в каком году изготовлен первый отечественный противогаз изолирующего типа

История русского противогаза

Благодаря работе Российской государственной библиотеки по оцифровке старых книг мы можем узнать из первоисточников о рождении, развитии и трансформации привычных вещей. Электронная библиотека РГБ раскрывает историю армейского противогаза, в создании которого ключевую роль играл российский и советский химик Николай Дмитриевич Зелинский.

Слева: «Жертвуйте! Жертвуйте! 9 ноября 1916 г. на противогазы, медикаменты для лошадей и санитарных собак в армии» (плакат). 1916 — ссылка
Справа: «Плохой противогаз» (плакат). 1925 — ссылка

«До Первой мировой войны в России противогазы имели лишь незначительное распространение, ограниченное немногими химическими производствами, горной промышленностью, пожарными и медицинскими учреждениями», — пишет советский химик и историк науки Николай Александрович Фигуровский в «Очерке развития русского противогаза во время Империалистической войны », изданном в 1942 году.

Известно, что до войны в России применялись противопылевые и кислородные маски для работы в сложных условиях, как, к примеру, кислородный прибор с жидким воздухом горного инженера Левицкого. Впрочем, в мире устройства, защищающие органы дыхания, были известны с середины 19 века. Фигуровский приводит в своём «Очерке» фотографии немецких противогазов годов. Однако запросам военного времени такие приспособления не отвечали.

«Очерк» Фигуровского начинается с заявления: до войны эффективных противогазов в России не было. «Царская Россия вступила в войну неподготовленной. Промышленность России сильно отставала от других капиталистических стран», — цитирует Фигуровский «Краткий курс истории ВКП(б)». Особенно слабой была химическая промышленность. К началу войны Россия располагала противопылевыми масками, в которых защиту обеспечивала марля, пропитанная содой, губка или вата. Однако в сражениях стали применять всё более ядовитые химические вещества, от которых такие маски уже не спасали.

Первый русский эффективный противогаз был создан в 1915 году Николаем Дмитриевичем Зелинским. Фигуровский пишет:

В обстановке, при которой была дорога каждая минута, ему пришлось потратить для доказательства вполне очевидного факта — защитных свойств [активированного] угля — около года. Многочисленные испытания предложенных им приборов, организованные различными учреждениями в 1915 и 1916 гг., неизменно давали хорошие результаты. Однако противогаз не пускали в армию, и только тогда, когда изобретение было реализовано в Англии и Германии, угольный противогаз начали изготовлять крупными партиями для снабжения фронтовых частей.

Вместо противогаза Зелинского, который фильтровал воздух с помощью активированного угля, российская армия закупила другую разработку — противогаз Горного института, у которого в фильтре была смесь гашёной извести с едким натром и обычный печной уголь. Противогаз Горного института показал очень плохие результаты испытаний — много хуже, чем противогаз Зелинского, но в боях его использовали, ценой многих человеческих жизней. Фигуровский описывает его:

«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. […] В особенности же мучительным было пользование противогазом Горного института вышеотмеченного слишком большого сопротивления дыханию. 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».

Некоторые противогазы даже лопались по шву прямо во время газовых атак. И только в последующих партиях известь и печной уголь заменили активированным углём — разработкой Зелинского, а потом массово закупили противогазы, придуманные им.

Зелинскому мало того, что не заплатили за разработку, но и отстранили от дальнейших испытаний — отмечает Фигуровский. Патент на противогаз получил технолог завода «Треугольник» по фамилии Куммант.

Противогаз Зелинского-Кумманта первых образцов

Позже противогаз был усовершенствован, и Вторую мировую войну советская армия встретила с более эффективными средствами защиты. «Состоящий на вооружении Красной Армии противогаз имеет мало сходства со своим предшественником — угольным противогазом Зелинского 1916 г. Новый противогаз удобен, надёжен и рассчитан на большое время работы. Но не надо забывать, что этот противогаз — произведение советских ученых и техников — является, если так можно выразиться, „внуком“ противогаза Зелинского», — заключает Фигуровский.

Противогазы для нужд армии разрабатывались не только для солдат, но и для животных, в частности, лошадей. Конский сухой противогаз фильтрующий — сокращённо — был на вооружении Красной Армии во время Второй мировой войны. Его «предками» были обычные торбы с соломой: так лошадей защищали от химических атак в начале Первой мировой войны. Позже фильтрами в конских противогазах стали куски ткани, пропитанные специальными растворами, а к Второй мировой войне для лошадей разработали противогазы с угольным фильтром.

Инструкция к конскому противогазу с угольным фильтром, изданная в 1941 году, подробно рассказывает о том, как устроен такой противогаз, как его надеть на лошадь и как хранить, когда необходимости в нём нет.

Приучать к противогазу по инструкции следует уже «втянутую в работу» лошадь. Начинать нужно с 30 минут покоя, шага и рыси в противогазе, а на восьмой день тренировки лошадь должна была пройти в противогазе 25 км за 3 с лишним часа.

Важно, что, начиная с четвёртого дня тренировок, боец, который занимается с лошадью, сам должен быть в противогазе.

Источник

Изолирующие противогазы XIX – начала XX веков. Часть 1

Родиной множества открытий является Китай. Случай с химическими отравляющими веществами не исключение – ду яо янь цю, или «шар ядовитого дыма», упоминается в трактате «У цзин цзунъ–яо». Сохранился даже рецепт одного из первых боевых химических веществ:

Серы – 15 лянов (559 г)
Селитры – 1 цзинь 14 лянов (1118 г)
Аконита – 5 лянов (187 г)
Плодов кротонового дерева – 5 лянов (187 г)
Белены – 5 лянов (187 г)
Тунгового масла – 2,5 ляна (93,5 г)
Масла сяо ю – 2,5 ляна (93,5 г)
Измельченного древесного угля – 5 лян (93,5 г)
Черной смолы – 2,5 ляна (93,5 г)
Мышьяка в порошке – 2 ляна (75 г)
Желтого воска – 1 лян (37,5 г)
Волокна бамбука — 1 лян 1 фэнь (37,9 г)
Волокна кунжута – 1 лян 1 фэнь (37,9 г)

Следующим был А. Лакур, получивший в 1863 году патент на улучшенный дыхательный аппарат, состоящий из воздухонепроницаемой сумки с прокладкой из каучука. Обычно дыхательный аппарат Лакура использовали пожарные, зафиксировав его на спине лямками с поясным ремнем. Никакой регенерации не было: воздух просто закачивался в мешок и через мундштук подавался в легкие. Не было даже клапана. После заполнения мешка воздухом мундштук элементарно затыкался пробкой. Впрочем, о комфорте изобретатель все-таки задумался и приложил к комплекту пару очков, зажим для носа и свисток, издающий звук при нажатии. В Нью-Йорке и Бруклине огнеборцы новинку испытали и, высоко оценив, взяли на вооружение.

Компания Siebe Gorman Co, Ltd из Великобритании ко второй половине XIX века стала одним из законодателей моды на изолирующие противогазы. Так, одним из самых успешных стал разработанный в 1870-х годах аппарат Генри Флейса, у которого уже имелась маска из прорезиненной ткани, закрывающая все лицо. Универсальность конструкции Флейса была в возможности использования в водолазном деле, а также в горноспасательных работах. Комплект состоял из медного кислородного цилиндра, адсорбента углекислого газа (регенеративный патрон) на основе едкого калия и дыхательного мешка. По-настоящему этот аппарат стал знаменит после серии спасательных операций в английских шахтах в 1880-х годах.

