Главная » Интервью, История, Лица » 14.05.2012, 04:40

Крепче стали…


…только стекло! Вероятно, тот, кто хоть раз имел дело с этим хрупким и капризным материалом, не поверит в столь смелое утверждение — как не верили в свое время в шарообразную форму Земли и возможность полетов к звездам.

Слишком уж фантастическими и далеко не очевидными были умозаключения безумцев, позже признанных гениями и провидцами. Стекло, которое при определенных условиях вполне может заменить броню — из той же категории невероятных проектов. Впрочем, уже не проектов, поскольку есть опытные образцы, теоретическое обоснование такой возможности, расчеты и успешные опыты. Нет только интереса к уникальной разработке отечественных ученых со стороны отечественной же промышленности. Почему? Об этом и многом другом корреспондент "ПП" беседует с создателем наноматериала доктором физико-математических наук, профессором, заведующим лабораторией проблем прочности глубоководной техники Института проблем морских технологий ДВО РАН Владимиром Пикулем.

Его негромкое выступление на организационном заседании ДальИНТК, инициатором создания которого стали представители предприятий, входящих в состав Приморского регионального отделения Союза машиностроителей России, произвело на внешне бесстрастную аудиторию, состоящую из промышленников и ученых, неизгладимое впечатление. Спокойно и обыденно седовласый профессор рассказывал собравшимся о том, как в гараже, буквально "на коленке", в Приморье создан совершенно новый материал с уникальными свойствами. Достаточно сказать, что прочность его в несколько раз выше титана, а стоимость — в десятки раз ниже. Объяснять перспективы применения такого изобретения "оборонщикам" необходимости не было — и так все ясно! Непонятным осталось другое: как такая разработка прошла мимо внимания военных специалистов и почему по сей день не ведутся работы по ее широкому внедрению? Ведь ничего подобного в мировой практике еще не было и заметных успехов не наблюдается. Сам создатель стеклометаллокомпозита (СМК) лишь печально улыбается. Даже ему, человеку ученому, далекому от многих бытовых категорий, понятно — это сейчас просто не нужно.

"Несколько лет назад ко мне приезжали из Москвы финансисты, смотрели, как можно организовать производство, — рассказывает Владимир Васильевич. — Было представление в Союзе промышленников, проект создания в Подмосковье центра по производству и, вроде, даже последовало решение на уровне правительства. А потом все… затихло. Я понимаю это так — все эти финансисты увидели, что деньги можно делать не таким сложным способом (производство наноматериала), а проще — давать деньги в рост посредством кредитов. И получается, что можно, ничего ровным счетом не делая, получать хорошую прибыль".

Как долго продлится эта вакханалия с "деньгами из воздуха", ученый предсказывать не берется. Равно как и объяснить откровенное равнодушие государственной корпорации "Российская корпорация нанотехнологий" (ОАО "Роснано") под председательством Анатолия Чубайса. Той самой компании, созданной специально для того, чтобы рассматривать и продвигать проекты подобного рода. Впрочем, объяснение у Владимира Пикуля есть. Увы, неутешительное…

"То, что это именно наноматериал, я доказал.

И когда Чубайс взялся за нанотехнологии, я сказал себе: если он не увидят мою работу, значит, это очередной проходимец, который просто делает деньги. И многое сейчас, на мой взгляд, ведется таким образом — урвать как можно больше
и с наименьшими затратами".

Кстати сказать, затраты на производство СМК не велики. Понятно, что сами физики и математики не просчитывали сумму первоначальных вложений, но если взять на себя труд ознакомиться с технологией, то ее доступность и простота станут понятны даже непосвященному.

Но об этом — чуть ниже…

Говорить о том, что попытки "протолкнуть" СМК не предпринимались, значит погрешить против истины. Первый раз это было сделано в далеком 1996 году. Тогда разработкой ученых удалось заинтересовать командующего КТОФ адмирала Игоря Хмельнова. Увы, радость была короткой. Адмирал занимал должность недолго, новое руководство не прониклось интересом к предложению Пикуля, и СМК снова залег на полку...

И вот с тех пор работы по "доводке" стеклометаллокомпозита ведутся исключительно на базе Института проблем морских технологий, без какого-либо участия государства. Следовательно, перспективы применения СМК весьма туманны. А ведь накоплен огромный опыт, разработана технология, обоснована практическая ценность.

Тут уместно будет сказать два слова об истории создания СМК, поскольку работы по изучению свойств стекла ведутся уже не первое десятилетие. Еще в 20-х годах прошлого века англичанин Грифитц доказал, что хрупкость стекла обусловлена мириадами микротрещин на его поверхности. А в 1928 году будущий академик Абрам Иоффе в ходе проведенных экспериментов выяснил, что если устранить эти поверхностные микротрещины (размерами приблизительно в одну миллионную долю миллиметра), то прочность материала увеличивается в сотни раз! Кстати, после этих открытий зародилось новое направление в науке — поверхностная инженерия, изучающая вопросы укрепления поверхности посредством избавления от микротрещин. А когда выяснилось, что стекло легко сплавляется с металлом, стало ясно — это позволяет создавать новые композитные материалы с регулируемыми свойствами.

"Получается, что если я облицовываю стеклянный слой со всех сторон металлом, то устраняю поверхностные микротрещины и защищаю стекло от взаимодействия с внешней средой (что, по расчетам, увеличивает прочность вдвое), — поясняет Владимир Васильевич. — И в этом случае достигаются условия для обеспечения самой высокой прочности стекла — на порядок (!) выше прочности высокопрочного титанового сплава. Но, заметьте, стекло на 70% легче. И значит, при одной и той же массе стекло в 20 раз прочнее титана".

