Реферат: Неоценимый вклад ученых-физиков СССР в Великую Победу
9 мая 2010 года исполнится 65 лет со дня Великой Победы советского народа в Великой Отечественной войне. Многонациональный народ нашей страны в борьбе выстоял, и не просто выстоял, а победил, сокрушив фашизм, освободив от него Украину, Белоруссию, Прибалтику, многие государства Версточной Европы. Победа СССР над фашизмом навсегда вписана золотыми буквами в историю человечества. На разгром врага, на Победу работала вся страна - и воины, и тыл: женщины, старики, дети. День Победы «приближали как могли» все, но огромный вклад, до сих пор не оцененный по достоинству, внесли ученые страны.
Великая Отечественная война для советского народа началась 22 июня 1941 г. Уже 23 июня состоялось внеочередное расширенное заседание Президиума Академии наук СССР, который принял решение направить все силы и средства на быстрейшее завершение работ важных для обороны и народного хозяйства страны. Уже через 5 дней, 28 июня Академия наук обратилась к ученым всех стран с призывом сплотить силы для защиты человеческой культуры от фашизма. В нем также говорилось: «В этот час решительного боя советские ученые идут со своим народом, отдавая все силы борьбе с фашистскими поджигателями войны - во имя защиты своей Родины и во имя защиты мировой науки и спасения культуры, служащей всему человечеству».
Война всколыхнула весь народ, в том числе и людей занимающихся наукой, и, конечно, физиков и химиков. Всем понятно, что значительную роль в создании современного оружия играет техника, основой которой служит физическая наука. Какой бы новый вид вооружения не создавался, он неминуемо опирается на физические законы: рождалось первое артиллерийское оружие - приходилось учитывать законы движения тел (снаряда), сопротивление воздуха, расширение газов и деформацию металла; создавались подводные лодки – и на первое место выступали законы движения тел в жидкостях, учет архимедовой силы; проблемы бомбометания привели к необходимости составления таблиц, позволяющих находить оптимальное время для сброса бомб на цель.
Готовясь к войне, фашисты рассчитывали уничтожить основную часть нашего военного флота неожиданным мощным ударом, а другую «запереть» на морских базах с помощью различного типа мин - секретного и грозного оружия - и постепенно ликвидировать. Адмирал Н.Т. Кузнецов говорил, что кардинальную помощь флоту могла оказать только квалифицированная научная сила. И эта помощь пришла.
Еще до войны в Ленинградском физико-техническом институте под руководством профессора А.П. Александрова группой ученых были начаты работы по уменьшению возможности поражения кораблей магнитный минами. В их ходе был создан обмоточный метод размагничивания судов.
Известно, что земной шар создает вокруг себя магнитное поле. Оно небольшое по величине, всего около десятитысячной доли Теслы. Однако его достаточно, чтобы ориентировать стрелку компаса по своим силовым линиям. Если в этом поле находится массивный предмет, например, корабль, и железа (вернее стали) в нем много, несколько тысяч тонн, то магнитное поле концентрируется и может увеличиться в несколько десятков раз. С одной стороны, для навигации с использованием компаса в качестве указателя направления движения корабля это мешает. Корабль искажает истинное направление земного магнитного поля, приходится учитывать влияние стального корпуса на компас. Но, с другой стороны, это усиленное кораблем магнитное поле может проявиться и таким образом, что способно привести в действие какой-нибудь механизм, поворачивающийся под влиянием магнитной силы и замыкающий электрическую цепь. В эту цепь можно включить детонатор, погруженный во взрывчатое вещество мины. Такие мины отличаются от обычных, на которые корабль непосредственно натыкается и этим вызывает взрыв, тем, что лежат на дне моря, и взрываются на расстоянии - под действием лишь магнитного поля корабля.