В России также шли работы по изолирующим дыхательным аппаратам — так, мичман военно-морского флота А. Хотинский в 1873 году предложил аппарат для автономной работы водолаза с замкнутым циклом дыхания. Костюм был из двойной легкой ткани, дополнительно проклеенной резиной, что позволяло работать в достаточно холодной воде. На лицо надевалась полумаска из меди со стеклянным визором, а за дыхание отвечали резервуары с кислородом и воздухом. Хотинский также предусмотрел систему очистки выдыхаемого воздуха от углекислого газа за счет патрона с «натриевой солью». Однако в отечественном флоте разработке мичмана не нашлось места.

Немецкая компания Dräger c 1909 года выходит на первые роли в Европе в качестве разработчика и поставщика изолирующих респираторов и противогазов. В деле спасения шахтеров и работников рудников аппараты этой компании стали настолько популярны, что даже появилось профессиональное наименование спасателей «drägerman». Именно продукцию фирмы Dräger Российская империя, а позже и СССР активно закупали и использовали в собственной добывающей промышленности. Визитной карточкой стал рудничный респиратор Дрегера 1904-1909 гг., существовавший в мундштучном и шлемовом вариантах. Фактически этот был глубоко модернизированный аппарат системы Шванна с отдельно хранящимися регенеративными патронами с едким натром и сдвоенными кислородными баллонами. По большому счету, продукция Dräger (как и подобные аппараты немецкой «Вестфалии») не были чем-то из ряда вон выходящими – огромную роль в распространенности сыграла продуманная рекламная кампания и маркетинговые уловки. Как ни странно, решающую роль в последующей модернизации аппаратов Дрегера сыграл русский инженер, специалист в области пожарной безопасности горнодобывающих предприятий Дмитрий Гаврилович Левицкий.

На разработку нового изолирующего аппарата его подвигли ужасающие последствия взрыва метана и угольной пыли на Макарьевском руднике Рыковских угольных копей 18 июня 1908 года. Тогда погибло 274 шахтёра, а 47 получили тяжелые травмы. Дмитрий Левицкий лично участвовал в спасательных работах, вынес из очага поражения несколько человек и даже получил отравление угарным газом.

Гробы с погибшими 18 июня 1908 года на шахте №4-бис Макарьевского рудника Рыковских угольных копей и похоронная процессия. Источник: infodon.org.ua

В конструкции, предложенной инженером после этой трагедии, предлагалось удалять углекислоту вымораживанием жидким воздухом. Для этого через пятилитровый резервуар с жидким содержимым пропускался выдыхаемый воздух, и углекислый газ оседал на дно. Это была самая совершенная на тот момент конструкция, позволяющая работать в аварийных условиях до 2,5 часа, и при этом отличалась относительно небольшой массой. Аппарат Левицкого был испытан, но вот патент на него автор получить не смог, чем и воспользовались немецкие инженеры, внедрив идеи инженера в свои изолирующие аппараты. Узнали они о работе Левицкого после его статьи в одном из отраслевых журналов, в которой он критикует существующие аппараты и описывает свою идею с жидким воздухом. В историю разработка русского инженера вошла как кислородный «оживляющий» аппарат «Макеевка».

В 1961 году улицу Бульварную г. Донецка переименовали в улицу имени Д.Г. Левицкого и установили там памятный знак.

Источник

История создания противогаза

Средства для защиты дыхательных путей от вредных и отравляющих веществ известны довольно давно. Так еще в первой половине XIX века при золочении куполов Исаакиевского собора в Санкт-Петербурге рабочие для защиты от паров ртути использовали стеклянные колпаки со шлангами, по которым подавался воздух. В 1849 году американец Л. Хаслет получил патент на прообраз противогаза, названный им «легочным протектором». Прибор был основан на фильтрации вредных веществ при помощи войлока и снабжался впускным и выпускным клапанами.

Однако история настоящих противогазов начинается в годы Первой мировой войны. Это было обусловлено широким применением воюющими сторонами боевых отравляющих веществ. Впервые они были применены на франко-германском, а затем и на русско-германском фронте в 1915 г. Сначала в качестве средств защиты использовались марлевые повязки, пропитанные различными составами, однако в боевых условиях они показали низкую эффективность. В 1915 году известный русский ученый-химик Н.Д. Зелинский предложил для очищения отравленного воздуха использовать активированный древесный уголь, в котором при помощи специальной обработки создавалось большое количество пор. Технологом завода «Треугольник» М.И. Куммантом была разработана резиновая маска, защищающая лицо от действия отравляющих веществ. Именно это устройство, состоящее из резиновой маски и фильтрующей коробки, и получило название противогаз.

Противогазы Зелинского-Кумманта поступили на вооружение стран Антанты в 1916 году. В результате их применения на фронтах первой мировой войны количество погибших от боевых отравляющих веществ резко снизилось. Противогазы данной конструкции до сих пор используются в армиях разных стран и для защиты гражданского населения.

Противогаз придумал еврей из Молдавии.

Мне кажется, тут еще встроенная функция фильтрации базара есть

В этом ретрофото мне больше всего нравится, что подумали о собачьих ушках )

Ответ на пост «Линза к маске-респиратору 3М 6800»

Есть новая маска 3м 6800 с фильтрами 6035. Бесплатно. Лично доставлю в больницу и передам сотруднику медучреждения. Московская область, Королев, Пушкино, Ивантеевка. Обращайтесь. Без рейтинга.

Линза к маске-респиратору 3М 6800

В общем,очень надо найти эту линзу(3M6898) или ее китайский аналог(SJL 6898) для того, чтобы обеспечить бесперебойное функционирование второй смены в реанимации.

Буду рад любой помощи, рассмотрю любые предложения.

ПБФ «Хомяк»

Противогаз бескоробочный фильтрующий (ПБФ «Хомяк») предназначен для защиты лица, глаз, дыхательной системы от биологических аэрозолей, боевых отравляющих веществ, ядовитых химикатов и пыли, в том числе и радиоактивной.

Отсутствие выступающих частей и малые габариты делают противогаз очень удобным при беге, прыжкам с парашютом и стрельбе.

Принят на вооружение Советской Армии в 1973 году. В 2000 году снят с вооружения.

Шлем-маска ШМБ состоит из корпуса с двумя карманами, очкового узла, подмасочника, переговорного устройства разборного типа, клапанной коробки и экрана. Переговорное устройство и клапанная коробка с двумя грибковыми клапанами выполнены в едином блоке и закрыты съемным экраном.

ШМБ резиновая, может быть белого и чёрного цвета. Чёрная маска эластичнее, потому её легче надевать.

Подмасочник выполнен из резины, имеет, два клапана, вдоха, крепится на клапанно-переговорном устройстве, а так-же с помощью отформованной на нем запонки — в подмасочной части корпуса и двумя пластмассовыми запонками — к внутренним стенкам карманов. Из-за этих карманов, снаружи выглядящих как раздутые щёки, ПБФ и получил прозвище «хомяк».

Внутренние стенки карманов в сочетании с подмасочником и передней стенкой масочной части образуют обтекатели, через которые очищенный в элементах воздух поступает к очковому узлу.

Фронтальное расположение и размеры стекол очкового узла обеспечивают возможность работы с оптическими приборами.

Маска имеет 5 размеров: от 0-ого до 4-ого.

Чтобы привести ПБФ в боевое положение, следует извлечь фильтрующие элементы из пакетов, надрезав края последних. Шлем-маска выворачивается, подмасочник отстёгивается. Фильтрующие элементы размещаются в предназначенных для них карманах, горловины выводятся наружу.

