ВКЛАД УЧЕНЫХ В ВЕЛИКУЮ ПОБЕДУ НА ПРИМЕРЕ ЛФТИ ВКЛАД УЧЕНЫХ В ВЕЛИКУЮ ПОБЕДУ НА ПРИМЕРЕ ЛФТИ А.Г. Забродский 17.12.2012 www.ioffe.ru Физико-технический. - презентация

1 ВКЛАД УЧЕНЫХ В ВЕЛИКУЮ ПОБЕДУ НА ПРИМЕРЕ ЛФТИ ВКЛАД УЧЕНЫХ В ВЕЛИКУЮ ПОБЕДУ НА ПРИМЕРЕ ЛФТИ А.Г. Забродский Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук

2 Рисунок Главного здания ФТИ из стенной газеты к 20-летию Победы Великая Отечественная война - это героические страницы истории СССР, истории ФТИ, судеб его ученых, инженерно- технических работников и рабочих. Доклад включает описание ряда событий, документов, разработок Ленинградского Физико- технического института (ЛФТИ) и их значимости для фронта, для обороны Ленинграда, для Победы Героические страницы истории 2

3 Созданный 23 сентября 1918 г. ЛФТИ быстро выдвинулся в число ведущих научно- исследовательских центров мира. В состав АН СССР переведен из Наркомтяжпрома в 1939 г. Этому, думается, способствовала критика за «оторванные от жизни» исследования в области атомного ядра, последовавшая за отчетом Иоффе в АН СССР о работе ЛФТИ в 1936 г. и отразившая недостаточную свободу института в выборе тематики. К лету 1941 г. в Институте было 18 лабораторий и большой по тем временам штат более 300 человек. Из них: 23 доктора, 56 снс и мнс. Из лабораторий и филиалов ЛФТИ и группами его ученых в разных городах СССР уже было создано 10 институтов физико-технического профиля. А.Ф. Иоффе ЛФТИ накануне войны 3

4 Субботний вечер 21 июня 1941 года. Дом Ученых в Лесном, недалеко от ЛФТИ. Коллеги, включая большую группу физтеховцев, чествовали акад. Н.Н. Семенова с присуждением Сталинской премии за выдающиеся достижения в области химической физики. В их числе было открытие цепных реакций, сделанное им в ЛФТИ. Через 15 лет, он получит за него Нобелевскую премию по химии. Был и еще один повод для празднования. Страна узнала о нем на следующий день. Н.Н. Семенов 21 июня 1941 года 4

5 Газета «Правда» от 22 июня 1941 года сообщила о большом успехе ученых ЛФТИ, завершивших строительство самого крупного в Европе циклотрона. Проектированием и строительством руководил И.В. Курчатов. Уже было закуплено и оборудование. Начавшаяся война круто изменила все планы. 22 июня 1941 года 5

6 В штате ЛФТИ к началу войны было 197 военнообязанных, 43 человека имели бронь. До конца июля ушли на фронт и в ополчение, добровольцами и по призыву 42 человека. Через месяц их число достигло 130. Ленинградское ополчение в первые недели войны (со слов Н.И. Ионова) оказалось малобоеспособным и для многих закончилось переводом в действующую армию. 7 июля 1941 г. приказом А.Ф. Иоффе 85 в ЛФТИ устанавливался 11-ти часовой рабочий день. Н.И. Ионов ЛФТИ в первые недели войны 6

7 Суть решений: 1.Перестроить тематику на «укрепление военной мощи» 2.Обеспечить силами и средствами НИРы по оборонной тематике 3.Особое внимание заканчивающимся НИРам 4.Уполномочить Бюро Президиума осуществлять оперативное руководство работой учреждений РАН 5.Соблюдать строжайшую дисциплину военного времени Перестройка АН СССР на военный лад 23 июня 1941 г. состоялось заседание Президиума АН СССР по перестройке деятельности Академии наук в соответствии с требованиями военного времени. Председательствовал Вице- президент АН СССР О.Ю. Шмидт 7

8 В июле 1941 г. при Ленинградском ГК ВКП(б) создана комиссия во главе с акад. Н.Н. Семеновым для формирования и реализации оборонных предложений. В Комиссию вошли А.Ф. Иоффе, Я.Б. Зельдович, Ю.Б. Харитон, другие ученые и специалисты города. Только за 2 первых месяца войны Комиссия рассмотрела 847 предложений, многие из которых были реализованы. Так, деревянные чердачные конструкции городских домов были обработаны специально разработанным раствором, препятствующим их возгоранию. Это резко снизило эффективность использования неприятелем зажигательных бомб. Перестройка Ленинградской науки 8

