Какие прорывы в области композитов сделали в СССР

Популярная механикаИстория

Сделано в СССР: наши прорывы в области композитов

Тим Скоренко

Сегодня композиционные, или композитные материалы – одна из основ промышленности. На слуху постоянно то углепластиковые кокпиты «Формулы-1», то мембраны Gore-Tex, то гипсокартонные стены. И мы задали себе вопрос – а какие прорывы в области композитов сделали в СССР? Ведь у нас были и есть крупные институты, занимающиеся разработкой композитных материалов – это и Уральский НИИ композиционных материалов, и НИАТ «Композит», и ЦНИИ специального машиностроения, и ВНИИ авиационных материалов. Давайте посмотрим!

Сперва небольшой ликбез. Многие путают композитные материалы с полимерами, хотя это кардинально разные понятия. Полимер – это химическое соединение, состоящее из длинных макромолекул, единый материал. Композит же – это совокупность нескольких материалов, причём порой вообще неспособных на химическое взаимодействие.

И вот здесь – важный момент, обратите на него внимание. Композиционные материалы делятся на две большие группы – композиты армированные и наполненные. Наполненныйкомпозит имеет матрицу из одного материала, наполненную дискретными частицами другого материала; визуально он очень похож на единое химическое соединение, из которого трудно выделить составляющие. Например, наполненным композитом является бетон (цемент, песок, щебень, вода). Нередко к наполненным композитам относят сложные сплавы, скажем, победит (вольфрам, кобальт, незначительное количество углерода). 

Когда же мы в повседневной речи говорим слово "композит", мы подразумеваем в первую очередь армированные композиционные материалы (в англоязычной литературе употребляется определение advanced cоmposites). Это матричные материалы, армированные высокопрочными волокнами других материалов. Скажем, железобетон – это именно такой композитный материал, он состоит из бетона, армированного металлическим каркасом. Металл в свою очередь тоже можно армировать, например, волокнами бора – это будет металлический композит. И клееная фанера – это армированный композитный материал, поскольку слои шпона в ней склеиваются таким образом, что волокна каждого нового слоя перпендикулярны волокнам предыдущего (собственно, вся история армированных композитов началась с комбинаций природных волокон).

Углепластик — один из самых широко используемых современных композитов. Он представляет собой нити углеродного волокна в матрице из полимерных смол. Нередко углепластики прочнее стали и при этом значительно легче.

Полимеры не просто могут быть, но чаще всего являются одним из составляющих композиционного материала. Классический полимерный композит – это углепластик, который состоит из полимера, пронизанного углеродными волокнами. В общем, если перед вами материал, сочетающий несочетаемое и благодаря этому имеющий улучшенные относительно базовых компонентов свойства, то да, это композит.

А теперь – советские композиты!

Дельта-древесина

Один из самых известных композитов, появившихся на свет в Советском Союзе, – это дельта-древесина, она же древесный слоистый пластик, она же балинит, она же лигнофоль, она же ДСП-10. Сегодня она потеряла своё стратегическое значение и используется в основном для производства нагруженных деревянных элементов – например, мебельных узлов. Но ещё полвека назад дельта-древесина была одним из важнейших композитов аэрокосмической отрасли – из неё изготовляли силовые конструкции самолётов и планеров, вертолётные винты (например, лопасти Ми-10 сделаны из дельта-древесины) и так далее.

Её историю можно отсчитывать от 28 июня 1932 года – в этот день указом наркома тяжёлой промышленности СССР Григория Орджоникидзе был образован Всесоюзный научно-исследовательский институт авиационных материалов (ВИАМ). Со временем он стал одной из ведущих исследовательских площадок, занимавшихся разработкой композитных материалов, а также сплавов и полимеров. До 1940 года ВНИИ занимался вопросами металлических сплавов, в частности – разработкой авиационной брони.

Тем временем, в советском авиастроении намечался кризис. Большая часть самолётов имела или цельнодеревянную, или деревометаллическую конструкцию, которая не выдерживала растущих скоростей и мощностей. Конечно, уже строились цельнометаллические самолёты, в ходу был дюралюминий – но он был исключительно дорог, как и другие сплавы алюминия, и массовое производство самолётов с дюралюминиевым каркасом наладить было проблематично. Более того, заводы не имели ни опыта, ни мощностей для производства металлических профилей и вообще цельнометаллических самолётов. В общем, нужен был лёгкий, прочный и простой в обработке материал.

ЛаГГ-3 (а точнее, его опытный образец И-301) конструкции Владимира Горбунова совершил свой первый полёт 28 марта 1940 года. Это был один из первых самолётов, в конструкции которого широко применялась дельта-древесина.

Решение нашёл главный инженер Кунцевского завода авиационных винтов и лыж Леонтий Иович Рыжков. В ходе опытов с винтами он разработал так называемую бакелитовую фанеру, позже получившую название «дельта-древесина». Делается она так: сперва берёзовый шпон плотно пропитывается спиртовым раствором фенолформальдегидной смолы, затем прессуется, а затем его слои склеиваются. Получившийся материал становится очень прочным, относительно лёгким и, что важно, негорючим!

