«Напечатать» можно всё
Как Вячеслав Алексеев стал разработчиком аддитивных технологий
Автор текста – Пётр Слизевич
Фото – Самарский университет им. Королёва
Есть счастливчики, которые еще со школы знают, кем хотят стать. Им проще: выбрал направление – и не сворачивай. Директор Центра аддитивных технологий общего доступа Самарского университета им. Королёва Вячеслав Алексеев свой путь нашел не сразу. Были сомнения, был даже собственный бизнес-проект на пару с братом – кстати, вполне успешный. Но в конце концов наука взяла верх, и сегодня он точно знает, что его привлекает в карьере ученого и помогает идти к цели, невзирая на усталость. Это видимый практический результат.
Мяч в игре
В детстве Слава Алексеев увлекался игровыми видами спорта – волейболом, теннисом, бегал на лыжах, но больше всего любил футбол. Вполне нормальное увлечение для парня из небольшого поселка Просвет, который не сразу найдешь на карте, хотя от Просвета до Самары совсем недалеко. В семье Алексеевых росло пятеро сыновей – большая, дружная семья, где всегда помогали друг другу. Отец работал на ферме, мать – в детском саду.

Учился Слава в самой обычной поселковой школе. После уроков играл в футбол с друзьями по двору, играл в школьной команде. Кто-то из одноклассников ехал на олимпиаду по физике или химии, а Алексеев – на соревнования, защищать честь школы. Хотя и в учебе не отставал – держался между «хорошо» и «отлично», особенно его интересовала химия.

– Я любитель спорта, и мое хобби-хобби – это футбол. Футбол обожаю, мы нашей университетской командой до сих пор собираемся и играем, – рассказывает Вячеслав Алексеев.

Ему исполнилось 15, когда в семье случилась беда – погиб отец. К тому времени двое старших братьев уже окончили вуз, выбрав педагогическую специальность, а третий учился в самарском «аэрокосе». Роль наставника перешла к старшему брату – младшие всегда очень серьезно воспринимали его советы.

Нужно было выбирать жизненный путь. Предметы, которые Вячеслав выбрал для ЕГЭ, открывали дорогу именно в технический вуз: математика, физика, химия и русский язык. И в 2007 году, закончив 11-й класс, они вместе с братом-близнецом Александром решили поступать в Самарский государственный аэрокосмический университет (с 2015 года – Самарский национальный исследовательский университет им. академика С.П. Королёва).
«Нас часто путали»
Однако, сказать, что младших Алексеевых манили авиация и космос, пожалуй, нельзя. Просто они точно знали, что «аэрокос» дает очень хорошее образование, с которым не пропадешь. Знали, что учиться там интересно, хотя и непросто. А ещё в аэрокосмическом университете предоставляли общежитие, и это был большой плюс, ведь из Просвета на занятия не наездишься, снимать жилье в Самаре недешево, а помочь некому.

Баллов для поступления хватало, и поначалу братья подали документы на двигателестроительный факультет (сейчас это ИДЭУ – Институт двигателей и энергетических установок). Однако Александр за два дня до окончания приемной кампании неожиданно передумал и перешел на факультет летательных аппаратов (сейчас ИАРКТ – Институт авиационной и ракетно-космической техники).

А дальше сюжет вполне в духе студенческого телесериала: два близнеца, которые учатся в одном универе, но на разных факультетах. Да они просто обязаны попадать во всякие невероятные истории!

– Мы с детства шли по жизни вместе, учились в одном классе. И в университете жили в одной комнате, в общежитии №4. Но окружение – преподаватели, однокурсники – теперь были разные, и нас часто путали. Идешь по университету, встречаешь людей, они говорят: «Привет!». Ты отвечаешь, но совершенно не представляешь, кто это. Только понимаешь, что, наверное, это друзья брата. А мы поначалу никому не говорили, что нас двое, – вспоминает Вячеслав Алексеев.

Сценаристы непременно придумали бы с десяток ситуаций, когда брат подменяет брата. Например, как один сдает экзамен за другого. У Алексеевых был шанс реализовать такой сценарий, но жизнь не сериал.
– В какой-то момент у меня были сложности с начертательной геометрией, не давалась она мне. А Александр уже сдал ее на «отлично». И я тогда говорю: может сходишь за меня? А мы всю жизнь тесно общаемся со всеми братьями, и когда старший узнал об этих планах, он сказал: нет, Слава, ты пойдешь сам! Это твоя ответственность. Не сдашь – значит не сдашь. И все, – вспоминает Вячеслав Алексеев.
В итоге начертательную геометрию он сдал на «хорошо» и совершенно самостоятельно.
«Слава, ты не успеваешь!»
Опыт первой сессии очень помог Алексееву встроиться в университетский распорядок. Как и в школе, он учился на «4» и «5», а после 3-го курса даже вышел в отличники.