9 Вопрос об эвакуации ЛФТИ был решен зам. председателя Совнаркома А.Н. Косыгиным (уполномоченным ГКО по Ленинграду) в конце июля. Двумя эшелонами (2 и 23 августа) 8 из 18 лабораторий (около 70 сотрудников) во главе с А.Ф. Иоффе были эвакуированы в Казань. Вместе с учеными других институтов Академии наук они расположились на территории Казанского университета *. В октябре обустройство было завершено и развернулись работы. В Лен. филиале ФТИ осталось 103 человека во главе с проф. П.П. Кобеко. ____________________ * Память об этом бережно хранится в музее Университета П.П. Кобеко Казанская группа и Лен. филиал ФТИ 9

10 Реорганизация лабораторий в тематические группы. Из приказа А.Ф. Иоффе 12 по Каз. группе ФТИ от 20 октября 1941 г.: «Для срочного выполнения задач тематического плана Института организовать по каждой теме группу, в которую временно включаются сотрудники разных лабораторий...». Было организовано 10 групп. Из Постановления Бюро ОФМН АН СССР от 15 августа 1941 г.: «Считать желательной тесную кооперацию научных сотрудников ЛФТИ, ФИАНа, ИФП и РИАНа по некоторым темам… Прикрепить некоторых теоретиков ФИАНа к ЛФТИ…» (Ниже мы увидим пример такой кооперации) Организация работ Казанской группы ФТИ 10

11 Перестройка работы Лен. филиала ФТИ П.П. Кобеко и Н.В. Волковысская 8 сентября 1941 г. с потерей Шлиссельбурга началась 900-дневная блокада Ленинграда. На 1-ом этаже гл. здания ЛФТИ появились амбразуры дотов, на 2-ом разместили воинскую часть, на крыше циклотрона пункт МПВО. Из приказа 29-а по Лен. филиалу от 27 ноября 1941 г.: «В связи с обстоятельствами и нуждами военного времени работа Лен. филиала ФТИ переключается с проведения НИР на выполнение производственных заказов для нужд обороны г. Ленинграда…». 11

12 Перестройка работы Лен. филиала ФТИ Экспонаты из музея Обороны и блокады Ленинграда С 1-го декабря организуются мастерские: 1. 1.По очистке масел и бензина (производство из олифы и красок пищевых масел, как важной добавки к блокадному рациону*, и чистого авиабензина из бензиновых отходов) 2. 2.Селеновых выпрямителей 3. 3.Диэлектриков (ВЧ кабель «Эскапон», разработанный П.П. Кобеко для замены вышедшего из строя английского полистирола в системах автоматического наведения зенитных орудий) 4. 4.Особого назначения (размагничивание кораблей Балтийского и Северного флотов) 5. 5.По производству гидрофобной земли (предотвращение размывания земляных укреплений дождями) и другие. _________________________ * Технология очистки разработана П.П. Кобеко и помогла уберечь от голодной смерти физтеховцев 12

13 Размагничивание военных кораблей В 1936 г. А.Ф. Иоффе принимал адмирала И.С. Исакова, командующего Балтийским флотом. Адмирал сообщил о решении строить для ВМФ большие корабли, вплоть до линкоров. Опасность для них представляли магнитные мины. Их взрыватель действовал как магнитная стрелка компаса, реагируя на изменение магнитного поля земли намагниченным в нем и на стапелях корпусом корабля. В короткий срок надо было найти средство борьбы с этим оружием. За работу взялся А.П. Александров со своей лабораторией в ЛФТИ. Опыта не было, начинали с «нуля», с разработки простейших магнитометров на основе лезвия бритвы. 13 А.П. Александров с сотрудниками

14 Размагничивание военных кораблей Схема испытательного стенда За 3 года была создана и испытана система размагничивания кораблей «система ЛФТИ». Она компенсировала магнитное поле корабля с помощью уложенных на палубе секций из кабеля с током. Для подводных лодок применялся «безобмоточный» метод на основе многократного перемагничивания корпуса. Через несколько месяцев процедуру повторяли. 14

15 Размагничивание военных кораблей 31 декабря 1940 г. было принято решение Главного военного совета ВМФ об оборудовании всех кораблей ВМФ «системами ЛФТИ». К началу войны,однако, из линкоров «системой ЛФТИ» был укомплектован лишь «Марат». В первые дни войны фашисты забросали с самолетов магнитными минами Финский залив и бухты Севастополя с целью запереть наш флот на базах. Боевое крещение «система ЛФТИ» прошла в ходе перехода эскадры кораблей из Таллина в Кронштадт 28–29 августа 1941 г. Эскадра потеряла 53 корабля. Те же, что были накануне оборудованы физтеховцами «системой ЛФТИ», дошли без потерь. Линкор «Марат» 15

