Николай Жаворонков - Создано человеком
Все эти качества композиционных материалов открывают конструкторам возможность искать и находить новые невиданные решения, нередко ломающие традиционные представления о возможностях техники вообще. Так, создание американскими специалистами сверхзвукового самолета с обратной стреловидностью, направленной вперед (так называемая схема утки), а не назад, как в обычных сверхзвуковых самолетах, стало реальностью лишь благодаря использованию именно таких уникальных композитов. Схема утки перспективнейшее конструкторское решение, если, конечно, крылья модели будут обладать высочайшей жесткостью. Такую жесткость обеспечивают конструкции самолета композиционные материалы, и ни один традиционный металлический сплав здесь им не конкурент. Потому что только композиционные материалы обладают исключительно высокой усталостной прочностью, а процесс развития усталостных трещин происходит в них в сто раз медленнее, чем в материалах традиционных.
Перспективы использования композиционных материалов, совершенствования их - самые обнадеживающие.
По крайней мере, путь, по которому следует сегодня идти создателям новых материалов, совершенно ясен, поскольку очевидно, какие именно комбинации способны гарантировать наибольший эффект. Это, прежде всего, сочетание высокопрочных волокон и алюминиево-литиевых сплавов, а для условий работы при высоких температурах - использование титановой и никелевой матриц.
Можно ли недооценивать роль композиционных материалов в ускорении научно-технического прогресса в таких важнейших отраслях, как машино- и приборостроение, электроника и авиация? И хотя советская индустрия и сегодня может гордиться серьезными достижениями в создании композиционных материалов, мы все еще рассматриваем их как материалы будущего.
Но почему только будущего? Они нам нужны сегодня, понадобятся завтра, без них не обойтись и послезавтра.
Им трудиться в нынешней двенадцатой пятилетке, определять достижения тринадцатой. Но для этого уже сегодня темпы работы по созданию композиционных материалов должны быть ускорены. Стране необходима мощная индустрия по производству волокон и композиционных материалов. Эта задача поставлена XXVИ съездом КПСС:
"создать и освоить производство новых видов высокопрочных и высокомодульных химических волокон и нитей..." - говорится в его документах.
Отечественная химическая наука располагает богатейшими возможностями для ее реализации. И это немаловажно. Ибо, как говорил Д. И. Менделеев, "...чтобы найти, надо ведь не только глядеть и глядеть внимательно, но надо и знать многое, чтобы знать, куда глядеть".
Мы много знаем и знаем, куда глядеть. Значит, остается единственное реализовать эти знания, создавая в союзе с промышленностью новейшие композиционные материалы"
По законам ускорения
В ящиках моего письменного стола хранятся камни.
Разные по весу, виду, округлые и с острыми краями, с тяжелым металлическим блеском и совсем темные, почти черные. Это все образцы руд, привезенные из многочисленных поездок по стране. И взяты они тоже из разных мест - на открытых карьерах и в подземных рудниках. Иногда выпадает свободная минута, выдвинешь ящик - и вспыхнут спящие в нем сколы неярким блеском, тотчас высветив в памяти, где, когда, какой из них взят. Вот этот кругляк, похожий на картофелину средних размеров, подарок морских геологов, "ежик", ощетинившийся каменными иглами, - из Казахстана.
Ну а этот тяжелый, словно металлический битень, родом из Норильска.
С Норильским горно-металлургическим комбинатом имени А. П. Завенягина, о котором я уже упоминал в этой книге, меня связывает старая дружба. Приходилось там бывать, а в последний раз совсем недавно.
И каждый раз, вернувшись из поездки, очень долго переосмысливаешь то, что видел, с чем познакомился, к чему прикоснулся. Потому что живет Норильск по законам и правилам, получившим сейчас обобщающее определение ускорение.
Коллективов и предприятий, работающих по тем же нормам, в стране много. И у каждого, естественно, свои особенности и свои трудности. А вот задача у всех общая - получить конечный продукт производства лучшего качества, в сжатые сроки и с наименьшими затратами.
Пожалуй, в несколько упрощенном виде это положение и выражает сущность тех перемен, которые происходят сейчас во всем народном хозяйстве.
Однако понятие "ускорение" отнюдь неэквивалентно убыстрению производственных темпов любыми способами, вплоть до расточительного отношения к недрам, к минеральным богатствам Земли. И нам отнюдь не безразлично, как, за счет чего тот же металл или уголь обошелся сегодня народному хозяйству недорого. А что будет завтра, послезавтра?
