Хлопок и снаряды. Как Украина делает первые шаги к производству пороха
На один артилерійський постріл потрібно кілька кілограмів пороху, щоб виштовхнути снаряд зі ствола та надати йому швидкості. Війни в Україні та на Близькому Сході розкрутили попит на боєприпаси й зробили порохові заряди дефіцитними на ринку.
Порох "військової" якості є технологічно складним продуктом, тож він залишається вузьким місцем у виробництві снарядів як для Росії, так і для України з її партнерами. Наша країна не змогла налагодити серійне виробництво снарядів та пороху до великої війни, тож змушена надолужувати втрачені спроможності лише зараз.
Виробництво пороху починається з вирощування сировини. Це може бути деревина, промислові коноплі, але найчастіше – бавовник, з якого отримують бавовну. Востаннє в Україні цю рослину вирощували в середині 20-го століття. Відповідно увесь цей процес потрібно опановувати з нуля.
Влада запустила експеримент з вирощування бавовнику на Одещині, в рамках якого вдалося завезти низку сортів з-за кордону. Невдовзі стане відомо, чи зможуть вітчизняні аграрії стати в нагоді оборонній промисловості, а українські заводи – принаймні частково побороти дефіцит сировини й наростити випуск боєприпасів.
Пороху немає ніде
Західний світ вперше з часів Холодної війни згадав, що таке масове виробництво боєприпасів. Оборонні компанії, які виробляли десятки тисяч снарядів на рік, прагнуть постачати сотні тисяч. Rheinmetall, ключовий європейський виробник боєприпасів, влітку 2024 року отримав найбільший в історії контракт на постачання 155-міліметрових снарядів на 8,5 млрд євро.
При цьому західні країни хронічно відстають від виробничих планів, бо підприємства стикаються з нестачею вибухових речовин, перш за все пороху. По всьому світу зараз розгортаються нові виробничі лінії на порохових заводах, але їх все одно не вистачає.
У перегонах з виробництва боєприпасів виграє не той, хто збудує більше заводів для випуску снарядів, а той, хто зможе налагодити постачання дефіцитних компонентів.
В ЄС це вчасно зрозуміли й створили фонд підтримки виробників боєприпасів на 2 млрд євро, з яких 75% піде на будівництво порохових заводів та нарощування виробництва інших вибухових речовин. Завдяки дотаціям та великому замовленню Євросоюз планує до кінця 2024 року вийти на потужність 1,4-1,7 млн артилерійських снарядів на рік. Проте не всі вони призначені для України – частина піде на експорт та поповнення внутрішніх запасів.
Щоб скоротити відставання від Росії за випущеними снарядами, яке часом становить по кілька тисяч на день, вітчизняні компанії самотужки налагоджують виробництво. Українські заводи стикаються з такими ж проблемами дефіциту компонентів, але при цьому не мають мільярдів доларів дотацій на розвиток компонентної бази й постійно перебувають під обстрілами.
І хоча Україна робить певні успіхи з освоєння виробництва окремої номенклатури, дійсно масове виробництво залишається недосяжним. За даними ЕП, один з великих державних заводів цьогоріч провалив виконання багатомільярдного контракту Міноборони на постачання боєприпасів.
Якби Україна мала стабільний доступ до пороху та відповідні державні контракти, кількість вироблених снарядів за рік зросла б на сотні тисяч штук, розповів ЕП Владислав Бельбас, директор компанії "Українська бронетехніка", яка виробляє артилерійські та мінометні постріли.
За його словами, порохи для снарядів "натовського" та "радянського" калібрів відрізняються за технологією та властивостями. Для виконання більшості українських контрактів потрібен саме порох радянської якості. Його можна дістати лише в країнах колишнього соціалістичного табору та в деяких дружніх до Росії державах через посередників.
Ці заводи вже працюють на повну потужність, але залишаються малодоступними для купівлі пороху, адже європейські виробники снарядів викупили там квоти на постачання до 2026 року.
"Щоб ми могли претендувати на великі обсяги постачань пороху, іноземні виробники вимагають законтрактувати їхні потужності на роки вперед. Але ми не можемо цього зробити, бо уряд дає вітчизняним компаніям лише річні контракти замість обіцяних трирічних. Відповідно, горизонт планування у нас значно менший, ніж вимагає постачальник. У підсумку доводиться купувати порох з того, що залишається на ринку", – зазначив Бельбас.
