Октановое число Победы

Аналитика
Октановое число Победы
Октановое число Победы
8 мая, 11:00
Научное открытие может изменить многое, порой даже ход истории. Именно так произошло с высокооктановым бензином Владимира Ипатьева.

Историки едины во мнении: не будь этого топлива у англичан в 1940 году, битва фюрера за Британию имела бы гораздо больше шансов на успех. Вполне возможно, что и Вторая мировая война развивалась бы по совершенно иному сценарию.

Последние дни июля 1941-го. Красная армия терпит одно поражение за другим, а окружение Гитлера уверено: еще немного — и колосс на глиняных ногах рухнет. В это время в Москву прилетает советник американского президента Гарри Гопкинс.

Сам перелет был очень опасным. Гопкинс добирался почти сутки. Летел из Лондона через Скандинавию, большую часть полета провел в хвостовом отсеке военного самолета на месте пулеметчика. Для него это было особенно тяжело: три года назад он перенес операцию по удалению раковой опухоли желудка.

В Москву Гопкинс прилетел «полуживой». На переговоры он пришел с серым лицом, тощий, в измятом темном костюме. Но тут же, увидев Сталина, завелся. Оба произвели друг на друга сильное впечатление. Генсек заверил Гопкинса, что не собирается сдаваться. А когда американец спросил у него, чем США могут помочь СССР, он среди прочего попросил о поставках высокооктанового бензина. Сталин знал, что новейшее топливо, известное также как ипатьевский бензин, в буквальном смысле способно творить чудеса.

На первой же встрече с советником американского президента Гарри Гопкинсом Сталин попросил о поставках высокооктанового ипатьевского бензина

Генерал с ученой степенью

Русского химика Владимира Николаевича Ипатьева современники ставили в один ряд с Ломоносовым и Менделеевым. При этом на родине его имя многие годы было предано забвению. В Советском Союзе Ипатьева, уехавшего в 1930 году в США, лишили гражданства, исключили из Академии наук и запретили любые ссылки на его научные работы.

Владимир Ипатьев (1867–1952). Современники ставили его в один ряд с Ломоносовым и Менделеевым

Он родился в 1867 году в дворянской семье. Отец Николай Алексеевич — известный московский архитектор. Мать Анна Дмитриевна (в девичестве Глики) — гречанка. Когда Владимир подрос, его определили в кадетский корпус, где он увлекся химией. «Как раз по физике мы начали проходить раздел о химических явлениях. Меня поразила стройная связанность описываемых явлений. И я перечитывал эти немногие страницы, стараясь понять законы, которые эту связанность определяют. Мне казалось, что я впервые посмотрел на мир открытыми глазами», — вспоминал позднее ученый.

Юноша начал самостоятельно изучать химию, читать книги и ставить химические эксперименты в домашней лаборатории. Получив назначение в военный гарнизон Серпухова, Ипатьев продолжил свои занятия и там. Спустя два года он поступил в Михайловскую артиллерийскую академию, где под руководством профессора Чернова изучал свойства стали.

По окончании в 1892 году курса Михайловской артиллерийской академии молодой офицер начал работать там преподавателем химии. В 1895 году Ипатьев защитил первую в истории академии диссертацию по химии, за которую получил Малую премию Русского физико-химического общества. С 1899 года Ипатьев — экстраординарный профессор Михайловской академии, с 1902-го — приват-доцент столичного университета.

Одновременно с признанием научных заслуг шло и повышение офицера-ученого в чинах: с 1892 года он был штабс-капитаном, с 1900-го — капитаном гвардии, с 1904-го — полковником. 6 декабря 1910 года Владимир Николаевич был произведен в чин генерал-майора. Он стал первым русским генералом, имевшим степень доктора химических наук.

Бомба Ипатьева

Главной сферой интересов молодого ученого стал катализ. Первое открытие было сделано случайно. Ипатьев изучал разложение спиртов при высокой температуре — 600°С. Тогда считалось, что при такой температуре ничего хорошего из органических соединений получить невозможно, они просто разваливались на части непредсказуемым образом. Но химики традиционно работали в стеклянной посуде, а Ипатьев использовал железные трубки. В этих условиях он неожиданно получил из спиртов вполне определенные органические соединения — альдегиды и кетоны. Ученый понял, что все дело в материале трубок, в железе, которое изменило направление реакции и выступило в качестве катализатора процесса.

В 1903 году Ипатьев сконструировал аппарат, который позволял проводить химические реакции при давлении до 450 атмосфер и температуре до 550°С. В то время такие характеристики считались невозможными. Но Ипатьеву помогла артиллерийская подготовка: в канале ствола орудия при выстреле достигаются и не такие параметры. Аппарат был изготовлен по чертежам ученого, при его непосредственном участии и получил название «бомба».

