Учебное пособие 2123

гуманистов. Понятно, что это не должно пониматься как какая-то привилегия, скорее напротив. Совершаемый личностью акт выбора своей человечности как основы своего мировоззрения означает не просто оценку хорошего в себе, но и принятие определенных обязательств перед самим собой.

Среди требований, которые гуманизм предъявляет личности, можно говорить о личностных и смысложизненных, нравственных, гражданских и правовых, эстетических, интеллектуальных. Коротко говоря, к первым относятся требования жить здоровой и осмысленной жизнью, ко вторым – соблюдать общепринятые нормы морали, к третьим – следовать правовым нормам общежития, прежде всего, зафиксированным в конституции, к четвертым – воспитывать эстетический вкус, умение отличать прекрасное от безобразного, к пятым – культивировать ценности разума, познания, критического мышления, к шестым – соблюдать экологическую этику, направленную на сбережение и оздоровление окружающей среды.

Каждый человек стремится к добру и хочет быть хорошим человеком. Но это очень непросто. «Трудно быть добрым», говорили еще задолго до нашей эры. Умение делать добро себе и другим – одно из самых трудных искусств. Чтобы овладеть им, нужно как минимум знать, как наилучшим образом творить добро, знать, что накопила человеческая мудрость на пути к добру и человечности. Вот почему гуманизм придает большое значение идее просвещения и самообразования.

Это подводит нас к определению гуманизма как системы знания. Современный гуманизм – это система научных знаний, основными блоками которой являются антропологические, философские, психологические, юридические, экологические и

педагогические знания.

Гуманизм сегодня - это современный реализм. Он не догма, а метод, не цель, а путь. Он – результат общечеловеческого нравственного опыта. Гуманизм не предлагает личности каких-либо рецептов, а обществу – «спасения» или гарантированного «светлого будущего». Уникальность гуманизма как мировоззрения состоит в том, что, делая упор на положительные качества человека, он предлагает ему программу укрепления его жизнестойкости, расширения естественных созидательных возможностей, развивает критическое мышление. Гуманизм помогает человеку использовать свой исключительный дар – разум, он учит моральной и гражданской вменяемости, учит сознательному и ответственному нравственному, гражданскому и политическому выбору. Гуманизм предлагает обществу программу самоорганизации на основе принципов свободы и справедливости, законности и социального согласия, терпимости к индивидуальным различиям в мышлении и образе жизни людей. Он учит диалогу и компромиссам, гражданскому миру и консолидации.

Литература

Балашов Л.Е. Гуманистический манифест / Л.Е. Балашов. М., 2000.

Девина И.В. Гуманизм и свободомыслие / И.В.

Девина. М., 1996.

Кувакин В. Твой рай и ад: человечность и бесчеловечность человека: (философия, психология и стиль мышления гуманизма) / В. Кувакин. СПб., 1998.

Кувакин В.А. Основные характеристики гуманистического мировоззрения / В.А. Кувакин // Современный гуманизм: Документы и исследования. Спец. выпуск ежеквартальника "Здравый смысл"; общ. ред. А.Г. Круглов, В.А. Кувакин. - М.: Российское гуманистическое общество, 2000.

В настоящее время подавляющее большинство российских предприятий для целей оценки эффективности собственной деятельности используют такие традиционные показатели эффективности, как прибыль, рентабельность, производительность, коэффициент оборачиваемости, фондоотдача и т.д. Но в условиях современной экономики, для полноценной оценки эффективности деятельности традиционных показателей недостаточно для того, чтобы иметь исчерпывающее представление о том ценой каких затрат были достигнуты поставленные цели.

Высокое признание и популярность заграницей в области оценки эффективности деятельности предприятия имеют подходы ставящие главным критерием эффективности любого коммерческого предприятия непрерывный рост стоимости компании. Авторы, разработавшие данные подходы, считают, что при максимизации в долгосрочной перспективе стоимость компании учитываются не только интересы акционеров (собственников) но и всех заинтересованных групп.