Сделать это нужно так, чтобы ФПЭ стояли параллельно осям карманов. Узлы клапанов вдоха устанавливаются на горловины фильтрующих элементов до щелчка. Метка на узле клапана должна смотреть вверх, а отверстия – вниз. Затем подмасочник пристёгивается.

При надевании «Хомяка» берут за нижнюю часть маски двумя руками, большие пальцы при этом остаются снаружи, остальные — внутри маски. Одновременно с растягиванием в стороны противогаз надевается на подбородок, а потом одним движением вверх и на назад — на всю голову. При этом не должно остаться складок, перекосов и зазоров. Если таковые возникли, они устраняются, после чего производится глубокий выдох и продолжается нормальное дыхание.

На складах противогазы хранятся в загерметизированных ящиках или специальных шкафах при определённой температуре и влажности. Дома противогаз хранится в разобранном состоянии, запакованным, вдали от стен, нагревательных приборов, печей или батарей отопления.

Оптимальная температура для хранения – от 5 до 15 градусов.

При высокой температуре резина быстро стареет, становится хрупкой и легко рвётся. Морозы делают резину грубой и менее эластичной. Повышенная влажность приводит к порче фильтров. Резкие перепады температур вызывают конденсацию влаги внутри фильтров и дают тот же эффект, что и высокая влажность воздуха.

Если устройство попало под дождь, то перед тем, как сложить его, необходимо тщательно просушить все его части.

После каждого использования клапанное устройство и подмасочник так же протираются досуха.

Источник

Николай Стариков

политик, писатель, общественный деятель

Первый противогаз современного типа был русским

Первый противогаз современного типа был русским

С появлением в начале 1916 г. на Восточном фронте Первой мировой войны фильтрующего противогаза Зелинского-Кумманта началась эра современных противогазов. Он был разработан в России.

Однако и в этом случае на Западе фальсифицируют историю и отрицают первенство России.

Предлагаю вашему вниманию специфическую, но очень актуальную на фоне всей «химической истерии англосаксов», статью.

О ПРИОРИТЕТЕ РОССИЙСКИХ УЧЕНЫХ В СОЗДАНИИ СОВРЕМЕННОГО ФИЛЬТРУЮЩЕГО ПРОТИВОГАЗА

Автор: кандидат биологических наук Михаил Васильевич Супотницкий.

… Именно российскими химиками в 1915 г. предложены, ставшие в последующем основными, подходы к конструированию эффективного фильтрующего патрона, неизвестные из предвоенных работ:

… В России также впервые в 1915 г создана герметичная резиновая маска для противогаза, которая, благодаря широкой поверхности прилегания к лицу, гарантировала безопасность военнослужащему в боевых условиях (инженер Э. Куммант). Таким образом, первым противогазом современного типа был противогаз Зелинского-Кумманта, сконструированный в декабре 1915 г. в Российской Империи.

… С появлением в начале 1916 г. на Восточном фронте Первой мировой войны фильтрующего противогаза Зелинского-Кумманта началась эра современных противогазов. Однако в послевоенных западных источниках противогазы данного типа описывались как нечто само собой разумеющееся и общеизвестное 1. Позже возникла версия, что такой противогаз был создан ещё XIX в., но забыт, и во время войны создан заново химиками Германии, Франции, Великобритании и США [4].

Цель работы — установить, действительно ли противогаз, использующий сорбционные свойства активированного древесного угля и/или химического поглотителя, а также маску с широкой поверхностью прилегания к лицу, был создан до Первой мировой войны, и кто первым использовал такие технические решения для создания противогазов. Для достижения данной цели проводился анализ описаний к патентам по фильтрующим средствам индивидуальной защиты органов дыхания (респираторам), выданным в период 1849-1914 гг., и устанавливалась хронология и внутренние закономерности появления на фронтах Первой мировой войны фильтрующих противогазов (респираторов) различного типа.

Первые респираторы. Развитию средств индивидуальной защиты органов дыхания способствовали древние представления о миазмах, как о некой враждебной человеку зловонной субстанции, испаряющейся из почвы и вызывающей болезнь у человека на территории, куда их занесло ветром. В Средние века, после пандемии чумы «черной смерти» (1346-1352 гг.), сформировались эмпирические представления о контагиях, т.е. о невидимых человеческому взгляду ядовитых частицах с острыми краями, способных передаваться от человека к человеку через кожу. Оба эти учения предполагали появление в окружающей человека среде материального агента, обладающего, как сейчас говорят, поражающим действием, поэтому разработки средств защиты органов дыхания и кожи начались задолго до появления научных представлений о природе токсических веществ (рис. 1).

Для того, чтобы сделать плащ врача непроницаемым для контагиев (А), его пропитывали дегтем, а аромат трав, помещенных в «клюв» (В), отбивал запах миазмов. Замысел такого костюма оказался рациональным. Запах дегтя отпугивал чумных блох в городских очагах чумы, хотя об их роли в распространении чумы тогда не знали. Плотная ткань «клюва» и набитая в него трава, фильтровали воздух, задерживая крупные капли мокроты, выделяемые больным легочной чумой. В последний год Первой мировой войны плащи, пропитанные различными составами, использовали для предотвращения попадания на кожу бойца капель иприта (В). Респираторная маска Прокофьева в форме клюва (Г) — использовалась на Восточном фронте для защиты личного состава от хлора и фосгена.

Рис. 1. Индивидуальные средства защиты органов дыхания и кожи Средних веков и их исторические параллели

Наиболее ранним из обнаруженных нами, стал патент на фильтрующий респиратор, выданный в 1849 г американцу Льюису Хаслетту (Lewis Haslett) из Кентукки [5]. По замыслу изобретателя респиратор предназначался для отфильтровывания ядовитых примесей и «миазмов», содержащихся во вдыхаемом воздухе. Его можно было одеть как на нос, так и на рот. В респираторе было предусмотрено «клапанное дыхание». Он имел два пластинчатых клапана, один на вдох, другой на выдох. В качестве фильтра использовалась ткань из влажной шерсти или пористого вещества.

Первая маска-капюшон была запатентована в 1874 г. жителем Лондона, Самюэлем Бартоном (Samuel Barton) [8]. Она включала маску из мягкого металла и резиновый капюшон, закрепляемый на голове специальными ремнями.

Рис. 2. Первые респираторы
А. Респиратор Льюиса Хаслетта (1849 г.): 1 — носовое соединение; 2 — гибкая тесьма; 3 — клапан на вдох;
4 — клапан на выдох; 5 — фильтр. Б. Респиратор Стенгауза (1854 г.). В. Респиратор Хофмана (1866 г).
1 — эластичный ремешок; 2 — шерстяной фильтр, сложенный конвертом; 3 — оболочка фильтра из кисеи

Маска снабжалась стеклянными окулярами, вдыхательным и выдыхательным клапанами и вкручивающейся металлической канистрой, содержащей послойно различные поглотители: древесный уголь, гранулированную негашёную известь (quicklime), шерстяную ткань или другие материалы, насыщенные глицерином (рис. 3).