16 Размагничивание военных кораблей С началом войны на флотах были созданы службы размагничивания во главе с А.П. Александровым. Костяк их составили 24 сотрудника ЛФТИ, которые в 1941–42 годах мотались по всем флотам и флотилиям, во фронтовых условиях обучали флотских офицеров. В их числе: И.В. Курчатов, В.М. Тучкевич, Л.М. Неменов, Г.Я. Щепкин, Б.С. Джелепов, П.Г. Степанов и другие. В расчетах магнитных полей участвовал И.Е. Тамм, прикомандированный к Каз. гр. ФТИ, в усовершенствовании магнитометра Г.Н. Флёров. С созданием флотских служб размагничивания в 1942–1943 г. физтеховцы включились в выполнение других задач. И.В. Курчатов вернулся в Каз. гр. ФТИ в конце 1941 г. с тяжелой пневмонией, отпустил бороду как говорил: «до Победы», но, как оказалось, навсегда. До 1943 г. военно-инженерная рейха мысль пыталась отвечать на «систему ЛФТИ» и схожие разработки союзников, главным образом, совершенствуя взрыватель. Затем эти попытки прекратились. 16

17 Размагничивание военных кораблей Ни один из кораблей с действовавшей «системой ЛФТИ» не подорвался на магнитной мине. В 1942 г. шесть сотрудников ЛФТИ за разработку «системы ЛФТИ» были удостоены Сталинской премии 1 степени: А.П. Александров, И.В. Курчатов, Б.А. Гаев, В.М. Тучкевич, В.Р. Регель и П.Г. Степанов Памятник в г. Севастополе 17

18 Создание импульсной радиолокации Д.А. Рожанский 16 января 1934 г. в ЛФТИ под руководством А.Ф. Иоффе состоялось совещание с участием академиков А.А. Чернышева, С.И. Вавилова по вопросу возможности создания системы радиолокационного обнаружения самолетов. По предложению УПВО РККА эти работы были развернуты в ЛФТИ под руководством Д.А. Рожанского, а после его смерти в 1936 г. Ю.Б. Кобзарева. В ЛФТИ была разработана импульсная генераторная лампа «ИГ-7» (λ = 4 м, P = 50 кВт), импульсный модулятор, приемное и индикаторное устройства для первых импульсных РЛС «Редут» с дальностью обнаружения 150 км. Перед началом войны был создан корабельный вариант «Редут-К», ЛФТИ решил задачи модернизации РЛС «Редут» и разработки первой системы опознавания целей. 18

19 Создание импульсной радиолокации Импульсные РЛС сыграли огромную роль в годы войны особенно при защите Москвы и Ленинграда, давая полчаса для приведения в боевую готовность ПВО. В Ленинграде для ускорения передачи данных от операторов РЛС в штаб ПВО впервые использовалось телевидение. Потери города от бомбежек составили не более 10 тыс. человек, от артобстрелов 40 тыс., от голода до миллиона. Н.Я. Чернецов, П.А. Погорелко, Ю.Б. Кобзарев (справа-навево) на полигоне В 1941 г. физтеховцы Ю.Б. Кобзарев, П.А. Погорелко и Н.Я. Чернецов были удостоены Сталинской премии 1 степ. «за создание первого в стране радиолокационного прибора для обнаружения самолетов и кораблей». Ознакомившись в конце войны с РЛС «Редут», англичане были поражены ее простотой, надежностью и тем, что работа ведется на одну антенну. 19

20 Танковая броня и ночное видение Проверить результаты расследования по приборам ночного вождения. (Один из танков, на которых испытывались эти приборы, был захвачен немцами.) Их нельзя было посылать без разрешения… Минные тралы и приборы ночного вождения являются секретными, и без разрешения никому не посылать… Проверить, где находится полк с экранированными танками, и доложить на предмет получения разрешения на его применение Обе выделенные выше разработки были связаны с ЛФТИ. 17 мая 1943 г. зам. командующего бронетанковыми войсками Красной Армии Н.И. Бирюков получал от И.В.Сталина строгие указания по подготовке к битве на Курской дуге: 20 Н.И. Бирюков

