|
Юрий Артеменко
ПОИСКИ, УДАЧИ, ОШИБКИ
Выпускник ФТФ ДГУ 1960 г.
| |
Юрий Григорьевич
Артеменко. |
|
После окончания физтеха со специальностью «инженер-механик по двигателям летательных аппаратов» я представить себе не мог, что стану работать технологом- материаловедом. Сначала воспринял это в штыки, но вскоре понял, что буду заниматься очень важными для ракетной техники проблемами, смирился и вот уже почти 44 года работаю в комплексе новых материалов и перспективных технологий ГКБ «Южное» им. М.К.Янгеля.
Каждая разработка ГКБ «Южное» требовала создания принципиально новых конструкционных, теплозащитных, эрозионностойких и других материалов специального назначения и технологических процессов изготовления на их основе деталей и узлов сложной формы. В ряде случаев в конструкцию вновь разрабатываемых изделий для обеспечения их весового и эксплуатационного совершенства закладывались материалы с уровнем характеристик, существенно превышающим характеристики выпускаемых промышленностью аналогов. Многие материалы под целевые задачи необходимо было разрабатывать впервые. Завод, естественно, не мог изготавливать изделия из «желаемых» материалов. Заводу нужны были отработанные технологические процессы, материалы, имеющие технические условия на поставку, конкретных поставщиков.
Сжатые сроки, задаваемые правительством на создание новых образцов ракетной техники, требовали, как правило, срочной разработки новых материалов. Для каждого из них необходимо было исследовать полный комплекс физико-механических и теплофизических характеристик, которые требовались для проведения тепловых и прочностных расчетов, исследовать другие эксплуатационные свойства, освоить промышленное производство ряда исходных компонентов, полуфабрикатов, деталей и узлов разрабатываемых изделий, провести их оценочные испытания с выдачей заключения о допуске на комплектацию изделия.
Решение всех этих вопросов требовало объединения усилий ряда научно- исследовательских институтов и промышленных предприятий различных отраслей народного хозяйства страны.
Координацию работ по созданию и внедрению новых материалов и технологических процессов, начиная от выдачи технического задания на их разработку до внедрения в производство, на предприятии осуществляло специальное материаловедческое подразделение – отдел 9. В 1960 году отдел состоял из группы ведущих инженеров-технологов, в распоряжение которых цехами завода при необходимости выделялись квалифицированные рабочие для выполнения конкретных работ. Он не располагал собственной производственной базой.
В этот период КБ совместно с заводом завершали освоение серийного выпуска изделий конструкции ОКБ-1 и одновременно вышли с инициативой разработки ракеты принципиально новой конструкции – К63. Это потребовало решения комплекса материаловедческих и технологических вопросов: разработки легких алюминиевых сплавов и профильных конструкций на их основе, специальных сталей и титановых сплавов, технологии автоматической сварки и ее контроля, технологий штамповки, электрохимической обработки, специальных теплозащитных и теплоизолирующих покрытий, методики контроля герметичности топливных отсеков и др.
Многие экспериментальные работы по созданию новых теплозащитных материалов, отработке технологии изготовления узлов и деталей выполнялись руками молодых инженеров. Ни один из них не гнушался «черновой» работы и был готов в любой момент выехать в срочную командировку в любой город страны для решения вопросов со смежными организациями не только по вопросам отработки материалов и технологий, но и снабжения, добычи необходимого оборудования, приборов и главное – заимствования опыта, приобретения знаний.
Отработка новых материалов и технологий проводилась на вновь созданном экспериментальном производстве, которое было укомплектовано камерами подготовки компонентов и пропитки материалов связующим, слесарными столами и нестандартными установками, приспособлениями для нанесения покрытий, печами для отверждения полимерных материалов. Отделом изготавливалось большое количество узлов и деталей для комплектации отрабатываемых штатных изделий, предназначенных для натурных испытаний. Усилилась связь отдела с цехами завода. Нередко отработка и освоение новых технологий проводились в цехах ЮМЗ или других заводов-изготовителей с непосредственным участием наших специалистов.
В этот период зародилось тесное сотрудничество отдела со многими научно-исследовательскими институтами страны:
Институтом металлокерамики и специальных сплавов (в дальнейшем Институт проблем материаловедения АН УССР) – по разработке теплозащитного покрытия для защиты головных частей (ГЧ) от теплового воздействия, а также псевдосплава АВМГ-1 для вкладышей критического сечения маршевого РДТТ.
НИИ-88 (в дальнейшем Центральный научно-исследовательский институт машиностроения, Центральный научно-исследовательский институт материаловедения) – по разработке теплозащитных покрытий для защиты ГЧ, тонкослойных – для теплоизоляции переходных отсеков, разработка специальных сплавов, исследование и паспортизация материалов.
Всесоюзным институтом авиационных материалов – по разработке радиопоглощающих покрытий для защиты от радиолокационного обнаружения, материалов оптической защиты, в том числе от поражающих факторов ядерного взрыва, разработка специальных связующих, клеев, конструкционных пластмасс, специальных легких сплавов и др.
Институтом электросварки им. Е.О. Патона АН УССР – по разработке технологии автоматической сварки узлов из различных металлов и сплавов.
Научно-исследовательским институтом конструкционных материалов на основе графита по разработке конструкционных графитов для аэродинамических рулей, углеграфитовых тканей специального назначения, в дальнейшем серии углерод-углеродных композиционных материалов.
