Николай Олегович Яковлев работает в ВИАМ с 2005 г. В 2013 г. защитил кандидатскую диссертацию по теме «Влияние высокоэластической деформации на напряженно-деформированное состояние авиационных органических стекол». С 2014 г. – старший научный сотрудник по направлению «Прочность и надежность неметаллических материалов воздушного судна при статическом нагружении». Занимается введением в эксплуатацию и освоением нового испытательного оборудования, разработкой инструкций, нормативно-технической документации, методик испытаний, проводит обучение персонала. Возглавляет группу по испытаниям полимерных композиционных материалов. Участвует в форумах, семинарах и конференциях, в том числе международных. Ведет работы по исследованию закономерностей деформирования полимерных и полимерных композиционных материалов. Принимает участие в выполнении тематических работ института в качестве руководителя и ответственного исполнителя, а также в работах по грантам РФФИ и Минобрнауки.
«Учителя говорили, что у меня математический склад ума…»
Мне с детства нравился физический труд: еще до школы с удовольствием работал лопатой на дачных участках, практически все выходные там проводил. Помню, как носил камни под фундамент дома. И уже тогда понимал, что если что-то хочешь сделать хорошо, то это надо делать самому.
У нас в районе было две школы, одна с английским уклоном, другая математическая. Сначала хотел в английскую, но судьба так повернула, что попал в математическую. Потом понял, что повезло, да и учителя говорили, что у меня именно математический склад ума. В этой школе был пожилой учитель математики, который очень доходчиво и понятно объяснял нелегкие решения. Запомнился и такой интересный момент из детства: как-то в третьем классе, по окончании учебного года, нам раздали дневники, и у меня была тройка по какому-то предмету. В разговоре с одноклассницей сказал, что я четверочник, то есть четверок большинство, пара пятерок, а тройка только одна. А она на это с уверенностью ответила, что если у человека есть хоть одна тройка, четверочником он считаться уже не может. Мне это как-то запало, взялся за ум и окончил школу «почти что с медалью» (только одна четверка дело испортила). А институт – с отличием, уже безо всяких «почти», с красным дипломом.
Еще мне повезло с учителем химии. Анна Ивановна Аленичева – заслуженный учитель России, работающий по призванию. Время было – поздние 90-е, финансирования никакого, а она за свой счет покупала реактивы, химическое оборудование, просила своих знакомых, которые работали в химической отрасли, и они нам помогали. Она часто повторяла, что если у человека есть способности, то он должен реализовывать себя в разных областях. То есть, стараться надо везде, нельзя что-то одно делать хорошо, а на остальное закрывать глаза. Это тоже стало моим жизненным принципом.
В старших классах увлекся программированием, надеясь связать свою дальнейшую деятельность с этой сферой, но и химия, физика, математика продолжали быть интересными. В учебно-производственном центре работали с «Бейсиком» и этот язык программирования мне очень понравился, но вместе с тем я еще больше почувствовал склонность к математике и логике.
Когда пришло время поступать в вуз, было два варианта – МЭСИ и МИСиС. Больше нравился МЭСИ, привлекала информатика. Там проводились олимпиады, было четыре экзамена: математика, информатика, английский и русский. Математику и информатику сдал без проблем, выиграл олимпиады, и можно было поступать на любой факультет, но не сложилось с русским языком: в моей письменной работе не хватило одной запятой.
Пришел учиться в МИСиС на физико-химический факультет, кафедру металловедения и физики прочности. Обучение шло очень активно, а спрос был строжайший. Из-за этого очень многие не выдерживали нагрузок и переводились на другие факультеты, где было попроще. Хотя наша группа МФ-3, по словам преподавателей, была «сильная», тем не менее, уже к четвертому курсу нас осталось 7 человек из 27, в таком составе и выпустились. Я и сейчас постоянно ощущаю, как помогает в работе полученный в МИСиС багаж знаний.
Из преподавателей больше всего запомнился Мстислав Андреевич Штремель, академик РАЕН, очень известный ученый в области физики прочности, автор более чем десятка книг, его и в ВИАМе многие знают. На третьем курсе надо было выбирать, куда идти писать курсовую работу, и мы с товарищем пошли к Мстиславу Андреевичу. Правда, курсовую работу делают на четвертом курсе, и с выбором можно было потянуть, но мы были довольно активные студенты и решили, даже решились, пойти именно к нему, потому что было известно, что к Штремелю сложно попасть, а нам хотелось перенимать опыт у лучших.
