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
Алло, гараж! Алло, гараж!

Квартира в быв­шем про­мыш­лен­ном га­ра­же в Москве

AD
«Быть бабушкой — это верить в своих детей как родителей» «Быть бабушкой — это верить в своих детей как родителей»

Как выстроить отношения со взрослыми детьми

Psychologies
Гори, гори ясно: 20 лучших SPF-средств для идеального загара Гори, гори ясно: 20 лучших SPF-средств для идеального загара

Самое время обновить свою косметичку солнцезащитных средств

Cosmopolitan
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
Международный день защиты детей в Музее AZ вместе с фондом Международный день защиты детей в Музее AZ вместе с фондом

В поддержку благотворительного фонда «Найди семью» собрано 1 672 360 рублей

Cosmopolitan
Может, бросить это дело? Может, бросить это дело?

Надо ли все начатое доводить до конца

Лиза
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
По Балтике со вкусом По Балтике со вкусом

Что тебя ждет в морском круизе

Лиза
Цвет и фактура Цвет и фактура

Смелые цветовые решения и сочетания вдохновляют на изменения

Домашний Очаг
После разберутся: сколько стоит самый необычный стадион чемпионата мира — 2018 После разберутся: сколько стоит самый необычный стадион чемпионата мира — 2018

Как в Екатеринбурге за 13 млрд рублей реконструировали новый стадион

Forbes
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
11 правил переписки с мужчиной, которые экономят твои нервы и время 11 правил переписки с мужчиной, которые экономят твои нервы и время

Как переписываться с мужчиной твоей мечты

Cosmopolitan
Как Тетрис захватил мир: правдивая история культовой игры Как Тетрис захватил мир: правдивая история культовой игры

Мы раскопали историю тетриса! Чтоб ты знал

Maxim
Печальный прогноз. ФАС не нашла нарушений в росте тарифов ЖКХ с 1 июля Печальный прогноз. ФАС не нашла нарушений в росте тарифов ЖКХ с 1 июля

ФАС считает предстоящее 1 июля 2018 года повышение цен вполне плановым

Forbes
Фанат на всю голову Фанат на всю голову

14 июня в России стартовал чемпионат мира по футболу

StarHit
Как коллекционировать сумки Hermès Как коллекционировать сумки Hermès

Подробная инструкция от эксперта аукционного дома Christie’s

Vogue
Салонные игры Салонные игры

Машина – целый интерактивный мультимедийный комплекс.

АвтоМир
Рецепт итальянской пиццы дома: секреты и лайфхаки Рецепт итальянской пиццы дома: секреты и лайфхаки

Пицца — одно из самых популярных блюд в мире

Playboy
5 шагов, чтобы расстаться осознанно 5 шагов, чтобы расстаться осознанно

Осознанное расставание при разводе — это неожиданно

Psychologies

На "Кинотавре" показали новый фильм Дуни Смирновой

Esquire
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
Околофутбола Околофутбола

Что слышат ученые в реве толпы на стадионе

Русский репортер
Удар по занятости. Чем повышение пенсионного возраста опасно для российской экономики Удар по занятости. Чем повышение пенсионного возраста опасно для российской экономики

Россия рискует пойти по стопам некоторых стран ЕС

Forbes
Охотник на лис. Как распознать проблемного сотрудника на собеседовании Охотник на лис. Как распознать проблемного сотрудника на собеседовании

Как выявить ненадежных и откровенно вредных для компании людей

Forbes
Оставить с носом: зачем Boeing избавляется от своих поставщиков Оставить с носом: зачем Boeing избавляется от своих поставщиков

Boeing может начать самостоятельное производство деталей для своих самолетов

Forbes
На “Кинотавре” показали “Сердце мира” Наталии Мещаниновой; кажется, вот она — новая «Аритмия» На “Кинотавре” показали “Сердце мира” Наталии Мещаниновой; кажется, вот она — новая «Аритмия»

Один из сквозных сюжетов Мещаниновой — застывшее в янтаре время

Esquire
10 лучших клипов Канье Уэста 10 лучших клипов Канье Уэста

В день рождения музыканта вспоминаем его самые яркие видео

Esquire
Стадионы Чемпионата мира: вид с высоты птичьего полета Стадионы Чемпионата мира: вид с высоты птичьего полета

Спутниковые снимки 12 российских стадионов

Esquire
«С возвращением, ребята!»: реакция сети на первое поражение России на ЧМ-2018 «С возвращением, ребята!»: реакция сети на первое поражение России на ЧМ-2018

Наши футболисты потерпели первое поражение на ЧМ-2018 со счетом 0:3

Playboy
Открыть в приложении