Профессор Анатолий Владимирович Гриневич работает во Всероссийском научно-исследовательском институте авиационных материалов (ВИАМ) с 1967 года. Интересы ученого направлены на решение проблемы создания баллистических материалов и включают исследования механических характеристик при разработке конструкционных материалов нового поколения, вопросы механики разрушения как нового направления оценки прочности твёрдого тела с трещиной, в том числе, в условиях воздействия коррозионной среды. Среди своих наград он особо выделяет Золотую медаль имени Г.В. Акимова.
Случайный выбор темы для реферата – о термической усталости – стал началом моего научного пути в ВИАМе
Случайность и закономерность, являясь противоположностями, правят миром. Тот факт, что я стал заниматься испытанием материалов – это случайность, встретил своего Учителя и по жизни, и в науке Николая Митрофановича Склярова – это случайность, поставили на разработку брони – тоже случайность. Но при этом почти всегда прослеживается некая закономерность.
Однажды мне предложили тему по разработке брони. Н.М. Склярову нужен был спутник по горному туризму и Сергей Тимофеевич Кишкин – его друг и соратник порекомендовал меня. Я, молодой человек, к тому времени уже побывал в разных походах и посетил Братск, Кавказ, Селигер. Первая поездка с Н.М. Скляровым была на Тянь-Шань в самый высокогорный альплагерь СССР, расположенный в Среднем Талгаре. Затем была Баксанская долина и все ущелья, в неё входящие. Во время поездки на Байкал Н.М. Скляров, поинтересовавшись о моих делах в ГСКБ-47, предложил поступить в дневную аспирантуру Всесоюзного института авиационных материалов. Нужно было сдать экзамены, но предварительно подготовить реферат о прочности. Я написал реферат, в котором затрагивалась термическая усталость, и он был принят. Я удивился, и только спустя много лет мне попалась книга с дарственной надписью «Глубокоуважаемому Николаю Митрофановичу Склярову – первому в СССР, занявшемуся проблемой термической усталости». Случайность – выбор темы для реферата, но, по-видимому, закономерно приглашение в аспирантуру после длительной проверки в горных условиях. Я безмерно благодарен Н.М. Склярову, который стал моим руководителем и воспитателем. Энциклопедист, великолепно разбирающийся в философии и истории, – его подписка на журналы перекрывала подписку всей лаборатории из 200 человек. При этом он был абсолютно лишён апломба и прощал людям их проступки, но не прощал глупость и подлость.
Следует признать, что работы по стальной броне для Ми-24 и титановой броне для Су-25, за которые я получил награды, в основном, являются заслугой Н.М. Склярова. Работа же по комбинированной броне, сделавшей большой скачок по пулестойкости, ничем не отмечена. Признание комбинированной брони приходится на годы развала СССР, когда мы братались с США и Европой, сдавая и идеалы, и территории.
Разваливалась не только идеология, но и промышленность, наука, образование. Захлестнула частная собственность (не путать с личной, которая была узаконена в Советском Союзе). На первое место вышли деньги, а не товар. Банки подминали производство. Вот уж поистине был прав Карл Маркс, говоря, что капиталист пойдёт на любое преступление для получения стопроцентной прибыли.
Но горше всего мне было видеть разорение Туполевского ОКБ и опытного завода. Я перешагнул порог завода в 1957 году, после окончания школы. Если быть абсолютно точным, то я бегал в 1944–1945 гг. по нижнему этажу корпуса, в котором на последнем этаже располагался Андрей Николаевич Туполев, а нижний был отдан медсанчасти №3, в которой всю жизнь проработала моя мама – Антонина Васильевна Успенская (Корнева). Теперь корпус растащен какими-то организациями, цех, в котором я начинал свою деятельность как ученик слесаря, уничтожен. Прочнистский корпус ощетинился стальными дверями, поскольку в нём пробили дверь на улицу, и теперь там засели коммерческие организации. На территории появились жилые корпуса, а само место, как будто в насмешку над здравым смыслом, стало «Туполев плаза».
По-видимому, столь печальная участь в перестроечные годы была уготована и ВИАМу. Монолитный институт растаскивался на какие-то самостоятельные кооперативные участки, которые, пользуясь всей инфраструктурой института, присваивали прибыль. Переломить ход событий в ВИАМе, который соответствовал общим тенденциям в стране, было не только крайне сложно, но казалось невозможным.