У Мстислава Андреевича в первую очередь научился тому, как вести научную работу. Мы встречались не чаще, чем раз в неделю, я показывал результаты и задавал вопросы, а он брал лист бумаги и карандашом мелко и аккуратно записывал, как должна идти работа, объяснял что и, главное, для чего надо сделать. А некоторым его идеям, о которых он вскользь упоминал, тогда я, честно признаться, не придавал особого значения, и осознал их лишь спустя годы, по-настоящему углубившись в предмет.
Когда подошло время преддипломной практики, Мстислав Андреевич предложил варианты, среди которых был и ВИАМ. Когда выбирал, узнал от родственников, работавших на предприятиях авиационной отрасли, что ВИАМ не только ведущее предприятие в области авиационного материаловедения, но и то, что его Генеральный директор Евгений Николаевич Каблов очень хорошо относится к молодежи и поддерживает ее. В итоге я решил пройти инженерную практику именно в ВИАМе. Мстислав Андреевич рекомендовал лабораторию, занимающуюся механическими испытаниями материалов для силовых установок и двигателей.
Но тогда, летом, руководитель лаборатории был в отпуске, и мне посоветовали обратиться к Владимиру Сергеевичу Ерасову, начальнику лаборатории №30, которая занималась материалами планера. Он согласился принять меня на практику. Но устроил собеседование, серьезное, словно при приеме на работу. Расспросил, чем я занимался в институте, какие предметы изучал, а в конце беседы вдруг спросил: «А ты знаешь закон Холла–Петча?». Я и не ожидал такого вопроса, это ведь теория, но ответил правильно. Владимир Сергеевич сказал: приходи на практику, мы присмотримся к тебе, ты – к нам, и если нас все устроит, то, может быть, продолжишь у нас работу. И добавил: в ВИАМе тебя ждет интересная работа и достойная зарплата. Так, в конце концов, и получилось.
«Надо уметь правильно представлять результаты своей работы…»
В период прохождения практики в ВИАМе меня особенно поразила направленность на техническое переоснащенние института, отзывчивые люди и серьезное отношение к молодежи, как к будущим ученым. Поэтому я был очень рад, когда осенью 2005 года меня приняли в ВИАМ на должность инженера, хотя я еще учился в вузе. Сначала меня определили заниматься жаропрочными сплавами. Тогда к нам пришла новая 50-тонная испытательная машина. 50 тонн – это номинальная нагрузка, которую она может создавать при растяжении или сжатии. Это была первая новая полностью цифровая испытательная машина. До этого лишь проводили модернизацию старой техники, а это уже был переход с аналогового направления на цифровое. Меня назначили ответственным за ее освоение.
Пришлось разобраться в инструкциях и другой документации на английском языке, научиться проводить испытания. В результате было написано около десятка инструкций по эксплуатации и обслуживанию машины, каждая из которых насчитывала более сотни страниц. Проводили на ней совместно с лабораторией №17 исследования высокотемпературной ползучести и деформируемости жаропрочных сплавов.
Но вот мое обучение в институте завершилось и я успешно защитил диплом, в том числе и благодаря полученным в ВИАМе практическим навыкам. Кстати, за студенческое время Мстислав Андреевич научил еще одной важной стороне научной деятельности – уметь представлять результаты своей работы. Уже с третьего курса я участвовал в конференциях. На пятом написал статью в один из ведущих российских журналов – «Физика металлов и металловедение» и стал соавтором статьи в журнал «Заводская лаборатория. Диагностика материалов», а в 2007 году выиграл исследовательский грант по только что стартовавшей тогда программе «Участник молодежного научно-инновационного конкурса». Такая работа много дает будущему специалисту.
К концу 2007 года к нам в лабораторию поступила еще одна новая испытательная машина фирмы Zwick/Roell Z100, которую также надо было осваивать. Для этого в лаборатории была создана группа по испытаниям полимерных композиционных материалов из четырех человек, и меня назначили ее руководителем. С тех пор я активно занимаюсь испытаниями композиционных материалов, прошел по этому направлению путь от инженера до старшего научного сотрудника.
«Органическое стекло – один из самых сложных материалов…»
В 2007-м поступил в аспирантуру МИСиС, а на свою научную тему вышел следующим образом. У нас была хоздоговорная работа с ЛИИ имени М.М. Громова по исследованию при сложных режимах нагружения поведения органического стекла, используемого для изготовления элементов остекления авиационной техники. Я был назначен исполнителем, от ЛИИ проект вел Глеб Михайлович Харитонов, крупнейший специалист в этой области. Когда работу выполнили, Владимир Сергеевич Ерасов спросил, не хочу ли я заняться органическим стеклом в своей диссертационной работе. И я с радостью принял это предложение: хотя раньше со стеклом почти не работал, но после экспериментов данная тема заинтересовала. Органическое стекло – один из самых сложных материалов, потому что если у металла есть упругая и пластическая деформация, то здесь добавляется еще так называемая высокоэластическая деформация, которая зависит от очень многих факторов: температуры, времени, условий нагружения... Все процессы идут в том диапазоне температур, в котором мы живем. Исследовать и описывать это непросто, но интересно.
Так определилась тема диссертационной работы. Но сложностей, вопросов было много, и я очень благодарен за помощь, которую оказали сотрудники лаборатории №27, особенно Евгений Георгиевич Сентюрин, который и стал моим научным руководителем. Очень помог и Глеб Михайлович Харитонов из ЛИИ имени Громова – с ним мы регулярно встречались, обсуждали полученные результаты, продумывали новые методы испытаний, позволяющие на образцах органических стекол имитировать условия эксплуатации остекления. В конце концов, помимо научных результатов, удалось решить очень важную практическую задачу по обеспечению несущей способности авиационного органического остекления по напряжениям. Было впервые показано: расчеты, которые раньше проводили по остеклению, значительно занижают напряжения, которые реально возникают при эксплуатации, что, естественно, очень опасно. Сейчас эту работу мы активно продолжаем. Есть и другая точка зрения: в некоторых самолетах надо использовать силикатное, а не органическое остекление. Однако я считаю, что следует работать параллельно и по органическому стеклу, чтобы всегда был запасной вариант. Ведь надо понимать, что, насколько бы ни был хорош самолет, на каких бы высоких температурах ни работал двигатель, скоростные и маневренные характеристики самолета ограничивает, прежде всего, его остекление.
«Инженеру нужны дисциплина и квалификация …»
Успехи в работе в значительной степени зависят от наставничества, а в нашем институте очень отлаженная система передачи опыта. Это четкая политика, которую ведет наш Генеральный директор, академик РАН Евгений Николаевич Каблов. Итогом этого является в том числе то, что в ВИАМе очень большие возможности для профессионального роста. Однако не все те, кто приходит на работу, понимают, что инженеру нужны и квалификация, и дисциплина.
Практически с самого начала работы и мне приходилось выполнять роль наставника. Еще обучаясь в институте, осваивал в ВИАМе новую технику, и когда приходили молодые сотрудники, вводил их в курс дела, обучал тонкостям работы.
Сейчас, по президентской программе, мы с Владимиром Сергеевичем Ерасовым проводим в нашей лаборатории занятия по повышению квалификации для сотрудников авиационной отрасли. К нам приезжают инженеры, Владимир Сергеевич читает лекции, а я знакомлю со стендовой базой, особенностями испытаний. Недавно в нашем центре проходила практику группа студентов-первокурсников из Бауманского технического университета, для которых я провел экскурсии. Студенты, увидев нашу новую технику, заинтересовались, и, я надеюсь, что у кого-то возникнет желание работать в нашем легендарном институте.
Однако, повторюсь, что кроме увлеченности работой, необходима также дисциплина. А с дисциплиной неразрывно связано такое понятие, как производственные стандарты. Почему у нас производительность труда значительно ниже, чем в таких развитых странах, как Япония, Германия, США? Потому что плохо работает «система производственных стандартов», часто их просто нет. Люди обычно просто получают задание что-то сделать, делают это и представляют результаты. Как им поставить весь ход работы – в деталях часто не понятно. А производственный стандарт объясняет человеку, который, может быть, даже делает эту работу впервые, как ее провести шаг за шагом. В испытании материалов, например, начиная с того, как образец в руки взять, как его держать, чтобы правильно замерить, и так далее. Это очень помогает в работе.
«Стремимся стать одной из лучших лабораторий в мире…»
Сейчас завершается реконструкция и перевооружение нашей лаборатории. Старую неработающую технику списали, помещения отремонтировали, поступает новая техника, которая зачастую уникальна и сделана по техзаданию ВИАМа. Когда будет сделано все, что намечено, у нас появится возможность стать ведущей лабораторией в России и, возможно, одной из лучших в мире.
