Тайны греческого огня

Греческий огонь — легендарное секретное оружие Византии, которое поджигало ладьи многочисленных врагов империи, пытавшихся брать Константинополь. Этот огонь действовал как напалм — сжигал все, способное гореть, включая людей, и его нельзя было погасить водой. Однако, как всегда бывает с секретным оружием, его тайна погибла вместе с создателями, и с тех пор не одно столетие ученые пытаются разгадать, как же он действовал и из чего состоял. Некоторые авторы считают, что основой служила нефть или смола с добавками угля и серы, другие обходятся без нефти, ограничиваясь селитрой, серой и углем — фактически черным порохом. Еще кто-то «добавляет» в состав фосфид кальция, способный выделять при реакции с водой горючий фосфин. Н.А.Паравян, основываясь на труде дьяка О.М.Радищевского, составившего по поручению царя Михаила Федоровича наставление по пушечному делу, считает, что основа огромной поражающей силы этого оружия — реакция негашеной извести с водой, которая дает тепло для воспламенения серы: при добавлении воды этот процесс только ускоряется. Попробуем предложить еще одну версию, но сначала перечислим по порядку, что мы об этом оружии знаем.

Греческий огонь в действии. Миниатюра Мадридского списка «Хроники» Иоанна Скилицы

1. Появление греческого огня относят или к 330 году, когда правил Константин Великий, или ко времени императора Константина IV, который применил его в 673 году при защите Константинополя от арабов (изобретателем, как писал спустя 150 лет Константин VII Багрянородный, был некий Каллиник, бежавший в столицу из захваченного Иллиополя, ныне ливанского Баальбека).

2. Греческим огнем сперва пользовались исключительно как сильным зажигательным средством, огненной жидкостью. Имеются, однако, сведения, что он служил и метательным средством — для бросания больших камней из металлических труб: так его применяли во флоте императора Алексея Комнина, правившего с 1081 по 1118 год.

3. Император Лев VI, отец Константина VII, в своей «Тактике» указывает, что греческий огонь с громом и дымом выстреливался из трубы, которую «следуя обыкновению, должно всегда иметь на носу корабля для бросания этого огня в неприятеля».

4. Большинство исследователей сходятся на том, что греческий огонь представлял собой жидкую горючую смесь, которая была способна гореть даже на поверхности воды, могла быть потушена песком, мочой или уксусом и выпускалась из особых устройств, именуемых сифонами, причем огонь, по утверждению очевидцев, был «живым», то есть двигался.

5. Сифоны (средство применения) были как стационарными, так и переносными.

Перечисленного вполне достаточно для расшифровки секрета греческого огня. Оговоримся сразу, что никакой селитры, негашеной извести, а тем более мистики в его рецепте нет. Разберем по порядку.

С негашеной известью у греческих огнеметчиков были бы проблемы: после реакции с водой получившаяся гашеная известь вполне может зацементировать все отверстия метательного орудия. Если же начинять ею горшки, то действительно, попав на мокрую палубу, такой состав воспламенится, а вот в воде горшок утонет. Однако греческий огонь горел на воде, уничтожая моряков с пораженных судов.

Что же касается селитры, то ее природных залежей в Европе немного, зато они есть в тропических странах, где растения не успевают перерабатывать весь азот отмершей органики — в Китае и Индии. Видимо, именно там и заметили, что щепотка селитры вспыхивает при попадании в огонь, отчего ее и стали применять для изготовления пороха. Однако сообщения о китайском огнестрельном оружии — выталкивании горючего снаряда из бамбуковых трубок — относятся к XII веку. Сведения о применении пороха в VIII веке отсутствуют. А ведь для изготовления орудия надо было не только придумать рецепт с использованием этого экзотического вещества, но еще и организовать его массовое производство. Действительно, когда огнестрельное оружие стало появляться в Европе, все монархи повелели организовать производство селитры из мочи людей и животных, и эти производства действовали вплоть до открытия залежей гуано в Латинской Америке. В современных огнесмесях — пирогелях есть и селитра, и нефтепродукты, однако селитра в них служит не для производства залпа, а повышения зажигательной способности. Более того, пирогелями из огнеметов стрелять невозможно — из-за добавок порошков они почти не текут. Поэтому ими наполняют бомбы, ампулы, фугасы. Взрывы же напалмовых бомб, известные из фильмов — это воспламенение аэрозоля и паров горючего при ударе снаряда о землю.

