VI-3.
ОСНОВНЫЕ ОБРАЗЦЫ И МОДИФИКАЦИИ САМОЛЕТОВ, РАКЕТ
И ТОВАРОВ НАРОДНОГО ПОТРЕБЛЕНИЯ (ТНП),
ОСВОЕННЫЕ ПРОИЗВОДСТВОМ ДМЗ С 1951 г. ПО 1996 г.,
И ИХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ



     Х-22 - авиационная крылатая ракета класса «воздух-поверхность» с различными модификациями (Х-22М, Х-22МА, Х-22Н, Х-22НА и др.), т.е. ракета имела много вариантов в зависимости от условий применения (цели), с автономной системой управления + АРЛГСН или ПРЛГСН и др.; двигатель - ЖРД (С 5.44).
     Планер - моноплан сварной конструкции со средним расположением крыла, управляемым хвостовым оперением по курсу, тангажу и крену, имеет нижний гребень и складывающийся нижний киль. Передний обтекатель - радиопрозрачный материал АСТТ2, ФН, кварцевые ткани, связующие К-107 и К-4.
     Основной материал планера: ЭИ-654 (баки), ОТ4-I, ВТ-5, сталь 12Х2НВФА (силовые элементы оперения), АТИМС и КАСТ (теплоизоляция отсеков фюзеляжа), ЭП-310, 30ХГСА - силовые элементы, МЛ-5 - крупногабаритное литье (балки для станции), ОТ-4, ВТ-6, 25ХСНВФА, термостойкие клеи: ВС-350, ПУ-2, ВКТ-2, ВКТ-32-2.
     Х-22 - это первая ракета, конструкция которой состояла из цельносварных агрегатов с применением новых материалов (ЭИ-654, ВТ-4, ВТ-4-1, ВТ-20) .
     При внедрении этой ракеты в производство вновь пришлось осваивать много новых сварочных процессов, процессов термической обработки, методов контроля сварных соединений, изготовление крупногабаритных стеклотекстолитовых обтекателей и др., а также провести большую реконструкцию цехов и участков производства и их техническое переоснащение и перевооружение. При освоении производства этого изделия приходилось решать много и других сложных вопросов. Остановлюсь лишь на некоторых из них.

     ОСВОЕНИЕ РЕЗИНОВЫХ ДИАФРАГМ ДЛЯ ГИДРОАККУМУЛЯТОРОВ РАКЕТЫ Х-22 ИЗ РЕЗИНЫ В-14Д
     Характерной особенностью этих диафрагм было то, что диаметр самой диафрагмы был около 300 мм, а ее горловины - 60 мм. Поэтому даже отформованную диафрагму снять с пуансона ни теоретически, ни практически было невозможно. Обращение в ВИАМ за помощью в разработке такой технологии оказалось безуспешным. ВИАМ выдал заключение: изготовление диафрагм с такой узкой горловиной невозможно, необходимо изменить конструкцию и делать диафрагму с горловиной не менее 1/3 ее диаметра. После споров и обсуждений было решено принять предложение начальника бригады КОПРИН А. С. Казакова - прессовать диафрагму с разборным пуансоном литьевой прессформы. Но при первых запрессовках выяснилось, что острые кромки сегментов пуансона режут еще неостывшую горловину, а верхние летники при извлечении из прессформы диафрагмы вырываются вместе с резиной самой стенки. Также было выявлено, что стенки диафрагмы в горловинной ее части (самой толстой) недовулканизированы. Это брак. Острые кромки сегментов скруглить нельзя: нарушается чистота поверхности. Помогли стеариновые свечи. Стеарином смазали горловину и исключили порезы. Сложнее было с отработкой режима вулканизации.
     Провели ряд экспериментов по распределению температур в разных точках тела диафрагмы при вулканизации. Электротехнической лабораторией ЦЗЛ, которой в то время руководил Ф. А. Самарин, были изготовлены тончайшие термопары, которые закладывались в сырую резину и запрессовывались в разных точках диафрагмы. Замеры температур в процессе прессования и вулканизации показали, что разница температур достигает 30-40 град С. Самая низкая - у горловины, поэтому и была недовулканизация. Тогда для пресса изготовили нижнюю плиту обогрева с большой мощностью нагрева, а в прессформу ввели три термопары для постоянного контроля температуры в процессе формования. Разницу температур довели до 10 град С. Дополнительно оборудовали пресс и прессформу асбестовой рубашкой-экраном, защищающей прессформу от хаотичного охлаждения воздухом цеха, где всегда работала приточно-вытяжная вентиляция. После нескольких доработок удалось обеспечить разницу температур в прессформе во всем объеме формования диафрагмы плюс-минус 1,5 град С. Это позволило получить качественные диафрагмы, которые при циклических испытаниях в составе гидроаккумулятора и гидросистемы выдерживали в 2,5 раза больше циклов, чем это было предусмотрено техническими условиями.
