Академик Георгий Константинович Боресков. Продолжение

III. Горючие кристаллы для быстрых и мощных ракет

Герой Социалистического Труда, кавалер трех Орденов Ленина и четырех Государственных премий академик Г.К. Боресков основным делом своей жизни считал создание Института катализа, который он возглавлял со дня основания в 1958 году и до последних дней жизни. С 1991 года Институт катализа СО РАН носит имя Георгия Константиновича Борескова.

 

Лаборатория окисления, Институт катализа СО АН СССР, 1967 г.
1-й ряд (слева направо): Г.М. Полякова, Т.В. Андрушкевич, Б.И. Попов,
Г.К. Боресков (зав. лабораторией), В.В. Поповский, Г.А. Иванова,
Т.М. Юрьева, Н.И. Попова; 2-й ряд: М.М. Данилова, Ю.В. Лихачева,
О.Н. Кимхай, Н.Н. Сазонова, Л.Н. Шкуратова, Е.Е. Вермель,
К.Д. Осипова, Л.Н. Качан, Н.Г. Скоморохова; 3-й ряд: В.П. Щукин,
А.А. Иванов, Г.Л. Семин, Ю.А. Зверев, С.А. Веньяминов,
А.Е. Черкашин, В.А. Сазонов, Г.Д. Коловертнов, В.И. Чигрина,
П.Г. Цырюльников, А.Н. Питаева, Э.Э. Рачковский, С.Г. Шубников.

 

Георгий Константинович с самого начала активно участвовал в организации Сибирского отделения, координировал в рамках программы «Сибирь» работы Института катализа, среди которых крупнейшие – «Нефть и газ Западной Сибири», «Угли Кузбасса и Канско-Ачинского месторождения». С момента создания под руководством Г.К. Борескова в 1965 году кафедры катализа и адсорбции в Новосибирском государственном университете ведется целенаправленная подготовка специалистов для Института катализа и других организаций.

Г.К. Боресков являлся одним из активнейших авторов проекта решения ЦК КПСС об использовании разработок ученых СО РАН для оборонных работ. Пожалуй, одна из самых «закрытых» работ, в которой Георгий Константинович принимал участие и как учёный, и как организатор, была связана с созданием в 1970-1980-х годах технологии получения продукта специального назначения, имевшего в то время шифрованное название «катализатор ЦН». По сути этот продукт являлся микрокристаллами α-AlH₃ – одним из самых «энергомощных» горючих для твёрдых ракетных топлив. Отметим, что шифрованное название «катализатор Циглера-Натта» создавало надёжную легенду для прикрытия участия Института катализа в этой работе. Исследования по «настоящим» катализаторам Циглера-Натта для полимеризации олефинов Институтом действительно проводились, и результаты этих исследований публиковались. Привлечение к этим работам Института катализа во многом определилось инициативой руководства института, в настоящее время известного как ФНЦП «Алтай», и, прежде всего, Геннадия Викторовича Саковича, ныне академика РАН, познакомившегося с Г.К. Боресковым ещё в далёком 1957 году. Для понимания химии образования этого соединения потребовалось применить всю имевшуюся в то время в Институте катализа мощь физических методов исследования. По поручению Г.К. Борескова исследования легли на плечи будущих академиков РАН и директоров Института катализа Кирилла Ильича Замараева и Валентина Николаевича Пармона.

Из воспоминаний академика В.Н. Пармона: «Как заместителю Кирилла Ильича по только что созданной в Институте катализа лаборатории, мне пришлось быстро втягиваться во многие проблемы Института и узнать многое из того, за что, как мы полагаем, совсем недавно Институт катализа, наравне с огромным Ростехом, был включён в санкционные списки США. Правда, это было очень давно, а в санкционные списки включили недавно. Так вот, в один прекрасный день в Институт в стандартных армейских сундуках, под многочисленной вооружённой охраной, принесли нечто такое, о чём и говорить-то строго запрещалось. А в кабинете Кирилла Ильича, тогда ещё совсем молодой и очень энергичный создатель этого «нечто», Геннадий Викторович Сакович, давал чёткие пояснения, что именно хотелось бы выяснить с помощью новейших методов исследования, доступных в то время практически только в Институте катализа. Задача была понятной, но очень сложной. Тем не менее, за её решение взялась большая бригада сотрудников Института. Поставленные Геннадием Викторовичем задачи были решены, а сам уникальнейший продукт был поставлен на производство и обеспечил мощный рывок в нашей ракетной технике».

