Вклад репатриантов – выходцев из России в промышленность Израиля

Израиль – развитая индустриально-аграрная страна. Доля промышленности составляет 21% валового внутреннего продукта (ВВП), сельского хозяйства – 3%. В обрабатывающей промышленности Израиля создается 20% национального дохода. Наша промышленность динамична и весьма разнообразна. Преимущественно развиваются отрасли, использующие технологические достижения и высокий научный потенциал населения, включая выходцев из России. Израильская промышленность специализируется на выпуске высокоточного оборудования, достигнут уровень мировых стандартов в области медицинской электроники, тонкого химического синтеза, в агротехнике, в пищевой промышленности, солнечной энергетике, огранке и шлифовке алмазов и других областях, о которых речь пойдет ниже.
Прошло 20 лет с начала Большой алии. Многое изменилось в нашей стране за эти годы, в том числе экономика, промышленность, транспорт, увеличился ВВП, возрос экспорт продукции, особенно производства высоких технологий, биохимической промышленности, вооружений, телекоммуникаций, программного обеспечения и др. Большую роль в этих изменениях играли и играют репатрианты из стран бывшего Советского Союза, отличающиеся высокой квалификацией и уровнем образования. За прошедшие годы репатриация в Израиль из стран бывшего СССР превысила миллион человек, включая сотни тысяч специалистов с высшим образованием, т.е. обладателей второй степени. Среди них: инженеров 110 тыс. (более чем в 3 раза превышает число работавших до этого в Израиле), учителей – 50 тыс., врачей – 40 тыс. Большая группа ученых разных специальностей (10-15 тыс.), имеющих 3-ью степень (Ph.D.), и около 500 профессоров, включая имеющих 4-ую степень (D.Sc.). Количество ученых, прибывших с этой волной алии, намного превышает число деятелей науки, работавших в Израиле до этого. Столь высокий интеллектуальный уровень алии из бывшего СССР представляет исключительную ценность для Израиля, особенно сегодня, в начале ХХI века (см. об этом: V.Khanin, M.Yanovsky. Immigrant Scientists in Israel: Integration Policy Development and Contribution to the National Economy, 1989-2009 // Immigrant Scientists in Israel: Achievements and Challendges of Integration in Comparative Context. Jerusalem, 2010. P.13-25).
Однако приезд за относительно короткий срок такого количества высококвалифицированных специалистов создал ряд серьезных трудностей для их успешной абсорбции. И хотя далеко не все из них нашли применение своим знаниям и накопленному опыту, значительная часть заняла свое место в промышленности и науке, в больницах, школах и университетах.
О роли ученых, приехавших в Израиль с последней волной алии, об их влиянии на развитие экономики и укрепление обороноспособности страны, говорится и пишется в печати много. Высказываемые мнения зачастую противоречивы, и даже полярны, но не следует удивляться столь разным оценкам, так как тому есть множество причин. Сама алия весьма неоднородна, приехавшие ученые различаются по возрасту, уровню квалификации и представляют разные направления науки. Является ли она теоретической или прикладной, является ли широкой, применимой во многих сферах деятельности, или редкой, представляющей в основном академический интерес, важна ли область науки для решения актуальных проблем страны сегодня, раскрывает или нет новые возможности для развития хайтека – все это имеет большое значение.
Оценить роль алии в промышленности Израиля необычайно трудно, а в некоторых случаях даже невозможно. В академической науке показателем может быть индекс цитирования, как некоторый признак влияния идей автора. Но в прикладной науке, представители которой среди ученых-репатриантов оказались в большинстве, нужны дополнительные критерии оценки. Это могут быть новые эффективные технологии и конструкции, внедренные в промышленность или вышедшие на рынок; критерием оценки могла бы быть величина годового экономического эффекта. Но и на этом пути существуют большие трудности, так как в нынешнее время, особенно в прикладной науке, специалист работает в коллективе, и выделить его индивидуальную роль, как правило, очень непросто. Кроме того, многие фирмы по разным соображениям, иногда вполне оправданным, не склонны публиковать сведения о новых технологиях или экономическом эффекте от их применения.
По этим причинам ниже мы ограничимся лишь несколькими примерами значительного вклада ученых, приехавших в Израиль с последней волной алии, в развитие израильской промышленности.

1. О роли ученых и специалистов алии 90-х  в развитии энергетики Израиля

Евгений Плоткин*

Чтобы представить себе практическую ценность исследований ученых-репатриантов для экономики страны, целесообразно показать несколько достигнутых ими научных результатов в одной только области, в данном случае – в области энергетики, которая автору хорошо знакома. Для этой цели мы выбрали исследования и совершенствование пусковых режимов энергоблоков электростанций Израиля, разработку системы on-line контроля мощных котлоагрегатов для повышения их эффективности, надежности и снижения выбросов оксидов азота, а также исследование характеристик и оптимизации состава углей, сжигаемых на электростанциях. Эти исследования и разработки были выполнены преимущественно учеными или группами ученых-репатриантов из России или других стран бывшего СССР.
Однако сначала надо вернуться в прошлое и отметить, что роль выходцев из Российской империи и СССР в становлении и развитии энергетики Палестины, а затем и Израиля, трудно переоценить. Ключевой фигурой видится Петр (Пинхас) Моисеевич Рутенберг (1879–1942). Он хорошо известен как один из организаторов русской революции 1905 года, шел во главе процессии рабочих во время «Кровавого Воскресенья», он же организовал убийство попа Гапона. Отойдя от революционного движения, П.Рутенберг уехал в Германию, с 1907 по 1915 год жил в Италии, где вернулся к иудаизму и открыто принял идеи сионизма. Он работал инженером, изобрел новую систему строительства плотин для гидроэлектростанций. Для этого у него было хорошее образование, в молодости он окончил с отличием Петербургский технологический институт и в прошлом работал начальником инструментальных мастерских Путиловского завода. Рутенберг был одним из организаторов Американского Еврей-
_______________________________

* Евгений Плоткин (р. 1929). После окончания МФТИ более 40 лет работал во Всесоюзном теплотехническом ин-те, руководил лабораторией режимов паровых турбин. Докт. техн. наук, профессор, лауреат премии СМ СССР за усовершенствование энергетических блоков электростанций. В Израиле с 1995. Разработал новую технологию пусков паровых турбин для ряда израильских электростанций, за что награжден Почетным знаком Союза инженеров электриков и электроники Израиля. Решил ряд практических задач в области механики и гидродинамики для опреснения воды. Вице-президент Союза ученых-репатриантов Израиля, зам. председателя Форума ученых.

