Чем дальше мы уходим от войны,
Тем чётче обнажаются вершины.
Чем полнозвучней голос тишины,
Тем всё понятней, что мы совершили.
Сидоров В.
Салют и слава годовщине навеки памятного дня.
Салют Победе, что в Берлине огнём попрала мощь огня.
Салют её большим и малым творцам, что шли путём одним,
Её бойцам и генералам, героям, павшим и живым –
Салют!
А Твардовский.
Победа… 9 мая 2010 года исполняется 65 лет со дня Победы советского народа в Великой Отечественной войне. Народ нашей страны выстоял и победил, сокрушив фашизм, освободив от него многие государства Версточной Европы. История еще не знала такого массового героизма, мужества, стойкости и отваги, величия духа, какие были проявлены советским народом в годы Великой Отечественной войны. Победа СССР над фашизмом навсегда вписана золотыми буквами в историю человечества. На победу работала вся страна - и воины, и женщины, старики и дети в тылу врага.
Сколько бы не говорили о войне, сколько бы не воспевали подвиг нашего народа – всегда будут новые слова и новые стихи и песни о войне. Но огромный вклад в общее дело внесли наши ученые. Об этой странице в истории Великой Отечественной войны я и хочу рассказать. Я хорошо понимаю, что невозможно в короткой работе даже перечислить те изобретения, усовершенствования, которые приблизили победу, но, изучая физику уже в течение нескольких лет, я хочу увидеть законы и формулы, которые мы изучаем на уроках, там, на фронте, где они вносили свой вклад в Победу.
Великая Отечественная война всколыхнула весь народ, в том числе и людей занимающихся наукой, и, конечно, физиков. Ведь значительную роль в создании современного оружия играет техника, основой которой служит физика. Какой бы новый вид вооружения не создавался, он неминуемо опирается на физические законы. Артиллерийское оружие учитывает законы движения тел - снарядов, 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.
Лозунг – “Всё для фронта, всё для победы!” стал ведущим для всей научно-исследовательской работы. С первых дней войны началась эвакуация научных учреждений и вузов, прежде всего из прифронтовой полосы в более удалённые места. Наука была объявлена важнейшим государственным делом: нужно было, во что бы то ни стало сохранить учёных и научную базу страны. Война сдвинула со своих мест 35 научных учреждений Академии наук СССР, переместила на новые места более 400 сотрудников. А ведь в суровых условиях войны, дальних дорог и бомбёжек нужно было обеспечить не только доставку в полной сохранности сложнейших и ценнейших научных приборов и установок, не только их быстрый и точный монтаж на новом месте, но и эффективный ввод в строй и согласованную работу всех подразделений. И учёные с честью справились с этой сложнейшей и чрезвычайно ответственной задачей. Научные центры начали работать в новых условиях уже через 2-3 месяца после объявления войны. И уже это равносильно подвигу. Промышленность, частично заново выстроенная после эвакуации далеко на Востоке, смогла дать небывалое количество продукции и вооружения для армии, достаточное, чтобы бить захватчиков. Для решений научно-технических проблем, возникших в связи с войной и требовавших комплексного подхода, были созданы различные научно-комплексные комиссии. Их деятельность способствовала созданию на Востоке новых филиалов Академии наук СССР, академий наук союзных республик. Вся их деятельность была теперь подчинена трём целям: 1) поиску и конструированию новых средств обороны и наступления; научной помощи промышленности, производящей оружие и боеприпасы; 2) поиску новых сырьевых и энергетических ресурсов, 3) замена дефицитных материалов более простыми, “подручными”. За годы войны была проведена колоссальная работа. В годы войны учёным и научно-исследовательским коллективам было присуждено около 950 Государственных премий.
Вот строки из обращения к учёным всех стран, подписанного действительными членами Академии наук СССР: “В дни, когда по вине фашистских правителей земля заливается всё новыми потоками человеческой крови, может ли кто-нибудь из нас – работников науки – спокойно смотреть на то, что фашистский сапог угрожает задавить во всём мире яркий свет человечества – свободу человеческой мысли, право народов самостоятельно развивать свою культуру?... В этот час решительного боя советские учёные идут со своим народом, отдавая все силы борьбе с фашистскими поджигателями войны – во имя защиты своей родины и во имя защиты мировой наука и спасения культуры, служащей всему человечеству”. Под этим обращением стоят в числе других подписи крупнейших советских физиков.
Но в битве с врагом помогала не только наука, но и солдатская смекалка. Если в тылу инженер мог думать не спеша, то на фронте, в бою, думать было некогда. Иногда решение инженерно-физической проблемы нужно было найти за считанные минуты, причём, без права на ошибку. За ошибки приходилось расплачиваться гибелью людей, потерей техники. И простые солдаты проявляли иной раз чудеса смекалки. И об этом тоже нельзя забывать, когда мы говорим о слагаемых Победы.
“Артиллерия – бог войны”
Кому из немцев не было знакомо простое русское имя “Катюша”, наводившее на них ужас! А советские солдаты говорили о ней так:
Говорит пехота - чистая работа! Где ударит “Катя” - фрицу не пролезть.
