Индекс цитирования Яндекс.Метрика

Люди практической науки

10.04.2013

«Не бывает такого, чтобы утром проснулся – и на работу не хотелось…»

Интервью с Павлом Николаевичем Тимошковым, ведущим инженером лаборатории № 25 «Разработка технологий получения препрегов и ПКМ на их основе» Всероссийского научно-исследовательского института авиационных материалов (ВИАМ).

Интервью с Павлом Николаевичем Тимошковым, ведущим инженером лаборатории № 25 «Разработка технологий получения препрегов и ПКМ на их основе» Всероссийского научно-исследовательского института авиационных материалов (ВИАМ).

Принцип «булочки с изюмом»

Я москвич, учился в средней школе № 9. Школа наша считается с гуманитарным уклоном, хорошо преподавали иностранные языки, английский и французский, я именно в этом классе учился. Но и по математике, физике, химии были знающие преподаватели, эти дисциплины тоже давались хорошо. И многие из нашего выпуска поступили на технические специальности – в МГТУ им. Баумана, на Мехмат МГУ, а я выбрал химию.

Теперь не могу точно сказать, был ли это изначально мой выбор или повлияли друзья, один из которых поступил в РХТУ им. Менделеева, другой на химический факультет МГУ. Я же поступил в МИТХТ им. Ломоносова, институт со славной историей, он теперь называется Московская государственная академия тонких химических технологий. Учился на факультете полимеров, на кафедре переработки пластмасс и полимерных композитов.

Полимерные материалы делятся на два класса – термопластичные и термореактивные полимеры. Термопласты можно многократно расплавлять и формовать и тем или иным способом перерабатывать, реактопласты же, будучи переработанными один раз, потом не плавятся и имеют более высокую по сравнению с большинством термопластов теплостойкость и жесткость, очень высокую адгезию (склеивающие свойства) к различным армирующим наполнителям. Мои бакалаврская и магистерская дипломные работы связаны именно с материалами на основе реактопластов.

Я работал в лаборатории полимербетонов и полимерных композитов на основе реактопластов. Эти материалы наполнены армирующими наполнителями: различными волокнами (полимерными, стеклянными, углеродными, базальтовыми), дисперсными наполнителями различной природы. Армирование придает композиционным материалам высокие удельные характеристики прочности и жёсткости, поэтому эти материалы широко используются в технике. Нельзя сказать, что основа таких композиций принципиально нова, похожие материалы есть в природе. Например, древесина, которая наполнена лёгким связующим веществом (лигнином) и одновременно имеет упрочняющую волокнистую структуру. Или птичьи гнёзда – глина и слюна птиц делают их прочными, а солома и веточки снижают вес… И люди издавна идут по этому пути, создавая новые материалы по принципу «булочки с изюмом», когда материал, составленный из двух компонентов, приобретает новые свойства, которые могут оказаться полезными.

Аналогии, анализ – важная часть работы учёного-химика, это стало понятно ещё в период работы над дипломами, которыми руководил профессор Леонид Борисович Кандырин. И тогда же стало понятно, как важна в науке преемственность, совместная работа людей разных поколений и возрастов. Не то, чтобы на логическом уровне это осознал, а само так естественно получилось – когда делал магистерский диплом, помогал тем, кто готовился защищать дипломы бакалаврские. Одна из тогдашних бакалавров, Анна Саматадзе, тоже химик-технолог, работает у нас в ВИАМе, и уже защитила кандидатскую диссертацию.

Ещё одна существенная особенность студенческого времени: на последнем курсе академии я уже работал техником-лаборантом химической лаборатории компании «Chembridge Corp», занимающейся синтезом веществ для фармацевтики. Это дало хорошую практику.

Хорошую практику получил и в компании «Полипластик», где работал с 2006 года, когда закончил академию. Эта компания занимает лидирующие позиции на российском рынке по производству полимерных композиционных материалов (ПКМ) на основе полипропилена, полиамида, полиоксиметилена и других. В основном, компания поставляет материалы для автопрома, производства электротехники, бытовой техники. Там сначала был научным сотрудником, потом перешёл в отдел маркетинга, как специалист-консультант. На этой должности приходилось много работать с клиентами, потребителями, принимать участие в закупке оборудования, заботиться об экономической стороне дела, проводить технические консультации. Надо отметить, что всё это составляет существенную часть работы современного учёного – и, кстати, в ВИАМе всё это тоже есть.

«Работа должна приносить удовольствие…»

Прежде всего, имею в виду, что в ВИАМе тоже есть прямой выход на практику. И есть понимание, что нужно разрабатывать материалы не только для специальных сфер, таких, как аэрокосмическая отрасль или атомная энергетика. Наше руководство прекрасно осознаёт, что надо выходить на новые широкие рынки, такие, как строительство или товары народного потребления, ведёт эту линию и нас так ориентирует. Это общемировая тенденция в материаловедении и производстве материалов. Когда я в прошлом году был на выставке Jec во Франции, обратил внимание, что мировые лидеры в разработке материалов берут курс на диверсификацию.

Но я заговорил о ВИАМе, не завершив рассказа о прежнем месте работы. Эта компания дала мне много, но настал момент, когда я понял, что хочу найти другую работу. И потому, что половину времени проводил в командировках, и обязанности были по большей части однообразными, да и зарплату хотелось получать побольше (к тому времени уже женился)… И вот, три года назад была у нас в гостях давняя знакомая, подруга жены, Анна Громова. В разговоре выяснилось, что ВИАМ приобрел установку Coatema для производства препрегов, и нужны люди для её отладки и работы на ней.

Так состоялся переход в ВИАМ, о чём не жалею. Всё-таки дело, которое ты делаешь в жизни, должно приносить тебе удовольствие. А теперь не бывает такого, чтобы утром проснулся – и на работу не хотелось.

Особенно если работаешь на новой технике. Вот она, одна из наших «Коатэм». Эта установка универсальная, может работать как с тканевыми, так и жгутовыми наполнителями, причем в различных режимах пропитки наполнителя. Высока точность исполнения наносящих валов (3-5 микрон), благодаря чему обеспечивается точность наноса связующего на наполнитель. Это позволяет производить так называемые «калиброванные препреги», т.е. обеспечить минимальное отклонение по содержанию связующего в препреге, а, следовательно, свести к минимуму коэффициент вариации физико-механических характеристик в ПКМ. Кроме того, лаборатория оснащена современным участком автоклавного формования, оборудованным так называемой «чистой комнатой», что позволяет существенно снизить влияние окружающей среды (наличие в воздухе частиц пыли, колебания температуры и влажности воздуха) при раскрое препрегов и сборке пакетов для формования. Лаборатория располагает и другим современным технологическим оборудованием – установками для пропитки методом RTM и инфузии, гидравлическими прессами, термошкафами с подводом вакуума и другим.

Наша специфика – разработка и производство ПКМ для изготовления высокопрочных, нагруженных конструкций авиационной техники. К ним относятся, в частности, лопасти вертолётов, материалы для обшивок, для мотогондол двигателей. Здесь требуется особое сочетание прочности и жёсткости. Мы работаем в тесном контакте с Московским вертолётным заводом имени Миля, ОКБ Сухой, ОАО Авиадвигатель и многими другими ведущими отечественными предприятиями.

Вот пример заботы об экономической стороне дела, о которой я уже упоминал. К изделиям класса «А» предъявляются самые высокие требования по реализации физико-механических характеристик, поэтому для формования таких изделий применяется автоклавный метод. Он обеспечивает минимальную пористость в отформованных изделиях, таких, как элементы мотогондолы, двигателя, крыла и оперения. Но автоклавы – дорогое оборудование, и сами по себе, и в эксплуатации, поэтому их применение не всегда экономически целесообразно. И мы разрабатываем материалы для переработки ПКМ безавтоклавными методами: RTM, VARTM, вакуумной инфузией, RFI – это часто помогает добиться достаточно высоких физико-механических характеристик, но стоит дешевле. Об экономике приходится думать всегда.

Тематика, которой я занимаюсь теперь – разработка материалов для производства крупногабаритных изделий авиационной техники с использованием метода пропитки плёночным связующим. Тут следует сказать вот о чём. Надо стремиться использовать материалы отечественного производства. Связующие, которые мы применяем при разработке и производстве ПКМ – это разработка ВИАМа, они обладают свойствами на уровне аналогов ведущих западных производителей, порой даже превышают их. О большинстве наполнителей российского производства этого сказать, увы, нельзя. Отечественные наполнители на основе стекловолокна вполне конкурентоспособны как по цене, так и по качеству (некоторые виды отечественного стекловолокна являются лучшими в мире до сих пор), а вот углеродные наполнители отечественного производства оставляют желать лучшего, особенно с учетом заоблачных цен на них.

А ведь такие материалы нужны не только в авиации! Есть много новых перспективных рынков. Это строительство, в частности, разработка материалов для реконструкции объектов без капитального ремонта, укрепления фасадов зданий, мостов, для производства бассейнов и аквапарков. Это автопром и даже, например, такая сфера, как спортинвентарь – словом, данные материалы нужны везде, где от изделий требуется малый вес и достаточная прочность.

«Участие в выставках много даёт учёному…»

Ещё в студенческие времена я любил бывать на выставках, в частности, на ежегодной Международной выставке «Интерпластика» в Экспоцентре. В годы работы в компании «Полипластик», бывало, работал на нашем стенде на выставке.

Много участвую в выставках и на работе в ВИАМе. Уже говорил о Jec’е – это крупнейшая в мире выставка, посвященная композитам. Причём если на «Интерпластике» композиты – только часть, то на Jec’е – основное. Эта выставка проходит трижды в год – в Париже, Сеуле и Бостоне, и называются Jec Europe, Jec Asia и Jec America. Несколько раз был в Германии по вопросам приемки технологического оборудования и участия в научных симпозиумах. Вообще, участие в выставках, контакты с коллегами, в том числе зарубежными, много даёт учёному. Мы работаем в тесном контакте с такими известными компаниями, как Porсher Industries, Toho Tenax, Toray, Airtec. Интересно знакомиться с разработчиками новых связующих, авторами новых технологий, производителями современного оборудования, особенно близких специфике работы нашего подразделения.

