Технологии редко устаревают до полного забвения. Тем не менее, в относительно недавние тёмные времена технология могла быть забыта из-за чрезмерной секретности, в которой её держала гильдия, либо из-за гибели небольшого владевшего ею сообщества или мастера-одиночки. Иногда древние технологии удаётся восстановить, как произошло, например, с выплавкой булата. В раннее Средневековье булатная сталь выплавлялась на Востоке от Сирии до Индии, но к концу XIV века секрет её изготовления был утрачен. Лишь в 1837-1841 годах русский инженер Павел Петрович Аносов выдал мастер-класс по реверс-инжинирингу и воссоздал в Златоусте аналог дамасской стали, который также оказался идентичен по свойствам сохранившимся до тех времён индийским булатным клинкам. Надеюсь, вскоре в этом блоге ещё появится большой переводной текст о таких технологиях, а сегодня разберём, пожалуй, наиболее таинственную и зрелищную из них — греческий огонь.

История огня

Греческий огонь правильнее было бы называть «византийским», поскольку он был изобретён примерно в середине VII века и использовался до конца XII — начала XIII века. Формула греческого огня держалась в строгой тайне, впоследствии турки-османы не смогли его воспроизвести, и точный состав этой горючей смеси до сих пор неизвестен. Благодаря тому, что сегодня связь между геологией и химией изучена гораздо лучше, чем во времена применения греческого огня, мы можем предположить, что по составу он походил на напалм или коктейль Молотова, но это всё равно лишь гипотезы разной степени обоснованности.

Греческий огонь использовался преимущественно в морских сражениях, а также при отражении осад. Горящая липкая смесь была легче воды и, согласно некоторым источникам, водой её потушить не удавалось. Ближе к концу этой статьи я расскажу о различных правдоподобных химических формулах смеси, однако наиболее вероятно, что греческий огонь содержал лёгкие фракции нефти, селитру (KNO₃), негашёную известь (CaO) и серу. Со временем смесь совершенствовалась, сочетая черты горючего и токсичного вещества.

По-видимому, прототипы греческого огня были известны в античной Греции, а также аналогичная смесь применялась в Китае, но, вероятно, была заимствована из Византии.

Первые упоминания об использовании горючей смеси, которой под давлением поливались вражеские укрепления, встречаются в сочинениях древнегреческого инженера Энея Тактика (Aeneas Tacticus), написанных около 350 года до н.э. Во-первых, он упоминает, что в ходе двухлетней осады Платей в 429 году до н.э. было отмечено, что спартанцы пытались заваливать укрепления беотийцев «брёвнами, пропитанными смолой и серой», а также под давлением метать эту смесь через полые брёвна. Котлы с аналогичной смесью из «серы, смолы и древесного угля» применялись защитниками города Делия во время его осады в 424 году до н.э. Анализируя эти эпизоды, Эней Тактик впервые указывает, что поверхности, воспламенившиеся от горючих жидкостей, эффективнее тушить не водой, а уксусом.      

Несмотря на то, что в античности технологии менялись и развивались очень медленно, подобные наработки явно опередили своё время, и в период расцвета Римской империи были если не забыты, то заброшены и не развивались. По-видимому, липкая жидкость была очень опасна и непредсказуема в обращении, а подобрать горючий состав из доступных средств было затруднительно. Для систематического применения огненной смеси требовалось изобрести метательные орудия (трубки), через которые можно было бы вести огонь, не опасаясь за жизнь расчёта, а применять столь опасное оружие имело смысл только на значительной дистанции, чтобы не попасть по своим. Поэтому реальная необходимость и материальная возможность создавать греческий огонь сложилась лишь в Византии (Восточной Римской империи) в VII веке нашей эры.

