Вклад отечественной физики в Великую Победу

МБОУ «Приреченская»

Вклад отечественной физики в Великую Победу

Сабешкин Владимир Николаевич, учитель физики

2017г.

1.Канун войны.

Премьер-министр

Японии Мацуоки и

Гитлер в Берлине.

Весной 1941 г. Советская разведка постоянно доклад-ывала Сталину о том, что Германия готовится к на падению на СССР.Сталин этому не верил, т.к. счи-тал,что Гитлер не сможет начать войну пока не раз громит Англию.Он полагал,что война может нача-ться не ранее лета 1942 г.За оставшееся время пред полагалось максимально эффективно подготовить ся к боевым действиям.5 мая 1941 г.Сталин взял на себя функции Председателя Совнаркома.Одно-временно начала разрабатываться идея превенти-вного удара по Германии.

2.Начало войны.

22 июня

1941 г.

22 июня 1941 г.Германия вероломно напала на СССР. Немцы нанесли удары по стратегически важным объектам и крупным городам.В первые часы вой-ны Красная Армия потеряла несколько тысяч тан- ков и самолетов.В первые часы Сталин не понял, что случилось.он приказал «разгромить немцев, но не переходить на их территорию».Затем Сталин «исчез» на 10 дней.В полдень 22 июня по радио к советскому народу обратился В.М.Молотов.

3.Силы и планы сторон.

Против советского союза выступил фашистский блок в составе Герма-нии,Финляндии,румынии,Италии,Венгрии,Словакии.Он располагал 190дивизиями.Красная Армия имела 170 диви-зий.Численность войск с обеих сторон была рав ной-по 6 млн чел.По ар-тиллерийским орудиям также наблюдалось ра-венство.У СССР был перевес в танках и ави-ации,но немецкая тех-ника была лучше.

Песня Вставай страна огромная

Учёные к мировому сообществу

• 22 июня 1941 г. Началась Великая Отечественная война
• Через 5 дней, 28 июня Академия наук обратилась к ученым всех стран с призывом сплотить силы для защиты человеческой культуры от фашизма.
• Под этим обращением стояли подписи крупных физиков нашей страны А.Ф.Иоффе и П.Л.Капицы, механиков А.Н.Крылова и С.А.Чаплыгина.

Физические законы войны

Всем понятно, что значительную роль в создании современного оружия играет техника. Какой бы новый вид вооружения не создавался, он неминуемо опирается на физические законы.

Р ождалось первое артиллерийское оружие - приходилось учитывать:

• законы движения тел (снаряда), сопротивление воздуха, расширение газов и деформацию металла.
• законы движения тел (снаряда),
• сопротивление воздуха,
• расширение газов и деформацию металла.

Создавались подводные лодки – 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.
• законы движения тел в жидкостях,
• учет архимедовой силы;
• проблемы бомбометания привели к необходимости составления таблиц, позволяющих находить оптимальное время для сброса бомб на цель.

Минная угроза флоту

• Фашисты рассчитывали уничтожить основную часть нашего военного флота неожиданным мощным ударом, а другую «запереть» на морских базах с помощью различного типа мин и постепенно ликвидировать.
• Кардинальную помощь флоту могла оказать только квалифицированная научная сила. И она пришла. Группой ученых под руководством А.П. Александрова был создан обмоточный метод размагничивания судов.
• Известно, что земной шар создает вокруг себя магнитное поле. На корабле, содержащем несколько тысяч тонн металла, магнитное поле может увеличиться в несколько десятков раз.
• Усиленное кораблем магнитное поле способно привести в действие механизм специальной мины.
• Такие мины отличаются от обычных тем, что лежат на дне моря и взрываются на расстоянии под действием лишь магнитного поля корабля.

«Антиминная обработка»

• Но уже к августу 1941 года ученые защитили от магнитных мин основную часть боевых кораблей.
• На кораблях специальным образом располагали большие катушки из проводов, по которым пропускался электрический ток. Он порождал магнитное поле, компенсирующее поле корабля.
• Все боевые корабли подвергались в портах «антимагнитной обработке».