Воевать охота, - говорит пехота, - раз у нас такая пушка есть!
Влево и направо бьёт врагов на славу, впереди – горячий бой.
Огненную лаву на врагов ораву сыплет “Катя” щедрою рукой.
Голосок, что надо, он для нас отрада, а для немцев это замогильный бас.
Как услышат “Катю” - удирают гады, и бросают танки, прибавляют газ!
(С. Сёмин, “Песни, поднимавшие в атаку”, Тула, 1976 г.)
В основе полёта снаряда лежит наука баллистика - комплекс физико-технических дисциплин, охватывающих теоретическое и экспериментальное исследование движения и конечного воздействия метаемых твердых тел — пуль, артиллерийских снарядов, ракет, авиационных бомб и космических летательных аппаратов. Разработка и проектирование видов и систем баллистического оружия основываются на применении математики, физики, химии и конструкторских достижений для решения многочисленных и сложных задач баллистики. Основателем современной баллистики принято считать Исаака Ньютона. Формулируя законы движения и рассчитывая траекторию материальной точки в пространстве, он опирался на математическую теорию динамики твердого тела, которую разработали немецкий учёный Иоганн Мюллер и итальянцы Фонтана и Галилео Галилей.
Задача баллистики состоит в расчете начальной скорости снаряда, максимального давления в стволе и зависимости давления от времени. Истоки баллистики теряются в древности. Прогресс в конструировании оружия привел к тому, что в наши дни артиллерийские орудия стреляют 90-килограммовыми снарядами на расстояния более 40 км, противотанковые снаряды способны пробивать стальную броню толщиной 50 см, а управляемые ракеты могут доставить исчисляемую в тоннах боевую нагрузку в любую точку земного шара.
На протяжении многих лет использовались разные способы ускорения метательных снарядов. Лук ускорял стрелу за счет энергии, запасенной в согнутом куске дерева; пружинами баллисты служили скручиваемые сухожилия животных. Были опробованы электромагнитная сила, сила пара, сжатого воздуха. Однако ни один из способов не был столь успешен, как сжигание горючих веществ.
Реактивные артиллерийские миномёты обеспечивали мощный маневренный огонь, подавляли врага. Для улучшения этого оружия было создано КБ во главе с Владимиром Павловичем Барминым – крупным учёным в области механики и машиностроения.
Установка образца 1941 года – БМ-13, представляла собой ферму из 8 балок и 16 направляющих, на которой располагались 132-миллиметровые реактивные снаряды массой 42,5 кг. Ферма монтировалась на грузовом автомобиле ЗИС-6. За несколько секунд установка выпускала 16 мощных снарядов. Реактивные снаряды имели ряд преимуществ перед обычными снарядами: заряд, сообщающий движение, находился внутри них, отсутствовала отдача при выстреле, поэтому не требовались дорогие орудийные стволы из высококачественной стали. По сравнению с тяжёлыми оружиями эти установки были гораздо подвижнее, менее габаритными, поэтому и могли монтироваться на грузовых автомобилях.
Новое оружие было впервые применено в бою 14 июля 1941 года, батарея капитана И. А. Флерова произвела залп из семи пусковых установок на железнодорожной станции Орша. Очевидцы вспоминают об этом так: “Мы на наблюдательном пункте оцепенели, когда услышали первый залп. С оглушительным рёвом, свистом и раскатистым скрежетом вслед за огромными клубами красно-чёрного дыма прочертили небо над нашими головами горящие кометы. И всё это в какое-то мгновение. Уму непостижимо, что творилось в четырёх километрах от нас. Не то что там танки и машины – горела даже земля! Сердце захватывала радость, гордость за Родину, за творцов грозного оружия”.
Враг любой ценой хотел раскрыть тайну нового оружия. Были назначены награды тем, кто захватит хотя бы одну установку, но советские воины свято хранили секрет. Когда батарея “Катюш” попала под Смоленском в окружение и не смогла выйти из него, бойцы взорвали боевые установки. При этом многие, и сам капитан Флёров, погибли.
Новое оружие требовало доработки. Для увеличения дальности полёта учёные предложили удлинить заряд, использовать топливо с большей удельной теплоёмкостью сгорания. Нашли и причину разброса снарядов, так называемую “девиацию” - отклонение движущегося тела от заданного направления движения под влиянием внешних причин.
Это были моменты сил, возникающие под воздействием струи газа, вытекающего из сопла. Была разработана особая форма и оперение снарядов. Было также установлено, что прекрасный эффект даёт медленное вращение снаряда вокруг продольной оси во время полёта. В утолщённой части снаряда было сделано небольшое отверстие, через которое тонкой струйкой вытекали пороховые газы, возникавшая при этом реактивная сила и поворачивала снаряд. Кучность огня возросла при этом в 3 раза, а площадь рассеивания снарядов уменьшилась в 7 раз!
В период Великой Отечественной войны СКБ и заводом под руководством В.П. Бармина было разработано и изготовлено 78 экспериментальных и опытных конструкций пусковых реактивных установок залпового огня, из которых 36 типов были приняты и находились на вооружении Красной Армии и Военно-Морского Флота.