Секрет беженца Каллиника

Изобретателем греческого огня считается военный инженер Каллиник, родившийся в Гелиополе близ Каира около 620 года и в середине 650-х поступивший на службу к византийскому императору Константину IV (согласно некоторым источникам).  Каллиник изобрёл «сифон» или «сифонофор» — полое орудие, которое устанавливалось на носу или в передней части корабля, стилизовалось под голову дракона и предназначалось для метания горючей смеси под напором. Сифон имел примерно такую конструкцию (спасибо уважаемому Георгию Ковалёву за перевод чертежа): 

Орудие изготавливалось из бронзы и давало огненную струю длиной около 15 метров. Поэтому греческий огонь не позволял вражескому кораблю подойти к византийскому, осложняя абордаж, а при защите города во время осады должен был эффективно уничтожать штурмовые лестницы и требушеты. Сохранились свидетельства о переносных сифонах — таким примитивным огнемётом мог управлять один воин, по конструкции аппарат напоминал шприц. Кроме того, горючей смесь заправляли сплюснутые глиняные сосуды — такую банку можно было метать как гранату, чтобы смесь вспыхивала от уже разгоревшегося огня.

Малая Азия, культурный и политический центр Византии, располагается поблизости от нефтеносных пластов прикаспийского побережья и Персидского залива, с древних времён там были известны месторождения самородной нефти («каменного масла») и природного битума. Нефть была известна римлянам, в сосуды с нею лучники обмакивали наконечники стрел, которые затем поджигали, а горшки с горящей нефтью использовались в качестве снарядов для катапульт.     

Вот примерная карта месторождений битума, нефти и асфальта, известных в Античности.

Нефть было несложно находить, поднимать с небольшой глубины, наливая в скважины воду, чтобы нефть всплывала, а также перегонять с получением и разделением фракций, вплоть до лигроина и керосина.

Естественный асфальт был известен ещё вавилонянам не позже VII века до н.э. и использовался в качестве дорожного покрытия. При этом природный асфальт содержит не только минеральные смолы, но и песок, и известняк, а при смешивании с лигроином приобретает текучесть. Керосин и лигроин выгорают быстро, но, если используются в качестве добавок к известняково-асфальтовой смеси, то такой состав горит долго, жарко и при этом сильно дымит.

Вероятно, именно эти физические свойства могли вывести военного инженера на приготовление греческого огня. Разные авторы упоминают всевозможные добавки, вероятно, повышавшие текучесть греческого огня, улучшавшие его поражающую способность и удешевлявшие сам состав — сосновую смолу, серу, известь и даже животные жиры.

Некоторые свидетельства об использовании в бою

По-видимому, первое применение греческого огня в морском сражении состоялось в 678 году, на заключительном этапе отражения арабской угрозы, флот которых осложнял выход из города в море в период с 673 по 678 годы. Именно в тот период греческий огонь начинают подробно описывать в арабских источниках, указывая, в частности, что смесь горит при попадании на воду или даже воспламеняется или разгорается при контакте с водой (обратим на это внимание ниже). Также известно, что греческий огонь был применён по приказу императора Льва III Исавра при отражении арабского нападения осенью 717 года, когда флот мусульман полностью занял Мраморное море. В 941 году Роман Лакапин применил греческий огонь против ладей князя Игоря, встретив славянский флот близ города Иерона у входа в Босфор.

Знаменитая своей образованностью царевна Анна Комнина (1083-1153), известная как автор «Алексиады», героизированной биографии своего отца Алексея Комнина, подробно описывает на с. 255 столкновение ромеев (византийцев) с пизанским флотом между островами Самос и Кос в Эгейском море, случившееся в годы её юности (меня позабавило, что царевна называет интервентов с Апеннинского полуострова «варварами»):

