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

Короли неба Короли неба

Реактивный моделизм не зря называют королевским видом спорта

Популярная механика
Электронные декорации в театре: как это работает Электронные декорации в театре: как это работает

Мы присутствуем при рождении новой театральной профессии

Популярная механика
Размывание гендера в моде: почему всех беспокоит смена ролей? Размывание гендера в моде: почему всех беспокоит смена ролей?

Об особенностях мужественного и женственного в современной моде

Cosmopolitan
«Ради всех святых, поймайте меня»: 4 жуткие записки от похитителей «Ради всех святых, поймайте меня»: 4 жуткие записки от похитителей

Четыре истории о похищениях и записки, оставленные на месте преступления

Cosmopolitan
Футбольное перемирие Футбольное перемирие

Послание президента и его назначения с точки зрения Донбасса

Русский репортер
Околофутбола Околофутбола

Что слышат ученые в реве толпы на стадионе

Русский репортер
Охотник на лис. Как распознать проблемного сотрудника на собеседовании Охотник на лис. Как распознать проблемного сотрудника на собеседовании

Как выявить ненадежных и откровенно вредных для компании людей

Forbes
Нет любви. Почему служебные романы не приводят к серьезным отношениям Нет любви. Почему служебные романы не приводят к серьезным отношениям

Почему мы влюбляемся в коллег и не всегда правильно трактуем ответный «сигнал»

Forbes
Почему осуждать других вредно? Почему осуждать других вредно?

Осуждая других людей, мы наносим вред не только им, но и себе

Psychologies
Подгонка вооружений Подгонка вооружений

Rapid и Solaris в топовых версиях

АвтоМир
Лазурный город Лазурный город

Лиссабон считается одним из самых скромных европейских городов

Psychologies
Нервные клетки не восстанавливаются? Нервные клетки не восстанавливаются?

Может ли мозг взрослого человека образовывать новые нейроны взамен утраченных?

Популярная механика
Вопрос на $32 млрд: зачем Владимир Путин опять ездил в Минск Вопрос на $32 млрд: зачем Владимир Путин опять ездил в Минск

Что обсуждали за закрытыми дверями два президента

Forbes
Граница привязанности Граница привязанности

Почему некоторые люди легко меняют друзей

СНОБ
Исчезнувшая Исчезнувшая

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

GQ
Идея! Общаться с иностранцем Идея! Общаться с иностранцем

О чем говорить с гостями на чемпионате мира

Maxim
Кубок по стилю: как футбол и другие виды спорта повлияли на моду Кубок по стилю: как футбол и другие виды спорта повлияли на моду

Когда хочется добавить в свой образ что-то спортивное и модное

Cosmopolitan
Дочки-матери в кино Дочки-матери в кино

Десятка лучших дуэтов матерей и их дочерей в кино

Vogue
От Шакиры до Костенко: самые сексуальные жены футболистов От Шакиры до Костенко: самые сексуальные жены футболистов

Мы решили вспомнить самых сексуальных жен знаменитых футболистов

Cosmopolitan
Все деньги Мура Все деньги Мура

В июле 2010 года жизнь Люка Мура по прозвищу Милки изменилась раз и навсегда

Esquire
Профессиональный пилот отвечает на глупые вопросы Профессиональный пилот отвечает на глупые вопросы

Алексей Титов (настоящий обыкновенный летчик) отвечает на наши глупые вопросы

Maxim
Раскрыта загадка молний на Юпитере Раскрыта загадка молний на Юпитере

Молнии на Юпитере долгое время оставались загадкой для ученых

Популярная механика
Алкогений: Фрунзик Мкртчан Алкогений: Фрунзик Мкртчан

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

Maxim
В Швейцарии заблокировали 1 млрд франков Виктора Вексельберга В Швейцарии заблокировали 1 млрд франков Виктора Вексельберга

Юристы «Реновы» готовят иски против швейцарских банков и их сотрудников

Forbes
Евгений Ловчев: «Сборная России собрана по принципу «Я его слепила из того, что было»» Евгений Ловчев: «Сборная России собрана по принципу «Я его слепила из того, что было»»

Заслуженный мастер спорта и призер Олимпиады Евгений Ловчев

Maxim
Ускоритель на орбите Ускоритель на орбите

Кто первым выкопал томагавк пучкового оружия, точно не известно

Популярная механика
Почему Renault Kaptur это круче, чем ты думаешь Почему Renault Kaptur это круче, чем ты думаешь

Выносливый и модный автомобиль для реальной жизни

Maxim
Грядки с фантазией Грядки с фантазией

Простые и необычные идеи по выращиванию урожая на любимом дачном участке

Лиза
Юлия Михалкова: «Мерседес – так себе подарок. Скучно!» Юлия Михалкова: «Мерседес – так себе подарок. Скучно!»

Звезда шоу «Уральские пельмени» о пластических операциях и звездной болезни

StarHit
Самые высокооплачиваемые спортсмены мира — 2018. Рейтинг Forbes Самые высокооплачиваемые спортсмены мира — 2018. Рейтинг Forbes

Боксер Флойд Мейвезер подвинул футболиста Роналду с первой позиции

Forbes
Открыть в приложении