Физические законы войны

• Инженерные войска тоже заинтересовались магнитными минами, но для подрыва танков.

• Физики провели измерения магнитного поля под танками на разных глубинах. Оказалось, что поле довольно заметное.
• Сама мина должна была содержать как можно меньше металла ведь к тому времени уже были разработаны миноискатели.

• Потребовалось придумать сплав, легко намагничивающийся под действием поля танка, для стрелки «компаса», замыкающей цепь.
• В результате работы был создан небольшой магнитик из сплава (2-3г) , позволяющий подорвать не только танк, но и автомашину.

Радиолокация

• Радиолокация заключается в том, что электромагнитные волны, достигая металлических объектов, отражаются от них, и по отражённым волнам можно определить положение объекта в любой момент времени.

• Уже в 1939 году нашей армией был принят на вооружение РУС - радио-улавливатель самолётов. Станции обнаруживали самолёты на 120-150км дальности.
• В 1942-43г перешли на полупроводниковые системы, разработали приборы опознавания «свой - чужой», что позволяло успешно вести ночные бои.
• Радиолокаторы устанавливали на самолётах и кораблях и эффективно применяли до 1945 года.
• Большой вклад в создание РЛС внесли академики: А.И.Берг, А.Н.Щукин, А.И. Шокин, В.Д.Калмыков.

С.А. Лавочкин

• 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.
• Памятник С.А. Лавочкину в Смоленске

Конструкторские бюро

• В ходе войны КБ под руководством

А.С.Яковлева, С.А.Лавочкина, А.И.Микояна, М.И.Гуревича, С.В.Ильюшина, В.Н. Петлякова, А.Н.Туполева

разработали различные типы новых самолётов.

• КБ Туполева

• Самые лёгкие и манёвренные истребители Второй мировой войны ЯК-3 (КБ Яковлева), которые появились на фронтах ВОВ в 1943 году, К-9 появился на фронте в период Сталинградской битвы. Могли действовать и по наземным целям.

• ТУ- 2 пикирующий бомбардировщик (КБ Туполева).

Истребители высокого класса ЛА-5 (КБ Лавочкина), которые имели высокую скорость, мощное вооружение. Отличались лёгким управлением, хорошей манёвренностью.

Реактивное оружие

• Вид оружия, в котором снаряды, глубинные бомбы, гранаты доставляются к цели за счёт реактивной тяги двигателя.
• Разработка реактивных снарядов на бездымном порохе начата в 1921г. Н.И. Тихомировым, завершена в 1937г. под руководством Г.Э. Лангемака при участии И.Т. Клейменова, Е.С. Петрова. Первые РС были авиационными.
• 1937-1940 гг. группа конструкторов под руководством И.И. Гвая создала опытный образец реактивной системы сухопутных войск, смонтированный на грузовом автомобиле, – «Катюшу».
• Главной же особенностью «Катюш» является способность создавать высокую плотность огня.

Тихомиров Н.И. Лангемак Г.Э.

Катюша

«Катюша» — неофициальное народное название боевых машин реактивной артиллерии.

Говорит пехота:

- Чистая работа! Где ударит «Катя», фрицу не пролезть.

- Воевать охота, - говорит пехота, -

Раз у нас такая пушка есть!

Катюша

• Катюши впервые вступили в бой 14 июля 1941 г. в Белоруссии под командой капитана И.А. Флёрова. Попав в окружение, капитан отдал приказ батарее отходить, а сам взорвал себя вместе с «Катюшами», чтобы боевые установки не попали к врагу.
• У г. Орши, там, где батарея произвела первые залпы, установлен памятник, на котором застыла могучая «катюша», как символ постоянной готовности к ратному подвигу.

Капитан Флёров

Памятник первым залпам «Катюши»

Дорога жизни

• В истории обороны Ленинграда, когда город почти 2 года, был во вражеском кольце, и в деятельности ленинградских ученых был эпизод, связанный с «Дорогой жизни», которая пролегала по льду замерзшего Ладожского озера.
• 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.
• Ученые провели исследования и выяснили причины. Возглавил работу по этой проблеме П.П.Кобеко.
• 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.

