CC BY
22
И научные исследования,
и массовое производство
Пятидесятые годы ХХ в. характеризовались бурным развитием промышленности Беларуси. В ноябре 1955 г. в Белорусском политехническом институте (БПИ) была организована кафедра «Технология металлов», одним из направлений работы которой стала новая для нашей страны порошковая металлургия, позволяющая создавать композиционные материалы с уникальными свойствами, а также изготавливать в массовом производстве детали сложной формы при помощи ресурсосберегающих технологий без дополнительной или при минимальной механической обработке. Бессменным руководителем кафедры с 1955 по 1989 г. являлся Олег Роман — академик НАН Беларуси, заслуженный деятель науки и техники БССР.
Уже через год после ее создания при кафедре начала функционировать небольшая лаборатория, приоритетными направлениями исследований и опытно-технологических работ которой стали прежде всего антифрикционные и конструкционные детали, самосмазывающиеся подшипники скольжения. Серьезное внимание было уделено вопросам создания спеченных фрикционных материалов для узлов трения — тормозов и муфт сцеплений автотракторной и дорожно-строительной техники.
В 1957 г. на заводе дорожного машиностроения «Ударник» было начато изготовление антифрикционных втулок. А первый хозяйственный договор на производство шестерен масляного насоса из порошков железа и углерода для
Харьковского тракторного завода был заключен в 1959 г. Вскоре был налажен выпуск достаточно большой номенклатуры изделий для Минского тракторного и Минского автомобильного заводов.
В 1960 г. лаборатория получила новый статус — Центральной базовой лаборатории порошковой металлургии. Был определен штат подразделения в 40 человек, создан Научно-технический совет, членами которого стали не только сотрудники кафедры и факультета, но и ведущие производственники. Таким образом, несмотря на то что НИОКР в области порошковой металлургии в Беларуси были начаты несколько раньше, именно дату образования Центральной базовой лаборатории, 23 сентября 1960 г., принято считать официальной датой рождения порошковой металлургии нашей страны.
В начале 1960-х гг. на кафедре появились аспиранты. Среди них были Евгений Дорошкевич (с 1993 по 2002 г. — генеральный директор объединения, а затем концерна порошковой металлургии, доктор технических наук, профессор) и Павел Скоков, который впоследствии работал проректором Витебского института легкой промышленности, в настоящее время — профессор. Известнейший ученый в области теории прессования порошковых материалов Геннадий Жданович был первым докторантом кафедры. Еще один видный ученый с мировым именем в области теории процессов прессования порошковых и композиционных материалов и математического моделирования этих процес-
сов —успешно окончивший аспирантуру при кафедре, ныне доктор технических наук, профессор кафедры «Прикладная механика и основы проектирования» МИТХТ им. М.В. Ломоносова Владимир Перельман.
С 1961 г. в лабораторию пришел работать Петр Витязь. Основными направлениями исследований Базовой лаборатории в 60-е гг. ХХ в. были: разработка теории процессов формования металлических порошков, создание фрикционных материалов, новых технологических процессов, направленных на замену дефицитных и дорогостоящих материалов.
Широкое развитие получили работы сотрудников лаборатории по применению импульсных нагрузок для формования металлических порошков, исследованию свойств материалов при высоких скоростях нагружения. В районе Острошицкого Городка стал создаваться специальный полигон для проведения исследований, выпуска опытно-промышленных партий продукции с использованием порохов и бризантных взрывчатых веществ.
От института — к научно-производственному объединению
Возросший объем работ, увеличение числа научных сотрудников и, главное, результативность исследований позволили поставить вопрос о преобразовании лаборатории в Научно-исследовательский институт. И Совет Министров БССР принял соответствующее решение.
В 1973 г. в Минске была проведена первая в СССР международная выставка
«Порошковая металлургия». К моменту организации в мае 1977 г. второй выставки был открыт корпус опытного производства института, в котором и прошло это представительное мероприятие с участием практически всех крупных компаний мира, работающих в данной сфере. Параллельно состоялась и международная конференция с докладами ведущих ученых Европы и США. В дальнейшем подобные мероприятия стали традиционными.