Вот лишь часть фамилий учёных – создателей реактивного оружия: Н.И. Тихомиров, В.А Артемьев, Б.С. Петропавловский, Г.Э. Лантемак, И.Т. Клеймёнов, И.И. Гвай. Б.Н. Галковский, А.П. Павленко, А.С. Попов, Ю.Э. Эндек, В.А. Тимофеев, Л.Г. Лойцянский, С.А. Христианович, Я.Б. Зельдович, Ю.Б. Харитон, Ф.Р. Гантмахер, А.Д., Надирадзе, Л.М. Левин, Н.Н. Кузнецов и многие другие.
Военный флот в годы второй мировой войны
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.
Стальные крылья Родины
Чтобы подняться в воздух, самолетам требуется развить колоссальную мощность. Двигатели самолетов создают тягу, толкающую их вперед, в то время как особая форма корпуса и крыльев помогает им подниматься кверху. Сила тяжести тянет самолеты вниз, как и любые другие тела. Однако самолетам удается удерживаться в воздухе именно благодаря воздействию самого воздуха. Обычно воздух давит на тело со всех сторон, но если он движется, то давит сильнее, чем воздух, который движется быстро.
Крылья самолета имеют особую форму, заставляющую воздух двигаться под ними медленнее, чем над ними. Когда самолет достигает определенной скорости, “медленный” воздух под его крыльями начинает давить на них сильнее, чем тот, что над ним — и самолет поднимается к небу. Возникающая при этом сила называется подъемной.
При выстреле из ружья стрелок ощущает отдачу — толчок приклада в плечо. Эта сила действует на приклад ружья очень короткое время — около 0,002 сек. Но на станок пулемета эта сила действует почти постоянно, пока пули вылетают из ствола. Также и летательный аппарат может получать постоянную подъемную силу, если он беспрерывно отбрасывает воздух вниз. Именно дли этого и нужны самолету крылья. Если крыло двигается горизонтально и при этом поставлено под углом к направлению движения (этот угол называется углом атаки), оно отбрасывает встречный воздух вниз и тем самым создает подъемную силу, направленную вверх.
С началом войны связан величайший в истории поединок воздушных армий.
Утром 22 июня 1941 года, приступив к выполнению приказа о налётах на военные объекты и мирные города Советского Союза, фашистские лётчики не подозревали, как ошиблось немецкое командование в оценке советской авиации, как быстро оправится она от, казалось бы, смертельного удара и какая страшная участь ожидает их “непобедимый” воздушный флот. Уже в первые часы боевых действий, столкнувшись с сильным сопротивлением, фашисты убедились, что русские располагают новейшими самолётами всех назначений.
В ходе войны советская авиационная техника совершенствовалась, причём, небывало быстрыми темпами. Нужно было добиться количественного превосходства над воздушным флотом врага и иметь качественно лучшую технику. Требовалось увеличить высоту полёта, скорости подъёма и движения, маневренность машин, их огневую мощь, уменьшить посадочную скорость.
Была создана методика расчёта сил трения, учитывающая сжимаемость воздуха при большой скорости движения в нём обтекаемого тела. Выяснили природу появления волнового сопротивления, которое возникало из-за образования на обтекаемой поверхности скачков уплотнения воздуха и их роста при увеличении скорости. Нашли причину очень сложного и такого опасного явления как возникновение колебаний с большой амплитудой у крыльев и оперения, которое приводило к разрушению машины. Группа учёных предложила методы расчёта самолёта на прочность при использовании смешанных конструкций – металлического каркаса и тонкостенной фанерной обшивки, что позволило создавать надёжные и лёгкие машины. В декабре 1942 года в строй вошла аэродинамическая труба – уникальное инженерное сооружение для проведения важнейших экспериментов. Всё это обеспечивало создание первоклассных новых боевых машин.
Знаменитый авиаконструктор С.А. Лавочкин говорил: “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 самолёта – наш и вражеский – столкнутся в военном небе, наш оказался победителем”. Его истребитель высокого класса Ла-5 обладал скороподъёмностью, маневренностью, огневой мощью и большим потолком полёта – более 11 км.
Як-3 – самый лёгкий и маневренный истребитель второй мировой войны, сконструирован в 1943 году конструктором А.С. Яковлевым; его взлётная масса была равна 2650 кг, высота полёта почти 12 км, для подъёма на 5 км ему требовалось всего 246 секунд.
Штурмовик Ил-2, созданный С.В. Ильюшиным во второй половине 1942 года, развивал скорость до 430 км/ч, имел крупнокалиберный пулемёт, а хвостовая часть была защищена стрелковой установкой. Фашисты прозвали его “чёрной смертью”.