Сейчас я работаю по нескольким направлениям. Прежде всего, это работы по исследованию и моделированию закономерностей деформирования и релаксационного поведения полимерных материалов – органических стекол, полимерных матриц. Второе важное направление связано с исследованием трещиностойкости композиционных материалов. Активно оно начало развиваться в 80-е годы прошлого столетия, за рубежом очень далеко продвинулись, а у нас по понятным причинам получился пробел, который надо ускоренно восполнять. Вообще эта работа напрямую связана с принципом безопасной повреждаемости конструкции, которая говорит, что, если в материале возникнет трещина, то и с ней самолет может летать какое-то время. Для металлических материалов планера в этом отношении более или менее ясно, а вот по композиционным материалам, особенно для межслоевых расслоений, есть вопросы, которые надо решать. Участвую я в работах по исследованию материалов несущего винта для перспективных вертолетов Миля, в разработке математических моделей деформирования композиционных материалов совместно с Бауманским техническим университетом, Сибирским отделением РАН.
При этом наша лаборатория ведет работы по многим направлениям. Например, исследование влияния коррозионной повреждаемости на характеристики прочности, усталости и трещиностойкости конструкционных материалов планера на основе алюминиевых сплавов, или исследование и моделирование процессов ползучести и релаксации жаропрочных сплавов. Начаты работы по исследованию влияния вибрационного воздействия на слоистые материалы и элементы конструкций.
Стараюсь участвовать в научных конференциях, да и коллег своих за это агитирую, бываю на предприятиях нашей отрасли, потому что надо понимать, над чем люди работают, какие у них проблемы. Был в ЦАГИ, ЦИАМе, на ОКБ Сухого, в КБ имени Миля.
Когда человек рассказывает о себе, можно упомянуть и об увлечениях. В детстве я любил играть в футбол, в институте увлекался плаваньем, сейчас играю в настольный теннис. Люблю шахматы, шашки и другие логические игры. Недавно участвовал в турнире ВИАМ по шахматам: и если с молодыми я справлялся, то старшее поколения своими победами вновь продемонстрировало, что опыт – это бесценная кладезь, которая накапливается годами.
Игровые виды спорта ориентируют человека на поиск новых, нестандартных ходов. Также и в науке. Многие открытия совершают те, кто приходит из других областей знаний. Когда подходишь к решению задач с новым взглядом, новым методом, находятся решения, которые раньше были не видны.
Основные публикации и патенты Н.О. Яковлева за последние годы:
Яковлев Н.О. Оценка границ области релаксационного поведения органического стекла на основе полиметилметакрилата // Пластические массы. 2014.
Yakovlev N.O., Chernatkin S.E., Kuz'Ko E.I., Shtremel' M.A. Similarity relation upon the puncture of a thin sheet // The Physics of Metals and Metallography. 2009. Т. 108. № 2.
Яковлев Н.О., Ерасов В.С., Попов Ю.О., Колокольцева Т.В. Раздир по моде III тонколистовых полимерных композиционных материалов для изделий авиационной техники // Труды ВИАМ. 2014. №6.
Яковлев Н.О., Ерасов В.С., Сентюрин Е.Г., Харитонов Г.М. Комплекс методик оценки физико-механических характеристик органических стекол с учетом влияния высокоэластической деформации // Все материалы. Энциклопедический справочник. 2013. №10.
Яковлев Н.О., Ерасов В.С., Петрова А.П. Методы механических испытаний клеевых соединений // Все материалы. Энциклопедический справочник. 2014. №6.
Ерасов В.С., Яковлев Н.О., Нужный Г.А. Квалификационные испытания и исследования прочности авиационных материалов // В сб.: Авиационные материалы и технологии. 80 лет ВИАМ. (приложение к журналу «Авиационные материалы»). 2012.
Димитриенко Ю.И., Сборщиков С.В., Прозоровский А.А., Губарева Е.А., Яковлев Н.О. и др. Разработка многослойного полимерного композиционного материала с дискретным конструктивно-ортотропным заполнителем // Композиты и наноструктуры. 2014. Т.6. №1.
Ерасов В.С., Яковлев Н.О., Гладких А.В., Гончаров А.А., Скиба О.В. и др. Испытания крупногабаритных конструкций // Композитный мир. 2014. №1.
Патент №102801 от 10 марта 2011 г. «Устройство для испытания прочностных свойств конструкционных материалов».
Интервью провел и подготовил для публикации кандидат филологических наук, доцент М.И. Никитин.