Удержать институт от падения в пропасть смог только Евгений Николаевич Каблов
Удержать институт от падения в пропасть смог только Евгений Николаевич Каблов. Возглавив ВИАМ, он ликвидировал задолженность перед банком. Деньги по зарубежным контрактам могли легко разойтись на индивидуальные нужды, но институт тогда бы рухнул. Сколько нервов и здоровья Евгений Николаевич потратил на обеспечение экономической самостоятельности ВИАМа, известно только ему самому. Но стоять на краю пропасти крайне опасно, и он провёл огромные структурные и производственные изменения с целью развития института. Были устранены частные кооперативные участки, установлена самостоятельность института по электро- и теплоснабжению, начался ремонт помещений. Институт стал Государственным научным центром, что дало преференции по налогообложению. Организация промышленного производства жаропрочных сплавов позволила не только апробировать новые разработки, но и обеспечить потребность отрасли в этой крайне важной и наукоёмкой продукции, которую некоторые недальновидные головы решили покупать за рубежом. Оснащение института сложным и современным экспериментальным и испытательным оборудованием расширило исследовательские возможности учёных. Была создана современная база для климатических испытаний в Геленджике, вместо утерянной базы в Чакве (в Грузии около Батуми). Переступив порог института в 1967 году, я видел на своём веку его развитие и падение, которое предотвратил Е.Н. Каблов. За сохранение института, его развитие и подъём на новый, независимый уровень нашему руководителю – низкий поклон. Именно он в трудный период времени смог обеспечить ученым достойный уровень оплаты труда и не допустил развала ВИАМа.
В оценке длительной прочности твёрдого тела с трещиной в условиях воздействия коррозионной среды мы превзошли американцев
Для учёного главное – это область его исследования, получение новых знаний, внутреннее удовлетворение полученными решениями. Я начал с внешней атрибутики – признание обществом каких-то заслуг. Но действительные решения, которые вызывают у меня внутреннее удовлетворение и даже гордость, лежат в плоскости – это придумал я. Именно они хранятся в мозгу и заставляют двигаться дальше. Первое оригинальное решение, когда я был слесарем, заключалось в обеспечении сварки штуцеров. Приспособление оказалось настолько эффективным и в то же время простым, что мастер Сергей Федорович Евдокимов заставил оформить на него рацпредложение. Я до сих пор внутренне удивляюсь этому решению. В училище – МВТУ им. Н.Э. Баумана (мы академий не кончали, а МГТУ им. Н.Э. Баумана тогда назывался именно училищем) на третьем курсе была задача: для музея восстановить систему управления одной из первых ракет С.П. Королёва, что требовало имитировать давление газов на рули управления. Задача долго не поддавалась, но затем я получил простое конструктивное решение с использованием балки переменной жёсткости, поставленной прямо на оперение ракеты. Работы по керамической броне тоже значимы для меня.
А вот решение, которое придумано мной на Кубе, по превращению вращательного движения в возвратно-поступательное вызвало удивление у кубинцев. Принцип я заимствовал у Ивана Ивановича Артоболевского, но конструктивное решение оставляю за собой. И, наконец, образец для оценки длительной прочности твёрдого тела с трещиной в условиях воздействия коррозионной среды. В этом решении, как мне представляется, мы превзошли американцев. Вот, поистине, «голь на выдумки хитра». Вот здесь и возникает задача государства, чтобы наука и промышленность, производящая материальные блага, не были «голью». Хотелось бы, чтобы правители государства иногда вспоминали Омара Хайяма.
Богатству, слова нет, не заменить ума,
Но не имущему и рай земной – тюрьма.
Когда меня спрашивают о прошедших событиях, интересных случаях, основных вехах жизни, мне также приходят на ум поэтические строки «когда я итожу то, что прожил, и роюсь в днях – ярчайший где,…» (В.В. Маяковский). Так и я, обращаясь к наиболее ярким моментам, вспоминаю: Георгиевский зал – награждение медалью «За доблестный труд», зал Министерства авиационной промышленности – награждение орденом «Знак Почёта», апробацию ножей для сахароуборочных комбайнов на Кубе, награждение Золотой медалью имени Г.В. Акимова. Мне видится, что описание самих моментов не представляет интерес для читателя. Гораздо полезней, да и занимательней было бы проникнуться задачами, которые стояли и стоят как перед разработчиками материалов, так и испытателями этих материалов.