В 1942 году вдруг обнаружилось, что бомбардировщик Ту-2 не развивает на высоте 5000 м требуемую скорость. Разгорелся скандал. Шла война, фронт требовал самолёты, а военные отказывались их принимать. Просидев всю ночь, Андрей Николаевич Туполев нашёл причину. Причина была в магнето – магнитоэлектрическом генераторе переменного тока, создающем электрический разряд между электродами свечи зажигания для воспламенения рабочей смеси в цилиндрах двигателей внутреннего сгорания. Магнето испытывали в барокамере с разрежением, соответствующем высоте 5000 м, а свечи двигателя – на стенде при комнатных температуре и давлении. Уже на шестой день были выработаны магнето, в паспортах которых было написано: “гарантируют надёжную работу на всех высотах самолётов Ту-2”, а ниже стояли подписи академика Виктора Сергеевича Кулебакина и главного конструктора Андрея Николаевича Туполева. Через 30 минут после начала испытаний в динамике зазвучал голос лётчика: “Всё в порядке! Заданную скорость получил и даже превысил!” Радиограмма пришла с высоты 6000 м. Через три дня авиазавод уже отправил первую партию Ту-2 на фронт.
Доработанный пикирующий бомбардировщик Ту-2, созданный в конструкторском бюро А.Н. Туполева, имел два мощных двигателя, потолок полёта 9,5 км и дальность 2100 км, развивал скорость до 570 км/ч, его бомбовая нагрузка составляла 1000 кг. А специальное оборудование позволяло сбрасывать бомбы при разных режимах полёта – по горизонтали и пикировании.
Но успехи отечественного самолётостроения были бы невозможны без достижений специалистов самого разного профиля. Творческая деятельность учёных и конструкторов дала свои результаты: во время войны скорость советских истребителей возросла на 25 %, дальность полёта – на 300 %, скороподъёмность более чем на 200 %, калибр оружия увеличился с 20 до 37 и 45 мм; за четыре военных года в серийное производство было запущено 25 новых типов самолётов!
На завершающем этапе войны количественное и качественное превосходство нашей авиации было уже абсолютным – в небе уничтожался любой самолёт врага! И в этом – героическая заслуга советских учёных, конструкторов и инженеров.
В тылу
А в тылу люди варили сталь, точили снаряды, строили танки и самолёты, ковали оружие победы. И среди них были учёные и конструкторы. Это благодаря их знаниям и полёту творческой мысли в кратчайшие сроки рождались проекты новой боевой техники, непрерывно совершенствовалось производство, выполняющее заказы фронта.
Один из немецких генералов писал: “русские имели то преимущество, что при производстве вооружения и боеприпасов ими учитывались все особенности ведения войны в России, и максимально обеспечивалась простота технологии”.
Для изготовления самолётов, танков, боеприпасов требовалось много жидкого кислорода. Академик Пётр Леонидович Капица создал проект кислородной установки, в которой сжатый воздух разделялся на две составляющие – азот и кислород – путём расширения при низкой температуре. Для действия этой установки требовалось сжатие воздуха всего лишь до 4,5-6 атмосфер вместо обычных 15-20, а производительность превышала прежние установки в 4-6 раз.
Академик В. А. Трапезников разработал автомат для точного развешивания пороха, которым наполнялись гильзы снарядов, он заменял 16 рабочих. А его автомат для обмера гильз заменял 30 человек.
Оптические методы контроля продукции, предложенные физиками и внедрённые на десятках оборонных заводов, сокращали время на контроль в 25 раз, а расход реактивов – в 20 раз.
Эвакуированные из Ленинграда учёные Государственного оптического института разработали методы светомаскировки военных объектов, новые образцы дальномеров, стереотруб, объективов.
В Казани под руководством Сергея Ивановича Вавилова велись работы по изготовлению люминесцентных светосоставов для нанесения на шкалы приборов военных самолётов; был налажен выпуск люминесцентных ламп для подводных лодок.
Радиолокационная установка “Радуга” конструкции Николая Михайловича Шахмаева – будущего автора одного из учебников физики, и группы учёных Ленинградского физико-технического института, позволяла обнаруживать самолёт на больших расстояниях. Упрощение установки позволило передавать и принимать сигналы с помощью одной антенны.
В 1942 году в докладе “Физика и война” академик Абрам Фёдорович Иоффе говорил: “…Я лично был свидетелем того, как целая группа сотрудников в течение трёх недель не выходила из лаборатории, работая там день и ночь. Иногда, свалившись, люди спали тут же, на столах, но за три недели закончили работу так, что она могла быть направлена на испытания. Я видел, как работали в Казани при 40-45 ?С мороза на открытом воздухе с приборами, к которым прилипали руки, сдиралась кожа, но тем не менее ни один из сотрудников не отставал…”
Советская наука в тылу, далеко от линии фронта боролась за великую цель. Академик В.Л. Комаров так сформулировал эту цель: “бросить на врага неисчислимые силы техники, всю мощь исследовательского и конструкторского творчества”. И ценой огромного напряжения всех творческих, духовных и физических сил она была достигнута.
К началу Великой Отечественной войны промышленная база фашистской Германии вместе с базой её союзников и порабощённых стран превышала советскую базу в 1,5-2 раза, а в 1942 году, в связи с захватом богатейших районов СССР – в 3-4 раза.
В январе 1945 года мы имели в 2,8 раза больше танков и самоходных установок, чем гитлеровцы, в 3,2 раза больше артиллерии и миномётов, в 7,4 раза больше авиации.
В ходе войны было проведено не просто оснащение армии техникой, но и её полное перевооружение - таких фактов до этого история не знала.