Дістати порох для "натовського" калібру теж проблематично. "Українська бронетехніка" намагалась придбати його в однієї з американських компаній для того, щоб потім адаптувати під "радянський" калібр, але у підсумку угода так і не відбулася.
Проблема не тільки у дефіциті, але й у монополізації ринку. Західні порохові заводи часто пов’язані із компаніями, які самі виробляють снаряди й першочергово забезпечують дефіцитним компонентом власні підприємства.
Наприклад, один з найбільших європейських виробників пороху Eurenco належить французькому уряду й пов’язаний з державним виробником боєприпасів KNDS France. Контрольний пакет німецької Nitrochemie належить концерну Rheinmetall. 700-річний пороховий завод в іспанському місті Гранада (FMG) належить словацькому виробнику боєприпасів MSM Group. А американська Alliant Powder – збройній компанії Vista Outdoor.
Співрозмовник ЕП з оборонної галузі зазначив, що українська влада розглядає кілька варіантів отримання пороху. Серед них – отримання вибухових речовин та іншої критичної сировини у якості допомоги від союзників, спільне виробництво з європейськими країнами, а також налагодження власного виробництва.
До 2022 року Україна так і не змогла налагодити повний цикл виробництва снарядів, а відповідно і специфічних вибухових речовин. Тож виробництво пороху вирішили почати з азів – сировини, тобто з вирощування бавовника.
Як виробляють порох
Не кожен порох підходить для використання у снарядах. Наприклад, чорний (димний) на основі деревного вугілля після горіння залишає по собі 60% твердих залишків, що робить його важким та неефективним у використанні. Тож для зброї вже понад 100 років здебільшого використовують бездимний порох.
В основі формули бездимного пороху лежить нітроцелюлоза. Її можна отримати після переробки целюлози з промислових конопель, бавовника та деревини. Якщо конопляну целюлозу можна використати для патронів та снарядів близької дії, то для дальньої артилерії найкращою сировиною є саме порох з бавовни, адже він найлегший.
За словами старшої наукової співробітниці Інституту кліматично орієнтованого сільського господарства НААН Віри Боровик, бавовняне волокно на 95% складається з целюлози, на 5% – з жирів та інших речовин. Спершу бавовну очищають від "решти 5%" та отримують целюлозу.
Згодом целюлозу змішують з сірчаною та азотною кислотою, аби отримати нітроцелюлозу. Потім нітроцелюлозу змішують з іншими речовинами та утворюють гранули пороху, після чого висушують та роблять метальні заряди для боєприпасів.
Експеримент з бавовником
Бавовна – рослина, незвикла до українських полів. Найкращу врожайність вона має у країнах Середньої Азії, де клімат значно тепліший. В Україні бавовну вирощували в Криму та на Херсонщині. Проте сьогодні цю рослину в промислових масштабах в країні не вирощують. Чому?
"Вирощувати бавовник в Україні почали з 1929 року, ми його завезли із Середньої Азії. Державне замовлення йшло передусім для військових потреб: нитки для форми, коліс, машин, літаків, парашутів. Сталін готувався до війни. Площі були значні, він висівався навіть там, де не дозрівав", – розповідає Боровик.
Після Другої світової війни вирощування бавовнику в Україні згорнули. Мовляв, врожайність значно менша, ніж у Середній Азії, де до того ж більше робочої сили для його збирання вручну. Тож за радянських часів вирощування бавовника перенесли до Узбекистану та Казахстану.
З часом в Україні з’явилися власні сорти бавовнику, які мали короткий період вегетації (105-108 діб), і які останні 15 років у 100% випадків дозрівали в українських умовах, каже Боровик. Проте популярністю в промислових масштабах культура не користувалася. Зокрема тому, що не було ринку збуту, тобто підприємств, які переробляли б її на волокно для промисловості.
"Були невеликі площі в господарствах, 2-5 гектар. Я думаю, що основна причина, чому далі не пішло – не було зацікавленості в бавовнику, легше було доставляти волокна з Середньої Азії, де було нормальне логістичне сполучення", – пояснює Боровик.
У підсумку, бавовну в Україні не вирощували, принаймні точно не в обсягах, потрібних для виробництва пороху зараз. З метою відродження вирощування культури Верховна Рада у травні 2024 року ухвалила законопроєкт, яким спростила імпорт сортів бавовника в Україну, а уряд розпочав експериментальний проєкт з його вирощування на півдні країни.