Рис. 3. Варианты выполнения респиратора Самюэля Бартона (1874 г.)
А — для использования воздуха, подаваемого извне в специальную емкость. Б — для работы в отравленной атмосфере через фильтр. 1 — верхняя часть капюшона; 2 — нижняя часть капюшона; 3 — кожаный ремешок;
4 — гофрированная трубка из вулканизированной индийской резины; 5 — клапанная коробка; 6 — фильтр, удаляющий углекислый газ из выдыхаемого воздуха;
7 — емкость для воздуха; 8 — вкручивающийся цилиндр с поглотителем; 9 — выдыхательный клапан

Рис. 4. Маска Грофутта (1874 г.)
А — фронтальный вид маски; Б — маска с тыльной стороны; В — поперечный разрез маски. 1 — каучуковая оболочка для окуляров; 2 — фильтрующая ткань;
3 — окуляры; 4 — газонепроницаемые гнезда;
5 — резиновый ремень

В том же году Джордж Грофутт (George Crofutt) запатентовал маску для защиты глаз и легких из вулканизированного каучука со специальными газонепроницаемыми гнездами для прозрачных окуляров (кусочки стекла, слюды или целлулоида) и резиновым ремнем, плотно прижимающим маску к лицу [9]. Конструкция маски позволяла располагать окуляры близко к глазам и заменять их при повреждении, как это до сих пор делается в современных противогазах (рис. 4).

Джордж Нейли (George Neally) из Нью-Йорка в 1877 г. получил патент на респиратор для пожарных, по его мнению, защищающий глаза и легкие от дыма и ядовитых паров [10]. В конструкции респиратора предела в развитии достигло использование влажных шариков из шерсти в качестве фильтров для воздуха.

Респиратор Нейли состоял из эластичной лицевой маски-капюшона (в качестве материала для маски им указан каучук, брезент, кожа и др.) со стеклянными окулярами; системы фильтров, представляющих собой шарики с пористым материалом, насыщенным водой с двумя трубками — входящей и выходящей; системы трубок, по которым отфильтрованный от ядовитых паров и частиц дыма воздух попадал в легкие человека из подма-сочного пространства или непосредственно через носовые ходы.

Что бы предотвратить высыхание фильтров изобретатель нижнюю часть фильтров поместил в контейнер, заполненный водой. При высыхании фильтра он рекомендовал несколько раз сжать их рукой и таким образом вновь насытить водой. Маска имела откидную крышку, что позволяло пожарному говорить (рис. 5).

Рис. 5. Маска для пожарных Джорджа Нейли (1878)
1 — лицевая маска; 2 — стеклянные окуляры;
3 — система фильтров; 4 — система дыхательных трубок; 5 — контейнер, заполненный водой;
6 — откидная крышка

К концу 1870-х гг. респиратор приобрел привычный нам вид. Хатсон Хард (Hutson R. Hurd) из Кливленда в 1879 г. получил патент на маску в форме чашки (cup-shaped mask), сделанной из каучука. Маска в носовой части содержала камеру для фильтрующего материала и плотно прижималась к голове резиновым ремешком [11]. В качестве фильтрующего материала изобретатель заявил хлопок, губку или, не уточняя, другие субстанции, насыщенные водой или специальным составом для нейтрализации газов (рис. 6).

Рис. 6. Фильтрующая чашеобразная маска Харда (1879)
1 — камера для фильтра; 2 — маска в форме чашки;
3 — клапан на выдох; 4 — резиновый ремешок

Тупик, в который зашло в конце XIX в. создание фильтров, эффективно поглощающих легкие от частиц дыма, аэрозолей и паров ядовитых веществ, наглядно иллюстрирует респиратор германского изобретателя Бернгарда Лаба (Bernhard Loeb) [12]. Он запатентовал его в США, Соединенном Королевстве, Германии, Австро-Венгрии, Италии и Франции (рис. 7).

При всей обстоятельности раскрытия возможных вариантов конструкции респиратора (27 схем), Лаб не выходил за пределы общих представлений того времени об использования войлочного материала и концентрированных водных растворов глицерина для поглощении частиц дыма и гранул древесного угля для поглощения паров токсичных веществ. Он только наращивал слои сорбирующих материалов, создавая при этом сложную систему фильтрации вдыхаемого человеком воздуха, проходящего через эти слои и емкость с раствором глицерина или другой жидкости. Лаб исходил из того, что отравленный воздух должен проходить через жидкости, способные нейтрализовать токсичные газы путем доведения их до нейтральных значений рН. Поэтому в его респираторе была предусмотрена система сосудов и камер, содержащих жидкости с крайними щелочными и кислыми значениями рН (strong acid и saturated alkaline solution), нейтрализующими соответственно «кислые» и «щелочные» газы.

Рис. 7. Один из 27 вариантов выполнения респиратора Лаба (1895)
А — вид спереди. Б — вид на разрезе. В — фильтр.
1 — капюшон из плотной газонепроницаемой ткани;
2 — герметичное стеклянное оконце; 3 — емкости
с древесным углем и войлочным фильтрующим материалом; 5 — емкость с фильтрующей жидкостью (глицерин, растворы щелочей или кислот);
6 — подмасочное пространство; 7 — перфорированный колпачок; 8 — свинчивающийся колпачок; 9 — слои сухого и пропитанного глицерином войлочного материала;
10 — уголь; 11 — дефлектор; 12 — вдыхательный клапан (inlet valve); 13 — выдыхательный клапан (outlet valve);
14 — загубник

Введение агрессивных жидкостей в систему фильтров потребовало от изобретателя усложнить конструкцию респиратора дефлекторами и клапанами, предотвращающими попадание их капелек вместе с «очищенным» воздухом в легкие человека.

В 1897 г. Александр Хендерсон (A. Henderson) из американского городка Канзас-Сити запатентовал [13] респиратор для пожарных, включающий резиновую чашеобразную маску, покрывающую рот и нос, с выдыхательным флаттерным клапаном (flutter valve или односторонний клапан с шариком) в верхней части маски; съемный фильтр из войлочной ткани; прикручивающееся винтами соединительное кольцо; и кольцевой пневматический уплотнитель маски, накачиваемый воздухом самим пожарным (рис. 8).

В качестве пропитки маски, поглощающей газы, Хендерсон указал глицерин, уксусную кислоту и аммиак, но не желая сужать объем притязаний патента, он не детализировал их концентрации, соотношения и применимость в конкретных случаях.

Простую и функциональную маску разработал британец Артур Муди (Arthur Rowley Moody), получивший патент в США [14] через полтора года после Хендерсона. В его респираторе также использовалась маска чашеобразной формы, в верхней части она имела кольцевой пневматический уплотнитель и выдыхательный пластинчатый клапан (flap-valve — аналогичный используемым в современных противогазах), но вместо войлочного фильтра, соединенного с маской через уплотнительное кольцо, как это сделал Хендерсон, он применил канистру с байонетным креплением (bayonet-joint), вовнутрь которой помещался адсорбент. Однако и этот изобретатель ничего конкретного не предложил в качестве сорбента, но использовал этот термин для расширения объема притязаний патента (рис. 9).

Рис. 8. Респиратор для пожарных Хендерсона (1897)
1 — шлем пожарного с площадкой для респиратора, если он не используется (показано штриховыми линиями);
2 — респиратор; 3 — гибкие ремни, фиксирующие респиратор на голове пожарного; 4 — маска с камерой для фильтра; 5 — соединительное кольцо; 6 — винты для крепления кольца; 7 — съемный войлочный фильтр;
8 — кольцевой пневматический уплотнитель; 9 — трубка с пробкой для накачки воздуха в уплотнитель;
10 — дополнительное приспособление — трубка для подачи чистого воздуха в подмасочное пространство (показана штриховыми линиями); 11 — выдыхательный клапан. А — общий вид. Б — боковой вид. В — внутреннее пространство
респиратора. Г — соединительное кольцо

Предложенный Льюисом Мантцем (Louis M.F. Montz) из Миннесоты [15] респиратор для шахтеров включал колпак, адаптированный к форме лица человека; эластичную герметизирующую ленту, заматывающуюся вокруг шеи; металлическую пластину с герметичными окулярами напротив глаз и выступом по форме носа, вшитую в колпак; прямоугольной формы коробку для фильтра со створчатыми клапанами вдоха и выдоха, прижимаемую к металлической пластине специальной пружиной; загубник и фильтр (рис. 10).

