По своим масштабам и значению происходящий в наше время бурный процесс развития науки и техники носит поистине революционный характер. Причем мы являемся свидетелями пока лишь начального этапа развертывающейся научно-технической революции, охватившей весь мир. Не надо быть пророком, чтобы предсказать: с каждым годом роль науки, ее влияние на все стороны человеческой деятельности будут стремительно возрастать. Открытия, которые уже сделаны и на пороге которых мы находимся, дают в руки людей колоссальные возможности. Каких-нибудь двадцать лет назад о них нельзя было даже мечтать. Идеи ученых, казавшиеся фантастическими, несбыточными, сейчас находят свое материальное воплощение.
Бурный рост науки сопровождается резким ускорением процесса реализации научных достижений в производстве. Известно, что для внедрения фотографии понадобилось 112 лет, телефона - 56. Застежка-«молния» пробивала себе дорогу полвека, некоторые западные предприниматели даже разорились на попытках реализации этого нехитрого изобретения. Столько же времени прошло от открытия электромагнитной индукции до первой электрической лампочки. Для радио понадобилось уже 35 лет, для телевизора - 14. А для атомной бомбы - всего 6 лет, хотя эта проблема на много порядков сложнее, чем «проблема застежек».
Сейчас целые огромные области науки очень быстро переходят в сферу практического применения.
Основоположник научного коммунизма Карл Маркс очень точно назвал производство технологическим продолжением науки. То, что сегодня является предметом лабораторных исследований, завтра должно воплотиться в новые машины, материалы, конструкции, технологические процессы. Темпы внедрения новейших достижений науки в практику в значительной степени определяют и темпы развития народного хозяйства, роста производства, улучшения благосостояния людей.
Вспомним характеристики, которые присваивали нашему времени: век атома, век космоса, автоматики, полимеров, полупроводников. А ведь совсем недавно все это было чистой наукой, далекой от приложений.
Весь ход развития мировой промышленности свидетельствует о том, что в экономическом соревновании государств одним из решающих условий является эффективное и быстрое использование научных достижений.
Страна, которая раньше других создает новые отрасли хозяйства, быстро внедряет новую технику, в кратчайший срок налаживает массовый выпуск новых высококачественных изделий, эта страна вырывается далеко вперед и получает большие преимущества перед другими государствами. Поэтому чрезвычайно важно, чтобы все открытия, все достижения науки не оставались «вещью в себе», а как можно быстрее применялись на практике, ускоряли технический прогресс.
Мы располагаем сегодня великолепными кадрами ученых и инженеров и во многих направлениях науки опережаем другие страны. Но в то же время уровень некоторых отраслей промышленности у нас часто оказывается ниже мирового стандарта. Как повысить эффективность внедрения научных достижений в промышленность? Как ускорить отдачу в народное хозяйство научных исследований?
Пока на этот счет идут горячие споры. Проблема внедрения - это проблема преодоления противоречий между учеными, выдвинувшими новую идею, и директором завода, который закономерно не хочет идти на риск.
За рубежом тысячи предпринимателей разорились на попытках использовать принципиально новые идеи. В нашей системе управления народным хозяйством имеются все возможности, реально оценивая риск, проводить в жизнь новые научные открытия. Есть две крайности: одни считают, что надо новое открытие сразу передавать промышленности, а другие - ждать, когда сама промышленность начнет использовать открытие. И то и другое плохо.
При этом надо помнить, что связь науки с жизнью - явление не одностороннее. Нельзя не видеть, что эта связь в наши дни становится взаимозависимой, непременной и обязательной как для ученых, так и для практиков. Каждому понятно, что технический прогресс прямо зависит от успехов науки. В свою очередь, контакт с производством, несомненно, оказывает благотворное влияние и на науку.
Настоящий ученый не может замыкаться в стенах своей лаборатории без ущерба для творчества. Он обогащается идеями, плодотворнее ведет исследования, если регулярно посещает крупные стройки, промышленные предприятия, колхозы и совхозы, если завязывает личные контакты с практиками. Ученые обязаны выявлять затруднения, с которыми сталкивается практика, чтобы оказать помощь, используя готовые научные данные или поставив необходимые эксперименты.
Тесная связь с народным хозяйством была с первых дней организации Сибирского отделения одним из его основополагающих принципов. Когда еще возводились здания институтов, бригады ученых СО АН уже выезжали на предприятия и стройки Сибири - в Норильск, Якутию, на Красноярскую ГЭС, на заводы Омска и Кемерова, на шахты и рудники Кузбасса. Читали лекции, давали консультации, устанавливали связи, многие из которых превратились в многолетние, переросли в прочное сотрудничество.
СО АН постоянно поддерживает связь с сотнями предприятий, преимущественно в Сибири, и сотни его разработок внедрены или внедряются в народное хозяйство.
Об этом много писали и пишут.
Высокую оценку производственников получили система автоматизированного управления производственным процессом на заводе, новые катализаторы и биохимические препараты, промышленные ускорители, гидроимпульсная техника, методы сварки металлов взрывом, автоматизированный рудник (шахта будущего). Велико значение создания экономико-математических моделей межотраслевых народнохозяйственных балансов, работ в области разведки нефти, газа, полиметаллов. Я не хочу заниматься перечислением. Важнее, на мой взгляд, проследить, как развивалась сама технология внедрения, передачи научной разработки в промышленность.