Именно эта «бомба» положила начало еще одному открытию Ипатьева. Спустя 8 лет ученый в сконструированном им аппарате получил из газообразного этилена «искусственную нефть». В 1930-е годы он доведет эту работу до промышленного применения и получит знаменитый высокооктановый бензин.

В 1935 году Ипатьев предложил промышленный каталитический крекинг, позволивший увеличить выход и качество бензина и других моторных топлив

Особа, приближенная к императору

В 1915 году генерал-лейтенант Ипатьев возглавил Химический комитет Главного артиллерийского управления русской армии. Комитет осуществлял организацию производства порохов, взрывчатых веществ и лекарств, руководил поисками новых источников сырья, направлял проведение военных химических исследований.

Ситуация для армии была серьезной. До войны большинство химических продуктов, необходимых для производства взрывчатых веществ, Россия ввозила из-за границы, преимущественно из Германии. Речь шла о базовых веществах — толуоле, азотной кислоте, аммиаке, селитре, потребность в которых исчислялась миллионами тонн.

Ипатьеву пришлось заниматься не просто строительством новых заводов, а организацией новых отраслей химической промышленности, причем во многих случаях делалось это на принципиально новых технологиях. Например, в Германии толуол (для производства тринитротолуола — тротила) выделяли из газов коксования угля, в России его стали получать из нефти. Ипатьев также разработал и внедрил процесс прямого получения селитры окислением аммиака. Вследствие его усилий уже к концу 1915 года производство взрывчатых веществ в стране возросло в 50 раз на частных предприятиях и вдвое — на государственных.

В годы войны талантливый химик стал вхож в окружение императора, ценившего в Ипатьеве кругозор и глубокие знания. Он регулярно получал приглашения на обеды и завтраки у Николая II, однако не пользовался особой симпатией императрицы из-за того, что не мог сдержать своего критического отношения к Распутину.

По странному стечению обстоятельств императорская семья была расстреляна в доме брата Владимира, Николая Ипатьева, в Екатеринбурге.

С новой властью

После 1917 года Ипатьев принял решение остаться в России. Он отказался от предложений уехать на Запад для продолжения научной карьеры. Также он отверг идею присоединиться к Белой армии, что поссорило его со старшим сыном Николаем, который воевал в Добровольческой армии и в 1921 году, встретив отца во время его командировки в Париж, не подал ему руки.

В 1921 году Ипатьев встал во главе советского химпрома и возглавил Главное химическое управление ВСНХ. «Вступая в то время на такую административную работу, я твердо верил (я не отказываюсь и теперь от этого), что, будучи большим патриотом своей родины, я сумею принести пользу на том поприще, где требуются мои знания и опыт, а не мои политические убеждения», — комментировал позже ученый.

Под его руководством были основаны Радиевый институт и Государственный институт высоких давлений, начались работы по производству синтетического каучука, заработало Добровольное общество по содействию химической промышленности (Доброхим, из которого затем вырос Осоавиахим, а еще позже — ДОСААФ).

В 1927 году в Берлине у него поинтересовались, почему он не покинет СССР. Ипатьев ответил, что, как патриот, останется на родине до конца жизни и посвятит ей все свои силы. Но судьба распорядилась иначе.

«Вредители»

В 1926 году Ипатьева вывели из состава ВСНХ и руководства химией по линии Красной армии (он узнал про это из газет). Начались аресты коллег, близких друзей, учеников, многие были расстреляны. Арестовали большинство инженеров и ученых, которых Ипатьев отправлял за границу для изучения оборудования, закупаемого для России. Особую тревогу вызвали аресты Евгения Шпитальского и Леонида Рамзина.

Первый был учеником Ипатьева. В январе 1929 года его избрали членкором Академии наук, а через месяц арестовали. Закрытый суд приговорил Шпитальского к расстрелу, но приговор заменили 10-летним одиночным тюремным заключением. 31 ноября 1931 года он умер.

Рамзин — один из крупнейших теплотехников ХХ века, директор института, член Госплана, ВСНХ и один из главных разработчиков плана ГОЭЛРО — был арестован в октябре 1930 года и стал главной фигурой на громком публичном процессе «Промпартии», которой он якобы руководил. Следователи ГПУ выбили из него признания в обширной «вредительской» деятельности, на основе которых было арестовано более двух тысяч инженеров и ученых. На процессе Рамзин признал все обвинения и был приговорен к расстрелу, замененному на 10-летнее заключение.

Ипатьев ходатайствовал об освобождении Шпитальского, Рамзина и других ученых. Но его самого все чаще вызывали на беседу в ГПУ, где ему напоминали и о генеральском прошлом, и о близости к Николаю II, и о контактах с Троцким и другими «врагами народа». Друзья предупредили химика о близком аресте.

Невозвращенец

В июне 1930 года Ипатьев получил персональное приглашение на Международный энергетический конгресс в Берлине. Оформление документов задерживалось, но одного из делегатов арестовали и в группе освободилось место. Ипатьев вместе с женой выехал в Германию.