Применительно к фильтрующему материалу у Мантца новых идей не появилось. Он предложил использовать уголь; древесный уголь; губку тонкой структуры, смоченную водой или другой жидкостью, поглощающей газ.

Респираторы перед Первой мировой войной. В начале XX в. патентуемые по фильтрующим респираторам технические решения стали мельчать по решаемым задачам, запас возможных технических решений истощился. Вильям Гейтс (William Gilford Gates) и з Форта Бентона (США, шт. Монтана) в 1905 г. запатентовал респиратор [16], отличающийся от респиратора Стенхауза тем, что в верхней его части он установил чашеобразные сетки, выполненные из упругого материала, между которыми располагался тканевый фильтрующий материал.

Рис. 9. Респиратор Муди. (1898)
А — вид сверху; Б — вид на разрезе; В — внутреннее пространство респиратора.
1 — маска с камерой для фильтра; 2 — выдыхательный клапан; 3 — канистра для фильтра с байонетным креплением; 4 — фильтр; 5 — кольцевой пневматический уплотнитель; 6 — трубка с пробкой для накачки воздуха в уплотнитель; 7 — гибкий ремень, фиксирующий респиратор на голове

Нижняя часть респиратора (уровень подбородка) представляла собой жесткую конструкцию из двух металлических полукружий, соединенных заклепкой. Пространство ниже полукружий закрывалось шелковой тканью. О древесном угле в качестве поглотителя паров ядовитых веществ в описании изобретения ни слова.

Рис. 10. Респиратор для шахтеров и пожарных Мантца (1902)
А — внешний вид. Б — на разрезе. 1 — колпак;
2 — герметизирующая лента; 3 — металлическая пластина; 4 — окуляры; 5 — коробка для фильтра; 6 — клапан вдоха; 7 — клапан выдоха; 8 — пружины; 9 — загубник; 10 — фильтр; 11 — уголь; 12 — губка

В 1906 г. британец Джеймс Морган (James Morgan) впервые отделил фильтрующую коробку от маски респиратора, сделав её сменной [17]. Коробка из перфорированного металла соединялась гибкой трубкой с небольшой маской, охватывающей только ноздри. Для облегчения дыхания через рот Морган предусмотрел загубник. Фильтром служила влажная ткань, которой обматывалась коробка (рис. 11).

О сорбирующих свойствах древесного угля вспомнил в 1909 г. Самюэль Данилевич (Samuel Danielewicz) из Сан-Франциско [18]. Его респиратор был упрощением респиратора Лаба. Он состоял и маски, закрывающей рот и нос, коробки с фильтрами, маски с клапанами на вдох и на выдох. Маска соединялась с коробкой гибким шлангом. Фильтрующая коробка состояла из центрального отделения, заполненного измельченным древесным углем и двумя отделениями выше и двумя отделениями ниже, заполненных хлопком-сырцом (raw cotton). Хлопок насыщался с глицерином (рис. 12).

В изобретении британцев Джеймса Скотта (James Frederick Scott) и Хезекташа Давенпорта (Hezektah Davenport), заявленном уже перед самой войной [19], в качестве поглотителя токсичных паров и угарного газа (!?) предложено использовать древесный уголь, полученный из мягкой белой сосны. Его в виде гранул или пластинок изобретатели поместили в специальную канистру, которую фиттинговали с маской. Маска имела пневматический уплотнитель, пружинные клапаны на вдох и выдох, и была сконструирована таким образом, чтобы уменьшить подмасочное пространство (рис. 13).

Рис. 11. Маска Моргана со съемной фильтрующей коробкой (1906)
A — внутреннее пространство маски. Б — боковая проекция респиратора. 1 — маска; 2 — гибкий ремень, фиксирующий респиратор на голове;
3 — отверстие для поступления воздуха в подмасочное пространство; 4 — дыхательная трубка; 5 — вентиль для переключения дыхания; 6 — фильтрующая коробка;
7 и 8 — верхняя и нижняя крышки; 9 — тканевой фильтр;
10 — эластичная лента; 11 — цепочка для крепления фильтрующей коробки к рубашке или пиджаку

Данные, полученные в результате анализа описаний к патентам позволили нам построить эволюционную модель технических решений, использованных перед Первой мировой войной при создании фильтрующих средств защиты органов дыхания от ядовитых газов и частиц дыма (рис. 14).

Эволюционная модель показывает, что развитие средств защиты органов дыхания перед войной шло в основном по пути совершенствования маски респиратора. Были разработаны маски-капюшоны с газонепроницаемыми гнездами для окуляров, загубником, пневматическим уплотнителем и клапанными коробками; съемные канистры для фильтрующего и сорбирующего материалов (прикручивающиеся к маске, с байонетным креплением, фиттингуемые); конструкция масок предполагала герметичность прилегания к лицу человека, защиту глаз, клапанное или маятниковое дыхание, и уменьшение подмасочного пространства, был реализован принцип сменных поглотительных патронов.

Рис. 12. Респиратор Данилевича (1909)
А — общий вид респиратора. Б — разрез фильтрующей коробки. В — верхняя проекция маски. Г — боковая проекция маски. 1 — маска; 2 — воздушная камера;
3 — подмасочное пространство; 4 — дыхательная трубка; 5 — коробка для фильтра; 6 — клапан вдоха;
7 — клапан выдоха; 8 — цилиндрическое горлышко;
9 — отделение, заполненное хлопком, насыщенным глицерином; 10 — отделение, заполненное хлопком;
11 — отделение, заполненное измельченным древесным углем; 12 — крючок для крепления фильтрующей коробки за одежду

Рис. 13. Респиратор Скотта и Давенпорта (1914)
1 — металлическая маска; 2 — ремешок;
3 — пневматический уплотнитель; 4 — перегородка; 5 — клапан уплотнителя; 6 — уголь; 7 — слой марли; 8 — канистра; 9 — пружинный клапан «на вдох»; 10 — пружинный клапан «на выдох»; 11 — оконце

Однако ни одна из таких масок не пригодилась на поле боя при тех концентрациях паров и газов, которые там создавались.

Теории процессов, происходящих при неспецифической сорбции газов твердыми телами, были перед войной разработаны Джошуа Гибсом (Josian Willard Gibbs, 1839-1903) и Гербертом Фрейндлихом (Herbert Max Freundlich, 1880-1941). Но они подробно представлены уже в послевоенных руководствах по противогазовому делу [20]. На предвоенные респираторы работы этих исследователей влияния не оказали. Не было и эмпирического выхода за пределы сформировавшихся в средине XIX в. представлений об использования в качестве фильтров слоев древесного угля, войлочной ткани, хлопка, растворов глицерина. Для защиты от парообразных и газообразных ядовитых веществ не были применены поливалентные поглотители в сочетании с маской с широкой поверхностью прилегания к лицу.

Респираторы первых месяцев химической войны. Когда летом 1915 г. выяснилось, что средств защиты органов дыхания от ОВ нет, а хитроумные формулировки патентовладельцев респираторов о сорбентах и фильтрах бессодержательны при их конкретизации применительно к фосгену, хлору, бромистому бензилу, синильной кислоте и другим ОВ, в создании противогазов наступил период панического эмпиризма и импровизации. Прототипом противогаза стал мешочек из прорезиненной ткани, внутри которого находился влажный тампон размером с ладонь. Его обнаружили бельгийские контрразведчики у немца-перебежчика 21 апреля 1915 г., т.е. накануне германской газобаллонной атаки под Ипром. С этим же респиратором 6 августа 1915 г. немцы атаковали русскую крепость Осовец. Потеряв до тысячи человек отравленных собственным хлором, им пришлось отступить [21] (рис. 15).

