«ВИАМ сказал – ВИАМ сделал: полученным в ВИАМ результатам можно верить...»

Интервью начальника лаборатории ВИАМ «Климатические, микробиологические исследования и пожаробезопасность материалов», кандидата технических наук Сергея Львовича Барботько.

Сергей Львович работает в ВИАМе с 1984 года в одной и той же лаборатории – 11, ныне 20. Прошел путь от инженера до начальника лаборатории «Исследование неметаллических материалов на климатическую микробиологическую стойкость и пожаробезопасность». Кандидат технических наук.

«По стопам родителей не пошел, хотелось быть самостоятельным…»

Я родился в городе Химки Московской области, куда родители приехали из Ленинграда – там они учились в Ленинградском политехническом институте. Со второго курса института отца перевели на учебу в артиллерийскую академию имени Дзержинского (Ленинградский филиал), а последние курсы он заканчивал в Москве. После академии (сейчас это Академия ракетных войск и артиллерии имени Петра Великого) его направили для прохождения службы в военной приемке, расположенной в НПО Энергомаш им. В.П. Глушко. С этим предприятием отец был связан всю свою трудовую жизнь, до 75 лет, то есть всю жизнь проработал «на космос». Большая часть трудового стажа мамы прошла в ЦНИИ механизации и энергетики лесной промышленности. Отец звал меня в Энергомаш. Но мне, при всем уважении к отцу, из чувства самостоятельности не хотелось идти к нему на предприятие, я выбрал свой путь. А вот мой сын пошел на Энергомаш, причем тоже по своему решению, не пользовался ни поддержкой деда, ни моей помощью. И сейчас там с удовольствием работает…

От отца мне передалось такое полезное увлечение, как тяга к знанию истории своего рода. Благодаря папиным изысканиям и рассказам бабушек мне известны отдельные родственники вплоть до шестого колена. Не думаю, что сейчас многие люди могут похвастаться такой информацией, а ведь знание своих корней, того, где жили и кем были твои родственники, очень важно.

В 1979 году я окончил среднюю школу и поступил в МХТИ им. Д.И. Менделеева на топливно-органический факультет. Наша группа была очень сильной, половина медалистов (я – нет), но учебная программа была такая сложная, что уже после первой сессии начались отчисления, и потом они продолжились, так что закончили обучение только 5 человек из 20 поступивших. Правда, и новые люди в группу приходили, но из сказанного понятно, что учиться было очень и очень непросто. Но тем больше я и мои однокурсники благодарны нашим преподавателям, таким, как Анатолий Владимирович Рябов (он вел курс «Процессы и аппараты химической технологии»), Игорь Владимирович Кузнецов (вел физику), преподавателям по специальности – Глебу Николаевичу Макарову, Анатолию Михайловичу Загорецу, Наталье Владиславовне Королёвой и другим.

В советское время существовала довольно жесткая система распределения студентов после окончания института. Ее можно хвалить или ругать, лично мое отношение к ней – положительное, потому что она мотивировала на серьезное отношение к учебе. У меня был самый высокий балл из студентов специальности, и я имел преимущественное право на выбор места распределения. В середине 5-го курса, на распределение, в МХТИ приехали представители ВИАМ, пообщались с руководителями кафедр и самими студентами. По рекомендации преподавателей мне предложили работу в ВИАМе, куда я и поступил по окончании учебы с красным дипломом. Очень благодарен за выпавшую мне судьбу работать в этом институте моему первому непосредственному руководителю. Именно он, Владимир Николаевич Воробьёв, пригласил меня, можно сказать, уговорил, а потом продолжал мое обучение и воспитание как специалиста. С годами я понял, что Владимир Николаевич работал со мной очень грамотно: с одной стороны, без мелочной опеки, а с другой, умел поддерживать постоянный интерес к выполняемым работам, полученным результатам, обсуждал со мной новые работы. Важно, чтобы молодые специалисты не маялись от безделья, не оказывались без четко поставленной задачи, надо, чтобы они имели хороших наставников.

И общая атмосфера в институте всегда располагала к работе. Как в 80-е годы прошлого века, так и сейчас, отношение к ВИАМ со стороны других организаций было и есть очень уважительное, сложилась даже такая устойчивая формулировка: «ВИАМ сказал – ВИАМ сделал: полученным в ВИАМе результатам можно верить».