Сегодня, в начале 80-х годов, многие формы внедрения, утвердившиеся в Сибирском отделении, давно уже доказали свою эффективность, получили широкое признание. И все-таки еще значительная часть разработок ученых не доходит до предприятий или доходит только до единичных, хотя их широкое использование принесло бы государству огромную прибыль. Поэтому поиск не прекращается.
Я хотел бы показать на конкретных примерах, как шла на сближение с практикой сибирская наука, как мы искали кратчайшие пути от научного открытия до его использования в народном хозяйстве - путь «от идеи до машины». Поскольку сибирская наука - тема чересчур огромная, то примеры эти будут из практики только одного Института гидродинамики. Он был организован в числе первых, начал работу, еще даже не имея собственного здания, и он первым испытал на себе различные варианты взаимодействия с промышленностью.
Может показаться, что на этом пути было уж слишком много трудностей. Но о них не стоит забывать - преодолевая их, мы постепенно выработали понимание, как же лучше вести дело.
Первым практическим выходом наших работ по физике взрыва стало, как уже рассказывалось в одной из первых глав, уничтожение подводной скалы на территории Новосибирского порта.
Собственно, почти все научные исследования по взрыву, которые велись в Институте гидродинамики, так или иначе сопровождались (или завершались) опытными работами, имеющими практическое значение. Так, изучение действия накладных зарядов пироксилиновых порохов имело своим продолжением работы по уборке подводной скалы на Казачинском пороге Енисея, на порогах Ангары.
Были и другие варианты, когда тема исследования сама приходила в институт с завода, со стройки, из колхоза. В первые годы работы института таких тем было особенно много. Узнав о новом научном центре, руководители сибирских предприятий спешили призвать науку на помощь для решения трудных или непосильных для них задач.
Чем только не занимались мы в те годы: исследовали причины возникновения электрических искр (и пожаров) при транспортировке нефтепродуктов в танкерах; давали рекомендации по обводнению высыхающих озер в Алтайском крае; рассчитывали гидравлический удар в гидросистемах по заказу завода «Тяжстанкогидропресс»; изучали на Братских порогах, как ведут себя в речных потоках личинки мошки и как надо вести их химическую обработку с самолета, чтобы достичь успеха... Это была своего рода пристрелка. В результате через несколько лет на базе научного задела института и запросов практики постепенно выделились и сформировались несколько крупных проблем - тех самых, решение которых могло сыграть заметную роль в развитии целых отраслей народного хозяйства.
В 1960 году Новосибирский стрелочный завод обратился к нам, в Институт гидродинамики, с просьбой придумать что-нибудь для упрочнения железнодорожных стрелочных крестовин.
Самая уязвимая часть стрелки - сердечник крестовины (это клин, который укладывается на пересечении рельсов). Под ударами вагонных колес он быстро изнашивается. Если стрелка служит 3-3,5 года, то крестовина выходит из строя в три раза быстрее. Между тем скорости на железных дорогах растут, появляются новые мощные локомотивы, большегрузные вагоны. А ежегодная замена стрелок - это и потери металла, и перебои в движении поездов. Как же упрочнить стрелку?
Известен старый, дедовский способ отбивать косу - при этом повышается твердость режущей кромки косы, и она дольше не тупится. Упрочнить металл можно двумя путями: или добиться идеальной структуры его кристаллической решетки, так как любой дефект в этой структуре оказывается зародышем будущих деформаций и трещин, либо, наоборот, заранее деформировать эту структуру динамическими нагрузками, например резкими и сильными ударами.
Попытки заводчан упрочнять стрелки механическими способами (прокаткой роликами, ударами пневматического молота) были неудачными - трудоемко, дорого, долго. И тогда мы впервые попробовали использовать для этой цели взрыв. Сотрудники института А.А.Дерибас, Ю.А.Тришин, Е.И.Биченков быстро провели нужный опыт. Обработанная взрывом стрелка была поставлена на путь, и через полгода стало ясно, что она может служить почти в два раза дольше, чем обычная, не подвергшаяся обработке взрывом. Конечно, это было не так просто. Потребовалось тщательное исследование воздействия взрыва на материал сердечника, конструирование специальных взрывных камер.
Упрочненные в лаборатории сердечники - а их было больше тысячи - прошли испытание практически на всех дорогах страны. Эта работа завершилась пуском на Новосибирском стрелочном заводе первого в нашей стране, да и в мире, опытно-промышленного цеха по упрочнению изделий во взрывных камерах. За одну стотысячную долю секунды взрыв упрочняет поверхностный слой высокомарганцовистой стали стрелочной крестовины на глубину до 40 миллиметров. Весь цикл обработки сердечника занимает 25 минут. Стойкость изделий возрастает в полтора раза. Каждая такая камера - а их сейчас шесть - может экономить в год до миллиона рублей. А весь цех обошелся в 2,5 миллиона рублей. Прекрасно, не правда ли?