«Когда ромейский флот подошел, один комит, родом из Пелопоннеса, по имени Перихит, искусный мореходец, едва увидев пизанцев, окрылил веслами свою монеру и как можно быстрей помчался на них. Он, как огонь, пронесся сквозь ряды пизанских кораблей и вернулся к ромейскому флоту. Между тем ромейский флот не вступил в бой с пизанцами в правильном боевом строю, а напал на них быстро и беспорядочно. Сам Ландульф первым подплыл к пизанским кораблям, но неудачно метнул огонь и достиг лишь того, что огонь рассеялся. Комит по имени Элеимон отважно атаковал с кормы большой корабль, однако его судно зацепилось за руль вражеского и не смогло отплыть. Элеимон попал бы в плен, если бы немедленно не кинулся к снарядам, не бросил в пизанцев огонь и не поразил цель. Затем он быстро повернул корабль и тотчас же поджег еще три огромных варварских корабля. Между тем внезапно разгулявшийся ветер взволновал море, стал трепать корабли и грозил вот-вот потопить их (волны бушевали, реи скрипели и паруса рвались). Варвары, испуганные огнем (ведь они не привыкли к снарядам, благодаря которым можно направлять пламя, по своей природе поднимающееся вверх, куда угодно – вниз и в стороны) и устрашенные бурей, решили обратиться в бегство»

Иоанн Киннам и Никита Хониат (византийские историки XII века) сообщают, что греческий огонь применяли на протяжении большей части описываемого ими периода. Киннам пишет, что в 1147 году корабли с греческим огнём несли вахту, готовясь к возможному вторжению сицилийских норманнов, а в 1162 году греческий огонь демонстрировали сельджукскому султану Кылыч-Арслану II, который прибыл в Константинополь для заключения военного союза с Мануилом Комнином. Греческий огонь применялся против венецианского флота в 1171 году и против кораблей мятежного флотоводца Алексея Врана.

Вместе с тем, вскоре после этих событий технология греческого огня была утрачена. По крайней мере, не сохранилось сведений о его использовании во время событий Четвёртого крестового похода, когда в 1204 году крестоносцы разграбили Константинополь — мало того, что о чудо-оружии не пишут византийские хронисты, так и европейские войска явно не готовились к противостоянию с огненными сифонами. Сама ситуация не кажется удивительной. Дело в том, что к началу XIII века в Европе освоили порох, и начали развиваться традиционная артиллерия и кремниевые ружья. По-видимому, греческий огонь, как и любая жидкая субстанция, был плохо управляем и очень опасен в обращении для самих огнемётчиков. Тем не менее, в истории нового времени известны попытки его воссоздать, к чему я вернусь в заключении этой статьи.   

Версии о составе

Существует три наиболее правдоподобные теории (гипотезы) о составе греческого огня. Ниже коротко разберу их, озаглавив по основному компоненту.

Селитра

Эта версия лучше всего вписывается в историю оружия, поскольку в таком случае греческий огонь можно считать «прототипом» или «сайд-проектом» в контексте разработки обычного дымного пороха, состоящего из селитры, угля и серы. В хрониках встречаются упоминания о том, что греческий огонь давал густой дым и вырывался из сифона с грохотом. С другой стороны, как известно из истории пороха, даже в китайской цивилизации селитра, известная даосским алхимикам примерно с III века н.э., начала применяться в военных целях только в X веке, то есть, во времена расцвета греческого огня. Кроме того, греческий огонь существенно отличается от пороха по описанию и, по-видимому, не имел сыпучей основы. Вполне возможно, что Каллиник мог воссоздать «порох» по некачественному устному пересказу, воспроизведя похожую смесь именно как жидкость, а не как порошок — с учётом доступности нефти и асфальта, а также изученности их свойств.

Известь

В пользу этой теории играет наблюдение, что греческий огонь не удавалось потушить водой, лишь уксусом. Речь может идти об обычной реакции нейтрализации. Однако эта теория слабая, поскольку не объясняет, каким образом сифоны с греческим огнём могли применяться для защиты осаждённой крепости. Кроме того, подобную реакцию пытались воспроизводить в новейшее время, и она не даёт струи пламени, протекает вяло. Возможно, в состав смеси могли добавлять карбид кальция или фосфид кальция, который бурно реагирует с водой с образованием горючего и ядовитого газа фосфина, но маловероятно, что такие сложные реакции можно было освоить в середине I тысячелетия н.э., в особенности с учётом того, что чистый фосфор был случайно выпарен алхимиком Брандтом только ближе к концу XVII века.   