     При этой поисковой работе была сформирована комплексная бригада: бригадир - В. Н. Леженин (начальник цеха № 17), А. С. Казаков - начальник бригады КОПРИН, Н. П. Голубева - заместитель начальника цеха, В. П. Кузмичева - технолог цеха, М. В. Мирович - мастер цеха, В. Н. Маренич - механик цеха и самые опытные, высококвалифицированные формовщики А. С. Майорова и А. И. Карташова.
     Изготовление прессформы выполнил лучший токарь цеха № 20, профессионал высшего класса - К. Ф. Мухин.
     После того, как новый технологический процесс формования диафрагм был освоен, начальник цеха № 17 В. Н. Леженин сделал доклад в лаборатории № 9 ВИАМ. Специалистов там собралось очень много, так как проблемы у них были аналогичные, но решению не поддавались. Вначале многие не верили, что такое возможно, но, ознакомившись с чертежами и самими диафрагмами, пришли в удивление и потребовали поездки в Дубну для ознакомления на месте с технологическим процессом изготовления диафрагм.
     Новый технологический процесс, предложенный заводом, лег в основу руководящих технологических материалов отрасли (РТМ).
     
     ОСВОЕНИЕ СТЕКЛОТЕКСТОЛИТОВЫХ ОБТЕКАТЕЛЕЙ ДЛЯ РАКЕТЫ Х-22
     Стеклотекстолитовые обтекатели ракеты Х-22 длиной 2,5 м, диаметром 920 мм и толщиной стенки порядка 7,5 мм переменного сечения (у носа потоньше, у основания толще) должны были быть: прочными, герметичными, паро- и влагостойкими, радиопрозрачными, термостойкими и не расслаиваться при нагреве в потоке до 350-400 град С; обводы обтекателя должны соответствовать чертежу (оживальная форма) и иметь высокую чистоту поверхности. Рассчитать точно необходимую толщину стенки по оживалу теоретически не представлялось возможным, так как не было теории расчета. Расчеты производились по приблизительной эмпирической формуле в зависимости от диэлектрической проницаемости материала. Поэтому толщины стенок обтекателя в чертежах были даны приблизительно, они должны были обеспечить коэффициент прохождения радиосигнала в пределах 70-75 процентов.
     Первые обтекатели изготавливались в Химках на заводе № 301 на их оборудовании нашими работниками под руководством их специалистов и специалиста из ВИАМ. Обтекатели формовали вакуумным методом и по гидрокопиру производили механическую обработку их наружной поверхности до необходимой толщины, но при этом неизбежно происходило перерезание слоев стеклоткани. При дальнейшей обработке, шпаклевке и сушке, транспортировке в этих местах происходили местные отслоения. Брак. Обтекатели, изготовленные в Химках, обеспечивали коэффициент прохождения радиосигнала не более 50-55 %. Проводимые испытания их на термостойкость показали, что при нагреве стенки обтекателя расслаиваются и вздуваются. Поэтому от вакуумного метода отказались, и по опыту главного конструктора Грушина было решено опробовать метод пропитки под давлением (гидровакуумный метод). Изготовили стальные матрицы и пуансон (высотой 2,5 метра) и чистотой поверхности ( 6. Литье для этой громоздкой и сложной прессформы изготавливалось на фирме С. П. Королева. Обработку по контуру матрицы и пуансона производил цех № 20 на токарном станке, специально оборудованном гидрокопиром, с последующей проверкой зазора «свинцовыми солдатиками». Стальная прессформа снабжалась пропиточным кольцом у основания и штуцером в носовой части (для вакуумирования). При достижении зазора между матрицей и пуансоном 7(0,4 мм сделали опытную запрессовку. Нашили стеклотекстолитовый пакет в 38 слоев стеклоткани и с большим трудом надели матрицу на пуансон. Закатили в печь, подключили к пропиточной системе, в пропиточный бачок залили смолу ФН, отвакуумировали форму и дали давление на смолу. Смола в форму пошла, но не до конца: форма негерметична. Выкатили ее из печи, с трудом сняли матрицу, затем полупропитанный пакет с пуансона. Все очистили, а в ночь нашили новый пакет и вновь повторили пропитку. И так три раза, при очередной формовке герметичность формы повышалась. И только после четырех опытных запрессовок удалось загерметизировать форму и получить нормально отформованный пакет обтекателя.