Пресса и телевидение в последнее время все чаще рассказывают о пагубности погони за дешевизной добычи минерального сырья в некоторых регионах страны.
В Воркуте, например, некоторые шахты находятся сегодня под угрозой закрытия, поскольку здесь долгое время эксплуатировались только угольные пласты, дающие сиюминутную выгоду. Такое расточительное отношение к недрам отнюдь не содействует ускорению, а подрывает его основу - многоплановое использование всех возможностей и резервов. И минерального сырья прежде всего.
А оно, как известно, невосполнимо.
Проблема рационального использования сырьевой базы складывается из многих компонентов. Поэтому над ней и работают представители разных наук. И, прежде всего, горняки. Это они определяют, каким именно способом добывать тот же уголь (открытым или закрытым), руду, минералы, чтобы те обошлись государству как можно дешевле.
Определение же наиболее рациональных, безотходных способов переработки добытого сырья - дело химиков и металлургов. И представители этих наук, как и подобает хорошим хозяевам, в зависимости от потребностей экономики, время от времени "пересматривают" свои возможности, синтезируя, транформируя, соединяя, казалось бы, несовместимое. Создавая поистине "из всего все".
Возникла, скажем, у создателей космической техники потребность в тех же жаропрочных и сверхпрочных материалах или в материалах с особыми электрофизическими свойствами - химия приняла на них социальный заказ. И не просто приняла, а постаралась выполнить его с наименьшим уроном для природы, минимально беря из ее бесценных кладовых нужные сокровища.
- Конечно, для решения некоторых задач достижений и опыта одной какой-то конкретной науки оказывается порой недостаточно. И тогда трудности преодолевают объединенными усилиями. Так, нревращение графита в алмаз осуществилось, например, багодаря творческому союзу химии и физики. А когда понадобился материал более твердый, чем алмаз, и, главное, гораздо превосходящий его по теплостойкости, отечественная химия на основе нитрида бора создала боразон - сверхтвердый материал, ие теряющий режущих свойств даже в условиях сверхвысоких температур, когда алмаз просто-напросто сгорает.
От такой "замены" одного супертвердого материала другим экономика и природа не остаются, как говорится, внакладе. Можно привести и другие примеры из истории научно-технической революции в нашей стране.
Но такова уж специфика моей науки, что, преодолев одну трудность, она тотчас собирает силы для штурма другой, что полностью соответствует потребностям того же ускорения. Да и как, собственно, оно могло бы реализовываться, если б заранее не планировалось бы его технико-экономическое обеспечение. А оно определяется предвидением. И реализацией научных достижений в практическом применении, в производстве. "Правда", например, в одной из своих публикаций рассказывала о том, что в Удачнинском (Якутия) ремонтно-строительном специализированном управлении хорошо известны сверхтвердые материалы под названием "киборит", "карбонит", "теплонит". И хотя расшифровать эти диковинные названия могут далеко не все ремонтники, инструменты, изготовленные из этих, еще недавно никому не известных, материалов, помогают им многократно сократить сроки реставрационных работ деталей большегрузных карьерных самосвалов. А расшифровываются эти пока что непривычные названия довольно просто: киборит - как киевский, созданный на основе кубического нитрида бора, теплонит - обладающий теплопроводностью, большей, чем медь.
Что же собой представляют эти материалы? Они сродни боразону. Только их основа в отличие от него не просто нитрид бора, а кубический нитрид бора.
Новый искусственный режущий материал позволяет обрабатывать самые твердые сплавы, ему оказываются по силам такие операции, перед которыми пасовал в свое время инструмент с алмазным профилем. К тому же резцы из новых материалов так миниатюрны, что умещаются на ладони, а раньше под "станок", производящий точно такую же работу, приходилось отводить небольшую комнату.
Созданы и киборит, и карбонит, и теплонит в Институте сверхтвердых материалов Академии наук Украинской ССР. В том самом институте, который четверть века назад освоил выпуск искусственных алмазов. И хотя черные, неказистые на вид резцы, изготовленные из новых материалов, и отдаленно не напоминают сверкающие камни, для промышленности они поистине - алмазы. Да и как иначе назовешь инструмент, несколько штук которого способны обеспечивать годовую потребность такого гиганта, как Киевский завод имени И. Лепсе. Потребность же его определяется количеством выпускаемых изделии.
