Первые противогазы в мире: история возникновения, конструкторы и конструкции, значение

С тех пор как почти 100 лет назад люди начали использовать первые противогазы, эти приспособления остаются важным средством защиты человеческого здоровья. Их применяют как военные специалисты, так и гражданские лица, например, на промышленных предприятиях. Эти изделия незаменимы и на случай катастрофы, когда важно уберечь от поражения глаза, кожу лица и органы дыхания от тех или иных растворенных в воздухе отравляющих веществ. О том, кто и когда придумал противогаз, — в материале 24СМИ.

Древнейшие прообразы противогазов

Средства индивидуальной защиты в примитивной форме стали появляться еще в древние времена. Тогда люди стали потихоньку формировать представление о миазмах, как о зловонных опасных субстанциях. Было замечено, что они вызывают болезни, если испаряются, к примеру, из почвы или их откуда-то принесло ветром.

В эпоху Средневековья людей периодически поражали эпидемии чумы. Например, в середине XIV века во время пандемии «черной смерти» люди уже начали осознавать, что существуют некие контагии — ядовитые невидимые глазу частицы, способные передаваться через кожу от одного человека другому.

Такие представления и учения сводились к тому, что человека окружают своеобразные материальные агенты, которые обладают, как сказали бы сегодня, поражающим действием. До возникновения научных представлений о том, какова истинная природа токсических веществ, было еще далеко. Тем не менее люди логично задались вопросом о том, как научиться им противодействовать. Стали придумывать разнообразные средства защиты кожи и органов дыхания.

Чумные доктора в средние века пользовались специальными масками в форме птичьей головы. Условно возможно сказать, что это и были первые противогазы. У масок были отверстия для глаз, закрытые красными стеклами, а в «клюве» укладывались целебные травы. Конструкция была весьма примитивной, однако по меркам того времени довольно успешно защищала лекарей от заражения.

Кроме маски врачи тех времен носили еще и специальные плащи. Они пропитывали их дегтем, чтобы сделать и тело защищенным от проникновения враждебных веществ. Плащ вместе с маской помогал — трава отбивала запахи миазмов, а деготь отпугивал чумных блох, хотя о них тогда еще не знали. А еще в «клюве» маски задерживались капли мокроты, если больной человек выделял их.

Дальнейшие подвижки в разработке средств индивидуальной защиты пришлись на XIX столетие. Так, к числу ранних придумок принадлежит фильтрующий респиратор. Автором изобретения стал Льюис Хаслетт из США.

В 1849 году он сделал устройство, которое было призвано отфильтровывать миазмы и ядовитые примеси из вдыхаемого воздуха. Приспособление надевалось на нос или рот. В нем предусматривалось клапанное дыхание — респиратор включал пару клапанов, один из которых работал на вдох, второй — на выдох. А фильтром служили куски ткани из пористого материала либо смоченной шерсти.

Позже благодаря химику из Шотландии по имени Джон Стенгауз научное сообщество узнало о способности древесного угля поглощать аммиачные, сероводородные и хлорные пары из воздуха. Этот же ученый в 1854 году создал новую версию респиратора. Маска покрывала лицо от подбородка до переносицы, а глаза оставались открытыми. Внутри устройства размещался угольный порошок, зафиксированный между парой медных сетчатых пластин.

Прошло еще около 10 лет, и был запатентован очередной респиратор. Его автором стал американец по имени Теодор Хоффман. Приспособление защищало дыхательные органы при помощи шерстяного фильтра.

Еще позже появилась маска-капюшон. Житель столицы Британии Сэмюэль Бартон предложил изготавливать ее из мягкого материала и дополнять капюшоном из резины. Параллельно с ним человек по имени Джордж Гроффутт создал свою модель маски, которая защищала не только легкие, но и глаза. Изделие было выполнено из каучука и снабжалось местами для прозрачных окуляров. Внешне приспособление уже напоминало первые противогазы современного типа. Но история настоящих противогазов, какими они известны сегодня, началась уже в начале XX века.

Отравляющие вещества в годы Первой мировой

Первые современные противогазы появились, когда бушевала Первая мировая война. Причиной послужило то, что в эти тяжелые годы противоборствующие стороны стали применять боевые отравляющие вещества. На войне армии выработали тактику позиционной борьбы. При этом каждая из сторон испытывала определенные трудности в бою. Чтобы найти выход из тупика, решили применять химическое оружие, иначе прорвать оборону противника не представлялось возможным.