Но, когда я читаю сообщение об этом на первых полосах центральных газет, меня не оставляет чувство горечи. Я не могу забыть, каким тернистым, каким бессмысленно долгим оказался путь до первых партий крестовин, упрочненных взрывом, до специального цеха на Новосибирском стрелочном заводе. Сейчас даже стыдно об этом вспоминать: от разработки технологии до ее запуска на заводе прошло 15 лет! Испытания и обсуждения, изучение и рецензирование то в отраслевом НИИ, то в главке, то в министерстве тянулись бесконечной чередой; едва выбили средства на проектирование цеха, как оказалось, что нет свободных проектировщиков... Из-за бюрократической волокиты наше государство, обладающее самой мощной в мире железнодорожной сетью, потеряло миллионы, десятки миллионов рублей.
Теперь упрочнение взрывом уже увереннее продвигается в промышленность. С его помощью можно увеличивать стойкость экскаваторных зубьев, бульдозерных ножей, рабочих органов дробилок. Такие участки уже работают на Кузнецком металлургическом комбинате, в Кривом Роге, в Мирном.
Разработка метода упрочнения случайно привела к новому научно-техническому открытию. Желая усилить эффект и избавиться от возможных при взрыве нарушений поверхности металла, попробовали упрочнять стрелку, метая на нее взрывом металлическую пластину. При опытах неожиданно обнаружилось, что иногда металлическая пластина намертво прилипает, приваривается к стрелке. С этим нежелательным эффектом пытались бороться, но отодрать пластину от стрелки часто было абсолютно невозможно. Однажды во время осмотра такого образца в лабораторию зашел сотрудник из отдела прочности, посмотрел и воскликнул: «Товарищи, это же новый метод сварки!» Оценка, данная этому явлению специалистом по прочности, хорошо знакомым с обычной сваркой, сыграла огромную роль и явилась примером того, как важно в коллективе (или рядом) иметь ученых и практиков разных специальностей.
За разработку теории и практики сварки взрывом взялась лаборатория А.А.Дерибаса. Выяснилось, что при соударении двух металлов во время взрыва возникает такое давление, что прочностные свойства металлов становятся несущественными, в узкой зоне, примыкающей к поверхности контакта, металлы ведут себя как жидкости. На эту мысль наталкивала и картина шва - он имел вид застывшей волны. (О странной, но плодотворной идее - считать сталь жидкостью - подробно будет рассказано в главе «Парадоксы взрыва»).
Случайно сделанное открытие оказалось настолько удачным, что как из рога изобилия посыпались новые технологии. Чем дальше продвигались исследователи, тем больше новостей они узнавали. Сварка взрывом обладала рядом огромных преимуществ по сравнению с традиционными методами: холодной сваркой, наплавкой, совместной прокаткой.
Первое: она могла соединять не только сталь со сталью, но и производить десятки других сочетаний, которые ранее сварке не поддавались, например, сталь плюс титан, сталь плюс медь, медь плюс титан. Позднее научились даже получать соединения металла с керамикой. При этом можно было получать не только биметалл (соединение двух металлов), но и многослойные композиции.
Второе: место соединения различных металлов получалось, как правило, прочнее, чем слабейший из металлов в отдельности: при испытаниях рвался металл, но не место сварки.
Третье: свариваемые детали могли быть больших размеров (при холодной сварке, например, рабочий участок должен быть не более десятка квадратных сантиметров, а если нужны листы метровых размеров?), а также криволинейной формы.
Четвертое: обычно перед сваркой требовалось тщательно очищать соединяемые поверхности, чтобы убрать мешающие пленки окислов и микронеровности. А взрыв своим огненным дыханием «сдувал» с поверхностей все лишнее.
Пятое: при сварке все процессы соединения металлов происходят в течение стотысячных долей секунды. Поскольку подготовка к взрывному процессу также не требует много времени, то можно считать, что производительность этого способа превышает другие в десятки и сотни тысяч раз.
А что самое главное - открылась возможность создавать с помощью взрыва новые многослойные материалы, сочетающие механическую прочность с химической стойкостью, антикоррозийной устойчивостью и другими ценными качествами.
В процессе работы и бесед со специалистами стало ясно: сварка взрывом может дать огромный экономический эффект. Нержавеющую сталь, нужную, например, для химических реакторов, но дорогую и дефицитную, теперь стало возможным заменить обычной и только тонкий внутренний слой в установке сделать из нержавеющей. Получится реактор с теми же качествами, но в 5-10 раз дешевле.
Или другой пример: сосуды для варки оптического стекла делаются из драгоценного металла - платины. А ведь можно только облицевать внутреннюю поверхность платиной, а сам сосуд делать из более дешевого металла.
Явление сварки металлов при взрыве потребовало многообразных исследований. Нужно было и подбирать наиболее подходящую взрывчатку (чтобы не повредить свариваемые детали), и размеры зарядов, и толщину соединяемых слоев, нужно было тщательно изучить, как происходит соединение двух металлов в зоне шва, какие факторы на него влияют.
Начинали с самого простого - получения листового биметалла. В самые первые годы, когда сварка взрывом еще не вышла из стадии экспериментов, заказы некоторых заводов, особо нуждавшихся в биметалле, мы выполняли своими силами. Бывали случаи, когда металл возили в Новосибирск специальными рейсами самолетов, затем доставляли в академгородок, где мы в ближайшем овраге оборудовали взрывной полигон и производили сварку, и самолетом же отправляли продукцию обратно. Если дело было зимой, при 30-градусном морозе, то приходилось греть детали в специальной ванне с теплой водой, которая была сооружена тут же, в овраге, - иначе промерзший металл плохо сваривался. Но так делалось, конечно, только для изделий особой важности, в единичных случаях.