Подвиг учёных Ленинграда
В начале июля 1941 года группа ленинградских учёных обратилась с призывом: “Мы призываем вас, учёные Ленинграда, разрабатывать сейчас только те темы, которые необходимы делу обороны страны, которые принесут быструю, реальную пользу фронту, разрабатывать их дённо и нощно, не щадя сил и времени, с тем истинным энтузиазмом, на который способны советские учёные”. В ответ на этот призыв те, кто не ушёл на фронт, включились в работу над темами оборонного значения.
А потом наступила блокада. Возник вопрос об эвакуации учёных, но вывезти всех было невозможно. Было принято решение вывезти из блокадного Ленинграда 1100 научных сотрудников. Оставшиеся ни на минуту не уходили со своих постов. Круг проблем, разрабатываемых учёными, был широк. Учёные занимались составлением таблиц стрельбы из артиллерийских орудий, было налажено производство выпрямителей для военных целей, крупнейший специалист по теоретической механике и баллистике Б.Н. Окунев разработал капитальный труд “Основы баллистики”, 2 декабря 1941 года даже состоялся Учёный совет университета, на котором было заслушано два научных доклада, это заседание произвело на всех огромное, ободряющее впечатление. А в это время скудный суточный паёк хлеба был сокращён до 250 грамм рабочим и 125 грамм служащим. Ударили морозы, в январе 1942 года они доходили до -35° С, полностью замёрз водопровод, вышла из строя канализация, не работало центральное отопление, свет подавался на очень короткое время за сутки, остановился городской транспорт. Город подвергался жестоким бомбардировкам, но - жил, трудился! Вот как вспоминает то время один из учёных, переживших блокаду, профессор О.Л. Вайнштейн: “Надев на себя всё самое тёплое, что имеется под руками, вы отправляетесь на работу через кажущуюся бесконечной даль заснеженных пространств и площадей. Придя к цели, вы иногда застаёте самую неуютную картину. За ночь все стёкла выбиты воздушной волной от упавшей вблизи бомбы, по всему помещению свободно гуляет ветер. Вы читаете или слушаете лекцию в калошах и шубе с поднятым воротником. Писать вы можете только в рукавицах и карандашом, потому что чернила замёрзли. Часто вас ждёт ещё срочная работа в насквозь промёрзшей лаборатории или библиотеке, лекция в госпитале или другие обязанности, которые нужно выполнять во что бы то ни стало, не поддаваясь ни холоду, ни ощущению физической слабости, ни страху перед артиллерийским налётом.”
Подвиг ленинградцев в грозную пору Великой отечественной войны бессмертен. Девятисотдневная защита осаждённого города – это легендарная повесть мужества и геройства, которая навсегда останется в памяти поколений.
Но в истории обороны Ленинграда и работе ленинградских учёных есть один эпизод, который связан с “Дорогой жизни”, как называли тоненькую нить, связывавшую Ленинград с “Большой землёй”. Этот эпизод – одно из самых выдающихся мест в её летописи.
“Дорога жизни” была проложена по льду замёрзшего Ладожского озера. Это была автотрасса, от которой зависела жизнь осаждённого Ленинграда, она давала возможность эвакуировать из города больных и раненых и хоть как-то завозить продовольствие, материалы, оружие. Но вскоре выяснилось обстоятельство, на первый взгляд, совершенно необъяснимое: когда грузовики шли в Ленинград, максимально нагруженные, лёд выдерживал, а на обратном пути с больными и истощёнными людьми, то есть, со значительно меньшим грузом, машины часто проваливались под лёд.
Научный сотрудник ленинградского Физико-технического института Павел Петрович Кобеко попросил поручить ему изучение этого вопроса. Он разработал методику регистрации колебаний льда в разных условиях и создал аппаратуру, которая позволяла регистрировать всё, что происходило со льдом под влиянием нагрузок, причём, делать это быстро и автоматически, ведь немцы передышек не давали.
Для изготовления установки были мобилизованы все работники Физтеха, кто ещё был в состоянии что-то делать. Но откуда взять материалы? Чтобы сделать станину установки, выкопали из-под снега подставку для ограды газонов. Четверо голодных, измождённых физтеховцев с огромным трудом приволокли её в институт. В ход пошли детали старых телеграфных аппаратов, для того, чтобы получить на это разрешение, Павел Петрович сам ездил на велосипеде за 10 км по зимнему Ленинграду на главпочтамт. Какие-то детали были изготовлены на институтских станках. Наконец, первая партия приборов была изготовлена и установлена вдоль всей дороги на кромке льда. Исследования проходили в темноте, на ветру, в тридцатиградусную стужу, под обстрелом. А надо было изучить пластическую деформацию и вязкость льда, его проломы и грузоподъёмность, изменение амплитуды ветровых колебаний, суточные колебания ледяной толщи и многое другое.
Но исследования помогли установить закономерность: степень деформации льда зависела от скорости движения транспорта – это был самый главный вывод. Самой опасной оказалась скорость, близкая к 35 км/ч. Большое значение имели сотрясения, которые возникали при встрече двух машин или при обгоне. Особенно опасной становилась ситуация, когда транспорт шёл со скоростью, близкой к скорости распространения ледовой волны: в этом случае даже одна машина могла вызвать сильное раскачивание льда – гибельный резонанс.