     Для обеспечения влагостойкости, сохранения радиопрозрачности и герметичности обтекателя в цехе № 17 была разработана комплексная система защиты с помощью лакокрасочных покрытий. По рекомендациям ВИАМ и ОКБ на внутреннюю поверхность обтекателя наносили 12 слоев лака 9-32 с сушкой каждого слоя в печи при температуре 120(С в течение трех часов. Испытания показали, что этого недостаточно: обтекатели текли, вздувая наружное лакокрасочное покрытие.
     Выход нашли сами работники цеха № 17: они предложили внутреннюю поверхность обтекателя облить лаком 9-32. После трех таких обливов и их сушки обтекатели испытания на герметичность выдержали.
     Обеспечено было и выполнение требований по радиопрозрачности с помощью шпаклевания наружной поверхности обтекателя. Так после проведения целого ряда экспериментальных работ, переделок оснастки и оборудования технология изготовления обтекателей ракеты Х-22 была создана, отлажена и освоена. На базе нашей технологии в ВИАМе защитили шесть кандидатских и одну докторскую диссертации.
     Активными участниками создания новой технологии изготовления обтекателей ракеты Х-22 были Л. Е. Курилова - старший технолог цеха № 17, Г. А. Осыкин - старший мастер цеха № 17, Н. П. Голубева - заместитель начальника цеха № 17, К. А. Щербакова - сотрудник ВИАМ, В. И. Лагутин и Г. П. Насонова (МКБ).



     КСР-5 - авиационная противокорабельная крылатая ракета с двигателем ЖРД (С 5.33) с системой управления АРЛГСН или ПРЛГСН. Фюзеляж - цельнометаллическое тело вращения, крыло и оперение треугольной формы, цельнометаллические, с работающей обшивкой и сотовыми заполнителями.
     Обтекатель ракеты изготовлен из стеклотекстолита с сетчатым наполнителем, носок - из стали 12ХНВФА. Шар-баллон из стали 30ХГСНА - сварной. Применялось крупногабаритное цветное литье. Основные материалы планера: Д16Т, АМГ-6Т, ЭИ-654, 30ХГСА, 12ХНВФА.
     В 1963 году завод начал освоение сотовых обтекателей изделия КСР-5 с сетчатыми заполнителями. Эту работу возглавили ведущие инженеры: В. Н. Леженин, Л. Е. Курилова, Н. П. Голубева, К. Т. Щербакова (сотрудник ВИАМ) и А. С. Казаков - начальник бригады КОПРИН.
     Формование обтекателей производилось в несколько этапов. На стальных пуансонах вакуумным методом формировались внутренняя и наружная рубашки. Параллельно на специальном оборудовании изготавливался сотовый сетчатый заполнитель из стеклоткани. На внутреннюю рубашку (тоже на пуансоне) приформовывался сотовый заполнитель, потом одевалась отформованная наружная рубашка и пояс у основания. Затем (в сборе) в печи производилась полимеризация по ступенчатому температурному режиму. Сотовые детали шли не только на обтекатель, но и на агрегаты оперения, где одной из проблем была их механическая обработка по теоретическому контуру. Соты заливались расплавленным ксилитом, после затвердевания которого производилась их механическая обработка на вертикально-фрезерном станке по копиру. В этой области ведущими были М. В. Мирович, А. В. Разоренов, Г. В. Цыганова, П. М. Костин.
     Стальные шары-баллоны, которые должны были выдерживать давление 350 атмосфер, изготавливались из стали 30ХГСНА 5 мм толщиной из двух полусфер, которые потом сваривались. Но в процессе эксплуатации были случаи, когда они взрывались, а в результате уничтожалось все изделие. Тогда, в целях повышения их прочности, по предложению ОКБ было принято решение освоить намотку на шар-баллон стеклотекстолитовых жгутов на специальном связующем материале. После полимеризации шары-баллоны длительное время выдерживали необходимое давление, а при разрыве не давали осколков. Толщину стенок шаров-баллонов удалось довести до 4 мм, а разрыв их происходил при давлении свыше 700 атмосфер.



     Х-28 - авиационная противорадиолокационная крылатая ракета класса «воздух-поверхность» для фронтовой авиации. Система наведения - ПРЛГСН. Двигатель - ЖРД (Р253-300). Планер по внешнему виду подобен планеру ракеты Х-22М, но отличается габаритами и отсутствием нижнего гребня.
     Передний обтекатель с грузовым отсеком имеет хомутно-клиновое быстроразъемное соединение. Основные материалы: АМГ-6 (обшивка), 30ХГСА (силовые элементы), Д-19.
     В 1964 году началось освоение стеклотекстолитовых обтекателей ракеты Х-28. Они хоть и небольшие по размерам (1250 мм х 300 мм), но требования к характеристикам радиопрозрачности были настолько жестки, что первые серии изделий приходилось комплектовать тремя обтекателями, рассчитанными каждый на свой диапазон волн. Это требовало больших расходов на каждое изделие. Как в нашей авиапромышленности, так и в ряде зарубежных авиафирм, были поиски методов изготовления наиболее «светлых» (в радиотехническом смысле) обтекателей. Проведенные поиски «просветления» обтекателей закончились подбором так называемых «компенсационных решеток», с помощью которых добились значительного улучшения радиотехнических характеристик обтекателей ракеты Х-28, а затем и ракеты Х-22.
     В состав изделий Х-22 и Х-28 входили блоки раскладки агрегатов с применением пневмо- и гидроцилиндров.
     Проблемным был вопрос финишной обработки уплотняющих поверхностей. В результате внедрения процесса алмазного выглаживания удалось отказаться от трудоемких операций абразивной доводки этих поверхностей, одновременно повысив качество их обработки. Ведущими этого направления были сотрудники НИАТ А. М. Чураев и В. И. Гасилин.



     Агрегаты планера самолета МИГ-25 (фюзеляж, крылья, кили, стабилизатор, пилоны, носовой обтекатель).
     МИГ-25 - одноместный сверхзвуковой истребитель, способный выполнять полет со скоростью 3 000 км/час и совершать энергичные (с перегрузкой до 4,5 единиц) маневры в диапазоне скоростей 2500-3000 км/час. Самолет имеет два двигателя Р-15 конструкции ОКБ С. Туманского с тягой 11000 кгс каждый.
     На самолете МИГ-25 с 1965 года по 1978 год было установлено двадцать пять мировых рекордов скорости, высоты и скороподъемности.
     Основными особенностями аэродинамической компоновки этого самолета явились: крыло умеренной стреловидности (41 град), малой относительной толщины; плоские боковые воздухозаборники в сочетании с широким несущим фюзеляжем; двухкилевая схема вертикального оперения; дифференциально управляемый стабилизатор, обеспечивающий высокую эффективность поперечного управления при полете с большими скоростями.
     Кинетический нагрев конструкции на больших скоростях полета определил выбор материала - высокотемпературные жаропрочные стали. Сверхзвуковой истребитель МИГ-25
     Фюзеляж самолета цельносварной конструкции из жаропрочных нержавеющих сталей типа ВНС-2, ВНС-5 и других.
     Крыло 3-лонжеронной конструкции, разъемно по стыку с носовым баком и неразъемно по стыку носового бака с центральным баком и центрального бака с хвостовой частью крыла. Носок из ОТ-4 цельносварной конструкции. Носовой и центральные баки - емкости цельносварной конструкции из ВНС-2 и ВНС-5, силовые узлы - из стали 30ХГСА. Элерон и закрылок клепаной конструкции с применением сотовых блоков. Пилон (АПУ-40, АПУ-40Д) клепаной конструкции с шкворневой подвеской к крылу. Силовые элементы - из стали 30ХГСА, направляющие пилона имеют хромовое покрытие. Обшивки и конструктивные элементы выполнены из материалов Д-16, Д-19.
     Преобладание в планере самолета МИГ-25 и ракете Х-22 сварных соединений всех видов, материалов, подвергаемых сложной термической обработке, композиционных материалов потребовало коренной реорганизации производства завода, усиления специализированных служб (ОГМет, отдел неметаллов с лабораторией, отдел сварки), использования опыта отраслевых институтов и родственных предприятий. В соответствии с заводским планом производится большая реконструкция цехов № 1, № 2, № 12, № 18, № 20, № 30, № 3, № 9 и участка № 7. Вновь организуется термическое отделение с высокотемпературными шахтными печами, мастерская литья свинцово-цинковых штампов, участок термообработки деталей холодом, мастерская по изготовлению блоков сотовой конструкции. Реорганизуется цех № 1 в цех с преобладанием фрезерных станков. В литейном цехе выделяются участки литья черных и цветных металлов. Баковый цех реорганизуется в цех с замкнутым циклом. Проводятся в это время и многие другие преобразования производства завода.
     В целях более полной и системной координации работ по освоению такого сложного планера, как планер самолета МИГ-25, директор завода Ю. И. Шукст счел необходимым поручить освоение этого изделия заместителю главного инженера Г. А. Савельеву, наделив определенными дополнительными полномочиями и повысив его ответственность за обеспечение выпуска агрегатов планера.
