«Я НА СКЛОНЕ ЛЕТ И СИЛ НЕ ОСМЕЛИЛСЯ ОТКАЗАТЬСЯ ОТ РАЗБОРА ЗАДАЧ БЕЗДЫМНОГО ПОРОХА» (1890–1893)

«Я НА СКЛОНЕ ЛЕТ И СИЛ НЕ ОСМЕЛИЛСЯ ОТКАЗАТЬСЯ ОТ РАЗБОРА ЗАДАЧ БЕЗДЫМНОГО ПОРОХА»

(1890–1893)

Вторая женитьба Менделеева наделала в свое время много шума и, как говорят, послужила даже поводом для знаменитого каламбура, сорвавшегося с языка Александра III. Некий генерал просил царя дать ему разрешение на второй брак, в чем царь упорно отказывал. И тогда, исчерпав все доводы, генерал решил напомнить Александру III о том, что вот есть же-де вторая жена у Менделеева. Но император сразу же поставил генерала на место: «Это верно, что у Менделеева две жены, — сказал он. — Да Менделеев-то у меня один».

И тем не менее факты свидетельствуют о далеко не столь идиллических отношениях между царями и их чиновниками и Дмитрием Ивановичем Менделеевым.

История с неизбранием в академию, история ухода из университета показывают, что единственной защитой Менделеева от дерзости чиновников была не его всесветная слава, а тот великолепный иммунитет, который выработал в себе Дмитрий Иванович и который защищал его лучше всякой монаршей благосклонности. Когда в 1801 году в поисках места и заработка он по совету друзей пошел на прием к директору департамента сельского хозяйства, унизительные обстоятельства этого визита совершенно выбили его из колеи. «Не могу почти слова сказать, — записывал он в дневнике, — скверность обуяла, и теперь вся грудь дрожит — отравил он меня. Сам, конечно, виноват… Не привык я ни носу задирать, ни шеи гнуть, а у них надо и то и другое делать, средина исключена. Пусть их царство и цветет — не нам место там — унизительно, опошлеешь с ними — скверно, и плакать хочется, и злоба берет».

Много лет спустя выходку Делянова, заставившую его покинуть университет, он воспринял почти добродушно и на соболезнования друзей отвечал: «Э, да что там. Вон Прометей не нам был чета, а как поступили с человеком». В таком-то благодушном настроении Тищенко нашел Дмитрия Ивановича весной 1890 года. Дмитрий Иванович с художником Иваном Ивановичем Шишкиным сидели в кабинете за маленьким столиком и вкривь и вкось записывали на листе бумаги какие-то слова.

«Задумал издавать большую газету, — радостно сообщил Дмитрий Иванович. — А вас, конечно, в редакцию. Вот мы с Иваном Ивановичем придумываем, какое название дать газете».

Независимость Менделеева, упорно не шедшего на поклон, по-видимому, сильно задевала Делянова. Потому что, когда Тищенко через некоторое время спросил о газете, Дмитрий Иванович ответил: «Деляныч не разрешил. Да я и рад. Это дело не по мне: ведь это ни днем, ни ночью покоя не было бы».

Тому, что Дмитрий Иванович действительно мало переживал запрещение издавать газету, можно поверить, ибо он в это время работал над таможенным тарифом, думал об издании технической энциклопедии и вообще был по горло завален заказами и заданиями. Но, несмотря на всю свою занятость, он не нашел в себе сил отказать посетителю, появившемуся у него летом 1890 года.

Об Иване Михайловиче Чельцове злые языки говорили, что он пороха не выдумает. Утверждать это было по меньшей мере неосторожно, ибо именно Чельцов спроектировал и построил первый в России пироксилиновый завод, читал лекции по технологии взрывчатых веществ и именно ему морской министр поручил организовать лабораторию по исследованию порохов и взрывчатых веществ. Чельцову позарез был нужен консультант-химик с большим именем, и, когда он зашел по-приятельски посоветоваться к Тищенко, тот назвал ему имя Менделеева. О таком консультанте Чельцов даже не смел мечтать. Поэтому его первая реакция была: «А вы думаете, он пойдет?..»

Дмитрий Иванович дал Чельцову лишь принципиальное согласие. Поэтому вскоре — летом 1890 года — в кабинете Менделеева появился чиновник морского ведомства, которому министр поручил согласовать все детали. Каково же было его изумление, когда на вопрос об окладе, который удовлетворил бы профессора Менделеева на посту консультанта пороховой лаборатории, последовал быстрый решительный ответ: «Как можно меньше!» Заметим замешательство на лице посланца, Дмитрий Иванович смягчился:

— Ну хорошо, а как у вас получают члены технического совета?

— Они, как генералы, получают две тысячи рублей в год.

— Ну и мне, как генералу, две тысячи рублей.

