«Наш инструмент позволит сократить время изготовления "Ангары" и повысить ее конкурентоспособность» — Иван Черных

«Наш инструмент позволит сократить время изготовления "Ангары" и повысить ее конкурентоспособность» — Иван Черных

Дата публикации 8 февраля 2021 10:00 Автор Фото Татьяна Ляпистова Источник фото Из архива Ивана Черных

Аспирант ОмГТУ Иван Черных, чья разработка в области сварки может вывести авиакосмическую индустрию, кораблестроение, производство автомобилей и другие отрасли на новый мировой уровень, в День российской науки дал большое интервью «ОМСКРЕГИОНУ».

В Омском государственном техуниверситете улучшают метод сварки для производства на ПО «Полет» ракеты «Ангара» – новая разработка может стать прорывной. Ее автор, аспирант кафедры «Металлорежущие станки и инструменты» Иван Черных, намерен вывести металлообработку в России на новый уровень. Кроме науки, он заинтересовался еще ювелирным делом – изготавливает кольца из титана. Ко Дню науки, 8 февраля, «ОМСКРЕГИОН» пообщался с молодым ученым, узнал подробнее о его исследованиях, сложностях в работе, мечтах. Также Иван рассказал, каким видит развитие науки — в частности, в Омске.

– Иван, интерес к науке, машиностроению у вас с детства проявлялся? В семье кто-то был связан с наукой?

– Нет, мама у меня старшая медсестра, дедушка – полковник, бабушка работала лаборантом в химической сфере. В детстве я занимался в кружке авиамоделирования. Мы делали модели автомобилей, самолётиков, корабликов, проводили соревнования, у меня было много дипломов. Интерес к технике остался, и я выбрал инженерную специальность, пошел на нее и не прогадал. Бакалавриат окончил с красным дипломом, магистратуру – тоже, а в школе был троечником. Не знаю почему, может, было неинтересно. В 9-м и 10-м классах самостоятельно прошел весь школьный курс физики и химии, чтобы хорошо сдать экзамены.

– Было ли желание учиться в другом городе? У нас всё-таки тенденция, что молодежь уезжает.

– Я не хотел ехать никуда в другой город, у меня здесь семья и друзья. Политех выбрал, поскольку здесь дают хорошее инженерное образование. И документы только сюда подавал.

– Расскажите о вашем пути в аспирантуру, как пришли к разработке нового метода сварки для производства «Ангары»?

– С третьего курса бакалавриата я работал лаборантом на кафедре, потом в магистратуре – инженером в новой лаборатории механической обработки. Там есть станок для сварки, купленный специально для изучения и внедрения сварки методом трения с перемешиванием для производства Ангары на «Полете». А потом я поступил в аспирантуру и получил грант на трансформацию этого процесса сварки в упрочнение.

– В целом над какими исследованиями сейчас работаете?

– У меня три направления работы. Первое – сварка трением с перемешиванием. Этим мы занимаемся для «Полета». Новый процесс сварки позволяет получать быстро качественные швы. При этом квалификация сварщика практически никак не влияет на качество шва.

Второе направление вытекает из первого – это упрочнение методом сварки. Например, берём заготовку из стали для будущего ножа. Обрабатываем ее и получаем упрочненный участок, твердость которого может быть в 2-3 раза выше, чем в принципе у этого металла.

Третье направление новое - мы изучаем термическую обработку титана, которая меняет покрытие металла, его цвет. Делаем кольца, потому что это выглядит красиво. Функционального значения в этой разработке нет.

– Почему решили заниматься именно методом сварки трением с перемешиванием, какие у него преимущества?

– Он был мало исследован, особенно в России. Несмотря на то что эта технология существует с 1991 года, поначалу ее недооценивали. Активное изучение началось только в 2010-х годах. Это актуальная и достаточно интересная для меня тема, потому что это новый процесс соединения металла. Соответственно, есть возможность внести вклад в развитие метода сварки и обработки, который будет в дальнейшем применяться в разных сферах. Он уже применяется в NASA, Boeing, Space X, Mazda, Honda, при производстве кораблей.

– Как продвигается исследование, какие результаты уже есть?

– Во-первых, мы подобрали оптимальные режимы сварки. Мы взяли два кусочка материала без шва и со сварочным швом и разорвали их. Прочность получилась практически одинаковая. Разница на 1-2%, обычно прочность намного меньше. Попробовали почти все материалы - алюминий, сталь, титан, нержавейку, медь. Также сварили алюминий со сталью, получилось хорошо.

Ещё мы разработали инструмент, который позволяет при сварке одновременно делать зачистку– это наше преимущество. При сварке металл немного выплывает наружу. Это не считается большим дефектом, но на ракете это нужно обязательно убирать. Допустим, «на Ангаре» диаметр одного бака ракеты три метра, их может быть десять штук, каждый длиной до 10-12 метров. Там очень много сварочных швов. Предположим, что один варится примерно час, потом он должен быть зачищен, это ещё минут 20. При этом надо переналадить станок со сварки на чистку.

Наш инструмент может делать это одновременно. Я не видел, чтобы заграницей такое применялось, особенно на ракетах. Получается можно сократить время изготовления «Ангары», снизить себестоимость и повысить ее конкурентоспособность.

– То есть аналогичной разработки в мире нет?

– В мире есть инструменты, которые позволяют одновременно осуществлять сварку и зачистку, но насколько я знаю, их продают уже в сборе со станком, что в принципе удорожает его. На крупных предприятиях они не используются, иначе бы об этом писали. Наша разработка отличается тем, что инструмент можно поставить на любой станок для сварки. Но при этом он будет дешевле, потому что конструкция у нас достаточно простая.

