Новости

28

Июня

90 лет ВИАМ: легче, прочнее, технологичнее!


28 июня 1932 года Приказом по Народному комиссариату тяжёлой промышленности в СССР был образован Всесоюзный научно-исследовательский институт авиационных материалов – знаменитый ныне ВИАМ, материалы разработки которого на протяжении 90 лет определяют развитие и успехи отечественной авиации и космонавтики. Фундаментальные и прикладные исследования в области материаловедения позволили учёным ВИАМ создавать новые поколения крылатых металлов, сплавов и неметаллических материалов, что в немалой степени обеспечило государству решение приоритетных национальных задач научно-технического и технологического развития.

Фото: Стенд ВИАМ на МАКС.

Созданный в 1918 году по инициативе Николая Жуковского Центральный аэрогидродинамический институт занялся решением задач, связанных с созданием новой авиационной техники. Однако очень скоро в ЦАГИ пришли к выводу, что авиация нуждается в совершенно новых материалах: эпоха самолётов из дерева и перкаля заканчивалась. Несмотря на то, что в ЦАГИ существовал специальный отдел испытаний авиационных материалов, было очевидно, что решение целого комплекса возникающих проблем невозможно без создания специализированной научной материаловедческой организации. Решение о её создании было принято в 1925 году, а ещё через семь лет, в 1932 году, был основан ВИАМ.

Институту были выделены средства на покупку самого современного испытательного оборудования, в научный штат ВИАМ пригласили талантливых выпускников Московского высшего технического училища, которое с 1931 года уже готовило в своих стенах специалистов-материаловедов. Фактически процессы развития авиации и материаловедения шли параллельно и были тесно взаимосвязаны: появление новых классов материалов часто способствовало созданию новых типов самолётов, и наоборот – авиаконструкторы, решая задачи создания новой техники, ставили перед учёными ВИАМ задачи по разработке новых материалов с заданными свойствами.

Только для нужд авиации XX века в ВИАМ создано около 2000 марок материалов. Сталь и алюминий, титан и пластмассы, клеи и дерево, керамика и композиты, стекло и резина, лаки и краски – все эти и многие другие материалы с уникальными свойствами разрабатывались и испытывались в ВИАМ. Со временем институт стал главным национальным исследовательским центром в области материаловедения, деятельность которого не ограничивалась только авиацией. Космос, оборона, атомные проекты, энергетика, строительство, медицина – сфера приложения разработок ВИАМ исключительно широка и охватывает важнейшие отрасли народного хозяйства.

ВИАМ внёс огромный вклад в строительство боевых самолётов времён Великой Отечественной войны, проводя исследования с целью повышения их живучести и улучшения лётно-технических характеристик. Для штурмовика Ил-2 была разработана особая гетерогенная броня, которая защищала жизненно важные узлы самолёта, благодаря чему он был неуязвим для ружейного и пулемётного огня противника и получил прозвище "летающий танк". Была решена сложнейшая задача создания "прозрачной брони", состоявшей из бронеэкрана из силикатного стекла и тыльного слоя из органического стекла, что обеспечивало одновременно высокую пулестойкость и идеальную прозрачность обзора без искажения видимости. Другим новшеством стали эластичные фибровые бензобаки с резиновым протектором: благодаря упругим свойствам фибры рваные края при повреждении топливного бака быстро затягивались, прекращая утечку топлива. Это спасло жизнь тысячам военных лётчиков.

Не прекращались в годы войны и фундаментальные исследования. В этот период закончена теоретическая работа "Единая теория прочности материалов", издан не имевший мировых аналогов двухтомный "Справочник ВИАМ" по авиационным материалам, заложены основы физики металлических конструкционных и жаропрочных сплавов, основы теории структурной коррозии металлов, развита теория авиационной брони, предложен новый сплав В-95, превосходящий дуралюмин по прочностным характеристикам на 20-40%.

