«Водородный лейтенант»

Мы уже писали о первом в мире подводном нефтепроводе, проложенном в 1942 году через Ладожское озеро для подачи топлива в блокадный Ленинград. Это было далеко не единственное прорывное техническое решение, осуществленное защитниками осажденного города для восполнения острейшего топливного дефицита.

Фантастика или реальность?

Широко известны кадры фото- и кинохроники: аэростаты в небе блокадного Ленинграда. Действительно, в противовоздушной обороне города наполненные водородом аэростаты заграждения, которых было несколько сотен, играли весьма заметную и важную роль. Поднятые на высоту до 4500 метров, аэростаты не позволяли вражеским самолетам снижаться для прицельного бомбометания. Кроме того, аэростаты помогали контрбатарейной борьбе: поднимающиеся на них летчики-наблюдатели вели воздушную разведку, уточняли позиции немецких батарей, их активность, корректировали артиллерийский огонь на подавление орудий противника.

Подъем и спуск аэростатов осуществлялись с помощью автолебедок, которые устанавливались на «полуторках» ГАЗ-АА и приводились в действие двигателями грузовиков. Машины работали на бензине, который в условиях блокады стал таким же дефицитом, как и продовольствие. Еще один важный аспект проблемы — примерно через 25 дней работы аэростаты переставали держать высоту, так как резиновая оболочка пропускала водород, а его место занимали кислород, азот и водяной пар. Поэтому аэростаты приходилось периодически опускать, стравливать отработанный водород и заправлять чистым. Инструкция предписывала производить перезаправку аэростатов, когда в них натекало до 20% посторонних газов.

Дефицит топлива стал постоянной «головной болью» всего командного и инженерного состава Ленинградской зоны ПВО. В связи с этим воентехник ПВО младший лейтенант Борис Шелищ, служивший в мастерских по ремонту аэростатов и лебедок, задумался об альтернативном топливе. Шелищ, до войны работавший главным механиком фабрики «Лентрикотаж», не имел высшего образования, но был «Кулибиным» — талантливым изобретателем-самоучкой. Свое первое авторское свидетельство (патент) на изобретение бензоограничительного устройства Борис Исаакович получил еще в 1934 году.

Постоянно имея дело с водородом, как позднее писал сам Шелищ, он вспомнил роман Жюля Верна «Таинственный остров», где в главе «Топливо будущего», говорится: «Вода — это уголь будущих веков», а затем уточняется, что речь идет о разделении воды на составные части: водород и кислород. Борис Исаакович вспомнил также и о том, что по теплотворной способности водород в 4 раза превосходит уголь и в 3,3 раза — углеводороды. Значит, стравливаемый из аэростатов «грязный» водород вполне может работать для защиты Ленинграда.

Гремучая смесь

При этом, конечно же, Шелищ понимал, что водород — очень проблемное топливо (воздушно-водородная смесь крайне взрывоопасна). В памяти была еще свежа произошедшая в мае 1937 года катастрофа «летающего «Титаника» — немецкого дирижабля «Гинденбург». Тогда весь мир обошли фотографии и кинокадры горящего трансатлантического дирижабля, перевозившего из Германии в Америку богатых пассажиров, треть из которых погибла в катастрофе. Однако военное время и суровые блокадные реалии заставляли пойти на риск.

По собственной инициативе Шелищ разработал новую топливную схему. Она была довольно простой: отработанная воздушно-водородная смесь из аэростатов через матерчатый газгольдер по шлангу через технологическую пробку подводилась к всасывающему коллектору двигателя ГАЗ-АА и, минуя карбюратор, поступала в камеры сгорания блока цилиндров. Дозировка водорода и воздуха обеспечивалась дроссельной заслонкой или педалью акселератора.

Получив разрешение командования, Борис Исаакович провел эксперимент. Увы, «первый блин» вышел комом — сгорели два аэростата, взорвался газгольдер, а сам Шелищ получил контузию. После этого для безопасной эксплуатации «гремучей смеси» лейтенант придумал специальный водяной затвор, исключавший воспламенение смеси при вспышке во всасывающей трубе двигателя. За основу лейтенант взял затворную конструкцию обычного огнетушителя.

Пар из выхлопной трубы

Кроме того, Шелищ провел стендовые испытания автомобильного мотора, работавшего на водороде без остановки 200 часов. Результаты эксперимента показали, что мощность двигателя осталась на прежнем уровне, износ уменьшился, а моторесурс увеличился, поскольку в камерах сгорания не образовывался нагар. При этом двигатель мог работать в закрытом помещении, не загрязняя воздух, поскольку выхлопные газы представляли собой обыкновенный водяной пар.

Новые испытания завершились успехом, и, убедившись в безопасности новаторского метода, 27 октября 1941 года командир 2-го корпуса ПВО издал приказ о переводе в 10-дневный срок всех автомашин на отработанный водород. Это был первый и до сих пор единственный в мировой практике случай массового применения водорода в автомобильных двигателях. Вскоре управление всеми аэростатами осуществлялось с водородных грузовиков, и работали «полуторки» лучше, чем на бензине, мгновенно заводясь даже на сильном морозе.

За свое изобретение Шелищ в декабре 1941 года был награжден орденом Красной Звезды. Вскоре Бориса Исааковича командировали в Москву для использования его опыта в частях ПВО столицы, где на «вторичный водород» было переведено более 300 автомобилей. Впоследствии, как отмечал Шелищ, «законченное оформление и массовое практическое применение изобретение получило во всех частях аэростатов заграждения Ленинградского и других фронтов в 1943–1944 годах».

Нераскрытые перспективы

Всего за время войны на водород было переведено около 600 грузовиков, из которых ввиду утечки воздушно-водородной смеси взорвался только один. Ключевой элемент «водородной схемы» — гидрозатвор — был весьма надежен, несмотря на то, что для его изготовления использовались подручные материалы, включая водопроводные трубы. Изобретатель резюмировал: «Практика работы на водороде подтвердила, что водород как топливо имеет огромные перспективы применения в других родах войск, а также в промышленности». Увы, этот тезис развития не получил — конкурировать с дешевым и доступным углеводородным топливом водороду было сложно.

После войны Шелищ вернулся главным механиком на родную трикотажную фабрику, а затем долгие годы работал на различных автотранспортных предприятиях, постоянно придумывая и внедряя разнообразные полезные новшества.

Страна вспомнила одного из ярких защитников  Ленинграда в середине 70-х годов, когда в СССР, как и в странах Запада, стала развиваться водородная энергетика — Шелища привлекли к чтению лекций молодым ученым. Умер Борис Исаакович в 1980 году в возрасте 71 года.

Григорий Волчек
Давид Побережный