Справка: Твёрдое ракетное топливо (ТРТ) является композитом, состоящим из частиц твёрдого горючего, частиц твёрдого окислителя и связующего – резиноподобного материала, в массе которого эти частицы должны быть равномерно распределены. К каждому из твёрдых компонентов, помимо их энергетических характеристик, выдвигаются жёсткие требования, касающиеся плотности, формы и размера их кристаллов, а также устойчивости к условиям проведения с ними необходимых технологических операций и хранения. С точки зрения энергетики таких ТРТ, огромный интерес в качестве горючего представлял гидрид алюминия, энтальпия образования которого (в виде кристаллов в наиболее плотной альфа-модификации) была близка к нулю (–11,4 кДж/моль), т.е. при горении α-AlH₃ в кислороде выделяется практически такая же тепловая энергия, что и при горении соответствующей стехиометрической смеси алюминия и водорода! Хотя гидрид алюминия достаточно просто может быть получен по протекающей в среде этилового эфира реакции AlCl₃ + 3LiAlH₄ → 4AlH₃ + 3LiCl, из раствора при удалении эфира он выделяется в форме достаточно устойчивого эфирата. Разрушение этого комплекса, в котором атом алюминия находится в тетраэдрическом окружении атомов водорода, при повышении температуры, которая ограничена температурой разложения гидрида алюминия на алюминий и водород (~ 140°C), не может без перестройки координационной сферы атомов алюминия привести к образованию кристаллов α-AlH₃, в которых атом алюминия находится в октаэдрическом окружении атомов водорода. Таким образом, для получения гидрида алюминия в виде кристаллов в альфа-модификации необходимо было разработать принципиально новый метод проведения реакции AlCl₃ с LiAlH₄ – проведения в условиях, способствующих формированию полиядерных алюмогидридных комплексов-кластеров, содержащих октаэдрический алюминий, как зародышей для роста кристаллов α-AlH₃. Такой технологический подход, получивший название «кинетический метод эпитаксиальной кристаллизации продукта», был разработан и осуществлён в 1982 году в промышленном масштабе в Советском Союзе, что обеспечило мощный рывок нашей страны в новых видах ракетного вооружения.

Государственная премия СССР (1986 г.) была присуждена
Гергию Константиновичу Борескову посмертно,
в составе авторского коллектива с участием В.Ф. Комарова,
Б.Н. Переходы, А.И. Горбунова и др.
за цикл работ по технологии специальных продуктов
(за разработку и внедрение качественного "катализатора ЦН" на опытном производстве
на ИГМЗ, г. Исфара, и на комбинате "Навоиазот").

 

 

Из воспоминаний Почетного директора ФНПЦ «Алтай», Героя Социалистического труда, академика Г.В. Саковича о сотрудничестве с Г.К. Боресковым:

«Нам, отраслевым ученым, импонировала полная самоотдача делу, стремление Георгия Константиновича общими усилиями "докопаться" до сути и найти пути решения. Мне не приходилось слышать от него оценку "фундаментальности" исследований. Как настоящий ученый, он понимал, что порой в прикладных исследованиях могут быть такие "фундаментальные" изюминки, раскрытие которых обеспечит настоящий прогресс страны.

Один пример. В середине семидесятых годов нашей стране потребовался новый продукт, так называемый "катализатор ЦН". Синтез его был известен из мировой литературы и воспроизведен в СССР. Было решено организовать производство этого продукта на химкомбинате "Навоиазот" Минхимпрома. В ходе отработки технологии выяснилось, что качество продукта было неудовлетворительным. К усовершенствованию процесса были подключены многие научные институты европейской части СССР. Наше объединение решило для ускорения параллельно своими силами создать опытно-промышленное производство в другой точке страны. Вскоре производство было запущено, но качество продукта также не отвечало всем нашим требованиям.