ского Конгресса, а вместе с Жаботинским создавал Еврейский легион. В 1915 году уехал в США, где опубликовал статью «Национальное возрождение еврейского народа». Его призыв к созданию Еврейского легиона встретил поддержку Д.Бен-Гуриона. Там же, в США, П.Рутенберг подготовил полный план ирригации Эрец-Исраэль. В феврале 1917 года он вернулся в Россию, но во время штурма Зимнего был арестован и шесть месяцев провел в Петропавловской крепости. В 1919 году Рутенберг покидает Россию навсегда.
Он переезжает в Палестину с идеей электрификации страны, планами строительства гидростанций в Верхней Галилее и на Ярконе. Отметим, что Петр Рутенберг играл огромную роль в жизни Палестины и еврейского ишува в эти годы. Еще в апреле 1920 года он помогал В.Жаботинскому создавать так называемую еврейскую самооборону во время арабских беспорядков в Иерусалиме. Тогда же начал борьбу за получение концессии на использование вод рек Иордана и Ярмука для нужд электроснабжения. В этом его поддерживали У.Черчилль и Х.Вейцман. Рутенберг провел первое обследование водных ресурсов страны, а в 1923 году создал и возглавил Палестинскую электрическую компанию (ныне «Хеврат хашмаль»). Тогда же появилась первая электростанция, и электричество пришло в Тель-Авив. В 1930 году строится электростанция в Нахараиме, в месте, где Ярмук втекает в Иордан.
Два года (1929-31) П.Рутенберг возглавлял еврейскую общину Палестины. Приложил огромные усилия для сглаживания противоречий в отношениях между Бен-Гурионом и Жаботинским. В 1940 он выступил с публичным обращением «К ишуву», в котором призывал еврейскую общину к национальному единению, выступал против партийной борьбы и требовал равных прав для всех жителей ишува. В 1942 году Пинхас Рутенберг скончался в больнице Иерусалима. Свое состояние, нажитое в Италии и приумноженное в Эрец-Исраэль, он завещал положить в основу Фонда Рутенберга. На оставленные им по завещанию деньги был построен Хайфский университет.
И хотя гидроэнергия так и не стала главным источником электричества для Израиля, основанная Петром Рутенбергом компания «Хеврат хашмаль» оказалась основой инфраструктуры еврейского государства. После создания Государства Израиль быстро развивалась теплоэнергетика, удваивая электрическую мощность страны почти каждые 10 лет. Для этого были нужны квалифицированные кадры, которые появлялись с каждой волной репатриации, в том числе и из СССР. Эти специалисты росли вместе с компанией, учились сами и учили других, и сегодня некоторые из них стоят во главе «Хеврат хашмаль». Достаточно назвать зам. генерального директора Якова Хаина, начальника управления производством энергии Эрика Кушнира, начальника управления газовых турбин Израиля Нахума Рапопорта, начальника управления монтажа электростанций Давида Водовоза, директора Тель-Авивской электростанции Михаэля Биксона.
В СССР всегда было много отличных специалистов в области энергетического машиностроения – конструкторов, проектировщиков, наладчиков. На заводах, выпускавших паровые и газовые турбины, паровые котлы и электрогенераторы, было много научных и наладочных организаций, обеспечивавших производство и эксплуатацию этого оборудования на множестве электростанций. Инженеров и ученых для них готовили в нескольких институтах или на специальных кафедрах в политехнических институтах. В Израиле ситуация иная: «Хеврат хашмаль» проектирует электростанции, но без крупного энергомашиностроения в Израиле вынуждена покупать основное оборудование (турбины, котлы, турбогенераторы) за рубежом у ведущих мировых фирм. Поэтому научная база и соответствующие кадры, ориентированные в основном на эксплуатационные проблемы, значительно уступали крупным научным коллективам России в области энергомашиностроения и энергетики. Приезд ученых-репатриантов алии 90-х, с большим опытом проведения теоретических и экспериментальных исследований и знанием современного оборудования, привел к совершенствованию израильской энергетики.
Через несколько лет после начала Большой алии было проведено несколько конференций ученых-репатриантов по различным направлениям науки (геология, строительство, экология, энергетика, технологии двойного назначения и др.). На научной конференции «Проблемы электроэнергетики Израиля», проходившей в Иерусалиме в 1998 году, были представлены 32 доклада. Среди авторов, приехавших из стран бывшего СССР, участвовали 13 профессоров и 18 докторов наук (Ph.D). В тематике докладов была тепловая энергетика, паровые и газовые турбины, паровые котлы и электрогенераторы. Часть докладов касались применения нетрадиционных источников энергии (солнечная, ветровая и др.), а также экологических проблем, неразрывно связанных с энергетикой. Некоторые предложения выступавших, после проведения исследований, были внедрены в практику на электростанциях и в промышленности.
Приведем ряд примеров исследований и разработок, инициированных и выполненных учеными-рапатриантами последней волны алии из России и СНГ.
Исследования и совершенствование пусковых режимов электростанций Израиля. Пуск паровой турбины, как правило, занимает много времени и является одним из наиболее ответственных этапов ее работы, существенно влияющих на надежность и экономичность оборудования и энергосистемы в целом. Нестационарные теплофизические процессы, сопровождающие пуск, приводят к неравномерному прогреву массивных турбин и большим температурным напряжениям в их деталях. Многие турбины, созданные в предыдущие годы не соответствуют современным требованиям, предъявляемым к их маневренности, и в этом причина большой продолжительности пуска, потерь топлива, повреждения турбин и снижения их экономичности.
Для решения этих проблем была собрана группа ученых-репатриантов, специалистов в области турбин и переменных режимов энергоблоков под руководством проф. Е.Плоткина. В нее входили на разных этапах д-р Е.Бененсон (лауреат Ленинской премии, приехал в Израиль в 1990 г. из Свердловска), д-р М.Лившиц (репатриировался в 1991 из Москвы), проф. А.Лейзерович (из Москвы, в настоящее время проживает в США). Электрическую компанию в этой группе представлял д-р Я.Беркович (приехал из Алма-Аты в 1990), который курировал ход исследований и принимал в них активное участие.
Первые исследования были выполнены на Ашдодской электростанции, где пуски турбин вызывали большие трудности, особенно после их длительной остановки. В таких случаях турбины становятся очень холодными, и перед пуском необходим их предварительный прогрев. По традиционной технологии, разработанной заводом-изготовителем (компанией Парсонс), прогрев был малоэффективен, происходил медленно и требовал много времени (10-15 часов). Исследования теплообмена, происходящего при предварительном прогреве, и последующий анализ выявили причины столь низкой эффективности традиционной технологии и стали основой создания новой технологии пуска. Для предварительного прогрева холодной турбины, вопреки принятым по традиции требованиям, было предложено работать с «ухудшенным вакуумом» в конденсаторе. То есть, если обычно на выходе из работающей паровой турбины устанавливают глубокий вакуум (абсолютное давление приблизительно одна двадцатая атмосферы), то для этапа предварительного прогрева было решено увеличить это давление до одной трети атмосферы, т. е. в 6 раз больше, что позволило увеличить давление пара внутри самой турбины и существенно повысить его эффективность без опасений, что скорость вращения ротора выйдет за пределы, допустимые для этого этапа работы. Теперь удается достичь более высокого, чем ранее, уровня температур, несмотря на сокращение продолжительности прогрева в 3-4 раза. Высокая эффективность предварительного прогрева дала возможность лучше подготовить турбину к пуску, дополнительно (еще на 2-3 часа) сократить продолжительность нагружения и создать единую технологию для пусков энергоблока из различных тепловых состояний.