«Сотрудники сектора пожарной безопасности нашего института пользуются заслуженным авторитетом…»

На протяжении своей трудовой деятельности, уже скоро 30 лет, мне преимущественно приходилось и приходится заниматься проблемами пожарной безопасности материалов авиационного назначения. С 2009 года я стал начальником лаборатории, и в сферу моих научных интересов и профессиональной ответственности вошли еще и проблемы климатической и микробиологической стойкости неметаллических материалов. Все эти направления тесно связаны с обеспечением безопасности полетов. Однако мне, по опыту работы, наиболее близка именно проблема пожаробезопасности.

Остановлюсь подробнее на этой проблеме и на том, как поставлена у нас работа в этом направлении. Да, по количеству сотрудников группа, занятая в ВИАМе проведением исследований и испытаний на пожарную безопасность, несопоставима с большими специализированными организациями, занимающимися данным вопросом (как, например, Всероссийский институт противопожарной обороны). Однако по нашему конкретному направлению, а именно по материалам авиационного назначения, сделана и делается большая работа. И сотрудники сектора пожарной безопасности нашего института пользуются заслуженным авторитетом среди ученых, занимающихся этими проблемами.

В последние годы за рубежом и в России в авиационные нормы постепенно вводятся новые методы и, соответственно, формулируются новые требования к материалам. Требования по горючести были включены в авиационные нормы первоначально в США – их ввели в 1947 году для испытаний в горизонтальном положении и в 1968 году – для более жестких вертикальных испытаний; в СССР первые нормы по пожаробезопасности были в 1974 году введены в НЛГС–2 (вторая редакция норм летной годности гражданских самолетов СССР). После этого целое десятилетие требования не менялись, но это не значит, что работы не велись. Шли масштабные исследования по огнезащитным добавкам (антипиренам), влиянию химической структуры полимера на характеристики, методам испытаний, причем привлекались и другие институты. Ученые ВИАМа установили, что огнезащита способствует снижению скорости распространения очага пожара, в случае малокалорийного источника воспламенения не позволяет ему развиться в неконтролируемое горение, но в то же время, как правило, повышает дымообразование и токсичность продуктов горения.

Выделение дыма в случае летных происшествий – серьезная угроза здоровью, да и жизни пассажиров. Поэтому ассоциация американских авиастроителей (Aerospace Industries Association – AIA, включающая Боинг, Дуглас и Локхид) в конце 1960-х годов предложила оценивать оптическую плотность дыма. Требования по максимально допустимой дымообразующей способности материалов в начале 1970-х были включены в нормы фирм Боинг и Эйрбас в добровольном порядке, но в государственные нормы США и стран Европы введены не были. А в СССР, по предложению ВИАМ, требования по ограничению максимального дымообразования были включены в третью редакцию норм летной годности в 1984 году. Кроме дымообразования, большое внимание у нас уделялось проблеме выделения при горении токсичных газов. И в наши отечественные нормы были включены требования по предельно допустимой токсичности. Примечательно, что норм, ограничивающих применение материалов, выделяющих токсичные газы, в зарубежных государственных документах нет и поныне! СССР и по этому вопросу обеспечения безопасности пассажиров был впереди.

В середине 1980-х годов произошел целый ряд изменений норм, касающихся пожарной безопасности авиационных материалов. Это было вызвано несколькими причинами, для понимания которых надо коснуться проблемы возникновения и развития пожаров при летных происшествиях.

Как не допустить «огненного шторма»?

Принята следующая классификация пожаров по состоянию: на взлете или посадке, в полете, в случае крушения. Большинство пожаров в полете связаны с неисправностями в электропроводке, местным перегревом из-за недостаточной теплоизоляции горячих мест, курением, воспламенением в случае утечки топлива. Все эти источники воспламенения малокалорийные, и проблема предотвращения развития пожара от них решается применением огнезащищенных материалов.

