Разработав технологию термомеханической обработки с использованием интенсивной пластической деформации, в «Прометее» научились получать очень высокие значения прочности и в то же время пластичности, вязкости и хладостойкости, которые при традиционном легировании при повышении прочности, наоборот, снижаются. Происходит это потому, что при особых условиях пластической деформации структура материала измельчается до наноразмеров (200–300 нм), что и определяет такие высокие характеристики.
Особенно ярко эти свойства проявляются в трубных сталях, разработанных в рамках проекта «Магистраль», — они намного превышают существующий мировой уровень. Технологию производства штрипса (стальной полосы — заготовки для труб) из таких материалов обкатали на стане «Северстали», а сами трубы начали выпускать на Ижорском трубном заводе. Позже производство штрипса было освоено и на ММК, а в Челябинске запустили еще один трубный завод. В итоге разработки «Магистрали» позволили полностью избавиться от импорта, а заполярный газопровод Бованенково—Ухта протяженностью 1100 км и частью проходящий по дну залива Карского моря стал первой транспортной системой в стране, полностью построенной из отечественных хладостойких труб. К тому же новая технология оказалась дешевле, так как за счет наноструктурирования материала удалось снизить использование дорогих легирующих металлов. Кроме того, говорит Виктор Малышевский, возможности технологий, полученных при реализации проектов «Металл» и «Магистраль», еще далеко не исчерпаны. Основные преимущества новых конструкционных сталей и сплавов в том, что возможно создание новых сочетаний потребительских свойств материалов с унифицированным химическим составом за счет регулирования в них доли наноструктуры не только для судостроения и производства труб, но и для более широкого промышленного применения.
Заполярный флот
Центральную роль в технологическом освоении Арктики, безусловно, играют создатели морской техники. Технологии для экстремальных условий Севера, прежде всего связанные с ледовыми качествами судов, моделируются, создаются и проходят обкатку в ведущем российском научном центре кораблестроения и морской техники ЦНИИ им. академика А. Н. Крылова. Ни один военный корабль, ни одно гражданское судно или морская платформа не могут быть спущены на воду без проведения комплекса испытательных работ, математических расчетов и натурных испытаний на экспериментальных стендах и в технических лабораториях центра. Его единственный аналог в мире — Тейлоровский центр в США, основной конкурент крыловцев во время холодной войны. В последние годы Крыловский центр становится средоточием ключевых арктических технологических компетенций, от научных разработок до конструирования собственно техники и проектного инжиниринга, собирая вокруг себя основных игроков в этой области.
Генеральный директор Крыловского центра Андрей Дутов мечтает о российском арктическом центре
Арктический флот Советского Союза был самым большим в мире, по объемам перевозок и эксплуатационным возможностям он намного опережал другие страны — в значительной степени это было обусловлено передовыми научно-техническими и производственными возможностями советских разработчиков. В конце 1979 года вышло знаковое постановление ЦК КПСС и Совета министров СССР о переходе на продленную, вплоть до круглогодичной, навигацию в Арктике. Это решение, по словам генерального директора Крыловского центра Андрея Дутова, дало значительный толчок дальнейшему развитию арктического флота. Уже в то время, рассказывает Дутов, ЦНИИ им. Крылова начал перспективные проработки совместно с ЦКБ «Айсберг», например ледокола «Лидер» с ядерной силовой установкой 110 МВт, вдвое превышающей энергетику существующих ледоколов типа «Арктика». Но настали непростые для нашей страны времена, и дальше первых проработок дело не пошло. Депрессия 1990-х — начала 2000-х нанесла огромный ущерб судостроительной промышленности.
Примерно с середины 2000-х отрасль начала оживать. Крыловский центр участвует в подготовке важнейших государственных документов, направленных на улучшение состояния российского судостроения в нише наукоемких судов и морской техники, предназначенных для эксплуатации в экстремальных ледовых и гидрометеорологических условиях арктического шельфа и Северного морского пути. Это нашло отражение в Стратегии развития судостроительной промышленности на период до 2020 года и на дальнейшую перспективу, принятой в 2007 году. Более конкретным документом, который ставил ключевыми задачами освоение шельфа, Северного морского пути и судоходства по внутренним водным путям в районах Крайнего Севера и Дальнего Востока, а также создание концептуальных проектов новой морской техники, стала ФЦП «Развитие гражданской морской техники на 2009–2016 годы». Программа вводит понятие научно-технического задела как основного технологического движка развития отрасли, отдельные направления которой: материаловедение, технологии энергетики, машино- и приборостроение — интегрируются конкретно для решения этих задач. В отношении развития военного кораблестроения действует другая ФЦП — «Развитие оборонно-промышленного комплекса на период с 2011-го по 2020 год». Благодаря этим программам крыловцы смогли начать строительство двух опытовых бассейнов, включая ледовый (его введут уже в этом году), самых современных в мире в области создания морской и ледостойкой техники. Моделирование корпусов в подобных бассейнах позволило, к примеру, за счет оптимизации геометрии обводки корпуса почти в полтора раза увеличить проходимость во льдах ледоколов нового поколения по сравнению со старыми при той же энергетике. Крыловский центр провел модернизацию почти всей существующей экспериментальной базы, пополнив ее новыми измерительными системами, и создал мощный вычислительный кластер.
Читать дальше
