Наука ковала победу
посвящена дню победы.
Скачать:
| Вложение | Размер |
|---|---|
 nauka_kovala_pobedu.docx | 726.4 КБ |
Предварительный просмотр:
Правительство Санкт-Петербурга
Комитет по образованию
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОЕ ГБПОУ
«КОЛЛЕДЖ ЭЛЕКТРОНИКИ И ПРИБОРОСТРОЕНИЯ»
РЕФЕРАТ
«НАУКА КОВАЛА ПОБЕДУ»
(ОБЛАСТЬ РАДИОСВЯЗИ)
Работу выполнили:
Ковалев Юрий Антонович
Трущев Александр Николаевич
Руководитель:
Игнатова Ольга Владимировна
Санкт – Петербург 2015
Содержание.
- Введение ___________________________________________ стр.4
- Термоэлектрогенератор_________________________________стр.5
- Радиообнаружение самолетов. Радиолокационная установка__стр.6
- Радиосвязь ___________________________________________ стр.10
- Графики прогноза связи_________________________________стр.12
- Заключение___________________________________________стр.13
«Современная война – это не только война
танков, самолетов, живой силы, это, помимо
всего прочего, еще война научных лабораторий»
И.В.Курчатов
Цель: вспомнить, перечислить открытия, изобретения, конструкторские находки в области радиосвязи, ставшие решающими факторами в деле Победы и принесшие славу и приоритет советской науке.
Задачи:
- систематизировать знания по физике; изучить, какие достижения физики использовались во время войны; что было открыто в период Великой Отечественной войны.
- развивать умение работать с дополнительной литературой по физике.
- воспитывать патриотизм, интернационализм, чувство гордости за достижения советской науки и народа; воспитывать волю к победе на исторических примерах.
Гипотеза:
Если бы не было такого бурного развития советской науки, смогли бы мы одержать победу в самой страшной войне за всю историю человечества.
Актуальность работы:
Наша страна готовится к одному из незабываемых праздников страны- 70-летию Победы. Этот день занимает особое место среди отмечаемых праздников в нашей стране. Данная работа особенно актуальна в этот год и направлена на повышение интереса к героизму людей науки. Нужно знать не только о тех людях, кто сражался на поле боя, кто сложил свои головы для нашего будущего. Нужно знать и о тех, кто стремились все свои знания и силы направить на помощь Красной Армии в ее жестокой борьбе с фашизмом.
Введение.
Мы родились и выросли в мирное время. Мы никогда не слышали сирен, извещающих воздушную тревогу, не видели разрушенных фашистами бомбами домов, не знаем, что такое неотопленное жилище и скудный военный паек. Об окопах и траншеях, об атаках и контратаках под шквалом вражеского огня мы можем судить только по кинофильмам, по рассказам фронтовиков.
Для нас война – это история. И именно в этом году мы отмечаем 70-летие победы в Великой отечественной войне.
Наша армия по праву снискала славу бесстрашной и мужественной, славу армии массового героизма.
Именно в этой войне человек необычайно ярко показал все свои лучшие качества, все свои лучшие стороны своего характера.
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.
Отечественная наука и техника тоже встали 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. 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».
Так как наша будущая профессия радиомеханики, то наибольший интерес мы отдали вкладу тех ученых, которые делали изобретения в этом направлении и чья судьба выпала на тяжелое время.
1. Термоэлектрогенератор.
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.
Во время войны не один партизанский отряд имел связь с Большой землёй благодаря „керосиновым“ ТЭГам — термоэлектрогенераторам Иоффе. „Венец“ из ТЭГов (он представлял собой набор полупроводниковых элементов) надевался на керосиновую лампу, а его провода подсоединялись к радиоаппаратуре. „Горячие“ концы элементов нагревались пламенем керосиновой лампы, „холодные“ — остывали на воздухе. Поток тепла, проходя через полупроводник, порождал электродвижущую силу, которой хватало для сеанса связи, а в промежутках между ними ТЭГ заряжал аккумулятор(рис.1).
