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
Современные дети глазами учителей Современные дети глазами учителей

Отличается ли новое поколение школьников от прежнего, и если да, то чем

Psychologies
Бизнес против экологии. Чем опасна искусственно выращенная рыба Бизнес против экологии. Чем опасна искусственно выращенная рыба

Значительная часть рыбы, которую едят люди, выращена в искусственных условиях

Forbes
5 ресторанов, где можно познакомиться с иностранцами 5 ресторанов, где можно познакомиться с иностранцами

Выбирать ресторан или национальность своего футбольного парня – тебе!

Cosmopolitan
Станция Старшенбауманская Станция Старшенбауманская

Женщина, которую мы любим

Esquire
Цвет и фактура Цвет и фактура

Смелые цветовые решения и сочетания вдохновляют на изменения

Домашний Очаг
Положение вне игры Положение вне игры

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

Psychologies
Кошмар, мальчик играет в куклы! Кошмар, мальчик играет в куклы!

Почему мальчики играют в куклы

Лиза
Да! Я сделал это! Да! Я сделал это!

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

Playboy
Почему нужно смотреть гонки: статья для чайников Почему нужно смотреть гонки: статья для чайников

Почему именно сейчас, летом 2018 года, надо начать смотреть гонки

Популярная механика
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
Лучшие шутки о росте цен на бензин Лучшие шутки о росте цен на бензин

Российские автомобилисты устали отчаиваться и нашли в себе силы для едкой иронии

Maxim
10 итальянских гоночных автомобилей 10 итальянских гоночных автомобилей

Поговорим о редких итальянских гоночных машинах

Популярная механика
«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
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
Ещё 10 автомобилей из Швеции Ещё 10 автомобилей из Швеции

Вторая часть обзора шведского автопрома

Популярная механика
Высокий сезон: цены на машины вырастут, и содержать их станет дороже Высокий сезон: цены на машины вырастут, и содержать их станет дороже

Владеть автомобилем становится все накладнее: дорожают и новые, и старые авто

Forbes
Медведев объявил о повышении пенсионного возраста с 2019 года Медведев объявил о повышении пенсионного возраста с 2019 года

Возраст выхода мужчин на пенсию составит 65 лет, а женщин 63 года

Forbes

Сэру Полу Маккартни 18 июня исполнилось 76 лет

Esquire
Как защитить здание от биологических разрушений? Как защитить здание от биологических разрушений?

Проблему биологического разрушения зданий решают новые строительные материалы

Популярная механика
Чекисты против английской разведки Чекисты против английской разведки

Английский разведчик Поль Дюкс

Дилетант
Точечный старт: может ли реактивный истребитель взлететь с места Точечный старт: может ли реактивный истребитель взлететь с места

Мобильные аэродромы в самых неожиданных местах

Популярная механика
Чопнутые на всю голову: культовые мотоциклы американской мечты Чопнутые на всю голову: культовые мотоциклы американской мечты

Знаешь где у мотоцикла обезьянья вешалка? Слушай, значит, сюда…

Maxim
Мышечный тонус Мышечный тонус

Препарат, который заменит собой физкультуру и тренажеры

GQ
5 шагов, чтобы расстаться осознанно 5 шагов, чтобы расстаться осознанно

Осознанное расставание при разводе — это неожиданно

Psychologies
Ты его отец! Ты его отец!

Для установления отцовства часто приходится обращаться в суд

Лиза
Детский лагерь: научиться «жить в стае» Детский лагерь: научиться «жить в стае»

Слезы в день отъезда, тоска по дому – переживаний в лагерной жизни достаточно

Psychologies
«Я отдал дочь в ясли и чувствую, как будто бросил ее» «Я отдал дочь в ясли и чувствую, как будто бросил ее»

Роль отца в наши дни меняется на глазах

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

Только не воспринимайте пиджак на голое тело как руководство к действию

GQ
Если вам за 20: 5 причин повышенной тревожности Если вам за 20: 5 причин повышенной тревожности

Источники тревоги и что с ними делать

Psychologies
Открыть в приложении