Н.И. Гельперин против П.Л. Капицы: кислородный конфликт

Борис Горобец

Противников внедрения турбодетандера для получения кислорода было немало. Основные: председатель правительственной комиссии, созданной Сталиным весной 1946 г. по этому вопросу, заместитель председателя Госплана М.З. Сабуров; члены комиссии, сталинские наркомы М.Г. Первухин и В.А. Малышев; ряд профессоров и инженеров, специалистов по установкам для разделения и ожижения газов. Из всех членов комиссии лишь трое, профессора С.Я. Герш, Н.И. Гельперин и И.А. Усюкин получили уничтожающие характеристики Капицы в его письме Сталину от 19 мая 1946 г. (заметим, что оппонентов из числа членов правительства Капица не задевает.) Капица пишет:

«Но совсем неожиданным для меня Вашим новым постановлением от 14 мая расширяются задачи комиссии и включаются в нее профессора Герш, Гельперин и Усюкин, т.е. в комиссии специалисты по кислороду представлены только людьми, явно враждебными направлению моей работы. Эти трое ― обиженные мною человека, так как я не хотел их привлечь к нашей работе. Делал я это потому, что считаю их не только не сделавшими ничего значительного, а наоборот, беспринципными и вредными людьми, любящими ловить рыбу в мутной воде».

При работе над очерком о П.Л. Капице для книги «Круг Ландау. Наука и лица» (УРСС, 2008) у меня поначалу не возникало сомнений в общепринятой трактовке «кислородного дела», безоговорочно принимающей линию Капицы и осуждающей его противников. Бывали ведь в истории нашей науки и техники лысенкоподобные «ученые», к сожалению, не только в биологии. И лишь постепенно, знакомясь с архивными документами, я стал понимать, что стараниями П.Л. Капицы и его историографов в этой истории укоренилась «полулегенда». Была построена простенькая схема: белое против черного, великий прогрессивный ученый против «беспринципных и вредных людей, не сделавших ничего значительного». Впрочем, половина легенды верная: Капица, действительно, выдающийся ученый, внесший огромный вклад в развитие физики, недаром он стал нобелевским лауреатом. А что в другой, черной половине? Консерваторы, не желающие ничего менять? Карьеристы, не желающие видеть в кислородной промышленности нового лидера?

Одной из виднейших фигур из второй, черной половины полулегенды был доктор технических наук, профессор Нисон Ильич Гельперин (1903─1987), заслуженный деятель науки и техники РСФСР, человек, с научно-инженерной биографией которого я недавно ознакомился в институтах, в которых он трудился (МИХМ, МИТХТ). Я также познакомился с сыном Нисона Ильича профессором Г.Н. Гельпериным, человеком героической судьбы, который пошел в армию добровольцем в 17 лет в 1943 г., окончил летную школу, во время войны был техником-испытателем летных аппаратов, затем стал конструктором управляемых снарядов в КБ А.Э. Нудельмана. Я узнал много нового, в т.ч. неопубликованного, прочел ряд документов из семейного архива. Наконец, ознакомился с недавно рассекреченными документами из томов «Атомный проект СССР», касающимися П.Л. Капицы, Н.И. Гельперина и других участников этой истории. Каким же после этого стал выглядеть давний «кислородный конфликт»?

Известно, что академик П.Л. Капица изобрел в конце 1930-х гг. установку для ожижения воздуха, основанную на принципе турбодетандера. Вместо поршневых машин, работающих при высоком давлении порядка 200 атм, предлагалась турбинная машина, работающая при давлениях порядка 4 атм. Паровые турбины были известны уже давно, в них пуск пара происходил вдоль оси, у Капицы же пуск газа осуществлялся вдоль радиуса турбины, что впервые позволило использовать силу Кориолиса. Лабораторные результаты были очень хорошими: КПД установки достигал 0,7─0,8. «Она примерно в 3 раза дешевле эквивалентной ей установки прежних систем. Ввиду отсутствия высоких давлений, эксплуатация ее проще, безопаснее и экономичнее», ─ писал Капица Молотову 20 апреля 1938 г. Новый способ одобрили академики АН СССР во главе с Г.М. Кржижановским. Сталин назначил Капицу начальником отдельного главка «Главкислород», что по рангу равнялось замнаркома. Капица оставался членом правительства до 17 августа 1946 г., когда был снят с этого поста постановлением правительства, вынесенным на основании работы комиссии, о которой сказано выше.