В 1964 году Институтом гидродинамики совместно с Кузнецким металлургическим комбинатом была изготовлена первая опытно-промышленная партия биметаллических заготовок - малоуглеродистая сталь плюс нержавеющая - для прокатки в листы общим весом 100 тонн.
Как выяснилось позднее, это была первая в мире опытная партия биметалла, полученного сваркой взрывом в промышленных условиях.
У А.А.Дерибаса скоро нашлись единомышленники и последователи. В Барнауле работы по сварке взрывом начались в Алтайском научно-исследовательском институте технологии машиностроения и на котельном заводе. Энтузиасты этого дела Б.Д.Цемахович и молодой инженер, недавний практикант Л.Б.Первухин храбро взялись за ответственный заказ, который им предложил Ленинградский Металлический завод, - облицевать лопасти турбины Братской ГЭС особо прочной сталью, устойчивой против коррозии. Первый успех окрылил. Решили облицевать тем же способом лопасти гидротурбин Красноярской ГЭС. Но это было гораздо труднее: турбины были огромных размеров, лопасти представляли собой криволинейные плоскости. И вот неудача. При очередном взрыве восьмитонная лопасть разрушилась. И вторая лопасть тоже. И третья...
Завод больше не мог рисковать - там вернулись к старому способу автоматической наплавки. Два года сотрудники А.А.Дерибаса и Б.Д.Цемаховича в Новосибирске и Барнауле и вместе и порознь бились над усовершенствованием технологии. И все-таки турбины Красноярской ГЭС были облицованы с помощью взрыва, что обошлось на полтора миллиона рублей дешевле. А следом за этим взрыв используется для той же операции при изготовлении турбин Чарвакской ГЭС.
Позже Барнаульский котельный завод выпустил сотни тонн биметалла, из которого изготовлены, в частности, некоторые агрегаты Билибинской атомной электростанции.
Сварка взрывом пришлась ко двору в гидроэнергетике. С ее помощью не только облицовывают лопасти турбин, но и изготовляют подпятники (опорные подшипники) крупных электрогенераторов вертикального типа. Дело в том, что антифрикционный сплав баббит, на который и опирается вал генератора, очень плохо соединяется со сталью, из которой сделана основная опора. А после покрытия стальных сегментов подшипника слоем меди (с помощью взрыва!), на нее уже прекрасно ложится баббит, к тому же медь улучшает отвод тепла, образующегося при трении.
Первым на этот метод перешел ленинградский завод «Электросила», позже новосибирский «Сибэлектротяжмаш», за ними и другие заводы страны. Сейчас сварка взрывом - обязательная технологическая операция при изготовлении подпятников крупных электрогенераторов.
Несколько лет назад заработал промышленный участок сварки взрывом на новосибирском заводе «Сиблитмаш». Теперь тут делают втулки не из бронзы, как раньше, а из стали, облицовывая ее тонким слоем бронзы. Экономится ценный цветной металл, в 10 раз увеличилась производительность труда. И удалось запустить этот участок уже не за 15 лет, как на стрелочном заводе, а за 3 года. И произошло это не потому, что мы теперь больше знаем о взрывных технологиях. Главное - выросли кадры, появились люди, способные обеспечить продвижение новинки от рождения научной идеи до ее реализации.
У золотодолинцев, начинавших с опытных взрывов в овраге, появились к тому времени ученики и последователи. Сейчас над этой проблемой трудятся только в Новосибирске один доктор наук, пятнадцать кандидатов наук, получено более сотни авторских свидетельств на изобретения. Первый отряд «сварщиков» составили выпускники Новосибирского университета, которые еще со студенчества связали свою судьбу со взрывом; второй вырос среди заводских инженеров - энтузиастов нового дела. Ежегодно к ним добавляются все новые и новые специалисты - те, кто обучается по специальности «сварка взрывом» в НГУ или учится в других вузах, но проходит практику и пишет дипломы в лаборатории взрывных процессов Института гидродинамики и в СКВ гидроимпульсной техники.
Без таких людей нечего и говорить о реализации новой научной идеи, особенно если она родилась на стыке наук и непонятна даже самым квалифицированным специалистам отдельно взятой отрасли. Это как раз тот случай, когда профессиональные знания не выручают и нужно нечто большее: взрывники ничего не понимают в металлургии, а металлурги - во взрывном деле, тем и другим биметалл кажется химерой, материалом «от лукавого».
То, что появляется на стыках, особенно трудно продвигать в практику. Возникает интересная идея, а внедрять ее некому: нет понимающих людей на заводах, ибо завод имеет специалистов лишь своего профиля, нет понимающих и в отраслевой науке - причина та же. А непонятная, «непрочувствованная» идея всюду встречается в штыки. Говорят: не наше, чужое, мы этого не знаем, в это не верим. Тут не просто консерватизм, неприятие нового, а отрицание непонятного, из «чужой» науки пришедшего. Психологически это очень интересно, а на практике причиняет массу неприятностей.