Необходимо учитывать, что даже первые пороховые составы, появившиеся спустя 300 лет после изобретения Каллиника, не обладали метательными свойствами: их применяли только в зажигательных снарядах для различных механических метательных машин. Однако и сами такие машины — баллисты и катапульты — были давно известны и не могли очень уж удивить современников. (Напомним, что Латернский собор католической церкви в 1139 году особым постановлением запретил греческий огонь.)

По непонятным мне причинам исследователи упускают две ключевые детали: доступность сырья для массового производства данного оружия — и личность изобретателя. Если же обратить внимание на эти обстоятельства, то станет очевидным, что греческий огонь — это нефть с некоторыми добавками для повышения эффективности.

В отличие от селитры, нефти в Византии было много, ею, можно сказать, была пропитана южная граница империи: на территориях современного Ирана и Ирака люди издревле вели добычу и переработку данного сырья. Что же касается Каллиника, то он не только жил на юге, но и занимался науками: в некоторых текстах его называют инженером. Не исключено, что помимо всего прочего он интересовался и химией. Тогда открытие греческого огня прекрасно согласуется с историей науки. Именно в этот период изучались и совершенствовались процессы перегонки веществ, в частности столь интересного, как нефть. Вероятнее всего, изобретатель детально изучил перегонку нефти со всеми сопутствующими ей неприятностями, вроде взрывного закипания перегретых жидкостей и взрывов паровоздушных смесей. Исходя из своего печального опыта, он мог предложить два способа огнеметания, основанных на создании высокого давления.

1. Подрыв топливовоздушной смеси в устройстве особой конструкции (сифоне) над слоем зажигательной жидкости. Современный аналог — фугасный огнемет.

2. Быстрое (мгновенное) закипание зажигательной жидкости в другом устройстве, несколько отличающемся от первого.

Устройства первого типа были стационарными, второго — носимыми, секрет же греческого огня состоит в их конструкции.

«Сифон» — греческое слово, обозначающее трубу или трубку. В современной технике сифоном принято называть изогнутую трубу с одним и более коленами или змеевик. Из этого определения устройство стационарного сифона сразу же становится понятным: заглушённая с одной стороны труба с коленом, в которое заливают нефть.

Возможное устройство стационарного сифона для греческого огня

При этом с заглушённой стороны над нефтью образуется полость, заполненная воздухом. Для создания в ней взрывоопасной смеси из воздуха и легкогорючего газа требовалось нагреть находившуюся в сифоне нефть. При достаточной концентрации испарившихся легких фракций смесь в полости подрывается, и горячая нефть вылетает через незаглушенный конец трубы. Выбрасываемую из сифона жидкость не обязательно специально поджигать — с этим могли справиться горячие газы, прорывающиеся после истечения нефти из жерла сифона. Не исключено, что при воспламенении распыленной нефти случался объемный взрыв, повергавший противника в ужас.

Описанное устройство несколько отличается от того, что изображали древние художники. Возможная причина в том, что речь идет о секретном оружии. Художник побоялся разглашать государственную тайну и нарисовал только ту часть устройства, которую от врага не спрячешь, а именно ствол.

Описываемые в статье устройства работоспособны, чего, к сожалению или к счастью, не скажешь о рецептах Марка Грека. Впервые о греческом огне я прочитал в журнале «Наука и жизнь», мне тогда было лет 10—11. Как вы думаете: устоял я перед соблазном их практической проверки или нет? А вот проверять работоспособность предлагаемой схемы я не собираюсь и никому не рекомендую. Это очень опасно!

