Единственный вариант решения проблемы создания перспективной техники в XXI веке основан на разработке и применении композитов нового поколения.
От использования природных композитов человеческая цивилизация перешла к разработке и использованию искусственных композиционных материалов и, наконец, к созданию элементов изделий с заранее заданными (оптимальными) свойствами, обеспечивающими максимально допустимые условия эксплуатации изделий. В исходном состоянии это по-прежнему, в основном, двухкомпонентная композиция. Однако новые композиты обладают уникальными свойствами и возможностями и имеют специфические особенности. По уровню прикладных исследований, по неограниченности сырьевой базы, по масштабу применения композитная продукция должна относиться к государственным приоритетам развития экономики.
Именно композиты нового поколения, прежде всего углеродные и керамические, дали возможность создать уникальные конструкции высокопрочных и термостойких камер и сопловых блоков мощных двигателей ракет-носителей, обшивки корпусов космических аппаратов, тепловой защиты многоразового корабля «Буран», элементов конструкции планера и тормозных устройств скоростных аэродинамических летательных аппаратов.
Тепловая защита боеголовок межконтинентальных баллистических ракет из этого вида композитов позволила осуществить их вход в атмосферу под углом более -80с и нейтрализовать системы ПРО и ПВО. Конструкции резонаторов из керамических композитов обеспечили высокую эффективность лазерного оружия. Конструкции из композитов, поглощающих электромагнитное излучение, обозначили весьма серьезную проблему использования действующих РЛС обнаружения, слежения и наведения средств поражения на цели. Успешно развивается новое научно-техническое направление – создание и применение видов техники, «невидимых» для современных РЛС. Композиты на основе полимерной и металлической матриц позволили создать эффективную защиту техники и людей от поражающего воздействия фугас-но-осколочных и кассетных боеприпасов и стрелкового оружия. Подобные примеры достаточно многочисленны.
Разработка и использование композитной продукции является в настоящее время генеральным направлением в развитии боевой техники и техники невоенного назначения. Вместе с тем, проблема создания композитной продукции до конца не решена и остается весьма актуальной.
Это комплексная проблема, и она не допускает однозначного решения. Рассмотрим основные факторы этой проблемы.
1. Потребный для обеспечения работоспособности элемента изделия комплекс свойств формируется главным образом за счет технологии изготовления элемента с одновременным направленным формированием структуры и свойств материала. Композитный элемент изделия обладает при этом тем комплексом предельных величин свойств, которые необходимы для обеспечения работоспособности элемента изделия в заданных условиях эксплуатации. Одновременное создание элемента изделия и формирование структуры материала делает неправомерным рассмотрение такой композиции как материала. Это – изделие из материала с заранее заданными свойствами – композитная продукция.
2. Технология создания композитной продукции связана не только с выбором наполнителя, матрицы и других ингредиентов, но и с поэтапным выбором режимов их совместной обработки, в результате которой формируются свойства элемента в выбранном направлении. Таким образом, каждый из элементов изделия получают по индивидуальной технологии.
3. Для обоснования требуемых свойств элемента изделия необходимо проводить исследование его работоспособности в составе сложного изделия. Такие исследования требуют использования системных методов решения сложных многоуровневых задач оптимизации.
4. Технология создания композитной продукции связана с использованием уникального оборудования, требует больших капиталовложений в производство. Поэтому необходимо применять математические методы моделирования технологии изготовления композитных элементов изделий. Необходимо решать задачи моделирования технологии изготовления элементов с заранее заданными, оптимальными свойствами, полученными при решении задач исследования работоспособности изделий.
5. Известные методы контроля качества изделий и материалов оказываются непригодными для композитной продукции по разным причинам. Конструкторская документация для композитной продукции также характеризуется отличительными признаками. Методы испытаний композитной продукции являются более сложными.
6. Решение задачи создания технологии изготовления композитной продукции находится на стыке многих математических, физико-химических, материаловедческих, технических наук. Поэтому необходима целенаправленная, опережающая подготовка специалистов в области технологий создания и применения композитной продукции.
7. Деятельность в области технологий создания композитной продукции является сферой широкого международного научно-технического, военно-технического и экономического сотрудничества. Поэтому рынок инновационной композитной продукции в XXI веке представляется надежной областью инвестиционной деятельности и важнейшим государственным приоритетом развития экономики и обеспечения национальной безопасности.