Сравним действенность инновационных показателей оценки эффективности деятельности с традиционными. Рассмотрим прогноз результатов деятельности ОАО «ВАСО», при существующих условиях, на 2010-2017г.г. при увеличении объѐма реализации продукции (рисунок).

Как видно из прогноза уже к 2012г. предприятие имеет чистую прибыль и наращивает еѐ размер до 2017г., а показатель EVA на протяжении всего прогнозируемого периода имеет отрицательное значение.

Как нужно понимать полученный противоречивый результат на основании рассчитанных показателей? Исходя из экономического смысла показателей чистой прибыли и EVA, можно ответить, что при расчѐте последнего эффективность деятельности оценивается как разность между рентабельностью инвестированного капитала и затратами на капитал, умноженная на величину инвестированного капитала. А показатель прибыли не учитывает при своѐм расчѐте затрат на капитал. Отрицательное значение EVA для ОАО «ВАСО» связано с тем, что предприятие планирует инвестировать в развитие производства капитал доходность которого ниже затрат на привлечение этого капитала, что соответственно не целесообразно при прочих равных условиях. Если мы пойдѐм дальше и определим рыночную добавленную стоимость (MVA), которая рассчитывается как сумма

дисконтированных значений EVA, то получим также отрицательный результат.

Таким образом, если оценивать эффективность ОАО «ВАСО» по показателю чистой прибыли, то можно сделать неверный вывод, что менеджмент обеспечивает развитие предприятия в нужном направлении, который повлечѐт за собой принятие неадекватных управленческих решений. Значение показателя MVA свидетельствует о «разрушение стоимости» предприятия, что в свою очередь указывает на крайнюю неэффективность деятельности компании.

Однако совершенных показателей эффективности не существует. Поэтому целесообразно осуществлять оценку эффективности комплексно, охватывая систему показателей.

При формировании системы показателей оценки эффективности деятельности предприятия необходимо учитывать процесс создания стоимости компании (рис. 2). Эффективность деятельности предприятия на основе показателей стоимости оценивается собственниками и потенциальными инвесторами, на основании обобщающего итогового показателя – рыночной стоимости предприятия. Если акции компании растут в цене, соответственно и растѐт стоимость компании.

Однако совершенных показателей эффективности не существует. Поэтому целесообразно осуществлять оценку эффективности комплексно, охватывая систему показателей.

При формировании системы показателей оценки эффективности деятельности предприятия необходимо учитывать процесс создания стоимости компании. Эффективность деятельности предприятия на основе показателей стоимости оценивается собственниками и потенциальными инвесторами, на основании обобщающего итогового показателя – рыночной стоимости предприятия. Если акции компании растут в цене, соответственно

ирастѐт стоимость компании.

Всвою очередь рост курса акций, обеспечивается увеличением внутренней стоимости компании, которая зависит от долгосрочной способности предприятия генерировать денежные потоки. Необходимо понимать, что на рыночную стоимость предприятия влияет не только «внутренняя стоимость», но и динамика котировок ценных бумаг за предыдущие периоды деятельности компании. К числу параметров, определяющих внутреннюю стоимость компании относят: доход, прибыль, рентабельность инвестированного капитала и т.д. Необходимо отметить, что система

показателей формируется с учѐтом компромисса использования долгосрочных и краткосрочных, абсолютных и относительных показателей оценки эффективности деятельности предприятия. Также в системе показателей на ряду с финансовыми используются и нефинансовые показатели

оценивающие эффективность. В основе же данной комплексной системы находятся факторы стоимости, то есть те «рычаги» воздействуя на которые, компания в итоге добивается поставленных целей.

В свою очередь рост курса акций, обеспечивается увеличением внутренней стоимости компании, которая зависит от долгосрочной способности предприятия генерировать денежные потоки. Необходимо понимать, что на рыночную стоимость предприятия влияет не только «внутренняя стоимость», но и динамика котировок ценных бумаг за предыдущие периоды деятельности компании. К числу параметров, определяющих внутреннюю стоимость компании относят: доход, прибыль, рентабельность инвестированного капитала и т.д. Необходимо отметить, что система показателей формируется с учѐтом компромисса использования долгосрочных и краткосрочных, абсолютных и относительных показателей оценки эффективности деятельности предприятия. Также в системе показателей на ряду с финансовыми используются и нефинансовые показатели оценивающие эффективность. В основе же данной комплексной системы находятся факторы стоимости, то есть те «рычаги» воздействуя на которые, компания в итоге добивается поставленных целей.