Загадки магнитного поля

• В военное время расходуется очень много алюминия – для самолётов, меди – для снарядов. Для изготовления алюминия и меди в больших количествах необходимо, чтобы через электролитическую ванну проходили токи, достигающие десятки тысяч ампер. Обычный способ измерения таких токов шунтами не годился. Физикам удалось разработать прибор, который позволял промерять магнитное поле, возникающее вокруг проводника с током и силу тока.
• Физиками также был разработан прибор, который позволял обнаруживать дефекты в готовых снарядах по картине силовых линий магнитного поля. Благодаря этому прибору значительная часть забракованных снарядов возвращалась в число действующих. Метод, положенный в основу работы прибора, перерос в целую науку Магнитную дефектоскопию.
• Тот же самый метод – исследование магнитного поля стальных изделий, был использован на одном из уральских заводов, выпускавшем танковые двигатели. Основная часть двигателя – коленчатый вал, шейки которого вращаются на подшипниках. Эти шейки шлифовались на станках, которые часто останавливались для измерения диаметра, из-за этого производительность станка использовалась не полностью.
• Уральские физики придумали способ непрерывного измерения диаметра без остановки станка. Был изготовлен прибор, который реагировал на магнитное поле шейки. По мере сошлифовывания диаметра детали менялись показания прибора. Нужно было смотреть за показаниями стрелки прибора и по достижению определённой метки, останавливать станок.
• Такие приборы непрерывного действия были установлены в цехах, где изготавливались коленчатые валы. Это позволило увеличить число выпускаемых двигателей и, соответственно, танков, что способствовало росту военной техники.

Учёные фронту

• 1943 год. Курская дуга. Появились новые танки у немцев: «тигр и пантера». Обычные снаряды не пробивали их броню. Нужно было придумать снаряды с улучшенными характеристиками.
• Эту задачу решили металловеды Московского института. Так зародился метод порошковой металлургии . Головки снаряда изготавливались из металлического порошка с добавкой порошка вольфрама, который хорошо спекался при высокой температуре.
• Новые снаряды легко пробивали броню немецких танков и «внесли» свой вклад в сокрушительное поражение немецких войск.
• Специалисты Ленинградского физико-технического института под руководством А.Ф.Иоффе во время войны значительно усилили броню наших танков, и она отвечала самым высоким требованиям науки и техники военного времени.
• Физики и химики Н.Н.Семёнов и Ю.Б.Харитон внесли большёй вклад в разработку теории взрыва, химию и технологию получения порохов и взрывчатых веществ.
• Академик Ю.Г. Мамедалиев в 1941 году выполнил работу по синтезу толуола – метилбензола. Его использовали для производства тротила, который в соединении с щелочами образует соли. Они легко взрываются при механических воздействиях. Материал использовали для производства взрывчатых веществ, зарядов к разрывным снарядам, подводным минам, торпедам. Во время войны его было произведено около 1млн. тонн.

"... научная громада

• от академика до лаборанта

и механика - направила без промедления все свои усилия, знания и умения на прямую или косвенную помощь фронту

Во многих случаях физики работали непосредственно на фронте, испытывая свои предложения на деле, немало физиков пало на поле брани, защищая Родину"

(Песня «Несокрушимая»)

Подвиг учёных

• Таким образом знания физиков спасли многие тысячи жизней наших солдат.
• Подвиг ученых увековечен памятником им в Севастополе.
• (Песня «Офицеры»)

Анатолий Петрович Александров

27 июня 1941 г. был издан приказ об организации бригад по срочной установке размагничивающих устройств на всех кораблях флота .

В их состав входили офицеры, учёные ленинградского Физтеха, инженеры, монтажники.

Научным руководителем работ был назначен А.П. Александров.

"Ранним июньским утром

1941 г. из Севастополя

на боевое задание вышел

эсминец "Быстрый".