– Когда планируется внедрить эту технологию на предприятиях? Какие компании, кроме «Полета», заинтересованы в вашей разработке?

– На «Полете» планируем внедрить в этом году. Этот метод обсуждали с заводом Баранова, с крупнейшим производителем титана в мире – «ВСМПО-Ависма». И «Транснефть» интересовалась сваркой стали для трубопроводов. Сначала мы будем внедрять эту технологию в нашей стране, потом планируем выходить на международный рынок.

– В прошлом году вы начали изготавливать кольца из титана. Как к вам пришла эта идея?

– На нашей кафедре изучают обработку титана для машиностроения, авиастроения и т. д. И мы задумались, как он полируется, как получать зеркальную поверхность. При нагреве титан меняет температуру и образует покрытие синего, фиолетового и других цветов. Исследований на эту тему я особо не увидел, потому что практической ценности это не имеет. Это просто визуально красиво. В интернете высветилось видео, как итальянец делает кольца, мне понравилось. И мне пришло в голову сделать кольцо из титана, была заготовка. Подумал, вроде это несложно, купил оборудование, попробовал – и получилось.

– В Омске больше никто не делает кольца из этого металла? Можете занять новую нишу в городе.

– Титановых колец в Омске никто не делает. Вообще в России есть производства. Да, мы планируем зарегистрировать предприятие, но пока кольца не продаем. Занимаюсь этим пока как хобби, делаю кольца по вечерам и выходным. На одно кольцо уходит часа 3-4. Уже штук 20 сделал, часть раздал друзьям. В ближайшее время планируем делать часы, оправы для очков и браслеты.

–  С какими проблемами сталкиваются молодые учёные в Омске? Хватает ли оборудования, финансирования для исследований?

– По финансированию я бы не сказал, что есть значительные проблемы, потому что есть достаточно много систем и конкурсов, которые позволяют получить гранты. Я получил грант в 500 тыс. рублей в конкурсе «УМНИК». Также наше студенческое конструкторское бюро, которое я основал, выиграло университетский конкурс на финансирование изучения процесса сварки. Сейчас ещё я выиграл конкурс на получение стипендии президента, тоже по сварке, – 22 тыс. рублей в месяц. Ещё мы подали заявки в Российский научный фонд на грант в 6 млн рублей. У нас крупные проекты, связанные с режущим инструментом и сваркой.

Из проблем могу отметить, что у нас нельзя просто заниматься наукой, приходится работать. У меня основная работа – преподавание, а наука – это дополнительное. Если бы была возможность, я бы значительно меньше преподавал. Мне нравится эта работа, но нагрузка слишком большая, бывает по три-четыре пары каждый день. Когда ты студент – это ещё терпимо, когда преподаватель – уже сложновато. К тому же я учусь в аспирантуре, и у меня есть свои пары как у студента. У преподавателя ещё учебно-методическая нагрузка - какие-то документы, учебные планы, рабочие программы. Это сильно отвлекает от науки.

– Каким видите свое будущее после аспирантуры?

– У меня есть мечта – защитить кандидатскую и отправиться в отпуск, отдохнуть подальше от науки, чтобы не выгореть. Чем ближе к защите, тем меньше свободного времени остаётся, больше загруженность. Хочу посетить несколько стран, и Россию проехать от края до края. Потом буду докторскую писать в том же направлении, только уже более фундаментальное исследование, из которого может вытечь прикладное.

Вообще мечтаю стать во главе этого направления в России, его надо развивать и внедрять на разные заводы, чтобы наша продукция выходила на мировые рынки.

– Вы часто ездите на научные фестивали и конкурсы. Если сравнивать Омск с другими городами, как вы оцениваете уровень развития нашей науки?

–  В чем-то мы лучше, а в чем-то отстаём. У нас есть направления, которые очень хорошо развиты, например химические технологии, нефтегазовое дело, машиностроение. Но есть города, более крупные промышленные центры, где эти направления ещё более развиты, где больше финансирования, заинтересованных предприятий, которые пытаются что-то новое у себя внедрить. Это Москва, Петербург, Новосибирск, Томск.

– Как, по вашему мнению, будет развиваться наука в целом и конкретно в ОмГТУ?

– Нас ждет увеличение коммерческих и предпринимательских проектов, наука будет с коммерческой жилкой. Молодые ученые будут пытаться продавать свои разработки. И университет сейчас делает на это упор. И мне кажется, будет хороший результат. По сварке нашу разработку уже готовим запатентовать.

– Что вас интересует кроме науки, чем увлекаетесь? Что читаете, что слушаете?

– Раньше много читал художественной литературы, а сейчас мало времени остается. В основном научные статьи читаю. Музыкой занимаюсь, на гитаре умею играть, на клавишных немного, сам научился. К сожалению, в музыкальную школу никогда не ходил. Из последнего читал Пелевина. Любимый автор у меня Рэй Брэдбери. Когда читаешь «Марсианские хроники», такая атмосфера приятная. Из отечественных авторов нравится Достоевский.

Из музыки предпочитаю иностранные группы, рок, но не жёсткий. К примеру, финскую группу «Poetsofthefall».

– Чтобы хотели добавить от себя? Может, обратиться к молодым омичам?

– Я бы хотел сказать: не нужно думать, что нет возможностей в нашем городе. Возможностей очень много. Можно и зарабатывать хорошо и реализовать себя, как специалист, учёный, и заниматься творчеством. Есть стереотип, что, когда пытаешься чего-то достичь, открыть свой бизнес, внедрить свои идеи, на тебя начинают давить государство, коллеги, конкуренты. Это не так. Наоборот, в основном поддерживают.

– Спасибо за интересную беседу, Иван. Желаем вам удачи в реализации научных проектов!

Распечатать страницу
Добавить комментарий