В 1978 г. в институте было организовано Специальное конструкторско-технологи-ческое бюро. Значительно расширилось опытное производство и возросли объемы выпускаемой научно-технической продукции. Фундаментальные труды сотрудников института в области поведения материалов в условиях динамического нагружения и сварки взрывом нашли практическое применение на комбинате «Североникель», а также на Норильском горно-металлургическом комбинате, Московском медеэлектро-литном заводе, на Красноярском алюминиевом заводе.
Одним из активно разрабатываемых направлений стало создание пористых порошковых материалов, работоспособность и область применения которых определяются наличием взаимосвязанной системы пор. Оно нашло практическое использование при разработке огромного числа фильтрующих, капиллярно-пористых и изделий со специальными свойствами для различных отраслей промышленности бывшего СССР и нашей республики. Успехи, достигнутые в
развитии теории и практики порошковой металлургии, широкое внедрение разработок в народное хозяйство и возросшие требования со стороны потребителей республики позволили институту выйти с предложением о создании в Беларуси специализированного завода порошковой металлургии мощностью 10 тыс. т. Идея получила поддержку, и Правительство республики приняло решение о создании Белорусского республиканского научно-производственного объединения порошковой металлургии (БР НПО ПМ) в составе НИИ порошковой металлургии (головная организация), Специального конструкторско-технологического бюро с опытным производством, экспериментально-лабораторного полигона и строящегося в г. Молодечно завода по производству изделий из металлических порошков. Одновременно в Белорусском политехническом институте был открыт специальный факультет «Новые материалы» для подготовки специалистов по порошковой металлургии, композиционным материалам, нанесению защитных покрытий.
В 1986 г. на Молодечненском заводе порошковой металлургии были введены в эксплуатацию цех по производству изделий из металлических порошков, предназначенных для фильтрации жидкостей и газов, фазоразделения, распределения газовых и жидкостных потоков, глушения звуковых колебаний, огнепреграждения и др., и, впервые в СССР, цех по серийному производству тепловых труб с капиллярно-пористой структурой и теплоотводов на их основе
для охлаждения силовых полупроводниковых приборов.
С этого времени резко возросло и производство фрикционных деталей, прежде всего для МТЗ. Впервые продукция белорусских порошковиков была включена в народнохозяйственный план СССР. Начались отработка и поставка деталей для Минского подшипникового завода и Завода дорожного машиностроения. Так в республике появилась мощная научная, опытно-экспериментальная, промышленная и учебная база порошковой металлургии. В 1987 г. был достигнут пик численного роста — здесь работало 2727 человек.
В марте 1996 г. БР НПО ПМ реорганизовано в Белорусский государственный научно-производственный концерн порошковой металлургии — БГ НПК ПМ. В марте 2002 г. он включен в состав Национальной академии наук Беларуси. В ноябре 2006 г. произошла реорганизация БГ НПК ПМ в Государственное научно-производственное объединение порошковой металлургии (ГНПО ПМ).
ГНПО ПМ родилось в стенах БПИ (ныне — Белорусский национальный технический университет — БНТУ). И все эти годы становления порошковой металлургии в стране шел взаимообогащаю-щий обмен между БНТУ и НПО идеями, технологиями, специалистами. ГНПО ПМ сегодня — это ведущий в Беларуси межотраслевой исследовательский и производственный центр, действующий в ключевых для промышленного комплекса страны сферах.
Рассказать, как происходило становление Института порошковой металлургии (ИПМ) НАН Беларуси, мы попросили технического руководителя Испытательного центра института кандидата технических наук Владимира ЧЕКАНА, проработавшего в его стенах 42 года.
— Владимир Александрович, как получилось, что судьба связала вас с Институтом порошковой металлургии?
— В 1968 г. мой однокурсник по БПИ предложил мне прийти на работу в лабораторию порошковой металлургии, которая располагалась на заводе «Ударник». Я согласился и вскоре получил удостоверение сотрудника под номером 52. Наш относительно небольшой коллектив уже тогда решал достаточно широкий спектр задач. Среди прочих в состав лаборатории входила группа «Гамма» под руководством профессора Василия Беляева, которая занималась импульсной обработкой металлов и, в частности, сваркой взрывом. В ней я и стал работать.
— Почему группу назвали «Гамма»?
— Не потому, что специально придумывали красивые названия. Просто так
От колыбели к зрелости
совпало — это было сокращение от «группа армированных металлических материалов».
