4.7. ПЕРВОЕ ПОКОЛЕНИЕ СМЕРТЕЛЬНЫХ СТОЙКИХ ОВ
Среди СОВ Красная/Советская Армия больше всего предпочитала такие ОВ кожно-нарывного действия, как иприт и люизит. Были и активные попытки использования трихлортриэтиламина (азотистого иприта) и его фторного аналога, многочисленных аналогов обычного иприта (бромистого, фтористого и селенового) и люизита (например, бромистого), этилдихлорарсина (дика), а также пфификуса — немецкого изобретения, состав которого руководство Красной Армии выпытывало у военных руководителей Германии много лет и выпытало — в рамках «дружбы»[678].
Боевой путь серного иприта (XX) — β,β-дихлордиэтилсульфида — начался в 1917 г. на полях сражений Первой мировой войны[10]. Обладание этим немецким «королем газов» всегда было голубой мечтой руководителей Красной Армии. Неудивительно, что именно с выпуска первой промышленной партии иприта, состоявшегося в Москве в 1924 г.[370], началось советское промышленное производство ОВ.
Иприт (XX)
Иприт (шифр армии США — mustardgas, HD, армии Германии — Lost, армии Франции — Yperite, армии Японии — Yellow № 1, Красной Армии — вещество № 6702) — стойкое ОВ кожно-нарывного и общетоксического действия. Технический иприт — маслянистая жидкость коричневого цвета с запахом чеснока или горчицы. Плавится при 14,5o. Для понижения температуры замерзания смешивается с люизитом. Концентрация пара Сmax 20 составляет 0,625 мг/л. Жидкий иприт эффективно просачивается через ткани, картон, тонкую резину. Быстро впитывается в кожу, кирпич, бетон, необработанную древесину, старые масляные покрытия. Очень плохо гидролизуется.
Поражает организм в виде пара, аэрозоля или капель. Обладает скрытым периодом действия (смерть от летальной дозы может наступить в течение суток). Легкое поражение глаз наступает при концентрации 0,001 мг/л через 30 мин., при больших концентрациях зрение может утрачиваться. Вдыхание пара и аэрозоля приводит к воспалению верхних дыхательных путей, сухому кашлю, бронхиту. При средних поражениях смерть наступает в течение месяца. Тяжелые поражения заканчиваются смертельным исходом через 3–4 дня. Первые признаки поражения кожи — зуд, жжение, покраснение. При более высоких дозах — отечность, образование мелких пузырьков. В дальнейшем пузырьки сливаются и прорываются с возникновением язв. Смертельная доза при действии через кожу — 70–80 мг/кг веса. Иприт способен к кумулированию. Ферментный яд. Обладает мутагенным действием. Противоядий за весь XX век создать не удалось[6–8].
С учетом боевых свойств иприта были в Красной Армии и более широкие намерения. При исследовании, выполненном в ИХО в 1928/1929 гг., оказалось, что бромный иприт несколько более токсичен, чем обычный на основе хлора. В ИХО была получена партия бромного иприта, однако он оказался много дороже обычного серного иприта и перспективы не имел[70]. В целом аналоги иприта (фторный, бромный, селеновый), как написал М.Н. Тухачевскому начальник ВОХИМУ в 1934 г., «практической ценности для использования в РККА не имеют». Тем не менее споры армии и промышленности в отношении различных видов иприта, а также качества основного (серного) иприта шли непрерывно, и в феврале 1932 г. армия потребовала даже «выделения специального завода или опытных цехов для выполнения опытных заказов по заданиям ВОХИМУ»[376]. Во всяком случае в ГСНИИОХТе много лет велись работы по созданию технологии выпуска кислородного иприта с ориентацией на производство на химическом заводе № 96 в Дзержинске, и они были прекращены лишь в 1960 г.[158,750].
Летняя рецептура на основе серного иприта была принята на вооружение 5 августа 1927 г.[78]. Его предназначали для «поражения живой силы, заражения местности, материальной части противника с целью нанесения потерь и сковывания его действий». Армейских военачальников привлекала возможность длительного заражения местности с использованием иприта[185]. Предполагалось применять его с помощью авиации, артиллерии, минометных частей и наземными химическими войсками. Поначалу РВС СССР предназначал иприт для снаряжения 122 мм снарядов полевых гаубиц (с добавлением 5% треххлористого мышьяка — для образования облачка во время разрыва).
