От деревяшек до композитных материалов

Из каких материалов будут делать кузов автомобилей будущего?

В начале прошлого века кузова автомобилей делали из дерева — и каркас, и обшивку. Правда, они не были несущими. Все нагрузки воспринимала жесткая рама

Но, когда выпуск автомобилей стал массовым производством, деревянные кузова оказались нетехнологичными, очень трудоемкими и упорно не поддающимися механизации. Тогда полностью деревянные кузова стали менять на конструкцию со стальными панелями, укрепленными на деревянном каркасе. При езде по колдобинам такие машины романтично поскрипывали, а отсырев, интенсивно гнили.
Зато в Америке из деревянных кузовов типа Woody сформировался целый стиль. Полугрузовые и пассажирские деревянные кузова начали делать Dodge, Hudson, Chevrolet и даже Buick. В довоенной Германии фирма DKW выпускала массовую малолитражку с кузовом из фанеры и дерматина, в основе которого был деревянный каркас. Любопытно, что даже в полувековом возрасте кузова DKW не имели следов гниения. Говорят, что заготовки для брусьев каркаса долгие месяцы выдерживали в жидком коровьем навозе, получая в итоге органический деревянный композит. А последним серийным произведением автостроения с деревянным кузовом стал английский Marcos. Потом на долгие годы традиционным материалом для изготовления автомобильных кузовов стала тонколистовая сталь.
Вслед за различными защитными покрытиями — такими, как фосфатирование и катофорез, с 1970‑х годов автостроители начали широко применять стальной лист с двусторонней оцинковкой. Наиболее активно технологию горячей оцинковки использовали производители люксовых автомобилей, давая на них десятилетние гарантии от сквозных очагов ржавчины.
Вообще-то на несущий кузов приходится половина всей массы автомобиля. Поэтому неудивительно, что многие компании пристально приглядывались к алюминиевым сплавам.  
И все же на протяжении всей истории автомобилестроения конструкторы стремились найти альтернативу в виде пластиков и композитов. Та же самая фирма DKW, прославившаяся долгоиграющими деревянными кузовами, после вой­ны разработала специальный материал «дуропласт» — очесы хлопка, пропитанные фенольными смолами и отформованные под высоким давлением. Материал пришелся к месту для производства автомобилей Trabant. Машин с такими кузовами выпущено очень много. Хотя злые языки утверждали, что деталями из этого материала охотно питались в гаражах изголодавшиеся зимой крысы.
В Соединенных Штатах была разработана своя технология изготовления стеклопластиковых кузовов — вакуумное формование панелей из стеклотканей, пропитанных синтетическими смолами. Потом пошли дальше. Разработали особую технологию и стали формовать из пластика кузова гоночных автомобилей, дав начало новой тенденции в автоспорте. В Советском Союзе тоже экспериментировали со стеклопластиковыми кузовами. Началось все в 1958 году. Тогда на Московском автозаводе им. И.А. Лихачева сделали опытный образец спортивного ЗИЛ-112. Позже появился целый микроавтобус «Старт».  
Современное автостроение использует свыше шестидесяти разновидностей пластика, поликарбонатов, полиуретана и др. Если полвека назад в автомобиле было пять килограммов пластиковых деталей, то сегодня картина совсем другая. Их уже полторы сотни.  
А из аэрокосмической промышленности в автомобильную пришли различные композитные материалы. Основой большинства из них стали волокна или нити углерода в сочетании с различными смолами. Такие материалы, получившие название «углепластики», исключительно легкие и прочные. Но инженеры идут дальше и делают из углепластика не только кузовные детали, но даже картеры коробки передач. Чтобы оценить перспективность этого материала, достаточно вспомнить, что еще недавно алюминиевые кузова считались дорогими и нетехнологичными. Новые материалы находят применение у конструкторов и технологов не сразу, однако время берет свое.