Утверждают, что в зрелом возрасте гораздо лучше помнят далёкое прошлое, нежели недавние события. Однако мне хотелось бы начать с награждения Золотой медалью имени Г.В. Акимова и оправдаться за то, что лишил кого-то из коррозионистов этой награды.
Георгий Владимирович Акимов (1901–1953 гг.) – выдающийся учёный-материаловед, заложивший основы коррозионного материаловедения. Он очень рано ушёл из жизни, когда ему было всего 52 года, но его монография «Теория и методы исследования коррозии металлов» и до настоящего времени является настольной книгой всех материаловедов. Несомненно, эта награда исключительно почётна для любого специалиста, работающего в области коррозии, но Золотая медаль имени Г.В. Акимова особенно престижна для меня, поскольку я не коррозионист.
Я – механик – и по образованию (инженер-механик, специальность «Летательные аппараты»), и по сфере деятельности, поскольку занимаюсь оценкой механических характеристик материалов. Но именно механика и привела к необходимости исследования воздействия коррозионной среды на механические характеристики металлических материалов.
Если обратиться к механику и коррозионисту, то можно увидеть во многом разный, а в ряде случаев взаимоисключающий взгляд на проблему.
Проблема влияния коррозионной среды на усталостные характеристики конструкционных сплавов до сих пор не решена
Дабы не быть обвинённым в субъективизме и предвзятости к подходам коррозионистов, обратимся к ведущему специалисту ЦАГИ – Вячеславу Станиславовичу Дубинскому, посвятившему много лет проблеме прочности в условиях коррозионного воздействия. Цитирую его точку зрения, высказанную на одном из международных симпозиумов. «Нет методов, определяющих снижение прочности конструкции из-за коррозии. Практически невозможно предсказать момент начала коррозии и скорость потери прочности».
Апеллируя к сути разногласий, приходится констатировать, что по своим подходам это, действительно, разные области исследования твёрдого тела. На международных конференциях по коррозии (таких как «Еврокорр») практически не рассматривают влияние среды на прочность материалов. При этом в Нормах лётной годности заложено требование по оценке расчётных значений прочностных характеристик с учётом влажности.
Расчётные прочностные характеристики – это характеристики, на основе которых определяется предельное состояние материала в конструкции. Все теории прочности направлены на определение предельного состояния сплошного твёрдого тела. Наиболее продвинутой является единая теория прочности Я.Б. Фридмана. Она настолько оригинальна и красива, что нельзя пройти мимо неё и не сказать несколько слов в её защиту.
Я.Б. Фридман объединил ранее упомянутые теории, введя для твёрдого тела два параметра: сопротивление отрыву и сопротивление срезу, спроектировал на них напряжённое состояние, характеризуемое отношением касательного и нормального напряжений. Данная теория объясняла, почему твёрдые тела разрушаются различным образом – хрупко или с пластической деформацией, но, главное, она указывала на возможность изменения характера разрушения и перехода от пластичного разрушения к хрупкому при изменении схемы нагружения. Однако при всей красоте теория оказалась не практичной, поскольку требовала определения некоторой постоянной материала – сопротивление отрыву. Другой повод вспомнить имя Я.Б. Фридмана относится к его предвидению дальнейшего развития теории прочности и переходу от сплошного тела к телу с разрывом. Он был провозвестником нового направления – механики разрушения.
Но вернёмся к расчётным характеристикам. К стандартным характеристикам, определяющим прочность сплошного твёрдого тела, присовокупились параметры механики разрушения, характеризующие прочность твёрдого тела при наличии разрыва. Если изначально предельные состояния определялись в условиях статического разрушения, то развитие машиностроения добавило переменные нагрузки. Итак, для определения прочности и ресурса конструкции необходимо найти предельные состояния для сплошного твёрдого тела и тела с разрывами в условиях статических и переменных нагрузок. И на эти условия накладываются два фактора: температура и влажность.
Предельное состояние материала, определённое при разрушении образцов, создаёт основу для проектирования конструкции, в которой предельное состояние не должно реализоваться. Разрушая элементарные образцы, исследователи определяют характеристики материалов, которые являются расчётными для создания безопасной и надёжной конструкции. Для оценки эксплуатационной прочности и надёжности летательных аппаратов необходимо провести определение расчётных характеристик конструкционных материалов с учётом температуры и влажности. Влажность является инициатором коррозии, проявляющейся через различные механизмы поражения.