"Цей експеримент потрібен, аби зрозуміти, чи може бавовна взагалі рости там, і чи можна її використовувати для стратегічних цілей промисловості. Те, що воно може рости, ми вже побачили – на 99% воно може рости", – каже директор департаменту аграрного розвитку Мінагрополітики Ігор Віштак.
"Тестові" поля знаходяться у двох локаціях на Одещині, адже регіон має наближений до кримського клімат. Обсяги наразі скромні, "декілька точок по 10 соток", каже Віштак. На цих площах засіяли 5 імпортних сортів, адже українські до великої війни майже повністю знищили росіяни у Херсоні, і зараз їхньої кількості недостатньо для експерименту.
Боровик пригадує: "Рашисти багато знищили нашого бавовника. Малу частину колекції я встигла вивезти, трошки насіння, і зараз ми розмножуємо наші сорти. Поки ми цього не зробимо, будемо вирощувати імпортні". Вона очікує, що за два роки Інститут зможе давати власні сорти для вирощування.
У Мінагро вже отримали проміжні результати експерименту: сформувалися та відкрилися перші "коробочки" бавовни, а отже рослина може дозрівати в українському кліматі. Далі урожай збиратимуть у декілька етапів, аби передати бавовну в різних фазах дозрівання на експертизу до лабораторій Міноборони та Мінстратегпрому.
Там мають визначити, чи підходить волокно для виробництва пороху для дальньої артилерії. Таке волокно повинно бути завдовжки до 0,15 мм.
Коли буде український порох
Вирощування бавовника – екологічний експеримент, а не промисловий проєкт. За попередніми оцінками Мінагро, теоретично в Україні бавовник можна посіяти на 10 тис гектарів.
Попри перші успіхи експерименту, говорити про масове вирощування бавовника та інтерес з боку бізнесу ще зарано. Якщо експеримент виявиться успішним, це не означає, що рослину доцільно вирощувати масово.
По-перше, вирощування може бути збитковим. По-друге, потужності для переробки не з'являться за один рік. По-третє, немає гарантій, що рослина приживеться в інших регіонах країни. До того ж, 2024 рік відзначився аномальною спекою, що не гарантує успішного врожаю у наступних роках.
"Це літо було аномально спекотним, тож в таких умовах бавовник дозрів. Аби в промислових масштабах щось прогнозувати, треба хоча б ще один рік його посіяти. Після цього можна буде робити серйозніший експеримент, де будуть більші посівні площі та відпрацьована технологія. І тоді вирішимо, як співпрацювати державі та бізнесу, хто буде купувати сировину", – каже Віштак.
Навіть якщо Україна отримає перші притомні врожаї бавовнику, будівництво всього технологічного ланцюга для пороху може коштувати сотні мільйонів доларів.
"За три роки ми отримали лише одну пропозицію від західної компанії, яка пропонувала побудувати завод за 20 млн євро з переробки нітроцелюлози у порох. Йшлося про 600 тонн пороху на рік, чого вистачило б на 160 тисяч 122-міліметрових боєприпасів. Але це лише один, найпростіший етап у технологічному ланцюгу", – зазначив Бельбас.
Підприємство з виробництва пороху є вибухонебезпечним, що робить його легкою мішенню для російських ракет і логістично складним, якщо йдеться про імпорт нітроцелюлози з-за кордону.
Побудувати в Україні завод з виробництва боєприпасів та пороху замахнувся німецький концерн Rheinmetall. Щоправда, перспективи цього проєкту не до кінця зрозумілі, і вони залежатимуть від наявності замовлення та інших умов для доведення проєкту до кінця. На будівництво цих заводів можуть піти роки.
Виробництво компонентів та сировини для боєприпасів ще довго залишатиметься відкритою нішею на світовому ринку. І справа не тільки у попиті на снаряди, але й у залежності від китайської нітроцелюлози.
Понад 70% нітроцелюлози європейські порохові заводи імпортують з Китаю, який є близьким партнером Росії. Це містить у собі безпекові ризики і змушує Євросоюз замислюватись над перебудовою ланцюгів постачань.
Імовірно, Україна має потенціал виробництва пороху спільно з партнерами, принаймні в частині його компонентів. Але побудова власного повного циклу виробництва пороху у достатньо великих обсягах – це справа не одного року та не однієї сотні мільйонів доларів.
Якщо Україна хоче побудувати сильну і самодостатню оборонну промисловість, то питання доступу до ключових компонентів та сировини буде одним із головних.