Алюминий – металл на все времена

Придя в институт в 2013 году состоявшимся ученым, кандидатом наук на должность старшего научного сотрудника, Андрей Аркадьевич нашел в ВИАМ новые точки роста. Ученый отмечает уникальную особенность института «растить профессионалов». Он не только продолжает учиться, но и учить – читает лекции по материаловедению на базе ВИАМ.

– Андрей Аркадьевич, год назад Вы возглавили лабораторию: какие ощущения дает новый статус?

– Главное – благодаря ВИАМу я снова расту. Теперь в качестве начальника лаборатории. Раньше я отвечал только за работу своего сектора, теперь – за деятельность целого коллектива. Контролировать ведь надо не только формальное выполнение должностных обязанностей, но чувствовать, понимать настроения людей. Глубже приходится вникать во все направления деятельности лаборатории, изучать новые для себя производства, например, изготовление деталей из материалов на основе алюминия методом аддитивных технологий. Объем работы, конечно, увеличился, но и масштаб стал больше!

– В каком направлении развивается сегодня ваша лаборатория?

– Сейчас мы работаем с алюминиевыми и алюминий-литиевыми сплавами нового поколения. Алюминий – один из самых перспективных авиаматериалов, так как применение в конструкциях изделий авиационной техники полуфабрикатов на его основе способствует снижению массы самолета или ракеты до 20-24% (при использовании алюминий-литиевых сплавов в сварных конструкциях).

Время требует разработки новых материалов, с повышенными характеристиками прочности, пластичности, трещиностойкости, надежности и ресурса и при этом обладающих низкой плотностью. Это 1933 сбалансированного состава, В-1963, В-1977, В-1480 и другие наши высокопрочные сплавы, приходящие на смену сплавам классическим, широко применяемым – Д16 и В95, которые вот уже более 60 лет служат основными конструкционными материалами планера серийных самолетов и по-прежнему востребованы в усовершенствованном виде в конструкциях новых перспективных самолетов.

Активно развиваем аддитивные технологии – совместно с Лабораторией порошковой металлургии и аддитивного производства на основе алюминия разработан новый порошковый материал ВАС1, из которого уже сделали деталь в ходе совместных работ с ПАО «Компания «Сухой». Совершенствуем сплавы для космической индустрии.

Еще одна из наших перспективных разработок – СИАЛ (слоистый алюмостеклопластик), который применяется для внутренних противопожарных перегородок и может использоваться для отдельных деталей внешней обшивки, его плотность существенно уменьшает массу всей конструкции самолета.

Очень важно, где и как деталь установлена в самолете, в каких условиях она будет эксплуатироваться, каким нагрузкам подвергаться, другие некоторые нюансы. Здесь хочется отметить большой вклад в развитие технологий и огромную помощь советника Генерального директора ВИАМ Роберта Иосифовича Гирша, с которым мы активно сотрудничаем. Более 40 лет работы в ПАО «Компания «Сухой», многолетний опыт  главного технолога – советы такого специалиста на вес золота!

Несколько работ мы сейчас ведем с Филиалом ПАО корпорации «Иркут» –  «Региональные самолеты», который занимается модификацией самолетов SSJ.

Я рассчитываю, что через несколько лет новенькая машина с нашими современными материалами взлетит в воздух. МС-21 и Суперджеты обязательно составят хорошую конкуренцию Боингам и Эрбасам. Уверен в нашем успехе!

– Ваша алюминиевая история, насколько мне известно, началась не в ВИАМе?

– С алюминиевыми сплавами я познакомился при подготовке диплома в Московском институте стали и сплавов (МИСиС). В работе я исследовал свойства литых колес – их часто «литыми дисками» называют, а по ГОСТу они именно «литые колеса». Тех, кто так говорит, я до сих пор по инерции поправляю, а на автомобили смотрю «опытным взглядом» – представляю, как были изготовлены формы для получения «интересной» конфигурации колес.

В 2006 году я защитил кандидатскую диссертацию, посвященную совершенствованию сплава для поршневого двигателя. Если поршень рассыпается – приходится менять весь двигатель, но если поршень просто заклинит (то есть материал будет более пластичным), дело ограничится заменой лишь одного цилиндра и поршня. Была поставлена задача –  увеличить прочность материала, не ухудшая пластичности, для чего мы провели уникальный эксперимент: сплав АК12ММгН («эвтектический силумин»), который, как тогда считалось, нельзя легировать фосфором (это даже особо подчеркивалось в учебниках), мы взяли и легировали именно фосфором! И такая «дерзость» дала оптимальный результат! 

–  Учебники, наверное, после этого переписали?

– Сплав пустили в производство, а в современных учебниках появилась строчка из моей диссертации. 

