Горючее, которое горит только в двигателе

Дорогостоящая и изнурительная дуэль брони и снаряда, развернувшаяся после первого крупного применения танков, в сражении при реке Сомме 15 сентября 1916 г., продолжается в конструкторских бюро, на полигонах и в войнах различного масштаба и по сей день. Очень часто танк в этой борьбе терпит поражения, особенно в специфических условиях боевых действий: на городских улицах, в горной местности и т.п.

Особенно ярко эта тема прозвучала в статье А. Бабакина "Танки и БМП горели в горах Дагестана" ("НВО" # 9, 12-18 марта 2004 г.). В статье, в частности, отмечено: "Если в моторно-трансмиссионное отделение или механизм заряжания (танк Т-80) попадала кумулятивная граната, то мгновенно загоралось топливо, воспламенялись заряды и в конечном итоге взрывался боекомплект".

Основная причина недостаточной боевой живучести бронетанковой техники кроется в том, что танк является носителем двух очень пожаровзрывоопасных элементов: боезапаса и нефтяного горючего (как правило, это дизельное топливо), обеспечивающего автономность действия машины до 300-400 км. Вся мощь противотанковых средств направлена на преодоление брони танка и оказания огневого воздействия именно на эти два самых уязвимых его элемента.

При этом нельзя не отметить, что если боезапас размещен только в боевом отделении танка под защитой боковой брони и бронированной башни, то для увеличения объема заправки танка горючим предусмотрены топливные баки по всему внутреннему объему танка и даже наружные баки, толщина металлических стенок которых составляет несколько миллиметров. Перед боем топливо из наружных баков переливается в основные баки или сливается, но вертолеты противника вооруженные ПТУР предпочитают уничтожать танки на подходе их к полю боя в маршевых колоннах.

Современные танковые автоматические системы пожаротушения не способны бороться с взрывом и горением большого количества легковоспламеняющего топлива на борту танка.

Как снизить пожаровзрывоопасность нефтяного горючего, сама природа и состав которого определяют его высокие огнетехнические характеристики, без которых невозможно быстрое воспламенение и сгорание топлива в цилиндрах двигателя? А если представить себе горючее, которое не горит, то на чем будет работать двигатель?

Несмотря на эти принципиальные и объективные противоречия, решение найдено. Отечественными учеными создано пожаровзывобезопасное летнее дизельное топливо (ПБД-Л), которое практически не воспламеняется и не горит при мощном огневом воздействии не только на танк, но на любое транспортное средство или объект с топливными баками и дизельным двигателем, которые надежно работают на таком "негорючем" горючем.

Секрет состава уникальной топливной композиции прост. Известно, что вода при испарении поглощает большое количество тепла. Поэтому исстари и до наших дней огонь в основном тушат водой. Теплоемкость воды выше всех природных и технических газообразных, жидких и твердых веществ и поэтому принята за единицу (1 кал/гЧград). Для сравнения: теплоемкость стали составляет 0,12 кал/гЧград. К тому же вода характеризуется наивысшей теплотой парообразования, то есть способностью поглощать тепло при испарении (539 кал/г). Наиболее близкий к воде по данному показателю метиловый спирт имеет теплоту парообразования всего лишь 263 кал/г.

Образующийся при испарении воды водяной пар предотвращает доступ воздуха и, следовательно, кислорода к источнику пламени и тем самым прерывает процесс горения. К тому же водяной пар очень теплопроводен, то есть способен быстро отводить тепло из нагретого объекта, объема или поверхности, и так же, как и вода, характеризуется высокой теплоемкостью (0,48 кал/гЧград) по сравнению с другими газообразными веществами.

Основываясь на этих факторах, разработана на базе стандартного дизельного топлива композиция высокостабильной водно-топливной микроэмульсии, показавшей на многочисленных огневых и баллистических испытаниях не только высокие пожаровзрывобезопасные свойства, но и хорошие эксплуатационные характеристики в условиях применения в двигателях, без каких-либо конструктивных изменений узлов топливной аппаратуры и систем питания машин. При баллистических испытаниях баков с топливом ПБД-Л отмечены факты гашения топливом очагов пламени на грунте.

