Реализация программы импортозамещения привела к созданию уникальной новинки.
В рамках Государственной программы «Развитие оборонно-промышленного комплекса» отечественные предприятия успешно выполняют научно-исследовательские работы в интересах Минобороны и внедряют полученные результаты в серийное производство. Об одной из них рассказывает обозреватель «Красной звезды».
В рамках работы научно-деловой программы Международного военно-технического форума «Армия-2018» на круглом столе «Химические технологии и новые материалы для развития оборонно-промышленного комплекса Российской Федерации» были представлены перспективные разработки в области создания многофункциональных и интерференционных покрытий для оптических конструкций.
Почему это интересно для военных? Ужесточаются требования международных и отечественных стандартов по обеспечению безопасности экипажей самолётов, вертолётов при столкновении с птицами в полёте. Имеются и другие требования, которые связаны с прозрачностью остекления кабины, длительностью его эксплуатации без потери изначальных физических свойств. Не секрет, что ранее применявшиеся отечественные стёкла, так скажем, изначально не имели высокой прозрачности. При высокой интенсивности эксплуатации они довольно быстро мутнели и покрывались микротрещинами, что требовало их замены.
При этом остекление представляло собой ахиллесову пяту военного авиакомплекса в радиолокационном диапазоне. Конструкторы изыскивали конструктивные решения для снижения радиолокационной заметности создаваемого самолёта из-за того, что остекление кабины сильно «фонило».
Всё это и многое другое вызвало повышенный интерес к заявленной теме на МВТФ «Армия-2018» со стороны ряда авиационных специалистов не только Минобороны, но и других ведомств.
На круглом столе форума АО «Обнинское научно-производственное предприятие «Технология» имени А.Г. Ромашина» в лице начальника лаборатории оптических покрытий Олега Просовского представило результаты работы по созданию многофункционального тонкоплёночного покрытия (МФТП) для поликарбонатного фонаря кабины лётчика Су-57.
Необходимо пояснить, что изделия остекления на основе МФТП уже успешно прошли весь необходимый цикл испытаний. По заявлениям экспертов, новинкой, помимо Су-57, будут оснащены в первую очередь авиационные комплексы Су-35, Су-34, Су-30, вертолёты Ка-52, Ми-35.
– Сейчас мы ведём активную работу по исследованию и внедрению оптических метаматериалов, а также применению технологии плазменного ассистирования реактивного магнетронного распыления. Исследования позволят улучшить функциональные и оптические свойства многофункциональных тонкоплёночных покрытий, разработать технологию получения сверхсложных оптических интерференционных светофильтров для приборной оптики (с числом слоёв оптической конструкции более 200) и в конечном итоге получить изделия с превосходными оптическими параметрами, – подчеркнул в своём выступлении Олег Просовский.
Было заявлено, что созданная наноразмерная композиция обладает хорошей адгезией, а благодаря нанесению на внешнюю поверхность остекления позволяет существенно снизить радиолокационную заметность истребителя. Работы по улучшению характеристик многофункциональных покрытий ведутся непрерывно, и предприятие вплотную подошло к получению МФТП нового поколения.
Выражаясь научным языком – на поверхность монолитного поликарбоната наносят слой прозрачного кремнийорганического лака на основе изопропилового спирта толщиной 4–5 мкм. Далее размещают два слоя из сплава оксидов индий-олово, между которыми расположенб слой золота. Затем на слой оксидов индий-олово наносят адгезионный подслой толщиной 8–10 нм в виде плёнки кремния, который покрывают полимерным материалом.
В обиходном варианте – делается многослойный пирог по особому рецепту, в котором имеется даже нанослой золота. Полученный продукт отвечает самым строгим мировым требованиям и стандартам в области авиастроения. Более того, в итоге получен технический результат, превосходящий подобные зарубежные разработки.
Российская разработка, выполненная по программе импортозамещения, превзошла зарубежные аналоги
Применение инновационного покрытия значительно уменьшает заметность российской боевой авиации для радаров противника. Благодаря нанесению МФТП, представляющему собой наноразмерную композицию, существенно уменьшен радиус обнаружения самолёта, и тем самым повышены потенциал и выживаемость боевой машины. Новое изделие имеет коэффициент поглощения радиолокационных волн до 80 процентов, покрытие обеспечивает высокое светопропускание, ослабляет потоки электромагнитного излучения, тепла солнечной радиации, снижает отражение, что улучшает видимость в тёмное время суток.
В ходе работы учёным удалось решить проблему слабой адгезии покрытия поверхности остекления, что влияло на износостойкость композиции под воздействием аэродинамического потока во время полёта. Благодаря разработке защиты внешней поверхности специальным составом абразивостойкость поликарбоната увеличилась в 5–6 раз.
Помимо всего прочего, необходимо отметить, что авиационное остекление из монолитного карбоната обладает в 100 раз большей ударной вязкостью, чем силикатное стекло, и в 10 раз большей, чем органическое стекло. Также оно примерно в два раза легче имеющихся зарубежных конкурентов.
Скоро сказка сказывается, да не скоро дело делается. Тем не менее комплекс научно-исследовательских, опытно-конструкторских и технологических работ по импортозамещению, освоению серийного выпуска был выполнен в короткие сроки. В ходе работы над проектом, начатой в 2014 году, была успешно решена комплексная задача: разработана технология формования изделий сложной геометрии из оптического поликарбоната; созданы производственные площадки, оснащённые современным технологическим оборудованием; освоено производство гетерогенных оптических конструкций, которые используются в современных летательных аппаратах. Создано уникальное оборудование – промышленная вакуумная установка магнетронного распыления. Теперь обнинское предприятие обеспечит отечественную боевую авиацию остеклением, в полной мере соответствующим самым высоким требованиям.
Кстати, на результаты интеллектуальной деятельности коллектива разработчиков оформлены патенты Российской Федерации.
Уже на этапе внедрения экономический эффект от реализации изделий авиационного остекления на основе монолитного поликарбоната за 2017 год составил 156 млн рублей.
В этой теме есть наглядный пример того, как разработки по военной тематике становятся локомотивом для дальнейшего продвижения имеющихся результатов в гражданской тематике. Полученный при создании остекления из оптического поликарбоната опыт успешно применён в судостроении. Новое высокотехнологичное остекление получило морское пассажирское судно на подводных крыльях проекта «Комета 120М», которое вышло на маршрут Севастополь – Ялта в июле прошлого года. В 2019 году новыми изделиями конструкционной оптики из поликарбоната запланировано остеклить ещё два судна.
Созданный композитный материал будет использован и в производстве остекления московских электробусов. Ведь изготовленные из него стёкла, помимо высокой прочности, имеют ещё одно немаловажное свойство – отсутствие осколков при динамическом ударе, что существенно повышает безопасность водителя и пассажиров. При этом стоимость продукции – в два раза ниже стоимости применяемого сегодня триплекса.
Успешно прошли испытания изделия остекления и для высокоскоростных локомотивов железнодорожного транспорта.
В конце прошлого года за разработку нового вида авиационного остекления на основе монолитного поликарбоната и технологии его производства пять сотрудников АО «ОНПП «Технология» имени А.Г. Ромашина» удостоены премии Правительства России 2018 года в области науки и техники.
Авторский научный коллектив за проделанную работу удостоен диплома национальной премии «Золотая идея» в номинации «За успехи в области производства продукции военного назначения, внедрение передовых технологий и инновационных решений».
В заключение остаётся сообщить, что в 2019 году обнинские учёные приступят к выполнению шести новых научно-исследовательских работ. В целом в этом году НИР будут выполнены в рамках госконтрактов на сумму более 200 млн рублей.