Главная

Она была в Париже – по совместной работе на фирме «Aerospatiale». А еще побывала почти во всех «производственных» городах бывшего Советского Союза: это Комсомольск-на-Амуре, Воронеж, Горький, Новосибирск, Ташкент, Баку, Киев и многие другие, где укрепляли мощь страны авиационные предприятия.

Знакомьтесь: ведущий научный сотрудник лаборатории «Конструкционные и специальные стали» НИЦ «Курчатовский институт» – ВИАМ Наталья Михайловна Вознесенская. В ВИАМе ее славный путь длится уже более 60 лет, большую часть которого она в прямом и переносном смысле «закаляет сталь».

Более 80 печатных трудов и более 25 авторских свидетельств и патентов – настоящий профессионально-вдохновляющий полет. Основное направление деятельности кандидата технических наук (1971 г.) Натальи Вознесенской – высокопрочные коррозионностойкие стали мартенситного и аустенитно-мартенситного классов. Самолеты Миг-23, Миг-29, Су-24, линейка перспективных самолетов производства ПАО «Компания «Сухой», а также Ил-86 – Наталья Михайловна видит по-своему – «в сталях»: «Все коррозионностойкие стали, которыми занималась наша научная бригада, внедрены в промышленность, и появление каждой из них решило ту или иную технологическую проблему».

На металлургических заводах в Электростали, Златоусте, Днепроспецстали фамилия Вознесенская – это целая эра отработки технологий и требований к микроструктуре и механическим свойствам авиационных сталей, благодаря которым отечественная авиация становилась «быстрее, выше и сильнее».

Родилась в Москве

Про таких как она можно сказать: «написала историю сталей», но и ее личная история не менее интересна. Вместе с сестрой-близнецом она появилась на свет в 1935 году в одном из родильных домов имени Григория Грауэрмана – в самом центре Москвы, на Арбате. По свидетельству очевидцев, «родиться у Грауэрмана» было признаком «настоящего москвича». Раннее детство Натальи Михайловны до начала Великой Отечественной войны прошло в Савельевском переулке, теперь он называется Пожарским, – в их доме останавливался легендарный князь Дмитрий Пожарский, который собрал народное ополчение и выгнал из Москвы польских интервентов.

Бабушка, Ольга Васильевна Ульянова, – из обрусевших датских немцев. Знала в совершенстве французский и немецкий языки. Окончила гимназию с золотой медалью – это была медаль из настоящего золота, которую во время войны пришлось продать, чтобы семья могла выжить. Дедушка Василий Николаевич Ульянов получил образование на юридическом факультете МГУ, работал в системе железнодорожного транспорта. Мама – Нина Васильевна Ульянова, выпускница МВТУ им. Н. Э. Баумана, кандидат технических наук, доцент кафедры металловедения – скорее всего, ее пример и определил стезю Натальи Михайловны. Заведовал этой кафедрой и читал лекции Иван Иванович Сидорин – основатель ВИАМ, основоположник отечественного авиационного материаловедения.

Отец, Михаил Михайлович, учился в консерватории, так как имел хороший баритон, и одновременно – в Московском энергетическом институте. Прошел всю Великую Отечественную войну, закончил ее в чине майора связи, а затем работал в Московском радиотехническом институте, став в выбранной специальности кандидатом наук.

Сестра, Елена, окончила приборный факультет МВТУ им. Н.Э. Баумана.

Дочь, Юлия, тоже окончила МВТУ им. Н.Э. Баумана и работала металловедом в ВИАМе.

Не удивительно, что в столь образованном обществе выросла одна из настоящих звезд науки ВИАМа со стальным характером. Железная дисциплина – стиль жизни Натальи Михайловны. Не случайно именно ей, хрупкой красавице, чаще других поручали курировать внедрение новых методик на авиазаводах и даже воодушевлять прекрасных коллег на комсомольские общественно-полезные поездки от института.

Круче гор могут быть только стали

Лучшие характеристики черт ее твердого характера (а в коллективе, как она с иронией говорит, по-прежнему, «борец за справедливость: дружу со всем коллективом, правда, иногда с кем-нибудь ругаюсь, встаю на защиту справедливости») ковало и военное детство.

Во время Великой Отечественной войны Наталья Михайловна и ее сестра Елена вместе с бабушкой были эвакуированы в Мордовию, в Инсар. МВТУ, где трудилась мама, эвакуировали в Ижевск. Только в 1942-м мама смогла забрать дочек к себе. А в 1943 году семья вернулась в Москву – девочкам надо было идти в школу.

