Сергей Николаевич ВОЛГИН
доктор технических наук, профессор,
ведущий научный сотрудник ФАУ «25 ГосНИИ химмотологии МО РФ»,
полковник запаса
Юрий Львович БОТЕВ
доктор исторических наук, доцент,
начальник кафедры истории войн и военного искусства
ВА ГШ ВС РФ, генерал-майор
В годы Великой Отечественной войны Управлению службы горючего (УСГ) Красной Армии вплотную пришлось заниматься решением проблем обеспечения качества топлив и смазочных материалов, применяемых в военной технике, выпускаемых промышленностью и поставляемых по ленд-лизу. О значимости этих проблем свидетельствует тот факт, что решение по многим из них принималось на уровне Верховного Главнокомандующего, начальника Тыла Красной Армии – заместителя Народного комиссара обороны, членов Государственного комитета обороны (ГКО), руководства Военно-воздушных сил (ВВС), наркоматов авиационной и нефтяной промышленности. И сегодня многие из решаемых в то время вопросов не утратили свою актуальность.
В статье предлагается рассмотреть только некоторые из фрагментов деятельности Управления службы горючего Красной Армии по обеспечению войск качественным топливом и смазочными материалами. Для научной проработки и решения этих вопросов была сформирована Центральная научно-исследовательская лаборатория, результаты работы которой внедрялись в промышленность, применялись на складах и базах горючего военных округов и фронтов.
Наиболее важной из решаемых проблем было обеспечение действующей армии высокооктановым авиационным бензином.
К началу 1944 года авиационная промышленность страны достигла ежесуточного производства самолетов до 120 ед. Начался выпуск скоростного бомбардировщика Ту-2, на вооружение были приняты отличавшиеся высокими боевыми качествами истребители Ла-7 и Як-3, с марта 1944 года в армию поступил бомбардировочный вариант Як-9 [1, с. 35]. В соответствии с Лондонским и Оттавским протоколами, США и Великобритания в 1944–1945 годах поставили в СССР по ленд-лизу 8636 самолетов [2, с. 824]. В результате массового поступления в ВВС Красной Армии самолетов отечественного производства, а также самолетов союзников с новыми форсированными авиамоторами в 1944 году требовалось увеличить поставки в действующую армию высокооктановых авиационных бензинов на 30 % [3, с. 6].
В то же время значительная часть азербайджанских нефтяных и нефтеперегонных предприятий, которые выпускали высокооктановый авиационный бензин, были перебазированы в районы Волги, Урала, Казахстана и Средней Азии. Это привело в 1944 году к сокращению нефтедобычи в Бакинском районе, который являлся основным поставщиком авиационного топлива [4, с. 83–84], по сравнению с 1941 годом – в 2 раза.
Разработка отечественных присадок, которые должны были повысить октановое число авиационного бензина Б-70, и изыскание новых антидетонационных присадок к авиабензинам к этому времени не были закончены. Так, в Научно-исследовательском институте гражданского воздушного флота была испытана новая антидетонационная присадка экстралин. При добавлении 3–4 % ее к авиабензину Б-70 октановое число повышалось до уровня авиабензина Б-78. Однако производство ее в промышленном масштабе не было организовано, так как к концу 1943 года к войсковым испытаниям топлива, содержащего экстралин, еще не приступили.
Работы по усовершенствованию конструкции авиадвигателей с целью сокращения расхода горючего и замены высших сортов топлива велись медленно. В Институте химической физики АН СССР был разработан метод форкамерного зажигания, позволявший снизить требования к октановому числу авиабензинов примерно на 10 пунктов и понизить удельный расход горючего на 20 %. Экспериментальные работы по этому методу были закончены к началу 1944 года, получив положительную оценку Народного комиссариата авиационной промышленности. Однако летные испытания моторов с форкамерным зажиганием не были начаты, а сам метод не использовался при проектировании новых авиамоторов [5, с. 181–182].
В третьем периоде войны (с 01.01.1944 по 09.05.1945) нефтяная промышленность Советского Союза могла обеспечить ВВС высокооктановым бензином лишь на 43 %. Руководству страны пришлось принимать срочные меры по изысканию ресурсов высокооктановых бензинов в количестве 831 тыс. т. С этой целью было принято решение, согласованное с союзниками по антигитлеровской коалиции, о сокращении поставок определенных видов материальных средств в пользу увеличения поставок нефтепродуктов и высокооктановых компонентов.
