Я хочу на своем блоге поделиться с Вами своими идеями, мыслями и педагогическим опытом по физике и астрономии

вторник, 7 мая 2013 г.

В предверии великого праздника 9 мая, хочу рассказать о физике и физиках в период Великой отечественной войны.
Многонациональный народ нашей страны в борьбе выстоял, и не просто выстоял, а победил, сокрушив фашизм, освободив от него Украину, Белоруссию, Прибалтику, многие государства Восточной 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 нашей 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».
Великая Отечественная война всколыхнула весь народ, в том числе и людей занимающихся наукой, и, конечно, физиков. 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.
Размагничивание судов.
Еще до войны в Ленинградском физико-техническом институте под руководством профессора А.П. Александрова группой ученых были начаты работы по уменьшению возможности поражения кораблей магнитными 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 Тесла. 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. 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.
Магнитный механизм для подрыва танков.
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...
Разработки теории взрыва, получения порохов и взрывчатых веществ.
Академик Ю.Г. Мамедалиев в 1941 г. выполнил работу по синтезу толуола Толуол — метилбензол. 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. т.
Орлы воздушных армий.
В разгар Великой Отечественной войны. В суровых условиях военного времени, был создан ряд новых машин. Назовём лишь несколько:
истребитель высокого класса Ла-5 (конструктор С.А. Лавочкин) обладал скороподъёмностью, маневренностью, огневой мощью и большим потолком полёта (более 11 км); он был прост в управлении и лёгок, от предыдущей модели ЛаГГ-3 отличался более мощным двигателем пятиконечной формы с воздушным охлаждением, такой двигатель, как броня, защищал лётчика при лобовых атаках;
Як-3 – самый лёгкий и маневренный истребитель Второй мировой войны (1943 г., конструктор А.С. Яковлев); взлётная масса2650 кг, потолок 12 км, для подъёма на5 кмтребовалось всего 4,1 мин;
модифицированный штурмовик Ил-2 (1942 г., конструктор С.В. Ильюшин) с форсированным двигателем и крупнокалиберным пулемётом; скорость до430 км/ч; хвостовая часть была защищена стрелковой установкой; фашисты прозвали его « чёрной смертью»;
пикирующий бомбардировщик Ту-2 (КБ А.Н.Туполёв) с двумя двигателями мощностью по 1361,6 кВт, потолок9,5 км, дальность полёта 2100 км; скорость до 570 км/ч, бомбовая нагрузка100 кг! Специальное оборудование позволяло прицельно сбрасывать бомбы при разных режимах полёта – по горизонтали и при пикировании.
Дорога жизни.
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. Физик П.П. Кобеко установил, что 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.
Флаттер.
Флаттер — это слово наводило ужас на летчиков-испытателей в предвоенные годы. Но вот в борьбу с этим, тогда таинственным явлением, вызывающим разрушение самолетов в воздухе, вступили математики и механики. После того, как профессором М.В.Келдышем была разработана математическая теория флаттера, таинственность этого явления исчезла. Ученым были даны рекомендации, которые требовалось учитывать при конструировании самолетов. Их приняли во внимание, и за время войны не было случаев разрушения самолетов из-за флаттера. Флаттер — это сочетание изгибных и крутильных колебаний крыльев, хвостового оперения и других элементов самолета. Возбуждение колебаний происходи самопроизвольно, причем с большой амплитудой и ведет к разрушению машины.


7 комментариев:

  1. Анонимный7 мая 2013 г., 21:15

    Для экспериментов по размагничиванию больших кораблей был выделен линкор "Марат".

    ОтветитьУдалить
  2. Анонимный7 мая 2013 г., 21:17

    Очень интересная информация.

    ОтветитьУдалить
  3. Анонимный7 мая 2013 г., 21:30

    В начале 1942 года вооружение нашей армии пополнилось новым мощным орудием - 76-миллиметровой пушкой, широко известный под названием "Катюша".

    ОтветитьУдалить
  4. Анонимный11 мая 2013 г., 22:11

    Интересно!

    ОтветитьУдалить
  5. Анонимный11 мая 2013 г., 22:22

    Значительную роль в создании нового оружия играет физика.

    ОтветитьУдалить
  6. Семён Алексеевич Лавочкин - советский авиаконструктор
    "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 там 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 - столкнулись в военном небе, наш оказался победителем"

    ОтветитьУдалить
  7. Анонимный14 мая 2013 г., 22:26

    Усилия советских учёных были направлены на усиление обороноспособности страны. Геологи на востоке страны вели поиски новых месторождений полезных ископаемых. На долю физиков выпало решение задачи совершенствования средств вооружения Красной Армии.

    ОтветитьУдалить