С началом войны работа по размагничиванию судов активизировалась. К августу 1941 года ученые защитили от магнитных мин основную часть боевых кораблей на всех действующих флотах и флотилиях. Этот подвиг ученых увековечен памятником им в Севастополе. На кораблях специальным образом располагали большие катушки из проводов, по которым пропускался электрический ток. Он порождал магнитное поле, компенсирующее поле корабля, т.е. поле прямо противоположного направления. Все боевые корабли подвергались в портах «антимагнитной обработке» и выходили в море размагниченными. Тем самым были спасены многие тысячи жизней наших военных моряков. Понятно, что для такой работы потребовались знания физиков, хорошие физические лаборатории, что и определило ее успех.
В начале войны к ученым обратились представители инженерных войск с просьбой выяснить, нельзя ли разработать подобную мину не для кораблей, а для танков. Эта работа была сделана на Урале. Физикам предоставили несколько танков. Провели измерения магнитного поля под ними на разных глубинах. Оказалось, что поле довольно заметное, и можно было попробовать применить магнитный механизм для подрыва танков. Однако ставилось важное дополнительное требование: сама мина должна содержать как можно меньше металла. Ведь к тому времени уже были разработаны миноискатели.
Потребовалось придумать специальный сплав для своеобразной стрелки «компаса», замыкающего цепь, содержащую небольшую батарейку, сплав, легко намагничивающийся под действием поля танка. В результате работы суммарное количество металла ограничивалось 2-3 граммами на одну мину, а магнитик из сплава был настолько хорош, что позволял подорвать не только танк, но и автомашину. Что уж говорить о паровозах...
Ученых страны ждало серьезное испытание: враг наступал; его армии неумолимо двигались на восток. С первых дней войны по решению ЦК партии и Государственного Комитета Обороны началась эвакуация научных учреждений и вузов, прежде всего из прифронтовой полосы в отдаленные от нее места. Она была объявлена важнейшим государственным делом: нужно было во что бы то ни стало сохранить и ученых, и научную базу страны. Поэтому физические, физико-технические, химические научные институты и вузы, а также президиум Академии наук были вывезены в эвакуацию в Казань. Лозунг «Все для фронта, все для победы!» стал ведущим для всей научно-исследовательской работы. Химики также внесли значительный вклад для нужд фронта и тыла. Они содействовали развитию металлургической, машиностроительной и оборонной промышленности, создавали новые металлы и сплавы для брони, пластмассы, новые составы для зажигательных смесей, топливо для ракетных установок, новые медицинские и технические препараты, участвовали в поиске новых видов сырья. Академик Ю.Г. Мамедалиев в 1941 г. выполнил работу по синтезу толуола (метилбензола). Его использовали для получения тротила. Тротил с щелочами образует соли, которые легко взрываются при механических воздействиях. Материал использовали для производства взрывчатых веществ, зарядов к разрывным снарядам, подводным минам, торпедам. Во время Второй мировой войны его было произведено около 1 млн. тонн. Знаменитый авиаконструктор С.А.Лавочкин писал: «Я не вижу моего врага — немца-конструктора, который сидит над своими чертежами ... в глубоком убежище. Но, не видя его, я воюю с ним ... Я знаю, что бы ни придумал немец, я обязан придумать лучше. Я собираю всю мою волю и фантазию, все мои знания и опыт ... чтобы в день, когда два новых самолета — наш и вражеский — столкнутся в военном небе, наш оказался победителем». Так думал не только С.А.Лавочкин, но и каждый создатель боевой отечественной техники.
В истории обороны Ленинграда, когда город 29 месяцев, почти 2 года, был во вражеском кольце, и в деятельности ленинградских ученых во время блокады есть эпизод, который связан с «Дорогой жизни». Эта дорога пролегала по льду замерзшего Ладожского озера: была проложена автотрасса, связывающая окруженный врагом город с Большой землей. От нее зависела жизнь. Вскоре выяснилось на первый взгляд совершенно необъяснимое обстоятельство: когда грузовики шли в Ленинград максимально нагруженные, лед выдерживал, а на обратном пути, когда они вывозили больных и голодных людей, т.е. имели значительно меньший груз, лед часто ломался и машины проваливались под лед. Руководство города поставило перед учеными задачу: выяснить, в чем дело, и дать рекомендации, избавляющие от этой опасности. Ученые провели исследования и выяснили причины.
