Технические достижения СССР в годы ВОВ

В 2010 году наша страна празднует 65-ти летие победы в Великой Отечественной Войне. Я увлекаюсь физикой и историей, но, к сожалению, в школьных учебниках практически нет информации достижениях советских конструкторов в области вооружения, техники и авиации, которые помогли советскому народу в борьбе с фашистскими захватчиками. Начиная работу над темой, я поставил перед собой цель узнать как можно больше о тех учёных-физиках, которые оставили огромный вклад в науке в годы Великой Отечественной Войны, чьи открытия нашли применение в технике, созданной в годы войны. В ходе этой работы я решил узнать, с помощью какого оружия, техники, авиации наши предки защищали нашу Родину от фашистских захватчиков.

Первые удары фашистских дивизий приняли на себя пограничные отряды, а также пограничные укрепления. Гитлеровцы обрушили на пограничников шквалы миномётного и артиллерийского огня и под его прикрытием пошли вглубь страны, оставив пограничные отряды сражаться в плотном кольце окружения. В ходе боев с пограничниками немцы понесли тяжёлые потери, но потери советских солдат были несравненно больше. Это произошло вследствие того, что СССР был не готов к военным действиям – отсутствовало новое вооружение и новая техника. Я считаю, что огромную роль в победе сыграли советские учёные и конструкторы, которые разработали новые виды оружия и техники.

Военный флот

К началу Великой Отечественной войны корабельный состав ВМФ СССР насчитывал 3 линейных корабля, 7 крейсеров, 59 лидеров и эскадренных миноносцев, 218 подводных лодок, 269 торпедных катеров, 22 сторожевых корабля, 88 тральщиков, 77 охотников за подводными лодками и ряд других кораблей и катеров, а также вспомогательных судов. В постройке находилось 219 кораблей, в том числе 3 линейных корабля, 2 тяжелых и 7 легких крейсера, 45 эсминцев, 91 подводная лодка. По боевым и эксплуатационным качествам построенные отечественные надводные корабли были на уровне аналогичных кораблей иностранных флотов. Они обладали достаточными скоростями, надлежащей защитой, высокой живучестью и непотопляемостью. На вооружении крейсеров и эсминцев состояли надежные дальнобойные артиллерийские системы 180-мм и 130-мм калибров. К сожалению, среднекалиберная артиллерия (130-мм, 100-мм) не была универсальной и не могла вести огонь по воздушным целям. Перед войной были разработаны и приняты на вооружение 37-мм зенитные автоматы 70К, но в массовом количестве они стали поступать на флот лишь во второй половине войны, что отрицательно сказалось на противовоздушной обороне кораблей. В годы войны на флоте появился силовой гироазимутгоризонт, ставший основным прибором корабельной артиллерийской гироскопии. Он устанавливался на крейсерах, эсминцах, сторожевых кораблях. Производство системы приборов управления стрельбой (ПУС) резко возросло в конце войны и особенно в первые послевоенные годы. Если в 1944 г. была изготовлена 21 система, в 1945 г. -54, то в 1946 г. флот получил 99 систем. Корабли стали оснащаться крейсерскими системами “Молния АЦ-68” и “Зенит-68”. Подводные лодки обладали достаточно высокими тактико-техническими характеристиками, мощным вооружением, живучестью, но до последнего периода войны не получали скоростных и бесследных торпед. В ходе войны лодки оснащались приборами беспузырной торпедной стрельбы. Основные типы торпед, состоящие на вооружении кораблей, это торпеды 53-38, а на вооружении самолетов - 45-36 (высотного и низкого торпедометания). Приборы управления торпедной стрельбой требовали кардинального улучшения. К недостаткам боевого состава флотов предвоенного периода нужно отнести отсутствие десантных кораблей и малое количество тральщиков. Боевые корабли и суда оказались незащищенными от неконтактного оружия. Первые отечественные неконтактные тралы появились в нашем флоте в конце 1942 г. в результате работ группы ученых и инженеров под руководством Н. Н. Андреева и Л. М. Бреховских (они стали поступать на вооружение флота только в 1943-1944 гг. (авиационные мины АМД-500 и АМД-1000)).

