Авиационное материаловедение во второй половине ХХ века

В СССР и в России во второй половине ХХ века вся история авиационного материаловедения связана с историей ВИАМа. В это время авиационное материаловедение сформировалась как наука, и «цитаделью» этой науки в СССР и России был ВИАМ. Это время можно назвать эпохой расцвета авиационного материаловедения. Прежде всего, потому, что на эти годы пришёлся разгар холодной войны, а значит и технологической гонки между СССР и США, что подстёгивало развитие авиационных материалов. И как следствие – бурное развитие авиации всех уровней и назначений, что опять же увеличивало темпы и объёмы исследований и изысканий в области авиационного материаловедения.

Ознаменовалась эта эпоха созданием теории легирования высокопрочных алюминиевых сплавов. Над этой проблемой работали в течение 20 лет, начиная с 1950 года. Кроме того в этот период были заложены основы технологического процесса точного литья крупногабаритных деталей для изделий авиакосмической техники.

3 июня 1951 г. была создана первая в СССР лаборатория титановых сплавов, что послужило началом развития титана в стране. Основал эту лабораторию «отец отечественного титана», профессор, доктор технических наук, Сергей Георгиевич Глазунов (1908 – 2001 гг.). Он внёс большой вклад в разработку технологии получения высококачественного титана из отечественных руд, технологии и оборудования для вакуумной дуговой плавки и фасонного литья, промышленной технологии производства титановых полуфабрикатов, а также в освоение титановых сплавов в авиационной и ракетно-космической отраслях промышленности. Под его руководством проведены фундаментальные исследования в области металловедения титана, на основе которых разработано более 30 титановых сплавов.[3] На сегодняшний день, во много благодаря усилиям Глазунова, Россия является крупнейшим в мире производителем и поставщиком титана и титановых сплавов.

В период с 1955 по 1970 гг. велись работы по созданию бериллиевых сплавов, разработаны высокопрочные коррозионностойкие свариваемые стали для «стального» истребителя МиГ-25, а также разработана технология точного литья деталей из жаропрочных сплавов, созданы технологические процессы и оборудование для направленной кристаллизации и литья лопаток ГТД с монокристаллической структурой. Также в это время велись работы не только по металлам и конструкционным материалам, в частности были разработаны теоретические основы и созданы новые виды полимерных связующих, лакокрасочных материалов, клеев, герметиков, теплозащитных и эрозионностойких материалов, специальных покрытий, многофункциональных неметаллических (радиопрозрачных, радиопоглощающих) материалов.

В период с 1960 по 2000 гг. активно велись разработки в области неметаллических материалов различного назначения. Был разработан комплекс неметаллических материалов (высокопрочные стеклопластики, органические стекла, армирующие наполнители, радиотехнические материалы и др.), обеспечивающих изготовление конструкций для ракетной и авиационной техники. Была создана лаборатория полимерных композиционных материалов (КМ). Разработаны основы материаловедения и технология нового класса конструкционных и многофункциональных КМ. Осуществлялось внедрение полимерных КМ в конструкции планеров самолетов Ан-124, Ан-225, МиГ-29, Ту-160, Су-26, лопастей и планера вертолетов Ка-32, Ка-50, Ми-26, статорных лопаток и корпусных деталей газотурбинных двигателей Д36, Д18, космических и ракетных комплексов, искусственных спутников Земли.

Кроме того, разработано более 100 пожаробезопасных материалов для интерьера всех типов пассажирских самолетов и вертолетов, что исключило случаи возгорания материалов интерьера. На сегодняшний день ВИАМ – единственная организация в странах СНГ, которая располагает всем комплексом испытательного оборудования по оценке пожаробезопасности материалов.

В этот период разработан комплекс уникальных материалов (волокна, теплозащита, клеи, углерод-углеродные материалы, лакокрасочные покрытия), а также средств неразрушающего контроля, обеспечивший создание многоразового космического корабля «Буран». К ним можно добавить создание высокотемпературных гидравлических жидкостей для сверхзвуковой авиации и взрывопожаробезопасных жидкостей для гражданской авиации, а также противообледенительных авиационных жидкостей.

Создана лаборатория защитных технологических и жаростойких эмалей. Разработаны основы синтеза и технология получения и нанесения нового класса высокотемпературных стеклокерамических покрытий и материалов. Осуществлено внедрение покрытий на заводах различных отраслей промышленности при производстве самолетов МиГ-25, Ил-76, Ан-22, Ту-160, Су-25, Су-27, МиГ-29, практически всех авиационных газотурбинных двигателей, жидкостных реактивных двигателей. Впервые в мировой практике созданы реакционноотверждаемые покрытия для теплозащиты МКК «Буран». Разработаны научные основы создания керамических, углеродкерамических и стеклокерамических композиционных материалов и покрытий.[4]

Также в период до 2000 г. предложена и реализована концепция создания интеллектуальных и адаптирующихся полимерных композиционных материалов. Впервые в мировой практике выполнено крыло обратной стреловидности из адаптирующегося углепластика для самолета С-37. Начато широкое внедрение полимерных композитов в самолето- и вертолетостроение: Ту-204, Ил-96-300, Ту-334, Ил-114, Ка-62, С-37 и др.

В 1982 г. за заслуги в создании и обеспечении материалами новых образцов техники ВИАМ награжден орденом Октябрьской революции, а в 1994 г. ВИАМ присвоен статус Государственного научного центра РФ (Постановление Правительства РФ от 29.03.1994 г. № 247). Этот статус подтвержден Постановлением Правительства РФ от 29.01.2000 г. № 159-Р и Распоряжением Правительства РФ от 31.12.04 г. № 1769-р.