— Сварка взрывом тогда была в диковинку. Почему в лаборатории начали ею заниматься?
— Потому что она обеспечивает великолепное качество соединения. Такой сваркой можно скрепить даже те металлы, которые не имеют металлургического сродства, скажем, медь и молибден соединить сложно. Это было очень перспективное направление. К примеру, я получил в данной области около 20 авторских свидетельств на изобретения. На эту же тему была и моя кандидатская диссертация, которую защитил в 1976 г. В том же году я уехал на стажировку в Манчестерский институт науки и технологий.
— Как бы вы сравнили зарубежную и отечественную научную работу тех лет?
— В СССР тогда было очень много препон в обращении со взрывчатыми веществами, а за рубежом — нет. В итоге из стажировки я привез очень много интересного материала, на базе которого собирался писать докторскую диссертацию. Но жизнь распорядилась иначе. По приезде на родину руководство института предложило мне возглавить отдел физико-химических исследований, который впоследствии преобразовался в Центр исследования и испытания материалов.
— Насколько быстро рос Институт порошковой металлургии?
— На волне новизны направления порошковой металлургии многое было делать, наверное, проще, чем сейчас. В те времена каждая новая деталь, созданная при помощи наших ученых, обеспечивала существенный прирост характеристик. Кроме того, наш коллектив получал мощную поддержку
Первого секретаря ЦК КПБ Петра Ма-шерова.
— Но зато, наверное, из-за новизны темы было тяжело подобрать специалистов?
— Мы сами их растили на своей кафедре белорусского политехнического института. Кроме того, были распространены зарубежные стажировки, и очень многие наши сотрудники прошли через них. Наконец, в Киеве базировался Институт проблем материаловедения — головная организация в области порошковой металлургии СССр, который существенно нам помогал.
— Тогда деятельность порошко-виков была востребована больше, чем сейчас? Если сравнить внедрение разработок в те времена и сегодня — в СССР оно шло проще?
— Слово «внедрение» прочно укоренилось в нашем лексиконе именно с той поры. даже хорошие разработки в основном пробивали себе дорогу с трудом. Заводам, которые использовали ту или иную технологию годами, менять что-либо было сложно. Приведу пример. В командировке в Москве, на предприятии, производящем вертолеты, я стал свидетелем такой сцены: в кабинет главного металлурга пришел начальник одного из цехов и предложил использовать новые, улучшенные заклепки. А металлург ответил ему: «для того чтобы получить разрешение, нам нужно будет пять лет писать письма и обивать пороги в Министерстве авиационной промышленности». Можете себе представить? аналогичная ситуация была и в других производственных отраслях. Нужно было строго соблюдать утвержденную технологию и регламенты. бюрократическая машина была очень неповоротливой и изменения осуществляла по долгосрочным планам. Но зато когда
внедрение все-таки происходило, удачная разработка поддерживалась на 100%. Мы точно знали, что результаты нашего труда будут востребованы. увы, в наше время создавать новое приходится на свой страх и риск.
— Чем запомнилось время перестройки, инициированной Горбачевым?
— С точки зрения развития технологий для нас это время было удачным. Выставки, конференции серьезно повысили наш имидж среди специалистов во всем мире, и они охотно приезжали на наши мероприятия. Мы находили средства на покупку самого современного оборудования. В общем, это был своеобразный пик в истории порошковой металлургии нашей страны. К сожалению, потом начался провал. Промышленные предприятия стали сокращать выпуск продукции, а мы были напрямую привязаны к ним. Настали трудные времена. руководство объединения усиленно искало пути выхода из создавшейся ситуации, предпринимало попытки освоить производство изделий, которые еще могли быть востребованы. Но, несмотря на это, потерь избежать не удалось, коллектив в поисках лучшей жизни покинуло много толковых специалистов.
— Как бы вы охарактеризовали нынешний период в жизни ГНПО ПМ и ИПМ?
— Последние несколько лет мы работаем довольно стабильно. Наша работа востребована — на зарплату и небольшую премию себе зарабатываем. благодаря техническому перевооружению, с которым помогает НАН беларуси, начинаем возрождать производство деталей, которые временно были забыты, активно ведем научные исследования. В будущее смотрим уверенно.
