Яндекс.Метрика

Люди практической науки

19.10.2014

«Важным моментом в создании композиционного материала является слаженная работа технологов и материаловедов…»

Интервью с заместителем начальника лаборатории ВИАМ «Углепластики и органиты» Константином Павловским.

Константин Андреевич Павловский работает в ВИАМ с 2004 года. Прошел путь от инженера лаборатории «Полимерные связующие, клеи и специальные жидкости» до заместителя начальника лаборатории «Углепластики и органиты».

При его непосредственном участии создавался Центр компетенции по разработке, исследованиям и квалификации ПКМ, в настоящее время он осуществляет организацию работы центра. Является разработчиком паспортов на углепластики, в том числе с применением наночастиц различного типа для перспективных изделий гражданской и военной авиации. Сотрудничает с предприятиями, занимающимися разработкой перспективных технологий в области композиционных материалов, таких, как ОАО «ММЭЗ-КТ», АУ «Технопарк-Мордовия».

Кандидат на стипендию работникам организаций оборонно-промышленного комплекса РФ за значительный вклад в создание прорывных технологий и разработку современных образцов вооружения, военной и специальной техники.

«В материаловедение я попал по воле случая…»

Родился я в Москве в 1981 году в семье выпускников университета нефти и газа им. И.М. Губкина. Когда в 11-м классе встал вопрос о выборе профессии, и многие пошли на юридические и экономические факультеты, мне совершенно не хотелось идти по этой стезе. Спасибо родителям, они четко дали понять, что, хотя в 1990-е юристы и экономисты были востребованы, дальнейшие перспективы в этой сфере – не факт. Да, тогда факультеты экономики и юриспруденции появились в крупных вузах, в том числе технических, но надо было понимать, что качество такого образования будет ниже – традиционно технический вуз может дать гарантированно хорошее техническое образование. Экономическое образование, по моему мнению, надо получать как второе, дополнительное к техническому. И, как показывает практика, экономические знания очень нужны современным «технарям»…

В школе у меня неплохо шла химия, увлекался конструированием моделей. В итоге выбрал Московский институт химического машиностроения (сейчас Московская государственная академия химического машиностроения). Учился на кафедре «Полимерсервис». По специальности я инженер-конструктор, но благодаря полученным знаниям в области конструирования пресс-форм и технологий переработки материалов, я понял, что важным моментом в создании композиционного материала является слаженная работа технологов и материаловедов. Разработка полимерных связующих с улучшенными и специфическими свойствами требует совершенствования технологий переработки материалов, и в итоге процесс создания композиционных материалов становится высокопроизводительным, высококачественным и конкурентоспособным.

В ВИАМ пришел в 2004 году в ноябре, можно сказать, по воле случая, по рекомендации товарища. Попал в 12-ю лабораторию, в сектор к Рамилю Мухаметову: он набирал молодежь, чтобы воссоздать участок изготовления связующих. В конце 90-х оттуда практически все уволились, и стояла задача возродить это производство. Налаживать технологию было по душе, знания имелись, и я занялся изготовлением связующих на реакторах. Поначалу людей не хватало, пустовато было. Потом к нам пришел Вячеслав Железняк, другие ребята, молодежи стало больше, но опытных специалистов, к сожалению, не осталось, и я понял, как это плохо, когда нет процесса передачи опыта. Хотя система наставничества в ВИАМе уже успешно работала.

Если металлы – основа цивилизации, известны тысячи лет, то композиционные материалы совсем молодые, это материалы будущего. Тогда я понял, какую огромную роль в создании композиционных материалов играют связующие. Понял путь развития этого направления, прогресс, который здесь идет – ведь не так давно в ходу были растворные технологии. Сейчас от них ушли, потому что это вредно и для здоровья, и для окружающей среды, применяются расплавные технологии, без использования растворителей. И нужно совершенно другое оборудование, причем высокого качества...

