Дмитрий Иванович Менделеев

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.

С. П. Вуколов вспоминал, как Дмитрий Иванович, радостный, возбужденный, показывал ему и проф. В. Е. Тищенко пробирку с кусочками нитрованной бумаги в смеси спирта с эфиром и говорил:

Смотрите, смотрите, растворяется, как сахар!..

«Этот вид коллодия, – писал Менделеев о результатах второй – экспериментальной – части своей работы, – должно считать новою, до сих пор в практике неизвестною формою нитроклетчатки, среднею между обычным пироксилином, содержащим около 13% азота, и аптечным коллодием, которым заливают небольшие порезы, содержащим около 11% азота». Поэтому он и назвал эту нитроклетчатку «пироколлодием», а изготовляемый из нее порох – «пироколлодийным».

В Европу он поехал для того, чтобы проверить свои выводы и убедиться в том, что западноевропейские исследователи не ведут работ в каком-нибудь уж совершенно новом, не предусмотренном им направлении, хотя это было маловероятно.

Тогда-то Менделеев и прибегнул к анализу статистики перевозок французских железных дорог. Отсюда он действительно получил сведения о характере грузов, поступавших на линию, обслуживающую крупнейший пороховой завод военного ведомства. Его интересовали не столько количество этих грузов, сколько их наименования. Он не обнаружил среди них ничего неожиданного.

В Англии заведующий Вульвичским арсеналом сэр Фредерик Абель радушно встретил Менделеева в своем кабинете, вынул из ящика и показал ему донесение контрразведки о цели его приезда в Англию и сообщил о его предшествующем пребывании во Франции.

– Для такого химика, как Менделеев, – сказал он, – задача легко разрешима, как бы ему в этом ни препятствовали.

Англии действительно нечего было скрывать от Менделеева в области производства пороха. До самого последнего времени, как это уже во время второй мировой войны отметил покойный академик А. Н. Крылов в своей статье по поводу гибели английского линкора «Ройяль-Ок», английские порохи отличались очень невысокими качествами.

В 1891 году в Петербурге была образована морская научно-техническая лаборатория, куда Менделеев перенес все свои работы в области пороха. «Работа была огромная, – вспоминал это время С. П. Вуколов, – нужно было ближе изучить условия, необходимые для приготовления пироколлодия и превращения его в порох для орудий. Дмитрий Иванович сам работал в лаборатории, и присутствие его действовало на нас – его сотрудников. Я помню, нужно было приготовить первую пробу пироколлодийного пороха для испытания. Помню, как мы нитровали концы в лабораторной посуде. Вместо измельчения в голландере^[76] мы, молодежь, глубокой ночью сидели около кадки с водой и резали пироколлодий ножницами. Помню, как сушили приготовленный порох у выходных каналов калориферов. Трудность, опасность работы нас не смущали. У нас был Дмитрий Иванович!»