Производство серного иприта (XX) — это показатель способности страны к химической войне против противника, а не против своих рабочих. Однако организовать это высокотехнологичное и не очень дорогое производство советской рабоче-крестьянской промышленности оказалось не под силу. Да и организовать выпуск с помощью немецких «друзей» в 1924–1927 гг. также не удалось[668,672]. Приведем несколько вех из драматической истории иприта на советской земле.
Из-за идеи удешевления в предвоенные годы было решено выпускать не более дорогой, но более качественный иприт Мейера, а только дешевый и низкокачественный иприт Левинштейна. Между тем в нем всегда содержалась избыточная сера, так как при получении в реакции использовалось не одно вещество (двухлористая сера), а смесь двух веществ — монохлористой серы S2Cl2 и двухлористой серы SCl2 (CH2=CH2 + SnCl2 ⇒ Sn(CH2CH2Cl)2).
Сырье при получении иприта Левинштейна было самым простым — обыкновенный винный спирт (источник этилена), обыкновенная комовая сера и обыкновенная поваренная соль (источник хлора). Более того, руководители и проектанты так увлеклись удешевлением, что исключили из его технологической цепи перегонку конечного продукта, которая позволяла бы иметь сравнительно качественный иприт с более длительным сроком хранения (впрочем, это и не удивительно: необходимый для перегонки вакуум в те годы в Советском Союзе достигать просто не умели и не смогли до самого конца Второй мировой войны).
Что до других способов продления сроков хранения низкокачественного иприта Левинштейна, то с выпадением серы советские химики пытались бороться, в основном, с помощью добавок стабилизаторов (акридина и др.)[748]. Продолжалось это много-много лет, впрочем без успеха. В Германии о плохой хранимости советского иприта хорошо знали, а вслед за ними знали и в США[34].
Тот факт, что советский иприт изначально делался по плохой технологии, имел тяжелейшие последствия[182]. И на секретной «ипритной» конференции, которую ВОХИМУ провел 3–6 апреля 1931 г.[180], были точно сформулированы многие недостатки ориентирования на иприт Левинштейна: серой забивались аппаратура и коммуникации в цехах на заводах-производителях, что требовало их частых остановок для ремонта; в армии сера забивала отверстия в наземных и авиационных устройствах, использовавшихся для боевого распыления иприта; на армейских складах такой иприт хранился чрезвычайно плохо и его все время приходилось уничтожать; тара из-под иприта была всегда загрязнена свободной серой вперемежку с ипритом и методов очистки найдено не было… И тем не менее, несмотря на негодность такого иприта для ведения серьезной химической войны, конференция (на самом деле — руководство ВОХИМУ) приняла иное (нерациональное) решение: «при существующем положении дел мы должны в ближайшее время базировать нашу мобилизационную мощность на методе Левинштейна»[180]. Ошибочное решение было переплавлено в реальные планы, и производства иприта по Левинштейну были подготовлены на заводах Чапаевска, Сталинграда, Дзержинска, Березников, Москвы, Сталиногорска (Новомосковска). Оно активно осуществлялось в годы войны на первых четырех заводах (табл. 6.5).
Что до более качественного (технически) и более приемлемого в хранении иприта Мейера (S(CH2CH2OH)2 + 2HCl ⇒ S(CH2CH2Cl)2 + 2H2O), то вопрос этот вставал неоднократно — и в связи с предвоенным «ипритным» сотрудничеством с Германией[672], и в рамках попыток наладить выпуск иприта Мейера на заводах Москвы[390], Сталинграда[432] и других городов. Однако осуществлен он так и не был — сдерживали сиюминутные соображения о затратах. И экономия этих денег обернулась проигрышем при хранении иприта. Хотя специалисты Германии еще в 1929 г. предупреждали своих советских коллег по химической войне — запасать и хранить надо не иприт, а сырье тиодигликоль для его изготовления[675].
