Эксперт № 24 (2013)

С развитием арктических технологий связывают два направления работы. Первое, транспортное, предполагает воссоздание и расширение через Северный морской путь (СМП) регулярной судоходной связки Европа — Дальний Восток и далее в Юго-Восточную Азию. Второе, сырьевое, определяется интересом к запасам углеводородов и, в меньшей степени, других полезных ископаемых, разведанных или уже добываемых в материковой и шельфовой зонах арктического региона. Оживление деятельности по обоим направлениям должно потянуть за собой спрос на разнообразную морскую технику, способную работать в экстремальных климатических и ледовых условиях, то есть на ледоколы, суда ледового класса: транспортные и вспомогательные суда, танкеры и газовозы, офшорные платформы различного назначения. Будет возрастать спрос на средства инфраструктурного обеспечения этой деятельности: гидрометеорологические, телекоммуникационные, аварийно-спасательные и ремонтные технологии. Все это в свою очередь должно поспособствовать развитию многих подотраслей отечественного хайтека, от спецметаллургии и конструкционных материалов до спутниковых систем и средств обработки космических и других данных.

Возникает вопрос: под силу ли нам самим обеспечить технологиями и инжинирингом всю эту деятельность, в которой наша страна была безусловным лидером в советские годы и теперь пытается вновь возродить ее после длительного разорительного простоя? Мы постарались найти ответ на него, поговорив с крупнейшими российскими специалистами ключевых научно-технологических центров, работающих на Арктику. Общий вывод вполне позитивный: у России есть и заделы, и работающие технологии, и перспективные наработки в таких областях, как гидрометеорологическое обеспечение экстремальной хозяйственной деятельности, научные и конструкторские разработки для морской техники, а также создание для них специальных материалов.

Отчего погиб «Титаник»

Роль ЦНИИ КМ «Прометей» в создании материалов и технологий для освоения Арктики переоценить трудно. С конца 1940-х Броневой институт, как тогда назывался «Прометей», участвовал во всех судостроительных проектах, связанных с холодными морями и ледовой защитой. «Создание специальных сталей, их сварка, увеличение конструктивной прочности — это всегда было за нами», — говорит заместитель генерального директора по научной работе института Виктор Малышевский . Казалось бы, что для сталей с температурой плавления около полутора тысяч градусов какой-то перепад в 20–30 градусов? Но, оказывается, понижение даже на десяток градусов может стать критическим для обычного, не хладостойкого металла. Дело в том, объясняет Малышевский, что с понижением температуры происходит уменьшение параметров кристаллической решетки металла, в результате чего перекрываются внешние электронные оболочки ионов, связи между атомами становятся более жесткими, и материал охрупчивается. Сейчас установлено, что «Титаник» погиб потому, что его корпус был из обычной стали: во время плавания в холодной Атлантике ее хладостойкость резко снизилась, и из-за хрупкости корпус не только легко проломило айсбергом, но и по всей его поверхности пошли трещины. Известен случай, когда при резком понижении температуры судно разломилось пополам прямо у пирса даже в Финском заливе.

Если говорить о материалах для судостроения, то «Прометей» начал заниматься ими сразу после Второй мировой войны. Интересно, что именно потребность в хладостойких материалах привела СССР в 1950-х годах к лидерству в разработке сварных корпусных сталей, позволив в свое время обогнать американцев, пионеров в этом деле. Они пытались использовать для таких корпусов высокоуглеродистые стали, которые плохо сваривались, поэтому первые сварные корабли типа «Либерти» легко разрушались. Использование таких материалов в наших более суровых климатических условиях, особенно на Крайнем Севере, пагубно сказалось бы на кораблях еще и из-за охрупчивания, поэтому наши материаловеды учли этот опыт и разработали технологичную низкоуглеродистую сталь с микролегированием.

Этот проект Крыловского центра уже ждет своего заказчика

Следующий этап в разработке хладостойких материалов в «Прометее» связан с развитием атомного проекта — созданием в 1950-х годах первой отечественной атомной подводной лодки «Ленинский комсомол». Молодой тогда инженер Игорь Горынин (сейчас он академик РАН, президент и научный руководитель ЦНИИ КМ «Прометей») с командой таких же молодых коллег всего за несколько месяцев создал новую сталь АК-25, из которой построены все АПЛ первого поколения. Эта сталь использовалась и для сварных конструкций тяжелонагруженных экскаваторов для работы в Заполярье, спиральных камер сибирских ГЭС. Из ее модификации были изготовлены корпуса и первого атомного ледокола «Ленин», и всех последующих атомных судов.