VIVOS VOCO: В.М. Бродянский, "Кислородная эпопея"

"Кислородная эпопея"

В.М. Бродянский,
доктор технических наук, профессор Московского энергетического института

"НАЧАЛ ДЕЛАТЬ ТУРБИНУ".

Ничем, казалось бы, не примечательная дата - 27 марта 1936 г. В этот день группа инженеров 1-го Московского автогенного завода пришла познакомиться с Институтом физических проблем. П.Л. Капица записал: "Обсуждали вопрос о разделении кислорода и азота из воздуха с точки зрения использования газа для доменных печей. КПД современных установок очень мал по сравнению с теоретическим. Затрачиваем мощность в 6-7 раз большую. Почему? Ответа дано не было" *.

* Здесь и далее цитируется по изданию: Капица П.Л. Научные труды. Физика и техника низких температур. М., 1989.

Оставить без ответа неясные научно-технические вопросы - это было не в стиле Капицы. Назавтра, 28 марта, запись: "Начал работать над вопросом получения установки с большим КПД для разделения воздуха". Затем на девяти страницах одно слово - "работаю". Наконец, 9 апреля: "...работал и начал делать турбину". Эта турбина была прототипом знаменитого турбодетандера Капицы. Появление такого турбодетандера повлекло за собой цепь событий, которые в то время никто, в том числе и он сам, не мог предвидеть. Эти события не ограничились только научно-технической сферой, изменив технологию целой отрасли, но и затронули "большую политику": ими пришлось так или иначе заниматься ведущим политическим деятелям СССР - от Сталина до Хрущева. Наконец, они отразились, и в очень драматической форме, на судьбе самого П.Л. Капицы в течение последующих полутора десятилетий. Впоследствии он назвал их однажды "кислородной эпопеей".

Чтобы понять существо и ход этой "эпопеи", нужно прежде всего ответить на вопрос об ее исходном пункте. Почему физик П.Л. Капица, при всей его занятости делами Института физических проблем, вдруг с такой активностью взялся за инженерные задачи? Разумеется, это не было случайностью. Для начала нужно вспомнить, что низкие температуры давно уже были близкой ему областью не только в научном, но и в инженерном плане. Еще в Кембридже, создавая лабораторию низких температур, Капица решил все криогенные установки - водородный и гелиевый ожижители - сделать сам. 28 апреля 1929 г. он писал матери: "Тут я организовал новый отдел в своей лаборатории. Будем получать низкие температуры и их комбинировать с магнитными полями... Вместо того, чтобы покупать готовые машины, я решил строить свои; это усложняет дело, но, с другой стороны, я думаю и надеюсь, что таким способом удастся выработать новый, более совершенный тип машины". Очевидно, что базу и опыт для инженерной работы П.Л. Капица имел.

Была еще и другая причина, которая дала толчок в том же направлении - сессия АН СССР, состоявшаяся 14-19 марта 1936 г., где в прениях по докладу академика А.Ф. Иоффе прозвучала критика слабого участия физиков в развитии промышленности. Капица всегда воевал за фундаментальную науку и был против оценки ее результатов по непосредственным техническим приложениям. Но вместе с тем, как человек, в котором сочетались качества исследователя и инженера (об этом он говорил, как бы извиняясь, как о "случайном совпадении"), он не мог не применить их к делу. "Я вам покажу, что может сделать настоящий физик", - так резюмировал он разговоры на сессии Академии наук.

Выполнение этого обещания началось работой Капицы над турбодетандером. Детандер - машина, в которой газ, расширяясь, производит работу и охлаждается, - был "старым знакомым" Капицы. Еще в 1934 г. в Кембридже, выполняя план, о котором писал матери в 1929 г., он не только разработал идею и конструкцию первого поршневого детандера для ожижения гелия, но и создал машину, успешно работающую при 10-20 К. По сравнению с классическими детандерами француза Ж. Клода и немца П. Гейландта, действующими на воздухе при температурах не ниже 110-120 К, это было огромным достижением. Все последующие конструкции гелиевых поршневых детандеров вышли из этой машины.

Теперь, в 1936 г., при встрече со "старым другом" - детандером - он решил воссоздать его уже в новом, турбинном варианте. Повторялась та же ситуация, что и два года назад: машина "застряла" в своем развитии, и никто не мог заставить ее работать лучше. Но Капица не только пришел к идее заняться турбодетандером; он поставил вопрос гораздо шире: почему вообще мал КПД кислородных установок?