Павел Павлович Кобеко возглавил работу по этой проблеме. Ученые установили: главную роль играет деформация льда. Эта деформация и распространяющиеся от нее по льду упругие волны зависят от скорости движения транспорта. Критическая скорость 35 км/ч: если транспорт шел со скоростью, близкой к скорости распространения ледовой волны, то даже одна машина могла вызвать гибельный резонанс и пролом льда. Большую роль играла интерференция волн сотрясений, возникающих при встрече машин или обгоне; сложение амплитуд колебания вызывало разрушение льда. Одно из открытий химиков сыграло громадную роль в спасении многих тысяч раненых. Широко известны работы А.Е. Фаворского и М.Ф. Шостаковского по синтезу винил-бутилового эфира — густой вязкой жидкости, являющейся хорошим средством для заживления ран; она использовалась в госпиталях под названием бальзам Шостаковского.
«Говорит пехота: Чистая работа! Где ударит «Катя», фрицу не пролезть. Воевать охота, — говорит пехота, — Раз у нас такая пушка есть! Влево и направо, бьет врагов на славу. Впереди — горячий бой. Огненную лаву на врагов ораву Сыплет «Катя» щедрою рукой». Эти стихи написаны военврачом С.Семиным на фронте в июле 1942 г. и посвящены «Катюше» — реактивной артиллерийской установке, выпускающей реактивные снаряды.
Впервые "Катюши" вступили в бой 14 июля 1941 г. в Белоруссии (под Оршей) под командой капитана Флерова. У г. Орши, там, где батарея произвела первые залпы, установлен памятник, на котором застыла могучая «катюша», как символ постоянной готовности к ратному подвигу во имя свободы, независимости и счастья нашей Родины.
Созданию оружия предшествовала работа группы ученых и конструкторов: Н.И.Тихомирова, В.А.Артемьева, Б.С.Петропавловского, Г.Э.Лангемака, И.Т.Клейменова и других. Для совершенствования оружия было создано конструкторское бюро во главе с В.П.Барминым. Применение нового оружия сулило немало выгод. Дело в том, что общий уровень развития военного дела, достигнутый к тому времени, предъявлял растущие требования к маневренности артиллерии и увеличению плотности огня. С этой целью совершенствовались обычные артиллерийские системы. Однако требовались и принципиально новые решения. Пуск снаряда за счет реактивного двигателя практически исключал действия силы отдачи, вследствие чего появлялась возможность значительно упростить и облегчить конструкцию лафета. Применение реактивного двигателя исключало также необходимость изготовления специальных стволов из высококачественной стали, экономия которой в условиях массового производства вооружения приобретала весьма важное значение. Сравнительно небольшой вес и простота устройства направляющих полозьев для пуска реактивных снарядов обеспечивали их монтаж на автомобильных шасси повышенной проходимости, тракторах, танках, а также кораблях и даже на самолетах. Это обеспечивало высокую мобильность реактивной артиллерии. Но, пожалуй, главным было то, что простота устройства и сравнительно небольшой вес нового оружия открывали широкие возможности создания многозарядных боевых реактивных систем, способных вести стрельбу массированно, залпами, создавая высокую плотность огня.
28 августа 1942 года было подписано секретное постановление ГКО №2352сс «Об организации работ по урану». В нем АН СССР было предписано «возобновить работы по исследованию осуществимости использования атомной энергии путем расщепления ядра урана и представить к 1 апреля 1943 года доклад о возможности создания урановой бомбы или уранового топлива».
