Яндекс.Метрика

Люди практической науки

06.07.2015

«Самый легкий конструкционный металл должен летать – и он летает!..»

Интервью с начальником сектора деформируемых магниевых сплавов лаборатории магниевых и литейных алюминиевых сплавов ВИАМ, доктором технических наук Екатериной Федоровной Волковой.

Екатерина Федоровна Волкова – автор более 120 опубликованных научно-технических трудов, 20 изобретений. Участник ряда международных и отечественных конференций, член Международного технического комитета трех международных конференций «Магний – новые горизонты» («Magnesium – Broad Horizons») в 2005, 2007 и 2014 годах. Разработанные в ее секторе материалы и технологии отмечены медалями на международных форумах и выставках (серебряная медаль на 33-м Международном Салоне изобретений в Женеве в апреле 2005 г. за сплав МА20-СП, медаль VIII Международного Форума «Высокие технологии» за работу «Перспективные деформируемые магниевые сплавы и технологии их производства», Москва, 23–26 апреля 2007 г.).

Награждена знаком «Изобретатель СССР», медалью «В память 850-летия Москвы», ведомственной наградой Федерального космического агентства (Роскосмос) «Знак Гагарина», памятной медалью С.Т. Кишкина, почетным знаком «За заслуги перед ВИАМ» II степени. За большой вклад в развитие промышленности и добросовестный труд награждена почетной грамотой Министерства промышленности и торговли Российской Федерации.

«У меня немного бы получилось без помощи преподавателей…»

Я родилась в Москве, в семье, как тогда было принято говорить, советских интеллигентов. Моя мама и старший брат выбрали специальностью металловедение. Папа был инженер-строитель. Сейчас, в год 70-летия Победы в Великой Отечественной войне, я особенно часто мысленно обращаюсь к его воспоминаниям об участии в Ополчении (считаю, что это слово надо писать именно с большой буквы, так же, как слово «Родина», что мы уже в первом классе школы накрепко запомнили). Осенью 1941-го, когда шли страшные бои под Москвой, папа, как и тысячи наших граждан мирных профессий (он был заместителем начальника цеха на тогдашнем «ЗИСе»), добровольцем вступил в Народное Ополчение. Можно много вспоминать тяжелых моментов, скажу лишь одно: из 500 человек в их отряде уцелело не более трех в жестоких боях на юго-западном направлении Подмосковья в октябре-ноябре. Папа был тяжело контужен, но выжил. На поле боя враги его посчитали мертвым и контрольный выстрел не сделали… Несмотря на проблемы со здоровьем, он, как только разрешили медики, стал работать, хотя к военной службе был уже непригоден. Примечательная деталь: был очень хорошим чертежником, и ему, как и некоторым другим профессионалам, уже в 1943 году поручили подготовить картографию районов Берлина – вот пример стратегического мышления нашего военного руководства!..

Моя мама работала инженером-рентгенологом в Институте машиноведения РАН СССР по 12–14 часов в сутки без выходных практически всю войну, имела награды за трудовые заслуги. Была добровольным донором, сдавала кровь для нужд фронта. Я родилась много позже войны, но хорошо помню атмосферу истинного патриотизма в нашей семье, которая шла от внутреннего состояния каждого и никогда не была показной.

Школа наша справедливо считалась одной из лучших на Юго-Западе Москвы, с девятого класса учились с радиофизическим уклоном (с 1960-х годов было принято вводить «уклоны» – ту или иную направленность среднего образования). Точные науки у меня шли очень хорошо. А к гуманитарным дисциплинам в то памятное время отношение было немного пренебрежительное, как писал Борис Слуцкий, «Что-то физики в почете. / Что-то лирики в загоне...». Хотя мне и гуманитарная сфера нравилась, у нас дома любили литературу и всегда было много книг. Поступать сначала хотела в МГУ на мехмат, но домашние стали отговаривать, что это не женская профессия, что «буду не в своей тарелке». Стала склоняться к металловедению, это казалось интереснее, поскольку это сфера - на стыке разных наук, тут и физика, и химия. В общем, школу окончила с золотой медалью, поступила в МАТИ имени Циолковского. На третьем курсе стала Ленинской стипендиаткой (а эту стипендию только с третьего и давали), окончила вуз с красным дипломом и была рекомендована в аспирантуру.

Конечно, для достижения успехов старалась, но у меня немного бы получилось без помощи преподавателей. Вспоминаю их часто и с глубокой благодарностью, это были увлеченные люди с большим запасом знаний и желанием воспитать из нас, студентов, настоящих исследователей. Это профессор, доктор технических наук Анна Архиповна Буханова, профессор, доктор технических наук Ольга Семеновна Бочвар, профессор, доктор технических наук Александр Александрович Неуструев, доцент, кандидат технических наук Константин Семенович Походаев, доцент, кандидат технических наук Алексей Петрович Гудченко и многие другие преподаватели МАТИ. Именно многие – мы под их руководством освоили несколько десятков различных дисциплин, как значится во вкладыше в диплом…

Невозможно забыть занятия по одной из химических дисциплин, которые вела у нас на первых двух курсах Марианна Алексеевна Толстая, дочь писателя Алексея Николаевича Толстого. Высокая статная дама, достаточно строгая – настоящая графиня, породу сразу видно. Был еще один особенно интересный преподаватель, кандидат технических наук, доцент Алексей Иванович Паисов. Он связывал металловедение с основными законами развития Вселенной, с тремя законами диалектики – перехода количества в качество, отрицания отрицания, единства и борьбы противоположностей. Он объяснял этими законами некоторые процессы, которые происходят в металлах, и со временем я поняла, что определенная связь здесь, несомненно, есть, особенно когда познакомилась с работами философов «русского космизма» К.Э. Циолковского и В.И. Вернадского… Чем старше становишься, тем шире смотришь на вещи.

«Я впервые увидела микроструктуру «живого» магниевого сплава…»

А в те годы, в МАТИ, судьба в лице профессора кафедры металловедения и термической обработки металлов Первого факультета Ольги Семеновны Бочвар направила мой молодой энтузиазм на магниевые сплавы. С четвертого курса я стала членом научно-технического студенческого кружка. Именно тогда, приготовив шлиф самостоятельно, протравив его поверхность, я впервые увидела микроструктуру «живого» магниевого сплава. Интерес был огромный. Одно дело слушать лекции, но совсем другое видеть металл с его интерметаллическими фазами, границами зерен, включениями, фрагментами эвтектики, всей этой холодной и манящей красотой! И понимать, что от этой структуры, от природы фаз зависят свойства сплава. Воздействуя на структуру и фазовый состав, мы учимся управлять свойствами металла. Мне вообще думается, что нет «неживой» природы. Природа вся – по-своему живая, в том числе наши магниевые сплавы. В них также идут сложные процессы, происходит выравнивание неравновесного состава матричного раствора, выделение фаз-упрочнителей, снятие напряжений и так далее. Сплавы живут своей неспешной жизнью, они «рождаются» и «стареют», подвергаются усталостным нагрузкам, в них протекают процессы снятия напряжений... Наша задача – увидеть перемены, почувствовать течение эволюции и помочь сплавам развиваться, перестраиваться в нужном для нас направлении.

Ольга Семеновна была очень энергичным человеком, но вместе с тем интеллигентным и очень деликатным. Называла всех студентов на «вы», и меня с 20 лет начала звать по имени-отчеству – не «Катя, пойди и принести», а «Екатерина Федоровна, сделайте, пожалуйста, то-то и то-то». Я потом поняла, что это тоже своего рода культура преподавания, культура поведения, которая повышает у студента самоуважение, самооценку: когда к тебе так обращается заслуженный человек, чувствуешь, что ты тоже не из последних. Потом, ценно было доверие, то, что мне разрешили заниматься именно магниевыми сплавами. Здесь важна техника безопасности, потому что магниевая пыль даже в небольших количествах пирофорна, то есть может загореться. И я начала эти шлифы делать вручную, мы терли шкуркой разных номеров вплоть до самой тончайшей, пока поверхность не становилась зеркальной. Это большой труд (с полировальными дисками разрешили работать позже). Получилась хорошая школа – через многие годы, когда к нам приходили на практику студенты, я не раз замечала, что многие не знают, с какой стороны подойти к шлифу и как его взять, как рассматривать в микроскоп структуру…

В начале пятого курса я пришла в ВИАМ на дипломную работу в лабораторию № 10 (теперь – 24). В то время, в начале 70-х, было принято осуществлять двойное руководство дипломниками: от МАТИ проектом руководила Ольга Семеновна Бочвар, от ВИАМ – кандидат технических наук, начальник сектора Александр Аркадьевич Бляблин.