Его группа специализировалась на управлении производством. На их потоке была и группа технологов, но потом ее расформировали и «управленцам» добавили технологических дисциплин. Как говорит сам Алексеев, это заложило основы для понимания аддитивных технологий – того, чем он сейчас занимается как ученый.

Но это потом. А пока шла обычная студенческая жизнь, в которой у Вячеслава хватало времени и на учебу, и на спорт. Вот только наука в список повседневных дел как-то не встраивалась.

– Ни на младших курсах, ни на старших я к науке интереса не проявлял, – рассказывает Алексеев. – Я как рассуждал? Вот я отучился, задания выполнил. Ко мне вопросов нет? Нет. Тогда я пошел заниматься своими делами – с друзьями встречался, отдыхал, а еще мы очень часто играли в футбол. В университете я всегда занимался спортом.

Ситуация изменилась, когда в сентябре 2012 года пришло время выбирать тему выпускной квалификационной работы (ВКР). Научным руководителем дипломного проекта Алексеева стал профессор Николай Проничев. Именно он убедил своего дипломника заняться наукой. Если раньше от предложений участвовать в научно-исследовательских проектах Вячеслав уклонялся, то сейчас выбора не было – раз научный руководитель говорит «надо», значит надо.

– В общем, Николай Дмитриевич дал мне ту самую научную составляющую. Он определил меня в университетский центр САМ-технологий, где занимаются процессами механической обработки деталей, – вспоминает Вячеслав Алексеев (CAM-технологии, от Computer-Aided Manufacturing – это системы автоматизированной подготовки производства – прим. ред.).

Вместе с одногруппником Антоном Сотовым, которого тоже направили в САМ-центр, они с головой погрузились в свои дипломные проекты.

– Проектами мы с Антоном занимались каждый день. С утра и до вечера с ним на пару сидели. А Николай Дмитриевич все время подходил и говорил: «Надо, Слава, задержаться на полгодика. Ты же не успеваешь!» Я до сих пор не знаю, то ли он шутил, то ли всерьез так видел, – улыбается сейчас Алексеев.

После защиты у него был выбор: идти на завод – в «ОДК-Кузнецов», или остаться в САМ-центре университета. Заняться научной работой с перспективой поступить в аспирантуру. Брат Александр тогда сказал, что учиться больше не планирует, и спокойно пошел работать. А Вячеслав долго не мог определиться, но в итоге так и остался в университете.
Вопрос решила неделя
В САМ-центре Вячеслав Алексеев два года отработал оператором на фрезерном обрабатывающем центре. Вполне логичный карьерный ход, поскольку осваивать станки такого класса лучше с дипломом инженера в кармане. Потом стал ассистентом и вел занятия со студентами, параллельно участвуя в научно-исследовательском проекте.

– Работа со станочным оборудованием мне была интересна практическим опытом. Потому что пока учишься, реального опыта ты, конечно же, не имеешь. Но в тот момент я еще не определил для себя, зачем мне это. И, кстати, понимания, в каком направлении развиваться, тоже не было. Это удивительно, но так было, – рассказывает Вячеслав Алексеев.

Научно-исследовательский проект по исследованию процессов резания, в котором он участвовал, и которым руководил профессор Александр Хаймович, должен был стать первым шагом к кандидатской диссертации Алексеева. Но через полгода проект завершился, а его продолжение все не складывалось. И Вячеслав задумался об уходе из университета.

В «ОДК-Кузнецов» специалисты его профиля были очень нужны, и Алексеев подал документы в кадровую службу завода. Однако административная машина внезапно притормозила – на предприятии как раз менялся руководитель. Все решила неделя. Именно в этот момент директор ИДЭУ Виталий Смелов предложил ему перейти на другое научное направление.

– Виталий Геннадьевич мне говорит: на завод ты всегда успеешь, переходи на аддитивные технологии, это очень перспективно. И я решил на предприятие не уходить, остался в университете. Мне потом сказали, что если бы я подал документы на неделю раньше, вопрос бы решился очень быстро. А «выдернуть» меня назад было бы уже сложно, – улыбается Вячеслав Алексеев.
Уйти, чтобы вернуться
Первую установку SLM – селективного лазерного сплавления (это один из видов аддитивных технологий) в Самарском университете им. Королёва запустили на рубеже 2013-2014 годов. А первой исследовательской работой по аддитивным технологиям, в которой принял участие Вячеслав Алексеев, был проект по изготовлению рабочих лопаток газотурбинного авиадвигателя методом литья по выплавляемым моделям. Аддитивные технологии применялись для изготовления этих моделей, а Алексееву поручили контролировать качество изделий – у него был солидный опыт работы на контрольно-измерительных машинах.

Потом был первый в России проект по «выращиванию» сопловых аппаратов газотурбинных двигателей. Однако Вячеслав по-прежнему оставался на вторых ролях и в конце концов решил «взять паузу» – вместе с братом Александром они запустили собственный бизнес-проект. Организовали сеть детских образовательных центров робототехники и программирования.

Их дело развивалось успешно. Все изменил неожиданный звонок Виталия Смелова: в лаборатории аддитивных технологий освобождается позиция ответственного исполнителя одного из проектов. Директор ИДЭУ предложил Алексееву занять ее.

– К тому времени мы в своем бизнесе вышли на стадию, когда нужно было просто повторять наработанную схему, и это было уже не так интересно. Поэтому я решил вернуться к научной работе, – поясняет Алексеев.
Разгадать секреты
Вернувшись, он с головой ушел в исследования. Наконец-то сложилась и тема будущей кандидатской: качество изделий, получаемых методом селективного лазерного сплавления.

– В аддитивных техпроцессах много «белых пятен». Берешься «вырастить» сложную деталь, получаешь брак, и непонятно, почему так вышло. Просто у «аддитивки» свои секреты, которые тебе никто не расскажет. Вот тут и просыпается самый настоящий азарт. Сначала нужно исследовать все нюансы, очертить границы возможного. Нередко даже приходится перепроектировать само изделие. И только тогда можно получить нужное качество, – делится Алексеев.

В общем, его работа шла непросто. Принято думать, что «напечатать» можно все, что угодно – говорят, даже дома «печатают» на 3D-принтере. На самом деле за кажущейся простотой стоит огромный труд ученых. Тем более, что факторов, которые влияют на качество изделий, тоже великое множество. Чтобы исследовать их влияние, нужна обширная статистика, а как ее набрать, если аддитивные технологии, в основном, применяют в единичном или мелкосерийном производстве?

Однако, научный руководитель Алексеева профессор Хаймович верил в успех, и в итоге все сложилось. В работе над кандидатской Вячеславу очень помогла и поддержка семьи.

– На то, чтобы обобщить и систематизировать полученные данные ушло очень много сил и времени. Практически весь год, пока шла работа над диссертацией, я буквально жил в университете, часто задерживался в лаборатории до десяти вечера. И я очень благодарен моей жене Ольге за терпение и веру в то, что у меня все получится, – говорит Алексеев.

Печать без «поддержки»
Для научного сообщества кандидатская степень – понятный и всеми признанный маркер. Защитив свои научные результаты, ученый подтверждает, что он способен самостоятельно вести исследование, руководить группой, работающей над исследовательским проектом. Вот и для Алексеева это тоже стало шагом к новому уровню ответственности и новым возможностям. С января 2025 года он совмещает преподавание и научную деятельность с руководством Центром аддитивных технологий общего доступа.
– Я люблю свою работу. Мне интересно то, чем я занимаюсь, потому что я по натуре практик, а моя работа как раз и дает практический результат. В ней соединяются наука, образование и производство, – говорит Вячеслав Алексеев.
В начале октября на Петербургском международном газовом форуме «ОДК-Кузнецов» представил опытный образец двигателя НК-36СТ-32 для газоперекачивающих станций. При его изготовлении широко применялись разработки Самарского университета им. Королёва в области аддитивных технологий, переданные на завод, а горелочные устройства и вовсе «выращены» в университетских лабораториях. Вот он, тот самый практический результат, который так важен для Алексеева.

Своим студентам он тоже старается показать практическую пользу от исследований, и это работает. Когда будущим инженерам удается найти причину, почему деталь, выращенная на их глазах, оказалась бракованной, а потом добиться нужного качества, у них появляется интерес к решению научных задач. А новые задачи появляются одна за другой.

– У технологии селективного лазерного сплавления есть серьезное ограничение, которое можно и нужно преодолеть. Во время «печати» мы постепенно поднимаем платформу с материалом «поддержки», и он ухудшает качество поверхности. Деталь приходится подвергать механической обработке. А за рубежом уже появляются публикации о SLM-печати без поддерживающего материала. Так вот моя профессиональная мечта – научиться выращивать детали без «поддержки», – поделился своими планами ученый.

Задача не из простых, но она будет решена. Помогут упорство, «въедливость» и интерес к тому делу, которым занимаешься. Три качества, без которых, по мнению Вячеслава Алексеева, невозможно стать настоящим ученым.