Ученые - химики в годы Великой Отечественной войны

государственное бюджетное общеобразовательное учреждение Самарской области  основная общеобразовательная школа пос. Шумовский муниципального района Большечерниговский Самарской области

Ученые  – химики

в годы Великой Отечественной войны

(проектная работа)

Подготовила

ученик 9 класса

Милин Степан

Руководитель

учитель химии

Остроухова С.А

п. Шумовский, 2020.

Ученые – химики: все для победы.

Цель проекта: выяснение вклада ученых - биологов в  победу над немецко-фашистскими интервентами в огненные годы Великой Отечественной войны.

Задачи проекта:

1. Изучить литературу по данному вопросу.
2. Проанализировать и систематизировать материал об основных направлениях исследований по химии, которые проводились в нашей стране во время Великой Отечественной войны.
3. Рассказать  ученикам школы о вкладе ученых – химиков в победу.

28 июня 1941 г. (через шесть дней после начала войны) Академия наук СССР обратилась к ученым всех стран с призывом сплотить силы для защиты человеческой культуры от фашизма «В этот час решительного боя советские ученые идут со своим народом, отдавая все силы борьбе с фашистскими поджигателями войны — во имя защиты своей Родины и во имя защиты мировой науки и спасения культуры, служащей всему человечеству… Все, кому дорого культурное наследие тысячелетий, для кого священны высокие идеалы науки и гуманизма, должны положить все силы на то, чтобы безумный и опасный враг был уничтожен».

Весомый вклад в победу был внесен  химиками фронта и химиками тыла. Для  производства огромного количества боеприпасов химики дали порох и взрывчатку, составы для дымовых завес и горючих смесей. Кроме того фронту требовалось огнезащитные материалы, лекарственные и дезинфицирующие средства. Нельзя обойтись и без традиционно химических продуктов- стекол, пластмасс, лаков, красок, масел, горючего. Химики  не только производили известные материалы, но и создавали новые, необходимые фронту.

Значение химии определялось её применением в развитие следующих основных направлений:

• создание металлов и сплавов специального назначения, продуктов органического синтеза спецназначения (прочная броня, пластмассы и др.);
• создание боеприпасов и других составов специального назначения (зажигательные смеси, топливо для ракетных установок и т.п.);
• создание специальных пищевых, медицинских и технических препаратов;
• поиск новых видов сырья и энергии;

Основной военно-промышленной базой страны стал Урал.

Быстрыми темпами развернулось строительство химических заводов. Война требовала скорейшего внедрения научных достижений в производство.

При активном участии ученых-химиков научных центров Урала, Сибири, Казахстана и Средней Азии в 1943 г. было выпущено химических продуктов для военных нужд больше, чем в довоенное время. Было налажено производство авиаброни, высококачественных нитролаков, эмалей для военных самолетов. В работах по увеличению добычи нефти в Башкирии (второе Баку) приняли участие около 100 сотрудников Академии наук и Наркомнефти. Добыча нефти в этом районе возросла в 12 раз.

Имена таких учёных, как А.Е. Ферсман, А.Е. Арбузов, Н.Н. Семёнов, Н.Д. Зелинский, С.И. Вольфкович, И.Л. Кнунянц, М.М. Дубинин, Н.Н. Мельников и многие другие золотыми буквами вписаны не только в историю развития отечественной химии, но и в историю науки периода Великой Отечественной войны.

1. Создание специальных пищевых, медицинских и технических препаратов,  лекарств.

Академик Палладин Алексей Викторович  получил викасол и метилнафтахинон – эффективные средства для остановки кровотечения.

Мельников Николай Николаевич получил препарат гексахлорциклогексан (гексахлоран), основа дуста, применяемая для борьбы с сыпным тифом, переносимым вшами

Учёные - химики создавали  новые лекарственные препараты, необходимые для лечения раненых. В годы Великой Отечественной войны многие тысячи раненых обязаны своим спасением сульфаниламидным препаратам, обладающим противомикробными, антибактериальными свойствами. Учёный, работавший в области органической химии, Исаак Яковлевич Постовский синтезировал большую серию сульфаниламидных препаратов. Для лечения длительно незаживающих ран Постовским была предложена комбинация сульфамидных препаратов с бентонитовой глиной - средство, используемое и сегодня в медицине, так называемая "Паста Постовского". В первые годы войны Постовский с группой сотрудников в рекордно короткие сроки организовал производство сульфаниламидных препаратов на Свердловском химическом заводе, который оказался единственным в стране заводом, выпускавшим столь необходимые на фронте и в тылу лекарственные средства.      