О селитре, порохе и огне

Давайте процитируем профессора М.Сухаревского из его труда «Взрывчатые вещества и взрывные работы». M.: Государственное техническое издательство, 1923.

§ 1. Нельзя с точностью определить время изобретения черного пороха и первого применения его в смысле использования его мощной энергии. Уже в очень ранние периоды у различных народов можно найти указания на горящие метательные снаряды. Вначале примененные лучины были вскоре заменены сажей, селитрой, смолой, т.е. такими веществами, которые легко воспламенить и трудно загасить. Но тем не менее их легко было обезвредить охлаждением или лишением их воздуха. Сам же снаряд не должен был обладать значительной скоростью, чтобы не погаснуть от охлаждающего влияния воздуха.

Все эти недостатки зажигательных снарядов были устранены в знаменитом греческом огне (около 673 г.). Секрет его изготовления и употребления в начале был известен только в пределах Византийской империи. Появление огня произвело на всех современников колоссальное впечатление. Утверждали даже, что все предметы, зажженные греческим огнем, не могут быть потушены. Успех греческого огня надо отнести к открытию селитры и ее качествам.

Уже в старину были известны выветривания осадков солеобразных растворов, образующихся в почве многих сухих местностей.

Так описанный Диоскоридом и Илиниусом «камень города Ассоса» (город в Мизии), по всей вероятности, не что иное, как селитра, т.е. нитрат калия. То же можно сказать и о составе, известном под названием «китайского снега». В арабских рукописях можно найти указания на соль, похожую по своим свойствам на селитру и именуемую там «Barud».

Вначале селитру употребляли в медицине, как обеззараживающее и охлаждающее средство при нарывах и ранах. Возможно, случайно открыли, что, будучи брошена на горячие угли, селитра горит ярким пламенем.

Так, китайцы употребляли селитру для добывания огня, для фейерверков и т. д., на что указывают названия: «китайская соль» и «китайский снег», коими арабские писатели обычно обозначали селитру. Однако совершенно невозможно более или менее точно определить время ее открытия. Возможно, что употребление горючих составов с селитрой для военных целей было введено в Китае не раньше, чем в Европе. По этому поводу Бертелло («Materes explosives», t. II, 354) приводит несколько данных, найденных иезуитскими миссионерами в древнекитайских рукописях. Они гласят: «В 969 году по христианскому летосчислению и во второй год царствования Тай-Тсу, основателя династии Зонгов, этому императору был представлен состав, который зажигал стрелы и кидал их на большое расстояние. Около 1002 года, в царствование его наследника Тжин-Тсонг, были в употреблении особые трубки, которые бросали зажженные стрелы и бомбы на расстояние от 700—1000 шагов».

При этом нельзя забывать, что речь идет здесь о ракетах, но ни в коем случае не о пушках, а также не о черном порохе. На осаду города Кай-фунг-фу указывают, как на первый случай применения пушек, т.е. употребления черного пороха. Однако автор этого сообщения Петр Гаубил оговаривается, что употребленная с обеих сторон машина, под названием Хо-пао, по всей вероятности, не была пушкой, а простым метательным орудием, которое бросало сосуды, наполненные горючим составом, на довольно значительные расстояния. Подобно этому, употребленные около 1271 года при осаде города Сианг-Ианг машины были построены инженерами — иностранцами, итальянцами и персами, как о том повествует и Марко Поло в соответствии с китайскими историками.

По этим и другим источникам можно с несомненностью установить, что китайцы в это время еще не были знакомы с употреблением черного пороха. Даже в 1621 году пушки были им совершенно неизвестны; du Halde уверяет, что мандарины были повержены в крайнее изумление при пробной стрельбе из пушек, которые город Макао преподнес в подарок китайскому императору.