В тот момент русский химик был тяжело болен, все знали, что у него рак горла. Будучи в Берлине, Ипатьев получил разрешение задержаться на год для лечения. И это в буквальном смысле спасло ему жизнь. В июне–августе 1930 года он побывал во Франции и Англии, в сентябре прибыл в США, сначала в Нью-Йорк, затем в Чикаго, где его успешно прооперировали. Ученый проживет еще 22 года.

Находясь на лечении, Ипатьев стал читать курс лекций по катализу в Чикагском университете и приступил к экспериментальным работам по контракту с фирмой Universal Oil Products Co (UOP) в оборудованной для него лаборатории. В 1931 году отпуск Ипатьева продлили на три года. Он регулярно посылал в СССР результаты своих работ, выполненных в США, за свой счет закупал и высылал научное оборудование для лаборатории высоких давлений, оплачивал зарубежные командировки сотрудников. Но с 1935-го правительство и АН СССР ультимативно требовали его возвращения.

В СССР ученый не спешил. Приходившие с родины новости были однозначны. Арест неизбежен. 29 декабря 1936 года общее собрание АН СССР постановило лишить Владимира Ипатьева звания академика, а в январе 1937 года ЦИК лишил его советского гражданства. Ему навсегда был запрещен въезд в СССР.

Бензин Победы

Ипатьев остался в США и продолжил работы по катализу. В 1935 году он предложил промышленный каталитический крекинг, позволивший увеличить выход и качество бензина и других моторных топлив. С середины 1930-х годов в США началось массовое внедрение каталитического крекинга в нефтепереработку США, и отцом такого крекинга и вообще нефтехимии США правомерно считают Ипатьева. А вот в СССР ссылаться на работы Ипатьева было строго-настрого запрещено.

Ипатьевский высокооктановый бензин обладал выдающимися характеристиками. Его использование в авиации улучшало все летные характеристики самолета — скорость, грузоподъемность, скорость взлета — на 20–40%.

Не будь высокооктанового топлива у англичан, битва фюрера за Британию имела бы гораздо больше шансов на успех

В предвоенные годы это дорогое топливо пользовалось ограниченным спросом. Но все изменилось, когда вспыхнула Вторая мировая. Очевидные преимущества бензина-100 были наглядно продемонстрированы в ходе битвы за Британию в 1940 году.

Весной 1940 года ВВС Великобритании начали применять вместо бензина с октановым числом 87 бензин с октановым числом 100, который доставлялся из США. Двигатели были доработаны под использование нового топлива, улучшавшего характеристики самолета на малых и средних высотах. Высокооктановый бензин позволил вдвое повысить степень сжатия в цилиндрах без риска детонации топлива. Летчик получил возможность использовать в течение пяти минут чрезвычайный режим работы мотора. На чрезвычайном режиме увеличивалась скороподъемность, а скорость горизонтального полета возрастала на уровне моря на 25 миль/ч, на высоте 10 тыс. метров — на 34 мили/ч.

Ипатьевский бензин помогал бороться с нацистами и советским летчикам. Он поставлялся по ленд-лизу из США (суммарный объем — 1,187 млн тонн). Кроме того, в СССР направлялись и американские самолеты, летающие только на таком бензине. Именно на таком истребителе Bell P-39 Airacobra с ипатьевским бензином Александр Покрышкин с весны 1943-го сбил 48 самолетов и позже летал только на «Айркобрах». На таких же истребителях сражались многие прославленные советские асы.

Александр Покрышкин на истребителе Bell P-39 Airacobra, летавшем на ипатьевском бензине, с весны 1943-го сбил 48 самолетов

Последнее желание

Успешно работая в США, Ипатьев все же верил, что это временное пристанище. Он жил и работал в Америке 21 год и надеялся на возвращение.

Во время войны он вместе с Сергеем Рахманиновым и другими эмигрантами создал фонд помощи Красной армии и народу СССР. Трижды предпринимал попытки вернуться на родину, писал заявления и со слезами просил посла СССР в США Андрея Громыко помочь ему, но трижды получал отказ.

«У меня самого в душе до конца моей жизни останется горькое чувство: почему сложились так обстоятельства, что я все-таки принужден был остаться в чужой для меня стране, сделаться ее гражданином и работать на ее пользу в течение последних лет моей жизни», — писал Ипатьев в своих воспоминаниях.

Он скончался в США 2 декабря 1952 года и похоронен на чикагском кладбище. Надпись на его могильной плите гласит: «In Memory of Russian Genius Vladimir Nikolaevich Ipatieff. The Inventor of Octane Gasoline» («В память о русском гении Владимире Николаевиче Ипатьеве. Изобретателе октанового бензина»).

Мария Славкина, доктор исторических наук

Сюжеты:
Эксклюзив
Нашли опечатку в тексте? Выделите её и нажмите ctrl+enter