22 июня 1941 г. в 4 часа утра Германия вероломно напала на Советский Союз. Началась Великая Отечественная война. Немецко-фашистская авиация произвела налеты на военно-морские базы Кронштадт, Ригу, Либаву, Севастополь, Измаил. Противоздушные силы флотов, переведенных за несколько часов до начала войны по приказу Наркома ВМФ Н. Г. Кузнецова на оперативную готовность № 1, отражали атаки вражеской авиации. Ни один корабль флота в первый день войны не был потерян. Начальный период войны проходил в крайне тяжелых условиях для Советской Армии и Военно-Морского Флота. К концу ноября 1941 г. противником были заняты Прибалтика, Белоруссия, большая часть Украины и часть территории РСФСР. В начале войны основной задачей Военно-Морского Флота было содействие на приморских направлениях сухопутным войскам, а также защита своих и нарушение вражеских морских коммуникаций. Корабли и части флота приняли активное участие в героической обороне военно-морских баз Ханко, Либавы, Одессы и Севастополя, в многотрудной битве за Ленинград, в которой морская артиллерия играла существенную роль. Она использовалась главным образом для борьбы с тяжелой артиллерией врага, обстреливавшей город, а также для стрельбы по наиболее удаленным от фронта целям. Моряки сражались и на сухопутных фронтах. Из экипажей кораблей, курсантов военно-морских училищ формировались бригады и отдельные батальоны морской пехоты. Только в 1941 г. на сухопутный фронт было направлено почти 150 тыс. моряков, из которых третья часть воевала под Москвой. Героическая оборона Севастополя в течение 250 дней была возможной во многом благодаря действиям Черноморского флота. Наряду с непосредственным участием в обороне базы флот обеспечивал регулярное сообщение гарнизона с тыловыми районами на побережье Северного Кавказа.

За время Великой Отечественной войны Военно-Морским Флотом потоплено 708 боевых кораблей и вспомогательных судов Германии и ее союзников, а также 791 транспортное судно полной вместимостью 1,84 млн. т. Достоверность этих цифр подтверждается двусторонними данными. Почти половина из потопленных кораблей и судов явилась результатом ударов авиации. На долю подводных лодок приходится 5% потопленных боевых кораблей и 20% транспортов. От воздействия минного оружия погибло около 15% из всех потопленных германских кораблей и судов. Надводными кораблями ВМФ СССР потоплено 53 боевых корабля и вспомогательных судна и 24 транспорта противника. В целом в ходе Великой Отечественной войны Военно-Морской Флот нанес противнику ощутимые потери. “Он до конца выполнил свой долг перед Родиной” - отмечалось в итоговом приказе Верховного Главнокомандующего.

РСЗО «Катюша»