Использование ядовитых газов оказалось большой военной инновацией. Это стало выполнимо, поскольку в те годы людям стал доступен широкий диапазон отравляющих веществ — от сравнительно безвредных, наподобие слезоточивого газа, до тех, что приводили к летальному исходу. Впрочем, процент смертности от таких газов был невелик по сравнению с общим числом пораженных при атаке людей. Но это все равно не устраивало, поэтому возникла острая нужда в срочной разработке контрмер против газовых атак.

Впервые такие атаки с помощью отравляющих газов применили на немецко-французском фронте, а чуть позже — на русско-немецком. Это произошло в 1915 году. Поначалу в армии в качестве защитных средств применяли повязки из пропитанной материи, а также капюшоны. Принцип действия влажных приспособлений заключался в том, что отравляющие вещества связывались на химическом уровне. Но повязки вызывали ряд трудностей при использовании в боевых условиях, а главное — слабо спасали, выручая только при воздействии ограниченного спектра газов.

Русский ученый Николай Зелинский и первый противогаз в мире

После участившихся газовых атак на фронтах, стремясь помочь Родине, первый противогаз изобрел русский химик Николай Зелинский. Ему первому в мире удалось создать эффективное средство, заменяющее примитивные мокрые тряпки.

Николай Дмитриевич на момент создания своего изобретения уже разменял пятый десяток. Он родился в 1861 году. В научном мире широко известны его достижения в химии, стереохимии. Явление дегидрогенизационного катализа, к примеру, было открыто им. Он был приверженцем теории об органическом происхождении нефти. А когда немцы под Варшавой атаковали русскую армию газами, начал усиленно работать над защитными приспособлениями. В 1915 году Зелинский изобрел первый противогаз.

Особенность противогаза Зелинского заключалась в том, что ученый предложил использовать активированный древесный уголь в качестве фильтрующего газы вещества. Приспособление оказалось столь простым и надежным, что уже на следующий год в армиях воюющих стран солдатов стали снабжать новинкой. Впрочем, поначалу ее не хотели брать на вооружение.

Ученый усиленно искал вещество, которое с одинаковой эффективностью очищало бы воздух от распыленных веществ. И нашел. Им оказался обыкновенный древесный уголь, об адсорбционных свойствах которого знали еще с XIX века. Но в привычном виде тот не годился для противогаза — надо было как-то повысить его способность поглощать вещества. И Зелинский этого достиг — сделал уголь активированным, для чего прокаливал его при высоких температурах.

На первых порах пришлось доказывать, что активированному углю присущи повышенные защитные свойства. Но противогаз, как уже было сказано, попал в армию почти через год после изобретения. Только когда немцы и англичане решились его применить, на практике была доказана полезность приспособления. С этого момента первые противогазы стали делать крупными партиями для всех армий Первой мировой, включая российскую.

Свойство активированного угля заключается в том, что он отлично поглощает хлор даже при малых концентрациях. А как раз на хлоре основывались первые боевые отравляющие смеси. Потом стали делать химическое оружие на основе таких токсинов, как синильная кислота, фосген и пр. Отныне больше никакие приспособления, кроме первого русского противогаза Зелинского, не спасали — выручал только активированный уголь.

Однако в резиновом противогазе изначально было трудно дышать. Доходило до того, что солдаты, задыхаясь, попросту срывали с головы приспособление и умирали от ядов. Первый противогаз выглядел примитивно по сравнению с современными, внутри устройства скапливался углекислый газ. Но потом приспособление усовершенствовали, снабдив отдельными клапанами для вдоха и выдоха.

Дальнейшее развитие противогазов в России и мире

Средства защиты в военный период изготавливали не только для людей, но и для животных, например, собак или лошадей. Прототипы устройств представляли собой обыкновенные сумки, набитые соломой. Так животных защищали на Первой мировой. А позже в качестве фильтров в конских приспособлениях стали укладывать пропитанные растворами ткани. К наступлению Второй мировой уже разработали и полноценные противогазы для лошадей. К этому моменту уже и средства защиты для людей стали куда совершеннее.

В 1943 году в Британии разработали новую легкую модель, материалом для которой послужил пластик и подобие резины. Предмет получился меньше не только по весу, но и по объему, чем предшественники времен Первой мировой войны. Противогаз теперь плотно прижимался к лицу и доставлял меньше неудобств. Но главное усовершенствование — сменная фильтрующая канистра, расположенная сбоку противогаза. Она заменила предыдущий вариант — отдельную канистру, соединяемую с маской через шланг.

С тех пор противогазы еще неоднократно совершенствовались. Повлияло появление новых веществ на войне — надо было придумывать средства для защиты от радиоактивной пыли, биологического оружия. Но противогаз оставался бесполезен для агентов, что вредны при попадании на кожу. От этих угроз требовалась специальная одежда, полностью защищающая тело.

В годы холодной войны было очевидно, что случись бой — непременно возникнет угроза атаки химикатами. Соответственно, войска нуждались в защите. При этом было важно сохранить боеспособность людей. Так противогазы в процессе эволюции становились легче, комфортнее, лучше предотвращали отравление, становились совместимыми с другими типами оборудования.

Современные приспособления отличаются от первых противогазов начала XX столетия. Сегодняшние модели не только предотвращают проникновение отравляющих веществ в дыхательные пути, но и оберегают глаза, а также кожные покровы. Вдобавок в них можно принимать пищу в жидком состоянии, пить воду, а также общаться голосом или через средства связи. У них регулируются размеры, а время непрерывной работы измеряется часами.

Современные разновидности средств защиты органов дыхания

С учетом ситуации, когда нужно применить противогаз, пользуются разными его видами. Различия приспособлений касаются сферы применения, принципа действия, внутреннего устройства.

В зависимости от области использования противогазы делятся на:

• военные — сложное в устройстве оборудование для военных, качественное и надежное;
• гражданские — рассчитаны на ношение гражданскими людьми для защиты при катастрофе от попадания в легкие радиоактивной пыли и иных вредоносных соединений;
• промышленные — сложнейшие в устройстве противогазы, создаваемые по отдельной технологии для каждого конкретного производства с учетом специфики.

По принципу действия защитные устройства делятся на 2 категории.

• Изолирующие. Устройства оборудованы вместо фильтров регенеративными патронами и дыхательными мешками. Человек в такой маске обеспечен изолированным от внешнего мира дыханием. При этом выдыхаемый воздух сначала очищается от углекислого газа и влаги, а затем обогащается кислородом и идет на повторный цикл.
• Фильтрующие. Маски подают человеку воздух извне после очищения от опасных примесей. Устройства работают за счет основного своего элемента, а именно фильтрующе-поглощающей коробки. Она обрабатывает зараженный ядовитыми бактериальными веществами, токсинами либо загрязненный пылью воздух и подает его пользователю. Тем временем выделяемый при выдохе углекислый газ выводится наружу через специальные отверстия. Подобные противогазы способны работать автономно до 10 часов, за счет чего пользуются повышенной популярностью, ведь такого отрезка времени должно, как правило, хватить в случае чрезвычайной ситуации. Вдобавок приборы компактны и мало весят.

Последние — фильтрующие — приспособления предполагают собственную классификацию в зависимости от применяемого в них фильтра. Эта деталь отвечает за степень очистки воздуха. Встречаются модели:

• простейшие, с малой фильтрационной способностью — защищают от мелкодисперсной пыли, но против токсичных веществ бессильны;
• устройства среднего уровня пригодны, когда надо защитить гражданское население от едких паров или вредных газов;
• самые надежные, помогают уберечь дыхательные органы от поражений ядовитыми выбросами на авариях техногенного толка.

Наконец, защитные маски разделяют на 2 группы, глядя на то, каким способом подачи воздуха они оснащены:

• с принудительной подачей: воздух проникает в дыхательную камеру через фильтр, в моделях присутствуют утяжеляющие конструкцию дополнительные элементы — это вентиляторы, воздуходувки, компрессорные линии;
• самовсасывающие — куда проще по конструкции, действуют по механическому принципу, отработанные массы воздуха выбрасываются наружу через специально предназначенный для этого клапан.

Историческое значение изобретения Зелинского

Трагические годы Первой мировой ассоциируются с теми тысячами погибших русских солдат, что попали под химические атаки немецкой армии. Глядя на этот ужас, Николай Зелинский не остался в стороне и по мере сил постарался помочь своим, решив задачу спасения человеческой жизни.

К сожалению, за этот гражданский подвиг и научное достижение химик так и не получил ни единой награды — ни царское правительство, ни Временное его не заметили. В стране тогда была неразбериха, назревал госпереворот. Но при этом ученый получил, вероятно, награду поважнее — осознание того, что именно он смог в решающий момент военного конфликта уберечь от неминуемой смерти миллионы людей.

Уже несколько поколений российских солдат защищают противогазы, придуманные Зелинским. Помимо этого, часть его открытий сегодня используется в нефтяной сфере в России. В Москве действует институт имени химика. Однако в столице, где он проработал 60 лет, а также в Петербурге, где и изобрел первые противогазы, до сих пор нет памятника гению.