Яндекс.Метрика

Люди практической науки

06.02.2013

Первопроходцы «горячего тракта»

Интервью с Ольгой Геннадиевной Оспенниковой – заместителем Генерального директора ВИАМ по научному направлению «Жаропрочные литейные и деформируемые сплавы и стали, защитные покрытия для деталей ГТД».

Интервью с Ольгой Геннадиевной Оспенниковой – заместителем Генерального директора Всероссийского научно-исследовательского института авиационных материалов (ВИАМ) по научному направлению «Жаропрочные литейные и деформируемые сплавы и стали, защитные покрытия для деталей газотурбинных двигателей»

«Ритм производства задаёт ритм жизни человека...»

– В рамках нашего направления ведётся разработка сплавов и защитных покрытий для производства деталей и узлов так называемого «горячего тракта» газотурбинных двигателей (ГТД). Эти детали и узлы должны безупречно работать при температурах до 1200-1300? Цельсия, в перспективе и выше.

Виамовские учёные и инженеры разных поколений имеют много заслуг в сфере создания сплавов для изготовления деталей ГТД и разработки технологий производства таких деталей, эти работы начались буквально со дня основания ВИАМа в 1932 году. Достаточно вспомнить вклад выдающегося ученого, члена-корреспондента РАН Сергея Тимофеевича Кишкина, который ещё в начале 1950-х годов на практике доказал, что лопатки для ГТД надо изготавливать не штамповкой, как это делали тогда во всём мире, а литьем. Оно позволяет применять высоколегированные сплавы, которые значительно повышают жаропрочность деталей и узлов «горячего тракта» авиадвигателей. А ведущие мировые производители перешли к такой технологии только через пять лет!

Предложения С.Т. Кишкина явились основой для разработки жаропрочных сплавов различных типов и видов. Они использовались и используются не только в авиации, но и стали основными материалами в ракетных двигателях, в том числе предназначенных для вывода на орбиту ракетно-космических объектов.

Мы чувствуем себя продолжателями дела Сергея Тимофеевича и других выдающихся учёных нашего института. У меня лично в ВИАМе глубокие корни: отец по окончании МВТУ имени Н.Э. Баумана прошёл здесь путь от техника до начальника производства. Вообще-то члены нашей семьи работали и по технической, и по гуманитарной линии, но когда я, оканчивая школу, определялась, куда дальше пойти и что делать, на выбор повлиял именно отец. Он сказал «Смотри, бумага всегда холодная, одной температуры, а металл согревается в руке и греет ее, отдавая тепло». И я решила заниматься металлом, техникой.

Поступила в МАТИ – Российский государственный технологический университет имени К.Э. Циолковского и закончила его с отличием по специальности «Литейное производство чёрных и цветных металлов». Пришла работать в ВИАМ, занималась сталями и магнитными материалами. В девяностые годы перешла работать на завод «Салют». Так я попала в мир производства авиационных двигателей. Это было интересно, это завораживало. Проработала на предприятии десять лет, из них шесть главным металлургом. Работа в этой должности оказала большое влияние на мое формирование и как производственника, и как администратора. Да и как личности в целом, потому что бешеный ритм производства задаёт ритм всей жизни человека. Главный металлург должен хорошо ориентироваться в процессах литья, штамповки, обработки металлов давлением, гальваники, термической и химико-термической обработки, в изделиях из других материалов, которые работают в контакте с металлом, вплоть до резино-технических изделий и графита. С другой стороны, у тебя административные обязанности: общение с людьми, разными по занимаемой должности, по характеру – и к каждому нужно найти подход, с каждым найти общий язык. Всё это развивает чувство ответственности, и уверена, что опыт, который я накопила на «Салюте», можно получить только на производстве. Ко многим людям, с которыми работала в контакте, и сейчас испытываю чувство благодарности – да многие из этих контактов и теперь продолжаются.