21 Танковая броня и ночное видение Приборы ночного вождения (видения) разрабатывались в тем. группе 4 Каз. гр. ФТИ под руководством Л.А. Арцимовича. К зиме 1942–43 годов был создан электронно- оптический преобразователь (ЭОП) с сурьмяно-цезиевым катодом, ЭОП с уменьшением изображения и многокаскадные усилители света. Л.А. Арцимович Н.Н. Давиденков «Броневая лаборатория» ЛФТИ создана в 1938 г. по приказу Наркома машиностроения на основе всемирно известной школы «прочнистов» ЛФТИ, руководимой акад. УССР Н.Н. Давиденковым. 21

22 Танковая броня и ночное видение До начала 1942 г. работами «Броневой лаборатории» руководил В.Л. Куприенко, с февраля 1942 до августа 1943 г. И.В. Курчатов, с августа 1943 г. Ф.Ф. Витман. В августе 1941 г. перед Лабораторией была поставлена задача: найти «основные положения в конструировании бензобаков для самолетов», которые оказались наиболее уязвимым местом. Была предложена много- секционная конструкция из стали, выстланная внутри губчатой резиной для «залечивания» пробоин. Резину тоже сделали в ЛФТИ. Применение фаустпатронов в германской армии с конца 1942 г. поставило острую задачу укрепления брони советских танков. В ЛФТИ был разработан эффективный способ экранирования танковой брони отделенной от нее внешней преградой. В.Л. Куприенко И.В. Курчатов Ф.Ф. Витман 22

23 Тем. группа 1 (зав. Ю.П. Маслаковец) Каз. гр. ФТИ решала задачу разработки и создания термоэлектрических источников питания для партизанских и диверсионных отрядов. При Т 300 С и КПД 2,0 % обеспечивалось питание для накальных и анодных цепей переносных радиостанций. Выпуск был налажен в марте 1943 г. на «НИИ 627 с опытным заводом 1». (В дальнейшем были выпущены десятки тысяч штук более совершенных ТЭГ для неэлектрифицированных районов СССР) Термоэлектрические генераторы Использовалась термопара сурьмянистый цинк– константан. Спай снаружи нагревался пламенем костра, внутренний имел температуру воды («партизанский котелок»). 23 Ю.П. Маслаковец

24 Обеспечение работы ледовых трасс В первые две недели после начала функционирования «Дороги жизни» по льду Ладожского озера в ноябре 1941 г. было потеряно около 100 (не самых тяжелых!?) машин. Обратились к П.П. Кобеко в Лен. филиал ФТИ. Там быстро разработали приборы для автоматической записи колебаний льда «прогибографы» и изготовили более 50 штук. Дело оказалось в резонансе при совпадении скоростей машины и волны подо льдом (35 км/час). Влияют также отраженная от берега и создаваемые другими машинами волны. Были разработаны строгие ПДД: скорость, интервалы между машинами и колоннами. Дорога функциони- ровала без аварий до 24 апреля 1942 г. и толщины льда 10 см! Испытания прогибографа Машины на Дороге жизни 24

25 Обеспечение работы ледовых трасс Ученые ЛФТИ и их прогибографы были задействованы при прокладке свайно-ледовой железной дороги по льду Ладоги в ходе частичного снятия блокады в январе 1943 г. По льду Ладоги шли своим ходом, преодолевая трещины, тяжелые танки КВ! В январе 1944 г. в ходе подготовки к полному прорыву блокады Ленинграда железная дорога была проложена между Горской и Кронштадтом, в котором сосредотачивались силы для удара (ныне там проходит дамба). Свайная железная дорога 25

26 Создание «препарата П» «Препарат П» для лечения газовой гангрены, был разработан в ЛФТИ С.Е. Бреслером (Каз. гр. ФТИ) и М.В. Гликиной (Лен. филиал ФТИ). Его выращивали из почвенных бактерий в Ленинграде по методу Хугэрхейда (США). В 1942 г. «Препарат П» был рекомендован к применению в эвакогоспитале 1170, что снизило смертность в 2 раза. При сравнении с пенициллином, показал лучшие антибактериальные свойства. В 1944 г. У. Черчилль подарил И. Сталину пенициллин, часть которого отправили в Ленинград. Там, однако, был свой антибиотик «Препарат П». 26

27 ЛФТИ и Бомба Из Приказа по ЛФТИ от 16 декабря 1932 года о создании ЯДЕРНОЙ ГРУППЫ: §1 Для осуществления работ по ядру… образовать особую группу по ядру в составе: акад. А.Ф. Иоффе нач.гр., И.В. Курчатов зам. нач.гр., М.А. Еремеев, Д.В. Скобельцин, П.А. Богдаевич, С.А. Бобковский, И.П. Пустовойтенко, Л.П. Селинов, М.П. Бронштейн, Д.Д. Иваненко. §2 Г.А. Гамова и Л.В. Мысовского числить консультантами группы. 27 Уже через два года ЛФТИ проводит крупную международную конференцию по атомному ядру