Начиная с 1940 года, когда академик А.И. Иоффе выдвинул идею о возможности с помощью полупроводников превращать тепловую (в том числе солнечную) энергию в электрическую, термоэлектрогенераторы начали создаваться на основе полупроводниковых термобатарей. Впервые в мире такой термоэлектрогенератор был создан в 1940 году в Ленинградском физико-техническом институте имени А.Ф. Иоффе. Он состоял из 20 термоэлементов размером 1x1x0,5 см3, изготовленных из сернистого свинца с положительным и отрицательным типом проводимости, и имел мощность около 2 Вт и КПД около 3%.
Первое практическое применение полупроводниковые термоэлектрогенераторы типа ТГ-1 получили в самом начале Великой Отечественной войны, когда в Советском Союзе был создан «партизанский котелок», получивший такое название из-за формы крестьянского чугунка с двойным дном, внутри которого размещался блок полупроводниковых термопар. В «котелок» наливали холодную воду и вешали его над костром, огонь которого нагревал его дно и вместе с ним горячие спаи термоэлементов, изготовленных из SbZn и константана. Второе дно и холодные спаи охлаждались холодной водой. При этом разность температур спаев достигала 200-250°С, а вырабатываемой таким генератором электроэнергии, даже несмотря на сравнительно низкий КПД генератора, не превышавший 1,5-2,0%, было достаточно для обеспечения электропитания партизанских радиостанций (рис.2).
2. Радиообнаружение самолетов. Радиолокационная установка.
Июнь 1941 года. Началась Великая Отечественная война, а с ней мобилизация всех сил и средств на борьбу и разгром немецкого фашизма. В этой напряженной обстановке требования к средствам радиообнаружения для ПВО встали перед институтами и заводами не формально в виде довоенных абстрактных тактико-технических условий, а как предельно ясная и зримо осязаемая каждым разработчиком необходимость быстрее и полнее помочь борьбе с авиацией врага. Радиолокационная промышленность тогда у нас почти отсутствовала. Достаточно сказать, что боевые корабли английского флота имели на борту локаторы, в то время как у нас об этом было весьма туманное представление. Точно так же обстояли дела и в авиации. А двигаться вперед без радиолокационной аппаратуры было немыслимо. Стекавшаяся информация о новой по тем временам технике радиолокации, о ее возможности эффективно содействовать разгрому врага, о необходимости ускоренного развития такой техники для вооружения армии и флота, не могла не вызвать в руководящих сферах советского государства интереса к ней и, следовательно, постановки вопроса о разработке мер, способствующих ее скорейшему развитию.
“Если мы отстанем сейчас в производстве радиолокационной аппаратуры, то отстанем навсегда, и ликвидировать такое отставание уже не сможем”, - считал Аксель Иванович Берг.
Практические рекомендации А.Ф.Иоффе, подкрепленные теоретическими разработками академиков Л.И. Мандельштамма, Н.Д. Папалекси и В.А. Фока, нашли свое воплощение в реализации идеи по радиообнаружению самолетов. За исследования в области полупроводников в 1942 году А.Ф.Иоффе был удостоен Сталинской премии.
Указом Президиума Верховного Совета СССР от 28 октября 1955 года Иоффе Абраму Фёдоровичу присвоено звание Героя Социалистического Труда с вручением ордена Ленина и золотой медали «Серп и Молот».
Ускоренное развертывание серийного производства РЛС требовало
расширения промышленной базы. К производству средств радиолокации, с
указания Совета по радиолокации, были привлечены не только заводы и
институты Наркомата электропромышленности, но и заводы, и институты
наркоматов оборонных отраслей, занимавшихся выпуском вооружения и
боевой техники.
В итоге в сентябре 1943 г. ГКО было принято развернутое постановление об организации выпуска средств радиолокации на некоторых заводах авиационной и судостроительной промышленности, о создании новых научно-исследовательских институтов, КБ, главного управления в Наркомате электропромышленности (радиолокационного) и по ряду других относившихся к радиолокации вопросов.