– Мы с сестрой видели первый победный московский салют – в 1943-м – «За взятие Орла», – вспоминает Наталья Михайловна. – До сих пор помним постоянные воздушные тревоги, из-за них часто бегали в бомбоубежище. А еще помню уютные вечера в Савельевском переулке, отец приглашал фронтовых друзей и они пели под гитару военные песни. Мы – дети войны и Советского Союза. Когда распался Советский Союз я была в командировке в Белоруссии, работала с НИИхиммашем. Приехали туда на завод внедрять наши стали и в это время узнали новость о распаде СССР. Для меня это была трагедия.

В 1953 году Наталья стала студенткой механико-технологического факультета МТ МВТУ им. Н.Э. Баумана. Эталонная «спортсменка-комсомолка» – она занималась альпинизмом и в 1957 году даже получила значок «Альпинист СССР».

22 ноября 1960 года уже дипломированным специалистом с годом практики в Проектном институте, как шутит Наталья Михайловна, «по блату» пришла в ВИАМ, где первыми ее наставниками стали Сергей Тимофеевич Кишкин и руководство Лаборатории № 1, куда она была принята, Михаил Федорович Алексеенко и его заместитель Яков Михайлович Потак.

– Я благодарна судьбе за то, что попала работать к Якову Михайловичу Потаку. Это удивительный человек и гениальный ученый, – говорит Наталья Михайловна. – Много сталей в нашей лаборатории было создано под его руководством.

Именно под его началом и при участии Натальи Михайловны в ВИАМ был разработан новый класс коррозионностойких аустенитно-мартенситных сталей и низкоуглеродистых мартенситных сталей, уникально сочетающих прочность, пластичность и вязкость, а также получены коррозионностойкие стали для работы в условиях криогенных и повышенных  температур.

Конференция по высокопрочным сталям. Волгоград, 1964 г.

Крайняя справа – Вознесенская Н.М.

Крайний слева – Балтаджи А.В., главный инженер ВИАМ, муж Вознесенской Н.М.

Много лет она проработала в бригаде Лидии Сергеевны Поповой, кандидата технических наук, у которой тоже многому научилась.

Молодую сотрудницу сразу же привлекли к важному государственному заданию – разработке новых сталей для нового цельностального сварного самолета МиГ-25 Микояновского КБ. Сверхзвуковая машина была призвана преодолевать тепловой барьер до 300 градусов Цельсия.

– При таких температурах алюминиевые сплавы не работают. Поэтому практически на 80 % сварные конструкции самолета – силовая часть крыла и другие элементы планера – были созданы из новейших сталей ВИАМ, таких как ВНС-5 – высокопрочная коррозионностойкая сталь для силовых деталей планера. Обшивка изготавливалась из стали ВНС-2, также новейшей для своего времени. Сталь позволяла делать сварку без последующей термообработки.

Тогда же были разработаны стали переходного класса – аустенитно-мартенситные, как сталь ВНС-5 с прочностью 1570 МПа, сталь СН-2А. Стали СН-3, ВНС-4 – для деталей внутреннего набора, такие как гофровые панели. Из всех этих сталей и состояло сердце нового супер-самолета, который создавали на Горьковском авиазаводе имени Серго Ордженикидзе.

– Мы не вылезали с завода, – рассказывает Наталья Михайловна. – Наряду с большими объемами работ возникали и проблемы по отработке технологии изготовления ответственных деталей, приходилось варьировать режимы термической обработки.

В процессе внедрения коррозионностойких высокопрочных сталей было обнаружено, что они чувствительны к поверхностному окислению, возникающему при высокотемпературном нагреве (ковка, штамповка, закалка).

В заводской практике были случаи хрупких разрушений деталей с поверхностным окисленным слоем. Так было и с деталями из стали ВНС-2.

– Проведенные нами исследования показали, что высокопрочные стали склонны к хрупкому разрушению при наличии окисленного поверхностного слоя после отпуска в интервале вторичной твердости при температурах 425–500 градусов Цельсия, – вспоминает Наталья Михайловна.

При высокотемпературном нагреве в результате внутреннего окисления по границам зерен происходит обеднение хромом и образование хрупкого поверхностного слоя, что и определяет низкую работу разрушения.