Был создан Специальный комитет для руководства всеми работами в области добычи урана и разработки атомной бомбы. 12 апреля 1943 года была образована Лаборатория измерительных приборов № 2 Академии наук СССР (ныне — РНЦ «Курчатовский институт»). В феврале 1943 года Государственный комитет по обороне (ГКО) распоряжением № 2872сс от 11.02.43 перевел эту лабораторию в Москву и назначил профессора И.В. Курчатова научным руководителем работ по урану. Обязанности повседневного руководства этими работами были возложены на заместителя председателя Совета народных комиссаров (СНК) СССР Михаила Георгиевича Первухина и на уполномоченного ГКО по науке Сергея Васильевича Кафтанова. Из состава высшего руководства страны урановую проблему стал курировать первый заместитель председателя СНК, заместитель председателя ГКО Вячеслав Михайлович Молотов.
В эти годы в СССР осуществлялся анализ разведданных, изучались вопросы физики деления урана, разделения изотопов, радиохимии и металлургии урана. В частности, в 1944 году Курчатов на циклотроне М-1 впервые выделил «индикаторные количества» плутония для изучения его химических свойств, а в составе Народного комиссариата внутренних дел (НКВД) СССР было создано 9 управление (добыча и переработка урановых руд). Но шедшая Великая Отечественная война требовала высочайшего напряжения сил всей страны, поэтому внимание к урановой проблеме было недостаточным.
9 мая 1945 г. в 21.00 из тысячи репродукторов, установленных по всей Москве, раздался голос Верховного Главнокомандующего, поздравившего народы СССР с Победой. Диктор всесоюзного радио Юрий Левитан взволнованно-торжественным голосом зачитал последний приказ (приказ № 369), в котором в ознаменование разгрома врага предписывалось произвести салют тридцатью артиллерийскими залпами из тысячи орудий. В воздух взвилась красная сигнальная ракета.
После войны немцы признали, что наши наука и техника были на высоте требований, которые предъявило время. И действительно, советские ученые, в частности физики, самым непосредственным образом исполнили свой патриотический долг помощи фронту.
Секретное оружие Вермахта
Сверхтяжёлые танки. Ratte Р1000
«Крыса» (нем. «Ratte»), Р1000 — обозначение сверхтяжёлого танка прорыва и артиллерийской поддержки, сухопутного крейсера массой до 1000 тонн, проект которого разрабатывался в Германии в 1942-1945 годах. Сведений об изготовлении хотя бы одного прототипа не имеется.
В июне 1942 году концерном «Крупп» Гитлеру был представлен проект сверхтяжёлого 1000-тонного танка. После обсуждения проекта с Рейхсминистром вооружений Альбертом Шпеером, проект получил условное обозначение «Ratte» — «Крыса» (очевидно, по аналогии с проектом танка «Maus» — «Мышь»).Конструкторами танка были инженер Эдвард Гротте и доктор Гаккер.
Ещё до войны, во время работы в СССР с группой немецких специалистов, которых специально пригласили в марте 1930 года для работы над созданием новых танков, Гротте предлагал советским военным кругам проекты подобных сверхтяжёлых танков, которые были отвергнуты в пользу отечественных проектов из-за трудностей в реализации отечественной промышленностью технически сложных новаторских разработок Гротте.
При предполагаемом артиллерийском вооружении танк «Крыса» теоретически мог бы бороться (например, в качестве подвижного форта береговой обороны) даже с морскими крейсерами и линкорами.[источник не указан 47 дней] В сухопутной войне танк «Крыса», обладая, вероятно, низкой подвижностью (вследствие больших размеров и сравнительно низкой удельной мощности), был бы неуязвим для огня артиллерийских орудий (кроме сухопутной артиллерии особой мощности) и противотанковых мин, но не защищён от бомбардировок с воздуха.
Танк «Крыса» мог рассматриваться как одно из возможных воплощений «оружия возмездия», однако его создание не способно было оказать существенного влияния на ход войны, в связи с чем данный проект представляет интерес лишь как технический казус.
Landkreuzer P. 1500 Monster
Landkreuzer P. 1500 Monster (Сухопутный крейсер P. 1500 Монстр) — немецкий сверхтяжёлый танк, который так и остался «на бумаге».
--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--