Карбон для машин и самолетов: в чем секрет универсального материала

Раньше хоккейные клюшки были дубовыми и весили больше килограмма. При ударе по шайбе они давали сильную отдачу. В конце матча у хоккеистов ныли руки. На смену дубу пришел легкий алюминий. По прочности и силе бросков к нему не возникало никаких вопросов, однако контроль шайбы был очень плохим. А потом появился карбон, который сделал клюшку почти невесомой, научил ее хорошо амортизировать удар и беречь суставы. В каких еще сферах используется карбон? И почему этот материал такой дорогой? Об этом рассказывает программа "Знаете ли вы, что?" с Алексеем Иванченко на РЕН ТВ.

Карбоновые клюшки

Карбоновые клюшки изготавливают из ленты, состоящей из множества нитей – филаментов. Порвать одну нить с трудом, но можно, а вот много сплетенных вместе нитей уже нет. 

"Карбон – одно из распространенных названий углепластика. Он состоит из двух основных компонентов: углеродного волокна, которое, например, может быть переработано предварительно в ткань, и смолы, склеивающей волокна между собой", – рассказал генеральный директор компании-производителя композитных материалов Алексей Раннев.

Детали авто из углепластика 

Заменить стальные крылья, капот и двери на карбоновые – мечта многих автомобилистов. Углепластиковые кузовные детали сделают машину легче, а еще она станет почти вечной, потому что гнить в ней будет нечему. Отличное решение, только очень дорогое. Замена одного капота обойдется в сотни тысяч рублей.

Из карбона часто делают детали спортивных машин. Потому что для их владельцев критичен каждый грамм лишнего веса. Из углепластика  изготавливают и кокпит – капсулу пилота болида. При аварии на огромной скорости она спасает жизнь.

"Металлические и алюминиевые капоты сгибаются, а карбон до какого-то момента может просто отдемпфировать и вернуться к своей форме. Это в какой-то степени повышает безопасность", – отметил автоэксперт Глеб Адуховский.

Карбон в самолетостроении и медицине

Углеволокно используют в авиации, судостроении и при строительстве космических кораблей. Из него изготавливают детали, которые должны выдерживать огромные нагрузки и не гореть. 

Целиком из карбона изготавливают фюзеляжи и крылья легкомоторных самолетов. Но и тяжелые воздушные суда потихоньку тоже отказываются от алюминия в пользу карбона. Крылья российского пассажирского самолета МС-21 почти полностью сделаны из углеволокна. Это позволит экономить до семи процентов топлива.

Углепластики отлично зарекомендовали себя и в быту: из них делают мебель, велосипеды, часы. А еще этот материал все чаще применяют в медицине вместо тяжелого титана. 

Дороговизна материала

Недостаток у карбона только один – высокая цена. Килограмм углеволокна стоит в 20 раз больше, чем килограмм стали. Стоимость карбоновой ванны, например, может составлять 34 тысячи долларов. Почему так дорого? Во-первых, ванна мгновенно прогревается, а во-вторых, выдерживает большие нагрузки.

"Пока это все не автоматизировано, это люди делают. Даже самые продвинутые вертолеты в мире делаются вручную пока. Машины только-только начинают появляться", – объяснил промышленный дизайнер Владимир Пирожков. 

Инсайты инженерной мысли, история, научная аналитика и тайны нашей планеты – об этом и многом другом смотрите в программе "Знаете ли вы, что?" с Алексеем Иванченко на РЕН ТВ.