Моя работа была посвящена исследованию магниевых сплавов с РЗЭ (редкоземельными элементами). С тех времен особый интерес к «редким землям» проходит лейтмотивом в наших разработках. РЗЭ в качестве легирующих компонентов – и достойное прошлое, и перспективное будущее магниевых сплавов. Самый легкий конструкционный металл, магний, должен летать – и он летает, в том числе благодаря добавкам РЗЭ. Достаточно сказать, что при добавке в легирующие компоненты редкоземельных металлов температура возгорания материала резко возрастает, он может даже вообще при нагревании плавиться, но не вспыхивает, а если вспыхивает, то потом происходит самозатухание, если источник горения экранируют. Обе мои диссертации, кандидатская и докторская, содержат большой объем исследований именно применительно к деформируемым магниевым сплавам, содержащим данные элементы, и технологическим особенностям их производства.

Здесь надо сделать отступление о том, чем вообще магний выделяется в ряду других металлов. Между двумя мировыми войнами к нему стали проявлять особый интерес, в том числе в Германии, и именно как к конструкционному материалу, имеющему большое стратегическое значение. У нас в лаборатории сохранился сборник статей «Магний и его сплавы» под редакцией немецкого инженера Бэка, 1941-го года издания, где впервые опубликованы результаты уникальных исследований сплавов на основе магния, в том числе способность магния поглощать водород в очень значительных объемах (по сравнению с алюминием) без особого ущерба для механических свойств. У нас также хранятся научно-технические отчеты сотрудников лаборатории 50, 60-летней давности. Полагаю, это правильно, чтобы молодые специалисты видели, как развивалось материаловедение магниевых сплавов.

Через годы, в 2006-м году, я была, по линии совместной работы с исследователями из стран ЕС и ВИАМа в рамках Международного контракта AEROMAG, в командировке в немецком городе Зальцгиттере (Нижняя Саксония), где выпускают лучшие в Германии полуфабрикаты из магниевых сплавов. Хорошего качества, сама видела. Однако когда спросила, почему у этих полуфабрикатов такая зеркальная поверхность, мне ответили, что это за счет смазки. А у нас еще в советское время, лет 35-40 назад, подобное производство было налажено на площадках Завода легких сплавов на территории Всесоюзного института легких сплавов (ВИЛСа) и качество получалось не хуже, а даже лучше – в ходе проката использовались валки, которые специально подогревались. Магний любит тепло и особенно успешно деформируется в нагретом состоянии, и из таких сплавов делали многое для авиации и космонавтики. Скажу больше – обновление материалов идет стремительно, но я уверена, что полимеры на неметаллической основе – это не последнее слово. Есть некоторая информация об остатках механизмов, созданных не по нашей технологии, но найденных на нашей планете – там материалы с совершенно уникальными свойствами, видимо, созданные при помощи нам пока неизвестных технологий. Но из элементов известных (таблица Менделеева на всех одна!), в том числе на основе магния.

«Репетировала выступление, готовила наглядные материалы…»

Вернусь к хронологической последовательности моего рассказа. Когда пришло время искать место работы, предпочла ВИАМ. У нас на факультете было всего два Ленинских стипендиата, нам предоставили выбор, причем я в нашей группе могла выбрать первая. Шли по распределению, не было ситуаций, когда использовались знакомства, каждый получал то, что заслужил своим трудом, своей учебой. Тогда, как и в другие времена, считалось, что самая сильная исследовательская металловедческая школа именно в ВИАМе. И об этом, конечно же, было известно в МАТИ, многие преподаватели работали в ВИАМе, и выпускников МАТИ в этом научном центре всегда было много.

