Космос начинается с металла
Совсем недавно, 12 апреля, в России отметили в очередной раз День Космонавтики. Полет человека к звездам, за пределы атмосферы Земли, будоражит воображение и, одновременно, восхищает и пугает. Но нельзя забывать, что за невероятными и необъятными образами Космоса, фантастическими мечтами о будущем человечества на других планетах и восторгом от колоссального человеческого героизма космонавтов стоят огромные научные, технические и промышленные разработки. Но и они все так и остались бы теоретическими разработками и гипотезами, если не в Космосе, а тут, на Земле, не было бы материалов, которые позволили бы воплощать самые смелые космические мечты и планы в реальность. Полет к звездам, как и много в окружающей нас реальности, начинается с того, чтобы добыть из недр земли металлы. Разобрались с экспертами, с каких металлов начинается полет в Космос.
Авиационная и космическая отрасли предъявляют спрос как на черные, так и на цветные металлы: алюминиевые сплавы используются для изготовления корпусов ракет и космических аппаратов, фюзеляжей самолетов, титан, кобальт и никель – для производства деталей двигателей, сталь – внутренних элементов ракет. Не зря же, кстати, алюминий даже называют «летучим металлом» (см. https://metallplace.ru/news290722_8/). А нержавеющая сталь, например, играет важную роль в ракетостроении. До сих пор из нержавеющих сталей делают баки, хотя здесь требуется ювелирная точность сварки швов, приводит пример промышленный эксперт Максим Худалов.
«В авиастроении широко применяют алюминиевые сплавы, а также сплавы магния, титана, меди. Находят применение бериллиевые сплавы, сплавы никеля и некоторые тугоплавкие сплавы. Практически весь каркас самолета или вертолета, во многих случаях корпус авиадвигателя, корпуса большинства агрегатов различных систем, многие трубопроводы изготовлены из цветных сплавов», - перечисляет директор группы корпоративных рейтингов АКРА Илья Макаров.
Одновременно в России продолжают действовать предприятия не только по выпуску «космических» металлов, но и продукции их глубокой переработки. По сути, еще во времена СССР был сформирован полный цикл производства авиационной и космической техники и его не смогли разрушить даже бурные 1990-е годы. Большая часть из них, - КУМЗ и ВСМПО, к примеру, - включились в международную кооперацию и смогли даже обновить станочный парк.
«Единственная проблема – сохранение импорта литиевого сырья при отсутствии его добычи в России. Однако благодаря планируемому «Норильским никелем» и «Росатомом» проекту освоения Колмозерского пегматитового месторождения в среднесрочной перспективе она будет решена», - описывает ситуацию независимый эксперт Леонид Хазанов. Незначительный дефицит редкоземельных металлов также отмечается экспертами, впрочем, не критичный. «Россия в большей степени обеспечена всеми металлами, используемыми в производстве летательных аппаратов. Также мощности по производству металлов для авиации достаточным для тех объёмов техники, которая сейчас производится», - согласен Илья Макаров. Однако в дальнейшем, вероятно мощности нужно будет увеличить для обеспечения возросших потребностей при увеличении производства отечественных самолётов мс21 и др., подчеркивает он.
Все более востребованным «космическим» металлом сейчас становится титан, продолжает независимый промышленный эксперт Максим Худалов. Его сплавы с никелем обладают уникальными свойствами, позволяющими запоминать и восстанавливать форму при нагревании. Титан позволяет производить высокопрочные сплавы, которые помогают деталям конструкции выдерживать огромные нагрузки. «При этом не нужно забывать, что «рабочей лошадкой» отрасли остается дюралюминий - сплав крылатого металла с медью и марганцем, которые резко повышают его прочность. Но его свариваемость традиционно плохая и в основном из него собираются сухие элементы конструкции. Топливная часть, на которую приходится львиная часть размера использует сплавы алюминия магния с содержанием до 6% материала. В последние 25 лет ХХ века стали применять алюминий-литиевые сплавы, позволившие снизить вес конструкций», - поясняет Максим Худалов.
Огромное значение для авиа и космической отрасли играет медь: многочисленные провода сделаны именно из этого металла. «Главное свойство меди ее чудовищная в сравнении с другими материалами теплопроводность. Ее используют для внутренних стенок ракетного двигателя, которая выдерживает температуры в 3 тысячи градусов», - продолжает эксперт. Опасения в этом контексте вызывают прогнозы глобального дефицита меди на фоне проблем с разработкой новых месторождений (см. https://metallplace.ru/news061122_1/). Не обойтись в ракетостроении и без драгметаллов. В жидкостных ракетных двигателях связующим элементом между стальной конструкцией и медной термопрослойкой является серебро. Без него, за почти 100 лет существования таких двигателей так и не научились обходиться. Из золота же производят самые надежные неокисляемые спайки проводов. К тому же, этот металл напыляется на забрало скафандров, чтоб космонавты не страдали от ультрафиолета в космосе, рассказывает Максим Худалов.
Глобального дефицита металлов, необходимых для развития авиационной и космический отраслей, на глобальном рынке нет. По крайней мере, пока. «Чувствуется, скорее, потребность в обнаружении крупных месторождений, отличающихся простыми горно-геологическими условиями разработки и имеющих выгодное географическое расположение. Подобное положение дел касается и России, и остальных стран и фактически обусловлено самой историей развития нашей планеты. Поэтому-то поиски и разведка новых месторождений будут актуальными еще в течение многих лет», - полагает Леонид Хазанов.
Проблема в том, что на фоне разгоревшегося во всем мире кризиса крупных проектов по поиску и разработке новых месторождений в ближайшие 2-3 года ждать не стоит. Кроме того, многие высокотехнологичные отрасли, могут сократить или отложить свои разработки и инвестиции. На таком фоне трудно мотивировать металлургические предприятия на колоссальные инвестиции в геологоразведку.