Помню, какую борьбу пришлось выдержать молодому А.А.Демчуку, автору взрывных камер. Такие камеры были сконструированы отлично. В них безопасно можно было производить взрыв в заводском цехе. Но у страха глаза велики... Потеряв всякую надежду убедить работников стрелочного завода своими расчетами в абсолютной надежности взрывных камер, А.А.Демчук произвел подрыв взрывчатки, сидя на самой камере. Конечно, он получил за это несколько выговоров, в том числе и от меня, но доказал свою правоту. Сейчас в разных городах страны эксплуатируется около 30 промышленных камер, некоторые интенсивно работают более десяти лет.
Подведем краткие итоги. Взрывные технологии обработки металла зародились почти двадцать лет назад. Используются они сегодня на нескольких десятках крупных предприятий. Научные исследования в этой области ведутся в Новосибирске, Киеве, Барнауле, Волгограде. Опытно-промышленные участки, где применяется взрыв, введены в действие на предприятиях Новосибирска, Новокузнецка, Барнаула, Жданова, Киева, Нытвы, Свердловска, Зыряновска и других городов. Обработка металла взрывом ведется на открытых полигонах, в глубоких шахтных выработках, в специальных камерах прямо в цехах. В биметаллах нуждаются гидроэнергетика и атомная энергетика, самолетостроение, судостроение, химическое и сельскохозяйственное машиностроение, отрасли новой техники.
И все-таки медленно, страшно медленно продвигается это новое дело в промышленность.
Параллельно с нами сваркой взрывом занимались в США, позже, но в больших масштабах в Швеции, ФРГ, Японии. По количеству различных применений взрыва для сварки и по разработке теории мы сегодня занимаем первое-второе места в мире, но по массовому применению существенно отстаем. У нас 99 процентов нержавеющей стали в стране используется в виде монолита, и только один процент идет на покрытия, а можно и нужно наоборот, это даст огромную экономию. Почему-то сейчас никому не приходит в голову при массовом строительстве возводить стены из мрамора - архитекторы чаще используют его только как облицовку.
Решить аналогичный вопрос со сталью оказалось много сложнее. Мешают, в частности, несовершенные экономические критерии. Если заменить дорогую нержавейку дешевым биметаллом, цена изделия сразу упадет, а вместе с ней «сгорит» и финансовый план завода... Какой же директор захочет бороться за такую новинку?
По-видимому, нужно, чтобы завод, который внедряет новшество, продавал бы свои изделия по старой цене в течение трех-четырех лет. И за счет экономии имел бы возможность расширять производство, строить дома, детские ясли, плавательные бассейны, дома отдыха для своих рабочих и т.д. Надо, чтобы завод получал материальный доход от внедрения нового. Обязательно! Производство должно иметь явные, понятные каждому рабочему и инженеру преимущества от реализации научных идей. Завод надо поставить в такие экономические условия, чтобы он сам выискивал повсюду хорошие научные идеи. Тогда у него найдутся и свободные мощности, и помещения для испытаний, изготовления опытных образцов, опытных серий, для отладки и обкатки новой технологии.
Другая технология с использованием взрыва - штамповка - вошла в жизнь гораздо легче. Я объясняю это тем, что здесь с самого начала возникла взаимная заинтересованность науки и производства друг в друге. Нашим активным и надежным партнером стало мощное предприятие - новосибирский авиационный завод имени В. П. Чкалова. Зачем же понадобился взрыв самолетостроителям?
Одна из тенденций современного машиностроения - увеличение прочности материалов: конструкции из них могут быть меньшего сечения и веса, сокращается расход металла. Но изготавливать детали из таких особо прочных материалов становится все труднее и труднее. Один из эффективных способов - штамповка с импульсным (быстрым) нагруженном, в том числе с помощью взрыва.
Но применение взрыва в промышленности всегда ограничивалось потенциальной опасностью метода. Все-таки взрыв есть взрыв, и вводить его в цех страшновато. Причем опасен бывает не сам заряд взрывчатого вещества: современные ВВ довольно инертны, и чтобы привести их в действие, нужен первоначальный мини-взрыв, который осуществляет специальный капсюль-детонатор. Такой капсюль должен быть достаточно чувствительным, чтобы он легко, быстро и в нужный момент срабатывал по командному сигналу (обычно это включение тока). Для безопасности же от него требуется совсем обратное - малая чувствительность, чтобы он не взорвался при случайном толчке, ударе, падении. Словом, детонатор - дело тонкое. Я хорошо помню, как однажды во время экспериментов мы потеряли такой капсюль в траве и четыре часа ползали на четвереньках, пока не нашли. Иначе, нечаянно наступив на него, любой из нас мог бы распрощаться с жизнью.
В Институте гидродинамики была расшифрована структура механизма детонации в различных взрывных средах, и эти исследования вместе с работами Института химической физики АН СССР были удостоены Ленинской премии и отмечены двумя дипломами на открытия. Изучая процессы детонации, один из моих учеников, Л.А.Лукьянчиков, обнаружил, что, используя некоторые свойства этого явления, можно создать совершенно безопасный в обычных условиях детонатор. Такой детонатор можно бросать, бить молотком, даже подключать к нему ток от промышленной сети - он не взорвется, так как в нем отсутствует высокочувствительное ВВ. Чтобы подорвать его, нужен ток высокого напряжения от специального генератора. Таким образом, появилась возможность спокойно вести взрывные работы в заводских условиях.
