В. Жуков - Химия в бою
ГОРЮЧЕЕ ДЛЯ ВОЙСК: ПРОБЛЕМЫ И ПОИСКИ
Инженер-полковник А. ЧОЧИАСкорости двадцатого века… За какие-нибудь полстолетия человечество прошло путь от первых автомобилей, с трудом одолевавших за час десяток километров, до сверхзвуковых самолетов и космических кораблей. В этом стремительном покорении пространства и времени, ставшем олицетворением технического прогресса наших дней, химии принадлежит ведущая роль. Она дала главное — энергию топлива. С той поры вместе с развитием конструкций двигателей внутреннего сгорания непрерывно совершенствуются возможности топлива, появляются новые виды горюче-смазочных материалов.
Чем это вызвано? Какие проблемы стоят здесь перед специалистами?
Основным фактором, определяющим ценность горючего, считается количество теплоты, выделяемое при сгорании единицы массы или объема топлива, то есть его теплотворная способность. Из всех широко распространенных видов ископаемого топлива наибольшей теплотворной способностью обладает нефть, точнее, продукты ее переработки: бензин, керосин, дизельное топливо, мазут и другие. Это оказалось решающим в установлении гегемонии нефти среди остальных видов топлива, которую пока не удалось поколебать другим, в том числе и нехимическим источникам энергии.
Может, однако, возникнуть впечатление, что продукты переработки нефти представляют собой чуть ли не идеальное горючее. Нет, это далеко не так. Углеводородное топливо имеет гораздо больше недостатков, чем хотелось бы конструкторам двигателей современных машин. Назовем некоторые, наиболее характерные из них.
Даже при самой тщательной очистке в топливе остаются посторонние примеси. Наибольшую опасность из них представляет влага. Кроме того, неполное сгорание топлива, наличие в его составе негорючих веществ, так называемой золы, приводят к появлению нагара, загрязнению рабочих частей двигателя.
Пытаясь устранить эти недостатки, специалисты-химики предложили добавлять в топливо небольшие количества особых химических соединений, получивших название присадок. Так, к бензину стали добавлять антинагарные, моющие присадки для предотвращения загрязнения карбюратора углеродистыми отложениями. Появились многофункциональные присадки, улучшающие одновременно несколько эксплуатационных свойств топлива. К ним относится, например, изодецилортофосфат никеля, снижающий износ и ржавление деталей автомобильных двигателей, способствующий лучшему сгоранию бензина и устраняющий обледенение карбюратора. В качестве антиобледенительной присадки к реактивным топливам за рубежом используют монометиловый эфир этиленгликоля с добавкой небольшого количества глицерина. Эта присадка одновременно препятствует росту микроорганизмов в топливных системах самолетов — приходится считаться и с таким явлением.
Но особенно сложным дёлом оказалось устранить органически присущую топливу опасность пожара. Экипаж любой машины в этом смысле «сидит на бочке с порохом». Повреждение топливных баков или магистралей, будь то в бою или при аварии, чревато опасностью воспламенения паров топлива и взрыва. Возникает задача уменьшить летучесть топлива. Как сообщается в печати, зарубежные специалисты разрабатывают для этого способы загущения топлива, превращения его в студенистую эмульсию.
С помощью особых веществ — эмульгаторов рассчитывают уменьшить распыление горючего при ударе, снизить его способность интенсивно растекаться в случае повреждения баков. В журнале «Интеравиа эйр леттр» указывалось, например, что один из видов эмульгированного горючего для реактивных самолетов при температуре плюс 25 градусов не загорается во время контакта с огнем в течение часа, тогда как обычное топливо воспламеняется практически мгновенно. Однако достигается все это довольно дорогой ценой. У вязкого топлива ухудшается эффективность сгорания, его труднее перекачивать по обычным топливным системам.
Многим, вероятно, известно, что вещества, плохо проводящие электрический ток (диэлектрики), обладают свойством накапливать заряды статического электричества. Если учесть, что углеводородные топлива — типичные диэлектрики, то становится понятным, как опасно соседство горючих паров топлива с искрой от разряда накопленного статического электричества. Даже очень тщательное заземление резервуаров, цистерн, трубопроводов и заправочного оборудования полностью не устраняет накопления зарядов. Специалистам пришлось и здесь обратиться к так называемым антистатическим присадкам. Благодаря их применению удалось значительно уменьшить пожарную опасность топлива.
