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
Расправил крылья: Сергей Галицкий купил себе новый Gulfstream за $70 млн Расправил крылья: Сергей Галицкий купил себе новый Gulfstream за $70 млн

Сергей Галицкий приобрел себе новый бизнес-джет

Forbes
Почему Renault Kaptur это круче, чем ты думаешь Почему Renault Kaptur это круче, чем ты думаешь

Выносливый и модный автомобиль для реальной жизни

Maxim
Остров невезения. Кипр закрывает свои банки для офшорных компаний Остров невезения. Кипр закрывает свои банки для офшорных компаний

Кипрские банки начали получать предписание о закрытии счетов офшорных компаний

Forbes
В Москве открылась выставка, посвященная первому Чемпионату мира по футболу В Москве открылась выставка, посвященная первому Чемпионату мира по футболу

Как проходил первый в истории Чемпионат мира по футболу в Уругвае

Cosmopolitan
Оставить с носом: зачем Boeing избавляется от своих поставщиков Оставить с носом: зачем Boeing избавляется от своих поставщиков

Boeing может начать самостоятельное производство деталей для своих самолетов

Forbes
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
Ожидание бури. Как распознать приближение мирового кризиса Ожидание бури. Как распознать приближение мирового кризиса

Можно ли предсказать катастрофу на финансовых рынках

Forbes
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
Ударный труд: как Флойд Мейвезер заработал рекордные $275 млн за один вечер Ударный труд: как Флойд Мейвезер заработал рекордные $275 млн за один вечер

За бой с Конором Макгрегором Флойд Мейвезер заработал $275 млн

Forbes
Рисунки на полях Рисунки на полях

На финале лиги чемпионов УЕФА-2018 засветился робот, рисующий разметку

Популярная механика
Lexus LS. Культурная революция Lexus LS. Культурная революция

Lexus дерзнул переписать правила флагманов

АвтоМир
10 необычных сексуальных ритуалов животных 10 необычных сексуальных ритуалов животных

Сексуальные привычки и обычаи животных

Популярная механика
Приключения итальянцев в Америке Приключения итальянцев в Америке

90 лет назад в США были казнены итальянские иммигранты Сакко и Ванцетти

Дилетант
Да! Я сделал это! Да! Я сделал это!

Интервью с Георгием Черданцевым, популярным спортивным комментатором «Матч ТВ»

Playboy
Никита Радимов. «Мамины песни мне не нравятся» Никита Радимов. «Мамины песни мне не нравятся»

Сын Татьяны Булановой рассказал, с кем переписывается втайне от родителей

StarHit
За двоих: тест нового Lexus ES За двоих: тест нового Lexus ES

Все ставки в бизнес-классе Lexus сделал на ES

Популярная механика
В последний рейс. После смерти конструктора Ан-124 придется изобрести заново В последний рейс. После смерти конструктора Ан-124 придется изобрести заново

Ушел из жизни создатель Ан-124 «Руслан» Виктор Толмачев

Forbes
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
Как диверсанты взрывают корабли Как диверсанты взрывают корабли

Наименее защищенная часть боевого корабля – его днище

Популярная механика

На "Кинотавре" показали новый фильм Дуни Смирновой

Esquire
Денис Мацуев: «Пусть Александр Головин лезет в пекло, в саму «Барселону»!» Денис Мацуев: «Пусть Александр Головин лезет в пекло, в саму «Барселону»!»

MAXIM обсуждает сборную России и чемпионат мира с пианистом-виртуозом

Maxim
Чемпионат: русские проигрывают Чемпионат: русские проигрывают

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

Psychologies
Тяжкое бремя: россияне будут платить больше налогов Тяжкое бремя: россияне будут платить больше налогов

Налоговый климат в России в ближайшие шесть лет будет ухудшаться

Forbes
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
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
Положение вне игры Положение вне игры

Что заставляет становиться частью силы, известной как «футбольные фанаты»?

Psychologies
Леонид Слуцкий в эфире Первого канала стал объектом для приколов в Интернете Леонид Слуцкий в эфире Первого канала стал объектом для приколов в Интернете

MAXIM в формате дайджеста рассказывает о матчах на чемпионате мира по футболу

Maxim
Губернаторы-капиталисты. Кто ушел от миллиардеров на госслужбу Губернаторы-капиталисты. Кто ушел от миллиардеров на госслужбу

Карьерный путь и биография губернаторов

Forbes
Лучшие шутки дня и кадр из нового Тарантино! Лучшие шутки дня и кадр из нового Тарантино!

Безопасный дайджест авторского юмора с авторской орфографией

Maxim
Открыть в приложении