Прогрессивное руководство завода быстро оценило открывшуюся перспективу применения новых, высокоэффективных средств металлообработки с помощью взрыва. Вместе с сотрудниками Института гидродинамики в работу включились заводские специалисты, разработчикам были предоставлены большие производственные и материальные возможности. Благодаря поддержке и авторитету завода имени В.П.Чкалова, ведущего в своей отрасли, удалось быстро наладить промышленный выпуск новых детонаторов; без этого нечего было и думать о ведении взрыва в технологическую цепочку. Безопасность зарядов ВВ позволила наладить даже механизированную их подачу пневмотранспортом - такого в практике взрывного дела еще не бывало!
В итоге на заводе впервые в мировой практике был создан производственный участок серийной взрывной штамповки деталей из листового металла. Механизированные гидровзрывные установки в 5 - 7 раз снизили трудоемкость обработки, сократили расход материалов, позволили освободиться от ручных доводочных работ. Самое же ценное - что заводские технологические службы сами занялись потом передачей документации и помогали в наладке штаповки взрывом на других заводах. Таким образом, произошло широкое распространение научной разработки - то, что позже стали называть «выходом на отрасль».
Следующей сферой использования безопасных взрывов стало строительство. Известно, что взрыв очень эффективен для дробления мерзлых и скальных грунтов, но использовать его всегда было хлопотно - нужно отводить на большое расстояние людей, технику, в момент зарядки останавливать все другие работы, отключать электроэнергию (все для того, чтобы обезопаситься от случайного подрыва чувствительных детонаторов!).
Новый тип детонатора позволил снять многие ограничения и работать совершенно спокойно. Кроме того, строители предложили закрывать заряд сверху многотонной «крышкой», которая заглушает звук так, что уже на расстоянии 15-20 метров нет никакой опасности ни для людей, ни для строений. При таком использовании взрыва производительность экскаваторов возрастает двое. Вдумайтесь - маленький детонатор, умещающийся на ладони, как бы делает работу еще одного экскаватора! Этот метод, проверенный и усовершенствованный совместно со строителями Новосибирска, широко используется в различных городах, а в последнее время и на строительстве БАМа.
На богатом опыте внедрения взрывных технологий мы наглядно убедились, что при любой сколь угодно прекрасной начальной идее нужна большая техническая доработка, нужны материальное обеспечение и люди, причем очень разные: и знающие науку, и инженеры, и квалифицированные думающие рабочие. Все они должны трудиться вместе над экспериментальным образцом.
Опыт многих институтов Сибирского отделения показал, что принципиально новую идею внедрить в промышленность могут лишь люди, которые ее понимают, в какой-то мере принимали участие в ее разработке или же, как минимум, знают о ней из первых рук. Иначе может получиться нечто похожее на игру в «испорченный телефон»: идея порой предстает перед производством в таком виде, что внедрение ее представляется просто невозможным. Непонимание глубинной сути открытия заставляет людей идти по пути так называемого «частичного внедрения», когда сердце новой идеи пытаются пришить к туловищу старой. И наступает, как в биологии, «реакция отторжения»: тогда начинают говорить, что новшество «не работает», оно, мол, вообще неэффективно и т.п. Авторы упираются лбом в стену непонимания, годы и годы, порой десятилетия уходят на ненужную полемику, на доказательство того, что идея хороша, но не понята, и так далее.
К сожалению, описанные мытарства со стрелочным заводом были не единичны. Как-то мы передали на завод для серийного производства созданную нами машину. Передали чертежи и... через какое-то время получаем с завода письмо, в котором говорится, что наша машина никуда не годится, не работает. Едем выяснять, в чем дело. Оказывается, на заводе нарушили наши рекомендации. Пока разбирались, что к чему, ездили друг к другу - прошел год. Был и такой случай. Пишут нам с завода, что они улучшили конструкцию нашего прибора. Мы забеспокоились: не напортили бы чего. Но почему-то сразу не поехали выяснить, что они там улучшили. Через полгода опять получаем письмо: «Ничего не получается, вы нам передали неправильные рекомендации». Поехали разбираться. Оказывается, на заводе из-за недостатка опытных специалистов не улучшили конструкцию прибора, как мы и предчувствовали, а ухудшили, да так, что просто уничтожили нашу машину, использовав при «улучшении» классические принципы из учебников, которые мы путем долгих лет работы как раз стремились сломать, в чем и состояло существо нашего открытия. Опять потеря времени, потеря средств, ненужная волокита.
Поэтому для успешного внедрения научных идей на первое место, безусловно, надо поставить проблему кадров, ибо будь созданы даже все необходимые для внедрения технические и экономические условия, но без понимания сути, души открытия дело не пойдет.
В 60-х годах комсомол новосибирского академгородка поднял большое дело - организовал научно-производственное объединение «Факел», которое занималось доработкой и внедрением научных идей в производство. «Факел» на договорных началах привлекал к работе научных сотрудников (преимущественно молодежь), аспирантов, студентов, именно тех, кто был у истоков новых научных разработок, и тем самым ощутимо ускорял процесс внедрения и помогал академическим институтам, занятым фундаментальными исследованиями, доводить их идеи до практического использования. Не менее важно было и то, что «Факел» прививал молодежи навыки организационной работы, воспитывал личную ответственность за выполняемое дело. Но «Факел» был закрыт - он не вписался в существующие законоположения. Победило бюрократическое единообразие - чтобы все шли «в ногу».
