Победа на научном фронте Первой мировой. Кто придумал противогаз

С чего все началось

Шла Первая мировая война. Противостояние Тройственного союза (Германия и Австро-Венгрия) и Антанты (Великобритания, Франция и Российская Империя) становилось все более ожесточенным. Впрочем, говорить о серьезных военных успехах ни одной из сторон не приходилось. Чтобы переломить ситуацию, 22 апреля 1915-го у бельгийского города Ипр немецкие войска, нарушая все принципы международного права (в том числе Гаагскую конвенцию 1899 года), провели первую в истории операцию с применением химического оружия. Около пяти часов вечера солдаты Антанты заметили, что со стороны укреплений противника появилось желто-зеленое облако. Как станет известно позже, за несколько минут Германия выпустила около 160–180 тонн хлора. В результате химической атаки 5 тысяч человек погибли, еще 15 тысяч пострадали (по некоторым данным, около половины из них остались инвалидами).

Немецких солдат от действия хлора спасали сложенные в несколько слоев и пропитанные абсорбирующими реагентами марлевые повязки. Для защиты своих солдат страны Антанты начали массово шить такие же: марлю при этом пропитывали раствором, нейтрализующим хлор. Однако в следующих химических атаках (немецкая сторона, несмотря на международное осуждение, после Ипра проводила их все чаще) Тройственный союз стал использовать и другие газы, в том числе фосген. Простые повязки от него не защищали. Тогда параллельно с военным фронтом Первой мировой развернулся научный: химики из Великобритании, Франции и России экспериментировали с десятками различных соединений, которые могли бы защитить солдат от ядовитого газа. Лучшее решение предложил руководитель Центральной лаборатории Министерства финансов в Петербурге, профессор Николай Зелинский.

Как придумали противогаз

За разработку средства защиты Николай Зелинский взялся с необычайной энергией. Помимо научного интереса и желания помочь родине, это объяснялось, как пишут теперь, «предысторией биографического характера». Дело в том, что выпускник Новороссийского университета, стипендиат Зелинский после окончания учебы отправился заниматься химическими исследованиями в Германию. Под руководством немецких профессоров в Геттингене молодой ученый синтезировал соединения тиофенового ряда. Проводить этот эксперимент Зелинскому предложил ученый Виктор Мейер, открывший тиофен незадолго до приезда российского коллеги. Однажды во время опытов Зелинского над колбами появился желтый дым. «В процессе работы над синтезом, — писал он позже, — мною приготовлен был промежуточный продукт — дихлордиэтилсульфид, оказавшийся сильным ядом, от которого я жестоко пострадал, получив ожоги рук и тела». Тогда произошедшему не придали значения даже внутри научного сообщества, однако в Первую мировую войну сильнейшее отравляющее вещество дихлордиэтилсульфид (его стали называть «ипритом» или «горючим газом») нашло свое применение в химических атаках. Судя по дневниковым записям Зелинского, он чувствовал личную ответственность за происходящее.

Приступив к разработке средства защиты, Зелинский много времени уделил чтению писем с фронта: очевидцы газовых атак писали, что спастись удавалось солдатам, которые «дышали через землю» или «обернув головы шинелями, лежали недвижимо». Проанализировав сообщения, ученый пришел к выводу, что в основе действия будущего средства защиты должна лежать не химическая реакция, а физико-химический процесс адсорбции, когда молекулы газа поглощаются и удерживаются за счет сцепления.

Надо сказать, что до войны Зелинский среди прочего изучал способы очистки спирта. Лучше всего для этих целей, по его мнению, подходил «активированный» уголь — древесный уголь, дважды обожженный в печи. Именно его ученый предложил использовать в качестве фильтра для очистки воздуха при химических атаках. Эксперименты показали, что частицы тяжелых газов как бы застревают в «толще угля», а необходимый для дыхания более легкий кислород при этом проходит сквозь фильтр беспрепятственно.

Первые испытания фильтров в герметично закрытых помещениях с распыленными газами сотрудники лаборатории Зелинского, как и он сам, проводили на себе: вначале они заходили в помещения с кусочками угля, завернутыми в носовые платки, позже — с заполненными углем жестяными коробками разных форм: фактически так был придуман главный элемент противогаза. Снабдить его эластичной резиновой маской предложил инженер-технолог Михаил Куммант, который слушал доклад о результатах испытаний Зелинского на заседании Санитарно-технического военного общества в Санкт-Петербурге в июне 1915-го. Главным достоинством предложенного Куммантом решения было то, что подобная маска легко растягивалась и плотно прилегала к голове любого размера. Это делало приспособление универсальным. Результатом «соединения» заполненной активированным углем жестяной коробки с эластичной маской стал первый противогаз, который, по фамилиям создателей, стали называть противогазом Зелинского — Кумманта.

Конкуренты

Несмотря на то что изобретение практически сразу оценили и ученые, и военные, в массовое производство противогазы Зелинского — Кумманта в 1915 году не пустили. Ответственность за это во многом лежит на герцоге Ольденбургском, занимавшем в годы Первой мировой должность верховного начальника санитарной и эвакуационной части. По совместительству Ольденбургский курировал Горный институт, разрабатывавший свое защитное средство одновременно с Зелинским.

В итоге, по решению герцога, производить в России стали противогазы Горного института, в фильтре которых содержалось соединение из гашеной извести, едкого натра и обычного угля. Их, за неимением одобренной властями альтернативы, и закупала российская армия. Вот как описывал те противогазы химик Николай Фигуровский: «Носовой зажим в первых образцах являлся настоящим средством инквизиции. После короткого пребывания в противогазе на носу оставались багровые следы от рифленых металлических щек зажима, на которые действовала сильная стальная пружина. Загубник изготовлялся из черной резины (чуть ли не из калошной), и его было неприятно брать в рот. <...> Едкая пыль, попадающая в дыхательные пути и глаза, усиливала общее неприятное впечатление пребывания в противогазе. Воздух, поступающий из коробки, успевал в ней значительно нагреваться (благодаря разогреванию поглотительной массы), так что уже одно это вызывало тяжелое ощущение духоты».

Несмотря на очевидные недостатки разработки Горного института, именно ее на фронте использовали почти полгода, пока в феврале 1916-го Николай Зелинский не добился проведения показательных испытаний всех образцов противогазов в ставке при штабе Верховного главнокомандующего. После этого преимущества противогаза Зелинского — Кумманта стали очевидны: надев его, в комнате с распыленными хлором и фосгеном можно было находится почти полтора часа. Другие средства зашиты позволяли оставаться в ней лишь около пяти минут. К лету 1916 года у Антанты было уже 5 миллионов новых надежных противогазов.

Патентовать изобретение Зелинский отказался, сославшись на то, что не хочет наживаться на изобретении, способном спасти жизнь человека. В годы Второй мировой и после нее противогаз совершенствовали как в России, так и за рубежом. Большинство современных противогазов по-прежнему эффективно работают благодаря активированному углю, который первым предложил применять российский ученый Николай Зелинский.

Автор: Ольга Обыденская

В иллюстрациях использованы фото: Hulton Archive / Getty Images; Prisma / UIG / Getty Images; : Hulton Archive / Getty Images; Wikipedia / CC0

Проект создан при поддержке АНО «Институт развития интернета»