Все это настолько не вязалось с инструкциями, которые чиновник получил от самого морского министра, что он решил действовать напрямик и назвать сумму, назначенную начальством, — 30 тысяч рублей в год.

— Нет, — отрезал Менделеев. — Две тысячи! Тридцать тысяч — это кабала, а две тысячи — тьфу, и уйду!

Эту угрозу ему пришлось привести в исполнение через четыре года, но за этот сравнительно короткий срок Менделеев сумел «выдумать порох», что всюду «считается делом важным, трудным и исключительным». Это достижение тем значительнее, что пороходелие никогда не страдало от недостатка талантов. В XVIII веке внесли свою лепту в изучение порохов знаменитый А. Лавуазье и К. Бертолле. В XIX веке целое созвездие профессоров украсило своими именами историю взрывчатых веществ: Ф. Абель и Дж. Дьюар в Англии, М. Бертло — во Франции, А. Собреро в Италии, Ч. Мунро — в Америке, И. Шимоза — в Японии. Самые удачливые и одаренные изобретатели приложили свои способности к изобретению порохов — А. Нобель, П. Вьель, X. Максим. «Принадлежа к числу ратников русской науки, я на склоне лет и сил не осмелился отказаться от разбора задач бездымного пороха» — так объяснял свое решение принять предложение морского ведомства профессор Менделеев.

Он начал с посещения английских и французских пороховых лабораторий — этих «дальнозорких орудий войны». Позднее увлекающиеся выдумщики сочинили целую легенду, по которой Менделеев, не получив от французов интересующие его сведения, придумал хитрый трюк. Изучив статистические сведения о грузах, перевозимых по железной дороге к одному из французских пороховых заводов, он будто бы разгадал секрет изготовляемого там бездымного пороха. В действительности все было гораздо прозаичнее и гораздо труднее. Внешняя политика России тогда уже твердо ориентировалась на Францию и Англию. Знаменитый профессор Менделеев был поэтому принят с доверием, приличествующим сложившейся обстановке. Французы не только посвятили его в суть дела, но даже официально вручили двухграммовый образец своего бездымного пороха.

Располагая крошечным кусочком пороха, Менделеев ухитрился сделать точный анализ и справился с задачей, которая оказалась не по силам изобретателю динамита А. Нобелю и группе германских химиков, «косвенным путем» добывших несколько килограммов французского пороха. После этого он тщательно изучил все, что можно было найти о бездымных порохах, получивших тогда распространение в Европе: порохах Вьеля и Максима, баллистите Нобеля, кордите Абеля и Дьюара. И уже первое впечатление, вынесенное из этого знакомства, не только чрезвычайно характерно для Менделеева, но и проливает свет на суть творческого метода нашего знаменитого химика.

Больше всего он остался недоволен отсутствием обобщений и теоретических соображений, которые бы вносили ясность и целенаправленность в поиски новых взрывчатых веществ. Его раздражала царящая, в пороходелии неуверенность, неопределенность, ожидание новых открытий. «Бездымных порохов придумали много, легко их получить еще множество», но где гарантии, что очередная новинка — наилучшее, оптимальное решение?

Порох Менделеева может считаться классическим образцом изобретения, сделанного на научной основе. Дмитрий Иванович отказывается от поисков вслепую и разрабатывает теорию идеального бездымного пороха.

Что такое взрывчатое вещество? Это твердая, жидкая или студенистая субстанция, способная более или менее стремительно разлагаться, прекращаясь в газ. Оно тем мощнее, чем больше объем газов, образующихся при таком разложении. Чтобы оценить силу взрывчатых веществ, Менделеев предложил характеристику — V 1000 — объем газов, образующихся при разложении тысячи весовых частей взрывчатого вещества.

Введение этого параметра сразу выявило главное направление для дальнейшего совершенствования бездымных порохов: при их разложении должны выделяться только газы, не разрушающие материала орудия. А это сводит количество элементов, пригодных для порохов, до четырех: водорода, азота, кислорода и углерода. Перебирая вещества, содержащие эти элементы, Менделеев постепенно развертывает свою мысль, внося ясность и порядок в пеструю сумятицу случайных находок и интуитивных открытий, царивших тогда в пороходелии.

Прежде всего он находит верхний теоретический предел для химических взрывчатых веществ: из них самым сильным был бы полимер водорода, если бы он мог существовать, ибо для него V 1000 равно рекордно большой величине — 1000! Такой же полимер для азота гораздо слабее: его V 1000 всего 71,4.