С учетом корректировки Лондонского и подписания в июле 1944 года Оттавского протоколов в третьем периоде Великой Отечественной войны по ленд-лизу было поставлено для ВВС РККА 616,9 тыс. т высокооктанового авиабензина, 6,3 тыс. т тетраэтилсвинца, 416,6 тыс. т компонентов, повышающих октановое число авиационного топлива, 26 644 т авиационного масла [6, с. 185–186, 227].
Ввезенное в СССР авиатопливо использовалось в снабжении английских и американских самолетов, поставленных по ленд-лизу, что составляло порядка 8–10 % от общего спроса на этот вид нефтепродуктов. Кроме того, 51 % полученного по ленд-лизу высокооктанового авиационного бензина было отправлено для расширения производства и улучшения качества советских авиабензинов, а 39–40 % шло на базы смешивания УСГ Красной Армии [5, с. 163]. Поступающий по ленд-лизу тетраэтилсвинец направлялся на бакинские заводы для производства высокооктанового авиабензина.
Однако поставки по ленд-лизу проблемы обеспечения ВВС РККА высокооктановым авиабензином не решали.
Для разрешения проблемной ситуации начальником Тыла Красной Армии – заместителем Народного комиссара обороны генералом армии А.В. Хрулёвым в письменном докладе Председателю ГКО И.В. Сталину были представлены предложения по использованию импортного топлива и присадок:
– для увеличения ресурсов американских авиабензинов вовлекать в качестве компонентов авиатоплива непредельные углеводороды, составлявшие значительную часть бензина Б-100, импортируемого в СССР;
– добавлять в качестве антидетонационной присадки к авиабензинам ароматический углеводород (кюмен) в количестве от 5 до 12 %, получивший широкое применение в США;
– перевести авиамоторы М-11 на автобензин (вместо авиабензина Б-70), что позволит высвободить свыше 5 тыс. т Б-70 в месяц, обратив его на получение дефицитного высокооктанового бензина Б-73.
Назначенная комиссия под руководством члена ГКО А.И. Микояна в составе представителей тыла ВВС, УСГ РККА, Наркоматов авиационной и нефтяной промышленности по результатам работы подготовила заключение о необходимости разрешить использование компонентов с целью повышения октанового числа при добавлении к отечественному авиационному топливу.
В приказ Народного комиссариата обороны № 333 от 18 сентября 1942 года «О применении заменителей горюче-смазочных материалов на технике и вооружении Красной Армии» [7, с. 79] были внесены следующие дополнения:
– для улучшения фракционного состава авиабензинов разрешено применять изопентан в количестве 5–6 %, так как он способствовал увеличению их ресурсов за счет возможности вовлечения утяжеленных компонентов;
– для улучшения антидетонационных свойств авиабензинов разрешено добавлять ксилидин в количестве 4 %;
– для перевода авиабензина Б-70 в авиабензин Б-78 разрешено применять присадку кюмен в количестве 5–12 %.
Для установления эффективности применения в качестве антидетонационной присадки к отечественным авиабензинам кюмен (в мае 1944 года) УСГ был передан для испытаний в НИИ ВВС.
Офицерами Управления снабжения горючим и Центральной лаборатории горючего были разработаны рациональные методы смешения и подбора рецептуры компонентов для производства высокооктановых авиабензинов непосредственно на складах горючего. В стране были организованы квалифицированные базы по смешиванию и производству высокооктановых авиабензинов (гг. Реутово, Батраки, Лосево), на каждом центральном складе горючего создан соответствующий отдел. Только в 1944 году этими отделами было изготовлено 637,2 тыс. т Б-78 и Б-74 [8, с. 210].
В результате проведенной работы был налажен систематический и массовый выпуск высокооктановых бензинов марок Б-78 и Б-74, полностью отвечающих соответствующим ГОСТам [9, с. 252–257]. Так, в июле и августе 1944 года, т.е. в особо напряженные месяцы работы авиации, указанным способом на базах УСГ было приготовлено и реализовано в ВВС 57,9 % от выработки за указанный период Наркомнефтью высокооктановых бензинов Б-78 и Б-74. Причем в ноябре 1944 года изготовление высокооктановых авиабензинов составило уже 127 % к выработке Наркомнефти [10, с. 119].
