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
Что носили мужчины на этой неделе Что носили мужчины на этой неделе

Зеленые костюмы. Много зеленых костюмов

GQ
«Питбуль» Трампа и русская мафия: как разбогател личный юрист президента США «Питбуль» Трампа и русская мафия: как разбогател личный юрист президента США

Как складывалась карьера личного адвоката Дональда Трампа Майкла Коэна

Forbes
Е-еда. Как устроен новый бизнес основателя «Пятерочки» Е-еда. Как устроен новый бизнес основателя «Пятерочки»

Основатель «Пятерочки» с партнером создал платформу для торговли в интернете

Forbes
Первая вместе с Бьорк Первая вместе с Бьорк

15 июня в Москве выступит исландская певица Эмилиана Торрини

Esquire
Миллиардеры на футболе. Инвесторы и подрядчики чемпионата мира из списка Forbes Миллиардеры на футболе. Инвесторы и подрядчики чемпионата мира из списка Forbes

Как российские миллиардеры поучаствовали в подготовке к чемпионату

Forbes
Дикая красота: 7 самых экстремальных и труднодоступных пляжей мира Дикая красота: 7 самых экстремальных и труднодоступных пляжей мира

Иногда поход на пляж может превратиться в настоящее приключение

Cosmopolitan
Я больше с тобой не дружу Я больше с тобой не дружу

Всегда тяжело получать отставку от друга или самому быть инициатором разрыва

Psychologies

На "Кинотавре" показали новый фильм Дуни Смирновой

Esquire
Идея! Общаться с иностранцем Идея! Общаться с иностранцем

О чем говорить с гостями на чемпионате мира

Maxim
Будут танцы Будут танцы

Сибирячка Нина Кравиц, девушка-диджей номер один в мире

Vogue
Небо для катамаранов Небо для катамаранов

Современные самолеты построены по так называемой нормальной схеме

Популярная механика
5 документальных фильмов про политику 5 документальных фильмов про политику

Лучшие документальные фильмы про политику

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

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

Maxim
Новые крылья: семья Игоря Шувалова оказалась владельцем самолета за $70 млн Новые крылья: семья Игоря Шувалова оказалась владельцем самолета за $70 млн

На смену «самолету для корги» пришел Gulfstream G650

Forbes
Кейт Бланшетт: «Я воспитываю сыновей так, чтобы они не смогли навредить женщинам» Кейт Бланшетт: «Я воспитываю сыновей так, чтобы они не смогли навредить женщинам»

Она рекордсмен: два «Оскара», три «Золотых глобуса»

Psychologies
Добытчица Добытчица

Что делать, если ты зарабатываешь больше супруга

Лиза
14 малоизвестных фактов о Викторе Цое — резчике по дереву, уборщике и рокере 14 малоизвестных фактов о Викторе Цое — резчике по дереву, уборщике и рокере

Цой стал не просто звездой, а легендой. Но сиять ему было суждено не долго

Cosmopolitan
Море впечатлений Море впечатлений

Стоит ли ехать на самый близкий к Москве курорт – Балтийское море

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

Лето — время купить новые солнцезащитные очки

Esquire
Рожденная в пене Рожденная в пене

Дочка Джонни Деппа и Ванессы Паради Лили-Роуз Депп взяла от них все лучшее

Vogue
«Не пытайтесь изменить тех, кто не хочет меняться» «Не пытайтесь изменить тех, кто не хочет меняться»

Всегда ли стоит помогать близким с проблемами

Psychologies
Щупальца прогресса: как бесконтрольное потребление ведет нас к кризису Щупальца прогресса: как бесконтрольное потребление ведет нас к кризису

Бесконтрольное потребление ведет нас к кризису

Esquire
Солдат в обмен на фельдмаршала? Солдат в обмен на фельдмаршала?

Яков Джугашвили и Фридрих Паулюс — двое самых известных пленных Второй мировой

Дилетант
Если захлопнулась дверь: как открыть замок без ключа, способы и рекомендации Если захлопнулась дверь: как открыть замок без ключа, способы и рекомендации

Что делать, если подходишь к двери, засовываешь руку в карман, а ключей там нет

Playboy
5 причин заглянуть в необистро Tilda Food & Bar, в котором тебе точно понравится 5 причин заглянуть в необистро Tilda Food & Bar, в котором тебе точно понравится

Необистро Tilda Food & Bar

Cosmopolitan
Ещё 10 редких японских автомобилей Ещё 10 редких японских автомобилей

Никаких Nissan и Toyota, только редкости!

Популярная механика
По Балтике со вкусом По Балтике со вкусом

Что тебя ждет в морском круизе

Лиза
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
Что женщина обязана сделать к 30 годам? Что женщина обязана сделать к 30 годам?

Женщины делятся историями о том, как общественное давление влияет на жизнь

Psychologies
Открыть в приложении