Из химических соединении простейшие взрывчатые вещества — соединения азота с водородом. И точно, азотистоводородная кислота — сильнейшая взрывчатка с V 1000 = 93, а ее аммиачная соль еще сильнее: V 1000 = 133,3. Однако эти материалы, говорит Менделеев, не годятся для бездымного пороха, ибо разлагаются не постепенно, а сразу всей массой: детонируют. Свойством же «последовательно гореть» обладают лишь смеси и соединения, содержащие одновременно горящие (водород, углерод) и сжигающие (кислород) элементы. В каких бы сочетаниях ни входили эти элементы в органические нитросоединения, V 1000 для таких материалов, по подсчетам Менделеева, не может быть меньше 71,4 и больше 111,1. Последовательно рассматривая затем целые классы нитросоединений, Дмитрий Иванович оценивает массу открытых к тому времени взрывчатых веществ и называет ряд материалов, которые, по его мнению, должны были быть, и оказались в действительности, хорошими взрывчатками. Но главного успеха на ниве пороходелия он достиг тогда, когда применил свои метод к исследованию нитроклетчатки.

С тех пор как в 1846 году германский химик X. Шенебейн обработал обычную вату смесью крепкой серной и азотной кислот и получил первые образцы нитроклетчатки, это вещество не давало покоя пороходелам, ибо при сильном ударе оно производило мощный взрыв. Однако все попытки приспособить для стрельбы пироксилин — так назвал Шенебейн это соединение — оканчивались неудачей. Пироксилин оказался бризантным — дробящим — взрывчатым веществом.

Столь непохожий на привычный черный порох, пироксилин привлек к себе внимание многих исследователей, которые в скором времени выяснили, что при нитровании клетчатки — ваты или других растительных волокон — получается неоднородный продукт. Часть ваты превращается в нитроклетчатку с малым содержанием азота; растворенная в смеси спирта и эфира, она образует отличный клей — коллодий. Другая часть содержит много азота — это собственно пироксилин, нерастворимый в спирто-эфирной смеси.

Французский инженер Вьель первым нашел способ превращения бризантного пироксилина в бездымный порох. Если обработанную серной и азотной кислотами вату опустить в спирто-эфирную смесь, коллодий растворится, а волокна пироксилина — нет. Высушив такую массу, нетрудно получить полупрозрачное роговидное вещество, в котором пироксилин более или менее равномерно перемешан с коллодием. Такое вещество горит по поверхности, без детонации, выделяя совершенно прозрачные газы.

«Секрет мой. Суть дела при получении пироколлодия: количество разбавляющей воды должно быть равно количеству воды гидратной». За эту запись, появившуюся в одной из рабочих тетрадей Менделеева, фабриканты взрывчатых веществ отдали бы миллионы. В одной фразе заключается секрет получения химически однородной нитроклетчатки. Погруженная в спирто-эфирную смесь, она полностью растворяется в ней, как коллодий, а по взрывной силе не уступает пироксилину. Поэтому Менделеев и назвал ее «пироколлодий» — огненный клей.

Если рыхлую, высушенную массу пироколлодия смешать с небольшим количеством спирто-эфирной смеси, он полностью растворяется в ней и превращается в однородную желеобразную массу. Высушив ее, Менделеев и получил свой знаменитый пироколлодийный порох, порох неизменного химического состава и совершенно однородный. Применив к новому пороху разработанную им теорию, Менделеев сделал еще одно важное открытие. До него считалось, что чем сильнее нитрована клетчатка, чем больше азота она содержит, тем выше ее взрывчатая сила. Дмитрий Иванович доказал, что это не так, что существует оптимальная промежуточная степень нитрации, при которой углерод, содержащийся в порохе, окисляется не в углекислый, а в угарный газ, дающий на единицу веса больший объем. И оказалось, что у пироколлодия как раз оптимальная степень нитрации!

Растворяясь в спирто-эфирной смеси, пироколлодий, однако, был совершенно нерастворим в чистом спирте, и это натолкнуло Менделеева еще на одно важное изобретение. Он предложил отказаться от традиционной сушки рыхлой влажной массы пироколлодия с помощью теплого воздуха в обычных сушильнях и заменить этот взрывоопасный процесс вымачиванием влажной массы в спирте, который жадно поглощает воду и таким образом высушивает пироколлодий. Это изобретение Менделеева было быстро принято во всем мире и надолго стало классическим технологическим приемом в пороходелии.

5 июня 1893 года впервые в мировой практике была произведена стрельба бездымным порохом из 12-дюймовых морских орудии. И это важное событие подвело итог испытаниям, показавшим: пироколлодийный порох равно применим и в ружьях, и в пушках любых калибров. После поздравительных телеграмм адмирала С. Макарова Менделеев счел свое дело законченным. «Никто не осмелится сказать, — писал он позднее, — что мы лишь слепые подражатели; всякий выстрел пироколлодийным порохом будет говорить, что русская наука доросла до самостоятельности на благо родине и для укрепления мира. Это и одушевляло усилия Научно-технической лаборатории, потому что деятели этого учреждения, набранные из служителей русской науки, проникнуты убеждением, что посев научный взойдет на пользу народную».

Данный текст является ознакомительным фрагментом.