Параллельно с этим была организована перестройка схемы переработки сырья на заводах, производивших авиабензины, с целью максимального извлечения из нефти бензиновых фракций в виде нетоварных продуктов, годных в качестве базисных для компаундирования с высокооктановыми импортными компонентами [11, с. 234]. Так, в декабре 1943 года по инициативе УСГ Красной Армии на бакинских заводах было получено 13 тыс. т бензинового компонента в результате вторичной и третичной перегонки лигроинов, идущих на риформинг, при этом получаемый в остатке утяжеленный лигроин оказался нисколько не худшим сырьем для реформирования [12]. Такая схема производства в феврале 1944 года была закреплена на бакинских заводах, что позволило увеличить ресурсы авиабензинов на 10–12 тыс. т в месяц [10, с. 134]. С использованием бензиновой основы, выкипающей в пределах 100–180 °С, в соответствующей композиции со специально завезенными импортными изопентаном и другими компонентами, получали высокооктановое авиационное топливо. Смесевые бензины исследовались в авиационных моторах, как на стендах, так и в летных условиях.
Всего за третий период войны по инициативе УСГ путем смешения компонентов с авиационными бензинами и добавления антидетонационных присадок было изготовлено 1001 тыс. т топлива. В итоге на нефтеперерабатывающих заводах удалось увеличить производство высокооктановых бензинов на 15 % [10, с. 141–143]. Это позволило воздушным армиям и дальней авиации выполнять задачи в соответствии с замыслом Ставки ВГК и командующих фронтами.
Решение проблем обеспечения войск высокооктановым автомобильным бензином
В составе автомобильного парка фронтов в третьем периоде войны значительно возрастало количество импортных автомобилей. Однако поставки в этот период, в соответствии с Лондонским и Оттавским договорами, автомобильного бензина (173,2 тыс. т) составляли 6 % от его расхода автопарком РККА и могли обеспечить работу импортных автомобилей лишь на 25 % [5, с. 186].
В сложившейся ситуации начальник УСГ поставил перед специалистами Центральной научно-исследовательской лаборатории задачу улучшить качество и повысить октановое число автомобильного бензина для его применения на импортных автомобилях. На основе проведенных исследований были разработаны инструкции по изготовлению этилированного бензина во фронтовых, армейских и войсковых условиях, которые вошли в качестве приложения к приказу начальника Тыла № 33 от 27 января 1944 года и содержали следующие требования: «Для сохранения материальной части импортного и трофейного автомобильного парка Красной армии, а также для удлинения срока безремонтной эксплуатации автомашин приказом НКО СССР на указанной материальной части должны применяться бензины только с этилированной жидкостью В-20 в количестве 2 мл/кг бензина» [13, с. 165].
Работа специалистов службы снабжения горючим по улучшению качества автомобильного бензина позволила решить проблему обеспечения отечественной и импортной техники высокооктановым автомобильным бензином, увеличить межремонтные сроки эксплуатации и безаварийной работы двигателей, тем самым увеличить мобильность артиллерийских соединений, частей и автотранспорта подвоза [14, с. 198–236].
Для решения проблемы обеспечения войск авиационными маслами требовались улучшение низкотемпературных свойств зимних авиамасел и повышение вязкости и индекса вязкости летних авиамасел. С этой целью на основе проведенных исследований в перечень поставляемых по ленд-лизу материальных средств были включены присадки к авиационным маслам.
Поставляемые присадки парафлоу и сантопур применялись для снижения температуры застывания масел. Они были испытаны с положительными результатами на авиадвигателях и рекомендованы к добавлению в масла в количестве не более 1 % и 1,5 % соответственно.
Присадка паратон была рекомендована для повышения вязкости масел и индекса вязкости, что позволило увеличить ресурсы летних авиамасел. Так, применение одной тонны паратона увеличивало ресурсы летних авиамасел на 5 т [10, с. 105–109].