Мне представляется, что по-настоящему государственный подход состоит как раз в гибкости формы работы, в сознательном проведении социальных экспериментов.
Таким крупным экспериментом в области сближения науки и производства стало создание вокруг академгородка так называемого «пояса внедрения» - группы отраслевых конструкторских бюро.
Жизнь показала, что традиционный «конвейер» внедрения - академический институт - отраслевой институт - конструкторское бюро - промышленность - часто действует слишком медленно. Сплошь и рядом это объясняется новизной и необычностью научных идей, предлагаемых для практического использования. Сотрудники отраслевых институтов и заводские работники нередко не в состоянии быстро воспринять их и перейти к реализации в промышленных масштабах.
Эффект достигается гораздо быстрее и лучше, когда при самих академических институтах создаются и действуют конструкторские бюро и под непосредственным руководством авторов изобретений и открытий их «детища» исследуются, проверяются и передаются в промышленность в виде готовых образцов с отработанной технологией их изготовления, годной для серийного выпуска. Например, внедрение сварки взрывом существенно ускорилось, когда этим занялось отпочковавшееся от Института гидродинамики СКВ гидроимпульсной техники, во главе которого встал главный автор разработки А.А.Дерибас.
Именно отсюда и родилось предложение о КБ двойного подчинения. Схема была такая: институт дает научную идею, министерство строит неподалеку от академгородка КБ, дает своих людей, мы - своих, авторов идеи и молодежь, кончающую университет. Все они вместе «доводят изделие». В этих КБ и экспериментальных производствах научная идея будет вызревать, обрастать плотью, превращаться сначала в чертежи, макеты, модели, потом в опытные образцы, которые можно будет уже передать для дальнейшего внедрения. Когда станет ясно, что все получается, министерство строит под эти изделия новый завод или цех, туда идут и разработчики, а КБ берется за новую научную идею. Это и будет максимально быстрый способ внедрения.
Такова была схема, но в жизни все оказалось существенно сложнее. Поначалу все шло гладко. В 1966-1968 годах президиум Сибирского отделения АН СССР совместно с заинтересованными министерствами и ведомствами выдвинул проекты развертывания при Новосибирском научном центре нескольких отраслевых НИИ, конструкторско-технологических бюро с опытными производствами для постоянной практической отработки законченных исследований. Было намечено около 8-10 таких организаций. Наши предложения создать вокруг академгородка проектно-конструкторский пояс нашли поддержку. Началось строительство. Созданные НИИ и КБ приступили к работе на первых порах на площадях и оборудовании Сибирского отделения, разработки велись совместными силами.
По замыслу НИИ и КБ пояса внедрения должны были иметь «двойное подчинение». Смысл его в том, что при сохранении обычных внутриведомственных отношений научное руководство их деятельностью должно обеспечивать Сибирское отделение АН СССР. Создание НИИ, КБ было поставлено в тесную связь с основными принципами жизнедеятельности нашего научного центра, опиралось на производственную и хозяйственную базу академгородка. Это обстоятельство открывало широкие возможности для повышения эффективности научно-технического сотрудничества, ускорения практической реализации законченных научных работ.
Сотрудники специального конструкторско-технологического бюро катализаторов Министерства химической промышленности проанализировали средние затраты времени на получение нового катализатора по традиционной схеме. Выяснилось, что продукт приходит на завод через 10-12 лет. По новой цепочке взаимодействия, как показали подсчеты, только за счет сокращения излишних ступеней, совмещения операций, рационализации процедуры согласовании затраты времени могут быть уменьшены вдвое. Аналогичные подсчеты, сделанные в специальном конструкторском бюро геофизического приборостроения Министерства геологии СССР, выявили возможность сократить затраты времени на выпуск сигнальной партии нового прибора в 3-6 раз в сравнении с существующей практикой.
Во всяком начинании, тем более сопровождающемся нешаблонным изменением организационных и производственных связей, возникают проблемы, требующие особенного внимания и известной осмотрительности.
Возникли они и здесь, причем в количестве, явно превышающем обычные «шероховатости», требующие «притирки» партнеров. Некоторые министерства охотно «сели» на нашей территории, а потом загрузили свои НИИ и КБ текущими задачами, а мощные ЭВМ - текущим счетом. Для нового у них уже не оказалось ни сил, ни средств. Появились опасения, довольно обоснованные, что отраслевые бюро и институты могут превратиться в обычные конструкторско-технологические коллективы с тематикой, отражающей текущие нужды отрасли. Это нельзя было допустить.
Однако урегулировать отношения с министерствами оказалось гораздо сложнее, чем убедить их организовать новые НИИ и КБ. Попытки создать типовое положение наталкивались каждый раз на возражения, причем у каждого министерства они были свои. Нашими отношениями с отраслевыми НИИ и КБ занимался даже Комитет народного контроля СССР, это сдвинуло дело с мертвой точки. И все же понадобилось еще пять лет и постановление ЦК КПСС 1977 года о деятельности СО АН СССР, чтобы начались кардинальные изменения.