После принятия на вооружение авиации 82-мм реактивных снарядов класса "воздух-воздух" РС-82 (1937 год) и 132-мм реактивных снарядов класса "воздух-земля" РС-132 (1938 год) Главное артиллерийское управление поставило перед разработчиком снарядов – Реактивным НИИ – задачу создания реактивной полевой системы залпового огня на основе снарядов РС-132. Уточненное тактико-техническое задание было выдано институту в июне 1938 года. В соответствии с этим заданием к лету 1939 года институт разработал новый 132-мм осколочно-фугасный снаряд, получивший позднее официальное название М-13. По сравнению с авиационным РС-132 этот снаряд имел большую дальность полета и значительно более мощную боевую часть. Увеличение дальности полета было достигнуто за счет увеличения количества ракетного топлива, для этого потребовалось удлинить ракетную и головную части реактивного снаряда на 48 см. Снаряд М-13 имел несколько лучшие, чем РС-132, аэродинамические характеристики, что позволило получить более высокую кучность. К снаряду была разработана также самоходная многозарядная пусковая установка. Первый ее вариант, был создан на базе грузового автомобиля ЗИС-5 и обозначался МУ-1 (механизированная установка, первый образец). Проведенные в период с декабря 1938 года по февраль 1939 года полигонные испытания установки показали, что она не в полной мере отвечает поставленным требованиям. С учетом результатов испытаний Реактивный НИИ разработал новую пусковую установку МУ-2, которая в сентябре 1939 года была принята Главным артиллерийским управлением для полигонных испытаний. По результатам окончившихся в ноябре 1939 года полигонных испытаний институту были заказаны пять пусковых установок для проведения войсковых испытаний. Еще одну установку заказало Артиллерийское управление Военно-Морского Флота для использования ее в системе береговой обороны. 21 июня 1941 года установка была продемонстрирована руководителям ВКПи Советского правительства и в тот же день, буквально за несколько часов до начала Великой Отечественной войны было принято решение о срочном развертывании серийного производства реактивных снарядов М-13 и пусковой установки, получившей официальной название БМ-13. Производство установок БМ-13 было организовано на воронежском заводе им. Коминтерна и на московском заводе "Компрессор". Одним из основных предприятий по выпуску реактивных снарядов стал московский завод им. Владимира Ильича. В ходе войны производство пусковых установок в срочном порядке было развернуто на нескольких предприятиях, обладавших различными производственными возможностями, в связи с этим в конструкцию установки вносились более или менее существенные изменения. Таким образом, в войсках использовалось до десяти разновидностей пусковой установки БМ-13, что затрудняло обучение личного состава и отрицательно сказывалось на эксплуатации боевой техники. По этим причинам была разработана и в апреле 1943 года принята на вооружение унифицированная (нормализованная) пусковая установка БМ-13Н, при создании которой конструкторы критически проанализировали все детали и узлы в целях повышения технологичности их производства и снижения стоимости, в результате чего все узлы получили самостоятельные индексы и стали универсальными.

Ил-2

Ил-2 — советский штурмовик времён Великой Отечественной войны конструкции Ильюшина. В Красной Армии самолёт получил прозвище «Горбатый» (за характерную форму фюзеляжа). Конструкторы называли разработанный ими самолёт «Летающим танком». Немецкие пилоты за способность переносить повреждения называли его нем. «Betonflugzeug» — «бетонный самолёт». У наземных войск вермахта самолёт пользовался дурной репутацией и заслужил несколько нелицеприятных прозвищ, таких как «мясник» (нем. Schlächter), «мясорубка» (Fleischwolf), «Железный Густав» (Eiserner Gustav) и «чёрная смерть» (Schwarzer Tod).

Самый массовый самолёт 40-х годов, принимавший участие в боях на всех театрах военных действий. Ил-2 серийно производился на авиационных заводах № 1, № 18 в городе Куйбышеве и на авиационном заводе № 30. Всего было выпущено 36163 самолёта. Создан в КБ Ильюшина. Совершил первый полёт 2 октября 1939 года (лётчик-испытатель В. К. Коккинаки). Одномоторный моноплан смешанной конструкции с нижним расположением крыла. Главная особенность — включение брони в силовую схему планера самолёта. Броня корпуса заменила собой каркас и обшивку всей носовой и средней части фюзеляжа. Несущий бронекорпус - клёпаный из гомогенной стальной брони АБ-1 (АБ-2), закрывал двигатель, кабину пилота, радиаторы и некоторые агрегаты (на прототипе бронекорпус защищал также бортстрелка). Прозрачная лобовая броня козырька кабины имела толщину 64 мм и выдерживала 7,62 мм бронебойную пулю с нулевой дистанции. Столкнувшись с большими потерями Ил-2, не имевших оборонительного вооружения, ВВС потребовали от Ильюшина вновь сделать самолёт двухместным, что и было реализовано к концу 1942 года. Однако, изменить бронекорпус уже не было возможности, поэтому бортстрелок находился вне бронекорпуса и был защищён лишь 8-мм листом брони со стороны хвоста. При этом защита пилота со стороны задней полусферы осуществлялась поперечной, толщиной 12 мм, цементованной броней марки «ХД», входившей в схему бронекорпуса. Бронекорпус, защищающий обоих членов экипажа, получила лишь позднейшая модификация самолёта — Ил-10, выпуск которой был начат в 1944. На этих самолетах воевали многие Герои Советского Союза: Владимир Аврамович Андрианов, Василий Иванович, Береговой, Георгий Тимофеевич, Бондаренко, Михаил Захарович, Брандыс, Анатолий Яковлевич, Воробьёв, Иван Алексеевич. Гареев Муса Гайсинович, Голубев Виктор Максимович, Ефимов, Александр Николаевич, Кунгурцев, Евгений Максимович, Мазуренко, Алексей Ефимович, а также многие другие лётчики.