Большинство пожаров на взлете или посадке связаны с ошибками маневрирования. Наиболее фатальны пожары, возникающие при аварийных посадках (крушениях). В этих случаях часто повреждаются топливные баки, происходит разлив и воспламенение больших количеств керосина. Пожар с таким высокоинтенсивным тепловым потоком приводит к прогоранию алюминиевой обшивки самолета за короткое, около минуты, время, потом пламя проникает во внутренние отсеки, начинают гореть внутренние материалы. Очень быстро возникает так называемый «огненный шторм», вызывающий объемную вспышку в пассажирском салоне, и живых людей не остается… Так бывало при катастрофах, произошедших в различных странах, примерно так было и при катастрофе пассажирского самолета Ту-134 в Карелии в 2011 году. Специалисты знают, что простая огнезащита материалов неспособна противостоять такому огню.

Поэтому в авиационные нормы сначала США, потом Европы и России были введены новые требования – по невоспламеняемости подушек пассажирских кресел, непрогораемости перегородок и потолка багажных отсеков, тепловыделению панелей стен и потолка пассажирской кабины, невоспламеняемости и огнестойкости материалов тепловой и акустической изоляции. Также были введены требования по предельному дымообразованию. Необходимо отметить, что нормы по дымобразованию, введенные Федеральным авиационным агентством США и принятые затем в Европе и России, существенно более мягкие, чем были в СССР во второй половине 80-х годов.

ВИАМ, как национальный центр по разработке авиационных материалов, проводил и проводит в настоящее время комплексные квалификационные испытания, в том числе и по пожарной безопасности. Причем испытываются материалы, разработанные не только в нашем институте, но и другими отечественными и зарубежными организациями. Это любые материалы, которые планируется использовать на авиационной технике, изготавливаемой и (или) эксплуатируемой в России, поставляемой за рубеж. Все эти данные анализировались, обобщались, и по их результатам выпущен электронный справочник.

Особое место среди авиационных материалов занимают композиты, ПКМ. Ранее считали, что структура полимерного композиционного материала не оказывает влияния на пожаробезопасность и характер горения. Однако по результатам исследований, проведенных в ВИАМе, было доказано, что такое влияние существует, определено, каким образом структура ПКМ влияет на характеристики пожарной опасности, и что можно сделать, чтобы при одном и том же химическом составе материала повысить его пожаробезопасность.

Как уже отмечалось, в случае сильного внешнего пожара от разлившегося топлива алюминиевая обшивка очень быстро прогорает. Использование термостойкой теплозвукоизоляции (ТЗИ) способно лишь замедлить проникновение пламени вовнутрь самолета, но неспособно его предотвратить. Конструктивные особенности авиационной техники таковы, что невозможно осуществить тепловую защиту несущих элементов от внешнего теплового потока. Прогрев силовых элементов приводит к их деформации и последующему разрушению матов ТЗИ, после чего пламя проникает внутрь самолета. Даже при отсутствии разрушения, маты, будучи пористыми, пропускают продукты горения, и люди внутри самолета могут задохнуться. Решение этой проблемы – создание огнестойкой внешней обшивки, способной противостоять воздействию высокой температуры и пламени в течение времени, необходимого для эвакуации пассажиров. Такими огнестойкими материалами являются гибридные металл-полимерные материалы (например, СИАЛы, представляющие собой чередующиеся листы алюминиевого сплава и стеклопластика) или даже просто стекло- и углепластики.

Но с применением этих материалов не все так просто. Они должны не только успешно препятствовать проникновению огня внутрь, но и не распространять пламя по поверхности, не выделять токсичных продуктов и больших количеств дыма с внутренней стороны, а также сохранять свою работоспособность и пожаробезопасность в течение длительных сроков эксплуатации авиационной техники. Над этой проблемой коллектив нашей лаборатории и работает сейчас.

«Ролью администратора в науке часто пренебрегают, но такой подход неправилен…»

Настало время поговорить о коллективе, о людях. Мы все не вечны, это надо понимать и принимать. И, для обеспечения преемственности, всегда надо заботиться о подготовке тех, кто сможет продолжить и развить работы. Так обстояло дело, когда я пришел молодым специалистом, так происходит и сейчас. К сожалению, 90-е годы внесли серьезнейшие изменения в этот процесс. Ушли молодые и энергичные сотрудники, и около 10 лет не было прихода молодых. В результате проявился разрыв между старшим поколением и молодежью – отсутствие среднего, самого энергичного, но уже опытного звена.