Практические потребности обороны страны поставили перед физиками важную научную проблему - создать такую технику, которая бы позволяла осуществлять точное обнаружение воздушных целей на дальних подступах от военных и гражданских объектов независимо от состояния погоды. Эта проблема оказалась успешно разрешенной при участии А.Ф. Иоффе. Первая отечественная радиолокационная установка была создана в лаборатории академика Ю.Б. Кобзарева, которая позволяла обнаруживать и пеленговать вражеские самолеты на расстояниях от 100 до 145 км. Это давало возможность основательно подготовиться к отражению воздушных атак противника, давая мощный отпор попыткам прицельного бомбометания по запланированным врагом объектам. Благодаря надежной работе радиолокаторов, только над столицей враг потерял 1300 самолетов.
Виды радиолокационных станций:
- В районе Токсово с первых дней войны действовала экспериментальная станция дальнего обнаружения с дальностью действия до 200 км, созданная коллективом Ленинградского физико-технического института еще в 1939 году (рис.3).
2. Для усиления системы ПВО Москвы, в первые месяцы войны была создана стационарная станция с дальностью обнаружения до 225 км. Коллектив НИИ радиопромышленности в считанные дни создал экспериментальную станцию «Гнейс-3», предназначенную для поиска самолетов, наведения прожекторов и обеспечения ведения заградительного огня. Станция имела импульсную передающую и приемную аппаратуру, работавшую на волне 1,5 м с мощностью излучения 10 – 20 кВт, смонтированную на тележке и поворотном устройстве зенитного прожектора. Антенной станции служила решетка с плоским зеркалом площадью 5,5 м2 с полуволновыми вибраторами и конусной диаграммой направленности 30–40° в обеих плоскостях. Оператор вел поиск целей вручную, пользуясь звуковой индикацией на головные телефоны (наушники), и по линии проводной связи передавал значения угловых координат на прожектор или на зенитную батарею, НИИ изготовил небольшую партию таких станций, которые использовались в Московской зоне и в Горьковском районе ПВО (рис.4)
3. Весьма существенным вкладом для системы ПВО Московской зоны явилось создание НИИ радиопромышленности стационарной станции с дальностью обнаружения предположительно 200–250 км. Экспериментальный образец этой станции, названной «Порфиром», был установлен под Можайском 21 июля 1941 г., в канун первого налета фашистской авиации на Москву. Станция имела двухъярусную антенну, типа «волновой канал», длиной 7 м и высотой 25 м с коэффициентом направленного действия; передатчик на четырех лампах ИГ-8 с анодным контуром в виде коаксиального эндовибратора; приемник с каскадом усиления по высокой частоте, обладавший повышенной чувствительностью, что послужило основанием для применения его схемы в последующих станциях серийного выпуска РУС-2с («Пегматит») (рис.5).
4. В 1942 г. решением ГКО был создан специальный радиозавод-институт, где уже вскоре создали станцию орудийной наводки СОН-2от, прошедшую боевые испытания опять же под Москвой. СОН-2от обнаруживала воздушные цели на дальности до 20-40 км, имела длину волны излучения 4 м, импульсную мощность 250 кВт(рис.6)
5. В 1943г. в войска начали поступать локаторно-прожекторные станции РАП-150 с дальностью обнаружения цели 20-25 км, точного пеленга 12-14 км
(рис.7).
6. Самолетные РЛС.
В начале 1941 г. НИИ радиопромышленности разработал аванпроект и лабораторный макет станции под названием «Гнейс-1» на клистронах НИИ-9, работавших в импульсном режиме в сантиметровом диапазоне волн. С началом войны потребовалось серийное производство техники, а сантиметровый диапазон волн еще не был столь освоен промышленностью, чем метровый, который сулил значительно меньшие трудности при разработке станции и при ее серийном производстве. Поэтому начались новые разработки, и был создан новый вариант станции названной «Гнейс-2». В его разработке приняли участие ведущие инженеры основных направлений радиолокационной техники института К. В. Филатов, Р. С. Буданов, П. В. Подгорнов, А. Р. Вольперт, А. П. Крюков, В. А. Говядинов. Для ускорения создания станции ее аппаратура изготовлялась по эскизным наброскам основных ее блоков и по общей принципиальной схеме. В начале 1942 г. первый экспериментальный образец РЛС «Гнейс-2», работавший на волне 1,5 м с мощностью излучения до 10 кВт, был установлен на двухместный самолет Пе-2 для летных заводских испытаний. Первое боевое применение эти самолеты прошли в конце 1942 г. под Москвой, затем небольшая группа их была направлена под Сталинград для перехвата немецких самолетов, снабжавших окруженную армию Паулюса.
