В августе 1941 г. по решению правительства НИГРИзолото был эвакуирован из Москвы в Западную Сибирь. Значительная часть сотрудников была отчислена, некоторые мобилизованы на фронт или в народное ополчение. Первоначально планировалось эвакуировать институт в Новосибирск, куда было переведено Главзолото, однако затем местом его дислокации стал пос. Макарак Кемеровской области.
Быстрыми темпами налаживалась работа института, строились и обустраивались помещения, решались жилищные проблемы сотрудников. Некоторым научным работникам пришлось переквалифицироваться, стать истопниками, конюхами, доярками; в хозяйстве института было шесть лошадей и пять коров. Приходилось заниматься сельхозуборочными работами, заготовкой сена и дров.
Трудились почти без выходных, включая майские, ноябрьские и новогодние праздники. Нередко по 10 и12 часов. За опоздание лишь на одну минуту сотруднику в приказе по институту объявлялось строгое предупреждение или ставилось «на вид». Об отпусках и не думали. Если кого-то одолевала болезнь, то появлялся, как правило, приказ такого содержания: «Имярек считать находящимся в отпуске в связи с болезнью». После окончания строительства столовой продолжительность обеденного перерыва была установлена в 30 минут. Каждый отдел и лаборатория обедали по жёсткому графику.
В этих непростых условиях институт проводил исследования, необходимые для нужд страны. В кратчайшие сроки была переориентирована тематика исследований в соответствии с требованиями военного времени. Были восстановлены и функционировали отделы и лаборатории: методики разведки и рудничной геологии, геофизики, горная, минераграфическая, минералого-аналитическая, физико-химическая, спектральная, шлихоминералогическая и др. Организовывались выезды геологических партий и отрядов на полевые работы.
Для оказания конкретной оперативной технической помощи горнодобывающим предприятиям цветной металлургии в ноябре 1941 г. и начале 1942 г. институт создал научно-исследовательские горные опорные станции на Урале (в городах Берёзовск и Дегтярск) и на Алтае (в г. Лениногорск). Через опорные станции под руководством и при активном участии заместителя директора института П.Д. Луневского была организована эффективная техпомощь горнодобывающим предприятиям «Алтайполиметалл», «Березовзолото», а также Дегтярскому, Уфалейскому, Хайдарканскому и другим рудникам по увеличению добычи руд цветных металлов и золота.
Значительно возросло количество тем по буровзрывной тематике. Если в довоенные годы в НИГРИзолото выполнено восемь тем по буровзрывным работам, то за 1941–1945 гг. – 12, а за 1946–1950 гг. – четыре.
Во время войны ощущался большой дефицит промышленных взрывчатых веществ, так как почти все они направлялись на военные цели. Горнодобывающие предприятия, чтобы не останавливать работу, были вынуждены организовывать у себя кустарное производство по их изготовлению.
Наркомат цветной металлургии СССР поручил НИГРИзолото выполнить работы по обеспечению предприятий взрывчатыми веществами (ВВ). Для этого в план института была включена тема № 10 и заключён договор с Производственно-экспериментальным управлением (ПЭУ) Союзвзрывпрома, которое проводило эксперименты на Берёзовском руднике по организации производства простейших ВВ – динамонов (смесей аммиачной селитры с горючими добавками).
С 1 ноября 1941 г. в штат Березовской опорной станции НИГРИзолото были зачислены доктор технических наук, профессор Ленинградского горного института А.Н. Кузнецов на должность научного руководителя станции и темы № 10 и старшим инженером – А.Г. Родионов, сотрудник ЛГИ.
Об Александре Назаровиче Кузнецове, выдающемся учёном-химике, металлурге и металловеде, одном из организаторов алюминиевой промышленности в СССР, следует сказать особо. Он родился 1877 г., в 1900 г. окончил Петербургский горный институт. До революции занимался исследованиями в области электрометаллургии, работая на заводах в Италии, Франции и в химической лаборатории Петербургского горного института. Преподавал в Петербургских горном и политехническом институтах. В 1908–1909 гг. осуществил исследования по переработке каменных углей России и предложил способ коксования низкосортных углей. Во время первой мировой войны спроектировал завод лекарственных препаратов и организовал их производство. Разработал конструкцию противогазовой маски, предложил эффективный состав для фильтров-поглотителей 32 известных в то время отравляющих веществ, испытал на себе и организовал на построенном противогазовом заводе (под Петроградом) выпуск противогазов для российской армии. Вместе с Б.И. Жуковским создал способ получения глинозёма из бокситов электроплавкой и основал отечественную школу технологии его производства.
А.Н. Кузнецов был заместителем ректора Ленинградского горного института, директором горно-металлургической лаборатории ВСНХ, а затем Всесоюзного института металлов. Он руководил проектированием первых алюминиевых и магниевых заводов в СССР. Большой вклад внёс в разработку специальных марок сталей и способа получения ферросплавов из отечественного сырья.