Это далеко не полный перечень проблемных особенностей композитной продукции.
Наибольшие достижения при создании и использовании композитной продукции были достигнуты в космонавтике, авиации и ракетной технике военного назначения, но они не получили широкого конверсионного применения. Огромный массив технологий создания композитной продукции до сих пор остается невостребованным. Создано и не используется уникальное оборудование производства, контроля качества и испытаний композитной продукции на основе разных типов матриц – металлической (МКМ), керамической (ККМ), полимерной (ПКМ), углеродной (УКМ), гибридные композиты (ГКМ), композиционные вещества (KB) – герметики, клеи, покрытия, вещества для пайки, сварки, резки и другие. Опыт разработки и применения нового поколения композитов, сырьевые и материально-технические возможности достаточны для создания в России индустрии композитной продукции.
К сожалению, государственный менеджмент в области науки, технологии и промышленности на данном этане не в состоянии продемонстрировать должный уровень компетентности и в совокупности с глубоким кадровым кризисом не может использовать этот научный и технологический потенциал России для устойчивого развития экономики и обеспечения национальной безопасности страны.
Таковы основные проблемы технологий создания композитной продукции. Их разработкой и применением занималась в прежней России отраслевая прикладная наука, ныне фактически ликвидированная. Для сегодняшней политико– экономической элиты российского общества сырьевая экономика является более приоритетной.
Почему эти технологии следует рассматривать как инновационные технологии альтернативной науки?
Во-первых, это материальная база любых инновационных технологий альтернативной науки. И существующие методы создания композитной продукции требуют применения иных энергетических возможностей, иных методов моделирования процессов, применения новых информационных технологий, иного аппаратурного оформления.
Во-вторых, анализ некоторых вещественных следов существования НЛО, как следует из зарубежных источников, показывает, что его вещества и материалы имеют внеземное происхождение. Это означает, что с помощью существующих методов ортодоксальной науки такие вещества и материалы получить невозможно. Можно допустить, что технологии получения подобных веществ и материалов существуют на молекулярно-атомарном уровне. Их называют нанотехнологиями. (Наночастица имеет размер 10-9 м, диаметр тяжелого атомного ядра 10-14 м и плотность 1014 г/см^). При создании композитной продукции структура и свойства композита формируются главным образом с помощью термобарических процессов совместной обработки исходных компонентов – наполнителя и матрицы. Нанотехнологии – тоже технологии получения новых веществ и материалов с уникальными свойствами. При нанотехнологиях структура и свойства нового вещества формируются на уровне кристаллической решетки и в результате кластерной структуризации его молекул при полной реструктуризации исходного вещества. Популяризаторы так объясняют суть нанотехнологий: надо рассыпать молекулы исходного вещества на атомы химических элементов, а затем собрать их в новые молекулы. Если принять это объяснение за некое подобие истины, то становится очевидным – насколько сложными должны быть такие технологии. Такие процессы должны быть подобны взаимопревращениям радиоактивных элементов. Вероятно, это будущие технологии управляемых реакций холодного ядерного синтеза с использованием управляемых информационных воздействий. Автор убежден, что это долгосрочная проблема для альтернативной науки и совсем почти невыполнимая задача для ортодоксальной науки даже в отдаленном будущем. Потому, что без использования технологий информационных воздействий цикл от лабораторного образца до промышленного продукта не состоится. Автор полагает, что без использования механизмов информационного взаимодействия на наночастицы задача создания подлинных нанотехнологий не имеет решения. Между тем в России создана государственная корпорация «Роснанотехнология» и открыто долгосрочное бюджетное финансирование по этой проблеме. Этот административно-финансовый проект российской власти явно не из технологической сферы экономики. Зачем это нужно было делать, если имеется столько незавершенных проблем при создании композитной продукции? Ведь конечный продукт всех этих технологий одинаков – создание новых веществ и материалов с уникальными свойствами. И отличить этот конечный продукт по типу использованной технологии практически невозможно. Поэтому легко допустимы и технологические фальсификации, и финансовые злоупотребления, и административно-коррупционные схемы.
