Устный журнал по физике на тему «Вклад ученых-физиков в победу над фашистской Германией»

Открытое мероприятие, посвященное 70-летию Великой Победы над фашизмом. «Вклад ученых-физиков в победу над фашистской Германией».

Арина.

Июнь 1941 г. начался как обычно. Работали в привычном трудовом ритме фабрики и заводы, дети разъехались на летние каникулы, а выпускники готовились к школьному выпускному балу; учёные трудились в научных лабораториях, библиотеках, архивах… Прекрасный мир окружал людей…

Таня.

Казалось, было холодно цветам,
и от росы они слегка поблёкли.
Зарю, что шла по травам и кустам,
обшарили немецкие бинокли.
Цветок, в росинках весь, к цветку приник,
и пограничник протянул к ним руки.
А немцы, кончив кофе пить, в тот миг
влезали в танки, закрывали люки.
Такою все дышало тишиной,
что вся земля еще спала, казалось.
Кто знал, что между миром и войной
всего каких-то пять минут осталось!
Арина.

И сто, и двести лет спустя,

Кляня событье роковое,

Помянут старец и дитя

Июньский день, 22-е…

Тот самый длинный день в году
С его безоблачной погодой
Нам выдал общую беду
На всех, на все четыре года.
Она такой вдавила след
И стольких наземь положила,
Что двадцать лет и тридцать лет
Живым не верится, что живы.
Таня.

Заполыхали пожары, с рёвом неслись снаряды, падали бомбы, рушились, как игрушечные, здания, горел на полях хлеб, стонали искалеченные, и… падали, падали мёртвыми люди - и солдаты, и женщины, и малые дети…

Сурово, как приказ, прозвучал призыв, обращённый ко всем гражданам: «Вставай, страна огромная, вставай на смертный бой…»

А вот строки из обращения «К учёным всех стран», подписанного действительными членами Академии наук СССР: «…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 свободы мировой науки и спасения культуры, служащей всему человечеству». Под этим обращением в числе других стоят подписи крупнейших советских физиков А.Ф.Иоффе и П.Л. Капицы, механиков А.Н. Крылова и С.А. Чаплыгина. И учёные сделали решительный выбор: от сосредоточенной тишины библиотек, от налаженных лабораторных исследований они смело, с сознанием долга шагнули в жестокие военные будни. Отечественная наука и техника тоже встала на военную вахту. Как писал выдающийся физик и организатор науки Сергей Иванович Вавилов, «…научная громада - от академика до лаборанта и механика - направила без промедления все свои усилия, знания и умения на прямую или косвенную помощь фронту.

Арина.

Физики-теоретики от вопросов о внутриядерных силах и квантовой электродинамики перешли к вопросам баллистики, военной акустики, радио. Экспериментаторы, отложив на время острейшие вопросы космической радиации, спектроскопии, занялись дефектоскопией, заводским спектральным анализом, радиолокацией. Во многих случаях физики работали непосредственно на фронте, испытывая свои предложения на деле, немало физиков пало на поле брани, защищая Родину».

Патриотический лозунг «Все для фронта, все для победы!» определили главный смысл работы каждого нашего человека, каждого ученого, конструктора, инженера.

Клип на песню В.С.Высотского «Спасите наши души»

Кирилл.

В количественном отношении ВМФ к началу войны насчитывал 3 линкора, 7 крейсеров, 54 эсминца, 212 подводных лодок, 22 сторожевых корабля, 80 тральщиков, 87 торпедных катеров, 2800 самолётов морской авиации, 260 батарей береговой артиллерии. Флот располагал кораблями с мощным артиллерийским, торпедным и другим вооружением. Корабли были оснащены совершенными по тому времени радиотехническими средствами. В целом, флот был подготовлен к обеспечению действий в сложных условиях войны.

Готовясь к войне с СССР, фашисты рассчитывали уничтожить основную часть нашего флота неожиданным мощным ударом, а другую - "запереть" на морских базах с помощью различного типа мин и уничтожать постепенно. Уже с 18 июня гитлеровцы приступили к установке минных заграждений практически во всех бухтах и заливах и, тем самым, создали реальную угрозу уничтожения нашего флота. Но удалось обнаружить, что мины - магнитные, то есть, такие, которые срабатывают под действием магнитного поля проходящего корабля.

Намагничивание появляется у корпуса корабля и всех ферромагнитных материалов на нём во время его постройки или длительной стоянки. Корабль становится постоянным магнитом. Но у корабля есть и магнитное поле, полученное под действием магнитного поля Земли. Оно непрерывно изменяется с изменением магнитного поля Земли и может исчезнуть, если магнитное поле Земли в точке нахождения корабля равно нулю. Так корабль получает собственные магнитные поля. Постоянное магнитное поле снимается на специальных береговых стендах, а намагничивание, полученное в результате действия магнитного поля Земли, компенсируется с помощью размагничивающего устройства, установленного на самом корабле.