     Работа по освоению планера самолета МИГ-25 совмещалась с планами реорганизации и реконструкции цехов и планами технического прогресса по основным технологическим направлениям: литье, штамповка, термообработка, сварка и т.д. - с участием институтов ВИАМ, НИАТ, МАТИ и других при активном участии зам. главного конструктора ОКБ «Зенит» Ковалевского Константина Павловича.
     Созданные работниками ВИАМ (доктором технических наук Я. М. Потаком с сотрудниками Ю. Ф. Оржеховским, Л. С. Поповой, О. К. Ревякиной) высокопрочные нержавеющие стали ВНС-2, ВНС-4, ВНС-5 мартенситного, аустенито-ферритного и переходных классов нуждались в серьезной промышленной проработке и дополнительных исследованиях с целью получения максимальной прочности деталей, обеспечения надежности сварных соединений, повышения их технологичности. Решение этих проблем было обеспечено путем проведения большого количества исследований и экспериментов. На их основании был разработан и внедрен в производство ряд таких новых технологических процессов, как:
     - режимы отжига и старения стали ВНС-2, позволившие повысить пластичность стали, не снижая ее прочностных свойств;
     - режимы травления и пассивации сварных деталей из стали ВНС-2, исключающие растравливание зоны термического влияния;
     - охрупчивающий отжиг стали ВНС-2, позволивший снизить сопротивление металла в процессе образования стружки и другие прогрессивные технологии.
     В цехах по механической обработке (цеха № 1, № 41) отрабатывались режимы резания сталей типа ВНС и на их основе создавались нормативы отрасли. Активное участие в этом направлении принимали В. Г. Кузнецов, А. М. Быков, А. И. Пушкин.
     В литейном цехе осваивалось точное литье по выплавляемым моделям из сталей ВНЛ-2, ВКЛ-3, 35ХГСЛ. Ведущими по точному литью были Т. А. Бородулина, М. А. Борисова, В. Д. Чекушенков.
     В сварочном производстве осваивалась сварка ТЭС, РЭС, АРДС титана и нержавеющих сталей. Отрабатывается методика сварки агрегатов из сталей ВНС-2, ВНС-4, ВНС-5 с деформациями в пределах жестких допусков на контур самолета. Разрабатывается и внедряется дилатометрический метод контроля сварки. Ведущими по сварочным процессам были А. А. Ермошин, С. Г. Заикин, А. А. Шувиков, В. И. Смирнов, Б. М. Жуков (НИАТ), Золотарев (НИАТ), Г. А. Славин (НИАТ).
     Под руководством ведущих специалистов: В. В. Менек, В. Н. Леженина, А. А. Третьяковой и М. В. Кудряшова - осваиваются режимы термообработки сталей типа ВНС.
     При активном участии М. В. Мировича, Г. В. Цыгановой, П. М. Костина осваивается технология изготовления агрегатов с заполнителями из металлических сот. Осваивается и новая технология по изготовлению сотовых обтекателей. Ведущими в этом направлении были: В. Н. Леженин, Л. Е. Курилова, Г. А. Бочкарев, А. С. Казаков, Г. А. Осыкин, Г. В. Цыганова.
     Отработкой методики проверки радиотехнических характеристик (РТХ) обтекателей занимались такие ведущие специалисты, как Б. А. Кунченко, И. Ф. Чуприна, Е. Н. Куликов, В. Шапошников. Проводились и многие другие работы по освоению новейших технологий.
     В числе агрегатов самолета МИГ-25, освоенных производством завода, были и пилоны - авиационные пусковые устройства (АПУ-40). Техническая документация на них сначала имела много неувязок: были сведения о случаях несхода ракет при испытаниях. Предстояла большая и кропотливая конструктивно-технологическая отработка всех систем АПУ. Эту работу квалифицированно и оперативно провел И. С. Селезнев, который работал в то время заместителем главного инженера завода. В результате надежность работы пускового устройства была обеспечена в соответствии с техническими требованиями.
     Рассматривая период, связанный с освоением ракеты Х-22 и планера МИГ-25, можно смело сказать, что это время было периодом технической революции на заводе.
     Первый планер самолета МИГ-25 был поставлен Горьковскому авиационному заводу на три месяца раньше срока. Этот завод не был готов к сборочным работам самолета (не сделал своевременно подготовку производства), поэтому первоначально категорически отказался от принятия нашей поставки. Но принять все же пришлось. И это был хороший толчок такому передовому заводу, каким считался он в те годы. «Королевский» - такое определение ему в то время давали в отрасли.
     В дальнейшем наш завод этому «королевскому» еще несколько лет поставлял крылья и пилоны для самолетов МИГ-25.