Другому побочному явлению, обнаруженному при взрыве, повезло больше. Проводя опыты с подводными взрывами, я заметил, что трубка — держатель заряда — после взрыва становится как бы гофрированной. Стержни (балки конструкций кораблей), подвергшиеся взрывной нагрузке, также оказывались многократно изогнутыми (по синусоиде) или разрушались на несколько кусков.
Явление было расшифровано в 1946 году совместными усилиями А.Ю. Ишлинского и моими, что послужило началом развития теории динамической устойчивости. Тем самым теория устойчивости при нарушении конструкций, созданная Эйлером 250 лет назад, была обобщена для случая динамических нагрузок.
Мокрый порох.
Г.И. Покровский рассказал мне про удивительную идею своего сотрудника Н.М. Сытого. Остановлюсь на этом подробнее.
Еще в начале войны Сытый попал во Фрунзе. Возникла острая необходимость прорыть полутораметровую канаву длиной около 500 метров (нужно было подать воду из речки к оборонному заводу). Работа вручную исключалась — не было рабочей силы, техники тоже не было, как и взрывчатки. Вместе с тем рядом с Фрунзе работал пороховой завод, эвакуированный из центра. Завод давал много брака, и этот брак складывался в кучу. Заводчане даже обратились к Покровскому за помощью — как можно избежать случайного возгорания (гроза, диверсия и т. д.). У Сытого возникла идея — попробовать заставить порох детонировать. По существу, эта идея не была новой. Еще в 1918 году, когда окончилась первая мировая война, в воевавших странах на складах осталось много порохов военного производства, срок безопасного хранения которых истек. В разных химических институтах искали возможность использовать эти пороха в качестве бризантного взрывчатого вещества. В США была разработана технология — порох дробился, перемешивался с порошком тротила и прессовался в шашки стандартных размеров для использования в горно-рудной промышленности. Опыты с “новым” ВВ прошли удачно, были построены заводы. Однако система работала недолго — произошли взрывы на заводах, а на пароходах, подвозивших порох, случались факты самовозгорания пороха; были потери людей и пароходов. Также не имели успеха химики и других стран — все пороховые запасы были затоплены в морях и больших озерах или сожжены.
Сытый избрал совсем иной путь. В ведро с порохом была доверху налита вода, и Сытый стал пробовать вызвать детонацию этой “каши”. От нормального капсюля эффекта не получалось, а капсюль плюс 25 граммов тротила давали полную детонацию всей массы. Взрывное действие “каши” Сытого было близко к действию обычного ВВ. Мокрым порохом Сытый подвел нужную воду к заводу, также проделал ряд срочных работ по уничтожению перекатов на реке и др.
Меня очень заинтересовали новые возможности мокрого пороха, и по рекомендации Г.И. Покровского я пригласил Н.М. Сытого на работу в свою лабораторию в Феофании. С этого времени проблема мокрого пороха стала, на некоторое время, главной проблемой нашей лаборатории. Мы получили несколько десятков тонн списанного пороха и приступили к работе. Качественное объяснение феномена — “мокрый порох не горит, но детонирует” — оказалось очень простым. Врыв бризантного ВВ имеет давно изученную следующую структуру. При инициации ВВ создается начальный импульс с высоким давлением. Это давление инициирует прилегающий слой ВВ, и распространяющаяся ударная волна получает непрерывную подпитку за счет выделения энергии за своим фронтом. При подрыве сухого пороха созданная ударная волна большую часть своей энергии тратит на сжатие воздуха, и остаток не способен вызвать детонацию прилегающих слоев пороха. Наличие воды (мало сжимаемой) удерживает давление, достаточное для инициации следующих слоев пороха.
Выяснив главные свойства мокрого пороха, мы загорелись идеей использовать его для полезных дел. Нас подталкивало к этому еще и то обстоятельство, что банки с порохом (в нарушение правил техники безопасности) были сложены штабелями рядом с домом, где жил я с семьей.
Первым практическим применением некондиционного пороха было выкорчевывание огромного количества пней, оставшихся в Феофании после войны. Эта задача была решена быстро: в пне высверливали скважину глубиной 20 — 30 сантиметров и диаметром 2—4 сантиметра, засыпали в нее порох, заливали его водой и взрывали. Пень разлетался в щепки.
Более серьезным делом было осушение болотистой Ирпенской поймы неподалеку от Киева. Для отвода воды нужно было прорыть много канав глубиной до метра. Земляные работы были начаты вручную еще до приезда Сытого. Главный инженер Совета Министров Украины Константинов предложил нам заменить ручной труд, используя мокрый порох. Опыты были удачными, и Константинов подготовил решение Совмина УССР о переходе на взрывной метод. Однако на заседании начальник работ по осушению неожиданно для нас указал, что взрывной метод будет стоить в два раза дороже, чем принятый ручной. Мы были посрамлены: действительно, для получения канавы нужно было в каждый шпур (один шпур на погонный метр канавы) заложить порох, вложить детонатор (ценой 1 рубль, плюс 2 рубля рабочему за опасную работу). Затем все заложенные заряды следовало соединить детонирующим шнуром (2 рубля за погонный метр). К этому надо было добавить деньги за доставку и охрану ВВ. Начальник работ был прав. Председатель Совмина Н.С. Хрущев сказал: “Слово имеет “дорогой” Сытый”. Н.М. Сытый согласился с критикой и обещал искать выход. Нам (Константинову, мне и Сытому) было поручено в недельный срок продумать экономику и внести предложение в Совмин Республики.