Проблема была решена путем корректировки режимов отпуска для коррозионностойких сталей и внедрения эмалирования деталей для предотвращения окисления. Эмали были разработаны под руководством доктора наук С.С. Солнцева.

Испытания жаром и березовым веником

К 1971 году Наталья Михайловна знала столько о стали ВНС-5, что защитила по ней кандидатскую диссертацию. Именно сталь ВНС-5 стала основным материалом силовых деталей – крылевого и фюзеляжного узла – новенького Су-24 с изменяемой стреловидностью крыла. 

Мир едва успевал удивляться все новым и новым крылатым новинкам СССР. И только создатели знают, какой колоссальный и кропотливый труд стоял за результатами «стахановских» авиаподвигов.

Стали переходного класса потребовали освоения новых полуфабрикатов. Для лонжерона – огромная плита, изготовленная из девятитонного слитка, который плавили в цехах запорожской Днепроспецстали. Штамповку изготавливали на заводах в Верхней Салде и Ленинградской области (г. Ижора) тоже из массивных полуфабрикатов. А сам самолет делали на Новосибирском авиазаводе имени В.П. Чкалова.

Наталью Михайловну назначили ответственной от института на Новосибирском авиационном заводе за процесс подготовки деталей из сталей ВИАМ. Под ее руководством полностью отрабатывалась технология изготовления деталей – механическая и термическая обработка, исследование микроструктуры на предмет карбидных сеток. Приходилось часто бывать и на заводе в Мариуполе, где выполнялась горячая прокатка этих огромных плит. Иногда с ущербом для здоровья.

– Иногда я даже сильно обжигала ноги, увлеченная процессом, вставала слишком близко – интересно же смотреть! Окалину с плит сбивали березовыми вениками! Прямо во время прокатки их кидали на стан, – вспоминает Наталья Михайловна. – Именно береза хорошо устраняет окалину.

За масштабную работу над Су-24 в 1976 году Наталью Михайловну наградили орденом Трудового Красного Знамени.

Сталь ВНС-5 получила широкое применение. Она внедрена в том числе на самолете-амфибии Бе-200 конструкции ТАНТК им. Г.М. Бериева. Коррозионностойкая сталь незаменима для самолета морского базирования. Поэтому шасси этой машины делают из ВНС-5. 

Большие работы были проведены по внедрению коррозионностойких сталей в гражданскую авиацию для самолетов Ил-86, Ил-96 (стали ВНС-5, СН-2А) на Воронежском авиационном заводе.

Изгнание водорода

Золотые медали Сидорина, Кишкина, Туманова, орден, госпремия, ударник 10-й пятилетки, медали ВДНХ, изобретатель СССР, почетный знак ВИАМа и ветеран труда – за 60 с лишним лет в институте Наталья Михайловна удостоилась всех ведомственных наград и получила высокую оценку правительства. Как настоящему ученому, Наталье Михайловне интереснее вспоминать не о наградах, а о процессе, который постоянно преподносили виамовцам новые стали.

В 1975–1976 гг. при внедрении сталей ВНС-2 и ВНС-5 в толстых сечениях они столкнулись с проблемой водородной хрупкости:

– Сначала не могли понять, почему появляются трещины, почему свойства не получаются в толстых сечениях. Всех выручил Яков Михайлович Потак, он нашел статью ленинградских ученых и прибежал к нам в кабинет со словами: «Наташа, я, по-моему, понял, в чем дело!».

Выяснилось: стали, которые плавятся с электрошлаковым переплавом, в процессе выплавки насыщаются водородом. В результате водорода становится в два раза больше. Наличие такого водорода резко снижает механические свойства.

Результатом открытия стала выработка норм содержания водорода в стали. Их определяют с помощью созданных в лаборатории режимов термообработки для удаления водорода. Научный поиск также помог найти оптимальные температуры, при которых водород можно удалить даже в готовых деталях. Такой «научный фокус» впервые был проделан как раз на МиГ-23: обезводороживание конструкторы провели прямо на машине. 

С тех пор все высокопрочные коррозионностойкие стали, произведенные при помощи электрошлакового метода, перед закалкой подвергаются обезводороживанию. Особенно важно было установить нормы для крепежных деталей, которые находятся в изделии под постоянной растягивающей нагрузкой: водород перемещается в места концентрации напряжения.

