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
Время зажигать! Время зажигать!

Советы по приготовлению мяса на гриле

Playboy
Нефтяные рынки: риски или новые возможности Нефтяные рынки: риски или новые возможности

В обозримом будущем нефть и газ останутся стержнем энергетики и экономики

Эксперт
Краш-тест самолета: как это делается Краш-тест самолета: как это делается

Аэрофобия – штука серьезная, но она поддается лечению

Популярная механика
Вечный лидер. Как Путину остаться у власти после 2024 года Вечный лидер. Как Путину остаться у власти после 2024 года

Путин может сохранить власть в России, несмотря на потерю поста президента

Forbes
Решительный отказ: почему Россия прекращает выпуск своих самых мощных ракет «Протон» Решительный отказ: почему Россия прекращает выпуск своих самых мощных ракет «Протон»

«Роскосмос» собирается снять с производства ракеты «Протон» ради «Ангары»

Forbes
Обнаженные и беременные: культовые фото Беллуччи, Спирс, Кардашьян и других Обнаженные и беременные: культовые фото Беллуччи, Спирс, Кардашьян и других

Звезды остаются звездами даже во время беременности

Cosmopolitan
Как Жан Кокто повлиял на современную моду Как Жан Кокто повлиял на современную моду

Жан Кокто делал искусство модным, превращал моду в искусство и подавал пример

Vogue
Форма решает все: как выбрать солнцезащитные очки Форма решает все: как выбрать солнцезащитные очки

Лето — время купить новые солнцезащитные очки

Esquire
Чаянная радость Чаянная радость

Вся важная информация о зеленом чае

Добрые советы
Повседневное фантазирование: как и зачем мы придумываем другую жизнь? Повседневное фантазирование: как и зачем мы придумываем другую жизнь?

Как отличаются фантазии мужчин и женщин?

Psychologies
Салонные игры Салонные игры

Машина – целый интерактивный мультимедийный комплекс.

АвтоМир
Дорогого стоит Дорогого стоит

Как аристократка и тусовщица стала золотых дел мастером

Vogue
Ускоряем компьютер: оптимизация системы Ускоряем компьютер: оптимизация системы

Иногда, чтобы разогнать свой ПК, нужно залезть в параметры Windows

CHIP
Чайный детокс: секреты оздоровления из разных стран Чайный детокс: секреты оздоровления из разных стран

Детокс — это очищение организма от шлаков, токсинов и соли

Psychologies
Твоя третья половина: что так тянет девушек на романы с женатыми Твоя третья половина: что так тянет девушек на романы с женатыми

Возрадуйся! Женщины, наконец, рассказали, почему они так любят женатых.

Maxim
ЧМ-2018: Представляем команды! Коротко, но емко ЧМ-2018: Представляем команды! Коротко, но емко

Спеши познакомиться со сборными!

Maxim
Guns N’Roses: интересные факты и рекорды группы Guns N’Roses: интересные факты и рекорды группы

В Москве выступит одна из величайших рок-групп современности — Guns N’Roses

Esquire
10 безумных концептов Франко Сбарро 10 безумных концептов Франко Сбарро

Фурор в мире автомобильного дизайна

Популярная механика
«Наследники — это современный «Король Лир»: разговор с актерами нового сериала HBO «Наследники — это современный «Король Лир»: разговор с актерами нового сериала HBO

Amediateka показывают новый сериал «Наследники» о медиамагнате Логане Рое

Esquire
Способ из девяностых. Как заставить бензин подешеветь Способ из девяностых. Как заставить бензин подешеветь

Нефть дорожает — бензин дорожает, нефть дешевеет — бензин дорожает

Forbes
Алкогений: Фрунзик Мкртчан Алкогений: Фрунзик Мкртчан

«Кто ж в Москву без денег приезжает?» — «Посидели, выпили, деньги и кончились!»

Maxim
На Марсе нашли залежи богатых органикой сланцев На Марсе нашли залежи богатых органикой сланцев

Теперь понятно, где искать органику на Марсе

Популярная механика
Исчезнувшая Исчезнувшая

Борис Минаев вспоминает особый тип женщин, которых теперь — увы — не встретишь

GQ
«Нефть будущего» «Нефть будущего»

Сырье, необходимое для производства смартфонов, уже считается «нефтью будущего»

CHIP
Развивать сырьевую базу и мощности переработки Развивать сырьевую базу и мощности переработки

Президент Русской медной компании о стратегии бизнеса и о перспективах отрасли

Эксперт
Национальный характер: как на самом деле одеваются женщины из разных стран Национальный характер: как на самом деле одеваются женщины из разных стран

Особенности стиля француженок, американок, азиаток и русских женщин

Cosmopolitan
Банковский счет: чем Юрий Дудь в рекламе лучше Лео Месси Банковский счет: чем Юрий Дудь в рекламе лучше Лео Месси

Как Лионель Месси оказался в рекламе российского банка

Forbes
Кто ответит за мисселинг Кто ответит за мисселинг

ЦБ собирается научить финансистов ставить интересы клиентов выше собственных

Эксперт
Сверх человек: бета-версия Сверх человек: бета-версия

Биохакеры пытаются редактировать гены при помощи собственных изобретений

Esquire
Открыть в приложении