Применение редкоземельных металлов в военной технике

Шестернин Денис Эдуардович

Попова Елена Алексеевна

ГБПОУ КАТК, Россия, г.Кунгур

Применение редкоземельных металлов в военной технике

Каждый человек, хоть немного знакомый с практикой металлургии и материаловедением знает о существовании так называемых редкоземельных металлов. Известно, что в природе их существует около 20, среди которых такие как церий, неодим, прометий. История названий этих элементов берет свое начало из греческой мифологии, Церий – в честь малой планеты Церера, которая в свою очередь названа именем богини Цереры; Прометий – от имени мифического героя Прометея, похитившего  у Зевса огонь и передавшего его людям; по географическому признаку – Лютеций: древнеримское название Парижа; Европий – в честь Европы. Эти химические элементы и их соединения применяются в самых различных областях, в том числе атомной энергетике, лазерной технике, медицине и телекоммуникационном оборудовании.

Об инновационных технологиях, связанных с использованием редкоземельных металлов, мы можем слышать достаточно часто. Но, к сожалению, очень мало известно о применении этих материалов в военной сфере, ведь, по понятным причинам значительная часть информации по соответствующей тематике засекречена. Но на нас, как будущих защитников Родины, не может не интересовать военная техника, в том числе вопросы использования новейших достижений металлургии. И целью моего исследования было изучение вопросов применения редкоземельных металлов в военной технике двух ведущих мировых держав – России и США.

В процессе исследования я стремился решить следующие задачи:

- выяснить, какие свойства редкоземельных металлов являются наиболее востребованными в военной сфере;

 - рассмотреть, для каких современных образцов вооружения и военной техники наиболее характерно использование редкоземельных металлов;

- сравнить степень эффективности применения указанных элементов в военной индустрии  Российской Федерации и США.

В решении этих задач я использовал находящиеся в открытом доступе материалы, например журналы «Техника и вооружение»; «Зарубежное военное обозрение»; «Военные знания»,  а также интернет ресурсы.

Следует отметить,  что материал порой приходилось собирать буквально по крупицам, что косвенно свидетельствует о недостаточной изученности избранной мной темы.

Проведенное исследование, анализ литературы и интернет ресурсов, позволили сделать следующие выводы. Использование редкоземельных металлов в военной сфере – явление сравнительно новое.

В настоящее время военная промышленность использует такие металлы как неодим, празеодим, диспрозий и тербий. Военных привлекает ряд уникальных свойств этих металлов, таких как, ковкость, низкая твердость, средняя температура плавления, парамагнитность, которая сохраняется даже при низких температурах, и хорошая электропроводность. Не удивительно, что и американские, и российские конструкторы используют редкоземельные металлы и их сплавы для создания как наземной, так и авиационной и морской техники, яркими примерами которой могут служить современные танки, огнеметные системы, боевые вертолеты, стратегические бомбардировщики, межконтинентальные ракеты, атомные подводные лодки.

Рассмотрим виды военной техник с применением редкоземельных металлов Отечественного производства и Американского.

Американское производство:

Американский многоцелевой истребитель пятого поколения F-22 Raptor, производимый компаниями «Boeing»

Американский боевой танк M1A1 Abrams Tank, поставляемый компанией «General Dynamics»

Американские многоцелевые атомные подводные лодки класса «Вирджиния» (Virginia-class Submarine) производимые «General Dynamics Electric Boat

Российское производство:

Танк Т-14 «Армата»

Танк Т-14 «Армата» производится на Урал вагон заводе, завод находится в городе Нижний Тагил. Эта машина с самого момента своего появления вызвала оживленный интерес, как у экспертов, так и у тех, кто просто интересуется военной техникой танка. Новая основа, на которой можно сделать всё что угодно, будь то танк, боевая машина пехоты, или самоходная гаубица. Говорить что это копия того или другого танка может только необразованный глупец. В нём всё новое, начиная с ходовой части, корпуса и самого боевого модуля. Т-14 «Армата» крупнее Т-90 . Бортовая электроника «Арматы» выполнена особовысококачественно, что не возможно было бы достичь без таких редких элементов, как диспрозий, тербий, иттрий, празеодим и европий.

Истребителя МиГ-35

Много функциональный Миг-35, самый совершенный представитель семейства Миг. Это машина поколения 4++, за этой формулой строится идеология воздушного бойца, он должен превосходить по боевым качествам истребителей четвертого поколения и успешно противостоять в воздушных боях истребителям пятого поколения. Дело в том, что иметь на вооружении машины пятого поколения удовольствие не из дешевых и далеко не каждая страна может себе это позволить, поэтому Миг-35 является неплохой альтернативой. Носовые насадки, этих истребителей изготовлены из такого металла как рений, который позволяет существенно уменьшить массогабаритные характеристики и в разы поднимает рабочие температуры.

Ракета Р-17 (8К14) («Скад-В»)

Данная система была спроектирована в конструкторском бюро им. Королева (ОКБ-1). Первый опытный пуск состоялся 18 апреля 1953 года. Некоторые трудности возникли с керосинным топливом опытной модели и его утечкой, первая версия ракеты известная в СССР как Р-11 и 8К11, а на западе SS-1B «Скад-А» встала на вооружение в июле 1955 года. Данная ракета была классифицирована как вооружение оперативно-тактического звена. Запуск этой ракеты был бы не возможен без добавления такого редкоземельном метале как ниобий, тантал и другие. Эти редкоземельные металлы являются незаменимым компонентом жаропрочных сплавов, способных работать в экстремальных условиях реактивных двигателей

Отечественным конструкторам удалось минимизировать риски, связанные с применением некоторых металлов, которые несут потенциальную угрозу для экологии и здоровья человека. К примеру, американские врачи  уже на протяжении ряда лет бьют тревогу по поводу использования в танках типа «Абрамс» снарядов с урановым сердечником. Российские металлурги смогли успешно заменить этот опасный в плане радиоактивного излучения элемент, другим материалом, не уступающим урану в боевой эффективности, но зато безопасным для собственных солдат, например плутоний. В ядерном оружии взрыв плутония служит для инициирования термоядерной реакции, которая дает основной выход энергии. Плутоний практичнее урана потому, что его можно синтезировать в реакторах - а потом выделять химическим путем.

Сказанное позволяет сделать вывод о высоких достижениях отечественной промышленности в деле использования редкоземельных металлов на благо обороноспособности и национальной безопасности России.