– Болты от партии-плавки проходят испытания на склонность к замедленному разрушению – их закручивают в специальном приспособлении с определенным крутящим моментом и помещают в печь при температуре 50 градусов для того, чтобы ускорить диффузию водорода к местам концентрации, – с упоением рассказывает Наталья Михайловна. – Если разрушений в течение 5 дней нет, партия считается годной. И вот болты летают!

В 1985 году Вознесенской Наталье Михайловне была присвоена Государственная премия СССР в области науки и техники за работу «Водородная хрупкость металлов и методы предупреждения разрушений, обусловленных водородом».

Перекрыла кислород

Летают и кислородные баллоны (ими оснащают кабины военных машин), выполненные из стали переходного класса  СН-2А. Их надежность – тоже заслуга кандидата наук Вознесенской. Когда-то эти «шары с кислородом», призванные сберегать жизнь, могли быть небезопасны.

В штуцерах к баллонам, как выяснилось, не была растворена карбидная сетка и выявлялось повышенное содержание металлургического водорода, который попадал в сплав при электрошлаковом переплаве. Поэтому велика была угроза их взрыва.

– Мы предложили дополнительно легировать эту сталь молибденом, который тормозит диффузию углерода по границам, и так избавились от угрожающей проблемы, – вспоминает Наталья Михайловна. – Мы отрабатывали всю технологию штамповки: полусферы, кольцевые швы, приварка штуцеров, термообработка баллона, опрессовочные испытания. Так появилась и была внедрена наша сталь с молибденом.

Дельта-феррит перегревающий

Пока мы беседуем, Наталье Михайловне звонят из Иркутска. Она обещает перезвонить и, положив трубку, доверительно сообщает:

– Мне часто звонят с заводов. Воронежский авиационный мне иногда звонит и удивляется, что я еще работаю. Да! В Куйбышеве, ныне Самара, была несколько раз и очень им помогла – главный инженер звонил даже домой. Говорил «спасибо».

Куйбышевских производственников Наталья Михайловна спасла от непрошенного в стали дельта-феррита, который возникает при перегревах при высокой температуре и «проваливает» все лучшие свойства стали, – провела научное расследование и выяснила, что перегрев происходил из-за отсутствия экранов в нагревательных печах.

 – Детали, которые находились у нагревательных спиралей перегревались и... «здравствуй, дельта-феррит», – резюмирует Наталья Михайловна. 

Аустенит всемогущий

Прочная научная основа, подтвержденная практикой и энтузиазм Натальи Михайловны, дала жизнь новым сталям переходного класса: ВНС-43 (внедрена на Иркутском авиационном заводе для тренировочной машины ЯК-130) и ВНС-65. Стали не создаются легко, однако научная мысль и память о «вездесущем» водороде помогают ученым и производственникам быстрее обходить трудности. Иркутский завод сразу закупил установку для определения водорода. А материаловеды ВИАМ вывели на сцену «положительного героя» – аустенит и создали эталон его допустимого содержания в стали. В час «икс» аустенит способен сдержать распространение трещины, повышая вязкость стали.  

Через звуковой барьер

– ВНС-65 – сверхвысокопрочная сталь – внедрена для деталей хвостового оперения новых самолетов. При полете эти машины могут преодолевать звуковой барьер и температурную нагрузку свыше 500 градусов Цельсия.

Детали изготавливают из огромных поковок, поэтому над технологией выплавки пришлось потрудиться и даже модернизировать систему горячей деформации, доведя степень укова до отметки «12». Это необходимо для результативности свойств в больших слитках с большой ликвационной неоднородностью. Подобраны оптимальные режимы термоупрочняющей обработки деталей. Для крепежных деталей введен контроль содержания водорода.    

Снижать только стоимость

Новые задачи побуждают к новому научному поиску.

– Сегодня у ВИАМ новая актуальна задача – снизить стоимость материала. Мы разработали сталь ВНС-72 без дорогих легирующих элементов со сверхравновесным азотом. И казалось бы! Но выплавка в обычных печах для такой стали затруднительна, – рассказывает с неизменной улыбкой на лице Наталья Михайловна. – Поэтому нужно выплавлять эту сталь под избыточным давлением, чтобы обеспечить повышенное содержание азота.

В ногу с молодежью 

Вместо дачи и телевизора она по-прежнему выбирает стали и изредка – концерты в Центральном Доме ученых на Пречистенке. Отвечает на письма с заводов, которые сразу пересылаются ей. Смотрит шлифы вместе с Ниной Алексеевной Курпяковой – начальником сектора химико-термической обработки. Исследует образцы, изготовленные по аддитивной технологии, что приносят из других лабораторий.