На основе полученных результатов была составлена соответствующая эксплуатационная инструкция, которая заменила инструкцию завода-изготовителя, и после обучения персонала, с 2005 г. началось внедрение новой технологии. В результате продолжительность пуска турбин сократилась в 2 раза, а экономия только от снижения продолжительности пусков четырех энергоблоков Ашдодской электростанции составила около 2 млн. долларов ежегодно.
Аналогичные исследования проведены на энергоблоках Тель-Авивской и Хайфской электростанций, где установлены турбины компании Дженерал Электрик. Для этих турбин также была разработана новая технология предварительного прогрева, упростившая операции и повысившая его эффективность. Кроме того, на основе экспериментального исследования действующей турбины был проведен теоретический анализ температурной деформации корпуса. Он выявил главные причины износа внутренних уплотнений в проточной части турбины. Соответствующие рекомендации были внедрены в практику работы Тель-Авивской электростанции и позволяют поддерживать к.п.д. турбоустановок на более высоком уровне.
Для турбин Хайфской электростанции была решена существенно более сложная задача, связанная с необходимостью использовать блоки в переменном режиме с их остановками на ночь и с пусками каждое утро так, чтобы своевременно достичь величины максимальной нагрузки. На старых блоках, созданных в основном для работы в обычном режиме, большое число ожидаемых пусков может привести (и приводит) к быстрому выходу оборудования из строя из-за термоусталости деталей котла и турбины. Поэтому пришлось установить специальную систему измерений (около 80 датчиков на реальном блоке) и разработать «мягкий» режим остановок и пусков без глубоких изменений температуры деталей. В результате Электрическая компания получила возможность останавливать блоки Хайфской электростанции на ночь с последующим пуском для регулирования нагрузки энергосистемы. Подобная работа совместно с Электрической компанией проводится в настоящее время и для энергоблоков Ашдодской электростанции.
Дополнительный экономический эффект может быть достигнут повышением качества пусковых режимов и устранения ошибок персонала, вполне возможных при быстрых пусках и изменениях нагрузки энергоблока. Впервые в мировой практике разработан комплекс соответствующих алгоритмов, позволяющих по данным информационной системы блока контролировать процесс пуска и текущее состояние турбины, на ранней стадии распознавать возможные отклонения от заданного режима и своевременно давать советы оператору для восстановления оптимального процесса пуска.
Кроме того, разработанные алгоритмы позволяют непрерывно, в течение всего процесса пуска, решать уравнение теплопроводности и термоупругости для основных деталей турбины (роторов и корпусов) и определять пусковые температурные напряжения, возникающие в этих деталях. В алгоритме учтены сложность формы деталей турбины, изменение свойств металла и пара, фазовые превращения пара на начальных этапах пуска, а также изменение условий теплообмена в турбине в процессе пуска. Алгоритм позволяет прогнозировать дальнейшее изменение температурных напряжений и относительных удлинений роторов, своевременно дать совет оператору, предупредить недопустимый рост напряжений и возможные повреждения оборудования.
В настоящее время программисты Электрической компании осуществляют включение этих алгоритмов в информационную систему блока. Это позволит сохранить экономичность оборудования, увеличить срок службы турбины и в результате достичь дополнительной экономии средств.
Разработка системы on-line контроля мощных котлоагрегатов для повышения их эффективности, надежности и снижения вредных выбросов.
Цель этой системы – повышение эффективности работы котла с параллельным снижением вредных выбросов, в первую очередь – оксидов азота. Работа такой системы позволяет своевременно, т. е. в процессе эксплуатации, принять меры и оптимизировать процесс, не дожидаясь накопления потерь и снижения надежности, что было прежде, до того, как эта система была введена в действие на всех мощных угольных блоках электростанций в Хадере и Ашкелоне. Она имеет важное значение не только для дежурного персонала и для специалистов по контролю оборудования, но и для руководителей, определяющих стратегию технического обслуживания и эксплуатации.
Эти работы были выполнены группой ученых-репатриантов, работающих в Электрической компании под руководством д-ра Б.Чудновского, приехавшего из Ленинграда в 1990 г. (Л.Левин и А.Таланкер из Харькова в 1990 г.; В.Маньковский из Ташкента в 1991 г.). В работе приняли участие доктора Э.Карасина и Б.Лившиц, приехавшие в те же годы из Москвы. Э.Карасина использовала опыт исследований, накопленный ею ранее во Всесоюзном теплотехническом институте (Москва) в области теплообмена в топках пылеугольных котлов, для создания физической и математической моделей топок крупных израильских энергоблоков в Хадере и Ашкелоне. На базе этих моделей были построены соответствующие компьютерные программы расчета топки котла. Из информационной системы энергоблока в программу непрерывно поступают параметры, характеризующие топливо и образование пара в котле, изменяющиеся в процессе работы. Это позволяет рассчитать в режиме on-line необходимые характеристики работы котла, в том числе распределение температуры газов в топке и тепловые потоки по ее стенам. (Отметим, что размеры топки пылеугольного котла мощностью 575 мегаватт огромны – 15х18х37 метров, а вместе с висящими над топкой перегревателями она достигает 50 метров, т.е. высоты 15-этажного дома.) Программа также рассчитывает образование вредных выбросов оксидов азота и по получаемым данным помогает оператору минимизировать эти выбросы.
Разработанная система позволяет получить информацию о режиме работы горелок, включая положение наиболее горячей зоны в топке котла, и о росте температуры на выходе из топки. Она определяет температуры поверхностей труб перегревателей и своевременно дает оперативному персоналу информацию о необходимости исправить режим и включить аппараты очистки поверхностей нагрева. Это помогает регулировать температуру пара, предупреждает чрезмерное накопление отложений и перегрев труб, обеспечивает оптимальную очистку соответствующих поверхностей струями пара или воздуха; система также анализирует процесс эрозии газоходов котла, снижая опасность
При использовании разработанной системы удалось решить ряд новых задач. Например, установить корреляцию выбросов оксидов азота и загрязнения топки, что помогло снизить большие затраты на контроль вредных выбросов. Возможности системы были использованы для подбора наилучшего состава смеси из различных углей для сжигания в мощных котлах Хадеры и Ашкелона. Этот состав не только обеспечил высокую экономичность и надежность котлов, но и существенно уменьшил выбросы оксидов азота в атмосферу.
Трудно подсчитать экономический эффект от внедрения результатов названных исследований в практику, поскольку он должен включать в себя не только более высокую экономичность блоков или уменьшения затрат на ремонт оборудования, но и существенное изменение экологического состояния атмосферы. Очевидно, что эта сумма исчисляется многими миллионами долларов за годы, прошедшие от начала внедрения.
Исследование характеристик углей, сжигаемых на электростанциях Израиля, для оптимизации режима работы котельных агрегатов.
Еще одна группа ученых-репатриантов под руководством проф. Эзры Бар Зива из университета им. Бен-Гуриона в Беэр-Шеве выполнила работу по оптимизации режима котельных агрегатов и по характеристикам углей, сжигаемых на электростанциях Израиля. В группу входили д-ра Р.Савельев, приехавший из Свердловска в 1994 г., Е.Корытный (Новосибирск, 2002 г), Ю.Берман (Ленинград, 1991 г), инженер М.Перельман (Ровно, 1999 г.) – все они из университета им. Бен-Гуриона, а упомянутые выше Б.Чудновский и А.Таланкер – из Хеврат хашмаль. Ими были разработаны методы, с помощью которых стало возможным заранее с достаточно высокой точностью предсказать эффективность процессов горения в топках энергетических пылеугольных котлов. Эти методы были тщательно проверены и в настоящее время широко используются в Электрической компании Израиля.
