О. ПИСАРЖЕВСКИЙ - Дмитрий Иванович Менделеев
Судьба пироксилина изменилась совсем незадолго до описываемых событий, когда в 1885 году удалось замедлить вспышку пироксилина в заряде. Главное неудобство пироксилина состояло в его рыхлости: весь его заряд воспламенялся сразу потому, что при поджигании его накаленные газы мгновенно проходили между слоями заряда. Пироксилин удалось уплотнить с помощью простого приема: его сначала растворили в смеси спирта с эфиром, а затем выпрессовали в виде плотной прозрачной плитки. Теперь уже было легко регулировать горение бездымного пороха: толстые плитки горели медленнее, тонкие – быстрее. В дальнейшем в пороховую массу стали добавлять нитроглицерин. Но получить химически однородные студенистые растворы обработанной кислотой клетчатки в нитроглицерине оказалось трудно разрешимой технологической задачей. К тому времени, когда Менделеев взялся за разработку русского бездымного пороха, ни в одной армии мира не было настолько однообразно действующего пороха, чтобы его можно было уверенно и безопасно употреблять для тяжелых, особенно морских, орудий.
Широкое распространение получила легенда о том, что главной заслугой Менделеева в этой области было остроумное разоблачение им секретного состава одного из лучших европейских порохов того времени – французского.
Эта история обычно излагается так:
В результате поездки во Францию Дмитрию Ивановичу и его помощнику проф. Чельцову удалось с величайшим трудом достать несколько иностранных образцов. Но и образцы эти мало устроили исследователей: при самых тщательных анализах не удалось окончательно установить пропорции составных частей. Тогда Дмитрий Иванович нашел остроумный и простой выход. Он обложился статистическими таблицами французского железнодорожного транспорта и учел все те грузы, которые поступали по ветке, ведущей к пороховому заводу французского военного министерства. Откинув явно не идущие к цели, он получил составные элементы бездымного пороха. Оставался уже чисто технический вопрос о пропорциях, способе изготовления и т. д. Дмитрий Иванович нашел нитроклетчатку с содержанием азота в 12,5%, растворимую в спирте с эфиром, и назвал ее «пироколлодием». В высушенном состоянии это и был бездымный порох.
По сравнению с действительностью подобныерассказы выглядят бедно, как и всякая полуправда
Менделееву не нужно было ездить во Францию получать составные элементы бездымного пороха по той простой причине, что он их отлично знал задолго до своей поездки. Чтобы убедиться в этом, достаточно обратиться к первоисточнику, правда, несколько неожиданному: замечательно интересные менделеевские сообщения о его работах по бездымному пороху появились между известиями о плавании русских судов за границей и пожалованием иностранных орденов в № 7 «Морского сборника» за 1895 год. Адмирал Н. М. Чихачев, управлявший морским министерством, разрешил к этому времени опубликовать основные результаты работы по порохам (без описания технологии их изготовления). Менделеев воспользовался этим разрешением и рассказал, как он пришел к своему открытию.
До начала лабораторных работ он проделал исключительно изящное теоретическое исследование вопроса. Он искал исчерпывающее принципиальное решение, да и мог ли иначе подойти к своей задаче Менделеев?!
«Когда был открыт бездымный порох, – писал он, – явилось столь много предложений для удовлетворения народившемуся спросу, что и до сих пор остается открытым вопрос о том, какой бездымный порох предпочесть и не явится ли еще новый, превосходящий современный».
Таким образом Менделеев показывал пример борьбы со «слепой подражательностью», которую бичевал в своей записке военному министру.
Он решал проблему заново.
«Для того, чтобы ответить на эти вопросы, -
продолжал он, – мы разберем состав материалов, возможных для производства бездымного пороха, имея в виду, что они должны: а) сгорая, не оставлять твердого остатка и не давать газов, действующих на металлы (сталь, бронзу), принятые для орудий, б) при хранении не изменяться и не улетучиваться и в) при изготовлении требовать веществ и способов настолько доступных, чтобы производство было возможно в больших массах.
Не многие элементы способны давать газы, не действующие на металлы, и вообще помимо водорода, азота и соединений их между собою с углеродом и кислородом нельзя найти иных веществ, дающих газы и пары, не действующие на стенки орудий при температурах, горение пороха сопровождающих».
Он перечислял еще ряд условий, которые сильно ограничивают круг веществ, возможных для превращения в бездымный порох, и таким образом приходил к простейшим химическим соединениям, от которых можно было ждать распада с выделением тепла.
Круг этих соединений еще более сжимался после того, как он отсеивал те, которые «разлагаются не постепенным или последовательным горением, а сразу всей массой, то-есть детонируя», и, следовательно, «пригодны для мин и разрывных снарядов, но не для стрельбы».
Он разбирал условия типического бездымного горения, «когда кислорода ровно столько, сколько достаточно для превращения всего углерода в окись углерода и всего водорода в воду». Затем он перечислил все возможные комбинации простейших производных, отвечающие этому требованию.
Этот разбор стоящей перед ним задачи, являющийся великолепным образцом применения индуктивного метода, Менделеев заканчивал обсуждением способов практического приближения к типу идеального бездымного пороха, состав которого им теоретически был выведен.
Таким образом были точно обозначены условия нового открытия. Оставалось сделать тот шаг, который и является, собственно, изобретением, то есть выбрать наиболее простой и удобный путь для достижения выявившейся цели. Один из сотрудников Менделеева по работе над бездымным порохом, С. П. Вуколов, на юбилейном менделеевском съезде в 1934 году справедливо подчеркивал, что рядовой исследователь «готовил бы по имеющимся рецептам различные нитроклетчатки, превращал бы их в порох, чтобы выбрать давшую наилучшие результаты при стрельбе». Это потребовало бы и длительных экспериментов и лаборатории с большим персоналом. Между тем у Менделеева было всего- навсего шесть помощников! Да и тем осталось лишь перенести готовое решение в производственные условия. А найдено было это решение Менделеевым сравнительно быстро именно потому, что он знал, что искать: ему было заранее принципиально известно, сколько в искомой нитроклетчатке должно быть кислорода, сколько углерода и сколько водорода, чтобы на единицу веса она выделяла при горении наибольшее количество газообразных продуктов.