Топливо ПБД-Л прошло с положительными результатами все этапы межведомственных приемочных испытаний (включая баллистические) и получило в 2001 г. допуск Межведомственной комиссии при Госстандарте России к производству и применению.

Состав ПБД-Л: товарное летнее дизтопливо - 77%, вода - 15%, специально синтезированное поверхностно-активное вещество (эмульгатор) - 8%. Эмульгатор обеспечивает быстрое образование стабильной микроэмульсии типа "вода в масле" с размером микрокапель воды в объеме топлива менее 1 микрона. При приготовлении ПБД-Л может быть использована пресная вода любого происхождения. Компонентный состав топлива разработан с учетом возможности приготовления его отдельных партий не только на заводах, но и на местах эксплуатации техники с использованием штатных средств перекачки, транспортирования и хранения горючего. При этом значительно повышается пожаровзрывобезопасность и живучесть самих средств нефтепродуктообеспечения, заполненных топливом ПБД-Л.

Разработка оптимального состава эмульгатора и самой топливной композиции была сложным процессом, в котором постоянно учитывались многочисленные требования, как к эксплуатационной надежности, так и высокой огнестойкости нового топлива.

Результаты испытаний ПБД-Л на двигателях и машинах показали надежную работу техники на столь экзотическом типе горючего при значительном снижении токсичности и дымности отработавших газов. В настоящее время испытывается опытный образец пожаровзрывобезопасного топлива зимнего вида (ПБД-З), которое можно надежно применять на технике в зимний период.

Борьба за живучесть и пожаровзрывобезопасность актуальна не только для военной техники, но и для специальной (пожарной, перевозящей опасные грузы и т.д.), а также гражданских транспортных средств. Достаточно отметить, что в странах с развитой дорожной системой и высоким техническим уровнем автомобильного парка (Великобритания, Германия), пожары автомобилей с человеческими жертвами составляют более 7% от общего количества дорожно-транспортных происшествий.

Настоящим бедствием стали лесные пожары, количество которых ежегодно возрастает, и не только в России. Пожарная техника, ценой неимоверных усилий прибывающая по бездорожью в районы пожаров, не может подъехать к кромке огня из-за пожароопасных топливных баков.

Проблема низкой огнестойкости транспортных средств приобрела еще большую актуальность в последнее время в связи с активизацией терроризма. Один выстрел из гранатомета, подрыв мины - и горят вместе с пассажирами многоместные автобусы, автомобили, топливные баки которых абсолютно не защищены броней.

Но, как и любая медаль, имеющая оборотную сторону, пожаровзрывобезопасное топливо не лишено недостатков. Цена его на порядок выше товарного дизтоплива, а эксплуатационный расход больше на 10-12%. Последние цифры надо рассматривать с учетом содержания в топливе 15% воды, как бы негорючего балласта. Относительно высокую цену ПБД-Л можно сопоставить с ценой танка или дорогостоящей спецтехники, которые могут сгореть при огневом воздействии, или, например, с колоссальными убытками из-за не потушенных месяцами лесных пожаров. А сколько человеческих жизней может быть спасено в боевых условиях, автокатастрофах при применении на технике пожаровзрывобезопасного топлива!

Итак, пожаровзрывобезопасное топливо разработано, всесторонне испытано и допущено к применению. Перед разработчиками и их руководителями стоят не менее сложные вопросы, в основном экономического и организационного характера: как профинансировать и организовать промышленное производство основного компонента топлива (эмульгатора), а также организовать производство самого топлива и применение его в войсках при ведении боевых действий, например, в антитеррористических операциях. При этом необходимо учесть, что Минобороны испытывает значительный дефицит финансовых средств для обеспечения войск обычными марками горюче-смазочных материалов.

Возможно, состоявшаяся реформа министерств и ведомств, в том числе отвечающих за вопросы обеспечения военной безопасности страны, модернизацию военной техники и обеспечение ее боеспособности поможет практически реализовать разработку пожаровзрывобезопасного топлива, столь необходимого не только для военной и специальной техники, но и для автотранспорта в целом в условиях неослабевающей угрозы терроризма.