То, что кислород (как и другие продукты разделения воздуха) все больше нужен многим отраслям промышленности буквально "как воздух", было ему хорошо известно. Об этом, в частности, говорил академик И.П. Бардин, считавший кислород "качественно новым фактором технического прогресса в металлургии". Но он становился таким же важным фактором и для многих других отраслей, в частности химической и машиностроительной.

Дело было за воздухоразделительной техникой, которая в то время считалась одним из тех передовых направлений, где используются самые современные, научно обоснованные методы. Она стояла (и сейчас стоит) на "трех китах": очистке и теплообмене поступающего воздуха с выходящими кислородом и азотом; его охлаждении до уровня температуры ожижения; и наконец, ректификации, обеспечивающей разделение.

Первая и третья задачи были в основе уже решены; необходимость в кардинальных усовершенствованиях здесь пока не возникала. Однако решение второй, центральной задачи не было достаточно эффективным. Идеальным средством для этого мог бы стать турбодетандер, идея которого была предложена еще Д. Рэлеем в 1898 г. Но ее реализация оказалась настолько трудной, что только в начале 30-х годов немецкой фирме "Сюрт" удалось наконец по заказу Линде сделать надежно работающий турбодетандер. Но его КПД, несмотря на все усилия конструкторов, не превышал 0,62-0,65.

Фирма Линде, используя этот турбодетандер, создала воздухоразделительные установки "Линде - Френкль" для получения газообразного кислорода производительностью до 3600 м³/ч. В них большая часть воздуха сжималась до низкого давления (6 ат), необходимого для ректификации. Но турбодетандер все же не обеспечивал всю нужную холодопроизводительность; приходилось часть воздуха (5-6%) сжимать до высокого давления. Таким образом, получилась установка двух давлений - некий "гибрид" из нового (низкое давление воздуха, турбокомпрессор и турбодетандер) и старого (высокое давление воздуха, химическая его очистка, поршневой компрессор). Эти установки были вершиной достижений начала 30-х годов в области получения газообразного кислорода.

Что касается установок для получения жидких кислорода или азота, то они строились только по схемам высокого давления воздуха с химической очисткой и громоздкими поршневыми машинами. Эта ситуация, сохранявшаяся уже в течение ряда лет, считалась специалистами (в том числе и теми, которые пришли к Капице 27 марта 1936 г.) вполне благополучной; речь шла только об освоении передового иностранного, в основном немецкого, опыта и о частных улучшениях. Тем не менее встреча эта сыграла роль спускового механизма, включившего в работу нужные интеллектуальные резервы Капицы - и он "начал делать турбину".

Капица понял, что если она будет иметь высокий КПД, то будет обеспечен прорыв целой отрасли на новый уровень. То обстоятельство, что ему никогда не приходилось непосредственно иметь дело ни с какими турбинами, его не смутило; напротив, исключалось тормозящее влияние устоявшихся традиций. Главное он знал твердо: дальнейшее развитие без полного перехода от возвратно-поступательного, "прерывного" движения к вращательному, "непрерывному" невозможно.

ОТ ИДЕИ - К МАШИНЕ

За необычайно короткий срок для такой работы (два года) Капица с блеском решил задачу, создав новую машину - настолько эффективную, что она обеспечила революцию в криогенной технике. Чем же объясняется столь значительное повышение КПД турбодетандера (именно на те самые 15-20%, которых не хватало), достигнутое Капицей? Очевидно, что тут дело было не в частных усовершенствованиях, а в принципиальном изменении.

Турбодетандер, используемый фирмой Линде, единственный в то время, был сделан по типу классической паровой турбины (так же, как поршневой "до Капицы" - по типу паровой машины). Капица обратил внимание на то, что холодный сжатый воздух, работающий в нем, по свойствам ближе к жидкости, чем к пару. Именно это обстоятельство толкнуло Капицу подумать о водяной турбине как о конструктивном прототипе нового турбодетандера. Он сформулировал свое "кредо" так: "...правильно выбранный тип турбодетандера будет как бы компромиссом между водяной и паровой турбиной".

Осталось рассчитать, спроектировать, изготовить и испытать в рабочих условиях такую машину. Уже в 1938 г. в Институте физических проблем (ИФП) был создан небольшой опытный турбодетандер, показавший почти сразу феноменальный для такой машины КПД - около 0,8! Возникает естественный вопрос: почему немецкие и другие специалисты по турбинам не учли разницу в свойствах между водяным паром и холодным воздухом? Ведь эти данные есть в любом справочнике! Вместо того, чтобы найти решение, соответствующее физике процесса, они упорно заставляли паровую турбину выполнять не свойственную ей работу. Капица в отличие от профессионалов не стал "пробивать лбом стену", а нашел простое и единственно возможное решение.

И тут же, "не переводя дыхания", на базе нового турбодетандера была сконструирована и собрана первая опытная установка низкого давления воздуха, на которой производилось его ожижение. Характерно, что все оборудование этой установки (за исключением компрессора) делалось, как и турбодетандер, из подручных материалов и изделий в мастерских ИФП. При этом была проявлена в высшей мере эффективная "солдатская находчивость", вообще свойственная Капице. Так, например, механизм переключения регенераторов приводился в движение двумя электромагнитными транспортными тормозами завода "Динамо".

Таким образом, впервые в истории криогеники удалось ожижить воздух в установке промышленного типа, полностью исключив его предварительное сжатие до высокого давления и предварительную очистку. В результате наряду с классическими процессами Линде и Клода для сжижения газов появился новый (вошедший потом во все учебники) - процесс Капицы. Эти сенсационные результаты были опубликованы в начале 1939 г., но многие специалисты ознакомились с ними еще до публикации.

Схема движения потоков газа и распределения давления в активном (а) и активно-реактивном (6, в) турбодетандерах. 1 - направляющий аппарат; 2 - рабочее колесо.
В турбодетандере, как и во всех центростремительных турбинах (и паровых, и водяных), имеются расположенный по периферии неподвижный направляющий аппарат и помещенное внутри него вращающееся рабочее колесо. В направляющем аппарате по окружности расположены сопла, расширяясь в которых поток рабочего тела разгоняется и приобретает определенную скорость. Попадая на лопатки колеса, рабочее тело вращает его, отдавая анергию и охлаждаясь. Отработавшее рабочее тело выпускается через патрубок, расположенный в центре колеса. В направляющем аппарате давление газа снижается с P₁ до Р_m, и газ приобретает определенную скорость. Попадая на лопатки рабочего колеса, газ вращает его, отдавая энергию; при этом его давление снижается c P_m до P₂
В активном турбодетандере практически весь перепад давлений срабатывается в соплах направляющего аппарата, где газ разгоняется до скорости звука. Струи газа на коротких лопатках рабочего колеса меняют направление, и кинетическая энергия газа преобразуется в работу.
В активно-реактивном турбодетандере газ разгоняется в направляющем аппарате до значительно меньшей скорости, чем в активном, а работа совершается не только в результате изменения направления потока газа, но и под действием реакции струи в длинных каналах рабочего колеса (в). Поэтому основные потери - гидравлические, связанные со скоростью газа, в активно-реактивном турбодетандере на 25-30% меньше, чем в активном.

Какова же была реакция на эти достижения в ученом и промышленном мире?

Отечественные специалисты разделились на две партии. Поддержавших Капицу было немного. В печати (журнал "Автогенное дело", 1939, № 6) появился только один положительный отзыв о работе Капицы - статья М.П. Малкова и Ф.Ф. Васильева. В ней авторы не только высоко оценили эту работу, но и предложили свои пути дальнейшего использования ее результатов. (М.П. Малков стал в дальнейшем одним из ведущих помощников Капицы в кислородных делах.) Большая же часть специалистов занимала либо скептическую, либо даже негативную позицию. Особенно этим отличались те, кого Капица не пригласил к участию в своих работах.

За рубежом реакция на работы Капицы носила более определенный характер. Самыми дальновидными и активными оказались три промышленные фирмы США и одна Швеции, которые предложили заняться разработкой и производством воздухоожижительных и кислородных установок по его методу. Однако в силу существовавших тогда условий такое сотрудничество (в принципе очень выгодное для СССР) было невозможно. Как пример отношения к запросам из-за рубежа можно привести историю с заводом "Борец", директор которого получил два письма из Бельгии с просьбой продать им установки низкого давления для получения жидкого воздуха. Напуганный до полусмерти директор, не зная, как выйти из положения, спрятал их в сейф. Капица, узнав об этом, предложил переслать письма в торговую палату Наркомвнешторга. Там они исчезли в другом сейфе окончательно.

В Германии, где были давно сложившиеся традиции и налаженное производство кислородных установок, отношение к работам Капицы было снисходительно-скептическим. В статьях двух ведущих немецких специалистов по низкотемпературной технике - Г. Хаузена (главного идеолога фирмы Линде) и П. Грассмана, вышедших в начале 1941 г., отдавалось должное заслугам Капицы, но, что характерно, в области, не относящейся к его низкотемпературным работам ("русский физик, уже известный во всем мире созданием особо сильных магнитных полей")., "Крио" - заслуги Капицы, таким образом, игнорировались, что давало возможность считать его дилетантом в криогенике. По поводу двух основных идей Капицы - нового турбодетандера и использования воздуха низкого давления для ожижения и получения жидкого (в дальнейшем и газообразного) кислорода - и тот и другой высказались негативно.

Их доводы, послужившие в дальнейшем идейной базой для отечественных противников Капицы, были основаны на, казалось бы объективной, но по существу близорукой оценке, когда сопоставление делается при условиях одинаковой эффективности аналогичных элементов и без учета потенциальных возможностей совершенствования схем и конструкций. Тогда схема Капицы действительно проигрывает. На самом деле, и уровень эффективности, и нереализованный потенциал системы Капицы при низком давлении воздуха существенно выше. И главное состояло в том, что в перспективе, по мере увеличения мощности установок, все эти преимущества будут возрастать.

Тем временем работы коллектива ИФП продолжались; они вышли на новый уровень, позволявший начать производство опытно-промышленных установок низкого давления для получения сначала жидкого, а затем и газообразного кислорода в больших количествах. Это потребовало подключения промышленных предприятий для изготовления оборудования. Здесь на первое место стали выходить трудности уже не столько научно-технического, сколько организационно-экономического характера. В специальных "отчетах", которые Капица посылал в правительство, он привел много живописных деталей борьбы с руководителями различных уровней, всеми силами "отбрыкивавшихся" от новых дел.

В июле 1940 г. все же удалось "пробить" решение Экономсовета при СНК СССР, в котором Институту физических проблем официально поручалось техническое руководство проектированием и испытанием турбокислородных (ТК) установок на заводе-изготовителе. К началу 1941 г. в результате испытаний экспериментальных установок был накоплен значительный опыт получения жидкого кислорода, позволивший приступить к проектированию и изготовлению первых промышленных образцов.

Теперь Капица нашел время и для того, чтобы написать ответ на критику Хаузена. Он хотел не только опровергнуть его доводы, но и одновременно "заткнуть глотку нашим доморощенным злопыхателям, которые всегда рады, не зная подоплеки дела, охаять своего соотечественника". Но наступило 22 июня 1941 г. Ответ остался неопубликованным. Работы над кислородными установками были прекращены, а в конце июля 1941 г. Институт физических проблем был эвакуирован в Казань.

Институт переключился на военную тематику, что исключало, на первый взгляд, все другие направления. Оказалось, однако, что и работы по кислороду необходимо не только продолжить, но и ускорить. Кислород нужен был для медицины, для оксиликвитных взрывчатых веществ, для военных летчиков, совершавших дальние бомбардировочные полеты, и, главное, для разворачивающихся военных производств. Поэтому все кислородное направление получило поддержку ГКО (Государственного комитета обороны), и дела, связанные с ним, пошли даже еще быстрее.

ПУТЬ К "ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНОМУ АККОРДУ"

Уже в начале сентября в Казани начался монтаж опытных установок для получения жидкого воздуха, а затем и кислорода, эвакуированных вместе с другим имуществом института. Возобновилась и работа на заводе в Москве. Жизнь требовала перехода к установкам промышленного масштаба. Ответом на них стала подготовка выпуска двух установок, называвшихся в духе того времени "Объект №1" и "Объект №2".

В 1942 г. первый экземпляр "Объекта №1" - турбокислородной установки ТК-200 производительностью до 200 кг/ч жидкого кислорода - был изготовлен и в начале 1943 г. благополучно пущен. Интересно, что запускать ее на длительный срок не было возможности, так как жидкий кислород в таком количестве на одном месте некуда было сливать! Одновременно в 1942 г. началось проектирование "Объекта №2" - установки ТК-2000, в 10 раз большей производительности. И хотя наблюдались явные успехи * в упорной "кислородной" деятельности Капицы и его сотрудников при определенной поддержке "сверху", дела шли медленно. Громоздкая и жесткая административная система не могла воспринимать капицинский стиль работы, и он боролся с ней изнутри, ее же оружием. Он писал Молотову:

"...дальше, при такой организации внедрения успеха добиться трудно. Все это время я был погонщиком мулов, а в руке у меня не было не только палки, но даже хворостины. Поэтому полагаю, что в той или иной форме мне нужно дать официальную власть, чтобы я сам мог руководить вопросами внедрения в производство. И тогда, несмотря на то, что мне на это время придется сократить мою научную работу, у меня будет взамен удовлетворение видеть наши установки внедренными".

Развернулось широкое "наступление по всему фронту". Несмотря на трудности, была пущена установка ТК-2000 ("Объект №2"). Она одна стала давать в два раза больше кислорода, чем все заводы Москвы

* Они были отмечены награждением большой группы сотрудников "за успешную работу по разработке и внедрению нового метода получения жидкого воздуха и жидкого кислорода". П.Л. Капица был награжден орденом Ленина.

В конце концов организационная идея Капицы была принята; в мае 1943 г. был создан Главкислород, непосредственно подчиненный СНК СССР, а Капица назначен начальником. Перед ним возникли совершенно новые проблемы. Здесь речь шла о руководстве целой отраслью промышленности, причем в чрезвычайно сложной обстановке. В такой ситуации не был, пожалуй, ни один физик в истории! *

*За исключением, может быть, Архимеда, который руководил разработкой новых вооружений и всем военным производством во время осады Сиракуз римлянами.

Капица справился с задачей блестяще, показав уникальное соединение научных, инженерных и организационных способностей. Дело было поставлено основательно, на перспективу. Был создан Научно-технический совет, в задачи которого входило изучение перспективных областей применения кислорода в народном хозяйстве и выработка соответствующих рекомендаций. В 1945 г. организован специальный институт кислородного машиностроения - ВНИИКИМАШ; начал выходить новый журнал "Кислород", а в одном из вузов Москвы приступили к подготовке специалистов-инженеров для работы с новыми кислородными и другими криогенными установками. Развернулось широкое "наступление по всему фронту". Несмотря на трудности, была пущена установка ТК-2000 ("Объект №2"). Она одна стала давать в два раза больше кислорода, чем все заводы Москвы (или 1/6 его производства в СССР). В этой установке сконцентрировались результаты многолетней работы коллективов исследователей, конструкторов и производственников, созданных и воспитанных Капицей. Многие решения, воплощенные в ней, намного опередили свое время и не потеряли значения даже за прошедшие полвека.

Это был шедевр инженерного искусства. Страна выходила в лидеры по научно-техническому уровню производства кислорода. Часть противников Капицы на время притихла (а некоторые даже говорили комплименты). За это время появилась только одна "антикапицинская" статья - профессора С.Я. Герша, опубликованная в декабре 1943 г. в журнале "Вестник машиностроения", на которую Капица убедительно ответил в 1944 г. в том же журнале.

Современная воздухоразделительная установка низкого давления производительностью 35 тыс. м³ газообразного кислорода в час. Часть кислорода может быть получена в жидком виде. Кроме этого, установка позволяет извлечь из воздуха азот, аргон, криптон и ксенон. Размеры установки не позволяют разместить ее в помещении цеха.

Все шло пока блестяще. Намечались планы широкого выпуска новых установок газообразного кислорода, внедрения кислорода в разные отрасли хозяйства, его централизованного производства с транспортировкой по трубопроводам в газообразном виде и жидком - в цистернах, и многое другое. 30 апреля 1945 г., незадолго до Дня Победы, П.Л. Капице было присвоено звание Героя Социалистического Труда и награждена большая группа его сотрудников. Капица был полон надежд на новые успешные дела. Он писал: "Заключительный аккорд Балашихинской симфонии прекрасен. Давайте следующую, Тульскую симфонию *, проведем в темпе presto vivo".

* Речь здесь идет о плане перевода домен Новотульского металлургического завода на дутье, обогащенное кислородом.

"НАКАЗАНИЕ ЗА ДОБРЫЕ ДЕЛА"

Надеждам на "Тульскую симфонию", как и другим планам внедрения кислорода и модернизации промышленности, а также эффективной организации научной работы и воплощения ее результатов в технику, в то время не суждено было осуществиться. Они вступали в явное противоречие с системой, установленной в стране Сталиным и его окружением. Капица хотел слишком многого. Подходил к концу уже третий год его работы начальником Главкислорода, и в верхнем эшелоне (не без помощи "доморощенных злопыхателей") все больше зрела мысль, что пора его остановить. Это было вполне логично. Другие академики сидят тихо и работают, выполняя начальственные предписания, а этот все время шумит! Дали ему целый главк, а он все лезет в государственные дела с непрошеными советами, критикует, пишет письма "на самый верх"...

Кроме общего усложнения ситуации, связанной с необходимостью послевоенного устранения "идеологической крамолы", существенную роль в судьбе Капицы сыграло его противостояние Берии, которого Сталин назначил председателем Специального комитета и Технического совета по атомной бомбе. Капица, входивший в этот комитет, понимал, как и большинство других его членов, что абсолютно некомпетентный Берия ведет дело далеко не так, как надо, и мешает работать и физикам, и инженерам.

Капица был, пожалуй, единственным человеком в стране, который осмелился открыто противостоять Берии *. Безнаказанно ему это пройти не могло. Но Сталин, опасаясь, по-видимому, реакции за рубежом (особенно в Англии), дал команду Берии не арестовывать Капицу; что касается всего остального, относящегося к его работе, то тут запрет уже отменялся. Это было сформулировано так: "Я тебе его сниму, но ты его не трогай".

* История этого противостояния выходит за рамки "кислородной эпопеи" и заслуживает специального описания.

И Берия приступил к делу. Отдельные нападки на Капицу в виде различных писем как научного, так и политического характера поступали в высокие инстанции и раньше. Характерным примером первых может служить докладная записка председателю Госплана М.С. Сабурову и министру черной металлургии И.Т. Тевосяну от 10.05.1944 г. "О получении дешевого кислорода в больших количествах". Она была подготовлена одним из профессоров-специалистов. Идея ее ясна из нижеприведенного отрывка.

..."Академик Капица занимается проблемой кислорода с 1937 г. Им созданы неэкономичные установки жидкого кислорода с очень высоким расходом энергии. Что касается газообразного кислорода, то построена опытная установка с очень плохими показателями. Эти показатели показывают ошибочность тех положений, которые положены в основу проектирования и строительства опытной установки".

Доносы политического характера содержали обвинения в буржуазном образе мыслей, отрицании роли советских ученых и защите "врагов народа". Но с весны 1946 г., после команды "сверху", шлюз был открыт, и началась подготовка к генеральному наступлению на Капицу и его дело. Акцент был перенесен на научно-технические вопросы, чтобы создать видимость объективности, хотя все было решено заранее. В апреле 1946 г. вышло постановление Совета Министров СССР о создании правительственной комиссии, которая должна была заняться делами Главкислорода и его начальника - П.Л. Капицы, ее состав (в основном министерский, во главе с Сабуровым) комплектовался в секрете от него. В мае она была дополнена экспертами, среди которых были все активные "доморощенные злопыхатели", в том числе три профессора, таким образом комиссии придали респектабельный облик.

Не зная деталей готовящегося заговора, Капица уже предвидел его конечную цель и результаты. В письме Сталину от 19.05.1946 он четко выразил свое отношение к происходящему:

"...правильно говорят, что нет ни одного доброго дела, которое остается безнаказанным. И меня хорошо наказало Ваше постановление... Я все же чувствую радость и гордость, что сделал газообразный кислород турбинным методом; история не упрекнет меня в том, что я не довел эту задачу до конца".

Но просто сдаваться Капица не собирался. В письме от 20.05.1946 он потребовал включить в состав экспертной комиссии трех ведущих специалистов - М.П. Малкова, А.И. Мороза и И.П. Ишкина, "присутствие которых содействовало бы объективному выяснению существа вопроса". Этого не было сделано, и 29.05.1946 заключение экспертной комиссии, выработанное в необычно быстром темпе, было готово и подписано. Заключение было полностью негативным, без полутонов: "Появление и применение схемы Капицы не является каким-либо изобретением, делающим шаг вперед в области производства кислорода как в принципиальной части, так и в части энергетических показателей" *.

* Цитируется по стенограмме совещания. Из архива П.Е. Рубинина.

Не вдаваясь в анализ этого по-своему замечательного документа (он должен быть темой специального исследования для историков науки и техники), необходимо остановиться лишь на нескольких моментах, показывающих, как и из чего он изготавливался. Предварительно нужно отметить, что два члена комиссии не согласились с ее выводами; каждый из них представил особое мнение. Это были: академик И.П. Бардин (в государственной комиссии) и доцент Д.Л. Глизманенко (в экспертной).

И.П. Бардин (особое мнение от 01.07.46) по поводу сравнения показателей установок Капицы и немецких писал:

"...в первом случае мы имеем возможность проверить показатели, во втором - мы полагаемся исключительно на данные, полученные где-то и кем-то. Мои сомнения тем более имеют основания, что работники Главкислорода (т. Глизманенко и др.), бывшие в Германии, не подтверждают таких показателей".

И далее:

"С одной стороны, мы имеем вполне настроенные агрегаты, работающие не один год, с другой - опытные экземпляры, в которых имеется ряд очевидных недостатков, нуждающихся в исправлении. Считаю категорическое заявление комиссии с исключительно отрицательной оценкой установок акад. Капицы необоснованным".

Д.Л. Глизманенко:

"Принцип применения турбомашин (турбокомпрессор и турбодетандер) для получения жидкого кислорода является новым, оригинальным и никогда не использовался и не мог быть использован для данной цели. Только на основании работ акад. Капицы удалось построить установки для жидкого кислорода и притом более, чем в 3 раза превышающие мощности самых крупных установок Гейландта, работающих на поршневых детандерах".

В то время писать так хорошо о работах людей в опале было очень рискованно. Для этого требовалось большое мужество, особенно от второго, поскольку первый был в некоторой (правда, не такой уж большой) степени защищен своей мировой известностью. Никто из ведущих помощников Капицы тоже не поддержал похода против своего руководителя.

Независимо от ситуации документ, созданный комиссией, Капица не мог оставить без опровержения (тем более, что особые мнения Бардина и Глизманенко ему официально не сообщили). В ответе на заключение комиссии Капица указал не только на ошибки, связанные с повторением доводов Хаузена, но и на ряд прямых подтасовок. Рассматривая, например, сравнение показателей установки фирмы "Гейландт" и своей, он выразил удивление: "Как могла экспертная комиссия оперировать этими данными в официальном заключении, заведомо зная, что этих данных просто не существует?" Затем он показал простым расчетом, что "в собственных исходных материалах экспертной комиссии имеются фактические данные, которые опровергают принятые ею же показатели".

Далее Капица отмечает некорректность сопоставления различных вариантов техники, испытываемых в неидентичных условиях. Этот фокус часто используется при недобросовестных заключениях, когда сопоставляются два объекта одного и того же назначения: один - новый, еще не отработанный, с некомплектным оборудованием и полным набором "детских болезней", и другой - "вылизанный", доработанный в течение ряда лет эксплуатации.

Сравнивать их без учета этого обстоятельства - верный способ задавить новое. Именно с таким расчетом действовала комиссия, "не заметив", что в установке ТК-2000 был случайный, не соответствующий ей по параметрам компрессор, предназначенный для работы при больших давлениях. Комиссия воспользовалась и тем, что не были доработаны и некоторые элементы конструкции криоблока. Увлекаясь новыми идеями, Капица иногда вводил в проектируемую установку сразу несколько новинок. Некоторые из них, как, например, пленочная ректификация, были доработаны и использованы только через 40 лет!

В заключительной части ответа Капица указал на совершенно недопустимый "финт" ученых-экспертов. Стараясь доказать недоказуемое - что турбодетандер фирмы Линде не намного хуже аналогичной машины Капицы - они по данным, полученным немцами на азоте, рассчитали показатели по диаграмме для воздуха. В результате такого нехитрого приема (Капица деликатно назвал его "ошибкой") удалось "дотянуть" КПД немецкой машины до 0,75 вместо действительного значения 0,62-0,65. Это все равно хуже, чем у турбодетандера Капицы (0,81 - 0,82), но все же!

Здесь Капица уже не выдержал официального тона и перешел на "открытый текст". "Если такие принципиально грубо ошибочные вычисления делает студент, его прогоняют за безграмотность. Но если это делают эксперты Правительственной комиссии, по-видимому с желанием получить высший показатель, не имея для этого фактического материала, я не знаю, как оценить их поступок" *.

* Капица, конечно, знал, как его надо оценить, поскольку не хуже других наших знаменитых академиков- М.В. Ломоносова и А.Н. Крылова - знал выразительные возможности великого русского языка и умел их использовать в научных дискуссиях.

Возражения Капицы все же вызвали некоторое замешательство в комиссии. Сохранилась записка секретаря комиссии В.А. Алфеева ее председателю от 19.07.46, связанная с тем, что эксперты, кое как сочинив ответы на пункты 1, 3 и 5 письма Капицы, ничего не придумали, чтобы опровергнуть его возражения по вопросам 2 и 4: "Т.т. Усюкин и Суков по указанным вопросам ответить не смогли".

Все это, однако, не имело практического значения, и заказанные выводы, несмотря ни на что, были сделаны. Постановлением Совета Министров СССР, подписанным Сталиным, Капица был снят не только с поста начальника Главкислорода, но и директора ИФП. В этом постановлении особенно характерна мотивировка причин столь строгого решения: "За... неиспользование существующей передовой техники в области кислорода за границей, а также неиспользование предложений советских специалистов". Здесь члены экспертной комиссии невольно выдали свои обиды за то, что Капица игнорировал их предложения, сводившиеся, в конечном счете, к использованию устаревших заграничных технических решений.

Так надолго был устранен и выведен из числа активно действующих один из крупнейших физиков, инженеров и организаторов и отброшена назад отрасль техники, выведенная им по научно-техническому уровню на первое место в мире.

История о том, как, перенеся сильнейшую травму и силой оторванный от любимой работы в самый ответственный ее период, Капица нашел в себе силы не сломаться и создать "избу физических проблем", - это отдельная тема. Наконец, во второй половине 1953 г., когда Сталина уже не было, а Берия сидел в тюрьме, началась реабилитация Капицы; 28 января 1955 г. он вновь был назначен директором ИФП. Политическая и научная опала, длившаяся семь лет, подошла к концу. К кислородным делам он практически не вернулся, занявшись электроникой больших мощностей.

Что же произошло в области получения и использования кислорода после отстранения Капицы?

"НАДО ЗАВОЕВЫВАТЬ ЛИДЕРСТВО"

Отечественные хулители Капицы первое время после его изгнания торжествовали победу. Испытания его опытных установок были свернуты (они были разобраны и сданы в металлолом), а производство серийных - прекращено. Постепенно были выведены из числа действующих установки ТК-200, а затем, после "модернизации", и ТК-2000. Был продолжен выпуск старых, сделанных в духе иностранных образцов, установок высокого давления и системы двух давлений.

"Тульская симфония", о которой мечтал Капица, была сыграна, но по старым немецким нотам - из Германии были привезены и смонтированы трофейные установки "Линде - Френкль". Для получения жидкого кислорода стали копировать немецкие установки Гейландта, только увеличив их размеры. Так были реализованы "предложения советских специалистов" по использованию "передовой заграничной техники". Правда, учитывая требования поднятой Сталиным псевдопатриотической кампании борьбы против "космополитизма и иностранщины", все названия этих установок были заменены на условные обозначения (установка "Линде - Френкль", например, называлась КТ-3600).

Спокойная жизнь, однако, продолжалась недолго. Сведения о том, что в США и Франции полным ходом с 1946 г. идут работы по созданию установок низкого давления для получения газообразного кислорода, вызывали все большее замешательство и противоречия среди противников Капицы. Все попытки сделать другой, "не капицинский", активный турбодетандер с высоким КПД окончились неудачей. Стало известно, что вслед за американцами правильность идей Капицы признали и немцы. Фирма Линде с почетом отправила на пенсию&NBSP;Г. Хаузена. Отметив его заслуги (которые в свое время были действительно большими), она сменила лидеров и отказалась от систем двух давлений, перейдя на низкое давление воздуха и турбодетандеры Капицы. Реферат немецкой статьи Р. Беккера с признанием этих фактов был помещен в журнале "Кислород" (1957, №4).

Под прикрытием различных псевдотеоретических рассуждений (один профессор даже утверждал, что установки "Линде - Френкль" "являются, конечно, установками низкого давления") был сделан тихий поворот к проектированию крупных установок газообразного кислорода низкого давления с турбодетандерами Капицы. Его фамилия при этом, естественно, не упоминалась, а отличия в схеме и конструкциях, имевшие второстепенный характер и не менявшие идею в основе, выдавались за принципиально новые.

Таким путем удалось избежать ответственности за вынужденное отставание: из лидера Советский Союз попал в положение догоняющего. Постепенно отодвинулись в тень и фигуры, сыгравшие ведущую роль в травле Капицы. Наконец, в 1956 г., когда советские кислородные установки низкого давления оправдали себя в работе, Капица получил из ВНИИКИМАШа (тот самый Институт кислородного машиностроения, который был организован Капицей) просьбу на согласие включить его в коллектив соискателей Ленинской премии за работу "Создание и освоение комплексного оборудования для широкого внедрения технического кислорода в промышленности". Отвечая на это письмо, Капица отметил, что это "лестное предложение" дает "еще одно веское доказательство прогрессивности направления" его прежней деятельности.

"Наши идеи и научные результаты, - писал он, - сперва были широко использованы на практике за границей, и таким путем им удалось обогнать нас. Теперь надо опять завоевывать лидерство".

Пожелав коллективу успехов и выразив благодарность и надежду когда-нибудь в будущем "поработать в поисках новых возможностей в решении кислородной проблемы", он все же отказался от этого предложения.

Сейчас воздухоразделительные установки низкого давления работают во всем мире, производя в год более 150 млн. т кислорода. Турбодетандер Капицы (с КПД 86-92%) используется не только в них, но и во многих других криогенных системах. Что касается нашей страны, то она полностью освободилась от импорта кислородного оборудования и выпускает его на уровне, близком к международным стандартам. Однако ведущее положение, которое было во времена Капицы, утеряно. Нужно, как он писал, "опять завоевывать лидерство".