СМ-13

История

Кафедру организовал и в 2002–2008 гг. возглавлял Буланов Игорь Михайлович (1941–2008 гг.), проректор МГТУ им. Н. Э. Баумана, д. т. н., профессор, Лауреат премии Правительства РФ, Почетный работник высшего профессионального образования РФ, действительный член Российской академии естественных наук и Российской академии космонавтики им. К. Э. Циолковского. С 2008 года по настоящее время кафедру возглавляет Резник Сергей Васильевич, д. т. н., профессор, Почетный работник высшего профессионального образования РФ.

Кафедра организована в 2002 году для подготовки специалистов в области проектирования, производства и испытания ракет и космических аппаратов, с широким использованием композиционных материалов (КМ), способных работать в самых сложных условиях (экстремально высокие/низкие температуры, вакуум, высокие давления, химически активные среды, потоки эрозионных частиц и т. д.).

Становление и развитие научной школы МГТУ им. Н. Э. Баумана в области КМ неразрывно связано с историей развития ракетно-космической техники. Яркие страницы этой истории — результат тесного сотрудничества работников промышленности, академической науки и высшей школы, многие из которых закончили наш вуз. Особенность научной школы — сочетание передовых исследований в области механики, теплофизики, материаловедения и новейших технологий.

В конце 1940-х годов перед конструкторами первых отечественных управляемых баллистических ракет дальнего действия (УБРДД) во главе с С. П. Королевым встала проблема тепловой защиты головных частей ракет от аэродинамического нагрева при входе в атмосферу. Выпускники МВТУ им. Н. Э. Баумана — сотрудники НИИ-88 В. Н. Иорданский, Г. Г. Конради вместе с коллегами-материаловедами из ОКБ-1 (А.А. Северов и др.) и ВИАМ (А.Т. Туманов и др.) впервые в мире решили эту проблему, применив на головной части ракеты Р-5 (8К51) абляционное покрытие из полимерного КМ (асбопластика). Этот подход к преодолению «теплового барьера», позднее был успешно реализован в конструкциях спускаемых аппаратов пилотируемых космических кораблей «Восток», «Восход», «Союз», автоматических космических аппаратов (КА) типа «Зенит», «Зонд», «Венера» и «Марс», стал магистральным решением для аналогичных приложений в ракетных двигателях твердого топлива и энергетических установках. Глубокая проработка вопросов тепловой защиты с применением КМ нашла отражение в трудах профессоров нашего университета И. С. Епифановского, В. В. Горского, Д. С. Михатулина, чл.-корр. РАН Ю. В. Полежаева, акад. РАН С. Т. Суржикова.

В 1960–1980-е годы в СССР решены беспрецедентные по сложности проблемы создания мобильных и шахтных ракетных комплексов с УБРДД на твердом топливе. Возникла необходимость разработки композитных смесевых твердых топлив и технологий намотки крупногабаритных цилиндрических оболочек корпуса ракетных двигателей из стеклопластика, а позднее оболочек типа «кокон» из органопластика. Среди пионеров этого направления — главный конструктор ОКБ-1, академик С. П. Королев, ставший инициатором проектирования ракет 8К95 и 8К98 и известный ученый в области ракет на твердом топливе Ю. А. Победоносцев. Под руководством выпускника МВТУ им. Н. Э. Баумана главного конструктора ЦКБ-7 (КБ «Арсенал») П. А. Тюрина в начале 1960-х спроектирован первый мобильный ракетный комплекс РТ-15 с ракетой средней дальности 8К96, разработана межконтинентальная баллистическая ракета 8К98П, находившаяся на боевом дежурстве в РВСН в 1971–1994 гг. (рис. 1).

Рис. 1. Первая отечественная межконтинентальная баллистическая ракета на твердом топливе 8К98П на 90% состоит из композитов (двигатели, головная часть, смесевые топлива). Ракета создана под руководством выпускников МВТУ им. Н. Э. Баумана — С. П. Королева и П. А. Тюрина. Музей ОАО «Мотовилихинские заводы», г. Пермь

Выдающийся вклад в создание современных ракетных комплексов РТ-2ПМ «Тополь» и РТ-2ПМ2 «Тополь-М» внесли генеральные конструкторы МИТ Б. Н. Лагутин и Ю. С. Соломонов. В последние годы в МИТе созданы новейшие межконтинентальные баллистические ракеты комплексов «Ярс» и Р-30 «Булава».

Неотъемлемой частью мобильных ракетных комплексов «Темп-2С», «Пионер», «Тополь» и др. стали транспортно-пусковые контейнеры из КМ (рис. 2). В исследовании и реализации технологий намотки композитных оболочек корпусов ракетных двигателей и транспортно-пусковых контейнеров велика роль воспитанника МВТУ им. Н. Э. Баумана главного конструктора и директора ЦНИИСМ, чл.-корр. РАН В. Д. Протасова, его коллег и последователей В. И. Смыслова, В. А. Барынина, А. А. Кулькова, А. Б. Миткевича и др.

Рис. 2. Подвижный грунтовой ракетный комплекс «Тополь-М» с ракетой 15Ж55: ракета и транспортно-пусковой контейнер сделаны из композитов

Благодаря широте взглядов ряда выдающихся ученых-педагогов, таких как В. И. Феодосьев и  Э. А. Сатель, и под влиянием запросов практики в МГТУ им. Н. Э. Баумана на кафедрах М-1 (ныне СМ-1) и М-8 (ныне СМ-12) были поставлены учебные курсы, отражающие специфику проектирования, производства и испытания композитных конструкций. Коллегия Министерства общего машиностроения СССР в 1986 г. приняла решение о целесообразности открытия в МВТУ новой специальности «Конструирование и производство изделий из КМ». Был организован набор не одной, а сразу трех групп студентов. Значительное внимание уделялось созданию современной испытательной базы в Учебно-экспериментальном центре в п. Орево Дмитровского р-на Московской области (ныне Дмитровский филиал МГТУ им. Н.Э. Баумана).

Энтузиастами нового направления в области технологии стали А. К. Добровольский, С. С. Леньков, И. М. Буланов, М. А. Комков, В. М. Кузнецов, Г. Е. Нехороших, В. А. Шишацкий. Методы расчета на прочность композитных конструкций студенты осваивали под руководством Н. А. Алфутова, П. А. Зиновьева, Б. Г. Попова, В. И. Усюкина. Особенности тепловых и теплопрочностных расчетов композитных конструкций освещались в лекциях В. С. Зарубина, В. Н. Елисеева, С. В. Резника. Под руководством Г. Б. Синярева получила развитие теория тепловых испытаний композитных конструкций, многие положения которой опирались на результаты экспериментов, проведенных на новых испытательных стендах в п. Орево.