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
Понаехали тут Понаехали тут

Кто решил, что москвичам нельзя брать под опеку детей из регионов?

Русский репортер
Мной управляют или я подчиняюсь? Мной управляют или я подчиняюсь?

Как распознать приемы, цель которых – подчинить нашу волю

Psychologies
Как устроен вантовый мост? Как устроен вантовый мост?

Из всех гигантских сооружений вантовые мосты, пожалуй, больше всех радуют глаз

Популярная механика
В комфорте и безопасности! Советы для отдыха на даче с малышом В комфорте и безопасности! Советы для отдыха на даче с малышом

Как организовать быт на даче, чтобы можно было приехать туда с ребенком?

9 месяцев
Тайная кнопка Тайная кнопка

Чем ближе мы друг к другу, тем больше влияем на поведение и восприятие близких

Psychologies
Станьте моим мужем Станьте моим мужем

Лето – маленькая жизнь, и прожить ее нужно так, чтобы зимой было что вспомнить

Лиза
Одна сатана Одна сатана

Чем избранницы футболистов сборной России пожертвовали ради семьи

StarHit
10 спортсменов, которые были пойманы на читерстве 10 спортсменов, которые были пойманы на читерстве

Самые интересные скандалы, связанных с нечестными спортсменами

Cosmopolitan
Праздник крепостных: что выиграет Путин от проведения чемпионата по футболу Праздник крепостных: что выиграет Путин от проведения чемпионата по футболу

Владимир Путин способен извлечь дивиденды из ультрадорогого футбольного турнира

Forbes
5 несуразных идей великих ученых 5 несуразных идей великих ученых

Наука необязательно должна быть скучной. Она может быть еще и сумасшедшей!

Maxim
Группа поддержки: кем работают жены футболистов Группа поддержки: кем работают жены футболистов

Жены футболистов, выступающих на чемпионате мира

Forbes
Война миров 1.0: как делали самое мощное обновление WoT Война миров 1.0: как делали самое мощное обновление WoT

World of Tanks получила самое глобальное обновление за всю историю

Популярная механика
Фальшивая реальность: как работает программа замены лиц Фальшивая реальность: как работает программа замены лиц

Приложение, позволяющее с легкостью подставлять другие лица в видео

CHIP
Трамп продолжает шокировать Европу Трамп продолжает шокировать Европу

Политическая элита Европы в шоке

Эксперт
Профессиональный пилот отвечает на глупые вопросы Профессиональный пилот отвечает на глупые вопросы

Алексей Титов (настоящий обыкновенный летчик) отвечает на наши глупые вопросы

Maxim
Стас, ты просто космос! Три причины, почему Россия разорвала Египет и вышла в плей-офф Стас, ты просто космос! Три причины, почему Россия разорвала Египет и вышла в плей-офф

Сборная России обыграла Египет со счетом 3:1 и вышла в плей-офф

Maxim
10 малоизвестных «Запорожцев» 10 малоизвестных «Запорожцев»

У ЗАЗ был целый ряд интересных машин, практически неизвестных непрофессионалам

Популярная механика
Наталья Водянова с детьми, Зара и множество других звезд на открытии ЧМ-2018 Наталья Водянова с детьми, Зара и множество других звезд на открытии ЧМ-2018

В России стартовал Чемпионат мира по футболу

Cosmopolitan
Ford Explorer: дело выгодное Ford Explorer: дело выгодное

Пятое поколение Explorer изменило традициям модели

АвтоМир
Власть Винни Власть Винни

Канадка Винни Харлоу для модельного бизнеса — прецедент

L’Officiel
Наркомания у животных: как она выглядит Наркомания у животных: как она выглядит

Даже представители фауны находят в природе разрушительные удовольствия.

Популярная механика
10 греческих автомобилей: очень редкие штучки! 10 греческих автомобилей: очень редкие штучки!

В Греции на самом деле очень неплохо развито автомобильное производство

Популярная механика
Ноутбук для поклонников игр: тестируем ASUS ROG G703 Ноутбук для поклонников игр: тестируем ASUS ROG G703

Разбираемся, сможет ли ноутбук ASUS ROG G703 подтвердить статус «игрового»

Популярная механика
Почем жена? Как в Англии жен продавали Почем жена? Как в Англии жен продавали

Муж ведет продавать жену. Картина эта в те времена никого не удивляла

Cosmopolitan
За что Черчесов так отомстил немцам? Сборная России назвала заявку на ЧМ За что Черчесов так отомстил немцам? Сборная России назвала заявку на ЧМ

У нас снова вопросы к тому, как устроен наш футбол

Maxim
Не отпущу свою дочь на выпускной! Не отпущу свою дочь на выпускной!

Можно ли лишать ребенка праздника только из-за собственных страхов

Лиза
Американцы покорили вершину Американцы покорили вершину

В США разработан самый мощный в мире суперкомпьютер

Эксперт
Вероника решает уцелеть, или несколько слов в защиту “Красного воробья” Вероника решает уцелеть, или несколько слов в защиту “Красного воробья”

В прокате “Красный воробей” — захватывающее собрание западных мифов о России

Esquire
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»

Комментаторы поделились своим мнением, кто станет главной звездой матча

Maxim
Открыть в приложении