Суть проблемы – «сжать время»
Проблема временного фактора встала наиболее остро при попытке определения усталостной долговечности при воздействии коррозионной среды. Механики смогли длительное переменное воздействие на протяжении всего цикла «земля-воздух-земля» «свернуть» в эквивалентный цикл, который может быть воспроизведён за несколько секунд или даже доли секунды.
Мне пришла идея заложить в эквивалентный механический цикл нагружения эквивалентное коррозионное воздействие. С этой идеей я обратился к заместителю генерального директора ВИАМ, курировавшего коррозионную лабораторию и длительно возглавлявшего её – Александра Дмитриевича Жирнова, который поддержал этот подход и тут же определил суть проблемы – «сжать время». Единственный вариант «сжатия коррозионного поражения по времени» он видел в использовании электрохимического воздействия. Однако, чтобы реализовать вариант электрохимического воздействия при усталостных испытаниях, необходим критерий коррозионного поражения. Критерий потери массы, являясь констатирующим, не может быть управляющим, что является необходимым условием для проведения усталостных испытаний. Был предложен критерий коррозионной повреждаемости – сила тока, умноженная на время и делённая на площадь. Данная величина является и физическим параметром – поверхностной плотностью электрического заряда.
Испытания образцов при циклических нагрузках показали, что при одинаковой поверхностной плотности электрического заряда, усталостная долговечность оказывается также одинаковой. Эксперимент установил правомерность предложенного критерия и показал возможность «сжатия» времени. Это был первый результат в попытке соединить механику и коррозию.
Единственным стандартом в области механики разрушения является стандарт ASTM Е-1681, который направлен на определение коэффициента интенсивности напряжений в условиях статического длительного нагружения при воздействии коррозионной среды. В процессе работы разработана методика, превосходящая американский стандарт ASTM Е-1681. Методика опирается на новый тип образца, который может быть установлен в любую коррозионную камеру и при этом обеспечивает контроль приложенной нагрузки. Когда задачка была решена, я получил такое удовольствие, которое не испытывал уже многие годы. Действительно, превзойти американцев при крайне ограниченных возможностях – это не всегда удаётся.
Исходя из вышесказанного, я воспринимаю награждение меня Золотой медалью имени Г.В. Акимова как исключительно высокую оценку начальным усилиям по установлению мостика между механиками и коррозионистами.
Сдвиг в работе по прочности при коррозионных воздействиях стал возможен благодаря мудрости А.Д. Жирнова, который предложил совместную работу, а не стал «тащить одеяло на себя». В связи с этим я вспоминаю противостояние коррозионистов и механиков, которое затормозило решение проблемы на годы.
Соприкосновение с коррозионистами имело место много лет назад на почве пресловутого стандарта ASTM Е-1681. В этом стандарте пересекались интересы и механиков, и коррозионистов. В.П. Батраков – начальник коррозионной лаборатории «тянул» данную тему на себя, и Н.М. Скляров – начальник лаборатории прочности и заместитель начальника института, как мудрый руководитель, не желая создавать конфликтную обстановку, уступил. При этом Н.М. Скляров значительно раньше занялся проблемой прочности при поверхностных воздействиях. Великолепный экспериментатор А.А. Платонов – начальник сектора нестандартных испытаний разработал оригинальную методику оценки листовых полуфабрикатов в условиях двухосного растяжения, а затем разработал установку для оценки длительной прочности при воздействии коррозионной среды. В настоящее время, когда широко внедряется механика разрушений для оценки прочности конструкции и на её основе принцип «безопасной повреждаемости», проблема влияния коррозионной среды крайне обостряется.
Конфликтные ситуации возникают не только на стыке двух дисциплин, но и при возникновении нового направления исследований. Когда я переступил порог ВИАМ в 1967 году, механика разрушения только зарождалась. Рождение новой идеологии, как правило, приводит к противоборству разных точек зрения и, иногда, затрагивает судьбы учёных.