В 1943 году была создана РЛС «Гнейс-2М», позволяющая вести поиск и обнаружение как воздушных целей, так и надводных кораблей. В годы Великой Отечественной войны были разработаны и изготавливались бортовые РЛС «Гнейс-5», «Гнейс-5С» и «Гнейс-5М» с повышенной дальностью обнаружения и точностью вывода в атаку, более широким углом обзора в вертикальной плоскости (рис.8).
3. Радиосвязь.
Радиосвязь – неотъемлемая составная часть военной связи, которая во многом определяет боеспособность армии и результаты проведения войсковых операций. Несмотря на то, что «богом войны» считалась артиллерия, анализ боевых операций показал, что уже в прошлой войне на эту роль претендовала военная связь как средство управления войсками. Радисты внесли существенный вклад в успешное завершение Великой Отечественной войны, их подвиги до сих пор служат примером для молодого поколения.
Насколько важна радиосвязь говорит тот факт, что в 1942 году была издана книга Я.Шура «От костров до радио». В этой книге рассказывается история развития радиосвязи и насколько она важна в военное время.
«Особенно велико значение связи в военное время. Фронт всегда, в любое мгновение связан с тылом. С передовой линии огня несутся срочные донесения о боях. На самом фронте все части и подразделения связаны друг с другом. Без связи нет армии. Без связи не проходит ни одного сражения. Без связи невозможна победа. Связь – важнейший нерв армии. В Красной армии используются самые разнообразные средства связи. Высоким совершенством отличаются наши полевые радиостанции, телефонные и телеграфные аппараты…»
Во время Великой Отечественной войны радио получило широкое применение в Советской Армии и способствовало достижению нашей победы. Советские радиозаводы обеспечили снабжение армии всеми видами радиоаппаратуры, которую они в ходе войны непрерывно улучшали, создавая все более и более совершенные образцы радиовооружения. Число радиостанций, применявшихся во время боевых действий, было очень велико. Особенно широко применялось радио в наступательных операциях Советской Армии, когда все рода наших войск почти непрерывно двигались вперед. Качество наших радиостанций во многие случаях было значительно выше станций иностранных армий. Они были более компактными и легкими и имели больший радиус действия. В ходе войны осуществлялась модернизация радиостанций типа РСБ-бис («Двина»), в результате которой появились радиостанции РСБ-Збис и РСБ-Збис-АД (самолетные и дивизионные радиостанции) для средних и тяжелых самолетов (рис.9). Рация «Двина» (рис.10) и «Луч» (рис.11)предназначались для связи самолетов с землей. На основе радиостанции РСБ-Ф были разработаны радиостанции, которые монтировались на различных типах автомашин (в частности, на американских машинах типа «Бантам», «Виллис», «Додж»), в танках, фургонах, аэросанях и как стационарные. РАФ-КВ-3 («Волга»), появившаяся в результате модернизации радиостанции РАФ (армейские и фронтовые радиостанции), предназначалась для связи с наземными и авиационными радиостанциями (рис.12). Она придавалась армии и обеспечивала связь штаба с дивизиями и фронтом. Дальность действия этой станции составляла: в телефонном режиме – 1000 км и в телеграфном – до 2000 км. Если РСБ-Ф весила 45 кг, то РАФ – уже 280 кг. РАФ-КВ-3 стала типовой радиостанцией армии и фронта и очень высоко ценилась военными специалистами. Модернизация радиостанции РАФ-КВ продолжалась в течение всей войны. В 1943 г. на базе узлов РАФ-КВ-3 была создана радиостанция РАП-3 (радиостанция аэродромная приводная – «Волга-Д»).