Совместным решением Минмаша и СО АН СССР был создан координационный Совет, которому были даны полномочия привлекать все творческие силы ФНПЦ "Алтай" и Сибирского отделения АН для решения этой проблемы. Сопредседателями комиссии были назначены академик Г.К. Боресков и я. По настоянию Георгия Константиновича наши заседания проходили с чередованием председательства и, регулярно, с протокольным поручением заданий и проверкой исполнения. Его умение ставить вопросы, вникать в суть ответов, не оставляя отвечающему шанса уходить "в сторону" или прятаться за общие фразы, вскоре сузило круг участников – мы привлекли новых, более творческих сотрудников. Такая форма руководства для меня была нормой, и Георгий Константинович воспринял её как должное. Я видел, что Г.К. Борескову, как истинному ученому, такой стиль и темп работы по душе. Он легко соглашался посмотреть "на месте" результаты наших совместных усилий. Спецрейсами мы посещали опытное производство в г. Исфаре, г. Навои. Несмотря на свои годы, он с удовольствием ходил по цехам, с большим удовлетворением рассматривал паутину массопроводов, каскад реакторов, подчеркивая: "Это – великое научное и инженерное творчество".

За сравнительно короткий срок, благодаря работе нашего координационного Совета, была решена задача получения качественного "катализатора ЦН" с внедрением сначала на опытном производстве на ИГМЗ (г. Исфара), а затем и на комбинате "Навоиазот". В ее основе лежало научное и технологическое обоснование эпитаксиальной кристаллизации продукта на принципах топохимии. Общему успеху содействовала также высокая организация работы: от поиска до внедрения. Буквально в считанные недели научные идеи проверялись и воплощались в технологии конкретных производств.

 

Правление химкомбината "Навоиазот", г. Навои, 1978 год.
Слева направо: В.Ф. Комаров, Г.К. Боресков, А.И. Горбунов, Г.В. Сакович.

 

Георгий Константинович Боресков имел большой авторитет в академических кругах. К его мнению очень внимательно относился М.А. Лаврентьев. С ещё большим почтением встречал его и беседовал с ним В.А. Коптюг. Очевидным было то, что они глубоко осознавали, что у Георгия Константиновича всегда есть свои аргументированные убеждения по затронутым вопросам, причем не легковесные, а основополагающие, и что от этих убеждений он, в силу своего патриотического воспитания, не отступит. А его патриотизм имел глубинные российские корни.»

Литература

1. Музыкантов В.С., Яблонский Г.С. Георгий Константинович Боресков. Библиография ученых СССР, Изд-во Наука, Москва, 1982, 119 с.

2. Андрушкевич Т.В., Юрьева Т.М., Михайлова И.Л., Музыкантов В.С. Георгий Константинович Боресков (Наука Сибири в лицах). Книга воспоминаний, Изд-во СО РАН, Новосибирск, 2007, 355 с.

3. Андрушкевич Т.В., Бухтияров В.И. Научное наследие Георгия Константиновича Борескова. Кинетика и катализ, 2019, том 60, № 2, с. 152–168.

4. Куперштох Н.А. Академик Г.К. Боресков: катализ как судьба. Управление наукой: теория и практика. 2021, том 3, № 4, с. 254–276.

5. Пармон В.Н. Жизнь, отданная катализу. Вестник Российской академии наук, ТОМ 77, № 5, 2007, с. 434-441.

6. Боресков Г.К. Катализ в производстве серной кислоты. М.-Л.: Госхимиздат, 1954, 348 с.

7. Круглов А.К. Как создавалась атомная промышленность в СССР. М.: ЦНИИАтоминформ, 1995. 380 c.

8. Банникова Н.Ф. Научные достижения Научно-исследовательского физико-химического института им. Л.Я. Карпова в послевоенные годы. Самар. нац. исслед. ун-т им. С. П. Королева – Самара, АНО "Издательство СНЦ", 2019.

9. Михаил Гаврилович Слинько – служение науке и Отечеству (Наука Сибири в лицах): сб. статей: посвящается 100-летию со дня рождения М.Г. Слинько / отв. ред. В.Н. Пармон, Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2014, 539 с.

10. Ilina L.Y., Zibareva I.V., Vedyagin A.A. Scientific Legacy of Georgy K. Boreskov: Bibliometric and Thematic Analysisю Reaction Kinet-ics, Mechanisms and Catalysis. 2017, V. 122, No. 2, p. 685-697.

Материал подготовили:
В.А. Лихолобов, Л.Я. Старцева
Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН