​Аспирант ОмГТУ Иван Черных, чья разработка в области сварки может вывести авиакосмическую индустрию, кораблестроение, производство автомобилей и другие отрасли на новый мировой уровень, в День российской науки дал большое интервью «Омскрегиону»

В Омском государственном техуниверситете улучшают метод сварки для производства на ПО «Полет» ракеты «Ангара» – новая разработка может стать прорывной. Ее автор, аспирант кафедры «Металлорежущие станки и инструменты» Иван Черных, намерен вывести металлообработку в России на новый уровень. Кроме науки, он заинтересовался еще ювелирным делом – изготавливает кольца из титана. Ко Дню науки, 8 февраля, «Омскрегион» пообщался с молодым ученым, узнал подробнее о его исследованиях, сложностях в работе, мечтах. Также Иван рассказал, каким видит развитие науки — в частности, в Омске.​​​​

– Иван, интерес к науке, машиностроению у вас с детства проявлялся? В семье кто-то был связан с наукой?

– Нет, мама у меня старшая медсестра, дедушка – полковник, бабушка работала лаборантом в химической сфере. В детстве я занимался в кружке авиамоделирования. Мы делали модели автомобилей, самолётиков, корабликов, проводили соревнования, у меня было много дипломов. Интерес к технике остался, и я выбрал инженерную специальность, пошел на нее и не прогадал. Бакалавриат окончил с красным дипломом, магистратуру – тоже, а в школе был троечником. Не знаю почему, может, было неинтересно. В 9-м и 10-м классах самостоятельно прошел весь школьный курс физики и химии, чтобы хорошо сдать экзамены.

– Было ли желание учиться в другом городе? У нас всё-таки тенденция, что молодежь уезжает.

– Я не хотел ехать никуда в другой город, у меня здесь семья и друзья. Политех выбрал, поскольку здесь дают хорошее инженерное образование. И документы только сюда подавал.

– Расскажите о вашем пути в аспирантуру, как пришли к разработке нового метода сварки для производства «Ангары»?

– С третьего курса бакалавриата я работал лаборантом на кафедре, потом в магистратуре – инженером в новой лаборатории механической обработки. Там есть станок для сварки, купленный специально для изучения и внедрения сварки методом трения с перемешиванием для производства Ангары на «Полете». А потом я поступил в аспирантуру и получил грант на трансформацию этого процесса сварки в упрочнение.

– В целом над какими исследованиями сейчас работаете?

– У меня три направления работы. Первое – сварка трением с перемешиванием. Этим мы занимаемся для «Полета». Новый процесс сварки позволяет получать быстро качественные швы. При этом квалификация сварщика практически никак не влияет на качество шва.

Второе направление вытекает из первого – это упрочнение методом сварки. Например, берём заготовку из стали для будущего ножа. Обрабатываем ее и получаем упрочненный участок, твердость которого может быть в 2-3 раза выше, чем в принципе у этого металла.

Третье направление новое - мы изучаем термическую обработку титана, которая меняет покрытие металла, его цвет. Делаем кольца, потому что это выглядит красиво. Функционального значения в этой разработке нет.

– Почему решили заниматься именно методом сварки трением с перемешиванием, какие у него преимущества?

– Он был мало исследован, особенно в России. Несмотря на то что эта технология существует с 1991 года, поначалу ее недооценивали. Активное изучение началось только в 2010-х годах. Это актуальная и достаточно интересная для меня тема, потому что это новый процесс соединения металла. Соответственно, есть возможность внести вклад в развитие метода сварки и обработки, который будет в дальнейшем применяться в разных сферах. Он уже применяется в NASA, Boeing, Space X, Mazda, Honda, при производстве кораблей.

– Как продвигается исследование, какие результаты уже есть?

– Во-первых, мы подобрали оптимальные режимы сварки. Мы взяли два кусочка материала без шва и со сварочным швом и разорвали их. Прочность получилась практически одинаковая. Разница на 1-2%, обычно прочность намного меньше. Попробовали почти все материалы - алюминий, сталь, титан, нержавейку, медь. Также сварили алюминий со сталью, получилось хорошо.

Ещё мы разработали инструмент, который позволяет при сварке одновременно делать зачистку– это наше преимущество. При сварке металл немного выплывает наружу. Это не считается большим дефектом, но на ракете это нужно обязательно убирать. Допустим, «на Ангаре» диаметр одного бака ракеты три метра, их может быть десять штук, каждый длиной до 10-12 метров. Там очень много сварочных швов. Предположим, что один варится примерно час, потом он должен быть зачищен, это ещё минут 20. При этом надо переналадить станок со сварки на чистку.

Наш инструмент может делать это одновременно. Я не видел, чтобы заграницей такое применялось, особенно на ракетах. Получается можно сократить время изготовления «Ангары», снизить себестоимость и повысить ее конкурентоспособность.

– То есть аналогичной разработки в мире нет?

– В мире есть инструменты, которые позволяют одновременно осуществлять сварку и зачистку, но насколько я знаю, их продают уже в сборе со станком, что в принципе удорожает его. На крупных предприятиях они не используются, иначе бы об этом писали. Наша разработка отличается тем, что инструмент можно поставить на любой станок для сварки. Но при этом он будет дешевле, потому что конструкция у нас достаточно простая.

– Когда планируется внедрить эту технологию на предприятиях? Какие компании, кроме «Полета», заинтересованы в вашей разработке?

– На «Полете» планируем внедрить в этом году. Этот метод обсуждали с заводом Баранова, с крупнейшим производителем титана в мире – «ВСМПО-Ависма». И «Транснефть» интересовалась сваркой стали для трубопроводов. Сначала мы будем внедрять эту технологию в нашей стране, потом планируем выходить на международный рынок.

– В прошлом году вы начали изготавливать кольца из титана. Как к вам пришла эта идея?

– На нашей кафедре изучают обработку титана для машиностроения, авиастроения и т. д. И мы задумались, как он полируется, как получать зеркальную поверхность. При нагреве титан меняет температуру и образует покрытие синего, фиолетового и других цветов. Исследований на эту тему я особо не увидел, потому что практической ценности это не имеет. Это просто визуально красиво. В интернете высветилось видео, как итальянец делает кольца, мне понравилось. И мне пришло в голову сделать кольцо из титана, была заготовка. Подумал, вроде это несложно, купил оборудование, попробовал – и получилось.

– В Омске больше никто не делает кольца из этого металла? Можете занять новую нишу в городе.

– Титановых колец в Омске никто не делает. Вообще в России есть производства. Да, мы планируем зарегистрировать предприятие, но пока кольца не продаем. Занимаюсь этим пока как хобби, делаю кольца по вечерам и выходным. На одно кольцо уходит часа 3-4. Уже штук 20 сделал, часть раздал друзьям. В ближайшее время планируем делать часы, оправы для очков и браслеты.

– С какими проблемами сталкиваются молодые учёные в Омске? Хватает ли оборудования, финансирования для исследований?

– По финансированию я бы не сказал, что есть значительные проблемы, потому что есть достаточно много систем и конкурсов, которые позволяют получить гранты. Я получил грант в 500 тыс. рублей в конкурсе «УМНИК». Также наше студенческое конструкторское бюро, которое я основал, выиграло университетский конкурс на финансирование изучения процесса сварки. Сейчас ещё я выиграл конкурс на получение стипендии президента, тоже по сварке, – 22 тыс. рублей в месяц. Ещё мы подали заявки в Российский научный фонд на грант в 6 млн рублей. У нас крупные проекты, связанные с режущим инструментом и сваркой.

Из проблем могу отметить, что у нас нельзя просто заниматься наукой, приходится работать. У меня основная работа – преподавание, а наука – это дополнительное. Если бы была возможность, я бы значительно меньше преподавал. Мне нравится эта работа, но нагрузка слишком большая, бывает по три-четыре пары каждый день. Когда ты студент – это ещё терпимо, когда преподаватель – уже сложновато. К тому же я учусь в аспирантуре, и у меня есть свои пары как у студента. У преподавателя ещё учебно-методическая нагрузка - какие-то документы, учебные планы, рабочие программы. Это сильно отвлекает от науки.

Каким видите свое будущее после аспирантуры?

– У меня есть мечта – защитить кандидатскую и отправиться в отпуск, отдохнуть подальше от науки, чтобы не выгореть. Чем ближе к защите, тем меньше свободного времени остаётся, больше загруженность. Хочу посетить несколько стран, и Россию проехать от края до края. Потом буду докторскую писать в том же направлении, только уже более фундаментальное исследование, из которого может вытечь прикладное.

Вообще мечтаю стать во главе этого направления в России, его надо развивать и внедрять на разные заводы, чтобы наша продукция выходила на мировые рынки.

– Вы часто ездите на научные фестивали и конкурсы. Если сравнивать Омск с другими городами, как вы оцениваете уровень развития нашей науки?

– В чем-то мы лучше, а в чем-то отстаём. У нас есть направления, которые очень хорошо развиты, например химические технологии, нефтегазовое дело, машиностроение. Но есть города, более крупные промышленные центры, где эти направления ещё более развиты, где больше финансирования, заинтересованных предприятий, которые пытаются что-то новое у себя внедрить. Это Москва, Петербург, Новосибирск, Томск.

– Как, по вашему мнению, будет развиваться наука в целом и конкретно в ОмГТУ?

– Нас ждет увеличение коммерческих и предпринимательских проектов, наука будет с коммерческой жилкой. Молодые ученые будут пытаться продавать свои разработки. И университет сейчас делает на это упор. И мне кажется, будет хороший результат. По сварке нашу разработку уже готовим запатентовать.

– Что вас интересует кроме науки, чем увлекаетесь? Что читаете, что слушаете?

– Раньше много читал художественной литературы, а сейчас мало времени остается. В основном научные статьи читаю. Музыкой занимаюсь, на гитаре умею играть, на клавишных немного, сам научился. К сожалению, в музыкальную школу никогда не ходил. Из последнего читал Пелевина. Любимый автор у меня Рэй Брэдбери. Когда читаешь «Марсианские хроники», такая атмосфера приятная. Из отечественных авторов нравится Достоевский.

Из музыки предпочитаю иностранные группы, рок, но не жёсткий. К примеру, финскую группу «Poetsofthefall».

– Чтобы хотели добавить от себя? Может, обратиться к молодым омичам?

– Я бы хотел сказать: не нужно думать, что нет возможностей в нашем городе. Возможностей очень много. Можно и зарабатывать хорошо и реализовать себя, как специалист, учёный, и заниматься творчеством. Есть стереотип, что, когда пытаешься чего-то достичь, открыть свой бизнес, внедрить свои идеи, на тебя начинают давить государство, коллеги, конкуренты. Это не так. Наоборот, в основном поддерживают.

– Спасибо за интересную беседу, Иван. Желаем вам удачи в реализации научных проектов!

Похожие новости

  • 18/02/2020

    Глава «Газпромнефть — Каталитические системы» о значении одной технологии для всей отрасли

    ​Россия на протяжении последних десятилетий практически полностью зависит от импортных поставок западных катализаторов, которые применяются в нефтеперерабатывающей отрасли. В случае прекращения поставок страна рискует остановить выпуск бензина и дизельного топлива, поэтому вопрос импортозамещения стоит достаточно остро.
    819
  • 20/04/2021

    К звёздам и обратно

    ​​​Оптимизацией ракетного топлива, а также решением экологических проблем, связанных с падением ступеней ракет и скоплением космического мусора на орбите, успешно занимается Институт химической кинетики и горения имени В.
    383
  • 22/09/2020

