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
Унесенные кириллицей: 5 писателей, которые в России популярнее, чем у себя на родине Унесенные кириллицей: 5 писателей, которые в России популярнее, чем у себя на родине

Некоторые любимые на постсоветском пространстве авторы мало известны на родине

Maxim
РЭШ возглавила первый рейтинг лучших вузов России по версии Forbes РЭШ возглавила первый рейтинг лучших вузов России по версии Forbes

Где учиться, чтобы попасть в список богатейших людей

Forbes
7 ошибок в соцсетях, которые мешают найти работу и отношения 7 ошибок в соцсетях, которые мешают найти работу и отношения

Задумываемся ли мы о том, какую информацию размещаем в социальных сетях?

Psychologies
Россия — Саудовская Аравия, 5:0. Лучшие шутки и мемы про первую игру ЧМ-2018 Россия — Саудовская Аравия, 5:0. Лучшие шутки и мемы про первую игру ЧМ-2018

Шутки о футболистах, тренере и дальнейшем развитии событий

Playboy
Как выйти из мертвой точки: 3 шага вперед Как выйти из мертвой точки: 3 шага вперед

Утром вы еле встаете с кровати, потому что не знаете, зачем начинать новый день

Psychologies
Белое платье, белая фата... Белое платье, белая фата...

Как заставить любимого отправиться в загс

StarHit
Самолёты с поворотным крылом Самолёты с поворотным крылом

История появления необычных самолетов

Популярная механика
Американцы покорили вершину Американцы покорили вершину

В США разработан самый мощный в мире суперкомпьютер

Эксперт
Непридуманная история велосипедных войск Непридуманная история велосипедных войск

Велосипед не только средство передвижения, но и страшное оружие

Maxim
«Страшно думать, что дети будут расти, считая лайки»: 20 вопросов Джесси Племонсу «Страшно думать, что дети будут расти, считая лайки»: 20 вопросов Джесси Племонсу

Светловолосый техасец соединяет в своих персонажах жуткие черты и харизму

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

Кейт Бланшетт считает, что самое глупое в жизни – считать

Psychologies
Джош Бролин: «Для меня важно не потерять возможность рассказывать истории» Джош Бролин: «Для меня важно не потерять возможность рассказывать истории»

Лето 2018 года для 50-летнего Джоша Бролина определенно задалось

Esquire
Женская лига Женская лига

Инструкция по выживанию в женском коллективе

Лиза
12 фактов о сериале «Место встречи изменить нельзя» 12 фактов о сериале «Место встречи изменить нельзя»

Читай смело — мы не раскроем, кто оказался убийцей!

Maxim
«Я не могла сказать ни слова, в горле как будто перерезали провода...» «Я не могла сказать ни слова, в горле как будто перерезали провода...»

Ольги Кузнецовой пришлось учиться жить и работать без голоса

Psychologies
Разговор c пиарщиком о поэзии Разговор c пиарщиком о поэзии

Письмо редактора

Maxim
Блогеры, которые поют: сравниваем наших и зарубежных звезд YouTube Блогеры, которые поют: сравниваем наших и зарубежных звезд YouTube

Восходящие музыкальные таланты родом из блогосферы YouTube

Cosmopolitan
Что делать, если разбился ртутный градусник? Главные советы, как обезопасить себя Что делать, если разбился ртутный градусник? Главные советы, как обезопасить себя

Разложим все по полочкам, и это окажется не так уж и страшно

Playboy
Взаимовыгодная сделка Взаимовыгодная сделка

Зачем нужно предоставить пенсионным фондам возможность инвестировать

СНОБ
Алкогений: Фрунзик Мкртчан Алкогений: Фрунзик Мкртчан

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

Maxim
Летнее время Летнее время

GQ прогулялся по тихим каннским переулкам с Тео Ю и Ириной Старшенбаум

GQ
Соединение установлено Соединение установлено

Скажи «нет» одиночеству в Сети

Cosmopolitan
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
Матч ТВ Матч ТВ

Примерив новый образ, телеведущие преобразились в сексуальных соблазнительниц

Playboy
Алексей Федорченко: «У меня научный подход к фильмам» Алексей Федорченко: «У меня научный подход к фильмам»

В первый день «Кинотавра» состоялась премьера фильма «Война Анны»

Esquire
«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
Розовые розы Розовые розы

Дом в Ричмонде в розовом цвете

AD
Летние каникулы с пользой: 4 нейроразвивающие игры Летние каникулы с пользой: 4 нейроразвивающие игры

Заниматься ли с ребенком летом или позволить ему расслабиться

Psychologies
10 первых работ великих советских авиаконструкторов 10 первых работ великих советских авиаконструкторов

10 первых самолётов великих советских конструкторов

Популярная механика
Открыть в приложении