Комиссия подробно разобрала технико-экономическую сущность изобретения Капицы, чтобы решить, возможно ли технически (с наукой всё было в порядке) и выгодно ли экономически переоснащать нашу промышленность, замещая действующие поршневые установки турбодетандерами. Вывод был отрицательным. Изготовление турбодетандеров для промышленности требовало таких материалов, которых в стране тогда недоставало, нереально было выдержать требующиеся допуски и посадки узлов машины, ротор не выдерживал высоких оборотов, более 20 тысяч в минуту, сделать его массивнее и тем самым прочнее не могли, поскольку при увеличении числа оборотов возникали резонансы, которые мгновенно разрушали ротор. Коэффициент полезного действия цикла работающей машины не достигал 0,8 — значения, при котором эффективность цикла стала бы заметно выше, чем у имеющихся машин. Принцип машины Капицы опередил свое время. В физическом отношении, в лабораторном исполнении удалось сделать прекрасную машину. В инженерно-промышленном отношении ее рано было ставить на поток. Серийные машины, изготовленные для кислородного производства, всё время ломались бы, и не дали бы тогда, в 1940-х годах, преимущества в производительности над старыми машинами. Мне это объяснили недавно в бывшем МИХМе (ныне Московкий госуниверситет инженерной экологии) профессор Н.В. Филин, бывший генеральный консруктор НПО «Криогенмаш», ученые и инженеры факультета техники и физики низких температур.