Ю
о том, чем сегодня живет отечественная порошковая металлургия и каковы перспективы ее развития, мы попросили рассказать генерального директора Государственного научно-производственного объединения порошковой металлургии (ГНПо ПМ) члена-корреспондента Александра ИлЬЮщЕНКо.
— Александр Федорович, можно ли сказать, что ИПМ — головная организация объединения и она «тянет» на себе основную часть дел?
— Все предприятия и организации, входящие в состав ГНПо, достаточно равноправны и одинаково напряженно работают. утверждать, что институт решает львиную долю задач, было бы некорректно. объем выполняемых объединением работ в год составляет более 35 млрд руб., из которых чуть больше третьей части приходится на Институт порошковой металлургии и две трети — на остальные подразделения.
— Каким образом организовано взаимодействие между структурами ГНПО?
— руководство и координация осуществляются из единого административного центра, так что проблем во взаимо-
действии не возникает, любые вопросы оперативно решаются. Вместе с тем большой по численности сотрудников нашу администрацию не назовешь — 9 человек.
— Что бы вы выделили в качестве перспективных направлений работы?
— Две государственные программы — по развитию порошковой металлургии и сварки и утилизации боеприпасов с истекшим сроком хранения, — которые концептуально определяют научную политику ГНПО на ближайшую и дальнюю перспективу. Если говорить о второй программе, то в ее рамках мы выполняем проект государственной инновационной программы развития — речь идет о строительстве двух новых специализированных заводов. Объем финансирования этих работ в текущем году составляет 38 млрд руб. Это серьезные инвестиции — почти 50% от всех, которые осуществляет НАН Беларуси в 2010 г. Причем одно из производств должно заработать уже совсем скоро.
— Чем оно будет заниматься?
— Завод приступит к выпуску важной импортозамещающей продукции — так называемых промышленных эмульсионных взрывчатых веществ. Тем самым на 99% будут обеспечены потребности белорусских промышленных предприятий, добывающих отраслей во взрывчатых материалах, которые сегодня приобретаются за рубежом за валюту.
Антифрикционные и конструкционные изделия, выпускаемые на ПРУП МолЗПМ
—А какой будет специализация второго завода?
— Он займется утилизацией боеприпасов так называемого повышенного могущества с истекшим сроком хранения. Такой завод возводится впервые в практике стран СНГ и решит важные социальные задачи по обеспечению безопасности. Он должен вступить в строй в 2011 г.
— Что нового ожидается в области порошковой металлургии?
— Наш институт осуществляет научное сопровождение целого ряда разработок, которые внедряются не только на опытном производстве ИПМ, но и на Молодечненском заводе порошковой металлургии. В целом сегодня в Беларуси работают 16 предприятий и участков этой отрасли. Наш институт помогает скоординировать их деятельность. При этом решается ряд важных научных задач в области создания новых материалов и технологий. Среди них конструкционные порошковые материалы с повышенными плотностью и прочностью. Результатом должно стать их внедрение на нескольких промышленных предприятиях, в том числе на Минском тракторном заводе. Целый ряд опытных образцов таких изделий уже существует и сейчас проходит широкую промышленную эксплуатацию.
— В наши дни порошковая металлургия в Беларуси активно развивается или выживает?
Фрикционные диски
— Если взять в качестве критерия объемы выпуска порошковых изделий, то можно говорить о положительной динамике роста. Если выбрать в качестве критерия, к примеру, уровень квалификации специалистов, которые трудятся в области порошковой металлургии, то в ИПМ теперь работает 43 кандидата и 9 докторов наук. Много это или мало? Для сравнения: 10 лет назад у нас было не более 30 кандидатов наук, а докторов можно было посчитать по пальцам одной руки.
— Значит, ваше направление развивается...
— Выходит, так. Да и показатели финансово-хозяйственной деятельности тоже неплохие. Средняя зарплата работников постоянно увеличивается. Когда я пришел на должность директора института в 1997 г., общий объем выполняемых ИПМ работ за год составлял менее 1 млн долл. в эквиваленте. Сегодня эта цифра — более 4,5 млн долл. То есть прогресс, и существенный, есть.
— В то же время к успеху можно идти различными путями. Вы идете экстенсивным путем — наращивая производство сравнительно простых изделий, или интенсивным
— зарабатывая на инновациях?