В 1933 г. А.Н. Кузнецов предложил рецептуру нового ВВ, которое он назвал «синал», представлявшего собой механическую смесь аммиачной селитры с алюминиево-кремниевой добавкой. Название возникло из аббревиатуры Si, N, Аl - кремний, азот, алюминий. Оно напоминало аммонал, но без тротила; в нём дорогостоящий алюминий заменён легко и дёшево получаемым из глин простой восстановительной электроплавкой сплавом алюминия и кремния («АС»).
С 1936 г. в ЛГИ были начаты систематические экспериментальные работы по изготовлению и испытанию взрывчатых веществ с применением силикоалюминия. Полученные обнадёживающие результаты были подтверждены затем при экспертизе в Ленинградском технологическом институте и МакНИИ.
Взрывчатое вещество синал имело показатели по бризантности (проба Гесса) 10–20 мм, работоспособности (фугасности) от 380 до 500 см3. Для сравнения: серийно выпускаемый тогда на заводах аммонит № 2Т (смесь 88% аммиачной селитры и 12% тротила) имел бризантность 8,5–12 мм, а работоспособность 300–345 см3.
По результатам испытаний в Ленинградском химико-технологическом институте в лаборатории профессора С.М. Вуколова синал по чувствительности к удару и трению располагался между пикриновой кислотой (мелинитом) и тетрилом. Имея температуру плавления ~500 °С, он не воспламенялся от огня и огнепроводного шнура, не был чувствителен к отрицательным температурам, безотказно взрывался при температуре -40 °С.
После начала Великой Отечественной войны, в середине июля 1941 г., А.Н. Кузнецов предложил организовать производство синала. 29 июля 1941 г. Бюро Ленинградского горкома ВКП(б) одобрило предложение. По словам А.Н. Кузнецова, первый секретарь Ленинградского горкома партии, член Военного совета фронта А.А. Жданов, чтобы сохранить в тайне состав ВВ, предложил изменить его название на шифр «АК». В этом шифре и алюминий, и азот, и кремний, а также намёк на автора – Александра Кузнецова.
В августе 1941 г. в ЛГИ и на некоторых ленинградских заводах было организовано производство взрывчатого вещества «АК», которое применялось в войсках при обороне Ленинграда. Для получения алюминиево-кремниевой добавки использовали шамотный бой, обычную глину, силумин. За сутки под беспрерывными бомбежками и артобстрелами снаряжали до 100 тысяч ручных гранат, по 1000–1500 миномётных и множество противотанковых и противопехотных мин. «Начинкой» их было ВВ «АК». При выполнении темы № 10 перед Берёзовской опорной станцией НИГРИЗолото были поставлены задачи: разработать составы новых ВВ; всесторонне их испытать; оказать помощь по организации мастерской, изготовляющей новые ВВ; исследовать поведение новых ВВ в условиях применения их в горных выработках.
А.Н. Кузнецов ознакомился с типовым проектом динамонной мастерской Союзвзрывпрома и высказал серьёзные замечания, указав на неправильную конструкцию смесительного барабана и неудовлетворительную – сушильных аппаратов. Вместе с инженером НИГРИЗолото М.И. Ермоленко он рассмотрел представленную ПЭУ Союзвзрывпрома программу работ на 1942 год, которая была признана не соответствующей своему назначению ни по тематике, ни по постановке работ, ни по стоимости. Также был признан неудовлетворительным и отчёт ПЭУ о работах 1941 года. Директор НИГРИЗолото Г.К. Славин договор аннулировал и предложил ПЭУ разработать новый, но ПЭУ от этого предложения уклонилось.
А.Н. Кузнецов предложил на рудниках комбината «Березовзолото» организовать производство взрывчатого вещества «АК». Предложение было одобрено руководством НИГРИзолото и поддержано наркомом цветной металлургии СССР П.Ф. Ломако. Не дожидаясь каких-либо дополнительных указаний и распоряжений из института, расположенного к тому же «за тридевять земель», сотрудники опорной станции в исключительно короткие сроки организовали производство и внедрение взрывчатого вещества «АК».
Уже 4 декабря 1941 г. А.Н. Кузнецов и А.Г. Родионов выехали из г. Берёзовска на Уральский алюминиевый завод, где было решено организовать производство алюминиево-кремниевой добавки (сплава «АС») для взрывчатого вещества «АК». К 10 декабря 1941 г. ими совместно с работниками завода был представлен план работ по проектированию и сооружению электропечной установки для выплавки сплава к январю 1942 г.
Было опробовано оборудование полузаводской установки дробильно-размольного отделения для изготовления пробной партии добавки. На этой добавке была приготовлена и испытана в лабораторных и полевых условиях опытная партия «АК». Кроме того, были разработаны временные технические условия поставки исходных (сырьевых) материалов для получения сплава «АС» и поставки готового сплава «АС». В г. Берёзовск на опорную станцию было отправлено около 1 т сплава «АС» в чушках, а также ряд других аналогичных сплавов для испытаний.