Но в какой металл облицовывать? Эксперименты показали, что наиболее выгодным во всех отношениях является… алюминий. Дешевый, пластичный и легкий, он позволяет создавать обшивки тонкими, а конструкции — прочными и нетяжелыми. Сама собой напрашивается область применения — изготовление оболочек (корпусов ПЛ), обеспечивающих достаточную прочность глубоководной техники даже при работах на предельных глубинах Мирового океана — 10-12 км! Работы по созданию таких аппаратов велись в лаборатории под руководством Михаила Агеева (который позже организовал Институт проблем морских технологий), но необходимых параметров (в частности, уровня положительной плавучести) достигнуть не получалось. Вот тогда-то и подоспело предложения сотрудника лаборатории Владимира Пикуля о технологии создания нового материала — стекла, облицованного алюминием. Причем форма тонкостенной металлической оболочки могла быть любой — цилиндр, сфера и даже листы.

Удачей можно считать тот факт, что работы по СМК не прекратились вовсе. Впрочем, уровень, на котором ведутся исследования, сегодня назвать удовлетворительным едва ли возможно. Хотя бы потому, что наноматериал создается, без преувеличения, вручную и в обычном переделанном под потребности ученых… гараже. И это не гипербола! Скромное помещение, в котором находится оборудование — маленькая центрифуга, печь для плавления стекла, реостат и другие столь же незамысловатые приборы. Но что поделать, если финансирования недостаточно, а технология проста и доступна.

"В технологии создания СМК участвует температура, давление, — делится "секретными" разработками Владимир Васильевич. — На центрифуге мы создаем необходимый уровень за счет центробежной силы, которая буквально "вбивает" стекло в металл. Мы экспериментально нашли температурный режим, уровень давления, при котором обеспечиваются необходимые условия. Получился очень простой механизм внедрения. И можно разработать технологии для разных случаев, просто у нас нет возможности..."

Пока же разработчики композита, способного потеснить титан с лидирующих позиций, озабочены переустановкой центрифуги. Ее предстоит поставить вертикально, поскольку при заливке расплавленной стеклянной массы последняя успевает остыть. Что не удивительно. Ведь заливается она в формы посредством… тигеля, прихваченного обычными щипцами! Наверное, иностранцу трудно поверить, что такое возможно в 21 веке при создании нанокомпозита. Как и в то, что в "лаборатории" трудятся 2,75 человека. И ведь работают и создают …
"Мы действительно работаем в обычном гараже, в крохотном помещении, которое выделила нам лаборатория прочности глубоководной техники, — как всегда очень спокойно, сдержанно и с достоинством рассказывает профессор Пикуль. — На полной ставке у нас два человека — я и кандидат наук Демьян Доставалов. На полставки — аспирант института химии Игорь Малышев. И на четверть ставки — доктор химических наук, профессор Владислав Гончарук. Это, конечно, создает проблемы. Когда у нас в свое время один сотрудник уволился — мы потеряли целый год, который потребовался для того, чтобы ввести в дело нового человека…"

Но даже в таких условиях работы не прекращаются. У Владимира Васильевича масса предложений (вот еще бы возможности для их реализации!), и ряд их связан с созданием прочных корпусов ПЛ, на основе, как несложно догадаться, созданного им стеклометаллокомпозита. Причем не только его. Использование сэндвич-конструкций, где в качестве "заполняющего" материала выступает "пена-стекло" (материал в пять раз более легкий), позволило бы получить очень легкую и прочную ПЛ. Которая к тому же имела бы характеристики плавучести, в несколько раз превышающие уже имеющиеся. А значит, способную взять "на борт" в несколько раз больше груза или оборудования без малейшей опасности для морских качеств. Для сравнения: СМК в 8 раз прочнее титана, масса в полтора раза меньше, а стоимость уменьшается в 48 раз! Но и это не все сюрпризы СМК.
"Возьмем стандартную "гостовскую" трубу (диаметр 530, толщина 24 мм) для нефтяных трубопроводов, — поясняет Владимир Васильевич. — Если изготавливать ее из нашего СМК (ныне они стальные), прочность ее будет в 15 раз выше, масса меньше втрое, как и стоимость — в 2,6 раза! А если увеличить пропускную способность (при той же толщине, но с внешним размером в 730 мм), то масса такой трубы будет меньше вдвое, как и стоимость! А ведь мы могли бы диаметр трубы увеличить еще и сделать ее пропускную способность не в два, а в четыре раза больше…"
Почему при бурном развитии нефтегазовой отрасли в России ни нефтяники, ни газовики не заинтересовались предложением профессора Пикуля, он сам объясняет просто — им это невыгодно. Ибо систему "откатов" пока никто не отменял. А значит, "стеклянные" трубы еще долго не будут востребованы в России. А жаль…

"Я думаю, что этот материал мог бы стать тем уникальным российским продуктом, который бы просто позволил сделать прорыв, слезть с "нефтяной иглы", — сетует Владимир Васильевич Пикуль. — Но боюсь, что его раньше изобретут где-нибудь на Западе и мы потом будем его покупать. Патенты открыты, и нужны просто грамотные люди. Они немного подумают и изобретут. Такие работы наверняка ведутся, но… не афишируются".

Истинный патриот страны Владимир Пикуль категорически не желает отдавать свое изобретение "за кордон". Четко заявляя — это должно остаться в России! Воспользуется ли Родина столь щедрым предложением — вопрос открытый.

Смотрите также

наши координаты:
8(423)2 32 83 30
© 2018 "Союз Машиностроителей России Приморское Региональное отделение".
Вся информация на сайте защищена законом об авторском праве. Копирование информации разрешено только с письменного разрешения администрации сайта.

Размещение рекламы  Контакты

Разработка сайта — ЦРТ