Новая методика основана на моделировании процессов горения углей с использованием сложных численных методов гидродинамики. Для этой цели непригодны традиционные характеристики углей, и потребовалось создать ряд специальных кодов, чтобы моделирование стало возможным. Методология включает ряд этапов, начинающихся с испытаний образцов угля на стенде. После проверки достоверности параметров, полученных экспериментально, специальные коды используются в математической модели котла для моделирования горения испытанных углей. Эта математическая модель («виртуальный котел») включается в cистему постоянной оценки эффективности и надежности работающих реальных котлов и выброса ими вредных веществ.
Преимущества новой методики проявляются в следующем. Во-первых, проводятся испытания новых углей перед их использованием в энергетических котлах, определяются свойства этих углей и прогнозируется эффект их сжигания. Это дает возможность использовать дешевые угли с подходящими характеристиками, предупредить внеплановые остановки энергоблока и, что особенно важно, не употреблять угли, способствующие отложениям и образованию шлаков. Во-вторых, результаты испытания углей, которые уже применялись ранее, используются для повышения эффективности работающих электростанций: проводится оптимизация параметров работы котлов для повышения их экономичности, уменьшения продолжительности планового простоя, снижения выбросов загрязняющих веществ, таких как оксиды азота и углерода. И, наконец, они дают возможность выявить причины неисправностей или иных проблем, возникающих при работе, а также заранее оценить эффективность предлагаемой модернизации действующего оборудования.
Все три приведенные выше работы разных групп ученых-энергетиков отражают самые современные тенденции в развитии крупных промышленных объектов. Тут и диагностика состояния оборудования в реальном времени процесса для оценки ситуации и, при необходимости, быстрого его исправления, и широкое использование математических методов для достижения цели.
Эти примеры показывают роль ученых-репатриантов из России и СНГ в совершенствовании тепловой энергетики страны.
Но производство энергии в Израиле не ограничивается электростанциями. На многих крупных предприятиях имеется свое энергохозяйство, и там вклад ученых и конструкторов последней алии также очень велик.
Для примера можно назвать заводы Мертвого Моря, имеющие собственное энергетическое производство, где с успехом применял свои методы наладки вращающихся агрегатов Герман Гуревич, переехавший в 1990 г. из Ленинграда. Некоторые возникавшие задачи были совершенно нетривиальными и их решения требовали широких знаний. Но таких специалистов, к сожалению, очень мало в Израиле, и, по-видимому, это является следствием как системы образования, так и ориентацией на закупку иностранного оборудования. В ряде вопросов в Израиле привыкли опираться на консультации специалистов западных фирм и заводов-изготовителей оборудования. Помимо того, что их рекомендации обходятся крайне дорого, такие специалисты ориентированы на интересы своих фирм, и их решения иногда противоречат интересам израильских компаний. При этом неизбежны огромные потери, так что предварительно лучше провести экспертизу грамотными и опытными израильскими инженерами и учеными. В первые годы Г.Гуревич неоднократно выступал в такой роли и в конечном счете предлагал свое решение. Особенно это проявилось при наладке новой электростанции мощностью 110 мегаватт для заводов Мертвого моря. После монтажа мощных дизельных установок известной датской фирмы возникла вибрация, причины которой не смогли определить ни корейские специалисты, выполнявшие монтаж, ни приглашенные для этого израильтяне. Надо заметить, что в России Г.Гуревич с дизелями не работал, исследовал и налаживал турбины, преимущественно на крупных тепловых и атомных эдектростанциях. Но сказались знания и опыт, его рекомендации по центровке агрегатов были подтверждены приехавшими датчанами, и проблему успешно разрешили. В последующем его авторитет уже был признан и не вызывал сомнений.
Кстати, мы неоднократно сталкивались с подобным подходом заводов-изготовителей. На Ашдодской электростанции более 10 лет назад на корпусах клапанов одной из турбин английской компании Парсонс были обнаружены трещины, и пришлось надолго остановить энергоблок. Приглашенные специалисты Парсонс объяснили это старением металла и предложили заменить клапаны на всех четырех турбинах этой электростанции, что обошлось бы Электрической компании более 6 млн. долл. Проведенный анализ показал совершенно иное – причина повреждений была связана с пусковыми режимами, и после внедрения технологии предварительного прогрева турбины эти клапаны работают без повреждений до сего времени.
Уже много лет автор сотрудничает с израильской компанией, которая работает в области опреснения морской воды и создания холода (IDE). Это очень высокого уровня коллектив, в составе которого много блестящих специалистов, в том числе и репатриантов из стран бывшего СССР. Один из руководителей компании, ее вице-президент – д-р Борис Либерман, приехавший в 1990 из Ростова-на-Дону. Компания разрабатывает оборудование для всего мира, ее установки (около 400) работают в 40 странах (ЮАР, Японии, Индии, Китае, Швейцарии, Австрии и др.). Для Израиля (в Ашкелоне и в Хадере) ею созданы две установки по опреснению морской воды, самые крупные в мире, каждая из которых производит ежегодно по 120 млн. кубометров чистой питьевой воды, поступающей непосредственно в систему «Мекорот». Качество очистки воды высокое и приходится добавлять к ней некоторое количество солей, чтобы состав соответствовал требованиям действующих стандартов. Эти установки включают уникальный комплекс, обеспечивающий эффективное использование энергии воды высокого давления после того, как она прошла систему опреснения. Новые оригинальные решения разработаны группой конструкторов под руководством Генриха Рожанского, репатриировавшегося в 1991 г. из Минска. Эти решения позволяют существенно снизить стоимость установки, уменьшить затраты энергии на опреснение и тем самым снизить цены питьевой воды.
За долгие годы работы в науке и промышленности автору не раз приходилось бывать на уникальных тепловых, гидравлических и атомных электростанциях мощностью по нескольку миллионов киловатт каждая. Но когда я оказался в зале Ашкелонской опресняющей установки, где в полной тишине работают сложнейшие системы, выполняющие удивительную работу совершенно автоматически, при отсутствии эксплуатационного персонала, – сердце наполнилось гордостью за наших специалистов. Лишь в соседнем здании сидят за компьютерами несколько человек из дежурной смены, контролирующих ход процесса на всем пути опреснения воды – от морской до чистой, перед входом в систему «Мекорот». Чаще всего, когда произносят «хайтек», под высокими технологиями подразумевают компьютеризированные системы, управляемые с применением сложнейших вычислительных методов, увеличивающих точность, производительность и качество продукции. Все это, конечно же, присутствует на установке, но главным является точнейшая механика, современные материалы и технологии, методы и искусство проектирования.
Компанией создана оригинальная технология охлаждения воды в среде глубокого вакуума, которая применяется для многих целей. В последние годы она используется в мощных установках для изготовления снега при любых погодных условиях. Такие установки производительностью до 960 тонн снега в день уже работают на курортах Швейцарии и Австрии, и позволяют продлить лыжный сезон независимо от температуры воздуха. В Австрии в июле 2010 года при температуре воздуха 25 град. успешно прошла презентация установок IDE для зимней Олимпиады в Сочи. Стоит добавить, что оборот компании превышает 250 млн. долларов в год. И в этих успехах немалая заслуга принадлежит репатриантам.

