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.

PDFJATS

Источники

  1. III Профильная выставка «ПРОреставрацию. Импортозамещение в реставрационных материалах и технологиях» // Круглый стол ««Применение современных технологических процессов в научной реставрации» 30 ноября 2024 г. — URL: https://yandex.ru/video/preview/8309309475587807700 (дата обращения: 24.12.2025).
  2. IV Профильная выставка «ПРОреставрацию. Импортозамещение в реставрационных материалах и технологиях» // Научно-методический семинар «Современные возможности технологий (наплавления) в реставрации произведений из металла» 05 декабря 2025 г. — URL: https://прореставрацию.рф/25/day2#!/tab/1514283531-2 (дата обращения: 24.12.2025).
  3. Алхимов А. П. и др. Особенности деформирования микрочастиц при ударе о твердую преграду / А. П. Алхимов, А. И. Гулидов, В. Ф. Косарев, Н. И. Нестерович // Прикладная механика и техническая физика. 2000. Т.  41. №1 (239). С.  204–209.
  4. Алхимов А. П. и др. Холодное газодинамическое напыление: Теория и практика / А. П. Алхимов, С. В. Клинков, В. Ф. Косарев, В. М. Фомин / под ред. В. М. Фомина. 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. и др. 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. (Анализ свойств газотермических покрытий: Учеб. пособие: в 2 ч. Ч.  1).
  11. Косарев В. Ф. Физические основы холодного газодинамического напыления: специальность 01.02.05 «Механика жидкости, газа и плазмы»: дис. … д. ф.-м. н. Новосибирск: [Б.  и.], 2003. — 292 с.
  12. Косарев В. Ф. и др. Свойства медных и алюминиевых покрытий, полученных детонационным и холодным напылением / В. Ф. Косарев, А. А. Сова, С. Б. Злобин, В. Ю. Ульяницкий // Упрочняющие технологии и покрытия. 2011. №6 (78). С.  20–26.
  13. Косарев В. Ф. , Клинков С. В. Кинетика формирования ХГН покрытий // XXIII семинар по струйным, отрывным и нестационарным течениям: сб. трудов (с международным участием). Томск, 26–28 июня 2012 г.: Сб. трудов / под ред. Г. В. Кузнецова и др. Томск: ИТПУ 2012. С.  210–213.
  14. Котельников П. Н. и др. Исследование причин разрушения литых латунных осветительных приборов, датируемых концом XIX – началом XX века / П. Н. Котельников, А. В. Михайлова, М. В. Нацкий, И. Г. Равич // 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 // Невская фотоника-2025. Всероссийская науч. конф. с международным участием. Сб. науч. трудов (13–18 октября 2025 г.) СПб.: Ун-т ИТМО, 2025. С.  34.
  16. Круглый стол «Theatrum Machinarum: Цифровые коммеморативные практики» 27 ноября 2025 // XXV международная научно-теоретическая конференция «Профессиональная культура специалиста будущего». 27–29 ноября 2025, Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого. — URL: https://pcsf.spbstu.ru/ (дата обращения: 24.12.2025).
  17. Кураков С. В. и др. Современные подходы и возможности в научной реставрации чеканно-рельефного профиля произведений из металла / С. В. Кураков, А. В. Богданов, М. А. Мельникова, Г. В. Тихомиров, П. Н. Котельников // Дизайн. Материалы. Технология. 2025. №4 (80). С.  22–30. DOI: 10.46418/1990-8997_2025_4(80)_22_30.
  18. Лобанов М. Л. и др. Защитные покрытия: Учеб. пособие / М. Л. Лобанов, Н. И. Кардонина, Н. Г. Россина, А. С. Юровских. 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). — 2-е изд., перераб. и доп. М.: Металлургия, 1970. — 368 с.
  20. Нацкий М. В. , И. Г. Равич. Изучение причин самопроизвольного растрескивания музейных экспонатов, полученных обработкой давлением из латунных листов // Культурологический журнал. 2021. №4 (46). С.  1–10.
  21. 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 / А. П. Алхимов, В. Ф. Косарев, С. В. Клинков [и др.]
  22. заявитель Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН (ИТПМ СО РАН).
  23. 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 / А. П. Алхимов, В. Ф. Косарев, С. В. Клинков [и др.]
  24. заявитель Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН (ИТПМ СО РАН).
  25. 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.
  26. Равич И. Г. и др. О возможности отжига для снятия внутренних напряжений в изделиях с позолотой, изготовленных из листовой латуни с помощью деформации / И. Г. Равич, М. В. Нацкий, А. В. Михайлова, А. О. Беккер // Художественное наследие. Исследования. Реставрация. Хранение. Art Heritage. Research. Storage. Conservation. 2023. №3. С.75–87.
  27. Сова А. А. Исследование процесса нанесения многокомпонентных покрытий методом холодного газодинамического напыления: специальность 01.02.05 «Механика жидкости, газа и плазмы»: дис. … к. т. н. Новосибирск, 2009. — 120 с.
  28. 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.
  29. Шемаханская М. С. Металлы и вещи. История. Свойства. Разрушение. Реставрация. М.: Индрик, 2015. — 286 с.
  30. 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.
  31. 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. Vol. 20. No. 6. P. 1352–1358.
  32. Kurakov S., Kotelnikov P. Scientific Restoration of Polytechnic Heritage: The Case of the Franz Reuleaux Collection // Technology and Language. 2025. Vol. 6. No.3 (20). P. 64–79. — DOI 10.48417/technolang.2025.03.05.
  33. Wang H.-R. et al. Effect of process conditions on microstructure and corrosion resistance of cold-sprayed Ti coatings / H.-R. Wang, B.-R. Hou, J. Wang, Q. Wang, W.-Y. Li // Journal of Thermal Spray Technology. 2008. Vol. 17. No. 5–6. P. 736–741.