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

«Лебедь» возвращается «Лебедь» возвращается

Ту-160 сегодня готовится ко второй жизни

Популярная механика
К полету готовы К полету готовы

Неофициальные художники советских 1960‑х сегодня в центре внимания

Vogue
Новый альбом Arctic Monkeys, Стинга и другие музыкальные новинки месяца Новый альбом Arctic Monkeys, Стинга и другие музыкальные новинки месяца

Arctic Monkeys, Oliver Coates, Ben Frost, Shaggy, A Perfect Circle и другие

Maxim
Арсений Попов, «Импровизация» на ТНТ: «У нас в стране столько людей занимаются не тем, чем хотят» Арсений Попов, «Импровизация» на ТНТ: «У нас в стране столько людей занимаются не тем, чем хотят»

Интервью с одним из актеров шоу «Импровизация» Арсением Поповым

Maxim
«Не жили богато, нечего и начинать». Пословицы, программирующие бедность «Не жили богато, нечего и начинать». Пословицы, программирующие бедность

Стратегии поведения нашей семьи сильно влияют на наше поведение

Psychologies
Дивный новый мир: почему молодежь не хочет копить на пенсию Дивный новый мир: почему молодежь не хочет копить на пенсию

Миллениалы не горят желанием отдавать свои накопления государству

Forbes
9 самых жарких ролей Анджелины Джоли 9 самых жарких ролей Анджелины Джоли

4 июня Анджелине Джоли исполнилось 43 года

Playboy
Разбор полетов: стилист комментирует наряды звезд на премии МУЗ-TВ 2018 Разбор полетов: стилист комментирует наряды звезд на премии МУЗ-TВ 2018

Кто приятно удивил публику, а чей стиль поклонники разнесли в пух и прах?

Cosmopolitan
Наталия Атаманова. Вкус жизни Наталия Атаманова. Вкус жизни

Наталия Атаманова вспоминает своего отца, знаменитого мультипликатора СССР

Караван историй
Дизайнеры из Грузии покоряют Pitti Uomo Дизайнеры из Грузии покоряют Pitti Uomo

Когда грузинская мода стала крутой и почему Демна Гвасалия тут не при чем

GQ
Lexus LS. Культурная революция Lexus LS. Культурная революция

Lexus дерзнул переписать правила флагманов

АвтоМир
Футбол без экономики. Почему рост авторитета России не измерить деньгами Футбол без экономики. Почему рост авторитета России не измерить деньгами

За организацию чемпионата мира уже не стыдно

Forbes
Чемпионат: русские проигрывают Чемпионат: русские проигрывают

Чемпионат мира в разгаре, улицы крупных городов заполнили фанаты со всего мира

Psychologies
10 малоизвестных производителей самолётов США 10 малоизвестных производителей самолётов США

На сегодняшний день в США базируется более 150 (!) авиастроительных компаний

Популярная механика
Футбольное перемирие Футбольное перемирие

Послание президента и его назначения с точки зрения Донбасса

Русский репортер
Дневник Жанны Бадоевой: невероятные места в России, о которых вы не подозреваете Дневник Жанны Бадоевой: невероятные места в России, о которых вы не подозреваете

Путеводитель по России в нескольких частях

Cosmopolitan
Миллионер из трущоб: почему Марадона такой великий и наглый Миллионер из трущоб: почему Марадона такой великий и наглый

Forbes публикует главу из книги «Игра народная. Русские писатели о футболе»

Forbes
Открытое закрылось Открытое закрылось

Что удалось и не удалось «Открытому правительству»

Огонёк
Отсутствие социальных лифтов — это проблема государства Отсутствие социальных лифтов — это проблема государства

Почему систему передачи власти в России нельзя сравнивать с другими

СНОБ
20 лет спустя: история Audi в России 20 лет спустя: история Audi в России

Audi отмечает 20-летний юбилей своей деятельности на российском рынке

Playboy
Кошмар, мальчик играет в куклы! Кошмар, мальчик играет в куклы!

Почему мальчики играют в куклы

Лиза
Отложите телефон, когда вы с детьми: 3 совета родителям Отложите телефон, когда вы с детьми: 3 совета родителям

Почему не стоит отвлекаться на телефон во время общения с детьми

Psychologies
Он вам не Тимон Он вам не Тимон

К 22 го­дам Ти­мо­ти Ша­ла­ме успел но­ми­ни­ро­вать­ся на «Ос­ка­ра»

Glamour
Summertime: 6 лучших летних веранд Москвы Summertime: 6 лучших летних веранд Москвы

Советуем забронировать столик на одной из самых красивых террас в городе

Cosmopolitan
Технологии хоккея: как играют в XXI веке Технологии хоккея: как играют в XXI веке

Насколько высокотехнологичным стал современный хоккей

Популярная механика
10 необычных сексуальных ритуалов животных 10 необычных сексуальных ритуалов животных

Сексуальные привычки и обычаи животных

Популярная механика
Фанат на всю голову Фанат на всю голову

14 июня в России стартовал чемпионат мира по футболу

StarHit
Экспресс-омоложение Экспресс-омоложение

С помощью смартфона Honor 10 ты легко почувствуешь себя молодым! И вот почему

Maxim
Рассказываем о вечере в Нью-Йорке с порнозвездой и феминисткой Джессикой Нельсон Рассказываем о вечере в Нью-Йорке с порнозвездой и феминисткой Джессикой Нельсон

Джессика Нельсон – феминистка, интеллектуалка и звезда кино для взрослых

GQ
Вей ци: наш энергетический щит Вей ци: наш энергетический щит

Как повысить уровень энергии, который защищает нас от болезней

Psychologies
Открыть в приложении