Когда я писал диссертацию, делал литературный обзор, изучил много трудов Иосифа Наумовича Фридляндера. Конечно, на тот момент я не мог предположить, что буду руководить лабораторией ВИАМ, которой руководил сам Фридляндер! Это наша легенда.  Сейчас нашим новым сотрудникам, практикантам, а молодежи в институте всегда много, обязательно вручаю книгу этого выдающегося ученого: читайте воспоминания академика АН СССР и РАН Иосифа Наумовича Фридляндера, учитесь, изучайте историю.

К сожалению, я не застал Иосифа Наумовича, но в ВИАМ и во всех КБ, связанных с самолетостроением, не забывают о его заслугах и вкладе в российское авиастроение. Ведь практически все ныне существующие алюминиевые сплавы и разработки этого направления имеют авторство или созданы при участии Фридляндера.

Конечно, наше с научным руководителем открытие по масштабу до «эффекта Фридляндера» (открытие в области формирования свойств алюминий-литиевых сплавов) не дотягивает. Но работа по совершенствованию материала для поршней действительно обладала научной и, что важно, практической новизной и увенчалась получением новых свойств сплава. Презентация итогов того исследования (по правилам защиты диссертации нужно было представить ее на одном из ведущих предприятий) состоялась на Костромском заводе «Мотордеталь» (сегодня он носит название «Костромской завод автокомпонентов») и получила заинтересованный отклик специалистов. 

Вообще посещение завода очень помогает понять – правильно ли выбрана профессия: знаю по себе. Мне до сих пор нравится получать опыт из первых рук. Полностью согласен с утверждением на плакате, который частенько попадается на производствах: «Молодой инженер – в цех!». Конечно, я уже не столь молодой, но всегда при возможности заглядываю в цех.

Эта любовь к производству началась на втором курсе. Мы ездили на завод ПАО «Северсталь» в Череповце – лично увидеть домну, агломерационное, прокатное и другие производства. Так получилось, что сначала нас привели в прокатный цех, где пылал огромный раскаленный – цвета красного солнца – кусок металла. Он выезжал прямо на нас из печи (а мы стояли на площадке оператора, управляющего прокатным станом) и по огромному стану прокатывался на валках и роликах, и затем с кажущейся простотой, как будто это был фокус – сворачивался в стальной лист. Эта рукотворная красота сравнима с красотой природы. Меня увиденное впечатлило и утвердило в мысли, что направление я выбрал верное.

–  Но работать на завод не пошли, а в ВИАМе оказались далеко не сразу после института...

– Да, после защиты диплома, уже в статусе аспиранта я начал преподавательскую деятельность в МИСиС. ВИАМ, кстати, дает возможность мне этим любимым делом заниматься и далее. Наша аспирантура организует повышение квалификации специалистов, сюда приезжают со всей страны, чтобы структурировать, актуализировать, углубить знания. Я читаю лекции по алюминиевым сплавам. Но и от практической деятельности, несмотря на административные заботы, я не отдаляюсь: мне нравится и изучать производство, и обмениваться научным опытом, и организовывать коллектив.

Технологам и инженерам, которые работают в лабораториях, я объясняю закономерности формирования структуры, распределения фаз в различных алюминиевых сплавах, но им, естественно, интересна практика. Поэтому всегда стараюсь поделиться практическими аспектами. Аудитории это явно нравится, так как слушатели оставляют благодарные отзывы о лекциях.

– Это логично – ведь, как я поняла, вам нравится их читать?

– Именно так! Слушатели совершенно разные – поэтому лекции не случаются одинаковыми. Например, наши гости из Китая стараются по максимуму выдавить из тебя информацию, это очень дотошные ученики! Хотя я их понимаю – сам всегда любил учиться. Отчасти благодаря педагогам, которых я встретил в моей московской школе №9. Английская спецшкола дала мне не только хороший язык (и он выручает меня и в работе, позволяет быть в курсе интересных для меня направлений, я увлекаюсь фотографией), педагогический состав привил любовь к точным наукам и естествознанию.

Не избежав модных тогда тенденций, начав изучать экономику металлургии, в процессе я заинтересовался цветными металлами – а это и металлические формы, это и литье в землю, и магний, и алюминий, и бронза, и цинковые сплавы. Я так увлекся, что мне захотелось остаться в аспирантуре МИСиС, где состоялась моя первая защита и где начал читать лекции новым поколениям пытливых студентов.

–  Что все-таки заставило покинуть Вас альма-матер?

– Потребность всеобъемлюще изучить науку. Литье по-прежнему было мне интересно, но я желал идти дальше – увидеть процесс в масштабах производства. По сути своей я технолог, мне интересны аспекты режимов прокатки, ковка, деформация. Мне обязательно надо было знать самому, как ведет себя сплав, не ограничиваясь литьем, начиная от плавки и заканчивая уже готовым продуктом – это, на мой взгляд, очень интересно.

Я много слышал от общих знакомых по вузу о ВИАМе. Отзывы были исключительно положительные – о серьезных научных работах, о командировках, об участии в российских и международных конференциях. И вот я здесь уже семь лет.

