В этом году на Общем собрании Академии членом-корреспондентом РАН избран С.В. Смирнов, главный научный сотрудник и заведующий лабораторией микромеханики материалов Института машиноведения им. академика Э.С. Горкунова УрО РАН, который Сергей Витальевич возглавлял в 2015–2021 годах. За плечами ученого — почти полвека работы в области прогнозирования поврежденности и разрушения металлов, внедрение технологий на предприятиях страны и создание уникальных приборов для оценки состояния материалов в ответственных конструкциях.
Наш разговор с Сергеем Витальевичем начался с темы преемственности в науке — той самой нити, которая связывает поколения исследователей.

— Был ли в вашей научной жизни Учитель с большой буквы?

— Таких людей было несколько, каждый повлиял на меня на разных этапах. Я окончил металлургический факультет Уральского политехнического института в 1973 году по специальности «Обработка металлов давлением». Во главе кафедры стоял Вадим Леонидович Колмогоров — создатель уральской школы в этой области и будущий член-корреспондент РАН. Именно он определил мой путь в науке.

Но если говорить о самых истоках, то это, конечно, мой отец — Виталий Кузьмич Смирнов, профессор металлургического факультета, специалист в области прокатного производства. До сих пор по его книгам учатся студенты. Я видел, как он сидел вечерами, в выходные, полностью погруженный в работу. Этот творческий энтузиазм, интерес к поиску нового — все это передается.

Мой путь в науку оказался не совсем прямым. После института, как было принято, многие молодые инженеры шли в армию. На военной кафедре Уральского политехнического института я получил специальность командира взвода средних танков, служил два года в Закарпатье, в Ужгороде. И это не было «потерянным» временем. Армия дала очень много навыков для организационной работы, общения с людьми. В то же время стало окончательно ясно, что интеллектуальный труд для меня привлекательнее. После службы, в 1975 году, я с удовольствием вернулся в УПИ, продолжил работу под руководством В.Л. Колмогорова и профессора Александра Александровича Богатова — специалиста в области разрушения материалов. У меня всегда была экспериментальная работа, и в те времена мы регулярно сотрудничали с предприятиями, отраслевыми институтами. Прогнозирование разрушений и изменений качества изделий, которым мы занимались, было очень востребовано — в авиационной, оборонной, автомобильной промышленности, везде, где важно высокое качество.

— Какие этапы своей карьеры вы могли бы назвать переломными?

— Первым переломным моментом я бы назвал начало работы в Уральском политехническом институте после армии. Второй — переход в 1996 году в Институт машиноведения. Я проработал в УПИ около 20 лет, но в тяжелые 1990-е научную деятельность там практически свернули, пришлось перейти на преподавание. А потом Вадим Леонидович пригласил меня заведовать лабораторией. Это была настоящая поворотная точка. Тематика изменилась — я занялся микромеханикой материалов, к чему всегда тянулся. Появилась возможность рассматривать процессы деформации на разных структурных уровнях — от макро до микро.

Следующим важным моментом я бы назвал начало работы с будущим академиком Эдуардом Степановичем Горкуновым, директором нашего института. Мы объединили усилия: я занимался моделями поврежденности и деформации, он — неразрушающим контролем изделий. Модели, которые мы разрабатывали, хорошо соединились с методами неразрушающего контроля. Мы могли прогнозировать развитие дефектов при эксплуатации, используя как отправную точку результаты магнитных методов контроля. Это направление оказалось особенно важным в работе с оборонными предприятиями, в частности, с Государственным ракетным центром им. В.П. Макеева, когда требовалось продлевать сроки эксплуатации техники сверх гарантийных.

Затем наступил новый этап — работа с композиционными материалами. Одних только металлов нам уже не хватало, в поле наших исследований появились металломатричные композиты, потом металлополимерные. По инициативе Эдуарда Степановича мы начали сотрудничать с академиком В.М. Фоминым из Института теоретической и прикладной механики СО РАН и с коллегами из Института органического синтеза УрО РАН, который возглавлял академик Валерий Николаевич Чарушин. Оказалось, что идеи и модели, развитые на металлах, хорошо работают и для полимерных материалов. До сих пор мы активно сотрудничаем с ИОС УрО РАН, с заведующим лабораторией органических материалов Александром Викторовичем Пестовым. В прошлом году я делал доклад на общем собрании УрО РАН по гибридным металлополимерным композитам, которые состоят из разных слоев, склеенных наполненными полимерами. В разной комбинации эти прослойки дают различные функциональные свойства. Такие материалы сейчас на пике развития техники.

— Если попытаться объяснить простыми словами, чем занимается ваша лаборатория?