— В разработке нового мы не стояли на месте никогда, не стоим и сейчас. Наверное, в нынешних рыночных условиях это и невозможно. Работая с предприятия-
ми-потребителями, мы постоянно сталкиваемся с растущим уровнем требований к выпускаемой нами продукции. Это касается не только повышения качества изделий с точки зрения неких точностных параметров, но и увеличения срока их службы, роста стойкости в условиях действия агрессивных сред, интенсивного износа. Существенно улучшить перечисленные показатели можно, только создавая новые композиции и проверяя их в условиях эксплуатации, изучая результаты в нашем испытательном центре. К примеру, сейчас интересным направлением стало введение в состав новых материалов нанокомпонентов. Научная работа в стенах ИПМ осуществляется очень серьезная. Накоплен огромный опыт, сформированы соответствующие школы ученых. Причем изыскания ведутся не только в традиционной области улучшения прочностных характеристик продукции, но и в области трения, создания современных фрикционных и антифрикционных, пористых материалов. Пристальное внимание уделяется разработке миниатюрных тепловых труб, материалов для нанесения защитных покрытий, получению изделий сложной формы перспективными методами инжекционного порошкового формования. В частности, у нас есть для этих целей современное оборудование, и мы вполне успешно разрабатываем и изготавливаем инжекционными методами изделия, которые отлично проходят промышленные испытания.
—Если сравнить уровни разработок в сфере порошковой металлургии белорусских и западных ученых, каковы наши позиции? Мы в роли догоняющего или, наоборот, опережаем иностранных коллег?
— Дать такую оценку достаточно сложно. В первую очередь из-за того, что для нее нужно иметь четкие критерии. На мой взгляд, главным показателем здесь должно быть широкое промышленное освоение технологии, процесса. Без ложной скромности могу сказать, что
на просторах бывшего СНГ мы являемся самым крупным производителем и поставщиком продукции порошковой металлургии. Я не говорю о том, что мы можем захватить западные рынки—там есть свои производители, которые, естественно, тоже развивают свою науку, причем с большими, чем у нас, возможностями по финансированию. Но и мы активно участвуем в различных международных разработках на достаточно высоком уровне. При этом наши результаты высоко оцениваются зарубежными коллегами.
— Насколько мешает развитию НПО нынешний период мирового экономического кризиса?
— Я не скажу, что сейчас работается легче, чем 10 лет назад. Но за прошедшее время приобретен определенный опыт, жизнь научила готовить почву для того, что будет происходить завтра. Наше стабильное финансовое состояние — результат того, что ранее мы несколько лет подряд проводили соответствующие переговоры, готовили предложения коммерческим партнерам, заинтересовывали потенциальных заказчиков в результатах проводимых нами исследований. Ныне институтом заключено 5 контрактов с Министерством обороны Индии, с департаментом научных исследований данного министерства. Общий объем финансирования по ним — около 2 млн долл. Эта работа долгосрочная, рассчитанная на трехлетний период. Если в ходе сотрудничества будут получены убедительные положительные результаты, то данный проект будет продолжен и по истечении 3 лет. Точно так же мы собираемся развивать отношения с Вьетнамом. один контракт с этой страной уже подписан. Также ведутся переговоры и подписан первый контракт с Китайской Народной Республикой. Кроме того, идет плодотворная работа с партнерами из Западной Европы, в частности из Германии. То есть мы серьезно думаем о перспективе, обеспечивая фундамент деятельности НПО на
следующие несколько лет уже сейчас. И это позволяет более уверенно смотреть в будущее. Если известно, какое будет финансирование через год-пол-тора, можно планировать свою работу и развивать конкретные направления.
— О чем у вас, как у руководителя, сегодня больше всего «болит голова»?
— Беспокоит кадровый вопрос. На мой взгляд, сегодня самое главное — привлечь в науку молодежь. Я мечтаю, чтобы нам удалось создать такие условия, когда у дверей института образовалась бы очередь из молодых специалистов, которые стремились бы попасть к нам в штат и проводить научные исследования. Будет эффективно решен кадровый вопрос — решатся и все остальные.