Я поработал на этом участке не так долго и почувствовал, что все-таки это не мое. Спасибо Ларисе Владимировне Чурсовой, которая тогда была начальником лаборатории и руководила научной работой (сейчас она заместитель Генерального директора, ведет данное направление). Она посоветовала мне перейти в 11-ю лабораторию – как более близкую к технологическим процессам. Мне это было интереснее. Так я познакомился с Александром Евгеньевичем Раскутиным, человеком нашего поколения, и с Георгием Михайловичем Гуняевым, которого, увы, уже нет с нами – видным ученым, патриархом в области композиционных материалов.

Они в меня поверили, передали свой опыт. Первое дело, которым пришлось заняться, это изготовление препрега для самолета «Суперджет». Мы его поставляли в Воронежское самолетостроительное общество ОАО «ВАСО», где делают детали для этих самолетов. Кстати, недавно производство этого композиционного материала передали в наш Ульяновский филиал. Там для этого существуют более широкие возможности: сформирована мощная техническая база и развернуто полномасштабное производство, выросшее за последние годы буквально в разы. За нами же осталось решение научных задач, которых тоже стало больше.

Я перешел инженером в 11-ю лабораторию, потом стал ведущим инженером. Мы начали заниматься большим проектом – созданием Центра компетенций по разработке и исследованиям полимерных композиционных материалов.

«Материал и изделия из него должны быть не только функциональными, но и иметь товарный вид…»

Сейчас растет выпуск различных авиационных материалов, в том числе требуется широкая линейка композиционных материалов – на разные рабочие температуры и другие условия. При этом у авиационных материалов должно быть приемлемое соотношение цена – качество. Так, чем материал прочнее, тем он, как правило, дороже, но иногда каких-то сверхвысоких прочностей и не нужно.

Сегодня сфера применения материалов, разрабатываемых в ВИАМ, – не только авиация. Мы работаем и для других отраслей народного хозяйства. Вот, например, привычные всем болт с гайкой, только не металлические, а из стеклопластика, сделанные в Германии. Сейчас их за рубежом покупают, потому что аналогов в России нет. И вот ВИАМ, первым в России, занялся разработкой материала для таких изделий и технологией их производства. В принципе, ничего особенно сложного, материал уже практически нами разработан, сейчас занимаемся вопросами технологии его производства и изготовления из него изделий. Здесь тонкость в том, что он должен быть приспособлен для механической обработки, в частности, для резьбы, без структурного повреждения наполнителя. Причем благодаря специально разработанному новому связующему, наш материал превосходит немецкий аналог, имеет такое важное свойство, как негорючесть. Значит, материал получился конкурентоспособный, его можно использовать и в различных областях, таких, как строительство, где существуют свои строгие нормы и правила, или в химическом производстве. И еще об одном надо помнить: поскольку мы делаем коммерческий продукт, материал и изделия из него должны быть не только функциональными, но и выглядеть привлекательно, то есть, попросту говоря, иметь товарный вид.

Мы раньше не придавали особого значения товарному виду. Всегда считалось, что из углепластика делают конструкционные детали, которые находятся внутри самолетов, скрыты от глаз. И были важны функциональные, технологические характеристики, а не эстетика. Поставили деталь на место, заполировали-закрасили, сверху обшивка – и кому какое дело до ее внешнего вида, когда она внутри? Это была наша ошибка, потому что западные коллеги уже длительное время уделяют внимание товарному виду материалов. И сами материалы должны быть хороши на вид, и детали из них, и упаковка, удобная и красивая, тоже имеет значение.

За два года мы создали в ВИАМе центр испытания композиционных материалов, оснащенный под западные стандарты. То есть после испытаний мы можем провести сравнения по той же системе измерений, которая принята за рубежом. Это важно, чтобы не просто говорить, что у нас какие-то материалы получаются лучше и лучше показывают себя в работе, но документально, на конкретных образцах и по разным параметрам, в цифрах показать, какой материал на что способен. Причем мы можем снять все характеристики оперативно, потому что нужное оборудование находится на двух этажах нашей лаборатории, и никуда бегать не приходится. Мы испытываем и отечественные материалы, в первую очередь у нас же изготовленные, и зарубежные, как по нашим ГОСТам, так и по зарубежным ASTMам. Это и есть основное направление работы нашей лаборатории. Так, сейчас идет работа по изготовлению материалов для мотогондолы, и мы испытываем наши материалы исключительно по зарубежным стандартам. Цель – занять место на международном рынке, надо показать качество наших материалов в цифрах и по методикам международных стандартов, чтобы одинаковые результаты получались и у нас, и на Боинге, и на Эйрбасе… Тогда испытания будут доказательными, и материалы лучше покажут свою конкурентоспособность.