«Мы научились давать металлу новую жизнь…»

В 2008 году вернулась в ВИАМ. Сначала думала, что ураганный ритм производства сменится степенными занятиями наукой – как бы ни так! Ритм не только не снизился, а стал ещё напряжённее. Расширился круг интересов, сфера деятельности. Производство никуда не ушло, но к нему прибавилась наука, которая тесно связана с производством и зачастую напрямую его обслуживает. Мы занимаемся не только разработкой составов сплавов, но осуществляем реализацию полного инновационного цикла, начиная от создания материала. Это технология его производства, изготовление деталей и полуфабрикатов, изготовление конструкций, эксплуатация, ремонт и утилизация. Тут своя методология, свой порядок. Получив задание или заказ на создание материала с теми или иными свойствами, сначала проводим поисковые исследования, собираем и анализируем информацию о том, что уже наработано в данной сфере в России и за рубежом. Потом составляем собственную программу исследований, готовим эксперименты. Без них не обойтись, но они должны быть оправданными – тем более что многие результаты можно предсказать при помощи современных компьютерных программ, математических методов. Эксперимент сейчас является скорее подтверждением расчётов, но это не значит, что мы совсем «ушли от железа».

Так разрабатываем требуемый материал, технологию изготовления его самого и изделий из него. Если это сплав – надо точно определить и описать технологию выплавки, особенности деформирования и другие параметры, тонкости производства деталей, в частности, тех же лопаток для газотурбинных двигателей. Следующий этап – разработка поддерживающих технологий, которые будут нужны при создании деталей и узлов из нового материала, при их эксплуатации и ремонте. Это технологии сварки, пайки, нанесения покрытий… Последний этап – разработка технологий утилизации. На производственном участке нашего сектора металлургии литейных жаропрочных сплавов, который возглавляет доктор технических наук Виктор Васильевич Сидоров, происходит переплав отходов литейного производства и лопаток ГТД, которые уже выработали свой ресурс – и получается металл, годный для нового цикла производства. Технология такого переплава и частично оборудование для него тоже разработаны в ВИАМе – мы научились давать металлу новую жизнь в виде новых изделий! При этом и прибыль получаем, и моторным заводам помогаем, и сырьё сберегаем, и экологию поддерживаем – ничто не выбрасывается, не отправляется на свалку. Десятки и сотни тонн обновлённого таким образом металла (производство которого «с нуля», кстати, стоит очень дорого) – только один из примеров прогрессивного применения нашей практической науки.

Работа в ВИАМе хороша тем, что здесь мы каждый день узнаём что-то новое, причём не получаем его со стороны, а создаём сами – и передаём в производство. Оказываем реальную помощь десяткам предприятий и организаций, причём крупнейших, тех, которые являются символами технологического прогресса России. Это мой незабвенный «Салют», пермский «Авиадвигатель», рыбинский «Сатурн», Уфимское моторостроительное производственное объединение, НПО «Сатурн» и «Энергомаш», корпорация «Иркут», завод имени В.В. Чернышёва, ОАО «Климов» и «Кузнецов». Это также предприятия специальной металлургии, такие, как «Электросталь», ступинская металлургическая компания, «Русполимет» и многие другие. Наши разработки востребованы многими организациями, которые занимаются авиацией, космосом, атомной техникой – направлениями, где от деталей и узлов конструкций требуется прочность, жаростойкость, небольшой вес и другие специальные качества.

Сейчас ВИАМ ведёт исследования в соответствии со «Стратегическими направлениями развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года». Они разработаны с учётом приоритетных направлений развития науки, технологий и техники в Российской Федерации; приоритетов государственной политики в промышленной сфере; стратегии развития государственных корпораций, интегрированных структур. Данные масштабные работы систематизированы, исходя из анализа тенденций развития материалов в мире, по 18 направлениям, 9 из которых – половина! – ориентированы на разработку комплекса научно-технологических решений для создания нового поколения жаропрочных литейных и деформируемых сплавов и сталей. Этот документ одобрен Решением Научно-технического совета Военно-промышленной комиссии при Правительстве Российской Федерации.

Мы благодарны за оказанное доверие. Это действительно разработка материалов будущего, например, создание нового класса жаропрочных никелевых сплавов с дисперсно-композиционным упрочнением нитевидными волокнами «металл-карбид», создание нового класса композиционных материалов с матрицей из интерметаллида никель–алюминий, разработка высокотемпературных наноструктурированных композиционных металлических материалов нового класса и другие задачи.