Основательно поработала химия над совершенствованием нефтяных горюче-смазочных материалов. В гигантских масштабах выросло и продолжает расти потребление нефтепродуктов во всем мире. Для вооруженных сил, подчеркивает зарубежная печать, эта проблема приобретает особую остроту: миллионы тонн разнообразного топлива, необходимого боевым машинам, авиации и кораблям, чрезвычайно усложнили задачу снабжения войск горючим. Подсчеты иностранных специалистов показали, что среднесуточный расход материальных средств пехотной дивизии, например, увеличился по сравнению с периодом второй мировой войны приблизительно в три раза и может составить 1200 тонн, причем около 65 процентов объема тыловых перевозок падает на горюче-смазочные материалы.
В последние годы за рубежом прилагают большие усилия для устранения трудностей в снабжении войск горючим. Этим, в частности, объясняется появление многотопливных двигателей, способных работать с одинаковым успехом на бензине, реактивном и дизельном топливах, с другой стороны, предпринимаются попытки разработать некое универсальное топливо, годное для двигателей разных типов. Однако, даже если удастся создать практически пригодные многотопливные двигатели и многодвигательное топливо, отмечают специалисты, это не снимает главной проблемы — как сократить объем перевозок при снабжении войск горючим.
Прежде всего обратили внимание на громоздкость, неудобство и малую эффективность средств транспортировки и хранения горючего. Ведь основным материалом для изготовления резервуаров, цистерн, бочек и другой тары служит сталь. Замена ее легкими синтетическими материалами из арсеналов достижений современной химии открыла реальные возможности приостановить непрерывное «утяжеление» тыла войск. Наибольшее распространение, указывается в зарубежной печати, синтетические изделия получили в войсковом звене. Это — мягкие резервуары, перекатывающиеся контейнеры, эластичные буксируемые баржи, гибкие трубопроводы.
Мягкие резервуары не только снизили вес тары, но и упростили процесс транспортировки и хранения горюче-смазочных материалов. С их помощью, по существу, любой транспорт: железнодорожные вагоны и платформы, грузовые автомобили и бронетранспортеры, сухогрузные суда и баржи, самолеты и вертолеты — все может быть использовано для доставки топлива. Мягкие резервуары удобны при организации подвижных складов горючего, позволяют хранить топливо под водой. При этом хранилища большой емкости сооружаются легко и быстро, что особенно важно в боевых условиях.
Вот, например, как выглядит мягкий резервуар емкостью 1600 кубометров, изготовленный из нейлоновой ткани с покрытием из синтетической резины. Длина его — 49,4 метра, ширина—14,9 метра, вес оболочки — 1043 килограмма. В скатанном виде это — рулон шириной 4 метра и диаметром 0,9 метра. В рабочем положении резервуар устанавливается в яме глубиной 3,7 метра, которая подготавливается обычными землеройными машинами. Его установка, пишет журнал «Арми информейшн дайджест», требует 200 человеко-часов рабочего времени. Для сравнения можно указать, что сборно-разборный стальной резервуар такой же емкости весит около 38 тонн, в 37 раз больше, и для его установки необходимо в 10 раз больше времени (рис. 15).
Рис. 15. Так выглядят в сопоставлении стальной сборно-разборный резервуар для горючего и мягкий такой же емкости (последний в скатанном виде грузят на автомашину)Во многих странах для доставки топлива по воде применяют мягкие буксируемые баржи. Их емкость достигает 10 000 кубометров. В отличие от танкеров они обладают очень малой осадкой и поэтому по воде могут быть отбуксированы к необорудованному побережью. В порожнем состоянии они свертываются и доступны для перевозки любым видом транспорта. Существуют буксируемые и по суше резервуары — перекатывающиеся контейнеры. Некоторые зарубежные специалисты указывают, что в ряде случаев для их буксировки можно использовать и боевые машины. Например, танк будет в состоянии сам перевозить дополнительную заправку горючего.
Внедрение синтетики, как видно, в состоянии существенно уменьшить объем перевозок горючего в войсках. Но это, подчеркивают специалисты, тоже не радикальное средство. Вот почему в различных странах все настойчивее ищут способы обеспечить боевые машины более эффективным топливом, занимающим меньший объем и вес, чем существующее, или таким, которое можно получать из дешевого местного сырья.