Имелись и общегосударственные причины. Страна только что вышла из страшной опустошительной войны. Нужно было найти силы и средства для восстановления разрушенного народного хозяйства. Между тем, самым важным делом в 1946 г. стал Атомный проект, в который были брошены лучшие силы ученых, инженеров, конструкторов, институтов и промышленных предприятий. Очевидно, что комиссия и Сталин исходили из такой суммарной оценки. Проект Капицы был отклонен. Поскольку Капица не согласился с этим решением, его просьба об отставке была удовлетворена Сталиным. Руководить Главкислородом были поставлены оппоненты Капицы, в его коллегию вошли, в частности, Н.И. Гельперин, С.Я. Герш и И.П. Усюкин. Остановимся на биографии Н.И. Гельперина, ученого и инженера, которого считают одним из основоположников химической промышленности и химического машиностроения СССР. Вот краткая биографическая справка. Н.И. Гельперин родился 21 января 1903 в местечке Смолевичи под Минском. Окончил минское реальное училище. Поступил Московский химико-технологический институт (МХТИ) имени Д.И. Менделеева, на механический факультет. В 1925 окончил вуз и получил специальность инженера-технолога по машинам и аппаратам химической промышленности. Параллельно с обучением в МХТИ учился на физико-математическом факультете МГУ. В 1925─1931 работал в МХТИ, начав лаборантом, вскоре стал доцентом. С 1927 параллельно работал инженером в «Анилтресте», в проектном отделе. С 1928 ─ старший инженер, с 1930 ─ главный инженер треста «Химстрой», консультант и один из ближайших помощников наркома тяжелого машиностроения Г.К.Орджоникидзе. В 1928─1931 вел разработку новых конструкций машин и аппаратов, наладку их производства, участвовал в пуске цехов и заводов. При его участии созданы и введены в производство сушильные, размольные, выпарные, дистилляционные и другие установки, проведена модернизация сернокислотных и ряда других производств на Дорхимзаводе, Воскресенском (с 1934 года — Сталиногорском), Бобрикском (с 1961 года — Новомосковском), Горловском, Березниковском, Константиновском, Пермском, Чернореченском, Актюбинском, Щигровском, Кемеровском химзаводах. В 1931, в 28 лет присвоено звание профессора. Инициатор создания в 1931 НИИХИММАШа, его первый директор (напомним, что именно в этом институте Н.А. Доллежаль спроектировал в конце 1940-х гг. первый промышленный ядерный реактор, по схеме которого развивалось дальнейшее советское реакторостроение). В 1932 Н.И. был членом пусковой комиссии Березниковского комбината, в 1933 ─ председателем пусковой комиссии Бобрикского азотно-тукового завода (ныне Новомосковский химкомбинат). В 1936 ─ технический директор треста Союзазот. С 1937 ─ главный инженер главка Главазот Наркомтяжпрома СССР. В 1932—1938 участвовал в создании первых в СССР промышленных установок для получения кислорода и аргона, производства аммиака и метанола в Бобриках. В 1930-х преподавал в МХТИ, ездил читать лекции в Ленинградский индустриальный институт. В 1931 активно участвовал в становлении нового вуза — МИХМа, в создании кафедры химического машиностроения, был ее заведующим до 1938, работая деканом одноименного факультета. Во время войны сконструировал тонкостенную фугасную бомбу «пятитонку» (НГ-200, 1000, 2000; в индексе стоят его инициалы) — эта бомба была самой мощной в мире до появления бомбы атомной. Она применялась в боевых действиях нашей армии для разрушения крупных объектов, иногда решала судьбу войсковых операций (например, при штурме Кенигсберга). С 1942 и почти до конца жизни Н.И. ─ заведующий кафедрой процессов и аппаратов химической технологии Московского института тонкой химической технологии (МИТХТ), ныне эта кафедра носит имя Н.И. Гельперина. Организатор и руководитель научных и опытно-конструкторских работ, проводившихся в МИТХТ, ряде других вузов и НИИ по исследованию процессов теплообмена при кипении, выпаривании, дистилляции и ректификации, жидкостной экстракции, адсорбции, сушке, кристаллизации, сублимации, псевдоожижении. С середины 1945 по июнь 1946 начальник отдела Первого главного управления при Совете Министров СССР, участвовал в организации производства тяжелой воды. Имеет 120 авторских свидетельств; ряд изобретений запатентованных за рубежом и реализованных Лицензинторгом; более 800 публикаций, в т.ч. 25 монографий и учебников, среди них: «Дестилляция и ректификация» (1947; 8-е изд. 1971), «Основные процессы и аппараты химической технологии» в 2-х ч. (1981), «Структура потоков и эффективность колонных аппаратов химической промышленности» (1977), «Основы техники псевдоожижения» (1967), «Математическое моделирование и методы синтеза гибких химических производств» (совместно с Г.А. Носовым, 1975), «Основы техники фракционной кристаллизации» (1986). Эти и другие книги стали классикой химической технологии. Создал научную школу химиков-технологов органиков, подготовил 12 докторов и 130 кандидатов наук. Лауреат Сталинской премии за создание промышленности антибиотиков (пенициллина, 1950). Заслуженный деятель науки и техники РСФСР (1963). Награжден двумя орденами Ленина (1942, 1973), орденами Трудового Красного Знамени (1934), Красной Звезды (1943), «Знак Почета» (1950). Умер в 1988, похоронен на Востряковском кладбище в Москве.