Рис. 14. Эволюционная модель технических решений, использованных при создании фильтрующих средств защиты органов дыхания от ядовитых газов и частиц дыма, запатентованных в 1849-1914 гг. В скобках год опубликования информации о техническом решении

Отравляющие вещества, примененные (или предполагавшиеся к применению) на поле боя в 1915 г. и основные пропитки противогазовых масок*

Составлена по работам [1-4, 21,22].

Рис. 16. Британский шлем Гипо [3, 22]

Рис 15. Германский респиратор августа-сентября 1915 г. [3]

Германская маска августа-сентября охватывала рот и нос, и фиксировалась вокруг головы широкими завязками. Нос зажимался металлическим пружинным зажимом. Маска хранилась в водонепроницаемом пакете. К ней прилагалась стеклянная бутылочка с противогазовым раствором на основе гипосульфита натрия (hupo solution). На бутылочке была сделана рельефная надпись «Защитный солевой раствор для смачивания респиратора».

Толчком для движения мысли разработчиков британских противогазов стали показания канадского солдата, во время газовой атаки якобы видевшего германцев с надетыми на голову «мешками». Так появился британский «шлем Гипо» (гипосульфитный), дававший некоторую защиту от хлора, но «прозрачный» для фосгена (рис. 16).

На фронте он появился в августе 1915 г. Респиратор представлял собой фланелевый мешок, пропитанный гипосульфитной смесью (гипосульфит натрия+сода+глицерин+ вода). Заправлялся под френч. Французские химики остаток 1915 г. совершенствовали найденные у германцев в апреле-мае антихлоровые «подушечки» и «носовые повязки». Немцы стали широко применять снаряды с бромистым бензилом. Для защиты от него солдатам выдавали разработанный профессором Габриэлем Бертраном (Gabriel Bertran, 1867-1962) «тампон Р», пропитанный гипосульфитом натрия с касторовым маслом или рицинатом натрия (рис. 17).

Рис. 17. Ранний «тампон Р» с гипосульфитной пропиткой с добавлением касторового масла [3]

К осени 1915 г. сложились два альтернативных подхода к созданию противогазов: у немцев — сухие противогазы, т.е. противогазы с жестяными коробками, заполненными пористым материалом, пропитанным жидкостью, нейтразизующей ОВ (применительно к ним название «сухие» условно); у союзников — влажные, т.е. маски, созданные на основе тканей, пропитанных специальной жидкостью, нейтрализующей ОВ.

Рис. 18. Противогаз Горного института с ранней маской Кумманта [4]

В России развивались оба направления, но развитие сухих противогазов шло по двум направлениям:

1) разработка универсального химического поглотителя (гранулы натронной извести — профессор А.А. Трусевич);

2) разработка неспецифического универсального сорбента для ОВ на основе зерненного активированного древесного угля (профессор Н.Д. Зелинский).

Воюющие стороны расширяли «ассортимент» ОВ, применяемых на поле боя, что требовало постоянного обновления химического состава пропиток влажных масок и пористого материала сухих противогазов. К концу 1915 г. направление конструирования респираторов на основе химической сорбции зашло в тупик, порождая разнообразные мешки, одеваемые на голову, состоящие из десятков слоев ткани, пропитанных разъедающими кожу растворами химических веществ, либо коробки с гранулами едких веществ, массу которых приходилось увеличивать с каждым новым ОВ, появляющимся на поле боя (таблица).

«Русский след» в развитии противогазов. Русскими химиками в 1915 г. предложены три принципиальных подхода к конструированию эффективного фильтрующего патрона: натронная известь и уротропин в качестве химических поглотителей; активированный древесный уголь в качестве поливалентного неспецифического сорбента.

Гранулы натронной извести (смесь едкого натра и гашенной извести). Впервые включены в сухой противогаз Горного института, разработанный А.А. Трусевичем. Противогаз испытан на проскок хлора в лабораторных условиях 08.07.1915 г. Коробка с поглотителем соединялась со специальным загубником, а тот крепился тесемками вокруг головы солдата, нос зажимался зажимом, выдыхаемый воздух удалялся через клапан. Противогаз Горного института защищал от хлора, фосгена, синильной кислоты, брома, но воевать в нем было невозможно: гранулы расплывались от поглощенной из воздуха влаги и закрывали доступ воздуху, носовой зажим соскакивал, а выдыхательный клапан оказался ненадежным. По этой причине его усовершенствованный вариант потерпел фиаско во время газовой атаки немцев 02.07.1916 г. под Сморгонью. В августе того же года противогаз изъяли из действующей армии [4, 21]. Его изобретатель, создатель первого сухого противогаза на основе химического поглотителя, А.А. Трусевич, в советское время упоминался в специальной литературе лишь как интриган, «ставивший палки в колеса» противогазу на основе активированного угля [4]. Однако история натронной извести как химического поглотителя, после Сморгони не закончилась (рис. 18).

В сентябре 1917 г. британская армия приняла на оснащение модификацию малого коробчатого противогаза, в качестве поглотителя ОВ использовавшего смесь древесного угля с так называемыми «английскими шариками», разработанными в 1916 г. британскими химиками Эдвардом Гаррисоном (Edvard Harrison, 1869-1918) и Джоном Сад-дом (John Sadd) [3].

«Английские шарики» и их модификации стали основным химическим поглотителем в фильтрующих коробках сначала французских и британских противогазов, а затем послевоенных американских и советских.

Уротропин (гексаметилентетрамин). Предложен в качестве пропитки для влажных противогазов профессором Московского высшего техни ческого училища В.М. Горбенко ( В настоящее время — Московский технический университет им. Н.Э. Баумана), обнаружившим способность уротропина образовывать продукты присоединения с фосгеном и тем самым эффективно его нейтрализовать (COCl₂+N₄(CH₂)₆–>N₄(CH₂)₆*COCl₂). Горбенко сообщил о своем открытии на заседании Московской экспериментальной комиссии 13.08.1915 г. В это время французские химики пытались защитить личный состав от фосгена, выдавая им тампоны, пропитанные жидкостью с сульфаниловокислым натрием (тампон Р2); британские химики с этой целью добавили в жидкость, используемую для пропитки шлемов Гипо, щелочной раствор фенолята натрия (шлем Р). Защита по фосгену у тех и других была ничтожной. Например, маска химического комитета Главного артиллерийского управления, разработанная инженером Н.Т. Прокофьевым, благодаря пропитке уротропином, поглощала до 1 г фосгена (рис. 1), тогда как «шлем Р» — не более 0,059 г фосгена [4, 22].

По сведениям из британского источника [3] русские передали им информацию о способности уротропина нейтрализовать фосген в середине сентября 1915 г., но британские химики несколько месяцев не могли разработать технологию пропитки шлема сразу несколькими составами поглощающими ОВ. Британский шлем, пропитанный составом, включающим уротропин, получивший название «шлем РН», поступил на фронт только в январе 1916 г. У французских солдат аналогичный шлем появился в конце 1915 г. (маска Граверо или М2). Комиссия по химическим исследованиям Франции утвердила введение в состав пропитки влажных масок с уротропином 25 октября 1915 г. Французский источник приписывает открытие способности уротропина нейтрализовать фосген профессору Паулю Лебо (Paul Marie Alfred Lebeau, 1868-1959) [1]. Маска М2 состояла из 40 слоев марли, пропитанных химическими поглотителями: одну половину пропитывали смесью, защищающей от фосгена и синильной кислоты (уротропин, сода и сернокислый никель), другую — смесью, защищающей от бромистого бензила и других лакриматоров (касторовое масло, спирт, едкий натр). Дальше увеличивать количество слоев марли с поглотителями было невозможно. Голова солдата «сваривалась» и в этой маске [4, 22]. В германских противогазах уротропин вошел в состав поглотителя в феврале 1916 г. (патрон образца 11/11), перед началом применения союзниками фосгеновых снарядов (рис. 19).