Всесоюзным институтом легких сплавов по разработке специальных легких сплавов и технологии изготовления на их основе профильных конструкций.
Всесоюзным институтом огнеупоров – по разработке радиопрозрачных материалов и рядом других институтов.
Какой видится работа в отделе в этот период? Бытовки корпуса довольно ухожены. Чуть ли не каждый день комиссия по чистоте проверяет санитарное состояние помещений. Сотрудники в них бывают редко. Случается, здесь собираются смежники, конструкторы проектных отделов, заводчане, заказчики. Идет не совсем тихая и совсем не спокойная беседа...
Основная работа на участке. Шум вентиляции, работающих станков, на производственном участке всплески открытой сварки, пулеметные очереди клепки отсеков в соседнем цехе завода. Далеко неароматный запах различных смол, клеев, толуола, бензина, ацетона, этилового спирта, пролитого подгоревшего глицерина. Нередки случаи возгорания глицерина в печах полимеризации. Едкий дым по всему пролету. День начинается и заканчивается обходом участков начальником отдела. Вручную готовят связующее, смешивают его с порошкообразными наполнителями. Аналогично наносят на ткань суспензию, разрезают её на заготовки, которые тут же наносят на головную часть. Одновременно трамбуют наконечник и напыляют тонкослойное покрытие на приборный и переходный отсеки ракеты. В соседней камере ослепительный ультрафиолет от плазмы. Работают в основном молодые инженеры. Несколько рабочих им помогают. Это позже появились пропиточная и разрезочная машины, станки для намотки, появился специально оборудованный участок приготовления связующего, загерметизированные и снабженные отводом летучих аэродинамические печи полимеризации. На участках отдела шла обычная, не очень приятная, но, как оказалось, очень нужная работа. Готовились узлы и детали для комплектации изделий, предназначенных для летных испытаний... Работа идет непрерывно. Кропотливо. Обязательно нужно сделать. Рабочий день заканчивался в восемь, девять вечера. Все это принималось как должное. Нужно сделать!
При разработке теорий на основе новых идей существуют разные подходы и оценки эффективности. В 60-е годы была принята в основном теория разрушения теплозащиты в условиях эксплуатации. Основной смысл её заключался в том, что полная энергия разрушения ТЗП состоит из теплоты нагрева, плавления, испарений материалов, входящих в ее состав, теплоты физико-химических превращений, происходящих в теплозащите при ее нагреве, энергии механического разрушения. Из теплового баланса исключалась масса механически унесенного непрореагировавшего материала. Были разработаны сложные математические формулы для проведения тепловых расчетов.
Начался поиск наиболее эффективных рецептур материалов. Изготавливались образцы. Проводились их исследования. Затем изготавливались опытные конструкции для проведения испытаний в струе при огневых испытаниях камер сгорания.
Но сложная и красивая теория оказалась несостоятельной. В реальных условиях эксплуатации не реализовывались ожидаемые химические реакции. Введение же тугоплавких порошкообразных наполнителей (окислов, карбидов, нитридов и т.д.) приводило к утяжелению теплозащиты, ее охрупчиванию и повышенному механическому уносу. Более простая теплозащита на основе кремнеземной ткани и фенолформальдегидной смолы оказалась более эффективной и нашла широкое применение во всех разработках КБ.
В это же время оценивались эффективные тугоплавкие покрытия, наносимые методами газоплазменного и плазменного напыления. Ожидалось, что нанесение на защищаемые поверхности металлоконструкций тугоплавких, твердых, низкотеплопроводных покрытий из окислов алюминия, циркония, карбидов надежно защитит их от теплового и механического воздействий газового потока. Была даже сделана попытка создания на этой основе неохлаждаемой жидкостной камеры сгорания. Однако выяснилось, что подобные покрытия могли надежно функционировать только в малых толщинах (доли миллиметра). Увеличение толщины до 2-3 мм приводило к снижению прочности сцепления с основой. Кроме того, покрытия в толстых слоях отличались недостаточной термостойкостью.
Заманчивой казалась идея создания цельного неразъемного углерод-углеродного сопла, утопленного в камеру двигателя, нашедшая много сторонников в КБ и НИИГрафите. Была разработана модельная конструкция цельного углерод-углеродного сопла для отработки технологии изготовления и испытаний в экспериментальном пороховом газогенераторе. Ответ оказался проще: сопло невозможно было изготовить из-за тех же термических напряжений, возникающих в нем уже на стадии высокотемпературных технологических операций. Позднее были созданы раздельные углерод-углеродные конструкции: вкладыш, входной воротник, раструб.
Но через все эти поиски, удачи и ошибки необходимо было пройти.
Нынешний период деятельности комплекса проходит в новых условиях в сложной экономической и финансовой ситуации. Возникающие теперь трудности иного характера и опыт их преодоления приобретается, как говорится, на марше. И, тем не менее, нам удаётся решить, практически, все задачи, которые стоят перед нами – материаловедами.
Нам удалось сохранить интеллектуальный потенциал коллектива и войти в структуру Национального космического агентства Украины (НКАУ) в качестве Научно-технического центра материаловедения.
Я благодарен родному физтеху за полученные знания, желаю коллективу его преподавателей здоровья, удачи и долгих лет плодотворной творческой жизни..
 
|
