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
Самолёты с поворотным крылом Самолёты с поворотным крылом

История появления необычных самолетов

Популярная механика
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
Как помочь ребенку выбрать профессию Как помочь ребенку выбрать профессию

Как помочь подростку выбрать будущую профессию?

Psychologies
Так ли хороши здоровые отношения? Так ли хороши здоровые отношения?

Отношения развиваются постепенно. Действительно ли это то, что нам нужно?

Psychologies
«Футбол очень похож на балет» «Футбол очень похож на балет»

Спортивный комментатор Георгий Черданцев — о себе и о чемпионате мира по футболу

Добрые советы
Другой ракурс Другой ракурс

Краткая сводка звездных новостей

StarHit
Что женщина обязана сделать к 30 годам? Что женщина обязана сделать к 30 годам?

Женщины делятся историями о том, как общественное давление влияет на жизнь

Psychologies
Примите ванну с алмазами Примите ванну с алмазами

Компания РАМ разработала технологию наноалмазного гальванического покрытия

Эксперт
Рубаха-парень Рубаха-парень

Кендрик Ламар получил Пулитцеровскую премию на сцене Колумбийского университета

Esquire
«В детстве не наигрался» «В детстве не наигрался»

В какие игры можно или, наоборот, не стоит играть детям

Psychologies
Nintendo Labo Nintendo Labo

Nintendo Labo. Во имя картона и детей

Игромания
Вопрос на $32 млрд: зачем Владимир Путин опять ездил в Минск Вопрос на $32 млрд: зачем Владимир Путин опять ездил в Минск

Что обсуждали за закрытыми дверями два президента

Forbes
Ребенок — глава семьи? Ребенок — глава семьи?

Идет ли «детоцентризм» на пользу ребенку

Psychologies
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
Спокойствие утопающего. Почему Азия — не союзник для России Спокойствие утопающего. Почему Азия — не союзник для России

Стагнация российской экономики спокойно воспринимается на фоне систем Европы

Forbes
Розовые розы Розовые розы

Дом в Ричмонде в розовом цвете

AD
Фитнес для реабилитации: миф или реальность? Фитнес для реабилитации: миф или реальность?

Эксперты X-Fit рассказывают об актуальных трендах и методиках

Playboy
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
Партнерские роды: кого взять с собой в помощники? Партнерские роды: кого взять с собой в помощники?

Чем поможет партнер в родах? И кто им может стать?

9 месяцев
«Я не готова сближаться»: новые отношения после развода «Я не готова сближаться»: новые отношения после развода

Когда семейная жизнь заканчивается и на горизонте возникает новая привязанность

Psychologies
Да! Я сделал это! Да! Я сделал это!

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

Playboy
Nissan Patrol: добряк и обжора Nissan Patrol: добряк и обжора

Patrol собрал вокруг себя армию фанатов, которым нравилась его неубиваемость

АвтоМир
Джентльменский набор Милоша Биковича Джентльменский набор Милоша Биковича

Совместное интервью Givenchy и Maxim с актером Милошем Биковичем

Maxim
Александр Мальцев: «Я находился вне системы» Александр Мальцев: «Я находился вне системы»

Мужчина-синхронист, двукратный чемпион мира и Европы Александр Мальцев

Esquire
Медицина 4.0: данные важнее человека Медицина 4.0: данные важнее человека

Цифровая медицина обещает найти решения для любых проблем

CHIP
Лучшие шутки и байки об иностранцах, приехавших в Россию на ЧМ. Часть вторая! Лучшие шутки и байки об иностранцах, приехавших в Россию на ЧМ. Часть вторая!

Аттракцион «Чужеземные болельщики глазами россиян»

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
Даан Розегаарде: архитектор интерактивных пространств Даан Розегаарде: архитектор интерактивных пространств

Для художника Даана Розегаарде сияющая дорога стала визитной карточкой

Популярная механика
Ещё 10 редких японских автомобилей Ещё 10 редких японских автомобилей

Никаких Nissan и Toyota, только редкости!

Популярная механика
Открыть в приложении