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
10 невероятно красивых гусениц 10 невероятно красивых гусениц

Некоторые гусеницы способны поразить кого угодно своей эффектной внешностью

Популярная механика
Лучшие шутки дня и кадр из нового Тарантино! Лучшие шутки дня и кадр из нового Тарантино!

Безопасный дайджест авторского юмора с авторской орфографией

Maxim
Выпускной: чем проще, тем лучше? Выпускной: чем проще, тем лучше?

Современные школьники все реже хотят участвовать в «ярмарке тщеславия»

Psychologies
Море впечатлений Море впечатлений

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

АвтоМир
Салонные игры Салонные игры

Машина – целый интерактивный мультимедийный комплекс.

АвтоМир
Как переплавить город Как переплавить город

Сколько неуемных людей нужно для изменения жизни

Русский репортер
Константин Воробьёв Константин Воробьёв

Константин Воробьёв как зеркало русской военной прозы

Дилетант
Россия дойдет до полуфинала! Пять причин, почему наша сборная выстрелит на чемпионате мира Россия дойдет до полуфинала! Пять причин, почему наша сборная выстрелит на чемпионате мира

MAXIM поднимает тебе настроение перед домашним чемпионатом мира

Maxim
Животная месть: 10 зверей, которые отомстили людям Животная месть: 10 зверей, которые отомстили людям

10 любопытных случаев, когда животные мстили людям

Cosmopolitan
Первая вместе с Бьорк Первая вместе с Бьорк

15 июня в Москве выступит исландская певица Эмилиана Торрини

Esquire
Роды на целый год меняют голос женщины Роды на целый год меняют голос женщины

После рождения ребенка голос женщины становится ниже на полтора-два тона

Популярная механика
Бездна вкуса: посмотри, как монстры шоу-биза сорят своими миллионами на кастомные чопперы Бездна вкуса: посмотри, как монстры шоу-биза сорят своими миллионами на кастомные чопперы

На чем гоняют Уилл Смит, Лэнс Армстронг и Санта-Клаус

Maxim
10 событий июля в Москве: джазовые и рок-концерты, лучшие выставки и фестивали 10 событий июля в Москве: джазовые и рок-концерты, лучшие выставки и фестивали

Какие события не оставить без внимания в июле

Cosmopolitan
Чемпионат: русские проигрывают Чемпионат: русские проигрывают

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

Psychologies
Правила жизни Эдварда Сноудена Правила жизни Эдварда Сноудена

Бывший сотрудник АНБ и ЦРУ, 35 лет, Москва

Esquire
Жена Александра Кержакова рассказала о его изменах, шантаже и рукоприкладстве Жена Александра Кержакова рассказала о его изменах, шантаже и рукоприкладстве

В мае жена Александра Кержакова Милана сообщила, что они расстались

Cosmopolitan
Щёлкающие аппараты Карла Лаутмана Щёлкающие аппараты Карла Лаутмана

На столе стоят два телеграфных ключа и «беседуют» между собой

Популярная механика
Знаменитости, которые инсценировали свою смерть (и что из этого вышло) Знаменитости, которые инсценировали свою смерть (и что из этого вышло)

У каждого из героев нашей подборки была своя причина "похоронить себя".

Cosmopolitan
Иностранный легион: сколько Россия заработает на болельщиках чемпионата мира-2018 Иностранный легион: сколько Россия заработает на болельщиках чемпионата мира-2018

Forbes разбирается, фанаты каких сборных потратят в России больше всего

Forbes
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
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
Электронные декорации в театре: как это работает Электронные декорации в театре: как это работает

Мы присутствуем при рождении новой театральной профессии

Популярная механика
Как принять участие в соревнованиях диджеев Как принять участие в соревнованиях диджеев

Диджеинг — не только легитимный способ приходить домой под утро

Maxim
И для зрения полезно: 10 вкусных продуктов, богатых витамином А И для зрения полезно: 10 вкусных продуктов, богатых витамином А

Несколько вкусных продуктов, богатых витамином А (и не только!)

Cosmopolitan
Идти в IT Идти в IT

Наталья Касперская о женщинах в сфере IT

Cosmopolitan
Великолепная восьмёрка Великолепная восьмёрка

Яркие премьеры ведущих яхтенных верфей мира

Robb Report
Чувствуем ли мы внутригалактическое поле? Чувствуем ли мы внутригалактическое поле?

Физики ломают головы над нарушением комбинированной четности при распаде частиц

Популярная механика
Защита и лучшее нападение Защита и лучшее нападение

Встре­ча с тре­мя то­по­вы­ми рос­сий­ски­ми иг­ро­ка­ми по но­вым пра­ви­лам

Glamour
От «Беспечного ездока» до «Безумного Макса»: 9 самых крутых фильмов с мотоциклами От «Беспечного ездока» до «Безумного Макса»: 9 самых крутых фильмов с мотоциклами

Два колеса или четыре? Скорее всего, ты дал ответ на этот вопрос не задумываясь

Playboy
Открыть в приложении