Создание и освоение промышленностью качественных материалов для самолетов и моторов в молодой Советской республике стало одной из неотложных задач. 8 мая 1922 г. коллегия ЦАГИ приняла решение об организации секции испытания материалов, оформив тем самым новое научное направление — авиационное материаловедение. Не имея экспериментальной базы, секция первое время пользовалась механической лабораторией МВТУ, где и были начаты испытания авиационных материалов. Основным конструкционным материалом в самолетостроении тогда еще оставалось дерево. По инициативе секции при Главном управлении военной промышленности ВСНХ создана междуведомственная. Комиссия по авиалесу. Лесные ресурсы нашей Родины позволили широко использовать древесину как в натуральном виде, так и в виде фанеры. Работники секции занимались изучением физико-механических свойств древесины, условиями применения ее в конструкциях, а также разработкой технологии ее обработки. Уделялось внимание и изучению свойств тканей для обтяжки деревянных каркасов самолетов, разработке и исследованию аэролаков, предназначенных для покрытия тканей и создающих их нормальное натяжение. Выяснилось, что применявшийся для соединения элементов конструкций желатиновый клей не обеспечивал надежной склейки. Клеевые соединения оказались слабым местом: под воздействием атмосферных условий они существенно снижали прочность конструкции. Изучение других клеящих материалов, свободных от недостатков, присущих желатину, привело к замене его казеином как более устойчивым к атмосферным воздействиям и обеспечивающим повышение надежности клеевых соединений в течение длительного времени эксплуатации самолетов. В секции исследовались и металлические материалы — сталь и алюминиевые сплавы. Открытие немецким ученым А. Вильмом алюминиевых сплавов в 1909 — 1911гг. дало в руки авиакоиструкторов легкий и прочный металл, наиболее полно отвечающий требованиям авиационной техники. А. Вильм установил, что сплав алюминия с добавкой 4% меди, 0,5% магния и 1,5% марганца после резкого охлаждения (температура закалки 500'С), находясь при комнатной температуре в течение 4 — 5 суток, постепенно становится более твердым и прочным, не теряя при этом пластичности. Сплав этого состава, освоенный заводом «Дюренметаллверке», расположенным в г. Дюрене (Германия), получил наименование «дюралюмин» по названию города и материала. Обнаруженное А. Вильмом старение алюминиевого сплава, приводящее к резкому улучшению его качества, позволило повысить прочность дюралюминия до 36 — 38 кгс/мм2 вместо 7 — 8 кгс/мм2 у чистого алюминия. Это и привлекло внимание авиаконструкторов к алюминиевым сплавам. В 1922 г. в ЦАГИ была организована комиссия по постройке металлических самолетов. В ее состав вошли А. Н. Туполев, И. И. Сидорин, Г. А. Озеров, И. И. Погосский. Основной задачей комиссии было добиться организации в стране производства перспективного для самолетостроения материала — алюминиевых сплавов. На Кольчугинском заводе цветных металлов под руководством В. А. Вуталова был создан отечественный сплав, получивший название «кольчугалюминия» и не уступавший по своим, качествам немецкому дюралюмину. В конце 1922 г. началось освоение производства листов, лент, прутков, проволоки из нового материала. На заводе «Красный выборжец» в Петрограде налажено производство труб из алюминиевых сплавов. Освоена технология изготовления листового материала и заводом им. Авиахима в Москве. Первые годы заводы, изготовлявшие полуфабрикаты из алюминиевых сплавов, работали на импортном сырье, покупая в Германии чушки и слитки. Нужно было найти сырье внутри страны и тем самым избавиться от иностранной зависимости. Правительственная экспедиция под руководством С. Ф. Малявкина в начале 20-х годов определила запасы и выявила промышленное значение Тихвинского месторождения бокситов — наиболее ценной алюминиевой руды, содержащей до 50% окиси алюминия. С пуском в эксплуатацию Волховской и Днепровской гидростанций появилась электроэнергия, необходимая для выработки алюминия. Так была решена крупнейшая народнохозяйственная задача —создана металлургическая промышленность алюминиевых сплавов, целиком базирующаяся на отечественном сырье, способная обеспечить новое направление в развитии советской авиации — цельнометаллическое самолетостроение. 