  Полимер винилбутилового спирта, полученный М. Ф. Шостаковским, - густая вязкая жидкость - оказался хорошим средством для заживления ран, он использовался в госпиталях под названием - "Бальзам Шостаковского".

Валентин Алексеевич Каргин разработал специальные материалы для изготовления одежды от отравляющих веществ, новую технологию обработки защитных тканей, делающих валяную обувь непромокаемой, а также специальные типы резин для боевых машин нашей армии.

2. Создание боеприпасов, зажигательных смесей, топлива

"Война потребовала грандиозных количеств стратегического сырья... Бесконечное разнообразие различных химических веществ, начиная со сплавов и кончая сложными продуктами переработки нефти, угля и пластмассами, - все это сейчас требуется в громадных количествах... Только шесть химических элементов не нашли себе применения в военной технике..." - писал в те годы Александр Евгеньевич Ферсман.

В годы войны в огромном количестве требовались взрывчатые вещества. Для их получения необходимы были такие вещества, как азотная кислота, толуол и другие ароматические углеводороды. Производство этих соединений было в экстренном порядке налажено на заводах Урала и Сибири. Так, уже в 1941 году для получения тротила академик Ю.Г. Мамедалиев выполнил работу по синтезу толуола. Профессор  химии М.А.Капелюшников –предложил получать  толуол из нефти. Тротил является незаменим в производстве взрывчатых веществ, зарядов к разрывным снарядам, подводных мин, торпед. Во время Второй мировой войны его было произведено около 1 миллиона тонн.

В июле 1941 году "Государственный комитет обороны" принял специальное постановление "О противотанковых зажигательных гранатах (бутылках)". Наиболее эффективными оказались бутылки с самовоспламеняющейся жидкостью "КС" или "БГС". Эти жидкости представляли собой желто-зелёный или тёмно-бурый раствор, имевший низкую температуру кипения, время горения – 2-3 мин, температуру горения – 800-1000°С, а обильный белый дым при горении давал ещё и ослепляющий эффект. Именно эти жидкости и получили широко известное прозвище "Коктейль Молотова". Создателем такого коктейля является Семен Исаакович Вольфкович. Бутылки были привычным средством партизан. "Боевой счёт" бутылок впечатляет. Только по официальным данным советские бойцы с их помощью за годы войны уничтожили: 2429 танков, самоходных артиллерийских установок и бронемашин, 1189 долговременных огневых точек (дотов), деревоземельных огневых точек (дзотов), 2547 других укрепительных сооружений, 738 автомашин и 65 военных складов. "Коктейль Молотова" остался уникальным русским рецептом.

Советский изобретатель А.Т. Качугин в 1941 году спроектировал специально для партизан диверсионное зажигательное средство, которое заменило дефицитные и дорогие магнитные мины. Изготовленная им мастика внешне походила на мыло и выглядела очень безобидно. Партизаны прикрепляли мастику к вагонам, а когда поезд набирал скорость, фосфор окислялся из-за трения о воздух и загорался, поджигая мастику, которая при горении развивала температуру более 1000°С. Установить, где, когда и отчего начался пожар, было невозможно. При этом горящая мастика   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 заживаемые ожоги.

В  июне 1941г. профессор Горного института Кузнецов предложил новое взрывчатое  вещество  «Синал».  Это  была смесь аммиачной  селитры с  активной металлической добавкой – кремний, алюминий, азот. Доступность  сырья, простая технология, это были те причины, по которым началось производство Синала. Ежесуточно им снаряжали до 100 тысяч ручных гранат и по 1500 минометных мин.