Корабли с намагниченным корпусом притягивают плавающие металлические предметы, и ими могут стать и морские мины. Первые неконтактные магнитные мины появились ещё в 1919 году. В таких минах железная стрелка поворачивалась под влиянием магнитного поля плывущего неподалёку корабля и замыкала контакты взрывателя. Для таких мин даже не нужно было касания корпуса корабля. Первые удачные опыты по размагничиванию судов были проведены нашими учёными в 1937 году в Кронштадте, а в 1939 году было осуществлено успешное плавание размагниченного корабля "Выборного" над магнитными минами в Онежском озере.

Новые электромагнитные мины, сконструированные гитлеровцами, являлись грозным оружием на первом этапе войны. Помочь флоту могла только квалифицированная научная сила, и эта помощь пришла. Был создан обмоточный метод размагничивания судов. Заключался он в следующем. На палубе прокладывали или подвешивали с наружной стороны бортов большую петлю из специального кабеля, по которой пропускали электрический ток. Этот ток создавал вокруг корабля магнитное поле противоположного направления по отношению к собственному магнитному полю корабля. В результате этого общее магнитное поле судна становилось незначительным и не вызывало срабатывания магнитной мины.

Но для создания надежной системы защиты нужно было знать картину собственных магнитных полей кораблей разного типа: линкоров, эсминцев, тральщиков и других. Работа была очень трудоёмкой и требовала большой точности. 27 июня 1941 года был издан приказ об организации бригад по срочной установке размагничивающих устройств на всех кораблях флота. Работа велась круглосуточно, в тяжелейших условиях: при нехватке оборудования, под бомбёжками и обстрелами. Но уже к августу 41 года основная часть боевых кораблей была защищена от вражеских мин. Это была героическая победа научных знаний и практического мастерства.

Но вскоре оказалось, что размагничивающие устройства не учитывают различия магнитных полей однотипных кораблей, изменения этих полей при смене курса, кабели, проложенные с наружной стороны корабля, быстро выходили из строя. Всё это заставило продолжить исследования. Обмотки стали делать гибкими и секциями, ввели "курсовые" обмотки, силу тока в которых можно было легко менять, кабели начали тазмещать внутри корабля.

Был создан и безобмоточный метод размагничивания. Корабль подходил к станции размагничивания, принимал переданный с неё кабель-виток. Через него с помощью аккумуляторной батареи пропускался ток большой силы, намагничивающий борта корабля против собственного магнитного поля. В результате корабль становился магнитонейтральным, причём, очень устойчиво. Так защищали от магнитных мин подводные лодки. Размагничивание подводных лодок в обязательном порядке проводилось перед выходом их в море. Каждая лодка имела специальный паспорт, в котором отмечалось состояние её магнитного поля. Размагничивание спасло от гибели не одну подводную лодку.

В процессе этих работ были спасены сотни кораблей и многие тысячи жизней, сформировалась целая плеяда высококвалифицированных учёных. Вот имена некоторых из них: А.П. Александров, И.В. Курчатов, В.Р. Регель, Б.А. Гаев, П.Г. Степанов, В.М. Тучкевич, Б.Е. Годзевич, И.В. Климов, В.В.Иванов, В.Т.Гузеев, А.Д.Ронинсов, А.В.Найденов, А.В.Максимов, Л.К.Дубинин и многие другие.

Клип на песню В.С.Высотского «Песня летчика»

Петя.