Вопросы экономики на ипритном фронте в 1933 г. выглядели так. Капитальные затраты на 1 т (годовую) иприта Левинштейна составляли 350–400 руб., тогда как в случае иприта по Мейеру они повышались до 2500 руб.[410]. И в 1940 г. эта тенденция сохранилась. Цена 1 т иприта Левинштейна составляла 989 руб., а иприта В.С. Зайкова — 966 руб. В то же время цена 1 т иприта по Мейеру составляла в 1940 г. 2125 руб.[190]. И это решало все. Во всяком случае автор доклада о сравнительных достоинствах всех ипритов сделал в марте 1940 г. такой вывод: «Наиболее технологически освоенными и одновременно наиболее экономичными являются способы получения иприта по Левинштейну и Зайкову, на которые поэтому и следует, главным образом, ориентировать массовое производство иприта»[190].
Лишь к 1958 г. в Советском Союзе была разработана, наконец, технология выпуска иприта, в процессе которого использовалась только двухлористая сера SCl2 и который позволял получать долгохранимый иприт[434,451,749]. Было, однако, уже поздно — настала эпоха зарина. С тем ипритом послевоенного изготовления наша армия имела дело вплоть до XXI века — он закончился в ноябре 2003 г. (остались только смеси с люизитом).
Для повышения боевой эффективности серного иприта активно искались его смесевые рецептуры, в том числе вязкие[286] и зимние.
Вязкие ипритные рецептуры (ВИР) типа ВИР-6 и ВИР-9 обсуждались еще в 1934 г. — они обладали стойкостью на местности до 5 суток[83]. Рецептура ВИР-16 была испытана в 1936 г., а ВИР-Б-2 — в 1937 г.[183]. После больших зимних испытаний авиахимбоеприпасов 1938–1939 гг.[246] рецептура ВИР-16 была рекомендована для снаряжения ХАБ-15. Перед самой войной появились новые результаты в создании ВИР.
Более пяти лет было потрачено на разработку ВИР на основе дефицитного льняного масла (рецептура ВИР-Б-2). Однако, хотя к 1939 г. все получилось, на вооружение она поставлена не была как из-за больших потерь иприта при изготовлении (до 30%), так и из-за потерь самого масла. В том же 1939 г. была закончена отработка рецептуры ВИР-Д на основе дивиноля — отхода производства синтетического каучука. Однако лопнула и эта идея, поскольку выпуск каучука удалось усовершенствовать настолько, что от отходов опаснейшего дивиноля смогли просто избавиться. Впрочем решение нашлось все в том же производстве синтетического каучука, чей побочный продукт в виде так называемого мягкого каучука и стал, наконец, источником вязкости иприта. Опытная партия вязкой рецептуры ВИР-МК на мягком каучуке была изготовлена в 1940 г., и испытания оказались удачными. В октябре 1940 г. КО при СНК СССР принял эту рецептуру на вооружение и разрешил развернуть к марту 1941 г. мощности на существовавших заводах по выпуску рецептуры ВИР-МК на 15 тыс. т/ год[112].
В 1935 г. были проведены испытания зимних рецептур СОВ. В 1936 г. был испытан зимний иприт в дихлорэтане. Рассматривались и растворы иприта в керосине, нефти и т.д.[508]. Однако серьезный прорыв в создании зимних ипритов произошел тогда, когда В.С. Зайков начал испытания ипритов, где сырьем служил не этилен (CH2=CH2), а этилен-пропиленовая смесь (CH2=CH2 + CH2=CH-CH3). В 1937 г. им в НИИ-42 был получен иприт из концентрированной смеси этилена и пропилена, а также смеси монохлорида и дихлорида серы[421]. В 1938 г. зимний (этилен-пропиленовый) иприт с содержанием моносульфида 85% был испытан. А по результатам летних испытаний в Шиханах незамерзающий иприт В.С. Зайкова был рекомендован к принятию на вооружение для снаряжения ХАБ-25 и ХАБ-500. В целом опытами 1937–1939 гг. с зимней рецептурой с соотношением этилена-пропилена 60:40 была подтверждена ее эффективность и возможность боевого применения при температурах до –30oС, а в смеси с люизитом (75:25 по объему) — до –50oC[421]. Появилась и соответствующая инструкция184. Выпуск низкозамерзающего иприта В.С. Зайкова был налажен в Сталинграде, Дзержинске, Чапаевске. Его масштабное производство в годы войны осуществлялось на заводе № 96 в Дзержинске (табл. 6.5).