На основе полученных данных учёные разработали правила безопасного движения по ледовой дороге, рассчитали допустимые скорости при движении с любым грузом. Таблицы и инструкции были размножены и неукоснительно использовались на всём фронте, ледовые аварии прекратились.
А в сентябре 1942 года инженеры Ленэнерго прорвали энергетическую блокаду Ленинграда, проложив линию электропередачи по дну Ладожского озера.
Эти и другие работы ленинградских учёных сыграла огромную роль в прорыве блокады и помогли выстоять Ленинграду.
В партизанских лесах
Леса – их в древность звали Брынскими, шумят листвою опалённой,
Храня живое, материнское тепло земли непокорённой.
Сюда народ несметной силою приходит, яростью объятый.
Шагает с топором и вилами, идёт с трофейным автоматом…
Здесь мины, как силки, расставлены, огонь таится за кустами.
Здесь вражьи поезда раздавлены стремглав взлетевшими мостами…
(“Брянские леса”, Я. Хелемский, 1943 год.)
Партизанская война – какой огромный вклад внесли партизаны в общее дело Победы! Находясь на оккупированных гитлеровцами территориях, порой, не имея даже элементарных условий для существования, партизаны наносили сокрушительные удары по врагу. А откуда брать оружие? Кругом фашисты! И тут помогали самодельные средства, которые легко было изготовить из того, что было под рукой. Как много значили научно-технические знания и творческая смекалка в условиях суровых партизанских будней! Вот когда люди поняли, что такое знания, которые всегда с тобой! Вот когда оценили подлинную ценность умения технически мыслить и изобретать! И таких людей среди партизан было немало.
К линии фронта мчались воинские эшелоны, набитые техникой и фашистскими солдатами. Партизаны вели “рельсовую войну”, пуская под откос составы. срывая графики движения поездов. Но где брать взрывчатку, когда её запасы закончились? Партизаны стали действовать, вручную, ломами, гаечными ключами, различными рычагами разворачивая железнодорожное полотно. Но это требовало много времени и было связано с огромным риском попасться в плен или подставить под удар весь отряд. И тогда молодой путеец Тенгиз Шевгулидзе изобрёл рельсовый клин для установки на путях. При ударе о него мчавшийся поезд слетал с рельсов, а следом летели под откос вагоны и платформы. Изготавливать такие клинья стали на бывшей машинотракторной станции.
А командование уже поставило перед изобретателем новую задачу: нужны гранаты. Ночи напролёт, при тусклом свете коптилки, Шевгулидзе чертил варианты схемы гранаты, а с рассветом резать и сверлить куски водопроводной трубы для её корпуса. И не очень изящная на вид, но очень надёжная, граната была изготовлена, испытания превзошли все ожидания. Заработал подпольный завод. Всего было изготовлено более 7000 таких гранат, их хватило не только для своего, но и соседних отрядов и даже воинских соединений!
Очень помог бойцам невидимого фронта “партизанский котелок” созданный в разгар войны академиком Абрамом Фёдоровичем Иоффе. В этот котелок был вмонтирован простейший термогенератор, состоявший из нескольких десятков термопар из сурьмянистого цинка и константана. Одни спаи термопар находились с внешней стороны котелка, другие – внутри. В котелок наливали воду и помещали над костром. Внешние спаи нагревались, а внутренние имели температуру налитой воды. Разность температур была невелика, порядка 250-300? С, но её хватало для выработки электроэнергии, необходимой для питания радиопередатчиков и радиоприёмников. Таким образом “котелки” обеспечивали партизанам радиосвязь.
Солдатская смекалка
В жестокой борьбе с врагом нужны были не только храбрость и отвага, помогали знания и умелое и своевременной их использование, состоящее из сочетания мысли и действия, находчивости и изобретательности.
Во время одного из боёв в Псковской области был подбит советский танк. Его отбуксировали в расположение наших войск для ремонта. Оказалось, что требуется замена мотора, но лишнего двигателя не было. Остаться без машины? И тут механик-водитель подбитого танка Александр Васильевич Смирнов вспомнил, что на нейтральной полосе стоит наша “тридцатьчетвёрка”. А вдруг её можно завести? Смирнов получил разрешение и, надев маскировочный халат и взяв гранаты, под непрекращающимися выстрелами, пополз к танку. Через люк башни Смирнов сумел попасть внутрь танка, на ощупь стал проверять приборы. Вдруг послышались удары по броне прикладами, автоматные очереди и крики фашистов. Оказывается, они тоже решили захватить танк. Не сумев открыть люк, они подогнали к машине свой танк-тягач и закрепили тросы для буксировки. Нависшая угроза заставила бешено работать мысль: а что если попытаться завести танк с ходу?
