История производства оптического стекла в России

Технология производства оптического стекла относится к числу самых сложных, что вызвано высочайшими требованиями к его качеству, прозрачности и чистоте. Оптическое стекло относится к самым однородным средам, например, дистиллированная вода с открытой поверхностью испарения менее однородна. В конце девятнадцатого века теория и практика оптики получила заметное развитие. Благодаря исследованиям Э. Аббе технология оптического стекла вышла на новый уровень. Э. Аббе открыл с К. Цейсом в Иене завод с первоклассной лабораторией. Исследуя влияние различных элементов на оптические характеристики стекла были получены составы нескольких приемлемых категорий оптических стёкол (боро-силикатный крон, бариевый крон, кремний-бариевые стёкла).

 В начале XX века оптическое стекло, лучшее для того времени по своим характеристикам, умели варить только на трёх заводах в мире: Отто Шотта (Германия), Парра-Мантуа (Франция) и завод братьев Ченс (в Англии). Технологии производства и рецепты хранились в строжайшем секрете.

С началом Первой мировой войны Россия осталась без оптического стекла, т.к. оптика приобреталась в Германии. Требовалась срочная организация производства оптического стекла, причём в этом деле можно было полагаться только на собственные силы. На Петроградском фарфоровом и стеклянном заводах, где химик-технолог, специалист в области оптического стекла, один из первых российских разработчиков технологии его варки и основатель теории его холодной обработки (шлифовки и полировки), организатор науки и производства, организатор художественного стеклоделия. Лауреат Сталинской премии второй степени (1947), член-корреспондент АН СССР (1933)Н.Н.Качалов был техническим руководителем, с 1914 года были начаты опыты. Исследовательскую группу возглавила авторитетная коллегия, в которую вошли академик Н.С.Курнаков, профессора Д.С.Рождественский, В.Е.Тищенко и В.Е.Грум-Гржимайло. Заведующим отделом стал молодой сотрудник Кафедры химии Электротехнического института И.В.Гребенщиков. Однако старания два года работы не давали никаких существенных результатов, решить задачи в кратчайшие сроки не представлялось возможным. Англия отказала в предоставлении технологии. Франция так же отказала в какой-либо помощи. Но Н.Н.Качалову удалось получить согласие на приобретение за огромную сумму золотом у братьев Ченс, владельцев Бирмингемского завода оптического стекла, технологическую документацию, данные, чертежей и инструкций, после чего Качалов приступил к проектированию завода. В течение лета 1916 года была закончена постройка цеха. В это время в Англии И.В.Гребенщиков с группой рабочих изучал технологию. Осенью было начато производство по английскому методу, но небольшие партии полученного стекла оказались невысокого качества. События 1917 года свели на нет все усилия, т.к. сырьё и топливо стало поступать с перебоями, однако работы продолжались вплоть до 1920 года, тогда производство было остановлено, а цех был законсервирован.

Работы возобновили учёные только в 1923 году. Во многом началу работ способствовали выступления и обращения директора Государственного оптического института Д. С. Рождественского к руководству ВСНХ, в том числе его «Записка об оптическом стекле», написанная в 1922 году и опубликованная в Трудах ГОИ в 1932 году. В кратчайшие сроки (декабрь 1923 – январь 1924) завод был расконсервирован, в феврале 1924 года производство было восстановлено, а через полтора года отдельными сортами стекла советская оптико-механическая промышленность уже могла удовлетворять некоторую часть потребности страны. Выступая на Первом научно-техническом совещании по вопросам оптической промышленности, Д. С. Рождественский сказал: «Приехавшим из Москвы как-то не верилось, что в руках Н. Н. Качалова живой труп ЛенЗОСа сразу встал на ноги и сразу зашагал. Думали, что это будет стадия эксперимента, сомневались, критиковали. Все нападки удалось опровергнуть самым решительным образом. Стекло удовлетворительное»). В 1925 году возникли проблемы с извечным врагом «стекольщиков»— «мошкой», мельчайшими, едва заметными пузырьками, возникающими в материале в процессе варки. Научная группа в составе А.А.Лебедева, А.И.Тудоровского, И.В.Обреимова, А.И.Стожарова, В.А.Фока вели исследовательскую работу по улучшению качества. В технологию были внесены изменения, продиктованные методикой, предложенной ещё в 1918 году американским физиком Т.Г.Мореем, но отвергнутой полагавшимися на традиционные приёмы варки стёкол специалистами. Эти изменения эти подразумевали размешивание массы не в конце процесса, а в самом начале — когда горшок заполняется едва расплавившейся шихтой. Нововведение сказалось на результатах. После ряда опытов и доработок метода, первое советское стекло высокого качества было получено. Произошло это в ночь с 5 на 6 июня 1926 года, а годом позже СССР прекратил масштабный импорт стекла.

Позже на основе выполненных трудов были открыты и модернизированы еще много стекольной промышленности по всей территории СССР. Эти труды легли и в основу промышленности оптического стекла в современной России.

Качалов Н. Стекло. Издательство АН СССР. Москва. 1959

Рождественский Д. С. Записка об оптическом стекле // Труды ГОИ. 1932.

Гуло Д. Д., Осиновский А. Н. Дмитрий Сергеевич Рождественский (1876 - 1940).М.:Наука 1980

Молчанова О. С., Молчанов В.С. Илья Васильевич Гребенщиков - 50 лет Государственного оптического института им. С.И. Вавилова (1918 - 1968). Сборник статей. Л.: Машиностроение. 1968