Изыскивались и специальные смесевые рецептуры ОВ на основе иприта. Так, в 1932 г. решением от 27 февраля РВС ввел на снабжение рецептуру Р-16 — смесь иприта с дифосгеном (50:50), которую должна была применять штурмовая авиация «в зимних условиях взамен применяемого в летних условиях чистого иприта» (температура замерзания — от –100 до –120)[90]. Однако серьезный прорыв возник лишь после появления смесевой рецептуры на основе иприта и люизита.
В СССР рассматривали три конкурирующих ОВ одного типа на основе мышьяка — дик (этилдихлорарсин), метилдихлорарсин и люизит. Была выпущена 1 т дика в полупроизводственных условиях и испытана смесь дика с ипритом из ВАПа в зимних условиях. Опыты с метилдихлорарсином были проведены зимой в химснарядах. Однако в условиях дефицита мышьяка выбор пал на люизит[70,187].
Люизит (XXI) — β-хлорвинилдихлорарсин (α-люизит) — был предложен в качестве ОВ кожно-нарывного действия в 1918 г. Автор — W.Lee Lewis из химической лаборатории Католического университета г.Вашингтон (США)[734]. В том же году люизит оказался на вооружении армии США, однако был снят с вооружения еще до окончания Второй мировой войны[7]. Так что к началу реального химического разоружения США не обладали запасами боеприпасов с люизитом[724]. А Германия пришла к концу войны без запасов люизита[743]. И еще в 1929 г. ее специалисты не советовали нашим военным химикам заниматься люизитом[675].
Люизит (XXI)
Люизит (шифр армии США — M-1, L, армии Германии — Lewisite, армии Японии — Yellow № 2, Красной Армии — вещество № 17702) — мышьякорганическое стойкое ОВ кожно-нарывного и общеядовитого (нарушение внутриклеточного углеводного обмена) действия.
Технический α-люизит (в основном это наиболее токсичный трансизомер) — жидкость с характерным запахом, напоминающим запах герани. Замерзает при температуре от –10o до –15o. В летнее время стойкость α-люизита на открытом месте определяется одними сутками, в лесу — до 2–3 суток, зимой — до недели. Легко гидролизуется водой с образованием токсичного β-хлорвиниларсиноксида.
Не обладает скрытым периодом действия. Концентрация 0,12 мг/л вызывает смерть при действии через органы дыхания. Глаза очень чувствительны к люизиту. Концентрация в воздухе 0,01 мг/л вызывает в течение 15 мин покраснение глаз и отек век. Пары действуют и на кожу. Капельно-жидкий люизит вызывает немедленное поражение кожи (покраснение, отек, кожные пузыри). Смертельная кожно-резорбтивная токсодоза LD50 составляет 20 мг/кг. Смертельная токсодоза при поступлении через желудочно-кишечный тракт LD50 составляет 5–10 мг/кг.
Для люизита разработаны антидоты — 2,3-димеркаптопропанол (БАЛ) и Na соль 2,3-димеркаптопропансульфокислоты (унитиол)[6–8].
В советскую индустрию и войсковую практику люизит внедрялся с серьезным отставанием от иприта, однако с немалым большевистским напором.