Практика, являющаяся критерием истины, диктовала необходимость исследования прочности при наличии трещины
Предельное состояние тела с трещиной абсурдно, по существу, с позиций прочности сплошного твёрдого тела, поскольку критерием прочности и есть условие образования несплошности, разрывов, трещины. Противники исследования прочности тела с трещиной логично заявляли, что трещина должна быть исключена из прочностного анализа, что это – «последний гвоздь в крышку гроба», что необходимо изучать проблему невозникновения трещины в материале. Однако практика, являющаяся критерием истинности, диктовала необходимость исследования прочности при наличии трещины. Я помню, как в одном из номеров ASTM было представлено разрушение конуса ракеты «Атлас» от небольшой поверхностной трещины. Американцы первыми стали разрабатывать данную проблему в связи с многочисленными разрушениями в ракетной и авиационной технике. Рост катастроф был обусловлен переходом на всё более высокопрочные сплавы. Прочность надрезанного образца из высокопрочной стали оказывалась ниже прочности образца из стали более низкой прочности. Эта проблема стояла перед всеми прочнистами и материаловедами мира. В ставшей классической монографии Я.М. Потака «Хрупкое разрушение стали» данная проблема рассматривается и даже обсуждается хрупкая трещина Гриффитса, но не даётся критерий хрупкого разрушения. Как-то при переходе от метро до Девятой улицы Соколиной горы Яков Михайлович, немного восстановившийся от первого инфаркта, сказал: «Я бы пожил, наверное, подольше, если бы не занимался высокопрочными сталями». Комитету Е24 ASTM удалось формализовать проблему прочности материала с трещиной, сформулировав критерий и предложив методики его определения. Данный подход к оценке прочности материала или конструкции с трещиной я услышал в 1967 году на конференции, посвящённой 50-летию советской власти. Я.Б. Фридман говорил о том, что разрушение не происходит мгновенно при достижении напряжённо-деформированного состояния некоторого предельного уровня, а процесс разрушения имеет свою кинетику, заключающуюся в возникновении микротрещины, подрастания её до критического размера и последующего лавиноподобного роста трещины, завершающего разрушение детали за счёт упругой энергии, накопленной системой.
В новой трактовке разрушение определяется величиной не только напряжений, но и величиной дефекта. Постепенно данный подход получил заслуженное признание, и была сформирована новая ветвь в проблеме прочности твёрдого тела – механика разрушения, исследующая прочность твёрдого тела с разрезами. Американцы вспомнили Гриффитса, который впервые провозгласил идею зависимости прочности от величины дефекта (1921–1924 гг.). Данную гипотезу Гриффитс подтвердил экспериментами на стеклянных колбах. Ирвин распространил этот подход и на металлические материалы, обладающие пластичностью. Однако теория Гриффитса-Ирвина не получила признание до тех пор, пока механики не обратили внимание на аналитическое решение задачи оценки напряженного состояния в вершине трещины, предложенное Вестергардом.
Мне представляется, что востребованность и идеи Гриффитса, и решения Вестергарда определялась практической необходимостью. Проблема весовой отдачи наиболее остро стоит в ракето- и авиастроении. Именно в этих областях техники идут на использование высокопрочных материалов. Здесь приходится коснуться понятия «прочность». При растяжении надрезанных образцов из высокопрочного материала возникает парадоксальная ситуация, когда образцы из менее прочного материала превосходят их по разрушающей нагрузке. Этот факт оставался как-то незамеченным, пока не стали разрушаться «Поларисы», «Кометы» и «Атласы», выполненные из высокопрочных материалов. Механика разрушения фактически дала в руки конструкторов возможность оценивать несущую способность детали и конструкции с трещиной, а материаловедам – ключ к оценке «хрупкой прочности».
Если идеологом данного направления в институте был Я.Б. Фридман, то первым экспериментатором в области механики разрушения, несомненно, являлся Б.А. Дроздовский. Он первым в ВИАМ получил зависимость «нагрузка-раскрытие трещины». Б.А. Дроздовским был предложен метод оценки «хрупкой прочности» при ударном нагружении образца с трещиной. Благодаря усилиям Б.А. Дроздовского была издана переводная книга «Вязкость разрушения», а затем он активно работал над стандартом по вязкости разрушения, по которому и сейчас оцениваются все конструкционные материалы.
Развитию идеологии прочности твёрдого тела с разрезами в виде трещин во многом способствовал главный идеолог механики разрушения – Г.П. Черепанов, который объединил абстрактные математические решения с практическими приложениями. Когда идея овладела массами, и многие осознали практическую ценность механики разрушения и стали копать вглубь, то оказалось, что решение, предложенное Вестергардом, рассматривалось ранее в работах Г.В. Колосова и Н.И. Мусхелишвили. Вот уж поистине – нет пророка в своём отечестве.