Взревел мотор тягача, машины медленно тронулись с места, но мотор “тридцатьчетвёрки” лишь проворачивался и не заводился. И вдруг после очередной попытки мотор чётко заработал. Трос натянулся как струна, на мгновение оба танка замерли, из-под гусениц вместе с землёй полетели снопы искр. А потом, как бы нехотя, уступая большей мощности нашего танка, фашистский танк-тягач медленно пополз за нашей “тридцатьчетвёркой”. Фашистские водители спешно покинули свою машину. А Александр Смирнов доставил в расположение наших войск и свой и вражеский танк.
А как сбивала немцев с толку и стоила нервов и потерянного времени такая уловка: к линии фронта ночью подгоняли много тракторов с заведёнными моторами. Рёв моторов тракторов немцы принимали за рёв моторов танков, что давало, пусть временное, но преимущество нашим войскам.
Защитники города-героя Севастополя умело использовали в борьбе с врагом механическую энергию камней: падающие камни играли роль сухопутных минных тралов. У разведчиков появилась идея – прочищать путь через минное поле с помощью камней-валунов. Разведчики подобрали полдюжины камней и, выждав новые взрывы. пустили камни под откос. Каждый валун увлекал за собой другие камни, и их движение заставляло взрываться на поле мины. Противник всполошился и открыл огонь. Но огнём пулемёта камни не остановишь. А через некоторое время, выждав, через образовавшийся проход разведчики преодолели минное поле.
А вот ещё один рассказ гвардии лейтенанта И.М. Журбы.
В одной из атак был подбит немецкий бронетранспортёр. В нём оказалось около шестидесяти резиновых жгутов. Сначала их сочли бесполезными, но потом появилась идея: нельзя ли сделать их них “мелкокалиберную артиллерию”? Из берёзовых сучьев вырезали рогатки длиной в полтора метра, к ним привязали концы резиновых жгутов. Получилась обыкновенная рогатка, только более массивная. Рогатку вбили в землю. Вместо камня в рогатку заложили гранату-лимонку. Один из бойцов натягивал жгут вместе с зажатой в нём гранатой, а другой в тот момент, когда жгут получал наибольшее растяжение. разжимал кольцо и выдёргивал чеку. Граната летела метров на 150, а даже хороший гранатомётчик может бросить её только на 45 метров. К вечеру изготовили 52 рогатки и установили их на опушке леса.
Утром наблюдатели донесли, что противник сосредоточился в овраге в ста метрах от нашей обороны. В тот момент, когда гитлеровцы поднялись в атаку, к ним одновременно полетели 52 гранаты. Эффект оказался поразительным, взрывы посеяли панику среди фашистов. А за первым залпом последовал второй, третий… Всё смешалось в стане врага, противник был отброшен и даже не пытался больше в этот день атаковать. Так сила упругости и закон Гука помогли одержать, пусть небольшую, но победу.
Если передатчик радиосигналов перемещается относительно приёмника, то частота, на котором он работает, меняется – это эффект Доплера, хорошо известный фронтовым радистам, поддерживавшим связь с самолётами. А ещё происходит экранирование поступающего сигнала корпусом самолёта, и зона уверенного приёма сигнала постоянно перемещается. И вдруг один из вышедших на связь передатчиков заработал устойчиво и чётко. Это насторожило молодого радиста Владимира Дударя: “Нет, передача ведётся не с самолёта!” И действительно, они были переданы противником, чтобы ввести в заблуждение советское командование.
Радиосвязь! Какое огромное значение играла она в военных условиях! Но осуществить её было зачастую непросто. Часто не хватало элементарного – проводов. Дело доходило до того, что с трудом добытую катушку телефонного провода воровали связисты из соседней дивизии. И вот такое случилось с сержантом В.М. Дуковым, связистом, отвечавшим за украденную катушку. Что делать? Донесения в штаб дивизии приходилось отвозить самому. Но однажды он напоролся на кучу колючей проволоки, брошенной немецкими сапёрами. И в голову пришла счастливая мысль использовать её для телефонных линий вместо провода. Командир роты скептически отнёсся к этой идее, но работа закипела. Для установки надёжной телефонной связи со всеми подразделениями полка потребовалось всего несколько дней. Основная трудность была – зачистить проволоку от окисла при установлении контактов, пришлось даже объяснять бойцам, зачем это необходимо делать. Изоляцию проводов с успехом заменил сухой снег, а над влажными местами проволоку просто подвесили. “Колючая связь” прослужила всю зиму, а к весне стал поступать небольшими порциями телефонный кабель.
Иногда снайперу приходится лежать неподвижно несколько часов подряд, даже лёгкое движение – и в его сторону летит пуля вражеского снайпера. Солнце пригревает, лучи ослепили, попав в глаза… Идея! Не шевелясь, снайпер подзывает бойца и даёт задание – направить “зайчик” в глаза фашисту. Удалось! И за это мгновение наш снайпер успевает выскочить из своей ловушки и подсунуть вместо себя макет.
А в другой ситуации удалось использовать большое настенное зеркало для ослепления вражеского пулемётчика, засевшего в доте.