Во время войны семья М.В. Келдыша эвакуировалась в Казань. Поначалу жили в помещении спортзала, перегороженного простынями, потом получили комнату в Доме профессоров Казанского авиационного института. Семья пережила голод, холод, тяжелое заболевание четырехмесячного сына... Мстислав Всеволодович заботился о семье, но мог прилетать в Казань только на несколько дней. В эти годы он работал на авиационных заводах и как начальник отдела динамической прочности ЦАГИ
В 30-х годах прошлого века ею стало развитие авиации. Пожалуй, наиболее острой в то время проблемой был флаттер - «сгусток» необъяснимых вибраций. Один за другим гибли летчики-испытатели, поднимавшие в воздух новые самолеты, которые развивали значительные по тем временам скорости - 200-300 км/ч. Уцелевшие летчики рассказывали, что машину внезапно охватывала бешеная дрожь, и она разваливалась прямо в воздухе. Многие математики ломали голову над проблемой флаттера. Первым рассчитал математическую модель крыла и объяснил, как надо избегать флаттера Мстислав Всеволодович Келдыш. Чтобы избежать резонанса при движении крыла в воздушном потоке, Он предложил соответствующим образом перераспределить массы вдоль крыла и так расположить упругие элементы, чтобы избежать совпадения собственных частот колебаний крыла с частотами вынуждающих внешних сил.Своими работами учёный на годы вперёд определил, как нужно решать на практике задачи защиты от флаттера. В 1942 году он был награждён Сталинской премией.
Появление следующей проблемы в самолетостроении тех лет обязано переходу на трехопорную схему шасси с передним колесом. Такой переход диктовался увеличением взлетно-посадочных скоростей самолетов. Однако, он оказался не безболезненным: при достижении некоторой скорости у передней стойки шасси начинались самовозбуждающиеся колебания, которые приводили к ее поломке. Это явление получило название "шимми".М.В.Келдыш в своей работе "Шимми переднего колеса трехколесного шасси" (1945 г.) полностью решает проблему теоретически и, как всегда, формулирует практические инженерные рекомендации, избавляющие конструкцию от этого опасного явления. Работа была удостоена второй Сталинской премии в 1946 г.

Настя С.

Бетонная арка и памятный камень

Ледовую трассу сквозь годы ведут...

Сначала её проложила шагами

Гидрографов группа по тонкому льду.

Потом и машины пошли на Кобону,

А лёд под колёсами гнулся, трещал,

Но помнил водитель, что каждою тонной

Он жизнь восьми тысяч детей защищал.

Она пролегла ледяными полями,

«Дорогою Жизни» назвали её.

И жизнь пробивалась сквозь холод и пламя,

Бомбёжки, метели и взломанный лёд.

И с суши, и с неба её охраняли,

Подходы по льду день и ночь стерегли.

Дорожники трассу чинили, меняли,

Как пульс Ленинграда её берегли.

Она - как легенда, как песня, как знамя.

У этой дороги не будет конца -

Она навсегда пролегла через память,

Навеки прошла через наши сердца.

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. Учёные решили эту проблему: Н.М. Рейнов сконструировал автоматическую установку, которая регистрировала механические колебания ледяного покрова. Был изобретён прогибограф-прибор, способный регистрировать колебания льда продолжительностью от 0,1 с до суток.

Степа.

«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 наша «Катя» щедрою рукой.

Напряженными творческими поисками в годы Великой Отечественно войны были заняты также ученые и конструкторы-артиллеристы. Ученые вложили свои знания и труд в создании новых артиллерийских установок, которые обеспечивали мощный маневренный огонь и массивные залпы. В начале 1942 года вооружение нашей армии пополнилось новым мощным орудием - 76-миллиметровой пушкой, ставшей самой массовой пушкой Великой Отечественной войны и признанной одной из гениальных конструкций в истории ствольной артиллерии. Грозным оружием военного периода являлся созданный советскими учеными и конструкторами гвардейской миномет БМ-13, широко известный под названием «Катюша».

Внезапность и массированность огня «Катюш» наносили большие потери противнику и настолько сильно действовали морально, что части противника обращались в паническое бегство. Вот как, например, выглядит рассказ одного пленного фашиста: « Сегодня в 8 часов утра русские открыли по нашим позициям убийственный огонь из орудий, минометов и « Катюш». Я никогда в жизни не испытывала такого ужаса. Нас словно ураганом повалило на дно траншей. Мы лежали, боясь поднять голову. Многие солдаты обезумели и бились головой о землю. Мне казалось, что происходит землетрясение».

В ходе войны грозное оружие совершенствовалось, благодаря исследованиям крупных ученых-физиков, в том числе академика С.А. Христиановича и члена-корреспондента Н.М. Беляева.

Основное стрелковое оружие российской пехоты - автомат Калашникова. Разработка начата в 1943 году сержантом Калашниковым в госпитальной палате. Автомат создан «солдатом для солдат», как говорят военные, в 1947 году. Принят АК-47 на вооружение Советской Армии в 1949 году, а старшему сержанту Калашникову присуждена была Сталинская премия. И сейчас АК не потерял своей актуальности: на него могут крепиться подствольный гранатомет ГП-25 или ГП-30,устанавливаться ночные или оптические прицелы и приборы для беззвучной или беспламенной стрельбы.

Настя Я.