Известный способ получения люизита в автоклаве путем взаимодействия треххлористого мышьяка с ацетиленом в присутствии хлористого алюминия как катализатора (метод Льюиса)[7] для советских условий не подходил. После работ по поиску более доступного катализатора, которые были выполнены в 1930 г. в спецлаборатории Химического института им. В.Я. Карпова, будущий известный (в очень узких кругах) химик по ОВ С.Л. Варшавский подготовил первый отчет «по получению люизита без давления при катализаторе HgCl2»[186,427]. Этот способ считался дешевле, проще и к тому же позволял более эффективно использовать дефицитный мышьяк[70]. В годы Отечественной войны масштабное производство люизита осуществлялось на двух химзаводах — № 102 в Чапаевске и № 96 в Дзержинске (табл. 6.5)[431]. А в 1942 г. были завершены работы по окончательному технологическому оформлению нового метода производства люизита, которые начались еще в 1930 г.[186]. Родина высоко оценила заслуги создателей[427]. Продолжался выпуск и в послевоенные годы. Серьезные запасы люизита (послевоенного выпуска) сохранились на химскладе в Камбарке (Удмуртия) и ныне заканчиваются.
26 октября 1932 г. на встрече И.В. Сталина с советскими писателями была произнесена знаменитая фраза о писателях — «инженерах человеческих душ». Эта встреча была событием, и о ней было рассказано прессой всей стране. Однако никто в стране не знал о том, что в декабре 1932 г. ВОХИМУ внес в РВС предложение о постановке люизита на вооружение[93]. Предназначали его как СОВ для поражения живой силы, заражения местности, а также материальной части. Предполагалось применять люизит силами авиации и наземных войск.
Создание рецептуры вязкого люизита было выполнено в годы войны, и в конце 1944 г. были утверждены технические условия. Источником вязкости выступал метилметакрилат. В первые послевоенные годы были предприняты попытки организовать выпуск вязкого люизита на заводе в Чапаевске[751].
Обычно армия предпочитала использовать люизит не самостоятельно, а в смеси с ипритом, и не без оснований. В 1934 г. Я.М. Фишман с нескрываемой завистью докладывал наркому К.Е. Ворошилову, что в армии Японии люизит применяют в смеси с ипритом: «Подмешивая люизит к иприту, японцы имеют великолепное стойкое ОВ для холодного времени; мы такового не имеем, хотя должны драться на северных театрах войны»[93]. Причины, почему японской армии приглянулась именно смесь иприта и люизита, носили вполне боевой характер: люизит превосходит иприт по быстродействию, да и затвердевает при более низкой температуре; в свою очередь, иприт более токсичен.
Справедливости ради следует помнить, что в Советском Союзе испытание смеси иприта с люизитом планировалось М.Н. Тухачевским еще в 1932 г.. Зимняя смесь иприта с люизитом была испытана в 1936 г. По результатам больших зимних испытаний авиахимбоеприпасов 1938–1939 гг. на полигоне в Шиханах иприт-люизитная смесь была рекомендована к принятию на вооружение с целью использования в зимних условиях для наполнения ХАБ-25, ХАБ-200, ХАБ-500 и ампул. По результатам летних испытаний она была рекомендована к принятию на вооружение для снаряжения ХАБ-25 и ХАБ-500[184,188,242,320,321].
На рубеже 1950–1960 гг. производства иприт-люизитной смеси РК-7 на основе иприта Зайкова, ее вязкого аналога ВРК-7 и наполнение ими химавиабомб от ХАБ-100 до ХАБ-1500 были организованы на заводе № 96 в Дзержинске[434].
В планах ВОХИМУ на 1932 г. проходили полигонные испытания многопрофильного ОВ пфификуса, чье кожное действие не отличалось от люизита, а раздражающее было близко к дифенилхлорарсину[70,92]. Через кожаную обувь и одежду это ОВ проникает быстрее, чем иприт. Особенность пфификуса — медленный гидролиз, причем продукты гидролиза обладают тем же кожным действием, что и исходное ОВ. Впрочем, несмотря на соблазнительные боевые свойства, будущего у этого смесевого ОВ быть не могло: уровни немецкой и советской промышленности были несопоставимы. В том же 1932 г. в планах значилась и проработка вопроса об использовании смеси пфификус-люизит.