Активированный уголь. Понятие «активированный уголь» в настоящее время включает широкий спектр аморфных углеродных материалов, подготовленных таким образом, что они обладают высокой степенью пористости и большой площадью поверхности. Парадоксальность противогаза Зелинского-Кумманта заключается в том, что активированный уголь и способы его активации были разработаны до войны в Германии, США и Австро-Венгрии. Впервые активированный уголь был выпущен в промышленных масштабах в начале ХХ в. в виде порошка.

Рис. 19. Влажные маски союзников [3 и 22, соответственно]А — Французская маска М2. Б — Британский шлем РН

Шведский химик Фон Острайко (von Ostreijko) в 1900-1901 гг. получил два патента, охватывающий основные способы химической и термической активации твердого углерода. В 1909 г. в Германии даже был построен завод «Chemische Werke», производивший на основе технологии Острайка порошковый древесный активированный уголь. В 1913 г. его начали производить в США, а в 1914 г. на австрийском химическом заводе в Аусинге. Но порошковый активированный уголь использовался в то время для обесцвечивания растворов в химической и пищевой промышленности [23]. И судя по развитию противогазного дела в Великобритании, Франции и Германии уже после начала химической войны в 1915 г., возможность его использования в качестве универсального сорбента паров и газов ОВ, не лежала на поверхности научных представлений того времени (см. рисунки 15-19), хотя после активизации сорбционная емкость угля возрастает по некоторым ОВ в 10-30 раз [24].

Маска Кумманта. Довоенные разработчики масок для респираторов ориентировались на пары токсичных веществ, встречающиеся на химических производствах. В условиях войны последствия проскока боевого ОВ через пространство между маской и лицом, были несопоставимы с теми, что могли иметь место при случайном экспонировании к токсическому веществу на производстве. Сложную техническую задачу устранения проскока паров ОВ из окружающей среды в подмасочное пространство решил инженер-технолог завода «Треугольник» (Москва) Эдмонд Куммант (Edmand Kummant) 8 путем увеличения поверхности прилегания маски к лицу и изготовления её из цельного куска высококачественной резины. Маска одновременно защищала от паров ОВ органы дыхания и глаза (рис. 20). Судьба Зелинского после революций 1917 г. сложилась благополучно, и она общеизвестна. Но «следов» второго автора противогаза нам не удавалось обнаружить до тех пор, пока в базе Европейского патентного ведомства мы не нашли описание к британскому патенту № 19587 (заявлен в декабре 1917 г.) [24]. В преамбуле Куммант указывает в качестве своего места проживания на тот момент Польшу и приводит временный адрес в Петрограде (Казанская улица, 5). Также мы нашли бельгийский патент № 413346 на аппарель для гимнастики, выданный гражданину Польши Эдмунду Кумманту в 1936 г. Видимо в Польше он и закончил свой жизненный путь, полностью закрытый тенью славы своего соавтора.

Рис. 20. Маска Кумманта из описания к британскому патенту [24]
А — Боковая проекция маски. Б — Схема, показывающая использование отростка для очистки внутренней поверхности окуляров и стягивающего кольца.
1 — стягивающее кольцо; 2 — окуляры; 3 — дыхательная трубка; 4 — отросток

Судя по тому, что британское патентное ведомство выдало Кумманту патент в 1918 г., у них масок подобного типа тогда разработано не было.

Летом 1915 г., под руководством ученика Зелинского, профессора Московского высшего технического училища Н.А. Шилова (1872-1930), был разработан динамический метод испытания противогазов, развитый им впоследствии в глубокие исследования по динамической активности поглотителей ОВ, и ставший прототипом современных методов оценки эффективности противогазов [26].

Благодаря сотрудничеству Зелинского с Куммантом к январю 1916 г. в Российской Империи был создан противогаз, пригодный для использования в войсках.

Рис. 22. Русский солдат в противогазе Зелинского-Кумманта московского образца [3]
Подпись под фотографией на английском языке как пример фальсификации истории: «Русский солдат в газовой маске примитивного типа».

Душные мешки на головах солдат союзников, пропитанные фенолом — это, конечно, передовое достижение западной химической науки того времени.

Рис. 23. Большой коробчатый респиратор системы профессора Тиссо [3]

Британцами тогда создавался большой коробчатый респиратор (Large box respirator) с полумаской и очками для защиты глаз от лакриматоров. В качестве фильтра предполагалось использовать трехслойный поглотитель: первый слой — «английские шарики»; второй — кусочки пемзы, смоченные раствором сульфата натрия; третий — фрагменты костяного угля [3].

Немецкие солдаты пользовались сухим противогазом с однослойным патроном образца 28/8, но он защищал только от хлора [22].

Конструкция противогазов, принятых на оснащение войск союзников в 1916 г., свидетельствует о том, что ни французские, ни британские химики на момент создания противогаза Зелинского-Кумманта, ничего не знали о возможности использовать активированный уголь для поглощения газообразного и парообразного ОВ различной химической природы. По просьбе британского командования российским Генштабом 27 февраля 1916 г. в Лондон были отправлены 5 противогазов Зелинского-Кумманта для исследования. Британские химики не верили, что активированный березовый уголь может оказаться хорошим средством защиты от ОВ. И хотя они убедились в обратном, собственной технологии получения качественного активированного угля создать не смогли. Тогда им была передана русская технология активизации древесных углей. Знаменитый французский химик Лебо только в 1916 г. приступил к изучению свойств активированного угля, как универсального поглотителя для противогазных коробок [4].

Противогазы завершающего периода войны. В 1917 г., когда у воюющих сторон появилась уверенность в том, что «противогаз победил газ», ситуация на фронтах химической войны значительно ухудшилась. В апреле у Арраса британцы осуществили первое газометное нападение на германские войска. Концентрация ОВ (фосген, фосген+хлор, хлорпикрин+хлорное олово) в атмосфере возросла на порядок (с 0,1 % до 1-2,5 %). Противогазовая шихта фильтрующих противогазов выходила из строя через несколько минут.

В ночь с 10-11 июля во Фландрии немцы применили по британским войскам бризантные снаряды «синего креста», переводившие дифенилхлорарсин в частицы субмикронного и наноразмеров, проходившие через любую фильтрующую коробку того времени и вынуждавшие солдата сбросить противогаз [21] (рис. 24).

Рис. 25. Германский противогаз с двухслойным патроном 11-С-11 (патрон Зонтага) [3]

Требовались противогазы нового поколения, со значительно большей мощностью по ОВ и оснащенные противодымными фильтрами. Они были созданы на основе российских технологий: путем увеличения в противогазных коробках количества активированного угля, улучшения его качества; и, конечно, введением в фильтрующие коробки химического поглотителя на основе либо натронной извести (союзники), либо уротропина (Германия). Благодаря эффективности этих поглотителей в небольшом пространстве фильтрующей коробки удалось установить противодымный фильтр.