2. Ученые и инженеры алии 90-х и промышленность Израиля

Димент Гершман*

Для оценки роли алии в развитии израильской промышленности необходимо оглянуться назад и посмотреть, что же она собой представляла к концу 80-х годов – времени начала Большой алии. Немного истории. Образование государства и последовавшая за этим череда военных конфликтов потребовали создания современной военной промышленности, что и было сделано к середине-концу 50-х годов прошлого века. Необходимо было также обеспечить приемлемые условия существования для прибывающих в страну репатриантов. Всё это привело к бурному развитию промышленности. Так, ва-
___________________________

* Димент Гершман (р. 1957), репатриировался в 1990. Закончил Московский авиационный ин-т. Консультант ряда израильских и зарубежных компаний. Основн. область деятельности – междунар. науч.-технич. сотрудничество и трансфер технологий. Автор ряда изобретений и публикаций.

ловый внутренний продукт возрастал в 50-70-е годы более быстрыми темпами, чем в большинстве развитых стран, – в среднем на 8% в год.
Для этого периода характерно активное участие государства в создании промышленных предприятий и управлении ими. Оно проводило политику поощрения создания малых и средних предприятий, в большинстве своём являвшихся субподрядчиками оборонных фирм. Таким образом, к концу 50-х – началу 60-х годов Израиль из преимущественно аграрного превратился в аграрно-промышленное государство.
После Шестидневной войны (1967) Израиль осуществил первую технологическую революцию, приведшую к превращению государства в современное промышленное. Вторая технологическая революция произошла после войны Судного дня (1973).
В эти годы получили мощное развитие предприятия военно-промышленного комплекса: Авиационная промышленность (Таасия Авирит), РАФАЭЛЬ, Кур и другие. На их предприятиях и в лабораториях были осуществлены такие масштабные проекты, как создание ракетных комплексов, теле-коммуникационных систем, боевых самолетов и космических спутников. В 70-е годы в Израиле по заказам военного ведомства осуществлялось 40% всех видов научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ и 80% научных разработок прикладного характера. На этих разработках выросло новое поколение талантливых инженеров и ученых, чей высокий профессионализм сочетался с предприимчивостью и дерзкой готовностью к захвату ведущих позиций на мировом рынке высоких технологий.
Наличие в Израиле высококвалифицированных специалистов и политика израильского правительства, направленная на привлечение зарубежных инвестиций, вызвали настоящий бум среди зарубежных фирм. С начала 70-х годов в Израиле один за другим стали открываться отделения таких мировых гигантов, как Motorola, IBM, Intel, Microsoft, Cisco, Texas Instruments, и многих других. Изначально большинство этих отделений представляли собой научно-исследовательские центры, разработки которых затем под брендом материнской фирмы становились известны во всем мире.
Третья технологическая революция в Израиле началась на рубеже 90-ых годов и совпала с мировым бумом информационных технологий. Невиданному подъему израильского хайтека способствовали и начавшийся процесс приватизации государственного сектора экономики, и приезд миллионной алии из стран СНГ, и накопленный в предыдущие десятилетия огромный опыт создания самых передовых военных технологий. К началу Большой алии Израиль обладал высокоразвитой промышленностью, ориентированной на внешний рынок. Этому во многом способствовала ситуация, сложившаяся после распада Советского блока, общее потепление международной обстановки, появившиеся перспективы на урегулирование конфликта с палестинцами, прекращение экономического бойкота (гласного или негласного) Израиля со стороны ряда крупных компаний. Кроме того, закрытие ряда оборонных проектов в конце 80-х годов, например, программы создания истребителя «Лави», и сокращение военных расходов послужили причиной конверсии ряда израильских предприятий, а также создания новых компаний, в первую очередь хайтека.
Репатриация примерно одного миллиона человек в 1990–2000 гг. привела к драматическим изменениям в экономике Израиля. Во-первых, в народное хозяйство влилось большое количество квалифицированной рабочей силы. При этом доля населения, занятого в народном хозяйстве, у репатриантов выше, чем среди коренных израильтян. Во-вторых, сказался высокий уровень образования и профессиональной квалификации. Так, например, количество инженеров и ученых в Израиле за несколько лет Большой алии увеличилось более чем в три раза. Среди них была велика доля инженеров с опытом разработки и производства, в то время как израильские инженеры в промышленности, в основном, имели опыт эксплуатации и обслуживания оборудования, закупаемого за рубежом. Кроме того, структура промышленного производства бывшего СССР, основу которой составляли добывающая промышленность, металлургия, тяжелое машиностроение (в первую очередь, энергетическое и транспортное) существенно отличалась от структуры израильской промышленности с её ориентацией на высокие технологии.
Существующие предприятия, учебные и исследовательские центры не могли принять и профессионально адаптировать огромное количество ученых и инженеров, для многих из которых в Израиле просто не существовало рабочих мест по специальности. В этой ситуации государством были предприняты колоссальные усилия как по реструктуризации промышленности, включая переподготовку специалистов, так и по привлечению частных инвестиций. Большие средства выделялись на поддержку компаний, ведущих исследования и разработки. Серьёзные льготы предоставлялись зарубежным инвесторам. Для использования потенциала алии и развития промышленности была создана программа «технологических теплиц», позволявшая получить до 85% финансирования технологических разработок от государства. Благодаря этой программе были созданы сотни компаний, работающих в области высоких технологий. В рамках другой программы Министерства абсорбции выделялись средства на зарплату специалистов – новых репатриантов в течение 3-х лет.
К настоящему времени привлекательность Израиля для инвесторов обусловлена наличием подготовленных кадров: 34% работающих в израильской промышленности имеют высшее образование, 135 из каждой тысячи израильских студентов обучаются по инженерным специальностям (для сравнения – в США только 85). Подготовка специалистов осуществляется в 8 университетах и десятках колледжей, причем уровень образования весьма высок – Хайфский Технион и Еврейский университет в Иерусалиме входят в число самых престижных вузов мира. На научные исследования Израиль тратит 4,5% ВНП. Это самая высокая доля затрат на науку в мире, в США эти затраты не превышают 3%. Израиль имеет самое большое в мире количество учёных на 10.000 жителей – 145 (в США – 85, Японии – 70, Германии – 60).
Все эти факторы привлекли в Израиль многомиллиардные инвестиции в науку и промышленность. В считанные годы были основаны тысячи новых фирм, сумевших захватить мировое лидерство в самых разных высокотехнологичных областях. Возникла своя «Силиконовая долина», протянувшаяся от Хайфы до Беэр-Шевы. На этом пространстве выросли целые города, улицы, застроенные корпусами научных и производственных фирм, в которых работают десятки тысяч специалистов.
Спецификой израильского хайтекa является широкое использование венчурных фондов для финансирования разработок. (Венчур /англ. venture – рискованное предприятие/ – компания, работающая исключительно с инвестиционными предприятиями и проектами /старт-апами/. Венчурные фонды осуществляют инвестиции в предприятия с большой степенью риска в ожидании чрезвычайно высокой прибыли. Обычно такие вложения осуществляются в сфере высоких технологий и новейших научных разработок). Венчурные компании, называемые также старт-апами, создаются, как правило, высококвалифицированными специалистами из ведущих исследовательских лабораторий на основе идеи, прошедшей стадию первичной проработки. Средства на создание и развитие старт-апы получают от венчурных фондов безвозмездно, предоставляя инвестору права на результаты своих научно-исследовательских и опытно-конструкторских разработок, а в случае рыночного успеха – получения учредительской прибыли и права основного акционера. Еврейское государство вышло на первое место в мире по доле венчурных разработок в ВВП.
Научно-технический потенциал, наличие квалифицированных кадров (в немалой степени состоящих из новых репатриантов) позволяют активно развивать и те отрасли промышленности, которые относят к традиционным, например химическую, одну из наиболее процветающих сфер экономики Израиля. Зарождение израильского химпрома относится к периоду послевоенного становления молодого государства, хотя основа современных предприятий была заложена еще в начале XX века. В 2008 году оборот химической промышленности Израиля достиг 25 млрд. долларов, из которых 4,5 млрд. приходится на экспорт фармацевтической продукции. Израиль играет значимую роль в производстве брома, металлического магния, фосфоритов и калийных солей. Так, в 2007 году на долю Израиля в мировом производстве брома приходилось 36%, калийных солей – 6%, магния – 4%, фосфатов – 2%.
Сегодня тысячи инженеров и ученых, прибывших из бывшего СССР, трудятся на промышленных и сельскохозяйственных предприятиях Израиля. Отмечая их вклад и заслуги в деле развития израильской науки, промышленности и экономики в целом, особое внимание хочу уделить тем специалистам-олим, которые не только состоялись как профессионалы, но и создали компании на основе собственных разработок. К сожалению, в одном очерке невозможно перечислить всех новаторов, ставших предпринимателями, поэтому ограничимся несколькими примерами.
Профессор Юрий Колодный, ведущий в мире специалист по воде и водообработке, – один из создателей компании Kolmir Water Techgnologies Ltd., разрабатывающей уникальные методы безреагентной очистки воды.
Доктор Олег Фиговский создал компанию Polymate Ltd. – International Nanotechnology Research Center (INRC), которая занимается исследованиями и разработками перспективных нанокомпозитов для различных отраслей промышленности, сельского хозяйства и медицины. Предприятия, использующие технологии, созданные коллективом ученых и инженеров под руководством Фиговского, успешно функционируют в США, Канаде, Европе и России.
Доктор Артур Найман – специалист–электротехник, создатель компании Armvector Ltd., разрабатывающей и производящей оригинальные устройства управления электродвигателями, по массе и габаритам примерно вдвое меньшие, чем традиционные.
Инженер Ицхак Штыкан, один из создателей компании Distek Ltd., производящей и поставляющей оборудование для нанесения цинковых и цинк-алюминиевых покрытий на основе термодиффузионных процессов, а также расходных материалов для них. Компания активно работает с партнерами из России, Европы, США, Японии, Южной Африки.
Доктор Игорь Карасин, один из руководителей компании Tactile World Ltd. Компания разработала уникальную технологию, которая позволяет слепым и людям со слабым зрением пользоваться компьютером, обеспечивая прямой осязательный доступ к графическим объектам, показанным на экране компьютера.
Доктор Геннадий Финкельштейн, генеральный директор компании More Energy Ltd. Компания разрабатывает и производит жидкостные топливные элементы для малогабаритных электронных устройств – сотовых телефонов, переносных компьютеров и т. д., которые в настоящее время используют аккумуляторы.
Доктор Марк Хейфец, основатель и руководитель компании Inphodrive Ltd., специализирующейся на разработке инноваций в области мобильных информационных систем с применением голосовых и аудио интерфейсов. Компанией разработана платформа, объединяющая все связные и информационно-развлекательные функции в автомобиле, и использующая при этом только голос, звук и речь.
Доктор Виктор Шляхецкий и инженер Александр Мостовой, создатели компании A.V. MAPA Ltd., специализирующейся на разработке новых технологий в области преобразования электрической энергии. Так, например, создан опытный образец уникального трансформатора переменного напряжения, масса которого в 10 раз меньше, чем у серийных 10-киловаттных установок, выпускаемых в мире.
Профессор Павел Рабинович, совладелец и директор по исследованиям и разработкам компании RS Medical Monitoring Ltd., которая разработала портативный прибор для прогнозирования отека легких. Это осложнение по медицинской статистике наступает у каждого шестого пациента с инфарктом миокарда.
Инженеры Анна Степанова и Виктор Левин – создатели и совладельцы компании Anvil Ltd., специализирующейся на работах по сварке и наплавке металлов. Ими была разработана и изготовлена уникальная установка для светолучевой сварки. Проект выполнен в кооперации с российскими партнерами.