Академик Петр Леонидович Капица придумал устройство для получения в неограниченном количестве жидкого кислорода из воздуха. Для получения взрывчатки достаточно было пропитать им опилки или торф и поджечь. Такой взрывчаткой в 1941 году начиняли авиационные бомбы даже на аэродромах. Ч Петр Леонидович с группой сотрудников Института физических проблем сконструировали самую мощную в мире сжижительную установку. Она давала 2000 кг жидкого кислорода в час. Наряду с этим П.Л. Капицей предложен эффективный метод борьбы с неразорвавшимися фашистскими бомбами и снарядами, который сводился к замораживанию детонаторов-взрывателей жидким воздухом.

Большой вклад в обеспечение победы над немецко-фашистскими захватчиками внесли части химической защиты. Военные химики осуществляли маскировку дымом боевых действий наших войск и важных тыловых объектов. Военные химики  оьеспечивали тактическую и оперативную маскировку дымовыми завесами при формировании Днепра, в ходе Ясско- Кишеневской, берлинскрй и др стратегических операций– дымовые завесы

Ученые разрабатывали средства для дезактивации, дегазации, дезинфекции вооружения.

Это всем вам хорошо известный противогаз. Создателем первого в мире противогаза является Николай Дмитриевич Зелинский, в годы Великой Отечественной войны он его усовершенствовал.

Индивидуальные средства защиты ИСЗ. Личный состав химических войск обеспечивался защитными комбинезонами с резиновыми перчатками, сапогами и противогазом. Разработал ИСЗ (кроме противогаза) профессор, заведующий кафедрой Военной Академии химической защиты Кнунянц Иван Людвигович 

Личный состав химических войск обеспечивался защитными комбинезонами с резиновыми перчатками и сапогами, противогазами. Еще в годы первой мировой войны Николай Дмитриевич Зелинский предложил использовать для адсорбции ядовитых газов активированный уголь. Изобретенный Зелинским противогаз оказался наилучшим из всех известных средств защиты. В начале Великой Отечественной войны академик Зелинский усовершенствовал противогаз 

3. содействие развитию металлургической, машиностроительной и оборонной промышленности в создании металлов и сплавов специального назначения, продуктов органического синтеза спецназначения

Поистине битвой в тылу можно назвать ту огромную работу, которую совершили металлурги и химики в годы войны, налаживая производство чугуна и стали, специальных сплавов и других композиционных материалов. В организации советского металлургического производства огромная роль принадлежит П.П. Бардину, А.А. Байкову, М.А. Павлову и другим учёным, усилиями которых была разработана теория металлургических процессов, Специальная защитная броня была разработана и для штурмовиков ИЛ-2 и ИЛ-10 во Всесоюзном институте авиационных материалов. Советские самолёты-штурмовики ИЛ-2 фашисты называли "чёрной смертью", наши - "летающими танками". "Летающий танк - ИЛ-2" и его модификации ИЛ-8, ИЛ-10 оказались самыми массовыми самолётами Великой Отечественной войны - их было выпущено 42 тысячи. Броню для "летающих танков" создали академики С.Т. Кошкин и Н.М. Скляров. Плоские листы марганцево-кремне-никель-молибденового сплава, раскалённые до 880°С, опускали на 7 секунд в горячее масло, а потом уже прессованием придавали им нужную форму и выкладывали на землю. Это была самая прочная броня в мире.

4. Поиск  новых видов сырья и энергии

 Ведение войны требовало повышенного расхода алюминия. Многочисленные исследования советских ученых в позволили разработать сплавы на основе алюминия, которые использовались при создании конструкций самолётов в конструкторских бюро С.А. Лавочкина, С.В. Ильюшина, А.Н. Туполева. Таким сплавом являлся дюралюмин, который использовался в первых "Катюшах". Aлюминий  в годы войны был одним из самых востребованных металлов, его использовали  для создания авиатехники и взрывчатых веществ.

Для производства резины необходим каучук. В военные годы академик Алексей Евграфович Фаворский нашел оригинальный путь получения изопренового синтетического каучука из угля и воды.

 Танк Т-34; тяжелый танк – КВ -2 (броня 77 мм); самоходная «противоаэропланная пушка»; гвардейский миномет БМ-13 широко известный под названием «Катюша»; Бомбардировщик ТУ-2; Подводная лодка К-21 («Катюша»); штурмовик ИЛ-2; истребитель ЛА-5 и другие.