Существуют разные мнения и подходы к тому, какие инструменты использовать в процессе оценки стоимости компании. Например в качестве обобщающего итогового показателя А. Раппапорт использует акционерную добавленную стоимость (SVA), которая определяется как приращение между двумя показателями – стоимостью акционерного капитала после некоторой операции и стоимостью того же капитала до этой операции. Причѐм под акционерным капиталом, в данном случае, понимается совокупный капитал предприятия [1].

Коупленд/ Коллер/ Муррин в этих же целях используют стоимость собственного капитала. Определение стоимости собственного капитала состоит в том, что активы и обязательства предприятия оцениваются на основе расчетов дисконтированных денежных потоков, исходя из которой, рассчитывается собственный капитал. Этот способ точнее отражает более реалистично результаты [2].

Рассмотрим подход к оценке стоимости компании с помощью рыночной добавленной стоимости, предложенной Стерн-Стюартом. MVA показывает в качестве меры ожидаемой эффективности деятельности дополнительно созданную рыночную стоимость. С рыночной точки зрения MVA определяется, как разница между рыночной стоимостью бизнеса и инвестициями, осуществляемыми в бизнес за определенный период

[4]:

MVA = TMV – TCE

Ключевая идея концепции Левиса состоит в том, что от повышения стоимости предприятия должны выигрывать не только акционеры, но и все другие заинтересованные группы. В качестве ключевого показателя создания стоимости предприятия выступает показатель доходности акций, рассчитываемый на основе распределяемой прибыли и роста курса акций.

В определении внутренней стоимости компании, авторы также расходятся. Раппапорт определяет внутреннюю стоимость компании, как совокупность свободных денежных потоков от операционной деятельности.

Коупленд и др., используют метод

дисконтированных денежных потоков, в рамках которых стоимость которых стоимость предприятия определяется как сумма будущих денежных потоков, дисконтированных по ставке затрат на капитал. Также в этих целях Коупленд и др., используют показатель экономической прибыли (EP). Экономическая прибыль измеряет созданную за период стоимость и рассчитывается как произведение разности между доходностью капитала (ROIC) и требуемой ставкой затрат на привлечение капитала (WACC) на инвестированный капитал (IC):

Экономическая прибыль = IC * (ROIC -

WACC)

СтернСтюарт на данном этапе процесса комплексной оценки стоимости применяют показатель экономической добавленной стоимости (EVA). Экономическая добавленная стоимость рассчитывается как разница между производственным результатом до уплаты процентов и после уплаты налогов (NOPAT) и затратами на привлечение собственного и заѐмного капитала, обеспечивающего получение прибыли:

EVA = NOPAT – WACC * IC

По мнению Левиса, лучше всего для измерения внутренней стоимости компании подходит показатель доходности инвестированного капитала на базе денежного потока (CFROI). Фактически CFROI — это модифицированная версия внутренней нормы доходности (IRR) для инвестиций организации, которые уже сделаны. СFROI, являющаяся результатом применения методики расчета и анализа IRR не к планируемым, а к уже сделанным капиталовложениям, выступает в качестве показателя результата деятельности по

создании новой ценности для акционеров: если CFROI превышает в отчетном периоде ставку средневзвешенных затрат на капитал, то компания эффективна, т. е. бизнес создает новую ценность для акционеров [3].

Таким образом, инновационные подходы к оценке эффективности деятельности предприятия используют ряд инструментов, позволяющих оценивать влияние факторов на стоимость компании в краткосрочной и долгосрочной перспективах. На основе взаимного соотношения полученных краткосрочных и долгосрочных показателей деятельности и проводят расчѐт внутренней, а затем и внешней стоимости компании. Такой подход позволяет более точно, чем традиционные показатели, учесть факторы, влияющие на эффективность функционирования предприятия.