Считают, что честь открытия селитры принадлежит китайцам, которые смешивали ее с горючими веществами, в особенности с серой и углем, и употребляли эти составы для фейерверков. Они открыли также, что при сожжении этих составов получается толкающая сила, которую и использовали для военных целей в виде ракет, однако не ранее X столетия, т. е. в то же время, когда это открытие было сделано и на Западе. Но китайцам не принадлежит честь открытия взрывной силы газов, образующихся при сожжении в закрытых сосудах селитровых смесей, следовательно, они не знали черный порох в современном смысле этого слова.

С упоминанием о «греческом огне», как о изобретении некоего Каллиникоса из Гелиополиса, мы впервые встречаемся в 673 году. Благодаря греческому огню был уничтожен флот арабов, осаждавший Константинополь, и с тех пор в течение долгих столетий греческий огонь был страшным орудием в руках византийцев, в особенности же в морских битвах. Император Лев-философ в своих военных трудах говорит, что греческий огонь выбрасывается с ужасающим грохотом из особых труб и что его неугасимое пламя уничтожает неприятельские корабли. Использована ли здесь и в какой степени толкающая сила горящих газов — установить трудно. Но зато с несомненностью установлено, что селитра входила в этот состав.

Обычно греческий огонь помещался в выдолбленные камни или в железные сосуды, снабженные отверстиями; выбрасывался он метательными машинами. Византийцы употребляли также и такие сосуды (под названием «тирозифонов»), которые бросались в неприятеля руками — т. е. нечто подобное современным ручным гранатам.

§2. Изготовление и способ употребления греческого огня был долгое время известен только одним грекам. Недаром византийский император назначил самые ужасные наказания за разглашение этого секрета. Но понемногу секрет все-таки распространился и, наконец, стал достоянием и врагов. Ведь не через Китай, а через Константинополь магометане познакомились с греческим огнем, который они так ужасно использовали во время крестовых походов. По описанию Жуанвилля («История короля Людовика Святого») можно судить, какой ужас распространяли неприятельские огненные машины среди войска Людовика.

Однако точный состав греческого огня греки тщательно скрывали. Они называют горючие составные части сажу, нефть, серу, но о самой важной части, о селитре, они не говорят ни слова. Менее скрытны арабские писатели. В одном арабском манускрипте, переведенном Reinaud и Fore («Du feu gregorois et des origines de Ia poudre a canon», 1845) указываются несколько смесей селитры с различными горючими веществами.

Много рецептов селитровых горючих смесей мы находим в знаменитой книге Марка Грека: «Libre ignium ad comberendum hostes». Время появления этого труда точно не установлено; приблизительно можно назвать промежуток между Xl и XIII столетиями. Гуттман («Industrie der Explosivstoffe») полагает, что этот труд не мог быть написан ранее 1229 года, так как арабы до этого года не употребляли селитру для горючих смесей, а автор главным образом пользовался арабскими источниками. Среди рецептов мы находим составы, которые очень близки теперешнему черному пороху, так, например: 2 фунта серы, 2 фунта липового угля и 6 фунтов селитры. Но так же, как и арабские источники, Марк Грек говорит лишь о том, что назначение смеси — устройство пожара. Он описывает даже и ракету, но употребления этих смесей, как толкающей силы в пушках, он еще не знает. Но все-таки ракета также отчасти использовала толкающую силу. Марк Грек называет ракету ignis volatilis или tunica ad volandum. Селитровый состав обычно помещался в трубу, закрытый или суженный конец которой нагревался. Воспламененная масса выбрасывала содержимое в горящем виде наружу. Следует обратить внимание и на то, что тогдашняя селитра представляла из себя весьма не чистый нитрат калия. Если бы вышеуказанная смесь состояла из чистой селитры, то она при воспламенении дала бы взрыв, а не горела бы как ракета. У Марка Грека мы находим также и описания «tunica tonitrum faciens». Но и здесь речь идет не о моментальном взрыве. Наполненная наполовину горячей смесью гильза разрывалась с грохотом, как только газы приобретали достаточную упругость. Цель ее — устрашать врагов своим грохотом.

М.Ю.Тарасов. Греческий огонь без селитры. // Журнал «Химия и жизнь», №2-2010.