На их производство в годы войны было израсходовано около 800 млн тонн стали. Потребовалась сталь специального назначения для танков, самолетов, бронеснарядов. Их основу составляли феррохром и ферромарганец. Работу по производству таких сталей возглавили  академики  Константин Владимир Бардин и Викторович Алексеевич  Комаров.

Георгий Владимирович Акимов с группой ученых создал сплав, не содержащий дефицитного кобальта – хромансиль. Этим была обеспечена длительная работа мощных двигателей и повышена скорость боевых самолетов.

За вторую мировую войну было израсходовано около 800 млн т стали на производство орудий, танков, бронепоездов, артиллерийских установок, военных кораблей. Потребовались стали со специальными свойствами: прочностью, вязкостью, ударной вязкостью (вязкость в процессе ударов снарядами, пулями). Для этого в состав стали вводили легирующие элементы, такие, как никель хром, марганец, титан .

Зимой 1941 г. под руководством академика Е.О.Патона был разработан скоростной метод автоматической сварки под флюсом, позволяющий лист стали толщиной в 35 мм сваривать в 30 раз быстрее, чем ручным способом, экономя при этом около 90% рабочей силы. Родина высоко оценила работу Института электросварки, указом Верховного Совета СССР в марте 1943 года 12 его специалистов были награждены орденами и медалями, а его директор Е.О. Патон удостоен звания Героя Социалистического Труда.

Сварка стальных конструкций этим методом позволила в короткие сроки в 1942–1943 гг. наладить на Урале производство танков Т-34.

Эти танки по сравнению со всеми немецкими танками имели лучшую подвижность, проходимость, большой запас хода, абсолютное превосходство в броне и вооружении.

В 1942 – 1943 годах под руководством Исаака Ильича Китайгородского

Разработан рецепт получения бронестекла, прочность которого в 25 раз превосходила прочность обычного стекла. На его основе создали прозрачную пуленепробиваемую броню для кабин самолетов.

Триумфом химической науки можно считать применение карбонильного клея, созданного академиком Ильей Николаевичем Назаровым. Клей склеивал все: металлы, пластмассы, эбонит, мрамор, фарфор, стекло, фибру – причем в любых условиях. Если к нему добавить 20-30% хлоропрена, то он приклеивал к любому материалу и резину. Его использовали для ремонта бензобаков, корпусов аккумуляторов, реставрации сверл, точильных камней. Картеры моторов, головки и рубашки блоков цилиндров на автомашинах и танках успешно чинили клеем Назарова.

Научные сотрудники ленинградского  текстильного института под руководством профессора П.А.Яковлева создали для бутылок с зажигательной  смесью влагостойкие запалы, что было очень важно в во влажных условиях осеннее – зимнего периода.

Сотрудники института органической химии под руководством  Б.А. Казанского разработали процессы преобразования низкооктановых топлив в высокооктановые, пригодные для военной технике. были разработаны новые присадки, смазочные масла для военной техники в разных климатических условиях.  

Доктор химических наук С. Марков и его сотрудники разработали и внедрили новый способ получения активной химической массы для заполнения сухих гальванических элементов. Такие батареи оказались не только морозоустойчивыми, но и на 25% давали больше энергии, увеличивался срок их службы. Благодаря этому улучшилась армейская связь, осуществляемая  полевыми телефонами и рациями.- сухие химические гальванические батареи,

Вклад академика Николая Николаевича Семенова  в обеспечение победы определялся разработанной им теорией цепных реакций, Эти реакции были использованы при производстве патронов, артиллерийских снарядов, взрывчатых веществ, зажигательных смесей для огнеметов. Так называемые «кумулятивные» снаряды, гранаты, мины, используемые против «неуязвимых» немецких «тигров», вызвали у гитлеровского командования недоумение и замешательство. Эти снаряды пробивали броню толщиной 200 мм, были применены в танковом сражении на Курской дуге.

Невозможно перечислить всё, что было сделано учёными, и химиками во благо Победы. Люди умственного труда находились в одном строю с солдатами. И, бесспорно, достижения химической науки в те годы послужили одним из существенных факторов, повлиявших на исход войны.

Великая Отечественная война была смертельным противоборством производств, экономики и науки. Поэтому вместе с солдатами в 1945 г. победили рабочие, инженеры, медики и сугубо гражданские ученые-химики.