3. Разработка и внедрение фуллеренов

Исай Фельдман, Алла Зак*

Создание в 2002 году новой химико-технологической компании «NanoMaterials» явилось логическим этапом перехода от научных изысканий к практическому использованию фуллереноподобных наночастиц, открытых на слоистых материалах дисульфидов вольфрама и молибдена в Институте им. Вайцмана в 1992 году.
Чтобы разобраться, что такое фуллереновые частицы, вспомним, что любое кристаллическое твердое тело состоит из атомов, находящихся в узлах трехмерной, то есть имеющей высоту, ширину и глубину, кристаллической решетки. Обычно расстояния между атомами в решетке примерно одинаковы, что является залогом прочности и однородности кристаллического вещества.
Но существует и большой класс так называемых слоистых материалов, у которых атомы образуют скорее двумерную, чем трехмерную решетку, при этом расстояния между атомами внутри самого слоя намного меньше, чем расстояния между атомами в соседних слоях. Наличие столь неравных расстояний объясняется тем, что атомы плоскости связаны между собой сильными межатомными, так называемыми ковалентными связями, а атомы соседних слоев связаны между собой непрочными, так называемыми ван-дер-ваальсовыми силами. Поэтому в подобных соединениях соседние слои могут легко сдвигаться по отношению друг к другу, сохраняя при этом структуру самого слоя.
Это свойство слоистых веществ широко используется для их применения в технике, например в качестве смазки, когда микронные частички материалов расслаиваются и скользят друг относительно друга, покрывая трущиеся поверхности. Однако их долгосрочное использование в некоторых условиях сопровождается серьезным недостатком. Он заключается в том, что торцы атомных
_____________________________________

* Исай Фельдман р. в Иркутске (1955), где закончил физфак ун-та. Работал науч. сотрудником в лаборатории рентгено-структурного анализа Ин-та геохимии АН СССР. Репатриировался в 1990. После докторантуры в Ин-те Вейцмана защитил дисс. Возглавляет лабораторию рентгеновской диффракции в том же Институте.

Алла Зак р. в Кишиневе (1961), где закончила физфак ун-та по специальности «Полупроводники». В 1990 переехала в Израиль. Работала учителем физики в школе. После докторантуры и защиты дисс. на тему «Синтез неорганических фуллеренов из WS2 / MoS2» стала главным ученым в фирме NanoMaterials.

слоев, которые химически очень активны, окисляются и, соответственно, частички теряют слоистые свойства.
Этот недостаток может быть устранен, если плоские слои свернуть и замкнуть на самих себя; тогда частица будет похожа на луковицу или, если хотите, на русскую матрешку. Именно так устроены фуллереноподобные частицы, которые выглядят как шарики или трубки, и у которых каждый атомный слой свернут в прочную замкнутую поверхность типа сферы или цилиндра.
Классический фуллерен это свернутый в сферу диаметром 0,7 нанометра лоскуток кристаллического графитового слоя (для справки: 1 нанометр равен одной миллионной доли миллиметра). Фуллерен состоит из 60 атомов углерода и назван в честь американского архитектора Ричарда Бакмистера Фуллера, который использовал в архитектуре подобные сферические конструкции, как, например, в куполе над Музеем воды и окружающей среды (Монреаль, Канада). Фуллерен, который наряду с графитом и алмазом является кристаллической формой углерода, был обнаружен в 1985 году. За это открытие англичанин Крото и американцы Смолли и Керл получили Нобелевскую премию по химии за 1996 год.
В 1992 году ученые Института Вейцмана показали, что фуллереноподобные наночастицы могут быть получены и в других (неуглеродных) слоистых соединениях. Первым их обнаружил Лев Моргулис, когда исследовал в электронном микроскопе кристаллические пленки дисульфидов вольфрама и молибдена, синтезированные в лаборатории Решефа Теннэ. Как часто бывает в науке, новые наночастицы образовались при сульфидизации оксидных пленок случайно, но, к счастью, попали в поле зрения такого опытного профессионала, как доктор Моргулис, который определил их как фуллереноподобные частицы.
(Лев Моргулис родился в Москве в 1941 году. Окончил Московский институт стали и сплавов. Занимался электронной микроскопией, в которой стал одним из ведущих советских специалистов. Вскоре после репатриации /1988/ начал работать в Институте Вейцмана, где с его приходом значительно возросла роль электронной микроскопии. В 1996 году тяжелая болезнь оборвала жизнь этого замечательного человека и выдающегося ученого. Израильское общество микроскопистов учредило Приз Льва Моргулиса, который ежегодно вручается за лучшую работу по электронной микроскопии среди докторантов Израиля. См. о нем: РЕВЗ. Т.17. С.302-312).
На следующем этапе были найдены условия для контролируемого синтеза наночастиц. Это удалось сделать одному из докторантов проф. Теннэ, Исаю Фельдману. В сотрудничестве с опытным специалистом по выращиванию кристаллов Верой Ляховицкой, был предложен механизм роста фуллереноподобных частиц дисульфида вольфрама во время сульфидизации соответствующего оксида.
(Вера Ляховицкая родилась в Харькове /1929/. Окончила химфак МГУ по специальности «кристаллохимия». Работала в Институте кристаллографии АН СССР. Д-р химич. наук. Репатриировалась в 1991. Занималась кристаллизацией и легированием полупроводников, кристаллов для солнечных батарей, пиро- и пьезоприемников, а также фуллеренов и нанотрубок в Институте им. Вейцмана. В Израиле ею опубликовано примерно 70 научных статей).
Детальное изучение условий реакции, основанное на моделировании механизма роста этих наночастиц, позволило Исаю Фельдману разработать реактор со 100% выходом фуллереноподобных частиц.
Затем был проведен поиск условий получения подобных наночастиц. В частности, в соавторстве с Аллой Зак они разобрались в сложном многоступенчатом процессе получения фуллереноподобных частиц дисульфида молибдена из соответствующего оксида. Исследования условий синтеза новых фуллереноподобных частиц и нанотрубок из других слоистых веществ и изучение их свойств продолжаются группой проф. Теннэ, которому заслуженно принадлежит роль мирового лидера в этой области науки.
Фуллерены и нанотрубки сегодня относятся к одной из главных отраслей нанотехнологии, тысячи ученых и инженеров во всем мире интенсивно изучают их свойства и ищут возможные аппликации, в том числе и на тех неуглеродных соединениях, что впервые были обнаружены в Институте Вейцмана. Список веществ со слоистой структурой, которые удалось синтезировать в виде неорганических фуллеренов, пополняется с каждым годом, и уже известно более 50 соединений. Интерес к ним объясняется отнюдь не только вполне естественной научной любознательностью. Теоретические расчеты и экспериментальные исследования свойств фуллереновых частиц предвещают их чрезвычайно широкое применение в различных областях промышленности.
Открытая в 2002 году старт-ап компания «NanoMaterials» насчитывает сегодня 25 сотрудников и успешно торгует своей продукцией в Израиле и за границей. NanoLub – торговая марка фуллереноподобных частиц дисульфида вольфрама. Фирма производит до 80 кг в день фуллеренов дисульфида вольфрама в виде черного порошка. Сегодня фуллерены в основном используются в качестве добавок к машинным маслам и консистентным смазкам для уменьшения трения и износа трущихся поверхностей машин и механизмов. Эти добавки готовят в виде концентрата на основе масла или консистентной смазки, которые смешиваются в необходимой пропорции с чистыми смазочными материалами самим потребителем. Разработаны несколько продуктов: добавка к моторному маслу под торговым названием NanoLub, которая продается на заправочных станциях компании Sonol в Израиле; добавка к консистентной смазке под названием «Nano Lubricant» продается компанией Orapi во Франции и компанией Delkol в Израиле; готовая смазка для велосипедов на основе фуллеренов под названием «Nano Bicycle Chain Lube», которую продает компания Joe’s по всему миру.
Действие таких добавок проверяется на стандартных установках. В частности, было показано 30% уменьшение трения при использовании NanoLub в качестве добавки к машинному маслу Toyota «Formula 1». Тест Brugger-a, определяющий размер следа, полученного при различных добавках, показал уменьшение износа в 5-10 раз при использовании добавки NanoLub по сравнению с остальными.
Интересны результаты 4-шарового теста, где измеряется нагрузка, при которой спекаются шарики. Применение в качестве добавки фуллеренов, затрудняющих их спекание, дает значительное преимущество по сравнению со стандартными пластинками дисульфида молибдена и по сравнению с чистой консистентной смазкой. Cпекание при использовании NanoLub происходит при максимальной нагрузке в 1.000 кг, в то время как чистая смазка приводит к спеканию при нагрузке в 150 кг, а добавления стандартного дисульфида молибдена – при 400 кг.
Фуллерены также могут быть использованы как сухая смазка или как добавка к металлическим покрытиям, в том числе и в медицинских целях. Было показано, что коэффициент трения стальной поверхности со слоем никеля с различной концентрацией неорганических фуллеренов намного ниже по сравнению с коэффициентом трения стальной поверхности, покрытой чистым никелем. Эту технологию можно применять для уменьшения трения различных деталей машин и медицинских приборов, например катетеров или приспособлений для ортодентических процедур, и так далее. Смешивание всего полпроцента фуллеренов с различными полимерами улучшает их механические свойства на 30 – 100%, тем самым уменьшая поверхностное трение и износ полимеров.
Компания «NanoMaterials» продолжает интенсивные поиски новых аппликаций по внедрению NanoLub и нанотрубок. Проводятся также исследования по оптимизации процессов синтеза, которыми руководит Алла Зак. К примеру, недавно были найдены условия для синтеза 100% нанотрубок дисульфида вольфрама, и в настоящее время разрабатывается промышленный реактор для синтеза неорганических нанотрубок, которые предполагается использовать в электронике и других областях нанотехнологий.
В то же время группа проф. Теннэ продолжает исследования в области синтеза новых фуллереноподобных частиц и нанотрубок, изучения их свойств и влияния на последние самых разных систем и материалов.

Подобных примеров можно привести очень много. Отметим еще раз, что заслуга репатриантов чрезвычайно высока и многогранна. С другой стороны, нужно подчеркнуть интеграцию наших специалистов во все области израильской промышленности. Это вселяет оптимизм и надежду на дальнейшее успешное развитие промышленности в нашей стране.

* * *

Ректор Ариэльского университетского центра (АУЦ) проф. Михаил Зиниград предоставил редакции информацию о нескольких проектах, выполненных в лаборатории покрытий и нанотехнологий. Они в настоящее время находятся в стадии внедрения, результаты исследований и проверок опубликованы в ряде специальных изданий в области материаловедения в США, Германии, России, Израиле (1–9).
Приводим краткое их изложение.
1. Совершенствование сварки оцинкованных сталей. В 1998 году фирмой General Motors (GM) была поставлена задача обеспечить сварку оцинкованных сталей в сложных условиях, причем без предварительной очистки свариваемых поверхностей. Известно, что при сварке оцинкованных сталей в сварном шве выгорает цинк, что подвергает его коррозии. Для решения задачи проф. Зиниградом и д-ром Владимиром Мазуровским была разработана феноменологическая математическая модель, позволяющая в короткие сроки подобрать состав материалов для создания требуемой самозащитной сварочной проволоки. Опираясь на проведенные исследования, удалось в короткие сроки создать требуемую проволоку. Ее проверка проводилась на заводе GM в Детройте. Полученные экспериментальные данные подтвердили, что в швах свариваемых деталей цинк не выгорает, а скорость сварки составляет 50 дюймов в минуту, что в 3 раза выше применяемой на заводах GM (1–4).
2. Разработка комбинированной технологии покрытия для упрочнения шасси самолетов. Несколько лет назад в США и Европе введены ограничения на применение существующей технологии хромирования. Это побудило использующие ее фирмы проводить мероприятия по переходу на технологии, более чистые в экологическом плане. В Израиле такая проблема тоже существует. Авиационная промышленность нашей страны предложила лаборатории покрытий и нанотехнологий АУЦ усовершенствовать техническую методику упрочнения шасси самолетов. Была разработана комбинированная технология, включающая напыление и микродуговое оксидирование (МДО). Оно позволяет получать многофункциональные керамические покрытия с широким комплексом свойств: износостойкость, коррозионностойкость, теплостойкость, электроизоляционностойкость, декоративность. Отличительными чертами процесса МДО являются его экологическая чистота, относительная универсальность, а также отсутствие необходимости тщательной предварительной подготовки обрабатываемой поверхности. Поскольку детали, используемые в посадочном узле шасси стальные, была использована двухстадийная технология. На первом этапе производится холодное газодинамическое напыление алюминия на стальные детали. Причем в качестве технологии напыления был выбран процесс, обеспечивающий минимальный нагрев деталей, и как следствие – их незначительное коробление. Далее напыленный слой алюминия подвергался МДО, что создавало на поверхности керамический слой толщиной 100–150 мкм. Микротвердость получаемого покрытия в два раза превосходит параметры твердого хромового покрытия. Также значительно улучшены и параметры сопротивления абразивному износу и коррозии. Технология, разработанная при финансовой поддержке Министерства промышленности и торговли Израиля, передана заказчику для последующего представления в авиационный комитет (5–7).
3. Технология упрочнения алюминиевых отливок. В лаборатории покрытий и нанотехнологий АУЦ разработана технология упрочнения алюминиевых отливок. Литейные алюминиевые сплавы системы алюминий-кремний применяют для литья ответственных деталей сложной конфигурации. Для повышения качества отливок, измельчения зерна и достижения однородной структуры в процессе плавки лабораторией предложен метод модифицирования литейного алюминия за счет введения наночастиц неметаллических материалов. В настоящее время совместно с заводом «Давид Тирош» производится передача этой технологии в соответствии с грантом Министерства промышленности и торговли (8, 9).

Литература

1. V.N.Boronenkov, M.Zinigrad, L.I.Leontiev, E.A.Pastukhov, M.P.Shalimov, S.M.Shanchurov. Simulation of Structure, Properties and Interphase interaction Processes in Metal-Oxide Melt-Gas System. Yekaterinburg: Russian Academy of sciences, 2010. 451 p.
2. M.Zinigrad. Computational metods for development of new welding materials // Computational Material Science. 37 (4) 2006. Р.417.
3. V.Mazurovsky, M.Zinigrad, L.Leontiev. Principles of modeling for computer-aided design of welding materials // Fourth Bi-National Israeli–Russian Workshop. Jerusalem, 2005. Р.192-206.
4. K.Borodianskiy, V.Mazurovsky, A.Gedanken, M.Zinigrad. Developing a required structure of metals using computational methods // Material Science A vol. 497, issues 1-2, 2008. Р.322-325.
5. A.Kossenko, Y.Kuznetsov, M.Zinigrad. Combined technology of repairing and hardering of machine parts // Seventh Bi-National Israeli–Russian Workshop. Perm, Russia, 2008. Р.78-90.
6. M.Remennik, A.Kossenko, A.Lugovskoy, M.Zinigrad, A.Gedanken. Corrosion resistance of aluminum alloys treated by Micro Arc Oxidation in different electrolytes // Proceedings of the Fifth International Conference on Mathematical Modeling and Computer Simulation of Material Technologies. Ariel, Israel, 2008. Р.4/59-62.
7. Y.Kuznetsov, A.Kossenko, M.Zinigrad. Modern two stage coating technology. Proceedings of the Fifth International Conference on Mathematical Modeling and Computer Simulation of Material Technologies, Ariel, Israel, 2008. Р.4/82-89.
8. K.Borodianskiy, M.Zinigrad, A.Gedanken. Aluminum Reinforcing by refractory materials nanoparticles // International conference in Processing and Manufacturing of Advanced Materials (Thermec’ 2009), Germany, 2009.
9. K.Borodianskiy, M.Zinigrad, A.Gedanken. Aluminum alloys reinforcing using ceramic nanoparticles // The 14-th Israel Materials Engineering Conference (IMEC 14), 2009, Tel-Aviv, Israel.