28 ЛФТИ и Бомба Из книги «Атомный проект СССР», 1998 г. т. 1 Документ 1. Письмо сотрудников ЛФТИ Председателю СНК СССР В.М. Молотову об экспериментальной базе ядерных исследований от 5 марта 1938 г. Резюме: Для результативных исследований по атомному ядру ЛФТИ нуждается в РАДИИ (2г) и ЦИКЛОТРОНЕ (1 млн. руб.). А. Иоффе, И. Курчатов, А. Алиханов, Д. Скобельцин, Л. Арцимович, А. Алиханьян, Л. Неменов, Л. Русинов, Б. Джелепов, Г.Щепкин, В. Куприенко, В. Дукельский, Я. Френкель и другие (всего 23 подписи) 28 Как работали с Правительством?

29 ЛФТИ и Бомба Начало Атомного проекта. Из распоряжения ГКО 2352 сс «Об организации работ по урану» от 28 сентября 1942 года, инициированного обращением в ГКО А.Ф. Иоффе и С.В. Кафтанова: Обязать АН СССР (академик Иоффе) возобновить работы по исследованию осуществимости использования атомной энергии при расщеплении ядра урана, представить ГКО к 1 апреля 1943 года доклад о возможности создания урановой бомбы или уранового топлива. Для этой цели: 1. Президиуму Академии Наук СССР: А. Организовать при АН специальную лабораторию атомного ядра… 7. Обеспечить к 5 октября 1942 года доставку самолётом в г. Казань из г. Ленинграда принадлежащих ФТИ АН СССР 20 кг урана и 200 кг аппаратуры для физических исследований. 29

30 ЛФТИ и Бомба Вклад ЛФТИ и его ученых в Атомный проект 1. Создание всемирно известной школы физиков- ядерщиков кадровой основы Атомного проекта; 2. Инициирование в СССР исследований в области ядерной физики и самого Атомного проекта, доказательство на государственном уровне их стратегической важности и реалистичности; 3. Постройка крупнейшего в Европе циклотрона (Оборудование вывезено в Москву в 1943 г. Запущен в 1946 г. и нарабатывал оружейный плутоний); 4. Разработка методов разделения изотопов урана для бомбы; 5. Создание счетчиков нейтронов для испытаний атомной бомбы. Г.Н. Флёров Л.И. Русинов 30

31 ЛФТИ и Бомба Трижды удостоенные звания Героя социалистического труда участники Атомного проекта, работавшие в разные годы в ЛФТИ И.В. КурчатовА.П. Александров Ю.Б. ХаритонЯ.Б. ЗельдовичК.И. Щелкин 31

32 ЛФТИ и наука Рост квалификации ученых ЛФТИ в 1941–45 годах: Всего защит 38, из них 10 докторских и 28 кандидатских. Из всех, кто, в принципе, мог защититься, защитился каждый второй. Б.П. Константинов Директор ФТИ в 1957–67 годах. В годы войны защитил кандидатскую (1942 г.) и докторскую (1943 г.) диссертации. 32

33 Признание заслуг ЛФТИ и АН СССР Сталинские премии ученых ЛФТИ К двум упомянутым Сталинским премиям военных лет за радиолокацию и размагничивание кораблей добавились премии: А.Ф. Иоффе за исследования полупроводников; Н.Н. Давиденков за исследования прочности; Е.Ф. Гросс за исследования рассеяния света; Г.Н. Флёров за открытие спонтанного деления урана; Я.И. Френкель за исследования по теории жидкости; Среди работников Академии наук, удостоенных Сталинской премии военных лет, а также поименованных в Указе Президиума Верховного Совета СССР от 10 июня 1945 г. о награждении орденами и медалями (за войну) доля физтеховцев, работы которых мы коснулись выше, составила несколько процентов. Это позволяет судить о том огромном вкладе в Победу, который внесла АН СССР в целом. 33

34 Заключение Великая отечественная война была выиграна не только на полях сражений и в тылу, но также в лабораториях и КБ. Разработки советских учёных не только оказались лучше оружия противника, но и не уступали разработкам союзников, во многом превосходя их. Огромный вклад в Победу и послевоенную мощь страны внесли институты Академии наук, включая ЛФТИ. Беспримерна деятельность Ленинградского филиала ФТИ в блокадном Ленинграде. 34