Гельперин не был членом партии, впрочем, так же, как и Капица. Уже в 1930 г. он почитался одним из виднейших в стране инженеров по химическому машиностроению. Свидетельством тому явилось неожиданное назначение Н.И. в правительственную комиссию по расследованию причины взрыва на одном из химических заводов Украины. У властей было подозрение, что взрыв был организован членами Промпартии, в терминологии тех лет «подпольной контрреволюционной шпионско-диверсионной организации верхушки буржуазной технической интеллигенции, действовавшей в СССР с 1926 по 1930». Вот, что рассказал нам профессор Г.А. Носов, ученик Н.И. Гельперина, который лично слышал это от Нисона Ильича. Однажды Гельперину позвонили и сказали: «Вы должны быть завтра там-то, иметь при себе несколько вещей первой необходимости (их перечислили), вас будет ждать машина. Рассказывать об этом разговоре запрещается». Ясно, о чём подумал Н.И. в тот момент. Назавтра он был в назначенном месте. Его встретили, отдали честь. Тогда он решил, что, возможно, это и не арест. Машина доехала до какой-то небольшой железнодорожной станции близ Подольска. Там остановился поезд, Н.И. посадили в купе и запретили по дороге общаться с кем-либо. Как выяснилось позже, в поезде, в других вагонах ехали еще двое экспертов, включенных в ту же Комиссию. Прибыли в Луганск. Гельперин ознакомился на месте с обстоятельствами чрезвычайного происшествия. Суть дела была такая. Руководство стройкой «гнало сроки», бетонные работы провели наспех и безобразно. Пустили «в срок» установки. Они не были нормально отбалансированы. От вибрации срезало болты, выделились взрывоопасные газы. Затем взрыв. Каждый эксперт писал свое заключение самостоятельно. Затем начальство их сличало. В этом состоял смысл запрета на общение экспертов друг с другом. Через два дня экспертов отвезли назад в Москву. Взяли подписки о неразглашении, так как боялись шпионов. Явившись на работу, эксперты должны были объяснить, что пропустили два дня по болезни.

Еще один эпизод из профессиональной биографии Гельперина. В начале 1930-х гг. американцы продали нашей стране и смонтировали в Бобриках колонны синтеза аммиака по новейшей тогда технологии. Однако в условленные сроки запустить их с гарантированной производительностью они не сумели. Выяснить причину было поручено Н.И. Гельперину. Он вскрыл колонны, проанализировал работу их теплообменных зон и выявил недопустимые температурные перекосы. На основе его расчетов была изменена конструкция теплообменного устройства в колоннах, и они были запущены ─ на том же катализаторе, с тем же синтез-газом и параметрами работы, но с производительностью, заметно выше проектной. Потом американцы купили у нас лицензию ─ за немалые деньги, заплаченные ими за свою колонну, но с нашей теплообменной начинкой. Этот случай нашел отражение в отчетном докладе ЦК на XVII съезде партии.

Н.И. Гельперин вместе со своим младшим братом И.И. Гельпериным стоял у основ криогенного машиностроения СССР. В середине 1930-х гг. Н.И. получил задание разработать и внедрить технологию получения кислорода и аргона и был командирован на немецкую фирму, в которой работал всемирно известный инженер-криогенщик Линде. Тот встретил Гельперина на вокзале с машиной. На ней был почему-то прикреплен миниатюрный флаг Германии. Гельперин сказал Линде, что не может сесть в машину, на которой стоит флажок со свастикой.

─ Вы коммунист? ─ спросил Линде.

─ Нет, я не член коммунистической партии, ─ ответил Гельперин. ─ Просто я сам так решил.

─ Но ведь это государственная символика, ─ возразил Линде.

─ А я не дипломат, ─ ответил Гельперин. ─ Для меня их протокол и машина необязательны.

Тогда Линде подошел к радиатору и снял флажок. Они поехали…

Итак, я не верю в то, что Н.И. Гельперин, опытнейший ученый и инженер высшего класса, не сумел разобраться в преимуществах и недостатках турбодетандера Капицы образца 1946 года. Или, что если бы он посчитал изобретение Капицы выгодным для внедрения тогда в промышленность, то подписал бы заключение комиссии, идя против своей совести. Абсолютно не верю в то, что Н.И. Гельперин относился к людям, «любящим ловить рыбу в мутной воде», как это было написано Капицей в жалобе Сталину. Когда я спросил у Г.Н. Гельперина, ответил ли его отец на это оскорбительное и несправедливое обвинение, то мне было сказано: «Отец говорил, что Капица написал много жалоб Сталину и другим советским руководителям, и ряд людей от этого пострадали. Сам отец, совершенно точно, не написал ни одной жалобы на Капицу. Он говорил мне, что Капица ─ хороший физик, но как инженер он в 1946 году ошибался».