В ноябре 1917 г. во французской армии на снабжение был принят противогаз Тиссо малого образца (другое название — appareil respiratoire special. ARS.) с вдыхательным и выдыхательным клапанами и конической противогазной коробкой, содержащей слой активированного угля, химический поглотитель и противодымный фильтр. Верхний слой поглотителя — противодымный фильтр (прокладка из ваты, смешанная с гексаметилентетрамином); средний — сильно измельченный активированный уголь, смоченный щелочным раствором перманганата натрия; нижний — гранулированная натронная известь, смешанная с зерненным углем, увлажненным глицерином и посыпанным окисью цинка. Это был самый удачный французский противогаз Первой мировой войны [28].

Рис. 26. Противогаз Тиссо малого образца [3]

Весной 1918 г. в британские войска поступил респиратор с цельной маской и хорошо продуманным трехслойным патроном с плотной набивкой и мелким зернением ( Британские химики в 1917 г. упростили применение натронной извести в противогазных фильтрах. Но сама идея использовать гранулы натронной извести в качестве химпоглоти-теля сухого противогаза воплощена в конструкции фильтра А.А. Трусевичем на два года раньше) поглотителей. Нижний слой — активированный уголь (210 г), средний — химический поглотитель в виде «английских шариков» (150 г), верхний слой — активированный уголь (100 г). Сопротивление дыханию было в 3-6 раз большим, чем у русского или германского противогазов, но это неудобство частично устранялось наличием в маске выдыхательного клапана [22, 23].

Таким образом, проведенный анализ описаний к патентам по фильтрующим средствам индивидуальной защиты органов дыхания (респираторам), выданных патентными ведомствами в период 1849-1914 гг., показал, что конструирование фильтров для индивидуальных средств защиты органов дыхания от ОВ перед Первой мировой войной велось на основе эмпирических подходов, без учета накопленных знаний по сорбции паров и газов ОВ твердыми телами и перед войной зашло в методический тупик. Ни в одном из изученных патентных документов не встречается термин «активированный древесный уголь» (activated charcoal). В качестве сорбента указывался «charcoal», т.е. древесный уголь. Активированный уголь производился в виде порошка, но использовался только для осветления жидкостей. Были созданы отдельные элементы масок для респираторов, но герметичных масок, аналогичных маске Кумманта, пригодных для защиты от парообразного и газообразного ОВ, перед войной разработано не было. Поэтому утверждать, что современный противогаз был создан во время Первой мировой войны заново, нет никаких оснований. Создание эффективного противогаза в эти годы зависело только от наличия в научном сообществе исследователей, обладающих неординарным мышлением. Анализ хронологии поступления в войска воющих сторон противогазов различного типа и внутренних закономерностей их конструирования, показал, что именно русскими химиками в 1915 г. были предложены три неординарных подхода к конструированию эффективного фильтрующего патрона, неизвестных из предвоенных работ: гранулы натронной извести (А.А. Трусевич) и уротропин (В.М. Горбенко) в качестве химических поглотителей; зерненный активированный древесный уголь в качестве поливалентного неспецифического сорбента (Н.Д. Зелинский). В этом же году в России создана герметичная резиновая маска с широкой поверхность прилегания к лицу, защищающая от паров ОВ одновременно глаза и органы дыхания (Э. Куммант), и разработан динамический метод испытания противогазов (Н.А. Шилов). Следовательно, первым противогазом современного типа, предшественником противогазов, используемых в настоящее время, стал противогаз Зелинского-Кумманта. Последующее развитие конструкций противогазных фильтров и масок, и методов их испытаний, строилось на использовании подходов, заложенных российскими учеными в 1915 г.

1. Муре Ш. Химия и война. – М., 1925.

2. Fries A.A., West C.J. Chemical warfare. – N.Y., 1921.

3. Simon J., Hook R. Word war I gas warfare tactics and equipment. – Oxford, 2007.

4. Фигуровский Н.А. Очерк развития русского противогаза во время империалистической войны 1914–
1918 гг. – М.; Л., 1942.

5. Haslett L. Inhaler or lung-protector. US6529;

7. Hoffman T.A. Improvement in respirator. Pat. US58255; 25.09.1866.

8. Barton S. Respirators. Pat. US148868 ; 24.03.1874.

9. Crofutt G. Improvement in smoke-excluding masks. Pat. US152215 ; 23.06.1874.

10. Neally G. Improvement in amoke-excluding masks. Pat. US196300; 18.09.1878.

11. Hurd H.R. Improvement in ingaler and respirator. Pat. US218976; 26.08.1879.

12. Loeb B. Respirator. Pat. US533854; 05.02.1895.

13. Henderson A. Ingaler. Pat. US577956 ; 02.03.1897.

14. MoodyA.R. Respirator. Pat. US610914; 20.09.1898.

15. Montz L.M.F. Respirator. Pat. US703948; 01.07.1902.

16. Gates W. Respirator. Pat. US787167 ;11.04.1905.

17. Morgan J. Respirator. Pat. US838434; 14.02.1906.

18. Danielewicz S. Filtrative ingaler. Pat. US923776; 01.06.1909.

19. Scott J.F., Davenport H. Improvements relating to respiratory apparatus for use in rescue operations. Pat. GB21098 ; 20.08.1914.

22. Хлопин Г.В. Военно-санитарные основы противогазового дела. — М., 1930.

23. Ferhan. С. Water and wastewater treatment: historical perspective of activated carbon adsorption and its integration with biological processes / Ed. C. Ferhan, O. Aktas Сб. Activated carbon for water and wastewater wreatment: integration of adsorption and biological treatment. — Weinheim, 2011.

24. Мельников А.Х. Средства защиты от отравляющих веществ. — М., 1936.

25. Kummant E. Improvement in respiratory masks. Pat. GB19587; 10.10.1918.

26. Петров Г.И., Кареев В.Н. Н.А. Шилов — первый начальник химической службы русской армии // Сб. Николай Александрович Шилов. — М., 1964. с. 27. Medical aspects of Chemical and Biological Warfare / Ed. F. R. Sidell, E. T. Tafuqi, D. R. Franz. — Washington, 1997.

28. Паскаль П. Взрывчатые вещества, пороха, боевые газы. — Л., 1932.

Первая научная публикация о явлении сорбции газов твердыми пористыми телами датирована 1777 г. Она принадлежит Карлу Шееле (Carl Wilhelm Scheele, 1742-1786) и Феличе Фонтана (Felice Fontana, 1730-1805), опубликовавших работу, где они описали способность свежепрокаленного древесного угля поглощать газы.

Повышенный интерес к фосгену и синильной кислоте в 1915 г. был проявлен союзниками в связи с тем, что они сами готовились применить эти ОВ, и предполагали такие же действия со стороны германской армии. Французская армия применила фосгеновые снаряды в феврале 1916 г., снаряды с синильной кислотой в июле 1916 г. (смесь «Винсенит»). Убедившись в неэффективности сероуглерода, как боевого ОВ, французские химики стали добавлять к нему желтый фосфор. При разрыве снаряда он разлетался на мельчайшие горящие частицы, прожигавшие обмундирование и наносившие солдатам противника трудно излечимые ожоги.

Германские военные синильную кислоту, как боевое ОВ, не рассматривали. Снаряды с дифосгеном впервые ими применены в мае, с фосгеном — в декабре 1916 г.

Процесс активирования угля по Зелинскому состоял в повторном обжигании древесного угля в специальных печах при температуре 700-900о С [22].

В 1917 г. едкий натр в противогазах данного типа был заменен «английскими шариками» [3].

Маска противогаза, включающего в качестве химпоглотителя «английские шарики», должна иметь выдыхательный клапан, но для этого нужно было менять технологию производства таких масок.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник