ВИАМу - 75 лет! Много это или мало? Для человека - целая жизнь. А для истории?
Веками и тысячелетиями не менялись материалы, используемые человеком. Жилье, храмы, целые города создавались из одних и тех же пород камня, промышленные механизмы - из дерева и очень ограниченного числа металлов и сплавов. Оружие, предметы быта изготавливались из материалов, применяемых с глубокой древности вплоть до XIX века. И даже в технических новинках, например самолете А. Ф. Можайского, - лишь два десятка наименований материалов. Но в ХХ веке в сфере их разработки и производства произошла настоящая революция. В оборот вошли химические элементы, о существовании которых еще 100 лет назад просто никто не знал. Появились новые сплавы с уникальными свойствами, возникли новые классы материалов, такие, как пластмассы, стекло- и углепластики, наноматериалы. За три четверти века во Всесоюзном (теперь Всероссийском) институте авиационных материалов только для нужд авиации XX столетия создано около 2000 марок материалов.
Основоположник современной аэродинамики Николай Егорович Жуковский в 1918 году обратился к председателю Сов-наркома В. И. Ленину с предложением об образовании Центрального аэрогидродинамического института (ЦАГИ). Скоро в Москве на улице Радио появилась научная организация, которой было суждено многие годы определять пути развития не только российской, но и мировой авиации.
Основу института составили великие русские ученые: Н. Е. Жуковский, С. А. Чаплыгин, В. П. Ветчинкин, А. А. Архангельский, А. Н. Туполев и многие, многие другие. Решая сложнейшие задачи создания надежной авиационной техники, ученые и конструкторы очень скоро пришли к выводу, что авиация нуждается в собственных, совершенно новых материалах. Юность самолетостроения с ее машинами из дерева и перкаля заканчивалась. И хотя в ЦАГИ с самого начала существовал отдел испытаний авиационных материалов, было очевидно, что решение огромного комплекса возникающих проблем невозможно без создания специализированной научной материаловедческой организации.
Такое решение было принято в 1925 году на заседании коллегии ЦАГИ под председательством С. А. Чаплыгина. А еще через семь лет, в 1932 году, приказом наркома тяжелой промышленности Серго Оржоникидзе был основан ВИАМ.
Первым директором нового института назначили В. М. Десятникова. Организацией научной работы занялся известный ученый, профессор И. И. Сидорин, руководивший до этого отделением испытаний авиационных материалов в ЦАГИ.
Первоначально в состав ВИАМа вошло шесть отделов: общего металловедения, черных металлов, цветных металлов, авиалесов, химико-технологический и химико-аналитический. Однако очень скоро жизнь потребовала усложнения организационной структуры. В течение первых пяти лет число отделов-лабораторий возросло до девятнадцати.
Государство выделило средства на приобретение самого современного на тот момент испытательного оборудования. Создавая научный штат ВИАМа, Сидорин приглашал молодых талантливых выпускников Московского высшего технического училища, многие из которых в стенах института совершали замечательные научные открытия. Чтобы привлечь молодые кадры, Сидорину пришлось немало потрудиться. Уже с 1931 года МВТУ по его предложению готовило в своих стенах специалистов -материаловедов. В число первых выпускников вошли сагитированные И. И. Сидориным студенты других специальностей - в основном будущие станкостроители. Станкостроение являлось в то время одной из наиболее молодых специальностей. Студенты-станочники учились по контракту Станкопрома и получали стипендию 90 рублей, тогда как средняя зарплата по стране в то время составляла всего лишь 70 рублей. При переходе на другую специальность они рисковали потерять стипендию. Сидорин пригласил эту группу к себе и продемонстрировал им лучшие в мире условия для научной работы в новой области - высокий двухсветный зал, полный новейшего испытательного оборудования. Студентам показали металлографическую лабораторию с двумя лучшими микроскопами того времени - Ле-Шателье и Цейса, одну из первых в стране рентгенографическую лабораторию, коррозионную лабораторию и т.д. И молодые люди поняли, что оказались в подлинном храме науки о металлах, на самой передней линии фронта металловедческих изысканий. В той первой группе студентов были будущие ведущие специалисты ВИАМа С. Т. Кишкин и Н. М. Скляров. В работе ВИАМа принимали участие выдающиеся ученые. Одну из лабораторий возглавил Г. В. Акимов - непререкаемый авторитет в области коррозии, создавший вместе с И. И. Сидориным сталь высокой прочности хромансиль, почти на 25 лет опередив в этой области американцев.
По существу, развитие авиации и развитие материаловедения шли параллельно. Иногда именно появление новых классов материалов для воздушных машин способствовало созданию новых типов самолетов. Так, только после появления новых высокопрочных алюминиевых сплавов стало возможно построить Ту-95; лишь когда появились легкие жаропрочные материалы, конструкторы сумели создать газотурбинные двигатели.
Любопытно, что газотурбинный двигатель был изобретен еще в XIX веке. Его схему предложил русский профессор МВТУ В. В. Уваров. Однако, зная, как нужно строить такой двигатель, конструкторы всего мира не могли этого сделать по той причине, что не существовало материала, способного выдержать температуры выше 1000оС.
Первый жаропрочный сплав, известный сегодня под названием нимоник, появился достаточно случайно. Выдающийся английский ученый А. Гриффитс соединял никель с хромом. В одной из литейных форм по каким-то причинам оказался алюминий с титаном. Когда один из полученных образцов показал высокие характеристики по жаропрочности, ученый сначала не понял, почему это произошло, поскольку алюминий считался вредной легкоплавкой примесью, которой не место в жаропрочном сплаве. Уже позднее академик С. Т. Кишкин доказал теоретически, что титан и алюминий - важнейшие легирующие элементы, образующие так называемую упрочняющую гамма-штрих-фазу, которая и способствует достижению высокой жаропрочности.
Академик С. Т. Кишкин в СССР, идя собственным путем, создал целую группу жаропрочных сплавов, а также разработал технологию литья турбинных лопаток, что позволило после окончания войны построить серию двигателей для реактивной авиации. Но в институте не забывали и о хорошо проверенном старом. Специальная прочная и легкая древесина (дельта-древесина) оставалась основным материалом для истребительной авиации Великой Отечественной войны. Вероятно, сегодня уже мало кто знает и о том, что штурмовик Ил-2 - знаменитый "летающий танк" - тоже наполовину состоял из дерева. Вся его задняя часть была изготовлена из древесного шпона, но жизненно важные узлы и экипаж защищала броня, созданная также в ВИАМе. Другим вкладом в безопасность военных летчиков стали фибровые бензобаки. При попадании снаряда или осколка в металлический бак в нем образовывалась крупная пробоина с острыми рваными краями. Утечку топлива остановить было невозможно, а она в большинстве случаев приводила к пожару. В фибровых же баках пробоина получалась небольшой, а резина, которой проклеивали стенки, при контакте с топливом разбухала и затягивала отверстие. Это простое и в то же время исключительно эффективное решение спасло жизни тысячам наших летчиков.
Деятельность ВИАМа не ограничивалась авиацией. Он изначально закладывался как крупный национальный исследовательский центр по материалам. В его лабораториях решались серьезнейшие материаловедческие задачи атомного проекта. Создавая первую атомную бомбу, Игорь Васильевич Курчатов проводил здесь каждую субботу, вместе с академиками Кишкиным, Амбарцумяном, Бочваром вырабатывая оптимальные технические решения.
Здесь же обсуждались вопросы создания первого атомного реактора. Именно в ВИАМе был создан специальный сплав циркония с ниобием для тепловыделяющих элементов атомных реакторов (ТВЭЛ), который применяется до сих пор.
Другая "атомная" проблема, которую пришлось решать ученым института, касалась строитель ства центрифуг для получения ядерного топлива. Центрифуги должны были выдерживать нагрузки при скорости вращения до 1300 оборотов в секунду. Такие нагрузки оказались не под силу самым прочным сталям. И лишь когда академик И. Н. Фридляндер предложил использовать алюминиевый сплав, проблему решили (см. "Наука и жизнь" № 3, 2006 г. - Прим. ред.).
Специалисты института разработали фундаментальную систему управления качеством авиационных материалов - СУПРАКАМ, раз и навсегда определившую технические условия для опытных, мелкосерийных и промышленных производств, максимально обеспечивающие требования надежности и безопасности. Система эта выстроена, что называется, "до звона", никто не имеет права вносить какие-либо изменения в технологическую документацию, разработанную ВИАМом.
Такая централизация и концентрация разработок и ответственности позволила вполне успешно решить проблему обеспечения наших летательных аппаратов качественными материалами.
В лучшие для отечественной авиационной промышленности 60-е годы в штате института насчитывалось около 10 000 человек. Без преувеличения можно утверждать, что ВИАМ собрал цвет научно-технической интеллигенции страны, способной решать самые сложные научные задачи.
В юбилейном для нашего института году, конечно, приятно говорить о прошлых успехах и достижениях. Но, не ответив на главный вопрос, трудно думать о будущем. А для людей науки главное - это востребованность их труда. Они должны ощущать, что их труд необходим государству для его развития, для улучшения условий жизни людей, обеспечения их прав и свобод.
Президентом страны была абсолютно правильно поставлена задача перевода государства на инновационный путь развития. Что необходимо для того, чтобы это стало реальностью? Прежде всего, Россия остро нуждается в четко сформулированной инновационной и промышленной политике. Я имею в виду комплексные меры по формированию, укреплению и управлению государственным сектором науки, которые должны рассматриваться в едином контексте научно-инновационной и промышленной политики, исходя из долгосрочных национальных приоритетов. В федеральном законе "О науке и научно-технической политике" необходимо определить понятие "государственный сектор науки", его структуру, организационно-правовую форму научной организации, принципы государственной поддержки и управления. Должно быть зафиксировано его назначение как системы, обеспечивающей выполнение государством своих конституционных обязательств в области развития страны, науки, образования, здравоохранения, обеспечения обороноспособности и национальной безопасности.
При этом особую важность приобретает выбор организационно-правовой модели научной организации, способной эффективно функционировать, обеспечивая не только извлечение прибыли, но и получение новых знаний и перевод этих знаний в наукоемкую продукцию или лицензионные соглашения.
С этой точки зрения наиболее полно и успешно инновационный процесс может быть реализован в рамках национальных исследовательских центров, предложения по созданию которых должно подготовить правительство в соответствии с поручением президента от 25 декабря 2006 г.
Создание таких центров возможно на базе институтов РАН и государственных научных центров (ГНЦ). Они, располагая исследовательской и опытно-экспериментальной базой, способны выполнить весь цикл работ - от фундаментальных и поисковых исследований до внедрения промышленных технологий и даже получения на этой основе высокотехнологичной конкурентоспособной продукции. На протяжении последних 15 лет Россия в своем развитии опиралась на форсированный экспорт сырья и просто "проедала" то научно-техническое наследство, которое досталось ей от СССР, опаздывая с глубокой структурной модернизацией экономики, развитием новых направлений науки и технологий.
Вполне очевидно, что переход к инновационному пути развития страны невозможен с опорой только на корпоративную науку, поскольку цели корпораций часто не совпадают с задачами и интересами государства. Государство должно располагать собственными институциональными структурами в сфере прикладных и фундаментальных исследований, способными обеспечить решение приоритетных национальных задач научно-технического и технологического развития. Все технологически развитые страны с рыночной экономикой, несмотря на существование мощных частных промышленных корпораций, имеют многочисленную сеть государственных научно-исследовательских организаций по стратегически важным направлениям (авиация, космос, оборона, атомная энергетика и т.д.).
По моему твердому убеждению, только государственный сектор науки (институты РАН, государственные научные центры, ведущие вузы) в состоянии в комплексе обеспечить все виды фундаментальных, поисковых и прикладных исследований, экспертные разработки и заключения, накопление и обработку информации и подготовку кадров. Государственный сектор науки способен и должен обеспечить сертификацию продукции, безопасность эксплуатации технически сложных промышленных систем, формирование кооперации между наукой и бизнесом и т.п. Иными словами, он должен сыграть ключевую роль в активизации инновационной деятельности. Национальные исследовательские центры, созданные на базе ГНЦ и институтов РАН, могли бы стать одним из важнейших, ключевых факторов структурных сдвигов в российском хозяйстве, в которых так нуждается сегодня страна.
Однако эффективность деятельности госсектора науки может быть обеспечена только при условии государственной поддержки в области организационного, финансового и нормативно-правового обеспечения инновационной деятельности.
Еще одним ключевым вопросом сегодняшнего дня является подготовка и привлечение к творческой работе высококвалифицированных научных кадров, специалистов высшего, среднего звена. Он требует постоянного внимания со стороны государства, бережного, разумного подхода к реформированию системы профессионального среднего и высшего образования. Безразличие к созданию подготовленной в научном и техническом отношении рабочей силы равносильно интеллектуальному и промышленному разоружению и представляет непосредственную угрозу способности нашего государства продолжать занимать положение мирового лидера.
Чтобы строить экономику, основанную на знаниях, нужны серьезно подготовленные научные, инженерно-технические, рабочие кадры. Самые большие средства, вложенные в науку, в обновление производства, не принесут желаемого результата, если не будет людей, способных генерировать и осуществлять смелые идеи. Необходимо активно пропагандировать моду на интеллект. Власть должна продемонстрировать обществу через систему стимулов и поощрений, что люди, представляющие интеллектуальную элиту нации, получают всемерную поддержку у государства.
См. в номере на ту же тему
А. ЖИРНОВ - Крылатые металлы и сплавы.
М. БРОНФИН - Испытатели - исследователи и контролеры.
И. ФРИДЛЯНДЕР - Старение - не всегда плохо.
Б. ЩЕТАНОВ - Тепловая защита "Бурана" началась с листа кальки.
С. МУБОЯДЖЯН - Плазма против пара: победа за явным преимуществом .
БЮРО НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ.
Э. КОНДРАШОВ - Без неметаллических деталей самолеты не летают.
И. КОВАЛЕВ - В науку - со школьной скамьи .
С. КАРИМОВА - Коррозия - главный враг авиацииc.
А. ПЕТРОВА - Посадить на клей.