Институт порошковой металлургии умеет поддержать свои технологические достижения и добивается успеха в получении полной отдачи от созданных технологий и инноваций. В таком ключе работает научно-исследовательская лаборатория капиллярно-пористых материалов ИПМ НАН Беларуси, которая занимается разработкой и производством всех типов тепловых труб. Заведующий лабораторией кандидат технических наук Виктор МАЗЮК делится секретом успеха.
— Тепловые трубы (ТТ) — изделия, пользующиеся за рубежом растущим спросом. Данная тематика активно развивается около 40 лет. Общим признаком данных теплопередающих устройств является функционирование по принципу замкнутого испарительно-кон-денсационного цикла. ТТ могут иметь произвольную форму (быть круглого, прямоугольного сечения, прямыми, изогнутыми и т.д.). В простейшем же виде тепловая труба представляет собой полый герметичный предварительно отвакуумированный корпус, внутренняя поверхность которого имеет пористую капиллярную структуру, насыщенную жидким теплоносителем. В нагреваемой части трубы (зона испарения) испаряется жидкий теплоноситель с поглощением теплоты, а в охлаждаемой части (зона конденсации) пар, перетекающий по паровому каналу, конденсируется с выделением теплоты. Движение пара в тепловой трубе происходит за счет разности его давлений, возникающей, в свою очередь, из-за различия температуры зон. Возвращение конденсата в зону испарения осуществляется по капиллярной структуре через зону транспорта под действием капиллярных сил. Благодаря использованию для передачи теплового потока скрытой теплоты парообразования эффективная теплопроводность тепловых труб может быть в сотни раз больше, чем у меди.
—Для чего применяют ТТ?
— Их используют в самых разных областях. В энергетике — для создания теплообменников, помогающих утилизировать сбросную теплоту продуктов сгорания (на паровых котлах малой мощности, бойлерах, печах, газотурбинных установках). Все чаще тепловые трубы востребованы в разработках возобновляемых источников энергии — для нагрева воды или воздуха до 80—100 °С и генерации пара в системах преобразования солнечной энергии, прямого преобразования солнечной энергии в
электрическую, использования низкопотенциального тепла земли, вод морей и океанов. Наибольшее распространение ТТ получили в радиотехнике, электронике, приборостроении, где они нужны для эффективного охлаждения и термоста-тирования труднодоступных элементов аппаратуры — интегральных схем, резисторов, полупроводниковых и вакуумных приборов, трансформаторов и т.д. Традиционными областями применения ТТ являются также космическая техника и авиация. С помощью тепловых труб на космических аппаратах осуществляется эффективный теплосброс, терморегулирование отсеков, термостатирование телескопов орбитальных обсерваторий, антенн дальней связи и др.
— Однако тепловые трубы недешевы. Какие их качества перевешивают стоимость?
— К основным преимуществам ТТ по сравнению с традиционными элементами теплопередающих систем следует отнести: простоту конструкции; отсутствие подвижных деталей и бесшумность работы; малые массогабаритные характеристики; отсутствие затрат энергии на перемещение теплоносителя; надежность работы; высокую эквивалентную теплопроводность. Способность тепловых труб поддерживать почти постоянную температуру по всей поверхности охлаждаемого элемента устраняет неравномерность нагрева, вызывающую механические напряжения и разрушение электрических соединений. Это значительно повышает надежность аппаратуры, поскольку современные полупроводниковые приборы весьма чувствительны к изменению рабочей температуры. Так, ее снижение всего на 20% дает уменьшение интенсивности отказов в 3 раза. Кроме того, применение теплоотводов на основе тепловых труб приводит к значительной экономии цветных металлов и сплавов за счет снижения габаритов и массы системы с одновременным увеличением плот-
ности монтажа и единичной мощности элементов, а также к сбережению электроэнергии за счет более экономной работы вентиляторов, насосов, регулирующих устройств, к улучшению технологических характеристик и увеличению ресурса работы аппаратуры.
— Какова роль Института порошковой металлургии в развитии данного направления?
— Оно получило развитие примерно 25 лет назад. Сейчас мы по характеристикам изделий вышли на мировой уровень. Объемы производства не так велики, как у некоторых конкурентов из США, Японии и Китая, но это связано с той нишей, которую мы занимаем, — мелкосерийный выпуск продукции под заказ. Впрочем, для Беларуси достигнутые масштабы я считаю неплохими. К примеру, в текущем году лаборатория уже реализовала продукции примерно на 500 млн руб., что больше по сравнению с прошлым годом в 2 раза, хотя на данном научном направлении задействовано не так много сотрудников — 10 человек.