Не успел он отойти от порта, как мощный взрыв потряс его …

Эсминец подорвался, но, как вскоре выяснилось, до него по тому же фарватеру благополучно прошли два транспорта и буксир.

Это означало, что мины реагируют

не на каждый корабль …

Вскоре нашли

невзорвавшуюся мину

Были начаты работы,

направленные на уменьшении

возможности поражения кораблей магнитными минами.

В их ходе был создан обмоточный метод

размагничивания судов. С помощью положенной на палубу или

подвешенной с наружной стороны

бортов большой петли 1 из

специального кабеля, по которой

пропускался электрический ток, вокруг

кабеля создавалось искусственное

магнитное поле 2 противоположного

направления по отношению к

собственному магнитному полю 3 корабля ; в итоге

результирующее магнитное поле судна становилось

незначительным и не вызывало срабатывания магнитной мины

ИГОРЬ ВАСИЛЬЕВИЧ КУРЧАТОВ

выдающийся советский физик,

«отец» советской атомной бомбы.

Академик, основатель и первый директор

Института атомной энергии с 1943 г.

по 1960 г., главный научный руководитель атомной проблемы в СССР, один из основоположников использования ядерной энергии в мирных целях.

Работа группы ученых под руководством Игоря Васильевича Курчатова в г. Севастополе была сопряжена не только с большой ответственностью, но и опасностью. Устройство мин, применявшихся фашистами, постоянно менялось, и для успешной борьбы с ними необходимо было изучить их устройство. Разборку мин неизвестной конструкции зачастую собственноручно производил сам Игорь Васильевич. Суровая действительность военного лихолетья заставляла рисковать жизнью даже крупнейшего ученого нашей страны.

Семён Алексеевич Лавочкин

"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"

Абрам Федорович Иоффе

Специально для партизанских

отрядов им был разработан термоэлектрогенератор, служивший источником питания для радиоприемников и передатчиков.

Абрам Федорович Иоффе

Специально для партизанских

отрядов им был разработан термоэлектрогенератор, служивший источником питания для радиоприемников и передатчиков.

термоэлектрогенератор

состоял из нескольких термоэлементов, крепившихся к дну солдатского котелка. В котелок наливалась вода, и он ставился на костер. Вода определяла температуру одних спаев, а температуру других "задавало" пламя костра, нагревающее дно котелка. Перепада

температур в таком случае в 250-300

градусов хватало для надежного

обеспечения питания переносной

радиоаппаратуры партизан.

БМ-13

• Н.И. Тихомиров В.А. Артемьев Б.С. Петропавловский

Г.Э. Лангемак И.Т. Клейменов

БМ-13

Представляла собой ферму из 16 направляющих

(8 балок), на которой располагались 132-миллиметровые реактивные снаряды массой 42,5кг.

Она монтировалась на трехосном грузовом автомобиле ЗИС-6. За несколько секунд установка выпускала 16 мощных снарядов (с каждой балки по 2 снаряда: один шел сверху, другой – снизу).

Капица Петр Леонидович

российский физик, один из основателей физики низких температур и физики сильных магнитных полей, академик АН СССР (1939), дважды Герой Социалистического Труда

(1945, 1974 ).

Сергей Иванович

Вавилов

• советский физик, академик, член-корреспондент Академии наук СССР, трижды лауреат Государственной премии, автор более 150 научно-популярных работ

• Во время Великой

Отечественной войны Физический институт Академии Наук СССР руководителем которого был Вавилов С. И., был эвакуирован в Казань. Ученые занимались оптическими прицелами для артиллерийской стрельбы и бомбометания, перископами и другой военной техникой

С ДНЁМ ПОБЕДЫ !

Мы не забудем всех тех, кто с оружием в руках на полях сражений и в глубоком тылу отстоял свободу и независимость нашей Родины. Мы не забудем всех тех, кто создавал вооружение, делал открытия, выполнял исследования – это

ученые-физики,

конструкторы,

исследователи,

инженеры, техники

(Песня «День Победы»)