6 октября 1925 г. коллегия ЦАГИ приняла решение о преобразовании комиссии по постройке металлических самолетов в Отдел испытания авиационных материалов и конструкций (ОИАМиК). Начальником отдела был назначен И. И. Сидорин. Это был важный этап в развитии авиационного материаловедения, подготовивший в дальнейшем почву для создания самостоятельного научно-исследовательского института. Отдел испытания авиационных материалов ЦАГИ охватил своими работами все основные направления в области авиационного материаловедения. Был выполнен цикл научных исследований, сыгравших решающую роль в создании и совершенствовании советского металлического самолетостроения и реконструировании деревянного. К таким исследованиям следует отнести, помимо изучения авиалеса, дальнейшее изучение клеевых материалов и технологии склеивания деревянных конструкций, разработку лакокрасочных материалов и методов защиты деревянных конструкций от увлажнения, исследования алюминиевых сплавов и изготовленных из них различных полуфабрикатов, конструкционных и нержавеющих сталей, а также изучение коррозионной стойкости металлов и методов их защиты от коррозии. Работы отдела внесли весомый вклад в создание самолетов и моторов. Это подтверждает приказ по Главному управлению авиационной промышленности НКТП СССР от 5 ноября 1932 г.: «В 1932 г. исполнилось 10 лет со дня организации Отдела испытания авиационных материалов Центрального аэрогидродинамического института. За это время ОИАМ ЦАГИ вырос в крупный научно-исследовательский коллектив, охвативший своими работами все актуальные темы авиационного материаловедения. Им выполнен целый ряд блестящих научных исследований, хорошо известных не только в пределах Советского Союза, но и за границей. Из них следует указать на серию работ по изучению дюралюмина и его полуфабрикатов, на работы по изучению коррозии металлов, на исследование нержавеющих сталей, на исследование авиалеса, на труды по изучению клеев, лаков, красок и многое другое». Важнейшее значение для всестороннего развития научно-исследовательских работ в области авиационного материаловедения сыграл приказ Народного комиссара тяжелой промышленности СССР Г. К, Орджоникидзе от 28 июня 1932 г. В составе института созданы отделы: общего металловедения, черных металлов, цветных металлов, авиалеса, химико-технологический, химико-аналитический, экспериментальной металлургии. К работе привлекались специалисты авиационных и металлургических заводов, использовались результаты научных поисков ученых в области материаловедения. Развитие авиационного материаловедения немыслимо без взаимосвязи с развитием материаловедения вообще. В авиационном металловедении использованы научные открытия выдающихся ученых металлургов и металловедов Д. К. Чернова, А. А. Байкова, Н. С. Курнакова, Г. В. Кур-дюмова, Н. А. Минкевича, Н. В. Гевелинга. Д. К. Чернов еще в 1868 г. открыл наличие фазовых превращений в стали при ее нагревании и установил при этом критические точки. Это открытие заложило основы современного металловедения и термической обработки стали. В 1878 г. он разработал теорию кристаллизации и строения стального слитка, сохранившую свое значение до наших дней. Н. С. Курнаков, основатель нового отдела общей химии — физико-химического анализа, широко применяемого в теоретической и прикладной химии, металлургии и т.д., создатель и руководитель большой школы советских химиков, сыграл выдающуюся роль в создании алюминиевой и магниевой промышленности в нашей стране. Г. В. Курдюмов открыл новый класс фазовых превращений в твердых телах — бездиффузионные превращения. Эти открытия стали той базой, опираясь на которую формировалась школа советских ученых, занимающихся авиационным металловедением. Большая заслуга в решении многих вопросов, связанных с созданием металлургической базы, изучением самолетных сталей, организацией научно-исследовательских работ в области металлургии стали, принадлежит Н. А. Минкевичу. Он руководил разработкой и усовершенствованием технологических процессов термообработки, ковки и холодной протяжки стали на авиационных заводах, консультировал металлургические заводы по вопросам выбора металлургического оборудования, принимал непосредственное участие в организации научно-исследовательских работ на заводах. Результаты многочисленных исследований Н. А. Минкевича опубликованы в 1928 г. в монографии «Специальные стали для коленчатых валов авиамоторов», которой руководствовались конструкторы авиационной техники. В области исследования технологических процессов и внедрения их в авиационную промышленность большая заслуга принадлежит Н. В. Гевелингу. Под его руководством разработана сварка хромомолибденовых сталей, метод контактного электронагрева авиационных деталей, успешно применявшиеся на заводах. Результаты всесторонних исследований в ВИАМе и других организациях позволили создать новые, более качественные авиационные материалы, что привело к повышению и улучшению тактико-технических показателей самолетов. В 30-х годах летчики на самолетах, изготовленных из отечественных материалов, смогли установить мировые рекорды скорости, высоты и дальности полета. Тяжелые самолеты в 30-х годах изготовлялись из алюминия и стали, а истребители — преимущественно из дерева и ткани. Сотрудники ВИАМа, вопреки господствовавшему тогда мнению, поставили вопрос о применении в самолетостроении сталей с высоким пределом прочности — выше 140 кгс/мм2. Разработка высокопрочных сталей, а также деформируемых и литейных алюминиевых и магниевых сплавов, конструкционных неметаллических материалов была тогда в центре внимания работников авиационного материаловедения. В 30-х годах коллектив сотрудников ВИАМа под руководством И. И. Сидорина и Г. В. Акимова разработал и внедрил в промышленность высокопрочную сталь — хромансиль (ЗОХГСА), занимающую и в настоящее время прочное место в силовых конструкциях самолетов всех типов. Хромансиль относится к низколегированным конструкционным сталям перлитного класса. Незначительное легирование и отсутствие импортируемых в то время присадок (молибдена, никеля) были важным преимуществом этой стали перед сталью других марок. С появлением хромансили, обеспечивающей прочность 160 кгс/мм2, и ее последующих модификаций авиастроители получили возможность делать более легкие конструкции силовых элементов самолетов. Создание новых высокопрочных конструкционных сталей с тех пор успешно развивается в СССР. Наша страна первая в мире еще в 30-х годах внедрила сталь в самолетостроение. В США авиационные стали разработаны и внедрены только после 1952 г. Решая проблему высокопрочных сталей, советские ученые шли оригинальным путем, правильность которого подтвердил многолетний опыт эксплуатации самолетов. Сотрудники ВИАМа четко представляли, что сырьевые ресурсы страны оказывают огромное влияние на развитие авиационной техники. В СССР имелись все виды сырья. Однако по ряду металлов (молибден, никель, вольфрам, кобальт, ванадий, олово, медь) положение в 30-х годах было очень напряженным. Поэтому разработка на основе отечественного сырья материалов, особенно конструкционных сталей и сплавов, освобождающих нашу страну от иностранной зависимости, от необходимости импорта дефицитных металлов, была одним из главнейших направлений в работах ВИАМа. Ученые доказали возможность использования кремния и марганца в качестве легирующих элементов для сталей с высокими механическими свойствами, не уступающими хромоникелевым. Глубокие научные исследования по высокопрочным броневым сталям проведены под руководством СТ. Кишкина и Н. М. Склярова. На основе разработанной СТ. Кишкиным теории отпускной хрупкости впервые в истории авиационной техники созданы марки гомогенной броневой стали с высокой «тыльной» прочностью, принятые на вооружение ВВС для изготовления броневых конструкций самолетов. В 30-х годах проведены большие работы и в создании алюминиевых сплавов. А. А. Бочвар разработал теорию рекристаллизации алюминиевых сплавов. Он впервые в мире установил зависимость между диаграммой состояния, строением сплавов и их технологическими свойствами, создал теорию жаропрочности сплавов, показав роль дендритной структуры. Метод литья легких сплавов с кристаллизацией под давлением, разработанный А. А. Бочваром, открыл путь к получению широко применяемых до настоящего времени плотных фасонных отливок без газовой пористости. Глубокие исследования процессов старения в алюминиевых сплавах провел Д. А. Петров, один из первых авторов теории старения. В 30-х годах П. Я. Сальдау предложил сплав системы Al — Zn — Mg с прочностью 50 — 60 кгс/мм . Однако освоение технологии производства и применения полуфабрикатов из такого сплава оказалось чрезвычайно трудным делом. Листы из высокопрочного сплава, поставленные на самолетостроительные заводы, растрескивались еще до запуска в работу. Аналогичное положение оказалось и у немецкого ученого Гюрт-лера, предложившего в тот же период подобный высокопрочный сплав. Желание применить сплав максимальной прочности было настолько велико, что американцы построили из такого сплава экспериментальный самолет, но через некоторое время на обшивке крыла между рядами заклепок появились трещины. Так проявила себя склонность высокопрочного сплава системы Al — Zn — Mg к коррозии под напряжением, самопроизвольному растрескиванию под влиянием одновременного действия напряжений, величина которых значительно ниже предела прочности материала, и коррозионной среды, в данном случае — обычной атмосферы. Потребовалось более 20 лет упорной работы ученых, чтобы преодолеть трудности, связанные с освоением высокопрочных сплавов, которые ныне широко применяются в конструкциях самолетов, преимущественно в «сжатой зоне», так как эти сплавы чувствительны к так называемым повторным нагрузкам, а конструкциям «сжатой зоны» повторные нагрузки практически не опасны. Выполнены большие работы по освоению в промышленности сплава Д16, обладающего высокой коррозионной стойкостью, сравнительно высокой прочностью (до 48 кгс/мм2 в термически обработанном состоянии) и ставшего основным алюминиевым сплавом в самолетостроении. Разработана технология обработки давлением для получения различных полуфабрикатов из этого сплава, листов, труб, профилей, штамповок, картеров, поршней двигателей, лопастей воздушных винтов. Обеспечение высокой коррозионной стойкости деталей, узлов, агрегатов, двигателей и в целом самолетов было в то время одной из важных проблем. На основе систематических исследований коррозии металлов и широких экспериментальных работ созданы эффективные методы защиты от коррозии самолетов, двигателей, агрегатов и приборов, что обеспечивает надежную их эксплуатацию в различных климатических условиях. Большой вклад в решение этих проблем внесли Г. В. Акимов и В. О. Крениг. Под их руководством Р. С. Амбарцумян, С. Е. Павлов, Н. Д. Томашев и другие изучили способы защиты алюминиевых сплавов и особенно высокопрочных сталей, Г. В. Акимов заложил основы теории структурной коррозии металлов, создал советскую школу коррозионистов. Важную роль в разработке мероприятий, направленных на повышение коррозионной стойкости металлов и конструкций, а также в воспитании кадров специалистов-коррозионистов на заводах авиационной промышленности, сыграли книги В. О. Кренига «Коррозия металлов» (1936), а также В. О. Кренига и Р. С. Амбарцумяна «Коррозия металлов в авиации» (1941). В них обобщен накопленный в авиационной промышленности опыт борьбы с коррозией, опыт разработки технологических процессов антикоррозионной обработки, даны практические рекомендации работникам заводов авиационной промышлености и персоналу, занимающемуся эксплуатацией самолетов и моторов. В 1934 — 1938 гг. проведены также обширные работы в области неметаллических материалов, особенно древесины. Опыт эксплуатации и безангарного хранения самолетов, изготовленных из натуральной древесины и фанеры, склеенной альбуминовыми и казеиновыми клеями, показал, что в ряде районов страны, особенно в районах с повышенной влажностью, элементы конструкции поражались гнилостными грибками, уменьшалась прочность клеевых соединений, что создавало угрозу снижения надежности деревянных самолетов. Под руководством Б. К. Флерова в содружестве с научными работниками Научно-исследовательского института удобрений, инсектов и фунгисидов (НИИУИФ) были изысканы антисептики для пропитки древесины и тканей из натуральных волокон. Для обработки древесины и тканей, а также для введения в состав альбуминовых и казеиновых клеев был рекомендован антисептивный этилмеркурфосфат, обеспечивающий высокую стойкость против грибковых поражений. Наличие в составе этилмеркурфосфата ртутных соединений заставило изыскивать другие антисептики, работа с которыми в производственных условиях была бы менее вредна для здоровья. Таким антисептиком оказался оксидифенил, нашедший широкое применение в авиационной промышленности для пропитки неметаллических материалов. Грибостойкость их была резко повышена. В этот же период под руководством Я. Д. Аврасина создана бакелитовая фанера для обшивки самолетов, склеенная синтетическими клеями. В отличие от фанеры на альбуминовых и казеиновых клеях, детали из бакелитовой фанеры (склеенной жидкими фенольно-формальдегидны-ми клеями, а затем с помощью клеевой пленки) отличались большой стабильностью свойств. Забота об улучшении аэродинамики самолета поставила перед учеными новую задачу — обеспечить изготовление фюзеляжей и крыльев такой сложной формы, которую нельзя выполнить из бакелитовой фанеры без снижения прочности при неизменном весе. Под руководством Н. Н. Чулицкого разработана технология изготовления обшивок самолетов методом выклейки из древесного шпона на синтетических клеях, с применением резиновых мешков, при помощи которых создавалось воздушное давление при склейке. Такой метод изготовления обшивок обеспечил повышение прочности и надежности конструкций. В связи с необходимостью улучшения аэродинамических форм и повышения скорости самолетов возникла проблема создания древесных материалов для силовых элементов более прочных в сравнении с натуральной древесиной. Лонжероны из натуральной древесины не умещались в имеющих малые размеры крыльях самолетов-истребителей. А. Т. Туманов, Я. Д. Аврасин и другие создали высокопрочный древесный пластик «дельта-древесина», представляющий собой склеенный фенольно-формальдегидным клеем марки ВИАМ-Б-3 слоистый материал из березового шпона. Такой материал, обладающий удельной прочностью, большей, чем у хромансили, был применен для лонжеронов самолетов-истребителей конструкции А. И. Микояна и С. А. Лавочкина. Исключительных успехов добились ученые ВИАМа в период Великой Отечественной войны. Временная оккупация врагом ряда районов европейской части Советского Союза создала тяжелое положение, поскольку там производились основные материалы для авиационной промышленности. Так, например, в 1941 г. 60% алюминия поставляли авиационной промышленности Днепропетровский и Волховский алюминиевые заводы, 65% тонкостенных стальных труб изготовлялись из металла, выплавленного в электропечах Днепропетровского им. В. И. Ленина и Никопольского заводов. Заводы Урала давали Наркомавиапрому только 5% металла. Нужно было создавать промышленную базу на востоке страны, осваивать на новых заводах сложную технологию изготовления материалов высокого качества. Научные работники института командировались на Урал и в Сибирь для оказания помощи в создании промышленных баз, способных обеспечить нужды авиационной промышленности. Они содействовали проведению мероприятий, направленных на повышение чистоты металла, на строгую регламентацию режимов плавки, усиление контроля. Это позволило получить качественные конструкционные стали, выплавляемые в мартеновских печах, довести их до уровня электрометалла. За квалифицированную помощь, оказанную металлургам Урала, большой коллектив сотрудников института во главе с Н. И. Корнеевым удостоен Государственной премии СССР. Как видим, уже в 1942 г. металлургические заводы Урала и Сибири поставили авиационной промышленности около 70% металла, а в 1943 г. — почти 84%. Вся деятельность коллектива ВИАМа была сосредоточена на решении задач, связанных с помощью фронту. Всемерно расширены научно-исследовательские работы, направленные на повышение живучести самолетов, улучшение их летно-технических данных. К таким работам, завершенным еще в начальный период войны, относится создание С. Т. Кишкиным и Н. М. Скляровым высокопрочной броневой стали АБ-2 и освоение в серийном производстве технологии изготовления листов. Обладая высокой прочностью и прекрасной технологичностью, эта броневая воздушно-закаливаемая сталь позволила впервые в истории самолетостроения создать броневой корпус самолета-штурмовика конструкции С. В. Ильюшина. Сотрудники института С. Т. Кишкин и Н. М. Скляров были удостоены в 1942 г. Государственной премии СССР. В институте была создана, теоретически обоснована и подтверждена экспериментальной проверкой так называемая экранная броня. При ударе о первую преграду (экран) пуля или снаряд теряют силу и разрушаются на отдельные куски, которые, ударяясь о вторую преграду, не разрушают ее. Это наиболее эффективное средство повышения живучести и защиты самолетов было известно также под названием «активной брони». Обладая значительно меньшим весом в сравнении с гомогенной системой защиты бронированием, экранная броня при таком же пределе «тыльной» прочности обеспечивала надежную защиту экипажа боевых самолетов в зоне большей насыщенности огнем противника. Тогда же наряду со стальной была разработана для остекления самолетов прозрачная броня, изготовленная из органического стекла на основе метилметакрилата. Руководители этой работы Б. В. Ерофеев и М. М. Гудимов удостоены Государственной премии СССР. Повышению боевой живучести самолетов способствовали специальная фибра для топливных баков и изготовление вместо алюминиевых баков фибровых с протектором из резины. При простреле изготовленных из алюминиевых сплавов протектированных баков бензин вытекал через выходное пулевое отверстие, которое не закрывалось протектором из-за образования заусенцев на основном материале, что часто сопровождалось пожаром. Фибра же при простреле разрушалась локально, не образуя заусенцев, что позволяло резине при набухании в бензине затягивать отверстие и тем сохранять безопасность самолета. Внедрение таких баков на боевых самолетах значительно повысило их живучесть. Более 22 тыс. самолетов было поставлено фронту с «непробиваемыми» фибровыми баками, что спасло жизнь тысячам советских летчиков и сохранило большое количество боевых самолетов. В дальнейшем под руководством А. В. Ермолаева были разработаны и внедрены мягкие баки, стенки которых состояли из резины и ткани, более полно отвечающие требованиям живучести самолетов. Одной из важнейших задач, возложенных на институт во время войны, была работа по созданию материалов, целиком базирующихся на отечественном сырье. Институт успешно решил эти задачи, создав гамму высококачественных материалов, успешно применявшихся в конструкциях боевых самолетов и авиадвигателей. Так, например, нужно было заменить применяемую тогда в самолетостроении хромомолибденовую сталь ЗОХМА, содержащую остродефицитную импортную присадку — ферромолибден. Институт уже в 1942 г. разработал и внедрил во многих отечественных конструкциях сталь хро-мансиль ЗОГСА и 25ГСА. В комиссии по истории ВИАМа хранятся отзывы генеральных конструкторов авиационной техники А. Н. Туполева и С. В. Ильюшина об этих видах стали. «Сталь хромансиль, — писал А. Н. Туполев, — не содержит дорогостоящих импортных присадок, применение ее обеспечило не только замену хромомолибденовой стали, но и дало возможность изготовлять ряд основных деталей с значительно более высокими характеристиками прочности, чем это применялось ранее». А вот отзыв С. В. Ильюшина: «Сталь хромансиль, не содержащая дефицитных присадок, широко применялась в моих конструкциях. Высокие свойства стали позволили применить открытые профили с большим эффектом и увеличением полезной нагрузки машин, способствовали построению рациональных процессов технологии изготовления и сварки конструкций, что имело исключительное значение для массового выпуска самолетов в военное время».

Важной задачей военного времени являлось создание под руководством В. В. Чеботаревского широкой номенклатуры лакокрасочных покрытий, не только защищающих деревянные и тканевые обшивки от увлажнения, гниения, но и обеспечивающих высокие аэродинамические качества самолетов и их маскировку на местности. В результате проведенных исследований были разработаны и внедрены в серийное производство недешифрируемые краски для самолетов, которые при фотографировании противником с воздуха на инфракрасную пленку не выявлялись, сливаясь с фоном местности, на которой были расположены самолеты (зелень, снег и т. п.). Для повышения скорости отечественных боевых самолетов нужно было создать новый, более мощный двигатель или форсировать существующие двигатели. Времени на создание нового двигателя в условиях войны, конечно, не было. На пути же форсирования возникла большая трудность: недостаточная надежность работы клапанного узла (прогар клапанов). Перед коллективом ученых ВИАМа возникла задача — разработать более жаропрочные сплавы для наплавки клапанов авиационных двигателей, при этом они не должны были иметь в своем составе остродефицитного кобальта. В содружестве с работниками «Электростали» и авиационных заводов задача была успешно решена. Два типа сплавов на хромоникелевой основе, созданные и внедренные в серийное производство, обеспечили длительную работу мощных, форсированных двигателей, что позволило увеличить скорость наших самолетов, гарантировать их преимущество в воздушных боях. Вместе с этой была решена и другая задача. Были созданы новые сплавы, обладающие высокой жаростойкостью и не содержащие остродефицитного кобальта. За это научные работники института А. Т. Туманов, Г. В. Акимов и другие удостоены Государственной премии СССР. В первые месяцы Великой Отечественной войны неожиданно возникла серьезная проблема — обеспечение серийного производства самолетов проволокой для заклепок. Запасов проволоки на заводах было мало, а металлургические заводы, выпускавшие заклепочную проволоку, эвакуировались на Восток, и производство проволоки в лучшем случае могли наладить не ранее второй половины 1942 г. Но без заклепок, число которых на истребителях достигает сотен тысяч, а на бомбардировщиках доходит до миллиона, нельзя изготовить самолет. По предложению В. Г. Головкина было организовано получение проволоки путем постепенного вытягивания струи жидкого металла, опиравшейся на ролики на некотором расстоянии от печи. Струя металла, при выходе из печного отверстия охлаждаемая водой, удерживаемая в воздухе силами поверхностного натяжения и окисной пленкой, получала блестящую и гладкую поверхность. Проволока получалась прочной. В результате реализации этой идеи в кратчайший срок было создано производство проволоки для заклепок, которая с успехом применялась на самолетостроительных заводах в военный период. В. Г. Головкин и его сотрудники удостоены Государственной премии СССР. При организации массового выпуска самолетов конструкции А. С. Яковлева узким местом на заводах оказалась сварка стальных каркасов фюзеляжа, выполнявшаяся вручную. Под научным руководством М. В. Поплавко-Михайлова был разработан метод комбинированной сварки каркасов самолетов из закаленных стальных элементов на потоке и внедрен в серийное производство. В результате значительно повышены прочность и надежность сварных соединений, качество каркасов улучшено, производительность труда увеличилась, и сварка перестала быть узким местом поточного производства. Руководитель работы и другие участники удостоены Государственной премии СССР. Многие крупные детали поршневых двигателей изготовлялись из литейных алюминиевых сплавов. В военные годы был разработан и внедрен в серийное производство новый щелевой метод литья крупных отливок для авиационных моторов. В результате применения оригинальной вертикальной щелевой литниковой системы для крупного литья было достигнуто увеличение производственной мощности литейных цехов на 25%, сокращен черновой вес литья на 28%, снижена себестоимость литья на 20%, повышены механические свойства деталей »и получены другие технико-экономические преимущества. Чтобы обеспечить поставку фронту авиационной техники в нужных количествах при недостатке алюминия в стране, было решено вовлечь в производство для изготовления ответственных деталей двигателей и самолетов фронтовой лом. Но металл, полученный из фронтового лома, был «загрязнен» железом, что снижало его качество. В институте был разработан и внедрен на многих заводах метод обезжелезнения алюминиевых сплавов, что имело важное народнохозяйственное значение. В период Великой Отечественной войны проводились работы по дальнейшему совершенствованию технологии изготовления полуфабрикатов из высокопрочных сталей. Разработаны технологические процессы изготовления открытых профилей для лонжеронов вместо ранее применяемых для этой цели труб. Это позволило существенно снизить вес конструкции самолетов и упростить технологию соединения лонжеронов с другими деталями и обшивкой. Применение открытых профилей — большое достижение советского самолетостроения. За рубежом стальных профилей тогда не применяли. Замена труб открытыми профилями дала возможность упростить технологию, сведя к минимуму объем сварки, разработать ряд новых типов открытых хромансилевых профилей и организовать их производство на уральских заводах. Не менее важной народнохозяйственной проблемой было быстрое восстановление в полевых условиях авиационной техники, поврежденной в боях с противником. В институте были разработаны и внедрены в практику полевых авиаремонтных мастерских методы восстановления деталей с повышенным износом путем хромирования. Несмотря на тяжелые условия военных лет и загруженность чисто практическими задачами, институт и в годы войны не прекращал разработки основных проблем теоретического материаловедения. Среди них отметим выявление связи между строением и технологическими свойствами литейных сплавов, разработку теории упрочения и установление природы твердости мартенсита, разработку теории прочности и механических свойств материалов, дальнейшее развитие теории отпускной хрупкости, работы по теории коррозии и обработки металлов давлением, исследования свойств жидких металлов и т. д. Дальнейшее послевоенное развитие авиационной техники, реактивной авиации поставило в порядок дня новые задачи перед материаловедами: нужно было создавать конструкционные материалы для реактивной и высотной авиации. В плане работ ВИАМа особое место отводится теоретическим вопросам, среди которых на первом плане проблемы физики металлов и металловедение. Расширяются работы, направленные на создание материалов для реактивных двигателей. В 1945 г. Ф. Ф. Химушин разработал первую отечественную жаропрочную сталь ЭИ388. Примененная для изготовления деталей авиадвигателей, она по уровню жаропрочности не уступала лучшим заграничным сплавам на никелевой основе. Спустя год в технической литературе были опубликованы сведения о том, что ученые Англии разработали сплав на никелевой основе под названием «нимоник», превосходящий по своим свойствам при высоких температурах все известные сплавы. Это было выдающееся достижение английских металловедов, открывших возможность создания жаропрочных сплавов для авиационных газотурбинных двигателей. Лопатки турбины, изготовленные из сплава «нимоник», обладали высокой длительной прочностью при температурах 750 — 850°С. В ВИАМе была разработана программа обширных исследований по жаропрочным никелевым сплавам, потребовавшая некоторой перестройки института. В содружестве с учеными ЦНИИЧермета и с инженерами, завода «Электросталь» сотрудники института создали отечественные жаропрочные сплавы марки ЭИ437, ЭИ437А, равноценные английскому «Нимоник-80».