По моему мнению, для плодотворно и длительно работающего коллектива желательно соблюдать не просто баланс между старшим и молодым поколением. Хорошо, если представлена вся гамма возрастов, то есть сотрудники 20–30–40–50–60 (и более) лет. Люди среднего возраста обучают молодежь работать на оборудовании, обеспечивают выполнение основной работы, воспринимают и развивают идеи старшего поколения. Если говорить о приблизительном процентном соотношении, то наиболее оптимальным представляется такое: молодежь (с опытом до 10-ти лет работы) – 25 %. Среднее поколение (10–30 лет работы) – 50%. Старшее поколение – 25%...

Причем «молодой», «средний» и «старший» – это не только возраст. Для обеспечения преемственности еще важен и стаж работы, причем общий, и не в данной области, а именно в данном коллективе. Когда сотрудники работают вместе долгие годы, они лучше представляют себе и стоящие перед ними задачи, и методы их решения.

Для длительной и плодотворной работы необходимо практиковать и развивать наставничество. В первые годы работы, как я уже говорил, хороший наставник был у меня, потом я сам обучал и воспитывал молодежь, делаю это и сейчас. Теперь уже само молодое поколение, отработавшее 8-10 лет, является наставниками для студентов или молодых специалистов. Например, около 10 лет назад к нам в лабораторию на должность техника пришел студент вечернего металлургического института Олег Вольный. Он освоил весь спектр оборудования для проведения испытаний на пожаробезопасность, и уже сам стал наставником.

Особая роль в поддержании добрых отношений в коллективе принадлежит руководителям. Лаборатория, которая сейчас находится под моим началом, входит в состав Испытательного центра ВИАМ. У его руководителя, Алексея Николаевича Луценко, обязанностей много и рабочий день очень длинный, но всегда любой из сотрудников Испытательного центра может подойти к нему с любым, в том числе личным, вопросом.

Говоря о руководителях, отмечу, что ролью администратора в науке часто пренебрегают, иногда о человеке говорят «он – администратор, а не ученый», и это не считается похвалой. Но такой подход неправилен. На самом деле все гораздо сложнее. Я бы выделил как минимум три важные составляющие в человеке, который возглавляет научный коллектив: Ученый, Администратор, Человек. Категории «Администратор» и «Ученый» общепонятны и не требуют разъяснений. Под составляющей «Человек» я подразумеваю свойства, которые должны быть присущи каждому интеллигентному человеку: порядочность, уважение к другим, умение выслушать, знать и учитывать проблемы каждого сотрудника.

«Наши публикации итогов исследований – это вклад и в науку, и в практику…»

Одной из наиболее актуальных задач сейчас является расширение использования ПКМ в качестве конструкционных материалов для изготовления силовых элементов конструкций различных видов техники и сооружений. Все эти изделия, как правило, предназначены для длительного использования – будь это активная эксплуатация, скажем авиационной техники или моста, или многолетнее хранение в ожидании одноразового пуска. Во всех случаях необходимо, чтобы в течение всего назначенного срока службы материалы сохраняли свои характеристики не ниже заданных, иначе может произойти разрушение конструкции или её отказ. Причем должны сохраняться не только физико-механические (прочностные) свойства, не менее важно сохранение стойкости к воздействию различных поражающих факторов (например, плесневых грибов), сохранение пожаробезопасности, других служебных характеристик.

В последние годы активно развиваются климатические испытания – исследование стойкости материалов и типовых элементов конструкций к воздействию тепла, влаги, солнечного излучения. В ВИАМе проводятся работы как по ускоренным (лабораторным) испытаниям материалов, так и по натурной экспозиции в различных климатических зонах. И в России – на площадках в Москве (умеренно-холодный климат с промышленной атмосферой), в Геленджике (умеренно-теплый климат), в Сочи (теплый влажный климат), Якутске (очень холодный климат). А также в условиях влажного субтропического климата Америки (Флорида, США), жаркого сухого климата (Аризона, США); планируется проведение испытаний в условиях тропического климата (Вьетнам), в других местах земного шара.

Сотрудники нашей лаборатории выполнили большой объем работ по исследованию кинетики влагопоглощения и изменению служебных характеристик ПКМ (Е.В. Николаев, Т.Г. Коренькова, Д.В. Абрамов), исследованию характеристик пожаробезопасности ПКМ в исходном состоянии и после ускоренного климатического старения (О.С. Вольный, Е.Н. Шуркова, О.А. Кириенко). Исследована микробиологическая стойкость материалов и биоцидных присадок, в том числе к топливу (А.В. Полякова, А.А. Кривушина, Ю.С. Горяшник). Результаты многолетних исследований по климатической стойкости материалов обобщены и подготовлен к изданию справочник под редакцией Генерального директора ВИАМ, академика РАН Евгения Николаевича Каблова (авторы А.К. Шведкова, В.Н. Кириллов, В.А. Ефимов и другие). Аналогичный справочник готовится и по микробиологической стойкости (авторы А.В. Полякова, А.А. Кривушина, Ю.С. Горяшник). Ранее в электронном виде был выпущен справочник по пожарной безопасности полимерных материалов. Наши публикации итогов исследований – это вклад и в науку, и в практику.

Основные публикации С. Л. Барботько последних лет

Барботько С.Л., Барботько М.С., Вольный О.С., Постнов В.И. Влияние длительного теплового воздействия на пожаробезопасность полимерных материалов // Пожаровзрывобезопасность, №1, 2014.

Барботько С.Л., Кириллов В.Н., Шуркова Е.Н. Оценка пожарной безопасности полимерных композиционных материалов авиационного назначения // Авиационная промышленность, №2, 2013.

Кириллов В.Н., Ефимов В.А., Барботько С.Л., Николаев Е.В. Методические особенности проведения и обработки результатов климатических испытаний полимерных композиционных материалов // Пластические массы, 2013, №1.

Барботько С.Л., Е.Н. Шуркова, О.С. Вольный, Н.С. Скрылёв. Оценка пожарной безопасности полимерных композиционных материалов для внешнего контура авиационной техники // Авиационные материалы и технологии, 2013, №1.

Барботько С.Л. Пожаробезопасность авиационных материалов // Авиационные материалы и технологии. №S, 2012.

Барботько С.Л., Е.Н. Шуркова, О.С. Вольный, Т.Ф. Изотова Исследование возможности снижения тепловыделения при горении композиционного материала за счет изменения его структуры // Авиационные материалы и технологии, 2012, №1.

Барботько С.Л. Пути обеспечения пожарной безопасности авиационных материалов // Российский химический журнал – ЖРХО им. Д.И. Менделеева, т. LIV, 2010, №1.

Е.Ф. Волкова, О.И. Обрезков, Б.А. Вершок, С.Л. Барботько Новое решение проблемы защиты магниевых сплавов от воспламенения // Технология легких сплавов, 2010, №1.

Барботько С.Л. Влияние толщины металлической подложки на кинетику тепловыделения при горении тонкослойных полимерных материалов // Пожаровзрывобезо¬пасность, т.18, №7, 2009.

Барботько С.Л., Голиков Н.И. О комплексной оценке пожарной опасности материалов // «Пожаровзрывобезопасность т.17 №6, 2008.

Барботько С.Л. О возможности прогнозирования кинетики тепловыделения при горении стеклопластиков на основе математической модели послойного прогрева – термодеструкции – горения монолитных материалов // Изв. Самарского научного центра РАН. Спец. выпуск «Четверть века изысканий и экспериментов по созданию уникальных технологий и материалов для авиаракетостроения. УНТЦ – ФГУП ВИАМ. Т.1, 2008.

Барботько С.Л., Воробьёв В.Н. Влияние клеев на характеристики пожарной опасности элементов конструкций // Клеи. Герметики. Технологии, №4, 2007.

Барботько С.Л., Асеева Р.М., Серков Б.Б. , Сивенков А.Б., Круглов Е.Ю. Об определении теплот сгорания и тепловыделения при горении полимерных материалов // Пожаровзрывобезопасность. 2012. Т.21. №5.

Интервью провёл и подготовил для публикации кандидат филологических наук, доцент М.И. Никитин.