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
Кошелек или жизнь? Кошелек или жизнь?

спор между пассажирскими версиями двух коммерческих «каблучков»

АвтоМир
20 лет спустя: история Audi в России 20 лет спустя: история Audi в России

Audi отмечает 20-летний юбилей своей деятельности на российском рынке

Playboy
Анна Матисон: Анна Матисон:

Анна Матисон - о новом проекте и об отношениях с мужем

Cosmopolitan
Ненакрашенная я такая страшная? Ненакрашенная я такая страшная?

Героиня требует, чтобы муж любил ее за естественную красоту

Лиза
Резкий разворот. Насколько ослабнет рубль из-за политики ЦБ Резкий разворот. Насколько ослабнет рубль из-за политики ЦБ

Решение ЦБ повременить со снижением ключевой ставки имеет последствия

Forbes
4 причины, почему вы чувствуете себя неуспешными 4 причины, почему вы чувствуете себя неуспешными

Как неправильное воспитание в детстве мешает ценить себя во взрослом возрасте?

Psychologies
Дневник Жанны Бадоевой: невероятные места в России, о которых вы не подозреваете Дневник Жанны Бадоевой: невероятные места в России, о которых вы не подозреваете

Путеводитель по России в нескольких частях

Cosmopolitan
Комментаторы «Матч ТВ» Михаил Моссаковский и Денис Казанский: «Дзюба заслужил место в основе» Комментаторы «Матч ТВ» Михаил Моссаковский и Денис Казанский: «Дзюба заслужил место в основе»

Кто станет главной звездой матча Россия – Египет

Maxim
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
Легенда о любви Легенда о любви

Адажио Марии Александровой и Владислава Лантратова за сценой Большого театра

Tatler
Не просто фантастика Не просто фантастика

Городской тест-драйв беспилотного автомобиля

Популярная механика
Летние каникулы с пользой: 4 нейроразвивающие игры Летние каникулы с пользой: 4 нейроразвивающие игры

Заниматься ли с ребенком летом или позволить ему расслабиться

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

Современные школьники все реже хотят участвовать в «ярмарке тщеславия»

Psychologies
Футбол без экономики. Почему рост авторитета России не измерить деньгами Футбол без экономики. Почему рост авторитета России не измерить деньгами

За организацию чемпионата мира уже не стыдно

Forbes
Дробовик от мух и чехол-шокер: безумные краудфандинговые кампании Дробовик от мух и чехол-шокер: безумные краудфандинговые кампании

Люди согласятся вложить деньги в твою идею, какой бы безумной она ни была

Playboy
Сколько можно спать? Сколько можно спать?

Еще несколько сотен лет назад европейцы спали дважды за сутки

Популярная механика
Полный набор лучших приемов борьбы с бессонницей (отобрано и проверено на себе) Полный набор лучших приемов борьбы с бессонницей (отобрано и проверено на себе)

Я сплю хорошо, за исключением тех моментов, когда нервничаю

Psychologies
Если на вас напали пираты Если на вас напали пираты

«Татлер» пугает беспечных яхтсменов. И советует, что делать, чтобы спастись

Tatler
Фонд будущих накоплений Фонд будущих накоплений

Экономист Евгений Гонтмахер — о путях выхода из пенсионного кризиса

Огонёк
Константин Воробьёв Константин Воробьёв

Константин Воробьёв как зеркало русской военной прозы

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

Выносливый и модный автомобиль для реальной жизни

Maxim
Все в одной рубашке: 14 правил для младенцев в британской королевской семье Все в одной рубашке: 14 правил для младенцев в британской королевской семье

В британской королевской семье есть правила на любую тему

Cosmopolitan
Даосские практики: как повысить уверенность в себе Даосские практики: как повысить уверенность в себе

Уверенность зависит от количества энергии и специфики ее циркуляции по телу

Psychologies
Каково быть единственным ребенком, когда ты уже взрослый Каково быть единственным ребенком, когда ты уже взрослый

Что беспокоит единственных детей, когда они вырастают?

Psychologies
«Танцы о любви» в Петербурге «Танцы о любви» в Петербурге

Традиционный вечер современной хореографии «Танцы о любви» поменял прописку

СНОБ
От гривны подальше От гривны подальше

Отток рабочих рук с Украины принимает масштабы угрозы национальной безопасности

Огонёк
«Убийца 2» — редкий сиквел, оказавшийся лучше оригинала «Убийца 2» — редкий сиквел, оказавшийся лучше оригинала

В прокате — «Убийца 2: Против всех» — триллер о борьбе ЦРУ и наркокартелей

Esquire
Чемпионат: русские проигрывают Чемпионат: русские проигрывают

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

Psychologies
Наркомания у животных: как она выглядит Наркомания у животных: как она выглядит

Даже представители фауны находят в природе разрушительные удовольствия.

Популярная механика
Открыть в приложении