82-мм батальонный миномет обр. 1941 г.

Миномет имеет существенные отличия в устройстве по сравнению с минометом обр. 1937 г. При его создании конструкторы руководимого В. Н. Шамариным СКВ стремились обеспечить повышение маневренности минометных подразделений на поле боя и сократить до минимума расход материалов и трудозатраты при изготовлении миномета. Как и большинство минометов, находившихся во время войны на вооружении Красной Армии, батальонный миномет обр. 1941 г. выполнен по схеме «мнимого треугольника», однако его двунога-лафет имеет своеобразную конструкцию. Она состоит из стойки с закрепленными на конце траверсами, на которые в походном положении надеваются металлические колеса. Благодаря этому на короткие расстояния миномет может перевозиться одним номером расчета. К другим особенностям миномета относятся высокотехнологичная штампосварная опорная плита прочной конструкции и встроенный в казенник ствола миномета эксцентриковый механизм, позволяющий (в случае осечки) поворотом рукоятки поднимать находящиеся в стволе мины над жалом бойка, чтобы сделать процесс разряжания миномета более безопасным. Как и у батальонного миномета обр. 1937 г. стрельба из миномета обр. 1941 г. осуществляется самонаколом, то есть под действием собственного веса опущенная в ствол мина движется вниз, накалывается капсюлем-воспламенителем, установленным в гильзе, на смонтированный в казеннике боек ударника (жало), и происходит выстрел. Такая конструкция ударника отличается простотой и обеспечивает скорострельность до 30 выстрелов в минуту. Как уже упоминалось выше, одной из задач, стоявших перед конструкторами, было повышение технологичности миномета. Эта задача была в значительной степени решена как за счет упрощения конструкции миномета, уменьшения металлоемкости и исключения дефицитных профилей и заготовок, так и за счет пересмотра технологии изготовления миномета. Благодаря этому трудоемкость изготовления 82-мм миномета обр. 1941 г. была снижена до 86 станко-часов по сравнению с 182 станко-часами, необходимыми для изготовления 82-мм миномета обр. 1937 г. Принятие на вооружение Красной Армии 82-мм миномета обр. 1941 г. позволило в кратчайшие сроки решить вопрос обеспечения действующей армии минометами. Уже с декабря 1941 г. по апрель 1942 г. оборонная промышленность выпустила 93,8 тыс. минометов; а с мая по октябрь 1942 г. — уже 119,4 тыс. минометов. Значительную долю из этого общего количества составляли 82-мм батальонные минометы.