Пользуясь случаем, я хотел бы поблагодарить моего учителя и педагога (не только в научном плане, но и в жизни) – Евгению Анатольевну Ткаченко за то, что сумела рассмотреть во мне потенциал ученого. Под ее руководством я работал несколько первых лет в ВИАМ. Большей частью моих новых профессиональных знаний я обязан ее огромному опыту (более 40 лет в институте!), ее сотрудничеству с Иосифом Наумовичем Фридляндером. Евгения Анатольевна приоткрыла мне многие хитрости профессии, которых не найти в учебниках: как назначать режимы деформации, выбирать температурные параметры прокатки, как располагать полуфабрикаты в садке для проведения закалки и многие другие нюансы, вроде бы мелочи, которые в действительности могут поспособствовать получению качественной продукции и не допустить возникновения технических проблем. В те годы, забыв о том, что я старший научный сотрудник, выполнял всю работу техника, начиная от разметки полуфабрикатов с целью отбора образцов для исследований, чтобы досконально узнать свое дело.

–  Вы такой дотошный, как те самые китайцы…

– Я прошел тогда по всем лабораториям ВИАМ, чтобы составить впечатление о разных технологиях и методах исследований. Я старался изучить все. С радостью выезжал на заводы отрабатывать технологии. Раньше выезжали сразу целой бригадой человек по шесть, все на разные работы, что способствовало оперативному обмену опытом на месте. У каждого разный сплав, разный полуфабрикат, у кого-то плита, у кого-то поковка, у кого-то лист. Пообщавшись, начинаешь понимать ход технологического процесса.

Нельзя сказать, что все давалось легко. Но это были важные для меня уроки по обретению знаний и навыков. Кто-то назовет это одержимостью, но иногда без такой целеустремленности –  «на грани» –  не достигнуть поставленных целей.

Был случай, когда пришлось пробыть на заводе двое суток подряд с перерывом всего на четыре часа сна. Мы «творили» из нового сплава В-1963 (высокопрочный алюминиевый сплав с добавками скандия и серебра, превосходит по прочностным характеристикам другие наши высокопрочные сплавы). Нужно было отработать технологию литья слитка. Предварительно все долго готовилось, опробовались разные методы, но в итоге получали трещины на готовом продукте. Наконец, удалось отлить трехметровый слиток. Его, как полагается, отправили в печку на отжиг – для того, чтобы снять внутренние напряжения во избежание трещин. Было уже хорошо за полночь. Но я уже предвкушал, как с удовольствием отрапортую об успешном завершении испытаний. Но с утра праздник не состоялся: слиток треснул в печке на три части. Желаемого эффекта мы добились лишь через сутки. Но технологию отработали. Хочется заметить, что все эти трудности только во благо. Поэтому я благодарен советам специалистов предприятий, где приходилось работать. Так, в Каменск-Уральском металлургическом заводе трудится Бурляева Ира Петровна (именно Ира – так записали в паспорте), помощь которой нашей лаборатории неоценима.

Хотелось бы выразить и персональную благодарность Борису Владимировичу Овсянникову, Владиславу Валерьевичу Антипову (который меня принимал в институт, а сейчас он заместитель Генерального директора по науке). Все растут в ВИАМе! Отдельное спасибо хочу сказать заместителю начальника НИО «Титановые, магниевые, бериллиевые и алюминиевые сплавы» Михаилу Сергеевичу Оглодкову, чьим преемником я являюсь в должности начальника лаборатории, а также начальнику НИО Виктории Александровне Дуюновой. Сопричастность к моему развитию каждого, кто делился со мной своим опытом, бесценна. Поддержка, советы, техническая помощь –  все эти знания и опыт очень значимы для меня, как и доверие, которое оказало мне руководство института.

Горжусь тем, что работаю в одном из ведущих материаловедческих институтов России. Спасибо Генеральному директору ВИАМ Евгению Николаевичу Каблову, что он умело провел организацию через все сложности 90-х годов. Сегодня  ВИАМ – современный развивающийся институт, оснащенный самыми новейшими приборами и установками для исследований, создания и изготовления различных современных материалов. ВИАМ идет в ногу со временем, сохраняя при этом лучшее советское наследие, что мне особенно импонирует. Это не только наставничество, преемственность научных поколений, но и выезды на спортивные базы, другие совместные акции, которые прекрасно объединяют коллектив.

Например, мне очень нравится задумка нашего Генерального директора, которая неизменно вызывает тепло в душе, – традиционная новогодняя ёлка ВИАМ. Каждый год в декабре во дворе института устанавливают большую ель – и все сотрудники приходят с детьми или внуками повеселиться на праздник. Детишек встречает сам Евгений Николаевич, беседует с ними, задает вопросы. Это ли не отличный пример преемственности, воспитания нового поколения? И в целом, это такая отдушина после обычно напряженной осени, когда нужно закрыть контракты. Это прекрасная традиция!

Я горд быть частичкой этого важного общего большого дела – развития отечественной авиации. Наши дети растут и видят наши успехи! Наши сплавы летают!