Время внесло свои серьезные коррективы в первоначальную идею. Но существо ее не изменилось. Я уверен, что трудности будут преодолены и Новосибирский научный центр вместе с «поясом внедрения» в полной мере превратится в научно-технический ансамбль, который не только будет вести фундаментальные исследования, но и разрабатывать на их основе новые технологические процессы, машины, приборы, доводить их до совершенства и передавать в промышленность вместе с инженерами и техниками, участвовавшими в их создании.
В «поясе внедрения» вырастут новые техникумы, институты, производственно-технические училища, втузы. Здесь под руководством исследователей, крупных инженеров и организаторов производства молодые люди пройдут свой путь к диплому, работая над актуальными техническими и технологическими проектами. Присутствуя при рождении нового, они непременно станут его энтузиастами и ускорят «эстафету», которая начинается в лаборатории ученого и завершается в живом конкретном деле.
Под Новосибирском совершается эксперимент большого значения, смысл которого заключается в перерастании крупного центра фундаментальных исследований в еще более крупный научно-технический комплекс с существенно новой системой внутренних и внешних связей. Успешное развитие этих связей вглубь и вширь должно так повысить эффективность научного труда, что это постепенно изменит традиционные подходы к оценке развития, планирования и финансирования научно-технических исследований. Фундаментальные исследования, оставаясь главным содержанием таких комплексов, могут получить дополнительные импульсы благодаря системе обратного воздействия: быстрой проверки теории и эксперимента, непосредственному обмену идеями, кадрами и ресурсами с промышленностью.
«Пояс внедрения» новосибирского академгородка, конечно, не единственный и на сегодня не самый главный путь передачи результатов науки производству.
Институты отделения в широких масштабах ведут научные работы на договорных началах с промышленностью. Кстати говоря, средства, поступающие в результате хоздоговорной деятельности, составляют существенную часть (около трети) бюджета Сибирского отделения.
С конца 60-х - начала 70-х годов стали развиваться более крупномасштабные формы связей между учеными и производственниками. Я имею в виду договоры о двухстороннем творческом сотрудничестве с предприятиями, а затем и с целыми министерствами. Например, очень продуктивным был в свое время приезд к нам специалистов нефтяной промышленности во главе с министром СССР В. Шашиным. Работники министерства рассказали о своих трудностях и нерешенных проблемах, ознакомились с разработками академических институтов. С этого начались новые научные исследования, нацеленные на увеличение добычи нефти.
В 1970 году в Новосибирском научном центре побывали представители другой важнейшей отрасли народного хозяйства - цветной металлургии. Итогом встречи стал план 60 крупных работ, выполняемых совместно с Министерством цветной металлургии СССР. В организации сотрудничества активно помогали работники Центрального Комитета партии, и это свидетельствует о важности и масштабах дела.
Такие двухсторонние отношения выгодны обеим сторонам, а главное - выигрывает государство, выигрывает наше общее дело: сокращаются сроки выполнения научных исследований, и полученные результаты, как правило, тут же начинают внедряться в производство.
Обмен опытом и контакты на деловой основе часто приводят к созданию творческих бригад, которые общими усилиями принимаются за решение актуальных для предприятий проблем. В процессе совместного их выполнения ученые глубже познают запросы и нужды предприятий, а у их партнеров появляется вкус к исследованиям, они охотно приобщаются к науке.
Некоторые заводские специалисты вносят столь существенный вклад в научные и опытно-конструкторские разработки, проявляют столько творческой инициативы и изобретательности, что вполне могут претендовать на звание докторов или кандидатов наук. Не случайно среди наших аспирантов-заочников немало инженеров-производственников. Я уже упоминал, например, как быстро росли научные кадры на производстве в процессе внедрения сварки и штамповки взрывом.
Примерно к концу девятой пятилетки в Сибирском отделении при энергичном участии академика Г.И.Марчука (тогда заместителя председателя отделения) сформировался принцип «выхода на отрасль». Он состоит в том, что внедрение научных разработок наиболее целесообразно вести на крупных, головных предприятиях, которые осваивают новшество, а затем при поддержке министерства распространяют его на всю свою отрасль. Следующий этап будет еще сложнее - ведь наиболее крупные идеи, революционизирующие производство, часто не вписываются в одну отрасль, а требуют перестройки целого ряда отраслей. Проблемы такого уровня можно решать только в государственном масштабе, с помощью Государственного комитета по науке и технике.
Существует множество «путепроводов», по которым научные идеи вливаются в промышленность. Формы сотрудничества науки с производством требуют творческого научного подхода, изобретательности и выбора оптимального решения в каждом конкретном случае.
Но при любых формах связей науки и производства все зависит от людей, от специалистов, способных быстро воспринимать новое. А это свойство более всего присуще молодежи. От ее энтузиазма, знаний, трудовой активности, упорства в достижении цели в сильной степени зависят темпы научно-технического прогресса в нашей стране.
Поэтому проблемой номер один я считаю проблему подготовки кадров. Комсомол сделал бы большое дело, если бы увлек молодежь техническим творчеством, овладением современной наукой и техникой так, как он поднимал целину, как работает на своих ударных стройках. Всемерное содействие научно-техническому прогрессу - вот величайшая комсомольская стройка нашего времени. Ведь в конечном итоге успех зависит от уровня квалификации молодых специалистов, от того, насколько молодежь знает новую технику, близка к современной науке.
|
