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
Тревожный звоночек Тревожный звоночек

Как Google Duplex ведёт нас в киберпанк-будущее

Мир Фантастики
NASA неправильно считает астероиды? NASA неправильно считает астероиды?

Ошибки и даже признаки фальсификации в работе проекта NASA

Популярная механика
В каких продуктах есть белки? 7 главных альтернатив мясу В каких продуктах есть белки? 7 главных альтернатив мясу

Вы решили отказаться от мяса или снизить его потребление?

Playboy
Щёлкающие аппараты Карла Лаутмана Щёлкающие аппараты Карла Лаутмана

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

Популярная механика
Национальный характер: как на самом деле одеваются женщины из разных стран Национальный характер: как на самом деле одеваются женщины из разных стран

Особенности стиля француженок, американок, азиаток и русских женщин

Cosmopolitan
12 фактов о сериале «Место встречи изменить нельзя» 12 фактов о сериале «Место встречи изменить нельзя»

Читай смело — мы не раскроем, кто оказался убийцей!

Maxim
После этого текста ты полюбишь прививки, атомную энергию и всё остальное, что тебя так пугало! После этого текста ты полюбишь прививки, атомную энергию и всё остальное, что тебя так пугало!

Почему многие люди так не любят прогресс?

Maxim
«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
Женская лига Женская лига

Инструкция по выживанию в женском коллективе

Лиза
Никита Радимов. «Мамины песни мне не нравятся» Никита Радимов. «Мамины песни мне не нравятся»

Сын Татьяны Булановой рассказал, с кем переписывается втайне от родителей

StarHit
В чем идти на свадьбу к другу В чем идти на свадьбу к другу

Дресс-код на свадьбе придуман не для того, чтобы его нарушать

GQ
Публицистика вместо действий Публицистика вместо действий

Актуальные вопросы и проблемные узлы экономической политики

Эксперт
«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
Дождь нефтедолларов: Алекперов и Федун получат больше $1 млрд от «Лукойла» Дождь нефтедолларов: Алекперов и Федун получат больше $1 млрд от «Лукойла»

Всего «Лукойл» направит на дивиденды 44% прибыли 2017 года по МСФО,

Forbes
«Запреты рождают инфантилизм» «Запреты рождают инфантилизм»

О целесообразности борьбы с гаджетами в школе

Огонёк
Подводный мир Себу Подводный мир Себу

Хотите попробовать новое, захватывающее и неординарное – вам точно на Себу!

АвтоМир
Бразильские фанаты в Москве оскорбили ничего не подозревающую россиянку (видео) Бразильские фанаты в Москве оскорбили ничего не подозревающую россиянку (видео)

16 июня в сети появилось скандальное видео

Playboy
Не переходи мне дорогу: самые страшные истории, рассказанные водителями Не переходи мне дорогу: самые страшные истории, рассказанные водителями

Пользователи Reddit поделились историями, которые приключились с ними за рулем

Cosmopolitan
Теннисный гардероб — по случаю открытия Уимблдона Теннисный гардероб — по случаю открытия Уимблдона

По случаю открытия Уимблдонского турнира, добавьте белого в гардероб

Esquire
Нет визы — нет стадиона: Роман Абрамович остановил стройку новой арены для «Челси» Нет визы — нет стадиона: Роман Абрамович остановил стройку новой арены для «Челси»

Роман Абрамович заморозил проект по реконструкции стадиона для клуба «Челси»

Forbes
Губернаторы-капиталисты. Кто ушел от миллиардеров на госслужбу Губернаторы-капиталисты. Кто ушел от миллиардеров на госслужбу

Карьерный путь и биография губернаторов

Forbes
Идти в IT Идти в IT

Наталья Касперская о женщинах в сфере IT

Cosmopolitan
Джош Бролин: «Для меня важно не потерять возможность рассказывать истории» Джош Бролин: «Для меня важно не потерять возможность рассказывать истории»

Лето 2018 года для 50-летнего Джоша Бролина определенно задалось

Esquire
«Везёт тому, кто везёт»: правила бизнеса Владимира Лисина «Везёт тому, кто везёт»: правила бизнеса Владимира Лисина

Богатейший бизнесмен России — о приватизации, ликвидации зла и личных амбициях

Forbes
Владимир «RodjER» Никогосян: «Родители поменяли мнение об игре, когда я принёс первые деньги» Владимир «RodjER» Никогосян: «Родители поменяли мнение об игре, когда я принёс первые деньги»

Главный турнир года в мире киберспорта — The International 2018 всё ближе

Maxim
Не повторять судьбу матери Не повторять судьбу матери

Почему ты не можешь избежать маминых ошибок и можно ли с этим справиться

Лиза
«Оно того не стоило» «Оно того не стоило»

Интервью с Сергеем Григоровичем

Игромания
Я бы в блогеры пошел Я бы в блогеры пошел

В России может появиться профессия «блогер»

Огонёк
«Мы можем сдержать маховик несправедливости» «Мы можем сдержать маховик несправедливости»

Глава Сахаровского центра — о жизни под клеймом «иноагента»

Русский репортер
Открыть в приложении