Разработки ВИАМ в послевоенное время приобретают исключительную важность для научно-технического и технологического развития страны. В 1950-1970-е годы разработаны первые бериллиевые сплавы, комплекс полиэтилсилоксановых жидкостей для авиадвигателей, высокопрочные коррозионно-стойкие свариваемые стали, специальные кислотостойкие стали. Создана серия материалов для атомного проекта – сплавы для тепловыделяющих элементов атомных реакторов, полимерные композиционные материалы оболочки центрифуг для получения ядерного топлива. Разработки ВИАМ позволяют в предельно сжатые сроки создать ракету-носитель Р-7 с двигателями РД-107 и РД-108, спускаемый космический аппарат "Восток", орбитальные станции "Салют", "Алмаз" и "Мир", межпланетные космические станции и спутники серий "Космос", "Молния" и "Метеор".

В 1951 году в ВИАМ создана лаборатория титановых сплавов, разработавшая более полусотни титановых сплавов различного назначения, из которых около тридцати выпускаются серийно. Титан стал подлинно крылатым материалом: доля титановых сплавов в самолётах колеблется от 4 до 10-12%, а в ракетной технике составляет до 30%.

В 1970-1990 годах в ВИАМ начала работу лаборатория полимерных композиционных материалов, создавшая свыше 300 марок композитов. Они нашли применение в конструкции самолётов и вертолётов, газотурбинных двигателей, космических и ракетных комплексов, искусственных спутников Земли. В 1973-1987 годах создан комплекс уникальных материалов в интересах программы "Энергия" – "Буран", в общей сложности 39 принципиально новых материалов и 230 технологий, в первую очередь – теплозащитные материалы, значительно превосходившие по своим характеристикам мировые аналоги.

В 1990-е годы ВИАМ вместе со всем российским авиапромом пережил тяжелейший системный кризис. Однако институт научился работать в условиях рыночной экономики, пересмотрел кадровую стратегию. Благодаря поддержке государства с 2002 года на базе ВИАМ созданы высокотехнологичные малотоннажные производства, обеспечивающие модернизацию технологической инфраструктуры и позволяющие наладить выпуск необходимых материалов, организовать подготовку специалистов, создать собственный Учебный центр для подготовки молодых специалистов. Сегодня в институте функционируют высокотехнологичные малотоннажные производства по материалам нового поколения, которые выпускают свыше 230 наименований продукции.

Сегодня Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов входит в состав Национального исследовательского центра "Курчатовский институт". Результаты работы учёных ВИАМ неизменно остаются в центре внимания участников и гостей Международных авиационно-космических салонов МАКС. От разработки современных материалов в значительной степени зависят перспективные пути развития отрасли, обороноспособность, технологическая независимость и безопасность государства в целом. В 2019 и 2021 годах центральное место в экспозиции ВИАМ отводилось разработкам в области аддитивных технологий, меняющих технологический уклад промышленного производства будущего. На МАКС-2019 были представлены макеты беспилотных летательных аппаратов, "напечатанные" на базе созданного в институте аддитивного производства полного цикла, детали для авиационных двигателей ПД-14 и ПД-35, изготовленные по технологии селективного лазерного сплавления, образцы рабочих лопаток газотурбинных двигателей с защитными и упрочняющими покрытиями, уникальные лакокрасочные покрытия, звуко- и вибропоглощающие материалы. На МАКС-2021 демонстрировались малоразмерные газотурбинные двигатели МГТД-20 и МГТД-150, более 70% деталей которых изготовлены из металлопорошковых композиций на базе аддитивного производства ВИАМ. Кроме того, на стенде ВИАМ можно было увидеть образцы созданных углеродных тканей, препрегов, герметиков, органопластиков, угле- и стеклопластиков. В рамках деловой программы салона институт провёл конференцию по новым перспективным материалам и технологиям для авиакосмической техники.

Надеемся узнать о новых открытиях и разработках ВИАМ на МАКС-2023!

Фотоматериалы ВИАМ: ВСЕРОССИЙСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ АВИАЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ.