DOI: 10.24412/2782-5027-2026-2-37-58

Котельников П. Н., Кураков С. В., Макарова А. С., Самойлов В. Б. Реставрация памятников из металла методом холодного газодинамического напыления: критерии применения и оценка результатов

Котельников Павел Николаевич — художник-реставратор высшей категории произведений из металла; ФГБНИУ «ГОСНИИР», заведующий отделом научной реставрации произведений из металла
E-mail: 113metal@gmail.com

Кураков Сергей Витальевич — инженер-исследователь; ФГБОУ ВО «МГТУ им. Н. Э. Баумана», инженер I кат. Музея
E-mail: kurakov@bmstu.ru

Макарова Анастасия Сергеевна — кандидат культурологии, художник-реставратор I категории; ФГБНИУ «ГОСНИИР», ученый секретарь
E-mail: aanpilogova@mail.ru

Самойлов Владимир Борисович — к. т. н.; ФГБОУ ВО «МГТУ им. Н. Э. Баумана», доцент кафедры «Технологии обработки материалов» (МТ-13)
E-mail: wladsam@mail.ru

В статье рассматриваются вопросы, связанные с определением границ допустимости и эффективности современных технологий напыления для реставрации металлических произведений искусства, экспонирующихся под открытым небом. Работа представляет собой комплексный анализ метода холодного газодинамического напыления (ХГН), включая историю его разработки, технологические особенности и возможности данного способа, современные области применения. Объектами практического исследования выступили отреставрированные с применением ХГН памятники монументального искусства в Москве и Санкт-Петербурге. Детальному лабораторному изучению подверглись пробы покрытий, отобранные с объекта культурного наследия федерального значения — аллегорических скульптур из цинкового сплава «Вода» и «Земля» (В. И. Мухина, Н. Г. Зеленская, А. М. Сергеев). В ходе работы был проведен комплекс анализов, включая натурный визуальный осмотр, металлографию и электронную микроскопию, что позволило оценить текущее состояние покрытий, их адгезию, микроструктуру и выявить основные механизмы деградации. В результате исследования систематизированы ключевые достоинства и недостатки метода ХГН в реставрационной практике, а также разработаны практические рекомендации по его применению для сохранения монументальной металлической скульптуры. Полученные выводы имеют важное прикладное значение для выбора оптимальных технологий, проектирования реставрационных процессов и устранения повреждений объектов культурного наследия из металла в условиях агрессивной внешней среды. Показанная в статье работа проведена в рамках научной темы (рег. № НИОКТР 124031100828-6), выполнявшейся за счет средств федерального бюджета в 2025 году.

Декоративно-защитное покрытие, долговечность покрытий, монументальная скульптура, наплавление, реставрация металла, уличная экспозиция, холодное газодинамическое напыление.

PDFJATC

Источники

  1. III Профильная выставка «ПРОреставрацию. Импортозамещение в реставрационных материалах и технологиях». — URL: https://yandex.ru/video/preview/8309309475587807700 (дата обращения: 2025-12-24)
  2. IV Профильная выставка «ПРОреставрацию. Импортозамещение в реставрационных материалах и технологиях». — URL: https://прореставрацию.рф/25/day2#!/tab/1514283531-2 (дата обращения: 2025-12-24)
  3. Алхимов А.  П, Гулидов А.  И, Косарев В.  Ф, Нестерович Н.  И. Особенности деформирования микрочастиц при ударе о твердую преграду // Прикладная механика и техническая физика. 2000. Т.  41. № 1(239). С.  204–209.
  4. Алхимов А.  П, Клинков С.  В, Косарев В.  Ф, Фомин В.  М. Холодное газодинамическое напыление: Теория и практика / под ред. Фомин В. М. М.: Физматлит, 2010. — 536 с.
  5. Алхимов А.  П, Косарев В.  Ф, Папырин А.  Н. Метод «холодного» газодинамического напыления // Доклады Академии наук СССР.  1990. Т.  315. С.  1062–1065.
  6. Алхимов А.  П, Косарев В.  Ф, Папырин А.  Н. Новые материалы и технологии. Теория и практика упрочнения материалов в экстремальных процессах. Новосибирск: Наука. Сиб. издат. Фирма, 1992. — 200 с.
  7. Алхимов А.  П, Косарев В.  Ф, Плохов А.  В. Научные основы технологии холодного газодинамического напыления (ХГН) и свойства напыленных материалов. Новосибирск: НГТУ, 2006. — 279 с.
  8. Базанчук Г.  А, Кураков С.  В, Котельников П.  Н. Применение аддитивных технологий в реставрации предметов политехнического типа с периодическим зубчатым профилем // Художественное наследие. Исследования. Реставрация. Хранение. Art Heritage. Research. Storage. Conservation. 2024. № 1. С.  7–28.
  9. Зайцев А.  Н, Александрова Ю.  П, Ягопольский А.  Г. Обзор методов оценки прочности сцепления газотермических покрытий // Изв. высших учеб. заведений. Машиностроение. 2021. № 5(734). С.  48–59.
  10. Коробов Ю.  С, Панов В.  И, Разиков Н.  М. Основные методы и материалы газотермического напыления. Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2016. — 80 с.
  11. Косарев В.  Ф. Физические основы холодного газодинамического напыления:специальность 01.02.05 «Механика жидкости, газа и плазмы». Новосибирск, 2003. — 292 с.
  12. Косарев В.  Ф, Сова А.  А, Злобин С.  Б, Ульяницкий В.  Ю. Свойства медных и алюминиевых покрытий, полученных детонационным и холодным напылением // Упрочняющие технологии и покрытия. 2011. № 6(78). С.  20–26.
  13. Косарев В.  Ф, Клинков С.  В. Кинетика формирования ХГН покрытий / под ред. Кузнецов Г. В. Томск: ИТПУ, 2012. — 210 с.
  14. Котельников П.  Н, Михайлова А.  В, Нацкий М.  В, Равич И.  Г. Исследование причин разрушения литых латунных осветительных приборов, датируемых концом XIX – началом XX века // Художественное наследие. Исследования. Реставрация. Хранение. Art Heritage. Research. Storage. Conservation. 2025. № 3(15). С.  32–47.
  15. Котельников П.  Н, Кураков С.  В, Богданов А.  В. Научная реставрация предметов из металла с рельефным изображением: современные методы восполнения утрат. СПб.: Ун-т ИТМО, 2025. — 34 с.
  16. Круглый стол «Theatrum Machinarum: Цифровые коммеморативные практики» 27 ноября 2025. — URL: https://pcsf.spbstu.ru/ (дата обращения: 2025-12-24)
  17. Кураков С.  В, Богданов А.  В, Мельникова М.  А, Тихомиров Г.  В, Котельников П.  Н. Современные подходы и возможности в научной реставрации чеканно-рельефного профиля произведений из металла // Дизайн. Материалы. Технология. 2025. № 4(80). С.  22–30.
  18. Лобанов М.  Л, Кардонина Н.  И, Россина Н.  Г, Юровских А.  С. Защитные покрытия: Учеб. пособие. Екатеринбург: Изд-во Уральского ун-та, 2014. — 200 с.
  19. Мальцев М.  В. Металлография промышленных цветных металлов и сплавов(С прил. Атласа макро- и микроструктур).микроструктур). — 2-е изд., перераб. и доп. Металлургия, 1970. — 368 с.
  20. Нацкий М.  В, Равич И.  Г. Изучение причин самопроизвольного растрескивания музейных экспонатов, полученных обработкой давлением из латунных листов // Культурологический журнал. 2021. № 4(46). С.  1–10.
  21. Алхимов А.  П, Косарев В.  Ф, Клинков С. В. [и др.]; заявитель Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН (ИТПМ СО РАН). Патент № 2353705 C2 Российская Федерация, МПК C23C 24/04, B05B 7/06. Способ газодинамического напыления порошковых материалов и устройство для его реализации: № 2006141982/02: заявл. 27.11.2006: опубл. 27.04.2009.
  22. Алхимов А.  П, Косарев В.  Ф, Клинков С. В. [и др.]; заявитель Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН (ИТПМ СО РАН). Патент № 2396371 C2 Российская Федерация, МПК C23C 24/04, B05B 7/10. Способ газодинамического напыления порошковых материалов и устройство для его реализации (Варианты): № 2008128115/02: заявл. 09.07.2008: опубл. 10.08.2010.
  23. Равич И.  Г. О возможности применения отжига при реставрации изделий, полученных из листовой латуни и подвергшихся растрескиванию // Художественное наследие. Исследования. Реставрация. Хранение. Art Heritage. Research. Storage. Conservation. 2022. № 3. С.  35–44.
  24. Равич И.  Г, Нацкий М.  В, Михайлова А.  В, Беккер А.  О. О возможности отжига для снятия внутренних напряжений в изделиях с позолотой, изготовленных из листовой латуни с помощью деформации // Художественное наследие. Исследования. Реставрация. Хранение. Art Heritage. Research. Storage. Conservation. 2023. № 3. С.  75–87.
  25. Сова А.  А. Исследование процесса нанесения многокомпонентных покрытий методом холодного газодинамического напыления: специальность 01.02.05 «Механика жидкости, газа и плазмы». Новосибирск, 2009. — 120 с.
  26. Фазлуллин С.  М. Проблема изучения и сохранения предметов музейных коллекций из полимерных материалов. Часть 1 // Художественное наследие. Исследования. Реставрация. Хранение. Art Heritage. Research. Storage. Conservation. 2025. № 1(13). С.  73–87.
  27. Шемаханская М.  С. Металлы и вещи. История. Свойства. Разрушение. Реставрация. М.: Индрик, 2015. — 286 с.
  28. Шикалов В.  С, Клинков С.  В, Косарев В.  Ф. Холодное газодинамическое напыление алюминиевого покрытия на эрозионно нестойкий материал // Теплофизика и аэромеханика. 2019. Т.  26. № 5. С.  779–787.
  29. De Force B, Eden T, Potter J. Cold spray Al-5% Mg coatings for the corrosion protection of magnesium alloys // Journal of Thermal Spray Technology. 2011. Т.  20. № 6. С.  1352–1358.
  30. Kurakov S, Kotelnikov P. Scientific Restoration of Polytechnic Heritage: The Case of the Franz Reuleaux Collection // Technology and Language. 2025. Т.  6. № 3 (20). С.  64–79.
  31. Wang H. -R, Hou B. -R, Wang J, Wang Q, Li W. -Y. Effect of process conditions on microstructure and corrosion resistance of cold-sprayed Ti coatings // Journal of Thermal Spray Technology. 2008. Т.  17. № 5-6. С.  736–741.