Оглядываясь на то время, первые годы работы, должна сказать, что мне очень повезло. В большом коллективе лаборатории № 10 (более 90 человек) было много ярких, творческих личностей: А.А. Бляблин, В.В. Крымов (практически родоначальник разработки и освоения магниевых сплавов), Н.С. Постников, А.В. Мельников, М.Б. Альтман (начальник лаборатории № 10 в тот период) М.В. Чухров, А.А. Лебедев, А.А. Казаков, В.М. Тихова и многие другие. В нашем секторе деформируемых магниевых сплавов работали такие профессионалы, как А.А. Казаков, Е.И. Смирнова, К.Н. Хрисанова, Ф.Л. Гуревич, Ю.А. Степанов… Люди были непростые, каждый со своим характером, но при этом каждый с большим запасом теоретических знаний и практических навыков.

В таких условиях молодежи было нелегко заработать авторитет. Но возможно. Когда я пришла в августе 1971 года в ВИАМ, меня тут же подключили к тематической работе в области магниевых деформируемых сплавов, легируемых редкоземельными металлами, РЗМ (сейчас вместо «М», «металлы», пишут «Э» – «элементы», это международная классификация). Работали и с иттрием, но это элемент, так сказать, «примкнувший», потому что находится не в группе лантаноидов, но по своим химическим свойствам полностью соответствует РЗМ, им тоже легируют. Тогда заканчивалась работа над отчетом, и мои наставники предложили выступить с ним именно мне. Отчет был за полтора или два года, это было очень серьезное испытание: молодому специалисту выступить перед большим коллективом, в том числе кандидатами и докторами наук.

Репетировала выступление, готовила наглядные материалы – огромные плакаты из ватмана с надписями тушью от руки, схемами и диаграммами. На отчете, конечно, волновалась, понимала, что оценивать будут всесторонне и строго. Так и вышло. Одна коллега даже потом сказала, что одета я была красиво и доложила весьма достойно… А Нина Александровна Аристова выразила свое и общее мнение так: «Ты прошла экзамен хорошо». Да, в целом отчет был принят положительно, мне задавали вопросы, я на них отвечала, так что в дальнейшем за мной эта функция «докладчика» закрепилась, считалось, что у меня «язык хорошо подвешен». Я писала многие отчеты. Это серьезное и очень интересное дело, которое оттачивает навыки систематизации: когда пишешь отчет, у тебя в мыслях в деталях проходит вся работа от начала до конца. Сейчас стараюсь развивать вкус к этой работе у нашей молодежи. Надо уметь видеть и представить в своей работе детали. Так, я всегда стараюсь продемонстрировать в отчете результаты исследования микроструктуры сплава, потому что она во многом предопределяет технологические, механические и другие характеристики металла. Это как у человека кровь на анализ берут и по нему судят, как у него и что работает, здоров человек или нет. Так, примерно, и здесь.

Такой и запомнилась работа: нам было интересно! Вели исследования в разных направлениях, участвовали в разработках новых составов сплавов, технологий их литья и деформации. Много бывали на заводах, оказывали техпомощь, проводили арбитражные работы. Магниевые сплавы очень широко применялись в изделиях гражданской авиации, в конструкциях космических аппаратов. В конструкциях летательных аппаратов и устройств, созданных по советским космическим программам для освоения и изучения ближнего космоса: «Луна», «Марс», «Венера» и другим в значительном количестве использованы деформируемые магниевые сплавы: МА2-1, МА12, МА8, а затем и МА22 (ВМД10).

Работы по опробованию и внедрению магниевых деформируемых сплавов всегда шли в тесном творческом контакте с целым рядом предприятий авиационной, ракетно-космической промышленности, учебных и научно-исследовательских институтов, таких, как ВИЛС, Завод легких сплавов, ММЗ «Зенит», КУМЗ, КБ им. Туполева, КБ им. Ильюшина, КБ им. В.П Макеева, завод им. Хруничева, ЦНИИМВ, КБ «Рубин», Раменское Приборостроительное КБ, КБ «Миасс», КБ им. С.А. Лавочкина, НИИ Космического приборостроения, ИМЕТ РАН, МАТИ, МИСиС и других.

Моей гордостью является работа над созданием и внедрением в изделия оборонной промышленности уникального магниевого деформируемого сплава ВМД10 (МА22). Это пусть небольшое, но очень значимое для меня личное участие в создании оборонного щита нашей Родины.