– Смотрю изломы, структуру, даю рекомендации. Это непрерывный процесс! – утверждает Наталья Вознесенская. 

И также непрерывно помогает развивать научные таланты молодых специалистов лаборатории.

– Молодежь старается познавать науку. С Александром Леоновым развиваю тематику по бериллийсодержащей ленте и помогаю изучать свойства стали со сверхравновесным содержанием азота для подшипников. С Константином Дульневым скоро выпускаем новый методический материал по контролю дельта-феррита.

Много лет работаю с Ольгой Тонышевой, была научным руководителем ее кандидатской диссертации по азотистым сталям. А недавно защитил кандидатскую диссертацию наш коллега, выпускник МГТУ им. Баумана, Герман Севальнев. Вместе с Дмитрием Романенко занимаюсь разработкой аустенитной стали для тонкостенных трубопроводов, работающих под высоким давлением. Скоро пройдет ее паспортизация.

В этих новых сталях очень заинтересованы наши заводы. Они не так подвержены водородной хрупкости – в аустените, в отличие от мартенсита, затруднена диффузия водорода, – о работе Наталья Вознесенская может рассказывать бесконечно.

Полеты наяву

Конечно, были и поездки с коллегами на базу в Конаково – где в свободное от напряженных будней время купались, ходили за грибами. Бесконечно теплое и душевное чествование коллег – как когда Яков Михайлович Потак защитил докторскую диссертацию:

– Мы собрались лабораторией в ресторане около Кремля, был и Алексей Тихонович Туманов – танцевали, веселились, говорили тосты...

В 60-х она еще успевала играть за волейбольную команду лаборатории. В спортивном зале на улице Радио боролась за спортивный престиж своего коллектива в турнирах между волейбольными командами института.

На демонстрации трудящихся, посвященной 50-й годовщине Октябрьской революции, вместе с сотрудниками лаборатории. Москва, 1967 г.

Вторая слева – Вознесенская Н.М.

 Но в основном в ее воспоминаниях много работы, и много людей, с которыми ей столько лет по пути. И даже супруга, которому безмерно благодарна, Наталья Вознесенская встретила на работе.

– Хочу сказать спасибо своему мужу, Балтаджи Анатолию Владимировичу, который тоже трудился в ВИАМе – главным инженером, и был моим настоящим соратником, – начинает Наталья Михайловна. И продолжает – благодарности в адрес коллег звучат в масштабе нескольких десятилетий плодотворной работы… – Хочу сказать спасибо руководству института – Туманову А.Т., Шалину Р.Е., Кишкину С.Т., Склярову Н.М., Каблову Е.Н. Руководителям лаборатории –  Алексеенко М.Ф., Потаку Я.М., (здесь мое особое восхищение), Петракову А.Ф.,  Шалькевичу А.Б. В моей бригаде у меня были хорошие помощники: хочу отметить инженеров Памеранцеву С.И., Батурину А.В. и Воронина Г.Ф. Много сотрудничала с Бирман С.И. и Кривоноговым Г.С.

На юбилее, посвященном 90-летию Гурвич Л.Я. Москва, 2005 г.

Стоит: Белоус В.Я.

В нижнем ряду (слева направо): Покровская Н.Г., Шубадеева Л.И., Речменская А.Г., Вознесенская Н.М., Шалькевич А.Б., Жирнов А.Д.

 Сегодня лабораторией руководит Эдуард Анатольевич Елисеев, его заместители – Валерий Игоревич Громов и Наталья Александровна Якушева – помогают в работе и являются хорошими специалистами и организаторами.

На протяжении долгих лет работы мы тесно связаны с коррозионной лабораторией, со сварочной, с нашими металлургами и деформаторами. Из старых – Гурвич Л.Я., Белоус В.Я., Ковальчук В.Г., Старова Л.Л., Калицев В.А., Щербаков А.И. Молодежь – Ходакова Е.А., Капитаненко Д.В., Скугорев А.В., Крылов С.А. Конечно, я здесь не смогу перечислить всех моих уважаемых и любимых коллег. Но говорю всем искреннее спасибо!

Только такой командой можно сделать большое дело! Мое счастье в том, что я нужна людям – у меня есть опыт и знания. И я горжусь тем, что все разработки с моим участием успешно внедрены в промышленность, и вся созданная из наших сплавов и сталей техника – летает!