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

5 полезных привычек, которые помогут экономить 5 полезных привычек, которые помогут экономить

Эти советы позволят вам не тратить лишние деньги, которых так часто не хватает

Популярная механика
Мной управляют или я подчиняюсь? Мной управляют или я подчиняюсь?

Как распознать приемы, цель которых – подчинить нашу волю

Psychologies
Дочери феи и дракона: как сестры Чынг собрали армию и освободили Древний Вьетнам Дочери феи и дракона: как сестры Чынг собрали армию и освободили Древний Вьетнам

Как сестры Чынг освободили Вьетнам из-под гнета Китая?

Forbes
Взаимовыгодная сделка Взаимовыгодная сделка

Зачем нужно предоставить пенсионным фондам возможность инвестировать

СНОБ
Лекарство от уныния: как философия помогает бороться с тревогой и внутренней пустотой Лекарство от уныния: как философия помогает бороться с тревогой и внутренней пустотой

Почему в мире бесконечных возможностей мы все чаще чувствуем тревогу, пустоту?

Forbes
Приключения итальянцев в Америке Приключения итальянцев в Америке

90 лет назад в США были казнены итальянские иммигранты Сакко и Ванцетти

Дилетант
Роналду или Месси, возвращение Бразилии и Новая Африка. Что нельзя пропустить на ЧМ-2018 Роналду или Месси, возвращение Бразилии и Новая Африка. Что нельзя пропустить на ЧМ-2018

Что, как и зачем смотреть на чемпионате мира по футболу

СНОБ
Как защитить здание от биологических разрушений? Как защитить здание от биологических разрушений?

Проблему биологического разрушения зданий решают новые строительные материалы

Популярная механика
Арсений Попов, «Импровизация» на ТНТ: «У нас в стране столько людей занимаются не тем, чем хотят» Арсений Попов, «Импровизация» на ТНТ: «У нас в стране столько людей занимаются не тем, чем хотят»

Интервью с одним из актеров шоу «Импровизация» Арсением Поповым

Maxim
Одна сатана Одна сатана

Чем избранницы футболистов сборной России пожертвовали ради семьи

StarHit
Как помочь ребенку выбрать профессию Как помочь ребенку выбрать профессию

Как помочь подростку выбрать будущую профессию?

Psychologies
Тест и обзор OnePlus 6 128Гб: убийца флагманов в стеклянном доспехе Тест и обзор OnePlus 6 128Гб: убийца флагманов в стеклянном доспехе

Россия ждет его с нетерпением OnePlus 6

CHIP
Токсичные мысли: чем они вредны и как их избежать Токсичные мысли: чем они вредны и как их избежать

О чем вы говорите с близкими? Как токсичная информация влияет на нашу жизнь

Psychologies
17 высказываний о смелости и мужестве, которые помогут не падать духом 17 высказываний о смелости и мужестве, которые помогут не падать духом

Несколько цитат о мужестве, которые помогут набраться сил

Psychologies
Как спрятать голову в железо: боевые шлемы Средневековья Как спрятать голову в железо: боевые шлемы Средневековья

Современные реконструкторы идут по следам кузнецов-виртуозов Средних веков

Популярная механика
Главный русский антигерой Главный русский антигерой

Судьба Григория Распутина стала темой десятков экранизаций за последние сто лет

Дилетант
Пыльца полетела Пыльца полетела

Из носа льет, глаза слезятся... Стоп! А может быть, дело совсем не в насморке?

Лиза
Лучшие кроссовки мая 2018 Лучшие кроссовки мая 2018

«Конверсы» Вирджила Абло и джинсовые «вэнсы»

Esquire
Блог на миллион долларов: как заработать состояние в интернете Блог на миллион долларов: как заработать состояние в интернете

Как определиться с тематикой блога, привлечь в него аудиторию и заработать

Forbes
Миллиардер Олег Тиньков рассказал Владимиру Познеру о смерти, мазохизме и бизнесе Миллиардер Олег Тиньков рассказал Владимиру Познеру о смерти, мазохизме и бизнесе

Банкир и миллиардер считает, что смерть — лучшее изобретение Бога

Forbes
След на воде След на воде

Шлюп Ngoni постройки голландской верфи Royal Huisman

Robb Report
Александр Цыпкин: удивительно банальная и практически экзистенциальная история Александр Цыпкин: удивительно банальная и практически экзистенциальная история

Александр Цыпкин написал для Cosmo колонку.

Cosmopolitan
Трамп и бедность. Половина россиян не смогут поехать в отпуск летом Трамп и бедность. Половина россиян не смогут поехать в отпуск летом

Провести летний отпуск дома будут вынуждены 45% россиян

Forbes
Знойные красотки в кино: открытие купального сезона Знойные красотки в кино: открытие купального сезона

Список фильмов с самыми красивыми актрисами в бикини

Playboy
Еще раз про любовь Еще раз про любовь

Интервью с певицей Верой Брежневой

Домашний Очаг
Jurassic World: Evolution и другие главные игровые новинки месяца Jurassic World: Evolution и другие главные игровые новинки месяца

Warhammer 40,000, Frostpunk, Raging Justice, The Crew 2, Vampyr, Evoland 2

Maxim
От Аль Пачино до Джима Керри: 16 звезд, начинавших карьеру с грязной работы От Аль Пачино до Джима Керри: 16 звезд, начинавших карьеру с грязной работы

Порой кажется, что все звезды Голливуда родились успешными, но это далеко не так

Playboy
Есть, чтобы жить, чтобы есть Есть, чтобы жить, чтобы есть

Компромисс, к которому пришли гастрокритики, шеф-повара и их друзья

Vogue
«В технику я верю полностью»: тайна гибели Юрия Гагарина «В технику я верю полностью»: тайна гибели Юрия Гагарина

В обстоятельствах смерти Юрия Гагарина до сих пор остается много белых пятен

Cosmopolitan
Приемный сын Вуди Аллена выступил в защиту отца Приемный сын Вуди Аллена выступил в защиту отца

Приемный сын Вуди Аллена выступил в защиту отца, обвиняемого в педофилии

Esquire
Открыть в приложении