Отечественным потребителям, авиационным заводам, ведущим КБ мы должны постоянно показывать, что наши материалы не хуже зарубежных, а даже лучше. Было время, когда многие стали закупать иностранные материалы. Но должно быть корректное сравнение. И при закупке зарубежных материалов надо быть осторожным, разбираться, как представлены их параметры. Например, некоторые наполнители просто не годятся для наших систем. Сегодня тема импортозамещения пробрела особую актуальность. Ведущие мировые разработчики (а сейчас – и ВИАМ) реализуют комплексный подход, по каждой технологии для каждого наполнителя должно быть свое связующее. (В этом году у нас создан цех производства полимерных композиционных материалов с участками по созданию связующих, изготовлению препрегов и переработке материалов.) А если применять связующие бессистемно, например, вместо одного другое связующее использовать, то нужного результата, скорее всего, не получишь, либо получишь сильно заниженные характеристики.

И это тоже наша работа – выяснить, какой нужен наполнитель, и дать задание коллегам 12-й лаборатории разработать конкретное связующее для достижения оптимальных характеристик, причем все это должно быть в комплексе. Углеродный наполнитель и связующее должны подходить друг к другу, и чтобы помочь нашим разработчикам, мы должны уметь снять истинные характеристики материала. Если они будут сняты неточно и так записаны в паспорт, то получится, что мы будем предлагать в конструкторские бюро «сырой», недоработанный материал. А наше дело – выжать из материала по максимуму, понять разброс его характеристик, чтобы дать верные значения конструкторам. От этого, в частности, зависит и снижение веса, важное в авиации, и запас прочности, который, между прочим, позволяет уменьшить толщину и размеры детали, а это уже экономия материала, а значит, и средств.

«Благодарен людям, которые передавали мне свой опыт…»

В нашей работе есть элемент искусства, тут и интуиция отрабатывается, «чувство материала». Для этого надо знать и глубоко анализировать как свой, так и зарубежный опыт. Однако, масштабной статистики по композитам не хватает. Металлы существуют давно, а композиционные материалы – молодая практическая наука и отрасль. Но она быстро развивается. Даже до нас дошли отголоски споров выдающихся авиаконструкторов недавнего прошлого, когда звучали утверждения, что «тряпки летать не будут». А наш Георгий Михайлович Гуняев доказал своими работами, что «тряпки» могут летать не хуже, а зачастую даже и лучше. Сейчас в нашей лаборатории есть сильные специалисты по механическим испытаниям композиционных материалов. Ведущие инженеры Людмила Алексеевна Михайлова и Ольга Алексеевна Комарова, когда я пришел десять лет назад и молодежи было еще мало, взяли надо мной шефство, передавали свой опыт. Они же помогали Александру Евгеньевичу Раскутину, который вырос в ученого, организатора научной работы, наставника, под его руководством я планирую подготовить свою диссертационную работу. И сам я уже могу чему-то учить молодежь, пришел мой черед передачи опыта. Не столь давний «разрыв поколений» постепенно сглаживается, и специалисты, которые пришли в начале 2000-х, уже сами помогают более молодым и сами растут, как Дмитрий Ильич Коган, заместитель Генерального директора по нашему направлению.

Генеральный директор ВИАМ, академик РАН Евгений Николаевич Каблов уделяет особое внимание композиционным материалам, активно вникает в работу, смотрит, что у нас получается и что не получается, помогает, но, безусловно, требует конкретных результатов. Есть полное понимание важности нашей работы и внимание к нашим проблемам и нуждам. А это самое главное – когда чувствуешь внимание руководства к своей работе, то и сам к работе относишься со всей ответственностью.