Литература

1.Хан Дитгер/ Хунгенберг Харальд. ПиК. Стоимостно-ориентированные концепции контроллинга: Пер. с нем/ Под. ред. Л.Г. Головача, М.Л. Лукашевича и др.- М.: Финансы и статистика, 2005.- 928 с.

2.Коупленд Т., Коллер Т., Муррин Дж. Стоимость компаний: оценка и управление. – 3-е изд., перераб. и доп./ Пер. с англ. – М.: ЗАО «ОлимпБизнес», 2005. – 576 с.

3.Волков Д.Л. Показатели результатов деятельности: использование в управлении стоимостью компании // Российский журнал менеджмента. 2005. Т. 3.

№2. С. 3-42.

4. Емельянов А.М., Шакина Е.А. Основные этапы эволюции концепций управления стоимостью компаний // Российский журнал менеджмента. 2008. Т.8. № 4.

Всовременных условиях важным направлением развития экономики является интеграция производственных, научных, сбытовых

идругих организаций. Решение задачи ускоренной модернизации машиностроения невозможно без использования механизмов производственной интеграции — объединению усилий хозяйствующих субъектов для осуществления целей и задач своей деятельности, благодаря чему одновременно обеспечивается повышение общей эффективности производства [1].

Вэтих условиях под интегрированной организационно-производственной структурой будем понимать «совокупность интегрированных в сложную производственную систему самостоятельных предприятий и (или) производственных подразделений предприятия, реализующих единый производственный процесс изготовления конкретных видов продукции, включая в себя также систему управления интегрированной производственной структурой»

[2].

Эксперты отмечают, что существенной деталью современного этапа интеграционных процессов в экономике России является то обстоятельство, что инициатором роста становятся государственные компании, в число которых, в частности, входят ОАО «Концерн «Созвездие» и ОАО «ВАСО».

Целью деятельности ОАО «Концерн «Созвездие» является сохранение и развитие научно-производственного потенциала предприятий радиоэлектронной промышленности России, в число основных направлений деятельности компании входит производство оборудования для лазерных, оптических цифровых сетей связи, сетей связи для транспорта, многофункциональные инфокоммуникационных систем и комплексов.

Анализ производственной базы Концерна показывает, что станочный парк на 90-95 % имеет срок эксплуатации более 20 лет, т.е. оборудование не только морально устарело, но и физически износилось. Так, на 01.01.2010 г. фактический износ станков токарной группы составляет 89,9 %, фрезерной - 65,5%, шлифовальной - 87,7%, износ сборочно-монтажного оборудования и оборудования для изготовления печатных плат - более 80%. В связи с этим, необходимо обновить и модернизировать станочный парк, выполнить техническое перевооружение производства.

ОАО «ВАСО» является крупнейшим промышленным центром Воронежской области и отрасли, ядром концентрации высоких технологий в стране. На данном предприятии трудоустроено 1113 тысяч человек, производственная структура ВАСО включает в себя 42 цеха. Однако в среднем по предприятию доля морально и физически устаревшего оборудования, введенного в

эксплуатацию свыше 20 лет назад, составляет 58,4 %, так же наблюдается дисбаланс производственных мощностей по группам оборудования, отсутствие условий для оптимального функционирования нового оборудования, что приводит к технической и кадровой деградации компании. Так как ближайшими целями ВАСО являются рост объемов производства, повышение рентабельности и качества выпускаемой продукции на базе применения современного оборудования и прогрессивных технологий, то становятся необходимыми финансовые вложения в развитие производства. Освоение наиболее перспективных с точки зрения рыночной потребности видов продукции должно сопровождаться ускоренной модернизацией с привлечением инновационно ориентированных научно-производственных структур.

В инновационной среде технопарки стали почти единственным реально функционирующим источником развития деятельности по модернизации производства и внедрению новых технологий.

На территории Воронежа одним из крупных технопарков является «Калининский» технопарк, который обладает опытом функционирования в инновационной среде и реализованными проектами. Технопарк «Авиационный» на настоящий момент проходит этап становления, что выражается в реальном функционировании бизнес-инкубатора «Авиационный». Технопарк «Митем» создан относительно недавно, но имеет большие перспективы для развития. Вышеуказанные технопарки были проанализированы нами с позиции структуры управления, видов деятельности, наличия финансовых, трудовых, территориальных, производственных ресурсов.

Для комплексной оценки потенциала технопарка был использован метод, аналогичный методу «многомерной средней» с той разницей, что отношение показателя рассчитывалось не к средней величине, а к разнице (интервалу) между максимальным и минимальным значением ряда [3].

При суммировании технопарк с минимальным потенциалом имеет рейтинг, равный нулю, а технопарк с максимальным – равный единице.

Избранный метод и имеющийся набор статистических данных обусловили выбор следующей системы показателей для оценки потенциала технопарка по ресурсным и финансовым факторам [4].

Частные индексы ( Lk ) по каждому конкретному показателю k (k=1,2,…m) рассчитывались по формуле (1):

В обоих случаях значение индекса находится в диапазоне от 0 до 1 и чем больше значение индекса,

сложения компонентных индексов. Чем он больше,

По результатам анализа можно сделать вывод, что наибольшим потенциалом обладает технопарк «Калининский», незначительно отстает технопарк «Митем». Несмотря на то, что технопарк «Авиационный» занял третье место, частный показатель по номенклатуре оборудования равен 1, а частный показатель характеризующий процент собственных средств составил 0,91. Это свидетельствует о том, что процесс организации производства новой продукции может быть реализован с большой долей вероятности.

Особенности рассмотренных в ходе анализа технопарков позволяют сделать вывод, что проведение модернизации ОАО «Концерн «Созвездие» и ОАО «ВАСО» при условии

формирования интегрированных организационнопроизводственных структур, включающих в себя производственное предприятие и технопарк, позволит минимизировать затраты на модернизацию станочного парка, выполнить техническое перевооружение производства, апробировать новые формы организации производства и освоить выпуск видов продукции, востребованных рынком.

Ранжирование технопарков по величине потенциала

Литература

1.Мильнер Б. З. Теория организации. – М.: ИНФРА- М, 2003. – 558 с.

2.Туровец О.Г. Актуализация исследований в области создания и развития организационнопроизводственных структур / О.Г. Туровец // В сб.науч.тр. «Проблемы формирования и развития интегрированных организационно-производственных структур». Воронеж: ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет», 2009.

3.Зандер Е.В. Интегральная оценка детерминант конкурентоспособности регионов // Эко. – 2007. – №11.

4.Организация производства и управление предприятием: Учебник / Туровец О.Г., Бухалков М.И., Родинов В.Б. и др.; Под ред. О.Г. Туровца. – 2-е изд. – М.: ИНФРА-М,

2005. – 544 с.

Организация охлаждения камер сгорания является одной из важнейших задач проектирования жидкостных ракетных двигателей, усложняется она тем, что профиль охлаждаемой стенки камеры сгорания имеет криволинейную поверхность. Течение потока газа или жидкости около вогнутых поверхностей даже с незначительной кривизной существенно отличается от прямолинейного. Активное воздействие центробежных массовых сил приводит в этом случае к более ранней потере устойчивости потока и переходу к турбулентному течению в пограничном слое, что приводит к существенной интенсификации теплообмена. Рост теплопроводности можно осуществить за счет введения искусственной шероховатости, т.е. изменения поверхности каналов.

Существует множество различных способов интенсификации теплообмена, например: применение турбулизаторов, использование криволинейных каналов, тангенсальный подвод теплоносителя в трубу и т.д. Все они отличаются по сложности реализации, технологичности, областями применения, надежности и т.д.

Применение кольцевых турбулизаторов позволяет в диапазоне изменения чисел Re от 104 до 105 обеспечить стабильное увеличение теплоотдачи в 2,3 – 2,43 раза при росте гидравлического сопротивления в 3,8 – 4,15 раза,

или уменьшение объема в 1,95 - 2 раза. Указанные выше методы закрутки [1]

(спиральные каналы, закрутка потока на входе в канал, спиральные проволочные вставки, спиральные или продольные ребра внутри труб) менее эффективны.

Интенсификации теплообмена в криволинейных каналах с кольцевыми турбулизаторами

Периодические кольцевые выступы для интенсификации теплообмена в трубчатых теплообменных аппаратах были разработаны в Московском авиационном институте [2]. Сущность предложенного метода заключается в следующем. На наружную поверхность трубы накаткой наносятся периодически расположенные кольцевые канавки (рис. 1). При этом на внутренней стороне трубы образуются кольцевые диафрагмы с плавной конфигурацией. Кольцевые диафрагмы и канавки турбулизируют поток в пристенном слое и

обеспечивают интенсификацию теплообмена снаружи и внутри труб. При этом не увеличивается наружный диаметр труб, что позволяет использовать данные трубы в тесных пучках и не менять существующей технологии сборки теплообменных аппаратов.

Рис. 1. Продольный разрез трубы с кольцевой накаткой

Методика расчета конвективного теплообмена и гидравлического сопротивления в криволинейных каналах с кольцевыми турбулизаторами

Для расчета используется пакет FlowVision, основанный на методе конечного объема, достоинством которого является выполнение законов сохранения для каждого отдельного контрольного объема.

Схематично процесс решения задачи можно представить следующим образом.

На первом этапе осуществляется построение геометрии объекта; декомпозиция расчетной области (разбивка области на подобласти) построение сетки; постановка граничных условий (рис. 2). В таблице указанны геометрические параметры змеевика с кольцевыми турбулизаторами.

Рис. 2. Расчетная область змеевика с кольцевыми турбулизаторами

благодаря встроенному генератору сетки. Чем мельче ячейки сетки, тем более физическую картину можно ожидать от расчета. Однако создание мелкой сетки по всему объему расчетной области не является рациональным и может перегрузить оперативную память компьютера. Была построена сетка общее количество ячеек 126822 шт.,

нормальной производной скорости диссипации на стенках канала: / n 0 .

На втором этапе производится выбор настроек расчета (задание параметров расчета, свойств материалов, выбор дополнительных моделей (для моделирования турбулентности, горения и т.п.)), и производится собственно решение поставленной краевой задачи.

На третьем этапе осуществляется анализ полученных результатов, а также принимается решение об окончании, или продолжении процесса решения задачи.

После 80 итераций решение сходится. Значения критериев сходимости:

–неразрывности: 0,001;

–проекции скорости на ось x: 0,001;

–проекция скорости на ось y: 0,001;

–проекция скорости на ось z: 0,001;

–энергии: 10-6;

–турбулентной кинетической энергии: 0,005;

–диссипации турбулентной кинетической энергии: 0,005.

Анализ полученных результатов представлен графически. Распределение температуры по длине канала показаны на рисунках 3 и 4.

Сравнение теоретических и экспериментальных данных [3] по распределению температуры и перепаду давления приведено на рисунке 5. Расхождение теоретических и экспериментальных данных составляет меньше 5 %, что свидетельствует об адекватности полученных

результатов.

Рис. 3. Распределение температуры на входе в трубку

Рис. 4. Распределение температуры на выходе из трубки

Рис. 5. Распределение температуры по течению теплоносителя

Литература

1. Дрейцер Г.А. Современные проблемы интенсификации теплообмена в каналах // Инженернофизический журнал. 2001. Т. 74. № 4. С. 33-40.

2. Калинин Э.К. Эффективные поверхности теплообмена / Э.К. Калинин, Г.А. Дрейцер, И.З. Копп, А.С. Мякочин М.: Энергоатомиздат, 1998. 408 с.

3. Огурцова Э.Р. Моделирование теплообмена в криволинейных каналах с кольцевыми турбулизаторами: дис.канд. техн. Наук: 01.04.14, 05.14.04 / Огурцова Эльвира Рашитовна. – В., 2009. – 121 с. Воронеж, 2009г.

Создание новейших образцов авиационнокосмической техники связано с решением проблем снижения массы летательных аппаратов и повышения их эксплуатационных характеристик, а также с созданием систем звукопоглощения, охлаждения (иди обогрева), бронезащиты их узлов. Эти проблемы могут во многом быть решены использованием для изготовления элементов планера летательных аппаратов и узлов их двигателей композиционных слоистых материалов из титана и его сплавов.

Титановые сплавы благодаря сочетанию таких свойств, как высокая удельная прочность в области температур от 300 до 500 °С и коррозионная стойкость во многих агрессивных средах, нашли широкое применение в различных отраслях промышленности [1-5 и др.], в том числе, в производстве двигательных установок ракетнокосмической и авиационной техники, где масса конструкции имеет первостепенное значение.

Композиционные слоистые материалы, представляют собой сочетание несущих слоев с заполнителем, при этом заполнитель может быть компактным иди пористым. Слоистые конструкции, изготавливаемые из этих материалов – это в большинстве случаев, конструкции большой протяженности с развитой поверхностью контактирования несущих слоев с заполнителем. Типичными представителями этого класса конструкций являются элементы мотогондолы самолета, крылья ракет «земля-воздух», звукопоглощающие кожухи авиационных двигателей, сопла ЖРД, полые лопатки вентилятора авиационного двигателя пятого поколения, бронезащитные элементы кабины пилота, а также крыльчатки турбонасосного агрегата ЖРД, втулки несущего винта вертолета и т. п.

Исключительно важная роль в создании композиционных титановых слоистых материалов и конструкций принадлежит способу соединения между собой заполнителя с несущими слоями. Основным требованием, предъявляемым к процессу соединения, является обеспечение высокой прочности и надежности соединения элементов без их потери устойчивости (доуплотнения применительно к пористым элементам).

Большой интерес для создания перспективной авиационной и ракетно-космической техники представляют многослойные пористо-компактные конструкции, в которых, например, вместо сотового заполнителя используется относительно дешѐвый порошок титана. Такие конструкции могут быть получены по технологической схеме диффузионной

сваркой с низкоинтенсивным силовым воздействием, обеспечивающей достаточно высокую прочность соединением между собой пористой и компактной частей конструкции при сохранении требуемой плотности (проницаемости) заполнителя. Принципиально важной особенностью диффузионной сварки пористо-компактных конструкций является то, что, с одной стороны, необходимо прикладывать сварочное давление для реализации процессов, ответственных за образование соединения, а с другой стороны, необходимо ограничивать степень пластической деформации соединяемых элементов (исключить возможность потери их устойчивости), что, в свою очередь, накладывает ограничения на величину сварочного давления. Таким образом проектирование процесса создания диффузионносварных слоистых титановых материалов и конструкций из них требует установления количественных характеристик, позволяющих осуществлять не только оптимизацию параметров материалов и режимов, но и выявлять резервы процесса и пути активного управления им.

Задача получения пористо-компактных сварных соединений с заданными эксплуатационными свойствами связана с выполнением не менее двух основных условий: обеспечением качественного сварного соединения с необходимой прочностью и обеспечением требуемой проницаемости его пористой части. Выполнение и первого и второго условий возможно лишь при реализации процесса сварки с параметрами, обеспечивающими с одной стороны прочность соединения не ниже прочности пористого материала, а с другой стороны регламентированное уплотнение пористого элемента. Таким образом, необходим анализ влияния технологических параметров процесса диффузионной сварки на формирование и свойства пористо-компактного сварного соединения.

Влияние режимов диффузионной сварки на прочность сварного соединения

Прочность диффузионно-сварных соединений пористо-компактных заготовок оценивалась в зависимости от давления, температуры, времени сварки, а также с учетом скорости нагрева образцов. Следует отметить, что прочность сварного соединения пористокомпактных образцов была ограничена прочностью пористого материала. Таким образом, прочность соединения считалась отвечающей требованиям качества, если разрушение во время испытаний происходило по пористому материалу.

