Конструктор в области судостроения, разработчик первых российских боевых подводных лодок
Родился в Нижнем Новгороде, в семье известных нижегородских купцов.
В 1887 году окончил Нижегородское Владимирское реальное училище.
Окончил с отличием Морское инженерное училище в 1891 году (Техническое училище Морского ведомства, Кронштадт).
В 1891–1893 годах служил младшим судостроителем на Новом Адмиралтействе в Санкт-Петербурге, участвовал в постройке эскадренного броненосца «Полтава».
В 1896 году закончил кораблестроительный отдел Николаевской Морской академии (г. Санкт-Петербург) с занесением имени на мраморную доску.
Во время учебы, в 1895 году, победил в конкурсе, представив уникальный проект быстроходного крейсера не имевшего аналогов, также проводил множество экспериментов по разработке способов по успокоению судовой качки, исследования динамики спуска корабля на воду со стапеля, разработал первый в России прибор для измерения деформаций.
Сразу же по окончании академии приглашен в нее преподавателем строительной механики кораблей.
В 1900 году назначен старшим помощником заведующего Опытовым бассейном.
Возглавил при нем по заданию МорВеда комиссию по разработке проекта первой российской военной подводной лодки с двигателями внутреннего сгорания – «Дельфин».
В 1901 году назначен её строителем, руководил испытаниями и сдачей.
Лодка была спущена на воду со стапелей Балтийского завода в июне 1904 года.
С 1903 года по 1908 год – начальник кораблестроительной чертёжной (КБ) Морского технического комитета (МТК), где разработал, начиная с 1903 года, проекты подводных лодок «Касатка», «Минога», «Акула», типов «Барс», «Морж» («Нерпа»).
По его проектам было построено 32 субмарины.
Также являлся главным конструктором нескольких типов подводных лодок «Ёрш», Б-1.
С 1904 года – преподаватель в Петербургском политехническом институте.
В 1907 году зачислен в списки офицеров подводного плавания.
В 1908 – 1914 годах руководил Опытовым судостроительным бассейном.
С 1909 года – профессор.
С 1910 года – одновременно преподаватель в Морской академии, в Морском корпусе и Санкт-Петербургском политехническом университете.
В 1911 году провел на черноморском крейсере «Кагул» первое в мире натурное испытание влияние глубины моря на скорость корабля.
В том же году выступил инициатором применения судовых дизельных энергетических установок и электродвигателей.
С 1912 года – генерал-майор Корпуса корабельных инженеров.
Впервые создал методы расчёта пластин, работающих в составе корпуса судна («Напряжения в обшивке судов от давления воды», 1902 г.).
Математически объяснил вопросы местной и общей прочности судов в последующих работах.
Его теоретические работы использовались при проектировании линейных кораблей и подводных лодок в 1908 –1910 годах, частично используются и поныне.
В 1910 –1912 и 1914 –1916 годах – консультант Балтийского завода с перерывами и в 1912 –1917 годах – судостроительного общества «Ноблесснер» в Ревеле.
Осуществил в 1913 года полную модернизацию оборудования бассейна.
Спроектировал вторую динамометрическую тележка с электродвижением.
К 1917 году закончил проект нового института, который должен был размещаться на территории Марсового поля.
Руководил разработкой на Балтийском судостроительном заводе в Санкт-Петербурге проекта линкоров типа «Севастополь» – первых дредноутов России (заложены в июне 1909 г., спущены на воду в июне-сентябре 1911 г., введены в строй в ноябре-декабре 1914 г.), участвовавшие в первой и второй мировой войне, обороне Ленинграда. Впервые в мире предложил линейное расположение башен главного калибра.
На однотипном «Измаиле» по его инициативе впервые была применена продольная конструкция набора корпуса, что привело к значительному уменьшения массы судна и усилению его артиллерийской мощи и броневой защиты.
Остальные линкоры, построенные в России, также проектировались и строились на основе этого типа.
В 1914 году под руководством Бубнова в Главном Управлении Кораблестроения был разработан проект более мощного дредноута с исключительными для своего времени боевыми качествами (реализован этот проект не был).
После 1917 года продолжил службу в РККФ, научную и преподавательскую деятельность в Морской Академии, активно участвовал в восстановлении судостроительных предприятий.
Входил в состав Центрального совета экспертов под руководством К.П. Боклевского, руководил на Балтийском заводе переделкой легких крейсеров в нефтеналивные суда.
Участвовал в разработке программы воссоздания речного флота, выступил с предложениями о перестройке учебной и научной деятельности Морской академии.
Умер в Петрограде, похоронен на Смоленском кладбище.
Награды:ордена Св. Владимира 3-й и 4-й степени, Св. Анны 2-й степени.
Память: на доме № 37 по улице Большая Покровская в Нижегородском районе города Нижнего Новгорода (Институт филологии и журналистики Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского), установлена мемориальная доска.