К исследованию вязкости разрушения мне пришлось прикоснуться в начале учёбы в аспирантуре. Я только два года очной аспирантуры работал в секторе С.И. Кишкиной, где установил преимущество слоистого материала по несущей способности, исходя из зависимости вязкого разрушения от толщины полуфабриката. Было показано, что четыре слоя толщиной по 3 мм с трещиной обеспечивают более высокую несущую способность, нежели материал толщине 12 мм с трещиной той же длины. Другая работа была посвящена поиску причин, из-за которых происходило разрушение лонжерона крыла МиГ-23 из стали ВНС-2, приведшее к инфаркту Я.М. Потака. Разработанный С.И. Кишкиной образец из пластичной стали ВНС-2 сечением 60х20 мм с небольшой угловой усталостной трещиной и охлаждённый до -50OС при изгибе разрушался хрупко, как стекло. Несмотря на подключение к решению данной проблемы ведущих специалистов по стали, приоритет решения данной проблемы принадлежит Я.М. Потаку, заявившему, что основной причиной хрупких разрушений явился диффузионно-подвижный водород в стали.
В конце 1968 года в институте была открыта тематика по разработке броневых материалов. Это было обусловлено войной во Вьетнаме. Н.М. Скляров перевёл меня в сектор А.А. Платонова, который занимался разработкой специальных испытаний. Работа сразу приобрела практическую направленность – необходимо было обеспечить защиту вертолёта Ми-24.
Трудиться поначалу приходилось на полигоне Бронетанковой академии. Были опробованы все последние разработки в области стали и с учётом требований большего калибра. Стальная броня обеспечила надёжную защиту стрелка и пилота вертолёта Ми-24 от средств поражения противника. Здесь нельзя не вспомнить старшего научного сотрудника ВИАМ, вечно что-либо изобретающего Савву Акимовича Кулагина, который в крайне короткий срок оснастил тир современными системами, и начальника тира – Тимофея Яковлевича Телевного, отвечающего за каждый выстрел и разработавшего методику испытания на американской пушке М-20.
Работа над бронёй для Ми-24 была выполнена в крайне сжатые сроки, благодаря руководству Н.М. Склярова, для которого разработка брони была делом всей жизни. В начале своей деятельности ему пришлось работать над бронёй для плавучих танков, а с поступлением в ВИАМ – над авиационной защитой. Война в Испании: Н.М. Скляров вместе с С.Т. Кишкиным создают бронеспинку для защиты лётчиков от пуль «Мессеров». В годы Великой Отечественной войны для защиты экипажей самолётов было изготовлено по специальной технологии порядка 100 тысяч спинок. Вершиной разработок Н.М. Склярова можно считать создание вместе с С.Т. Кишкиным брони для Ил-2. Броня вошла в силовую конструкцию Ил-2, но самое главное, она обеспечивала аэродинамический контур самолёта. Подобного не смогли достигнуть ни наши союзники – Америка и Англия, ни наш противник – Германия. Штурмовик Ил-2 вошёл в историю Великой Отечественной войны как самое эффективное оружие против танков, получив прозвище у немцев – «чёрная смерть». Он стал самым массовым самолётом: было изготовлено более 40 тысяч штурмовиков. За разработку брони для Ил-2 инженер Н.М. Скляров и заместитель начальника института С.Т. Кишкин были удостоены Сталинской премии в 1942 году.
Однако после войны в Корее проблема авиационной брони отошла на второй план. Забвение принципа боевой живучести: «если ты хочешь поразить противника, то должен быть готов, что и противник поразит тебя», первым почувствовали американцы. Пытаясь поразить наземные цели, самолёты ВВС США попадали под огонь счетверённых пулемётов вьетнамцев. Война заставила американцев отойти от догм мирного времени и повесить на два борта F-4 «Фантом» почти по квадратному метру броневой стали для защиты лётчика. Толщина двухслойной стали с лицевым слоем высокой твёрдости равнялась 7,5 мм. Был использован «силовой» принцип диссипации энергии за счёт разрушения пули, который применяли Н.М. Скляров и С.Т. Кишкин при разработке гетерогенных броневых спинок. Большие потери авиации при работе по наземным целям заставили отказаться ВВС США от принципа «быстрее и выше» и поставить вопрос о необходимости разработать штурмовик с мощной броневой защитой. Забегая вперёд отмечу, что штурмовик А-10 был создан и получил высокую оценку в боевых действиях в Ираке как «истребитель танков».