Нефть

Таким образом, наиболее правдоподобной остаётся версия, согласно которой греческий огонь состоял из различных фракций нефти с добавками, обеспечивавшими вязкость и липкость. На воздухе и при нагревании летучие фракции нефти быстро испаряются и выгорают, после чего догорает воск, смола или скипидар. Эта версия подкрепляется и с лингвистической точки зрения, поскольку в некоторых источниках греческий огонь называли «мидийским». Мидия — это регион на территории современного Ирана, на протяжении Античности и раннего Средневековья известный выходами самородной нефти, которая в современных азербайджанских источниках называется «мидийским маслом». В древних персидских источниках «мидийское масло» является синонимом слова «нафта», то есть, лигроина, лёгкой фракции нефти. Наконец, в описываемый период арабы обладали значительно более лёгким доступом к источникам нефти и пытались использовать нефть в военных целях, наполняя ею зажигательные сосуды. Более того, в 683 году в Багдаде были впервые искусственно дистиллированы лёгкие фракции нефти (белая нафта). Но арабы так и не смогли воспроизвести греческий огонь, что указывает на сложность и, вероятно, вариативность его состава.

Попытки воссоздать греческий огонь

Как ни странно, ещё в начале XIX века англичане экспериментировали с жидкими горючими соединениями, вероятно, пытаясь воссоздать греческий огонь. В данном случае речь шла не столько о корабельной артиллерии, сколько о начинке для гранат, подобной «коктейлю Молотова». В качестве такой начинки пытались использовать сложный радикал алкарсин – окись какодила, открытого в 1760 году. Алкарсин — это соединение мышьяка со спиртом, C₄H₆AsO. Алкарсин получают дистилляцией смеси из ацетата калия и мышьяковой кислоты при красном калении. Алкарсин — это бесцветная жидкость тяжелее воды, которая на воздухе окисляется, воспламеняется и при контакте с водой выделяет ядовитые пары мышьяковой кислоты.

При перегонке алкарсина в смеси с крепкой соляной кислотой, водой и цинком, выступающим в качестве катализатора (например, в цинковой посуде) получается тяжёлая маслянистая жидкость, нерастворимая в воде и немедленно вспыхивающая при контакте с воздухом. Она не только липкая и горючая, но и смертельно ядовита при испарении. Схожими свойствами обладает и какодил C₄H₆As, которым пытались начинять гранаты, начиная с англо-американской войны 1811-1812 года.

В дальнейшем англичане пытались применять смесь, похожую на греческий огонь, в ходе Крымской войны 1853-1856 года. Этот состав включал камфару, скипидар, копаловый лак и лёгкие фракции нефти, воспламенялся при ударе (если им наполняли гранаты), мог взрываться и разбрызгиваться при взрыве от бикфордова шнура, либо служил наполнителем для мортирных ядер. Его сложно было тушить водой, а для увеличения поражающей способности в состав добавляли расплавленную серу и измельчённый порох. Тем не менее, в артиллерии такая смесь не закрепилась, поскольку снаряды легко взрывались и при кантовании, и прямо внутри орудий, разрывая стволы пушек.

Близилась эпоха совсем иного химического оружия, а греческий огонь, в отличие от булата, так и не смог найти место на полях сражений позднего колониального мира. Его «технологическую нишу» с успехом занял напалм, окончательно запрещённый в 1980 году.

Если, на ваш взгляд, эта статья не только окажется жутко интересной, но и вполне соответствует тематике Хабра — я непременно вернусь к теме утраченных технологий.