В первые месяцы войны А.Т. Качугин придумал «партизанскую мастику» - тол. Обезвредить его было невозможно. Внешне он напоминал кусок мыла. Партизаны крепили его под вагонами. Немецкий эшелон набирал скорость, и «мастика» под воздействием встречного ветра взрывалась. Тысячи фашистских вагонов с войсками и техникой пошли под откос благодаря качугинскому изобретению. А.Т. Качугин предложил методы изготовления дешевых зажигалок, что решало проблему дефицита спичек, разработал одну из модификаций «зажигательных бутылок», которая использовалась против немецких танков зимой 1941 года при обороне Москвы. Бутылка с самовоспламеняющейся жидкостью, падая на твердое тело, разбивалась. Жидкость разливалась и горела ярким пламенем до 3 минут, достигая температуры 1000°C. При этом она прилипала к броне или залепляла смотровые щели, стекла, приборы наблюдения, ослепляла дымом экипаж, выкуривая его из танка и сжигая все внутри танка. Попадая на тело, капля горящей жидкости вызывала сильные, трудно зажигаемые ожоги.

Немалый вклад в развитие радиотехнических средств и установок, предназначенных для военных целей, внес в годы Великой Отечественной войны академик А.Ф. Иоффе, который в то время являлся председателем комиссии по научно-техническим военно-морским вопросам. Специально для партизанских отрядов им был разработан термоэлектрогенератор, служивший источником питания для радиоприемников и передатчиков. Он 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. Подобный термогенератор был прост по конструкторскому оформлению, удобен в эксплуатации, а главное - готовым к действию в любое время.

Антон.

Достойны доброго упоминания имена многих новаторов производства, ударников военных лет, конструкторов и технологов, сборщиков и испытателей танкостроения. Их трудовой вклад достойно вошел в героическую летопись Великой Отечественной войны. Труд более 9 тыс. танкостроителей во время войны был отмечен высокими правительственными наградами и народным признанием.
Конструкторами танковых заводов за годы войны было разработано и изготовлено более 80 видов новых боевых машин.

К началу Великой Отечественной войны в СССР были отработаны конструкции среднего и тяжелого танков с наиболее рациональным сочетанием вооружения, бронирования и подвижности. Советский Союз имел развитое танковое производство и квалифицированные кадры танкостроителей. в 1940 г. конструкторским бюро танкового отдела Харьковского завода № 183 под руководством М. И. Кошкина разработан средний танк т-34. Он оказал огромное влияние на исход войны и определил дальнейшее развитие танкостроения. При его создании советским конструкторам удалось найти оптимальное соотношение между основными боевыми, тактическими, баллистическими, эксплуатационными, ходовыми и технологическими характеристиками. Благодаря совокупности своих боевых качеств Т-34 был признан многими специалистами и военными экспертами одним из лучших танков Второй мировой войны.

На нем впервые в мире осуществили установку мощной, длинноствольной (для того времени) 76-мм пушки с начальной скоростью бронебойного снаряда 662 м/с. Пушка по броне-пробиваемости превосходила все зарубежные танковые пушки того времени. Мощная броня танка надежно защищала от снарядов малокалиберной противотанковой артиллерии и танковых пушек со всех дистанций. Танк отличался оригинальной формой корпуса с большими углами наклона броневых листов. Т-34 имел индивидуальную пружинную подвеску и широкие гусеницы, обеспечивающие хорошую его проходимость. Механизмы и агрегаты танка были хорошо отработаны и отличались простотой в изготовлении. Это обстоятельство позволило в годы войны быстро наладить крупносерийное производство танков.

С первых дней войны обнаружилось превосходство тогда еще малочисленных танков Т-34 над танками фашистской армии. Вот что писал уже после войны генерал-лейтенант немецкой армии Э. Шнайдер: " Эффект, который произвел этот танк, оказал сильнейшее влияние на дальнейшее развитие танкостроения по всему миру. Кто мог подумать, что лучший танк Второй мировой будет производиться в СССР? Т-34 был лучшим танком не потому, что он был самым мощным или тяжелым, немецкие танки в этом смысле их опережали. Он был очень эффективным для той войны, так как позволял решать тактические задачи, не давая шансов неповоротливым немецким «Тиграм». Американские и британские танки были не столь успешны в противостоянии немецкой технике.

10 апреля 1942 года « за разработку конструкции нового типа среднего танка» Кошкин посмертно удостоин сталинской премии « за разработку конструкции нового типа среднего танка»

Арина.

Слова Вавилова

"Советская техническая физика ... с честью выдержала суровые испытания войны. Следы этой физики всюду: на самолете, танке, на подводной лодке и линкоре, в артиллерии, в руках нашего радиста, дальномерщика, в ухищрениях маскировки. Дальновидное объединение теоретических высот с конкретными техническими заданиями, неуклонно проводившееся в советских физических институтах, в полной мере оправдало себя в пережитые грозные годы»

9