«Первый признак улучшения был простой, очень понятный: нам впервые за полгода выплатили зарплату…»

Тяжело переживали 1990-е, развал Советского Союза, мощной державы. Это отразилось и на нашей отраслевой науке. ВИАМу, как и другим научным центрам, пришлось очень трудно. Люди были вынуждены уходить в поисках заработка. Я сумела остаться на любимой работе благодаря семье: хорошо зарабатывал муж, крупный специалист по черным металлам. Самыми трудными временами были 1993-й, 94-й и 95-й годы. Помещения ВИАМа арендовали множество фирм и фирмочек, получалось, что территория нам практически не принадлежала – ведь это центр Москвы, лакомый кусок. Своими глазами видела, как наш корабль режут на куски, страшно было. Еще немного – и тут бы никакой науки и никакого производства не было бы, а было бы элитное жилье…

Положение стало меняться, когда в 1996-м году Генеральным директором ВИАМ стал Евгений Николаевич Каблов. Благодаря ему институт не только вышел из «долговой ямы», но стал неуклонно, год от года, крепнуть и развиваться. А первый признак улучшения был простой, всем очень понятный: нам впервые за полгода выплатили зарплату…

Сейчас наш институт – коллектив единомышленников, работающих над рядом важнейших научных и производственных проблем, это уже не институт в обычном смысле слова, а центр отечественного материаловедения. Именно у нас разработано свыше 30 марок магниевых сплавов. Успехи становятся возможными благодаря продуманной структуре и верному алгоритму работы: зная нужды промышленности (авиационной, космической, приборостроительной и так далее), ВИАМ в рамках государственных контрактов разрабатывает новые материалы с требуемым уровнем свойств.

Так, в рамках нашего направления мы не только используем инструмент легирования, но и разрабатываем соответствующие технологии производства. Есть и такое направление, как композиционные материалы на магниевой основе, это еще один класс материалов. Уверена: на всех стадиях возможно исследование природы, тонкой структуры, фазового состава, всегда можно и нужно применять методы планирования эксперимента. В ВИАМе материалы создаются на основе новейших достижений в области материаловедения; они исследуются в нашем Испытательном Центре по соответствующим регламентам, на новые материалы и их полуфабрикаты выпускается нормативно-технологическая документация, которая для материалов и технологий – своего рода «путевка в жизнь».

По моему убеждению, результативная научная работа невозможна без интереса, можно даже сказать – без творческого вдохновения. Но вдохновение приходит только в процессе целенаправленного упорного труда. А ленивых людей озарение, полагаю, вообще никогда не посещает.

«Подготовка смены – задача всех опытных сотрудников ВИАМ…»

Благодаря продуманной кадровой политике руководства ВИАМ в институт приходит много творческой молодежи. Яркий пример – наш начальник лаборатории кандидат технических наук Виктория Александровна Дуюнова, первый и неоднократный победитель конкурса на соискание именных стипендий для аспирантов – сотрудников ВИАМ академика РАН И.Н. Фридляндера (2005–2007 годы), лауреат Всероссийского конкурса «Инженер года – 2007», лауреат конкурса «Надежда России» в области науки и техники (2014 г.). Успешно работают аспирант МГТУ имени Баумана, способный ведущий инженер Андрей Владимирович Трапезников, аспирант РГТУ «МАТИ» им. К.Э. Циолковского инженер I категории Игорь Владимирович Мостяев, молодой кандидат технических наук Денис Андреевич Попов, другие перспективные специалисты. Некоторые наши сотрудники из числа молодежи еще оканчивают институт, как Екатерина Валерьевна Ступак. Но мы рассчитываем, что, завершив обучение и получив дипломы, они смогут отдавать работе еще больше времени и сил.  Способная, подающая большие надежды инженер Мария Владимировна Акинина недавно стала мамой, что также крайне важно. Ждем ее возвращения с нетерпением.

Подготовка смены – задача всех опытных сотрудников ВИАМ. Я стараюсь свою научно-исследовательскую и производственную деятельность сочетать с преподавательской. Ранее подготовила курс лекций для студентов МАТИ и Московского государственного вечернего металлургического института, а в настоящее время задействована в работе Учебного центра по программе магистратуры по дисциплине «Современные металлические материалы и сплавы», по специальности «Металловедение и термическая обработка металлов и сплавов».

Следует отметить, что организация и начало работы Учебного центра – еще одно свидетельство того высокого уровня, не только научно-производственного, но уже и образовательного, которого достиг ВИАМ.