Конкурс исследовательских и проектных работ «умники и умницы»

ЗЕЛЕНОГРАДСКОГО ОКРУГА ГОРОДА МОСКВЫ

КОНКУРС ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ И ПРОЕКТНЫХ РАБОТ

«УМНИКИ И УМНИЦЫ»

(Физика)

Учитель: Чупашкина О.В.

Москва 2010

Вклад физиков в Победу в Великой Отечественной войне.

В этом году исполняется 65 лет со Дня победы в Великой Отечественной войне. Весь народ дни и ночи на фронте и в тылу ковал эту победу. Свой вклад внесли и учёные-физики нашей страны. Их открытия и изобретения, сыграли немаловажную роль в победе над фашизмом.

Моя работа рассказывает о деятельности во время войны учёных, имена которых я встретил на страницах школьных учебников по физике.

Абрам Федорович Иоффе, или «папа Иофе», как называли его ученики. Он воспитал целую плеяду выдающихся физиков, таких как И.В. Курчатов, П.Л. Капица, Я.И. Френкель.

В годы Великой Отечественной войны академик А.Ф. Иоффе являлся председателем комиссии по научно-техническим военно-морским вопросам и продолжал руководить Ленинградским физико-технологическим институтом, эвакуированным в Казань.

Специально для партизанских отрядов Иоффе создал термогенератор, служивший источником питания для радиоприемников и передатчиков. Он состоял из нескольких десятков термопар, крепившихся ко дну солдатского котелка. В котелок наливалась вода, и его ставили на костер. Вода определяла температуру одних спаев, а температуру других "задавало" пламя костра, нагревающее дно котелка. И хотя разность температур спаев составляла всего 250-300 градусов, но этого хватало для надежного обеспечения питания переносной радиоаппаратуры партизан. Такое устройство называли «партизанский котелок».

При участии А.Ф. Иоффе была создана первая отечественная радиолокационная установка, которая позволяла обнаруживать и пеленговать независимо от состояния погоды вражеские самолеты на расстояниях от 100 до 145 км. Это давало возможность основательно подготовиться к отражению воздушных атак противника. Благодаря надежной работе радиолокаторов, только над столицей враг потерял 1300 самолетов. Создание радиолокаторов стало возможным благодаря теоретическим разработкам академиков Леонида Исааковича Мандельштама и Николая Дмитриевича Папалекси.

Будущие лауреаты Нобелевской премии Николай Геннадиевич Басов и Александр Михайлович Прохоров во время войны были на фронте. Прохоров прошёл почти всю войну, служил разведчиком. И только после второго тяжёлого ранения в 1944 году вернулся к научной работе. Басов после окончания военно-медицинских курсов служил в медсанбате. Однажды ему пришлось делать операцию в землянке, хотя до этого он только один раз видел, как удаляют аппендицит. Рассказывая об этом случае после войны, он добавлял: «Кстати, этот паренёк жив до сих пор».

Во время войны эвакуированный в Казань Физический институт АН СССР, директором которого был Сергей Иванович Вавилов, занимался созданием оптических прицелов для артиллерийской стрельбы и бомбометания, перископов и другой военной техники. Точная оптика, над созданием которой трудился Сергей Вавилов, во много раз повысила точность нашего оружия, а это было крайне важно в условия войны. Ведь чем точнее были наши орудия, тем надёжнее оно защищало нас от врага.

В феврале 1942 г. сотрудники лаборатории люминесценции, которой непосредственно руководил С. И. Вавилов, помогли очень быстро организовать на одном из промышленных предприятий производство необходимых для авиационных приборов свето-составов постоянного действия. В 1943 г. в лаборатории были получены и затем исследовались фосфоры с двумя редкоземельными активаторами, дающие яркую (зеленую или красную) вспышку под действием инфракрасных лучей. На основе тонких экранов из фосфоров были созданы приборы для обнаружения источников инфракрасного излучения БИ-6 и БИ-8 (бинокль инфракрасный), которые успешно прошли в ноябре - декабре 1943 года государственные испытания на военных кораблях в Батуми и были приняты на вооружение.

В это же время, эвакуированный в Казань вместе с Ленинградским физико-технологическим институтом, Лев Андреевич Арцимович в крошечном чуланчике Казанского университета занимался разработкой методов ночного видения, или, как шутили коллеги, «ничегоневидения». Нужно было создать электронно-оптическую систему, использующую инфракрасную область спектра. Арцимович с этой задачей справился.

Начиная с 1941 г. Яков Борисович Зельдович, эвакуированный в Казань вместе с Физическим институтом им. П.Н. Лебедева, занимался внутренней баллистикой нового оружия «Катюши» и теорией горения пороха. Теория горения пороха была достаточна изучена для внутренней баллистики ствольной артиллерии. В случае же реактивного снаряда требовался баланс между приходом пороховых газов при горении и уходом их через сопло. Я. Б. Зельдович, за несколько месяцев «на кончике пера» открыл новый тип горения - с нестационарной скоростью. Осенью 1941 года под Оршей батарея залпового огня впервые вышла на боевые позиции и нанесла удар по противнику. До конца войны гитлеровцам так и не удалось разгадать тайну снаряда, придуманного Зельдовичем. Открытый им новый тип горения позволял предсказать процесс горения заряда любой массы и сделал реальностью современные многотонные ракеты.

Весной 1943 г. Я. Б. Зельдович был удостоен Сталинской премии за свои работы по теории горения и детонации. Тогда ему было только 29 лет.

Будущий лауреат Нобелевской премии академик Пётр Леонидович Капица вместе с Институтом физических проблем, которым он руководил, во время войны тоже находился в Казани. Перед учёными была поставлена задача, обеспечить чрезвычайно возросшую в годы войны потребность различных отраслей военной промышленности в жидком кислороде. Пётр Капица с группой сотрудников института сконструировали самую мощную в мире ожижительную установку. Она давала 2000 кг жидкого кислорода в час и резко отличалась от имеющихся аналогов тем, что сжижение происходило при давлении всего в 6 атмосфер (ранее требовались давления порядка 200 атмосфер). Занимала установка площадь в 4 раза меньше, а производительность ее была в 6-7 раз больше. Наряду с этим П.Л. Капицей был предложен эффективный метод борьбы с неразорвавшимися фашистскими бомбами и снарядами, который сводился к замораживанию детонаторов-взрывателей жидким воздухом.

Во время войны Игорь Васильевич Курчатов входил в группу А.П.Александрова, занимающуюся защитой кораблей от магнитных мин. Действие этих мин основано на том, что они взрываются под действием магнитного поля корабля. Таким образом, задача сводилась к размагничиванию корпуса корабля. Для экспериментов по размагничиванию больших кораблей был выделен линкор "Марат". На корабле специальным образом располагали большие катушки из проводов, по которым пропускался постоянный электрический ток. Он порождал магнитное поле, компенсирующее поле корабля. При помощи размагничивающей обмотки физикам удалось в десятки раз уменьшить магнитное поле в непосредственной близости от киля - наиболее уязвимой части корабля.

Установкой размагничивающих устройств Курчатов с группой учёных занимался в Севастополе. Работа была сопряжена не только с большой ответственностью, но и опасностью. Конструкция мин, применявшихся фашистами, постоянно менялась, и для успешной борьбы с ними необходимо было изучить их устройство. Разборку мин зачастую собственноручно производил сам Игорь Васильевич. Моряки говорили позже, что с разрешения Курчатова они без опасения выходили в море и только ему вверяли свою жизнь. Ни один корабль, защищённый размагничивающим устройством, не погиб от магнитных мин. Были сохранены сотни кораблей и многие тысячи человеческих жизней.

В 1976 г. в честь подвига ученых и военных инженеров в бухте Голландия в Севастополе был сооружен памятник (авторы - скульптор С. А. Чиж, архитекторы А. И. Баглей, А. Л. Шеффер). Он представляет собой стелу из серого гранита, на лицевой грани которой изображена подкова магнита с силуэтом корабля между ее полюсами. На стеле надпись: "Здесь в 1941 году в сражающемся Севастополе группой ученых под руководством А. П. Александрова и И. В. Курчатова были проведены первые в стране успешные опыты размагничивания кораблей Черноморского флота".

Будущий главный конструктор космических ракет Сергей Павлович Королёв был репрессирован в 1938 году. Сидел и на Колыме и в Бутырской тюрьме. С 1940 года - в московской спецтюрьме НКВД, где под руководством авиаконструктора А. Н. Туполева, также заключённого, принимал активное участие в создании бомбардировщиков Пе-2 и Ту-2 и одновременно инициативно разрабатывал проекты управляемой аэроторпеды и нового варианта ракетного перехватчика. Это послужило причиной для перевода Королёва в 1942 году в другое КБ тюремного типа при Казанском авиазаводе № 16, где велись работы над ракетными двигателями новых типов с целью применения их в авиации. С. П. Королёв разрабатывал ракетные двигатели для усовершенствования авиации: сокращения длины разбега самолёта при взлёте и повышения скоростных и динамических характеристик самолётов во время воздушного боя. Из заключения С.П.Королёв был освобождён только в 1944 году, а реабилитирован в 1957 году перед запуском первого искусственного спутника Земли.

В 1942 году, находясь в эвакуации в Ашхабаде, Андрей Сахаров окончил с отличием физический факультет Московского государственного университета. Его направили на работу в Ульяновск - на оборонный завод. Там ему доверили магнитный контроль за качеством снарядов на наличие продольных трещин. Пули, в которых были сердечники с трещинами, рвались в канале ствола противотанковых ружей. Это был необычайно опасный дефект. Как настоящий учёный Андрей Дмитриевич отнёсся к порученному делу творчески и внёс несколько рационализаторских предложений и даже получил авторское свидетельство на изобретённый прибор контроля качества бронебойных сердечников.

1. 
   Великие учёные XX века. Авторы-составители Булыка Г.А., Лисовская Е.В., Яхонтова Г.А. – М.: Мартин, 2001
   
2. 
   Барабанов Н.Н. А.П.Александров// Первое сентября. Физика – 2003. - №6 –С.5.
   
3. 
   Тихонова В.П. Мужество// Первое сентября. Физика – 2005. - №4 –С.21.
   
4. 
   Голубь П.Д. Вклад отечественной физики в победу над фашизмом//Педагог. Сибирский межвузовский журнал – 2000. - №8