— Чем объясняется растущий интерес к вашим разработкам?
— Они отличаются тем, что мы используем в качестве конструктивного элемента — капиллярной структуры ТТ — спеченный металлический порошок. По сравнению с капиллярными структурами из металлического волокна или в виде конструкционных канавок наши имеют преимущество в том, что у них лучше технологические свойства, выше теплопроводность, прочность, капиллярные свойства при более низкой стоимости. При этом Институт порошковой металлургии — ведущий центр таких научных работ в мире. Соответственно, когда к нам приходят заказчики, их интересуют именно тепловые трубы с порошковой капиллярной структурой. Повысить интерес к выпускаемой продукции помогли также некоторые специфические технологии, которые нам удалось при-
менить к ТТ. В частности, особо отмечу технологию безусадочного спекания высокопористых капиллярных структур. Она позволяет спекать капиллярную структуру непосредственно в корпусе испарителя тепловой трубы и не допускать уменьшения ее в размерах, которое ухудшает свойства из-за формирования зазора между структурой и корпусом. В результате нам удается избежать нежелательного температурного перепада по сечению испарителя Тт. Кроме того, что немаловажно, эта технология позволяет автоматизировать процесс производства и снизить процент брака. Еще одна новация, повышающая теплопере-дающую способность тепловой трубы в несколько раз, — технология создания порошковых капиллярных структур с переменным вдоль оси тепловой трубы порораспределением.
— Отдельный вопрос — о международном сотрудничестве. Можно ли сказать, что именно интерес к теме тепловых труб за рубежом стал основополагающим фактором развития данного направления исследований в ИПМ?
— Думаю, да. В Беларуси потребность в тепловых трубах пока мала. Для нужд нашей страны мы производим лишь небольшие партии в десятки-сотни штук. основные заказы поступают из-за границы. За несколько лет довелось поработать с довольно широким кругом
клиентов. Тут и канадское, и испанское космические агентства, индийские и российские предприятия и многие другие.
— Как вы считаете, можно ли сочетать фундаментальность научных работ с их практической ориентированностью?
— Наш пример говорит о том, что это возможно. Процессы, происходящие в тепловой трубе, очень сложны: теплопередача, испарение, конденсация, движение пара и жидкости — все они для получения оптимальной конструкции и высоких характеристик изделий должны быть глубоко изучены и описаны языком формул и расчетных программ. Требует научной проработки на фундаментальном уровне и технология изготовления ТТ — взять хотя бы явление униполярной диффузии металлов, происходящей при безусадочном спекании порошков. У нас подобные исследования финансируются за счет государственных научных программ. В то же время изначально эти фундаментальные изыскания были нацелены на получение результатов для последующего практического воплощения в конкурентоспособной продукции.
— Каковы перспективы?
— Однозначно, тепловые трубы будут применяться в мире все шире. Значит, наши исследования будут востребованы. В планах — создание новых видов ТТ, в том числе принципиально новых. Пла-
нируем активно развивать направление контурных тепловых труб, прежде всего с неперевернутым мениском — нашу приоритетную разработку. Первый этап создания таких труб был связан с их использованием в космических аппаратах. Однако с уменьшением стоимости изготовления их применение расширяется на другие области техники, где наблюдаются высокие плотности тепловыделения. В частности, контурные тепловые трубы могут успешно применяться для охлаждения компьютерных модульных блоков, тепловыделяющих объектов в силовой электронике, радиотехнике, лазерной технике, ядерной энергетике. В Институте порошковой металлургии впервые в мире разработана технология серийного производства капиллярных насосов-испарителей — основного конструктивного элемента контурных тепловых труб, что определило значительное снижение себестоимости их производства. В качестве теплоносителя в них могут использоваться дешевые вода, аммиак, ацетон или различные органические жидкости, например этанол, про-панол. При этом для изготовления труб берутся недорогие конструкционные материалы общетехнического назначения. Перечисленные факторы вкупе с таким свойством контурных тепловых труб, как способность транспортировать теплоноситель на несколько метров против силы тяжести, позволяют прогнозировать, что спрос на подобную продукцию будет быстро расти.