Вот пример, показывающий, когда это качество нужно в полной мере. Мы исследуем возможности механической обработки композиционных материалов, однако большинство станков для таких испытаний предназначены для металлов, а не для ПКМ. Пыль, которая неизбежна при обработке композитов, ускоряет износ техники, а электронику, особенно блоки питания компьютеров этих станков, просто губит буквально за год. Даже ведущие европейские производители испытательного оборудования, такие, как Zwick GmbH и Walter+Bai AG, по большей части ориентированы на испытания металлов и обычно никак не защищают в своих станках компьютеры и платы. Поэтому, заказывая у них технику для испытаний, мы четко прописываем техзадания: по спецзаказу ВИАМа, по нашему требованию, делается такое испытательное оборудование, электроника в котором защищена. То же самое с механической обработкой, с токарными или фрезерными станками. Новые материалы требуют новых технологий, и мы должны четко представлять, какие это должны быть технологии. Что и говорить, были случаи в отечественном авиапроме, когда люди закупали импортную технику, а потом не знали, как на ней работать. Но у нас есть точное понимание, какое должно быть оборудование, и мы даем зарубежным поставщикам, да и российским, подробные и точные технические задания.

«Наша миссия – передать на предприятия авиапрома сам подход к работе с новыми материалами...»

Мы тесно сотрудничаем с авиационными предприятиями, потому что новые композиционные материалы находят все более широкое применение. В целом эту работу можно назвать внедрением новых технологий в промышленных масштабах. Мы не должны останавливаться только на том, что, вот, разработали новый материал, отдали производственникам и пусть делают с ним, что хотят. Работа с ПКМ – это производственные технологии High-End, то есть элитного класса, прецизионная, высокоточная работа. И уровень всего – вспомогательных материалов, цехов и так далее – должен соответствовать этому. Так, требуется абсолютная чистота, чтобы в материал не попали посторонние частицы, которые могут снизить его качества и впоследствии качество детали. Это как работа хирурга: даже великолепно выполненная операция может оказаться неуспешной, если не соблюдена стерильность… Словом, надо соответствовать высоким стандартам производства композиционных материалов, и это тоже наша миссия – передать на предприятия авиапрома не только новые материалы и технологии, но передать сам подход к работе с ними.

Новое приходит в разные сферы жизни. Вот пример из области совсем не научно-технической. Я увлекаюсь сноубордом (как и моя жена, с которой познакомился в ВИАМе). Слышал от людей старшего возраста, которые увлеченно катались на горных лыжах, когда меня еще и на свете не было, что им трудно усвоить, как это можно мчаться с горы, когда у тебя обе ноги на одной доске зафиксированы? А ведь можно, да еще как ловко! Так же – и с новыми материалами, новыми технологиями и всем новым, чему нужно учиться и что нужно осваивать.

Основные публикации и проекты К.А. Павловского последних лет:

- Н.В. Антюфеева, О.А. Комарова, К.А. Павловский, В.М. Алексашин. Опыт применения калориметрического контроля реакционной способности препрега КМУ-11ТР. // Труды ВИАМ. №2. 2014.

- Подготовка технического задания для создания Центра компетенции по разработке и исследованиям ПКМ в рамках работ по проекту «Реконструкция и техническое перевооружение мощностей по выпуску препрегов и создание лабораторно-испытательной базы по разработке, исследованиям и квалификации полимерных композиционных материалов для авиационной и ракетно-космической техники».

- Участие в составлении технического задания в рамках работ по проекту «Реконструкция и техническое перевооружение лабораторно-исследовательского комплекса по разработке полимерных композиционных материалов и их опытно-промышленному производству».

- Подготовка бизнес-плана реализации комплексного инновационного проекта «Разработка технологий получения композиционных материалов нового поколения и конструктивных решений для создания опорных плит и электроизолирующих стяжек соединительных элементов из композиционных материалов для силовых сборок блоков коммутаторов на основе импульсных фототиристоров, предназначенных для создания сверхмощных электромагнитных полей в схемах импульсной энергетики, а также освоение производства высокотехнологичной продукции на основе технологических решений».

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