Где Петр любил, металл прочнее
Петр I создал Российскую академию наук. Но это не единственное, что связывает русского самодержца с наукой. Домик Анны Монс, которая была первой любовью юного царя, находится рядом с Яузой на территории Всероссийского института авиационных материалов в Лефортове. Домик, где царь кутил и любил, в сохранности, в нем разместился цех композиционных материалов. Любопытно узнать, что увлекло бы пытливого Петра больше: визит к даме сердца или ознакомление с плодами современной науки.
Здесь создано 96% материалов, из которых построен современный самолет. Двигатель на все "сто" - "виамовское" детище. Не только вкладом в авиацию славен ВИАМ - атомная промышленность, космический челнок "Буран", изоляторы для московских троллейбусов. В годы войны здесь родилась броня для легендарного Ил-2, потом появился чудо-материал, из которого сделаны уникальные и безотказные центрифуги для обогащения урана. Первые титановые и бериллиевые сплавы, редкие, но незаменимые композиционные материалы - все это ВИАМ, где сейчас трудятся два академика - Иосиф Фридляндер и Евгений Каблов. Совсем недавно ушел из жизни патриарх материаловедения академик Сергей Кишкин, который до 96 лет каждый день приходил на работу в ВИАМ.
Фраза Маяковского "В сто сорок солнц закат пылал" могла бы стать девизом ученых, которые создают материалы для авиадвигателей. За всю историю авиации температуру газа перед турбиной удалось поднять всего на 300 градусов. Выигрыш 50 градусов означает увеличение ресурса двигателя в 5 раз. В природе нет материалов, которые выдерживали бы адскую тысячеградусную жару. В результате работ академика Сергея Кишкина сейчас лопатки выдерживают температуру на 400 градусов выше точки расплавления сплавов, из которых они сделаны, что с точки зрения здравого смысла является нонсенсом. Лить лопатки с направленной высокоградиентной структурой не умеют нигде в мире - только в России.
В ВИАМе были созданы и испытаны высокопрочные материалы для советского космического самолета "Буран". Всего было создано 70 новых технологий. Теплозащитное покрытие "Бурана" поражало воображение, конкурентов пробирала зависть. Пластина толщиной в 4 сантиметра лежала на ладони, когда другая ее сторона накалялась до тысячи градусов. Из 140 тысяч теплозащитных плиток "Бурана" во время космического полета отошло только 3 штуки. На американских шаттлах после старта теплозащита всякий раз приходит в такое состояние, что приземляться страшно. Глупее с "Бураном" поступить было невозможно. Президент Франции Миттеран просил президента СССР Горбачева за бешеные деньги продать технологию теплозащитного покрытия. И сколько было подобных предложений! Осталось одно - всеобщее обозрение в ЦПКиО им. Горького.
Впрочем, Франция не осталась без технологий и продукции ВИАМа. При производстве нового аэробуса А-380 используются уникальные алюминиевые сплавы ВИАМа, созданные под руководством академика Фридляндера. Конечно, сегодня с равным усердием, как в былые времена, заниматься всем спектром материалов нет возможности. На ВИАМе сделали ставку на те направления, где наши разработки превосходят мировой уровень или равны ему. Из 16 направлений в пяти мы лидеры, в девяти - никому не уступаем. Высокопрочные, не знающие коррозии стали, алюминиевые, магниевые и титановые сплавы, высокотемпературные покрытия - здесь равных нам нет.
Одна из ключевых задач в авиации - поднять содержание в стали особого никель-алюминиевого сплава. Лучшие умы бьются, но выше 60% никак не получается. В ВИАМе достигли показателя 98%. Эта работа отмечена недавней премией правительства РФ. Из новой стали делают лопатки для вертолета Ан-24 в Омске. Температуру газа перед турбиной подняли на 50 градусов, ресурс двигателя - в 5 раз. Мировой монстр "Дженерал электрик" признал, что технологии ВИАМа на 30% лучше американских.
Одной из важнейших добавок в авиационную сталь является рений. Лучшая американская сталь содержит 6% рения, выше - неодолимые физические барьеры. Но для самолета пятого поколения, работа над которым объявлена стратегической задачей российского авиапрома, этого мало. Двигатель будет слабоват, лопатки турбины не выдержат нагрузок. В ВИАМе проведены испытания нового сплава, содержание рения удалось поднять до 10%. Это позволяет выйти на температуру полного сжигания топлива, достичь предела возможностей двигателя.
Кстати, единственное в России месторождение рения находится на спорном острове Итуруп на Курилах...