Пористые образцы для сварки изготавливались из порошков ОТ4, ВТ5-1, ПТЭМ-1, ПТЭК-1 с пористостью 0,13 - 0,16 и имели диаметр 10 и высоту 15 мм. Образцы из ПТЭМ-1 и ПТЭК-1 были с исходной пластинчатой, а из ОТ4 и ВТ5-1 с равноосной структурами. Компактные образцы имели форму гагаринских с диаметром шейки 10 мм и изготавливались из титана ВТ1-0, ВТ5-1 и ОТ4.

На основании проведенных ранее исследований по уплотнению пористых заготовок в процессе диффузионной сварки, в качестве ориентировочных режимов были выбраны: давление сварки от 1 до 10 МПа, температура сварки от 1073 до 1223 К, время процесса от 10 до 60 минут. Сварку осуществляли в рабочей камере с разрежением воздуха 1 10-3 Па. С целью повышения реакционной способности контактных поверхностей согласно результатам вышеприведенных исследований нагрев заготовок производился со скоростью 0,2 К/с, а приложение сварочного давления осуществляли в момент нагрева образцов до температуры 1043 К. Для обеспечения соосности образцы фиксировались в специальном контейнере, который помещался между двумя компактными заготовками [6].

Испытания сварных соединений проводились методом осевого растяжения на разрывной машине Р-10 со скоростью нагружения

0,2 10-3 м/с.

Оценивая влияние режимов сварки пористого и компактного образцов из ОТ4 с равноосной структурой на механические свойства соединения, по данным испытаний на растяжение, можно отметить, что при температуре 1173 К и давлении 2,65 МПа обеспечивается прочность соединения на уровне пористого материла. Однако образцы, как правило, разрушаются хрупко в зоне соединения с вырывом металла пористого образца. При повышении температуры до 1198 К и выше разрушение образцов происходит по пористому элементу сварного соединения. Увеличение давления сварки также ведет к росту прочности соединения. Например, для образцов, сваренных на

Аналогичные исследования по влиянию режимов диффузионный сварки на прочность сварных соединений были выполнены для различных микроструктурных сочетаний пористых и компактных заготовок из вышеприведенных материалов [7]. Полученные данные также свидетельствуют о нарастании прочности соединения с увеличением температуры и давления сварки. Типичные зависимости прочности сварных соединений от параметров процесса сварки для ряда сочетаний материалов представлены на рис. 1 – 2.

Для оценки зоны формирования соединения при диффузионной сварке пористых и компактных титановых заготовок были выполнены металлографические исследования. Проведенные

исследования показали, что при использовании компактного материала с крупнозернистой пластинчатой структурой получить соединение без признаков границы раздела в пределах режимов испытаний и критериев доуплотнения пористого элемента не удается. Аналогичная картина наблюдается и для образцов с равноосной структурой компактного материала при температуре сварки 1173 К и ниже во всем исследованном диапазоне давлений и времени выдержки.

Так, например, металлография зоны сварного соединения, полученного при температуре 1173 К и давлении сварки 5 МПа для пар ПТЭК-1 с ОТ4 (компактный с равноосной структурой) и ПТЭМ-1 с ВТ1 (компактный с пластинчатой структурой) выявляет наличие четкой границы раздела и межжзеренных границ на линии соединения, что говорит о незавершенности стадии объемного взаимодействия (рис. 3, а, б). Повышение температуры сварки до 1223 К и времени до 60 минут позволяет получить, даже при снижении давления до 2 МПа, сварное соединение с прочностью равной прочности пористого материала (разрушение происходит по пористому элементу соединения).

Рис. 1. Типичные зависимости прочности сварных соединений от длительности сварки для материалов ОТ4 (к) + ПТЭК-1 (п) при давлениях: 1; 2 – 1 МПа; 3; 4

– 2,65 МПа; 5; 6 – 5 МПа. Температура: 1; 3; 5 - 1173 К;

2; 4; 6 – 1223 К

Рис. 2. Типичные зависимости прочности сварных соединений от температуры для материалов: 1; 3; 6 – ОТ4 (к) + ПТЭМ–1 (п); 2; 4; 5 - ОТ4 (к) + ОТ4 (п) при давлениях: 1; 2 – 1 МПа; 3; 4 – 2,65 МПа; 5; 6 – 5 МПа. Время сварки 40 мин.