二战苏联高辛烷值航空汽油全部依赖美国？

2021-08-08 08:57 作者:瓦砾压 0人读过 | 我要投稿

长久以来，研究二战东线的军圈里流传着各种强调美援航空汽油对VVS作战能力的分析，这种结论似乎成了不证自明的“常识”。而贴吧权威历史学家毛毛熊带湿更是指出，二战苏联石化工业只掌握蒸馏工艺提炼汽油，完全不能生产高辛烷值汽油。

然而事实真是如此么？

这种情况在苏联刚刚开始工业化的30年代初确实是事实：
苏联石油工业起步于30年代初，在第一个五年计划期间，汽车和拖拉机数量的增长，使苏联国民经济对燃料的供应出现了缺口，当时苏联石油工业还在使用蒸馏方式生产汽油，这种情况下1吨原油平均只能生产出130公斤汽油，而且无法稳定生产高辛烷值汽油。

为了缓解国民经济和国防对燃料日益增长的需求，一五期间苏联启动石油裂解工艺生产燃料，负责此项工程的是苏联著名的化学家弗拉基米尔·舒卡多芬，他亦是苏联合成橡胶工业的创始人，在1931年6月第一座石油裂解工厂开始运行投产。（蒸馏工艺无法生产70号以上汽油，也无法提供石油裂解的副产品，比如苏联用来生产丁钠橡胶的丁二烯，要知道苏联战前拥有欧洲最大的合成橡胶工厂——亚罗斯拉夫1号工厂，合成橡胶产量达到欧洲第一，说苏联没有石油裂解工艺根本就是痴人说梦）。
到30年代末，采用裂解工艺生产的B70和KB70航空汽油基本上满足了苏联空军需要，但仅体现在数量上，航空发动机技术的发展需要石油工业提供更高辛烷值的汽油。
要生产高辛烷值汽油需要涉及高压裂解工艺，苏联政府要求苏联科学院院士 В. Н. 伊帕捷夫回国主持工作，而这位30年代一直在国外旅行的院士拒绝回国，选择留在美国（对工业党的镇压真的是错误的么？这些人都忠于苏联么？）。
经过国内各方面努力，在战前苏联掌握了生产高辛烷值汽油的裂解工艺。在列宁格勒采用催化裂解工艺生产辛烷值78-80汽油，通过每公斤添加2毫升乙基液抗暴剂获得100号汽油(这一项目战前仍处于小批量生产阶段)。
在康斯坦丁诺夫采用气相氧化裂解工艺生产81号汽油，通过每公斤添加3毫升抗暴剂得到辛烷值87-88汽油，此项目在41年初投产。同时在巴库和格罗兹尼进行催化重整和热重整装置的改装，以生产辛烷值75-80的航空汽油，并建立了硫酸烷基化设备，生产100号汽油。
在1939年，考虑到巴库的石油生产在战时可能遭到袭击，计划建设8个合计年产20万吨汽油的合成燃料工厂。分别位于符拉迪沃斯托克——年产3万吨，莫斯科——年产3万吨，伊万诺沃——年产3万吨，切列姆霍沃——年产3万吨，科雷马——年产3万吨，布列尼——年产3万吨，格多夫——年产1万吨，塞兹兰1万吨。这8个工厂在战前都没有完工，其中只有3个得以继续建成。
战前苏联不仅掌握了石油裂解工艺还掌，更进一步掌握了更为复杂的煤炭液化合成燃料技术。
战前苏联石油工业在规模和技术方面都取得了巨大进步，但苏联国民经济和国防需求的燃料缺口却并没有得到有效缓解。根据动员计划，1941年石油人民委员部可以提供17.45万吨B-78汽油，加上5.69万吨储备，只能满足年需求量的22.5%，B-74和B-70分别满足年需求量的28.6%和98.8%。
乍一看这些缺口是巨大的，短时间内无法解决。但是这里有个问题，首先这份液体燃料动员计划中的需求数是根据41年苏联空军计划服役的飞机数量*战时每架飞机平均飞行小时*每小时的最大油料消耗定额计算的。以米格3战斗机为例，这份计划中1、2、3、4季度装备数量为327、1011、1921、2971架。平均飞行小时数为112.5小时，每小时燃料消耗定额为222.5公斤。首先苏联空军实际装备数量并没有达到计划的飞机数量，其次飞机也不可能在一季度内达到全部作战飞行小时数（每架飞机一季度飞112.5小时是不可能的，平均一年能飞这点飞行时数就不错了），最后飞机飞行过程中也不会全部满功率最大油耗飞行。所以实际上的燃料消耗只有这份计划的几分之一。
战前苏联为什么会制定这样一份绷紧的动员计划？因为苏联大大高估了德国航空工业的产能，苏联估计41年德国空军拥有11600架作战飞机，而实际上6月22日投入东线的德国及仆从国作战飞机只有4739架。苏联估计德国飞机年产量2.5-3万架，而实际上41年德国只生产了8186架飞机。为了应对这样一个庞大的虚影，战前苏联把资源投入到了扩大空军的规模上，而忽视了有助于提升实质战斗力的方面的建设。绷紧的神经并不能转化为真正的战斗力，反而给国民经济和国防工业建设压上了沉重的负担。

要搞清楚战时苏联航空汽油的供应和使用情况，必须先搞清楚苏联航空汽油的标号问题。

这是个有点复杂的问题，许多声称苏联无法生产高辛烷值汽油的人即在于没有搞清楚这一汽油标号体系。

在人民委员部的各种报告中我们通常能够见到三种标号的航空汽油B-70、B-74、B-78，字母B表示汽油（бензина），后面的数字即辛烷值（苏联使用的是马达法表示辛烷值，美国使用的是研究法，美标100号相当于苏标90-92号）。有些人看到这里就认为苏联战时最高只能生产辛烷值78的汽油，并不能生产90号以上高辛烷值汽油，故得出结论——苏联高辛烷值汽油依赖租借物资供应。