Иногда можно услышать, что «эра металла» в земной технологической цивилизации подходит к концу. Не думаю. Да, улучшить на порядок качество сплавов и сталей уже невозможно. Да, виден предел совершенствования традиционных никелевых жаропрочных сплавов – особенно для высокотехнологичных отраслей, связанных с авиацией и космосом. Но выходят на арену новые «игроки» – в частности, тугоплавкие сплавы на основе ниобия и молибдена. Работа с этими материалами требует новых технологий, в том числе для формирования композиционных структур. Вот пример такой структуры – металлическая матрица, внутри которой существует нитевидная упрочняющая фаза, так называемые «усы». Говоря упрощённо, это как железобетон, усиленный арматурой. И условия кристаллизации надо разработать таким образом, чтобы одновременно шла кристаллизация и матрицы, и упрочняющей фазы. Здесь мы только в начале пути, и впереди – большое будущее. Так что дел ещё хватит.

«Нельзя накормить человека, который не хочет есть…»

Развитие науки, особенно прикладной, невозможно без передачи традиций от поколения к поколению. Мы гордимся базой, которую заложили учёные старших поколений, храним и развиваем их наследие. К 80-летию ВИАМа вышла книга «История авиационного материаловедения», выходят памятные издания к юбилеям наших выдающихся учёных. Вместе с тем мы продолжаем развивать виамовскую школу материаловедения, делаем всё от нас зависящее, чтобы приходили и плодотворно работали молодые специалисты, чтобы был задел на будущее.

Сейчас молодёжь идёт к нам активно, в том числе и потому, что видит современное оборудование, на котором ей предстоит работать. За последние 15 лет экспериментально-исследовательская база ВИАМа обновилась на 90 процентов, и обновление продолжается. На некоторых участках остаётся и работает, причём на совесть, старая, но модернизированная техника. Не все помещения ещё должным образом отремонтированы, хотя в год 80-летия ВИАМа «прорыв» в деле реконструкции произошёл просто колоссальный. Но эти контрасты подчёркивают наше развитие, показывают: так было вчера, а вот так обстоят дела сегодня – значит, и в завтра можно смотреть с уверенностью.

Успешно действует институт наставничества. Мне, например, всегда помогал и продолжает помогать заместитель Генерального директора по научной работе Иосиф Маркович Демонис. Когда вступала в должность, большую помощь оказал мой предшественник Борис Самуилович Ломберг. Он много сделал для развития нашего направления, сейчас работает главным научным сотрудником в лаборатории дисковых материалов, и вокруг него всегда молодёжь. Помощь, которую наставники оказывают молодым специалистам, помогает молодёжи быстрее адаптироваться и расти. Через три года работы многие молодые назначаются ответственными исполнителями по различным темам, а лет через пять уже сами могут выполнять функции наставников.

Но свою роль должны играть и понимать не только наставники, но и ученики. Молодёжь должна быть мотивирована на работу, на служебный и научный рост. Если же этой мотивации нет или мало – что ж, нельзя накормить человека, который не хочет есть... Хотя в основном молодёжь к нам приходит активная, настроенная на работу и успех.

Мы поддерживаем контакты с ведущими вузами, которые готовят специалистов-материаловедов – это забота о будущих кадрах.

Развиваются давние связи с соседом – МГТУ имени Баумана, где наш Генеральный директор, академик РАН Евгений Николаевич Каблов возглавляет кафедру материаловедения МТ-8. В ВИАМе действуют базовые кафедры МАТИ, Московского вечернего металлургического института (МГВМИ).

Успешно работают наша аспирантура и Учёный совет. Большинство молодых специалистов, проработав несколько лет, поступают в аспирантуру или становятся соискателями, имеют возможность участвовать в научных конференциях по материаловедению, которые происходят в России и за рубежом. И свои конференции и школы регулярно проводим.