20 декабря 1941 г. в г. Берёзовск была начата сборка небольшой установки для изготовления ВВ «АК» на Кировской «зарядке», где до этого работали сотрудники ПЭУ Союзвзрывпрома над динамонами. А к концу декабря был изготовлен и установлен барабан для смешения компонентов шихты ВВ с загрузкой до 40 кг.
В это же время было оформлено разрешение на имя А.Н. Кузнецова и А.Г. Родионова на строительство мастерской и изготовление в ней взрывчатого вещества «АК». Были разработаны, согласованы и утверждены Временная инструкция по изготовлению ВВ «АК» и Временные правила безопасности при эксплуатации мастерских при изготовлении взрывчатой смеси «АК», а также для учёта и контроля формы приходно-расходных документов на компоненты и готовое ВВ. С учётом военного времени часть разработанных документов и инструкций имела грифы «секретно» или «не подлежит оглашению». Некоторые документы были утверждены начальником техотдела Наркомата цветной металлургии А. Задикяном. Так оперативно удавалось оформлять необходимую документацию и по той причине, что Наркомат находился тогда в Свердловске (ныне Екатеринбург).
С января 1942 г. опытная мастерская приступила к выпуску ВВ «АК» для рудников комбината «Березовзолото». Чушки алюминиево-кремниевого сплава «АС» дробили в щековой дробилке. Дробленые куски поступали на бегуны (фабрика комбината выделила две бегунные чаши). На бегунах продукт измельчался, а затем рассеивался через грохот и на ситах. Селитра также измельчалась на бегунах, поскольку установка шаровых мельниц потребовала бы слишком много времени. Смешение селитры и добавки «АС» осуществлялось в деревянных барабанах, в которые вместе с шихтой ВВ загружались деревянные шары. Время смешивания 25–30 мин. Готовое взрывчатое вещество передавалось на базисный («динамитный») склад, а патронирование производилось на рудниках. Уже 7 января 1942 г. комиссия под руководством главного инженера рудника им. С.М. Кирова и заведующего взрывными работами комбината «Березовзолото» провела испытания взрывчатого вещества «АК» в забоях шахты им. С. Орджоникидзе на горизонте 84 м при проходке ортов. Отказов не было зафиксировано, и комиссия в акте испытания констатировала: «...стаканов не обнаружено и работа на бризантное действие ВВ «АК» на породу 9-й крепости отличная».
Итак, практически за один месяц – декабрь 1941 г. – были проведены все необходимые работы по выпуску нового ВВ, «с которым (как писал в отчёте А.Н. Кузнецов) должен ознакомиться, привыкнуть и научиться правильно работать персонал рудников». В январе, первом месяце эксплуатации мастерской, было изготовлено 2 т 810 кг ВВ «АК».
В январе 1942 г. принято решение оборудовать вторую более крупную установку для изготовления ВВ «АК» на территории почти пустующего базисного склада взрывчатых материалов. Для этого А.Н. Кузнецовым и А.Г. Родионовым разработали проекты: отделения для сушки аммиачной селитры и её размола; шихтовочного отделения; отделения для смешения компонентов ВВ. Сушилка тарелочного типа для селитры была построена по примеру ленинградских установок. Воздух на базисном складе нагревался от обыкновенной дровяной топки (печной подогрев), а в малой опытной мастерской – при помощи электрорадиатора. Подогретый воздух нагнетался в сушилку вентилятором.
5 февраля 1942 г. комиссия под руководством главного инженера Кировского рудника на полигоне Берёзовской опорной станции провела испытания очередной партии ВВ «АК» в целях определения его детонационных показателей и бризантности. Бризантность ВВ «АК» оказалась равной 18 мм. Патроны массой 200 г безотказно передавали детонацию между патронами на 2 и 5 см. При инициировании от капсюля-детонатора удлинённые заряды массой 2150 г из 10 патронов, уложенных впритык, детонировали полностью.
Весной 1942 г. А.Н. Кузнецов и А.Г. Родионов были вызваны в Москву, в ЦК ВКП(б). В Москве ими была проведена работа со специалистами Наркомата боеприпасов по применению ВВ «АК» для военных нужд. На одном из московских предприятий при участии А.Н. Кузнецова и А.Г. Родионова была изготовлена опытная партия в количестве ~2 т для Наркомата боеприпасов. Затем по инициативе наркома П.Ф. Ломако и его заместителя В.А. Флорова было проведено несколько рабочих совещаний по внедрению ВВ «АК» на горнодобывающих предприятиях других наркоматов. Вскоре за изобретение и внедрение нового вида взрывчатого вещества А.Н. Кузнецову совместно с А.Ф. Вайполиным, А.Н. Сидоровым и С.И. Черноусовой была присуждена Сталинская премия. По возвращении из Москвы А.Г. Родионов был командирован на 10 дней в г. Магнитогорск, где строился завод по изготовлению ВВ «АК» для предприятий чёрной металлургии.