— Мы изучаем, как внешнее нагружение, деформация и температура влияют на свойства материалов. Причем рассматриваем процессы не только на обычном уровне, но и на микро-, иногда на наноуровне. Это важно, особенно для сложных материалов, потому что процессы на микроуровне формируют свойства материала в целом. Для моделирования поведения на разных масштабных уровнях сейчас есть целое направление так называемого иерархического моделирования. Но для того чтобы результаты были адекватными, требуется определить свойства на этих малых масштабах. Нужно проводить измерения не на стандартных образцах размером в десятки миллиметров, а на объемах в микроны. Свойства там существенно отличаются. Мы специализируемся на разработке методик таких измерений. В мире этим занимаются буквально единицы, а данные очень нужны для расчетов в современных автоматизированных системах инженерного анализа.

— В каких областях могут быть востребованы ваши работы?

— Прежде всего в аэрокосмической отрасли, в авиации, в транспортном машиностроении. Еще можно упомянуть производство спортивных изделий, где важно сочетание прочности и легкости: гоночные автомобили, спортивное оружие, велосипеды. В принципе применение возможно в любых областях, другое дело — где это экономически целесообразно.

Сейчас мы работаем над интересной задачей. Обычно металлополимерные композиты используются в виде листов, которые нужно скреплять заклепками или болтами. Мы же пытаемся делать сложные профили цельными методами пластической деформации. Технологии известны, но нужно подобрать оптимальный состав, температурные режимы. Уже получили первые опытные образцы. За рубежом тоже работают в этом направлении, но до промышленного производства пока никто не дошел.

Еще одно направление — портативные приборы для экспертной оценки состояния материалов прямо на объекте. Они  использовались на производственном объединении «Маяк» для оценки аппаратов переработки твэлов, в ГРЦ им. В.П. Макеева.

Или вот такой пример: когда строился торговый центр «Пассаж» в Екатеринбурге, неточно установили несущие балки ригели, несколько балок получили непредусмотренный изгиб. Возник вопрос: безопасно ли это? Если нет — пришлось бы разбирать конструкции, что означало дополнительные траты миллионов рублей и времени. Наши сотрудники с прибором поднялись на высоту шестого-седьмого этажа и определили на месте, что уровень напряжений безопасен. Получили благодарственное письмо. Таких примеров много — иногда наши результаты используются даже в судебных делах, когда нужно установить причину разрушения.

— Каким вы видите нынешний потенциал уральской науки?

— Урал — промышленный регион с мощными научными школами. Наш институт — это школа В.Л. Колмогорова по механике обработки металлов давлением, школа Э.С. Горкунова по технической диагностике. Это изготовление систем автоматизации и управления движущихся объектов, основанное академиком Н.А. Семихатовым. И, конечно, работы организатора и первого директора нашего института доктора технических наук В.М. Макарова.
Потенциал уральской науки огромен. Но, считаю, нынешних финансовых вложений для нее недостаточно. Есть молодежные лаборатории, гранты — это хорошие формы поддержки. Но фундаментальная наука должна фундаментально обеспечиваться государством. Серьезные исследования невозможно вести только по грантам. Если сравнить зарплаты ученых на Урале и в Москве — разница огромна. Поэтому молодежи в науке не слишком много. Большинство способных молодых людей по-прежнему идут в коммерцию и другие области, где быстрее зарабатываются деньги. Чистых энтузиастов, как в 1970-е годы, к сожалению, становится все меньше.

— А вы еще не потеряли вдохновение?

— Конечно, нет. Я не представляю себя иначе. Для меня наука — это не работа в обычном смысле. Ты можешь думать о проблеме где угодно — в троллейбусе, на пляже. Это было в нашей семье. Моя супруга работает в Институте металлургии УрО РАН. Наша увлеченность непрерывным творческим трудом передалась детям. Младший сын — научный работник, кандидат наук, так же, как его жена. Старший сын — юрист на госслужбе в Москве, там тоже работа без выходных.  

Я считаю, заниматься наукой нужно только тем, кому это интересно. Ты удовлетворяешь собственное любопытство. Конечно, важно, чтобы это приводило к нужным результатам, но основная движущая сила все-таки — любознательность и романтика творчества.

Хобби у меня классические — множество книг дома и в рабочем кабинете, театр. В последние годы появилось новое увлечение — садовый участок, простой крестьянский труд. Это великолепно успокаивает и вдохновляет на философское восприятие жизни. Понимаешь народную мудрость, что все идет по циклу, все меняется из сезона в сезон, все переменчиво, и человек — только определенная часть в этом цикле.

Научная работа требует постоянной сосредоточенности, но она же может давать и огромное удовлетворение, когда удается решить задачу, найти объяснение какому-то явлению, понять, как все устроено, — это ни с чем не сравнимое чувство. Ради этого и стоит работать.

Беседовал В. МЕЛЬНИКОВ