Июль 1944 года, Белоруссия. Отступая, фашисты сожгли высоководный – рассчитанный на высокий паводок – мост через реку Бебжу. На восстановление моста нет ни времени, ни материалов. А у переправы накапливаются танки, автомашины, подводы, мотоциклы, пехота, и в любую минуту можно ожидать налёта вражеской авиации. Впереди на решение проблемы одна короткая летняя ночь. Но немцы, уничтожая переправу, в спешке не догадались уничтожить ледорезы. Срочно разобрали обшивку ледорезов, опилили сваи, оставшиеся от моста, и проложили по ним настилы из обшивки. Расчёты оправдались: обшивка выдержала даже давление тяжёлых танков. Налёт состоялся, но танки, артиллерия, пехота были уже на западном берегу.
В другом месте, под городом Замбровым в Польше, проблему переправы решили иначе. Хлипкая плотина, оставшаяся после взрыва всех мостов, не выдержит нагрузки, обрушится. Звучит приказ: “Открыть шлюзы плотины!” Вода уходит и обнажается каменистое дно, по которому проходят самоходные установки и бронемашины.
Часто переправой служила гать – настил из брёвен и подручного материала. Но настил надо сбить, а звуки тихой ночью разносятся над водой очень далеко. А враг всего в километре. Ефрейтор Чухнин снимает ботинок, накрывает им скобу и через ботинок вгоняет её в бревно. Ботинок гасит звуки ударов. По его примеру разуваются и другие, работа кипит. У солдат все ноги в крови, в ссадинах и занозах, но звукомаскировка есть. К следующему налёту гать практически готова, потери были, но неизмеримо меньше. А старшина, как ни ругался, новые ботинки всё-таки выдал!
До сих пор многие фронтовики благодарны безымянному изобретателю бани, которая умещалась под плащ-палаткой, натянутой на колья. Это была обычная железная бочка, в которую над основным дном вварили второе дно. Между двумя днищами прорезали отверстие, в которое клали дрова, а в бочку наливали воду. Через 10-15 минут несколько вёдер горячей воды были готовы. Как же это простое изобретение выручало лишенных всяческих нормальных человеческих удобств бойцов на передовой!
Заключение
Куда мне от памяти деться? Она мне
заснуть не даёт.
И в памяти взрослого детство военной дорогой
идёт.
Качается низкое небо, дымится холодный рассвет.
И падает, вскрикнув нелепо, мальчишка семнадцати
лет.
Ни камня, ни бронзы, ни меди. Годам потеряется
счёт.
Но писарь на службу к Победе навечно его занесёт.
О, память, как ты молчалива, строга и исполнена
сил!
Печально склоняется ива у братских солдатских
могил.
Мне верится. Хочется верить вот в этот спокойный
рассвет.
Живое и сущее мерить мальчишкой, которого нет.
Над жизнью – суровой и грубой во имя победного
дня –
Улыбкой его белозубой, навек озарившей меня.
Михаил Дудин.
Война, бушевавшая над планетой 6 лет, в ходе которой были убиты и ранены десятки миллионов человек, и раны от которой человечество ощущает на себе до сих пор, закончилась победой Советского Союза над фашистской Германией. Советский народ спас мир от ужасов фашизма, спас народы от порабощения и уничтожения. Мы, внуки и потомки, должны помнить, какой ценой победа была завоёвана.
Память о всех замученных в концентрационных лагерях, погибших в сражениях, не выдержавших нечеловеческих условий в тылу призывает всех нас беречь мир как самую большую ценность на Земле.
А мы должны неустанно стремиться к знаниям, овладевать ими, потому что сама история доказала, что Знания – сила!
Источники информации
1. Таборко В. Летопись Великой Отечественной войны. Москва, 1985 г.
2, Александров А.П. Славный путь советской науки. Техника – молодёжи, 1983 г.
3. Материалы журналов “Физика в школе”.
4. http://weapons-of-war.ucoz.ru/publ/39
5. http://lori.ru/catalogue/139?fullbacktrace=1&page=766
6. http://svgklan.ucoz.ru/forum/9-206-1
7. http://www.pomnite-nas.ru/mshow.php?mshowPage=15
8. http://www.victory.mil.ru/lib/reel/01/042.jpg
9. http://victory.rusarchives.ru/index.php?p=31&photo_id=119
10. http://rj.foto.radikal.ru/0708/f0/8b1a81c3c90d.jpg
11. http://www.diorama.ru/_img/content//gallery/571/photo.jpg
12. http://dic.academic.ru/pictures/bse/gif/0255468986.gif
13. http://www.rcdesign.ru/var/rcd/storage/images/articles/avia/wings_profil
14.http://images.google.com/imgres?imgurl=http://www.aviation.ru/aon/1999/499/3_2499.gif&imgrefurl=http://w
15. http://sovnarkom.ru/BOOKS/MUHIN/VOINA_2/IMAGES/titul1.jpg
16. http://www.commonuments.crimea-portal.gov.ua/rus/images/1917-14.jpg
17. https://fiz.1sept.ru/2005/04/10-3.jpg
18. http://img.encyc.yandex.net/illustrations/bse/fullsize/02737/317250.jpg
19. http://www.ljplus.ru/img4/v/o/volg_vistex/internet-big.jpg
20. http://www.what-this.ru/science/planes_fly.php