    Вернуть героику отечественного космоса

    Владимир Зарко - достойный представитель сибирской плеяды талантливых ученых и выдающихся педагогов, благодаря которым мы еще можем почувствовать уходящую романтику космоса и перенять бесценный опыт. Отличается ли нынешнее поколение от первопроходцев космического пространства?  Способна ли Россия на прорывные достижения, так ли талантлив Илон Маск, как о нем пишут в СМИ?  - Как вы оцениваете перспективы России в ближайшее время вырваться в мировые лидеры космической отрасли? - Абсолютное лидерство не должно на сегодняшний день быть нашей целью.
    691
  • 12/04/2021

    Валерий Карпов: «Омский Институт радиофизики и физической электроники — единственный прецедент в Сибирском отделении РАН: никто в наше время институты уже не создает»

    ​Председатель Омского научного центра Сибирского отделения РАН рассказал о науке в Омске.  Обозреватель «Коммерческих Вестей» Анастасия Ильченко побеседовала с председателем Омского научного центра Сибирского отделения Российской академии наук (РАН) доктором экономических наук Валерием КАРПОВЫМ.
    928
  • 14/05/2018

    Интервью с начальником управления научно-технического развития дирекции нефтепереработки «Газпром нефти» Андреем Клейменовым

    - Андрей Владимирович, расскажите о приоритетных направлениях НИОКР Газпром нефти. Что стоит на повестке дня в первую очередь?- Как известно, у нас есть утвержденные стратегические ориентиры до 2025 г.
    2283
  • 08/04/2021

    Иван Лесняк: «Мы предлагаем остатки топлива испарять в баках ракет, и использовать полученные продукты испарения для реализации маневра нижних ступеней с целью уменьшения площадей районов их падения»

    Во второй половине 20 века у Омска появляются тесные связи с космосом и людьми, которые приложили руку к его освоению.  Сегодня эта традиция продолжается. Молодые ученые Омского государственного технического университета разрабатывают системы, способные сделать космическую программу более экологичной.
    471
  • 31/05/2017

    Надежда Чернышева: наш пирометр будет измерять температуру и определять, насколько точны показания

    "Диагностика измерительной ситуации при бесконтактных измерениях температуры в сложных условиях" - так называлась работа, которую аспирант ОмГТУ Надежда ЧЕРНЫШЕВА представляла на Всероссийском форуме молодых ученых в Екатеринбурге 27-28 апреля 2017 года.
    1401
  • 27/04/2017

    Академический, прикладной, эффективный: интервью академика Валентина Николаевича Пармона

    ​Научный руководитель Института катализа СО РАН академик Валентин Пармон считает, что настоящее мерило достижений ученого в технических науках — промышленные технологии. Валентин Пармон — один из самых авторитетных в мире ученых в области катализа и фотокатализа, химических методов преобразования энергии, нетрадиционных и возобновляемых источников энергии, термодинамики неравновесных процессов.
    2337
  • 29/07/2020

    «3D-принтер — такой же инструмент, как дрель, шуруповерт или фрезер»: особенности обучения аддитивным технологиям в России

    Отраслевой EdTech-акселератор ED2, генеральным партнером которого выступает негосударственный институт развития «Иннопрактика», подвел итоги пятого набора. Мы поговорили с руководителем одного из стартапов─финалистов трехмесячной программы Никитой Востровым — о его платформе для дистанционного приобретения инженерных навыков ADDITIVKA и о том, кого и как учить 3D-печати.
    354
  • 24/06/2019

    Президент РАН предложил создать в Омске космический научный центр

    ​Главу РАН Александра Сергеева в Омск пригласил руководитель Роскосмоса Дмитрий Рогозин, чтобы показать работу ПО «Полет». Как признался по итогам визита на предприятие Дмитрий Рогозин, у него есть вопросы с точки зрения эффективного использования территории «Полета».
    1354