Модернизация радиотелефонной аппаратуры, осуществляемая КБ, была направлена не только на улучшение тактических характеристик изделий. Она способствовала также экономии материалов и увеличению пропускной способности цехов. В 1941-1945 годах завод № 197 поставил фронту 50422 комплектов радиостанций всех видов, 112000 комплектов переговорных устройств для самолетов, танков, кораблей; 234000 военно-полевых телефонных аппаратов. В годы Великой Отечественной войны практически все рода советских войск были оснащены средствами связи, изготовленными на этом заводе.
Говоря о военных годах, следует отметить, что рабочие и ИТР делали все возможное и невозможное, чтобы добиться выпуска качественной продукции с наименьшими затратами. Так, И. Т. Косюга предложил замену конденсаторов в контуре передатчика радиостанции «Волга» и сэкономил заводу 64 тыс. руб. Инженеры П. Ф. Волков, И. С. Рубинский, В. К. Мошков предложили новое крепление радиопередатчика и сэкономили 440 тыс. руб.
4. Графики прогноза связи.
В 1941 г. продолжились исследования по таким крупным темам, как распространение коротких радиоволн, подавление электрических помех радиоприема на самолетах, работа передатчика и приемника на одну антенну и другим. По теме «Распространение коротких волн» к концу 1941 г. был пройден весьма важный этап: завод № 326 начал выпускать графики напряженности полей радиостанций, имевшихся на вооружении Красной армии. Они вызвали живой интерес в воинских частях и военных институтах, ведущих работу по радиосвязи. Применение графиков прогноза связи позволяло воинским частям оперативно производить наиболее целесообразный выбор связи в зависимости от той или иной тактической задачи. Для Горьковского авиационного завода представляла практический интерес исследовательская работа по устранению помех радиоприема на самолетах, которая помогала обеспечивать нормальное использование радиооборудования на истребителе Ла-5.
Заключение.
В ходе войны было проведено полное перевооружение армии.
После войны немцы признали, что наши наука и техника были на высоте требований, которые предъявляло время. И действительно, советские ученые, в частности физики, самым непосредственным образом исполнили свой патриотический долг помощи фронту.
Ученые физики также внесли свой значительный вклад в общенародную борьбу с врагом. Примечательно, что ученые, работавшие в различных областях науки и техники и ковавшие общенародную победу в смертельной битве со злейшим врагом человечества, - фашизмом, проявляли безграничный патриотизм и огромную любовь к Отчизне, стойкость и личное мужество.
За научные исследования, способствующие укреплению военной и хозяйственной мощи нашей Родины, выполненные в период Великой Отечественной войны, свыше 500 ученых награждены Государственными премиями.
Суммировать вклад отечественной физики и техники в дело Победы над фашистской Германией помогает высказывание академика С.И. 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»
Информационные источники.
- Великая Отечественная… Краткая иллюстрированная история войны для юношества. Москва «Молодая гвардия» 1975.
- Я.Шур «От костров до радио» Детгиз. Москва 1942 Ленинград
- Я.Е.Чадаев Экономика СССР в годы Великой Отечественной войны.
- http://museums.unn.ru/nitel/expoz/svtec/svtec.htm#i12
- http://rtv-pvo-gsvg.narod.ru/doc/Razvitie_sovetskoj_radiolokacii.pdf
Приложение.
Рис. 1. Термоэлектрогенератор
Рис.2. Термоэлектрогенератор для партизанских
отрядов
Рис.3. Экспериментальная Рис.4. Экспериментальная
станция дальнего обнаружения станция радиообнаружения
В Токсово «Гнейс – 3»
Рис.5 «Пегматит»
Рис. 6 Станция орудийной наводки СОН-2А
(излучающая установка) (приемная установка)
Рис.7 РАП-150
Рис.8 Самолетный радиолокатор «Гнейс»
Рис.9 Радиостанция РСБ «Двина»
Рис. 10 Рация «Двина» Рис.11 Рация «Луч»
Рис. 12 РАФ-КВ-3 «Волга»
Рождественские подарки от Метелицы
Одна беседа. Лев Кассиль
Хрюк на ёлке
5 зимних аудиосказок
Рисуем пшеничное поле гуашью