Правда, наша молодёжь, да и не только она, иногда сетует, что из-за большой нагрузки трудно заниматься наукой. Особенно готовить диссертации, потому что оформление патентов и подготовка статей идут как бы в общем потоке работы. Что ж, надо учиться выкраивать время. У нас напряжённый ритм работы, мы обещаем интересную жизнь, но не обещаем жизни лёгкой. Надо, чтобы сотрудники, особенно молодые специалисты, понимали: если хочешь работать в виамовском коллективе и на виамовской технике, если хочешь осознавать, что доля и твоих трудов есть в виамовских успехах, наконец, хочешь получать достойную виамовскую зарплату – будь добр, выполняй виамовские правила.

В начале своего рассказа я упомянула о «горячем тракте» газотурбинных двигателей. Думаю, не будет преувеличением сказать, что образ «горячего тракта» подходит и для описания деятельности наших учёных и инженеров. Уже несколько десятилетий мы идём по пути создания всё более совершенных сплавов, это поистине горячая, жаркая, напряжённая работа. И можно гордиться, что по этому «тракту» ВИАМ прокладывает путь среди лидеров, часто – в авангарде, то есть первопроходцем, перед которым открываются горизонты будущего.

Основные публикации и проекты О.Г. Оспенниковой за последние годы:

Орлов М.Р., Оспенникова О.Г., Громов В.И. Замедленное разрушение стали 38ЧР3МА в процессе длительной эксплуатации//Вестник Московского государственного технического университета, 2011.

Каблов Е.Н., Оспенникова О.Г., Базылева О.А. Материалы для высоконагруженных деталей газотурбинных двигателей//Вестник Московского государственного технического университета, 2011.

Каблов Е.Н., Оспенникова О.Г., Сидоров В.В., Ригин В.Е., Каблов Д.Е Особенности технологии выплавки и разливки современных литейных высокожаропрочных никелевых сплавов//Вестник Московского государственного технического университета, 2011.

Оспенникова О.Г., Калицев В.А., Евгенов А.Г., Базылева О.А. Совмещение процессов ГИП и термической обработки поликристаллических отливок из сплава на основе интерметаллида Ni3Al//Вестник Московского государственного технического университета, 2011.

Пискорский В.П., Бурханов Г.С., Оспенникова О.Г., Терешина И.С., Валеев Р.А., Моисеева Н.С. Влияние бора на магнитные свойства магнитов на основе интерметаллидов с тетрагональной структурой//Вестник Московского государственного технического университета, 2011.

Оспенникова О.Г. Стратегия развития жаропрочных сплавов и сталей специального назначения, защитных и теплозащитных покрытий//Авиационные материалы и технологии, ВИАМ, 2012.

Орлов М.Р., Оспенникова О.Г., Громов В.И. Развитие механизмов водородной и бейнитной хрупкости конструкционной стали в процессе эксплуатации крупногабаритных конструкций//Авиационные материалы и технологии, М.: ВИАМ, 2012.

Каблов Е.Н., Орлов М.Р., Оспенникова О.Г. Механизмы образования пористости в монокристаллических лопатках турбины и кинетика ее устранения при горячем изостатическом прессовании//Авиационные материалы и технологии, М.: ВИАМ, 2012.

Каблов Е.Н., Оспенникова О.Г., Ломберг Б.С. Комплексная инновационная технология изотермической штамповки на воздухе в режиме сверхпластичности дисков из супержаропрочных сплавов//Авиационные материалы и технологии, М.: ВИАМ, 2012.

Оспенникова О.Г., Бубнов М.В., Капитаненко Д.В. Компьютерное моделирование процессов обработки металлов давлением//Авиационные материалы и технологии, М.: ВИАМ, 2012.

Петрушин Н.В., Светлов И.Л., Оспенникова О.Г. Литейные жаропрочные никелевые сплавы//Все материалы. Энциклопедический справочник, 2012, 6.

Петрушин Н.В., Оспенникова О.Г., Висик Е.М., Рассохина Л.И., Тимофеева О.В. Жаропрочные никелевые сплавы низкой плотности//Литейное производство, 2012, 5.

Интервью провёл и подготовил для публикации кандидат филологических наук,

доцент М.И. Никитин.