Максим Калашников - Прорваться в будущее. От агонии – к рассвету!

Кто еще в 1984 приходил читать лекции в МФТИ? Сам академик и ракетостроитель Челомей, уважительно называя желторотых студентов «коллегами».

Вот вам для примера судьба директора Всероссийского (Всесоюзного) института авиационных материалов (ВИАМа), академик РАН Евгения Каблова. Как он вообще выдвинулся в Советском Союзе, окончив институт в середине семидесятых? Воспользуемся для этого интервью А. Механика с академиком.

«…После окончания Московского авиационного технологического института я был направлен в ВИАМ. Одновременно с дипломом я уже подготовил кандидатскую диссертацию по модифицированию силуминов, это сплавы алюминия с кремнием, и рассчитывал работать по этой тематике, но меня неожиданно решили направить в лабораторию жаропрочных сплавов. Объяснялось это тем, что в середине 70-х годов, когда стали выпускаться двигатели четвертого поколения, обнаружились проблемы усталостной прочности лопаток турбин. Двигатели работали только по 50–40 часов, а потом лопатки ломались. И тогда было принято решение: способных молодых ребят направить работать по этой теме.

Меня поразило, что мне, молодому специалисту, поручают решение сложнейшей проблемы. После анализа уже проведенных работ и литературы я пришел к выводу, что для достижения необходимой надежности лопаток необходимо изменить технологию изготовления литейной формы, в поверхностный слой которой надо ввести модификатор, позволяющий измельчить зерно поверхности охлаждаемой лопатки. Мои расчеты и исследования показали, что на эту роль подходил алюминат кобальта, который должен был синтезироваться из исходных материалов, а затем наноситься на форму при ее изготовлении. Для этого пришлось самостоятельно разработать специальную технологию.

Мы изготовили лопатки по новой технологии и отдали их на испытания. Через две недели стало ясно, что у нас таких свойств никогда не было. Я до сих пор помню этот протокол испытания. Потом я уже визуально, глядя на форму, мог определить ее качество. Потому что если форма качественная, то на ее поверхности получалась так называемая берлинская глазурь, как гжель с майоликой. Но когда я с этими результатами пришел к своему начальнику лаборатории, он мне сказал: «Молодой человек, вы плохо знаете теорию, не может быть, чтобы при мелкозернистой структуре материала были получены такие характеристики надежности. Дело в том, что при высоких температурах разрушение материалов в результате диффузии основных легирующих элементов идет по границе зерна. Чем меньше зерно, тем больше протяженность границ». То есть, наш результат противоречил общепринятой логике вещей.

Потребовались дополнительные исследования, которые показали, что новая технология изготовления форм позволила не только уменьшить размер зерен, но и улучшить качество их границ, что существенно уменьшило диффузионную проницаемость и подвижность этих границ.

Когда все вопросы были сняты, решили этот процесс внедрить в «изделие 89», которое до этого не могло пройти государственные испытания из-за отказа двигателей.

– Это о каком самолете идет речь?

– «Су-24». Меня пригласил академик Архип Михайлович Люлька, генеральный конструктор ОКБ «Сатурн», которое разрабатывало для него двигатель, выслушал – и я получаю на неделю в управление фактически полцеха литейного. Когда мы все сделали и прошли испытания, двигатель впервые получил стопроцентный ресурс работы. И министр подписал приказ о том, что все моторостроительные заводы должны внедрить мой метод при литье лопаток из сплавов «ЖСбУ» и «ВЖЛ 12У». И я поехал по всем моторостроительным заводам большой советской страны внедрять этот процесс, который и сегодня используется и работает.

Но оставался еще один вопрос. Дело в том, что лопатка имеет сложную пустотелую форму. А из сопромата известно, что если мы имеем пустотелую деталь, то всегда усталостная трещина должна зарождаться на внешней поверхности. Но лопатка разрушалась всегда изнутри. Это, казалось бы, противоречило правилам сопромата. Мне удалось доказать, что основная причина в том, что внутри и снаружи лопатки формирование структуры ее материала идет разными путями из-за разницы температур внешней оболочки и более горячего внутреннего стержня литейной формы, которые я предложил выровнять. В результате резко возросла однородность макроструктуры внутри и снаружи лопатки. Эту лопатку поставили на двигатель «АЛ-31Ф», который устанавливался на так называемое изделие «П-42».