Азотные аналоги серного иприта — это β-хлорзамещенные амины типа R-N(CH2CH2Cl)2. Обычно их называют азотистыми ипритами (R — это различные органические радикалы)[9]. Наиболее токсичными среди этой группы ОВ оказались трис-(β-хлорэтил)-амин (обозначение — HN-3), N-метил-N,N-бис-(β-хлорэтил)-амин (HN-2) и N-этил-N,N-бис-(β-хлорэтил)-амин (HN-1)[7]. В годы между мировыми войнами в армиях Советского Союза и Германии прижилось одно из этих СОВ — HN-3. Именно это ОВ чаще всего и называют азотистым ипритом. В свою очередь, HN-2 стояло на вооружении армий США и Великобритании[7,110]. Гидролитическая устойчивость азотистого иприта делала его привлекательным для заражения систем водоснабжения[6].
Азотистый иприт HN-3 появился в Красной Армии много позже остальных СОВ. Он имел ряд боевых достоинств (отсутствие запаха, трудность дегазации, а также низкая в сравнении с ипритом температура замерзания, а именно –40) и предназначался для решения тех же задач, что и иприт с люизитом — поражение живой силы и заражение местности (с помощью артхимснарядов, химмин, авиахимбомб, химфугасов, ВАПов и БХМ). По стойкости на местности и по действию паров азотистый иприт походит на серный иприт, а по общеядовитому эффекту превосходит его в 1,5 раза[7,110]. Первые испытания азотистого иприта были запланированы еще на лето 1934 г. с использованием партии в 1 т, которая была заказана заводу № 1 (Москва)[392]. Войсковые испытания были выполнены в августе-сентябре 1938 г. на полигоне в Шиханах[107], после чего начались работы со смесями. После больших зимних испытаний авиахимбоеприпасов 1938–1939 гг. смесь азотистого иприта с ипритом была рекомендована для наполнения ХАБ-25, ХАБ-200 и ХАБ-500. По результатам масштабных летних войсковых испытаний новых рецептур СОВ и НОВ 1939 г. в Шиханах смесь иприта с азотистым ипритом была рекомендована к принятию на вооружение для снаряжения ХАБ-25 и ХАБ-500[110,250]. Что касается самого азотистого иприта, то он был предложен к использованию в качестве резервной рецептуры, поскольку не обнаружил преимуществ перед другими СОВ (был дороже обычного иприта, например, в 9 раз, да и основного сырья — окиси этилена — тогда в СССР еще не имелось).
Поначалу выпуск опытных партий азотистого иприта был налажен в НИИ-42 в Москве и к 1939 г. было произведено 10 т[107]. А в плане 3-й советской пятилетки на химкомбинате в Березниках значилось строительство специальной установки мощностью 2,5 тыс. т/год.
В 1940 г. в Ленинградском ГИПХе был разработан технологический способ получения СОВ, структурно сходного с трихлортриэтиламином. Это был его фторный аналог — трис-(β-фторэтил)-амин.
Энтузиазм в создании новых средств химического нападения был столь велик, что 5 июля 1934 г. в боевых испытаниях на полигоне в Кузьминках ОВ , действующего не через легкие, а только через кожу (шифр нового ОВ — ГИМ-3), участвовали два члена правительства — нарком обороны К.Е. Ворошилов и нарком тяжелой промышленности Г.К. Орджоникидзе. В тот день 320 кг нового ОВ были вылиты с самолета на бреющем полете из 4-х ВАПов[199]. Само это ОВ изготовил завод № 51 (Москва). Через 10 минут после начала эксперимента значительная часть животных, одетых в противогазы, погибла (5 лошадей, 14 собак и 15 кроликов), остальные пали позже. Организаторы заключили, что противогазы против этого ОВ бесполезны и что собаки и лошади чувствительнее к нему, чем кролики. ОВ было рекомендовано к постановке на вооружение.
Со всем этим принятым на вооружение и материализованным в виде запасов химическим богатством первого поколения Красная Армия вступила в мировую войну. В течение войны советские запасы химоружия резко возросли. А потом все эти запасы — довоенные и созданные в годы войны — «исчезли» и «не найдены» химическим генералитетом до наших дней. В послевоенные годы работы велись лишь с немногими ОВ из числа вышеперечисленных.
| « Назад | Оглавление | Вперед » |