В 2011 году выступал с докладом на симпозиуме потребителей, который компания, производящая оборудование марки Coatema (полное название фирмы – Coatema Coating Machinery GmBH) проводила в Дормагене (Германия). Симпозиумы потребителей – вообще очень интересный формат, можно сказать, передний край современного маркетинга. Такие симпозиумы Coatema проводит регулярно – и, таким образом, реально заботится о потребителях. Специалисты компании оказывают помощь тем, кто купил у них оборудование, отвечают на вопросы и вообще предоставляют необходимую информацию, знакомят с новыми разработками. А потребители получают пользу от общения не только с поставщиками, но и между собой. Например, Coatema недавно поставила установку, похожую на нашу, но с несколько иными характеристиками, нужными заказчику, германскому же институту Фраунгофера. И на симпозиуме нам очень интересно было пообщаться с представителями этого института, обменяться мнениями, как работает оборудование, как его использовать более эффективно.

Интересными были поездки в Германию на приёмку оборудования. Тут получился, можно сказать, полный цикл работ. Сначала мы с коллегами разработали техническое задание на высокопроизводительную установку для резки препрегов (исполнителем была определена компания Robust – ведущий производитель такого оборудования), потом дважды ездили на испытания этой установки в Германию, где высказывали свои замечания, и, наконец, участвовали в приёмочных испытаниях уже дома, в ВИАМе.

«Наука – это хорошо, но хорошо также, когда она с пользой применяется…»

Работать с техникой и общаться с «технарями», производственниками приходится много, и часто я чувствую себя скорее инженером, чем учёным. Но это не огорчает. Наша деятельность прямо ориентирована на практику. Как говорит Генеральный директор ВИАМа Евгений Николаевич Каблов, наука – это хорошо, но хорошо также, когда она с пользой применяется. И, на самом деле, давайте представим себе ситуацию: вот, учёные решили – давайте сделаем материал с такими-то свойствами. Сделали. А где применять? Негде! Мне это было бы обидно. Задачи должна ставить практика, и мне всегда интересно видеть, где и как практически используется разработанный нами материал, получился ли он таким, как требовалось.

Думаю, что это не только моя точка зрения, а позиция многих коллег по ВИАМу. Пусть её не объявляют высокими словами, но ведь по действиям человека всегда видно, что он считает в работе и жизни важным. Это люди разных поколений. Например, Юрий Олегович Попов, начальник сектора, который долгое время работал в КБ Ильюшина и стоял у истоков разработки расплавных технологий получения препрегов ПКМ без использования вредных органических растворителей. Он адаптировал старую пропиточную установку под расплавные технологии, благодаря чему были разработаны первые марки расплавных ПКМ. Расчёты весовых и других характеристик производимых на этой установке материалов провела наш ведущий инженер-технолог Татьяна Вениаминовна Колокольцева, человек с огромным багажом знаний. Ведущий научный сотрудник, кандидат технических наук Дмитрий Ильич Коган – инициатор внедрения новых технологий производства ПКМ и применения нового современного оборудования. Колоссальный опыт выработал у таких профессионалов интуицию, и они буквально на ощупь, тактильно могут определить, получился ли материал с нужными свойствами. Есть перспективная молодёжь, например, инженер Артём Валерьевич Борщёв – он участвует во многих проектах, работает на испытательном оборудовании, учится в аспирантуре, а сейчас участвует в разработке нового материала – трёхслойной композиции на основе эпоксидных связующих и стеклоткани. Это альтернатива сотовым конструкциям, здесь используется пенопласт с закрытыми порами, предполагается экспонировать его на Московском авиакосмическом салоне, МАКСе…

Что особенно нравится в нашей работе, так это то, что спектр задач достаточно широк и многообразен. Проводятся НИРовские работы по созданию новых материалов, а также есть работы хоздоговорные с предприятиями, по производству материалов, уже известных – и во всех этих работах есть свои интересные стороны.

Основные публикации и проекты П.Н. Тимошкова за последние годы:

П.Н. Тимошков. «Современные методы переработки полимерных композиционных материалов», доклад на семинаре научно-технического совета ФГУП «ВИАМ»

П.Н. Тимошков. «New technologies of polymer composites processing», доклад на встрече со специалистами Иранского института композиционных материалов

П.Н. Тимошков. «New advances in polymer composites processing using high-precision prepreg machines», доклад на симпозиуме компании Coatema 2011 г.

Участие в ежегодной международной выставке по композитам Jec Europe-2011 в Париже

Участие в приемочных испытаниях оборудования для резки препрега фирмы Robust, Германия, Ремшайд 2012 г.

Участие в международной выставке по композитам «Compotec», Италия, Масса-ди-Каррара, 2013 г.

Интервью провёл и подготовил для публикации

кандидат филологических наук, доцент М.И. Никитин.