Т - 34

T-34 — советский средний танк периода Великой Отечественной войны, выпускавшийся с 1940 года, и с 1944 года являвшийся основной боевой единицей бронетанковых войск СССР. Стал самым массовым танком Второй мировой войны. Серийный выпуск Т-34 и его модификаций осуществлялся в военные и послевоенные годы. Последняя из модификаций (Т-34-85) состоит на вооружении некоторых стран и по сей день. Благодаря своим боевым качествам Т-34 был признан рядом специалистов лучшим средним танком Второй Мировой войны. При его создании советским конструкторам удалось найти оптимальное соотношение между основными боевыми, эксплуатационными и технологическими характеристиками. Танк Т-34 является самым известным советским танком и одним из самых узнаваемых символов Второй мировой войны. Приказ о постановке Т-34 в серийное производство был подписан Комитетом Обороны 31 марта 1940 года, в принятом протоколе предписывалось немедленно поставить его на производство на заводе № 183. Заводу № 183 предписывалось изготовить первую опытную партию из 10 танков к первым числам июля. После окончания испытаний двух прототипов, был принят план производства, предусматривавший производство в 1940 году 150 машин, который к 7 июня был увеличен до 600 машин. Из-за задержек с поставками комплектующих, в июне на заводе № 183 были собраны только четыре машины, выпуск танков на ещё более задерживался. Хотя к осени темпы производства удалось поднять, они всё ещё значительно отставали от плана и задерживались нехваткой комплектующих, так, в октябре из-за отсутствия пушек Л-11 военной комиссией был принят лишь один танк. Производство Т-34 ещё более задерживалось. В течение всего 1940 года велась работа по приспособлению к серийному производству изначально сложного и нетехнологичного танка, но несмотря на это, в течение 1940 года, были изготовлены, по разным данным, всего лишь от 97 до 117 машин. В течение осени 1940 года в конструкцию Т-34 был внесён и ряд более крупных изменений, таких как установка более мощной пушки Ф-34, также на Мариупольском заводе были разработаны литая и штампованная башни. Начало серийного производства Т-34 явилось завершающим этапом трёхлетней работы советских танкостроителей по созданию принципиально новой боевой машины. В 1940—1945 годах постоянно наращивался объем выпуска «тридцатьчетвёрок», при этом сокращались трудозатраты и стоимость. Так, за время войны трудоёмкость изготовления одного танка сократилась в 2,4 раза, а стоимость — почти вдвое. К 22 июню 1941 года в войска было отправлено 1066 танков Т-34. 1июля 1941 года постановлением № 1 Государственного комитета обороны план выпуска танков Т-34 на заводе № 183 и СТЗ значительно увеличен, дополнительно привлекается горьковский завод № 112 («Красное Сормово»). Принимаются меры по оптимизации производственных цепочек. Так, например, если в июне 1941 года заводом № 183 было сдано представителям военной приёмки 170 танков Т-34, то в июле — 209, а в августе — 266 боевых машин.

Заключение

В ходе Великой отечественной войны советские солдаты совершали множество героических поступков. Защищая свою Родину, они дрались умело, храбро и самоотверженно. В огне этой войны родилась советская гвардия, которая своей храбростью и смелостью заслужила иметь это гордое имя. Я выполнил все задачи, которые поставил перед собой: нашёл и проанализировал литературу, в которой содержалась информация об учёных-физиках и их разработках; Выяснил роль учёных в победе над фашизмом и составил физические задачи с историческим содержанием.

Физические задачи

1. Скорость бронированного самолёта-штурмовика Ил-2 равна 440 км/ч. Какой путь преодолевал самолёт, если полёт по заданию командования продолжался 1ч 40 мин?

2. Во время ВОВ страшным для врагов смертоносным оружием зарекомендовал себя лучший в мире советский танк Т-34. Какую скорость развивал этот танк, если танковая колонна, перебрасываемая с одного участка фронта на другой, прошла 165 км за 3 ч?

3. Один из видов реактивного снаряда установки «катюша», снискавший славу на полях сражений с фашистами, имел массу 42,5 кг и запускался реактивной силой 19,6 кН. Какое ускорение он получал при этом?

4. Каково было водоизмещение торпедного катера Г-5, сражавшегося с фашистами на «голубых дорогах» Великой Отечественной войны, если его длина 20м, ширина 3,5 м, осадка 0,6 м?»

5. Сила, действующая на снаряд первой советской боевой ракетной установки «катюша», громившей захватчиков с самого начала ВОВ, 19,6 кН. Выпущенный из неё снаряд летел на расстояние 8 км. Какую работу совершала установка по выпуску всех своих снарядов, если их у неё 16?

6. Первый залп «катюши» раздался 1 июля 1941 года в 15ч 15мин в районе ж/д узла Орша. Удар был ошеломляющим. На станции бушевал пожар: горели вражеские танки, машины, цистерны. Определите количество теплоты, выделившееся при горении 10 цистерн с нефтью. Кстати, впоследствии первая батарея реактивной артиллерии, которой командовал капитан И. А. Флёров, попала в окружение. Чтобы враг не раскрыл секрета грозного оружия, командир подал команду взорвать батарею. И сам погиб вместе с нею.

7. 2 июля 1942 года стоящий у пристани Новороссийска «Ташкент» был атакован 30 бомбардировщиками. После 2-х прямых попаданий корабль пошёл на дно. Звук взрыва, произведённого в воде, приборы зарегистрировали с интервалом в 45 секунд. На каком расстоянии был произведён взрыв?