Негативный опыт американцев послужил толчком к активизации работы в СССР над штурмовиком нового поколения. Для штурмовика необходима была броня повышенной стойкости против современных средств поражения. Из всех имевшихся в то время разработок рассматривалась броня на основе титана. Конкурс на разработку штурмовика выиграл «Сухой». Востребованность Су-25 была обусловлена боевыми действиями в Афганистане, где в полной мере проявилась его эффективность, благодаря высокой боевой живучести. Реальное доказательство высокой защищённости лётчика Су-25 содержалось в свидетельствах Героя Советского Союза Александра Владимировича Руцкого, которого дважды сбивали, и дважды его спасала броня. По его словам, когда пакистанцы привезли его на границу с тем, чтобы доказать факт её нарушения, он отметил, что ни один из поражающих элементов не пробил борт кабины, а лишь застряли в нём.
Может показаться, что исследовательская работа – путь, устланный розами, а изыскатели новых решений купаются в лучах славы. Вместо одобрения Н.М. Склярова на него был написан донос, в котором утверждалось, что он, используя свой административный ресурс, пускает под откос великолепную стальную броню, которая поднимет на новый уровень защищённость авиации. Вначале мне пришлось писать объяснительную в ВПК, разбирая детально всю абсурдность обвинения. Затем вместе с Сергеем Ивановичем Базазянцем – заместителем начальника НИИАС, посетили ЦК КПСС, где он, с присущим ему темпераментом, обрушился на подмётного писаку. Последний визит в составе главного конструктора ОКБ «Сухого» – О.С. Самойловича, С.И. Базазянца и меня, был нанесён заместителю Главкома ВВС – Н.М. Мишуку, который согласился с нашими доводами. Мне ещё раз пришлось убедиться, в дальновидности и понимании природы материала Н.М. Скляровым, когда на полигоне в Куйбышеве (Самара) я увидел разодранные внутренними напряжениями броневые детали для вертолётов, куда "горе-изобретатель" хотел внедрить свою разработку.
Именно работы по броне показали необходимость поиска в области вязкости разрушения
Может показаться, что работы по броне окончательно отодвинули меня от вязкости разрушения. Однако именно работы по броне показали необходимость деятельности в этом направлении. Если разработчику высокопрочных материалов приходится проводить отдельно оценку вязкости разрушения, то полигонные испытания совмещают оценку баллистической стойкости и живучести. Разработчикам брони приходится балансировать между стойкостью, характеризуемой прочностью и живучестью, определяемой вязкостью разрушения. В погоне за высокой стойкостью при обстреле броневой плиты часто имеют место хрупкие расколы.
Оптимизация прочности и вязкости разрушения оказалась крайне важной при разработке ножей для Республики Куба. Как известно, наши институты разработали, а промышленность СССР поставила на Кубу большое количество сахароуборочных комбайнов, которые решили проблему ручной уборки тростника. Поскольку наибольшее количество сахара находится в стебле у самой земли, то желательно срез делать на минимальном расстоянии от земли. В случае каменистой почвы происходит разрушение, как отрезных ножей, так и выкрашивание лезвия измельчительных. Наварка Института физики прочности при высокой твёрдости обладала и высокой хрупкостью, что приводило к выкрашиванию лезвия от стеблей тростника. Наша относительно дешёвая броневая сталь хорошо держала лезвие и обеспечила высокую работоспособность сахароуборочных комбайнов. Педро Мирет – это наш Серго Орджоникидзе думал наладить выпуск стальных полос на заводе Антильяно. Однако плохая оснащённость прокатным оборудованием тогда не позволила реализоваться его мечте. Доброжелательность кубинцев всегда меня поражала, несмотря на все трудности. Я видел, как Куба перешла фактически на осадное положение с веерным отключением электричества из-за отсутствия нефти, которую получала в обмен на сахар-сырец. Но страна не предала свои идеалы, «не легла» под США, и медленно, но уверенно развивает промышленность и туризм. Но, несомненно, основная заслуга Фиделя Кастро – это великолепная медицина. В Ольгине – это в восточной части страны, где проходили сравнительные испытания ножей и куда я поехал с пиелонефритом, мне за 10 минут провели анализы на современном оборудовании и дали рекомендации по восстановлению. Видя, что я сижу на берегу океана и не купаюсь из-за забинтованных ног, Наташа, окончившая МГУ и работавшая в одной из лабораторий над биологическим клеем для заживления ран, уговорила посетить профессора Дела Торре, занимавшегося варикозом. Я пошёл только на консультацию, а Дела Торре отвёл в операционную и вырезал испорченные вены, изобретённой им иглой-ножницами. Эта операция вернула меня к нормальному образу жизни. Я благодарен Кубе не только за улучшение физического здоровья, но, главное, за демонстрацию силы идей.