Оценка возможности применения на военной технике трофейного горючего
Красной Армией в третьем периоде Великой Отечественной войны было использовано 130 517 т трофейных горюче-смазочных материалов, в т.ч. 956 т высокооктанового авиабензина, 6974 т низкооктанового авиабензина, 77 571 т автомобильного бензина, 21 432 т дизельного топлива, 13 307 т керосина, 753 т лигроина, 1785 т авиационного масла, 7096 т автола и 643 т солидола [7, с. 120].
Авиационный бензин В-4, получаемый на основе гидрогенизационных процессов с добавлением в небольших количествах ароматических углеводородов и изопентана, использовался в бомбардировочной и транспортной авиации. Авиационный бензин марки С-3, изготовленный смешением изопентана, изооктана и ароматических углеводородов с бензином прямой гонки (из румынской нефти) или с гидрогенизационными бензинами, был рекомендован и использовался на истребителях Як-1, Як-9, МиГ-3, Ла-5, Ла-7 [15, с. 23–27].
Выпускаемый автомобильный бензин четырех сортов имел конец кипения в пределах +200…+203 °С, 10 %-ную точку выкипания +67…90 °С; 50 %-ную точку – +94….+138 °С; при 100 °С выкипало 19–64 % бензина, удельный вес – от 0,709 до 0,773, температуру замерзания –60 °С. Для повышения антидетонационных свойств в него вводилось от 0,3 до 2,2 мл этиловой жидкости на 1 кг бензина. Октановые числа бензина лежали в пределах 66–72 ед. Автомобильный бензин был рекомендован и применялся на отечественных и трофейных автомобилях [16, с. 25].
Почти все трофейное дизельное топливо представляло керосины, изготавливалось гидрированием каменноугольной смолы с последующим компаундированием с дизельным топливом, полученным синтетическим путем, имело температуру замерзания от –36 °С до –43 °С. Эти топлива были рекомендованы и применялись на танках отечественного производства.
Авиационные смазочные масла имели вязкость 2,9–3,0 градуса Энглера при 100 °С, относительно низкую температуру застывания –30…–35 °С, при их изготовлении широко применялись присадки [5, с. 75].
Применявшиеся противником танковые масла содержали 1,06 % кокса по Конрадсону, имели пологую кривую вязкости, температуру застывания в диапазоне –25…–32 °С. Отечественному сорту соответствовало унифицированное масло – машинный любрикетинг, рекомендованное и применявшееся на советских танках и тракторах [16, с. 25]. Использующиеся для автомобилей различные марки масел содержали присадку вольтоль, имели температуру застывания от –8 °С до –13 °С и были рекомендованы к применению на отечественной автомобильной технике.
Использование горючего, выпускаемого нефтяной промышленностью стран Восточной Европы
В результате принятых мер Государственный комитет обороны, Тыл и УСГ сумели в короткий срок восстановить производство нефтепродуктов стран Восточной Европы и увеличить ресурс горючего для действующей армии. С их нефтеперерабатывающих заводов для Красной Армии в третьем периоде Великой Отечественной войны было поставлено 895,1 тыс. т горючего, что составляло 29 % от потребности горючего действующей армии, а с учетом захваченного трофейного горючего – 33 %. Наибольшее количество горючего с заводов Румынии, Венгрии и Польши было поставлено для 2-го и 3-го Украинских фронтов – 320 тыс. т, что составило 65 % от их расхода [17, с. 211–217].
Необходимость увеличения производства недостающих видов и сортов горючего, масел, смазок и специальных жидкостей, возрастание и усложнение задач, а также объема работы службы снабжения горючего в третьем периоде Великой Отечественной войны потребовали внесения изменений в систему снабжения горючим фронтов Красной Армии и ее организацию.
В условиях массового поступления нового вооружения, военной и специальной техники, а также использования трофейного топлива повысились требования к контролю качества горюче-смазочных материалов, а главное – к их эффективному применению. Такие задачи, как определение антидетонационной характеристики авиационных бензинов, изучение качества трофейного горючего и смазочных материалов, изыскание новых сортов горючего, масел, смазок и их заменителей, разработка новых ускоренных методов анализа, в полном объеме не могли быть решены центральной лабораторией. Необходима была мощная организация в центре, которая смогла бы в короткие сроки выполнить данные задачи. С этой целью в апреле 1944 года при Управлении снабжения горючим Красной Армии была создана Центральная научно-исследовательская лаборатория (начальник инженер-майор Е.Г. Семенидо). Оснащенная современным оборудованием, она была укомплектована квалифицированными кадрами.