而实际上这里所标注的辛烷值只是汽油的基础辛烷值，部队使用时还需要添加不同组份的抗爆剂（通常所用的抗爆剂是四乙基铅混合物），以提高汽油的辛烷值。二战各国所用的高辛烷值汽油基本上都是添加四乙基铅抗爆剂的汽油，通过硫酸烷基化工艺少量生产的异辛烷汽油主要供试飞使用。

战时苏联生产的汽油主要是以下几种：B-59，B-70，B-74，B-78G，B-78B（G代表格罗兹尼产，而B表示巴库产）。

而苏联空军使用两种配方的抗爆剂：

R-9(р-9)：55%四乙基铅，35%乙基溴，10%一氯萘，及每升1.5克红色染料。

V-20(в-20)：配方比例相同，用二氯乙烷代替乙基溴，液体程蓝色，作为R-9的代用品。

这两种抗爆剂都是苏联国内生产的，抗爆性能相同，但R-9在发动机活塞上的残留物较少。

通常每公斤汽油添加1-4毫升抗爆剂（超过每公斤4毫升的添加量后，辛烷值的提升将不再显著，因而实际上没多大意义）。添加抗爆剂后的汽油采用的是调制汽油的标号（也是苏联空军真正使用的航空汽油），例如：每公斤B-78添加2毫升抗爆剂，标号即2B-78。

航空汽油添加不同比例的抗爆后的实际辛烷值（括号内）：

B-59: 1B-59(73), 2B-59(78),3B-59(81), 4B-59(82)
B-70: 1B-70(80), 2B-70(85), 3B-70(87), 4B-70(88)
B-74: 1B-74(85), 2B-74(88), 3B-74(90), 4B-74(92)
B-78: 1B-78(87), 2B-78(92), 3B-78(93), 4B-78(95)

（毛毛熊所谓苏联无法生产四乙基铅，四乙基铅靠进口也是不存在的，以M105代表的新一代发动机苏联战前就装备了，这些发动机需要使用添加抗爆剂的汽油，苏联战前就已经大规模生产和使用TEL了，况且四乙基铅也不是什么复杂的化工产品）

租借物资中包括两种航空汽油B-100和B-95，注意这两个并不是苏联的汽油标号（马达法），只是汽油+美标（研究法）辛烷值。所以B-100并不是纯异辛烷。而是相当于苏标90号，B-95相当于苏标86号。

搞清楚这点就可以知道某人所谓的拿租借汽油混合苏联汽油制造VVS使用的高辛烷值汽油根本就是天方夜谭——众所周知M105引擎需要使用苏标辛烷值95号汽油，那么你怎么拿相当于苏标90号的B-100和70号的B-70去混合出95号汽油呢？实际上VVS使用这些美援汽油的时候也要添加R-9或V20抗爆剂，例如1B-95（每公斤美援B-95添加1毫升抗爆剂）。

当然，租借物资中也确实包括纯异辛烷（真正苏标100号），苏联也确实使用这些异辛烷生产混合汽油，但不是所有混合汽油都使用异辛烷。

混合汽油通常是一种不得已的替代品（而非高性能的替代品），其包括以下几种配方：

混合物1——60% B-70，20%异辛烷，20%新己烷

混合物 2——60% B-70，20%烷基苯，20%新己烷

混合物 3——60% B-70，32%异辛烷，8%异戊烷

这几种混合汽油的辛烷值均为95，但使用这些混合汽油时，发动机的转速，增压和加力都会受到限制。1943-1945年苏联使用15万吨进口异辛烷和66.8万吨国产汽油生产了总共111.8万吨混合汽油。

以M105PF为例，战时其使用的汽油包括下面几种：4B-78；混合物1或混合物2；1B-95。

（可见所谓95号的美援B-95汽油是无法直接给M-105发动机使用的，而必须每公斤添加1毫升抗爆剂才能真正作为苏标95号汽油使用）

整个卫国战争期间苏联消耗了 299.84万吨高辛烷值航空汽油（包括调制汽油和混合汽油），这其中不仅包括苏联国产和租借物资部分，还包括战争后期波兰，罗马尼亚，捷克斯洛伐克和匈牙利提供的8.3万吨航空汽油。

由于42年德军在高加索的进攻和苏联为了预防格罗兹尼石油设施落入敌手而进行的拆除和破坏，43年是苏联航空汽油供应最困难的时期，特别是43年初，因而这时候开始采取混合燃料的生产措施。

这里有一份贝利亚43年初的报告，其中提到：1943年每月使用1.45万吨进口异辛烷作为原料，全年可以生产96万吨航空汽油（其中包括54.7万吨B78）。而如果不使用进口原料，每月只能生产6.5万吨航空汽油（其中2.2万吨B78）。

但请注意这是苏联战时汽油生产最困难的43年初这段时间。而且前面也已经指出，43-45年6月1日苏联总共也只使用了15万吨进口异辛烷生产了111.8万吨混合汽油，到战争结束时，苏联还有72.28万吨航空汽油库存，也就是说如果苏联战时依赖进口原料生产航空汽油成立，那么难道VVS在43-45年实际只用掉了其中产量的一小部分？这是否符合逻辑呢？即便算上另外71万吨进口航空汽油（所谓“B100”和"B95"），VVS整个战争期间消耗的航空汽油也至少也有一半以上是纯国产原料制造的。