Возможно, я несколько однобоко рассказал о поощрениях и элементах признания. Часть из них можно отнести к случайности и благоприятным обстоятельствам. Поэтому я стараюсь относиться к ним достаточно отстранённо, поскольку следует помнить слова «Заповеди» Р. Киплинга :
«Умей мечтать не став рабом мечтаний,
И мыслить, мысли не обожествив,
Равно прими успех и поруганье,
Не забывая, что их голос лжив».
Основные публикации Анатолия Владимировича Гриневича:
1. Using fracture mechanics principles for calculating the pressurized structure lifetime by example of the propellant tank for the fourth stage of launch vehicle vega // Birukov A.S., Kalinin V.I., Markachev N.A., Grinevich A.V. Solar System Research. 2014. Т. 48. № 7. С. 536-540.
2. Поик критерия коррозионной повреждаемости // Гриневич А.В., Нужный Г.А., Гулина И.В. Авиационные материалы и технологии. 2014. № S4. С. 29-3. Определение вязкости разрушения листовых алюминиевых сплавов. Гриневич А.В., Ерасов В.С., Автаев В.В., Швец С.М. Авиационные материалы и технологии. 2014. № S4. С. 40-44.
3. Исследование процесса деформации материала оптико-корреляционными методами. Луценко А.Н., Одинцев И.Н., Гриневич А.В., Северов П.Б., Плугатарь Т.П. Авиационные материалы и технологии. 2014. № S4. С. 70-86.
4. Исследование усталостной долговечности алюминиевых сплавов 1163-Т и В95оч.-Т2 после поверхностного упрочнения // Гриневич А.В., Румянцев Ю.С., Морозова Л.В., Терехин А.Л. Авиационные материалы и технологии. 2014. № S4. С. 93-102.
5. Расчетные характеристики металлических материалов с учетом влажности. Гриневич А.В., Луценко А.Н., Каримова С.А.Труды ВИАМ. 2014. № 7. С. 10.
6. Исследование остаточной усталости долговечности алюминиевого сплава В95ПЧТ1 после экспозиции в различных условиях. Гриневич А.В., Луценко А.Н., Каримова С.А.//Вопросы материаловедения. 2013. № 2 (74). С. 118-122.
7. Прочностные характеристики материалов планера самолетов в условиях влажности. Луценко А.Н., Гриневич А.В., Каримова С.А. // Вопросы материаловедения. 2013. № 1 (73). С. 212-219.
8. Долговечность изделий и коррозионная усталость конструкционнызх материалов. Гриневич А.В., Луценко А.Н., Каримова С.А. // Вопросы материаловедения. 2013. № 1 (73). С. 220-229.
9. Исследование усталостного разрушения методом спекл-интерферометрии. Луценко А.Н., Одинцев И.Н., Гриневич А.В. // Деформация и разрушение материалов. 2013. С. 13.
10.Склеивание разнородных материалов для изделий, подверженных импульсным нагрузкам. Гриневич А.В., Петрова А.П. // Клеи. Герметики. Технологии. 2013. № 11. С. 19-21.
11. Расчетные значения характеристик прочности авиационных материалов. Ерасов В.С., Гриневич А.В., Сеник В.Я., Коновалов В.В., Трунин Ю.П., Нестеренко Г.И. // Авиационные материалы и технологии. 2012. № 2. С. 52.
12. Характеристики прочности металлических авиационных материалов и их расчетные значения. Каблов Е.Н., Гриневич А.В., Ерасов В.С. // В сборнике: Авиационные материалы 75 лет. Избранные труды Каблов Е.Н. Юбилейные научно-технический сборник. Москва, 2007. С. 370-379.
13. Проблемы паспортизации авиационных материалов на современном этапе. Каблов Е.Н., Шевченко Ю.Н., Гриневич А.В. // В сборнике: Авиационные материалы 75 лет. Избранные труды Каблов Е.Н. Юбилейные научно-технический сборник. Москва, 2007. С. 388-396.
14. Слоистые алюмополимерные материалы СИАЛ. Фридляндер И.Н., Сенаторова О.Г., Лукина Н.Ф., Антипов В.В., Сидельников В.В., Гриневич А.В., Постнов В.И. // Клеи. Герметики. Технологии. 2007. № 5. С. 15-17.
Интервью подготовила и провела Светлана Офитова