В состав Центральной научно-исследовательской лаборатории входило два отдела: моторных испытаний ГСМ в составе 11 чел. (начальник отдела, 3 инженера по топливу, 2 инженера, работающие на установке «Вокеш», 2 инженера, работающие на установке ИГИ-АН, и 3 лаборанта); моторных исследований – 8 человек (начальник отдела, 2 инженера по антидетонаторам и охлаждающим жидкостям, 2 инженера по маслам и 3 лаборанта); начальник общей части, машинистка-завделопроизводством, стеклодув, шофер грузовой машины и 2 старших вахтера. Всего в состав лаборатории входило 28 чел., в том числе 11 военнослужащих и 17 вольнонаемных.
С первых дней своего существования Центральная научно-исследовательская лаборатория показала свою жизнеспособность.
Так, капитан А.П. Зарубин с другими научными сотрудниками вел большие для того времени исследования, связанные с антидетонационными характеристиками горючего. Совместно с ИГИ АН СССР и ОКБ «Нефтехим» исследовалась возможность использования для контроля в войсках физико-химического метода определения октановых чисел бензинов.
Капитан Л.И. Беренц с группой научных сотрудников вел исследовательские работы в области получения отечественных гидравлических жидкостей, потребность в которых остро возникла в связи с поступлением в войска американских автомобилей с гидравлическими системами. В результате была создана первая отечественная гидравлическая жидкость ЭСК, широко применявшаяся в годы войны.
До окончания войны было проанализировано 8335 образцов горючего и смазочных материалов [7, с. 85]. Результаты анализов позволили по прямому назначению использовать сотни тысяч тонн горючего и смазочных материалов, что способствовало сохранению материальной части боевых и транспортных машин. Научно-исследовательская лаборатория провела свыше 40 различных экспериментально-исследовательских работ, имеющих большое значение для обеспечения действующей армии, в том числе:
– разработка рецептуры и методик изготовления высокооктановых авиационного и автомобильного бензинов за счет смешения базовых бензинов с высокооктановыми компонентами;
– разработка заменителей основных сортов горючего и смазочных материалов;
– исследование трофейных горюче-смазочных материалов;
– разработка ускоренных методов анализов горючего и смазочных материалов.
Кроме того, лаборатория вела ответственную работу по контролю качества горючего и смазочных материалов для всех правительственных перелетов, в том числе и зарубежных.
За короткий период в Центральной научно-исследовательской лаборатории выросли высококвалифицированные кадры исследователей и экспериментаторов, которые оказали большую помощь службе снабжения горючим фронтов. Это офицеры А.П. Зарубин, Л.И. Беренц, Б.А Энглин, С.В. Татарский, Б.Я. Левин, служащие Е.Н. Корнилова, П.В. Заставская, А.М. Фомина, Д.Л. Лавровская, Ф.А. Шейнина, Е.М. Кукушкина.
Таким образом, созданная в третьем периоде Великой Отечественной войны Центральная научно-исследовательская лаборатория успешно решила задачи по разработке, промышленному производству и приготовлению в войсковых условиях горюче-смазочных материалов, необходимых для обеспечения армии, исследования трофейного и выпускаемого восстановленной промышленностью стран Восточной Европы зарубежного горючего, разработки ускоренных методов испытаний и внедрения их во фронтовые лаборатории горючего. Это позволило УСГ РККА в полном объеме и своевременно обеспечить горючим проводимые Ставкой ВГК и фронтами операции.
После окончания Великой Отечественной войны, учитывая перспективы развития вооружения и военной техники, повышение потребности в обеспечении армии и флота высококачественными горюче-смазочными материалами, на базе Центральной научно-исследовательской лаборатории 1 января 1946 года был создан Научно-исследовательский институт горюче-смазочных материалов для производства исследований и отработки новых образцов ГСМ, разработки заменителей основного ассортимента ГСМ [18].