"Легендарный ваш подвиг в наших сердцах"
научно-исследовательская работа
Автор: Погорелова Елена Павловна, учитель математики, МОУ "СОШ № 94", город Саратов, Саратовская область
В раздел основное общее образование
СОДЕРЖАНИЕ:
Введение 1. Задачи ученых-математиков для фронта и тыла 2. Работы в области баллистика и механики 2.1 Совершенствование военной техники 2.2 Теория движения снарядов 3. Организация производственного процесса во время войны 4. «Дорога жизни»- единственная транкспортная магистраль через Ладожское озеро 5. Заключение Литература
Введение
70 лет победы в Великой Отечественной Войне 1941-1945 годов исполняется в этом году. Война - страшное слово… Её черный шлейф унёс миллионы погибших и раненых людей, принёс страдания от голода, разрушенных городов и деревень. Несмотря на все сложности и трудности наш народ выстоял и победил. Вторая мировая война началась 22 июня 1941 года в четыре утра. 23 июня 1941 года состоялось расширенное заседание Президиума Академии наук СССР. Принятое на нём решение кладет начало перестройке деятельности научних учереждений. Теперь главное - военная тематика: все силы, все знания - победе. Ученые-математики по заданию Главного артиллерийского управления армии начали решать сложные задачи в области баллистики и механики. Актуальность данной работы состоит в том, что мы должны знать реальных ученых-математиков, которые ковали победу в тылу и подарили нам будущее.
1. Задачи ученых-математиков для фронта и тыла
Победу над коварным, сильным врагом на фронтах и в тылу обеспечили с первых дней войны: выдержка, самотверженность, верность Отчизне, соревнование разумов, изобретательность, точность расчетов, создание новых математических моделей. Например, чтобы построить корабли Военно-Морского флота: крейсер, линкор, ледокол, эсминец, подводную лодку, которые представляют собой очень сложную техническую систему, надо выявить геометрические формы корпуса судна, чтобы при движени не создавалось дополнительное сопративление и одновременно судно слушалось руля. Так же необходимо расчитать и обеспечить живучесть корабля, надежность его управления, влияние располождения машин, орудий, торпедных аппаратов на устойчивость. Требуется создать эффективную систему управления кораблём и его оружием. Теория непотопляемости и качки корабля принадлежит выдающемуся математику-академику А. Н. Крылову, чьи труды были использованы нашими Военно–Морскими силами. Он создал таблицу непотопляемости, которая позволяла рассчитать, как повлияет на корабль затопление тех или других отсеков, какие номера отсеков нужно затопить, чтобы ликвидировать крен и насколько это затопление может улучшить устойчивость корабля. Использование этих таблиц помогло сберечь огроные материальные ценности и спасло жизни многих людей. Профессор Николай Евграфович Кочин заложил основы теории качки корабля с учётом взаимодействия корпуса корабля и воды. В военном деле роль математики очень велика.
2. Совершенствование военной техники
Военная техника во время Великой Отечественной войны была сложной и разнообразной. Для её изготовления и эксплотации требовалось широкое использование математических расчетов. Увеличение скорости полёта истребителей, манёвренности и неуязвимости штурмовиков, большая грузоподъёмность бомбадировщиков требовало не только повышения мощности двигателей, но выбора оптимального профиля физюляжа и крыльев, а так же решения многих других вопросов. Достижение блестящих результатов в совершенствовании боевых самолетов позволило А. С. Яковлеву и С.А.Лавочкину создать грозные истребители, С. В. Ильюшину – неуязвимые штурмовики, А.Н. Туполеву, Н. Н. Поликарпову и В. М. Петлякову – мощные бомбардировщики. Яковлев А.С. Лавочкин С.А. Овладевая большими скоростями, авиаконструкторы столкнулись с неизвестным ранее явлениями флаттер и шимми. Флаттер-это самопроизволное разрушение самолёта в воздухе. Шимми переднего колеса трёхколёсного шасси вызывало катастрофы на аэродромах. При взлёте и посадке самолёта колёса вдруг начинали вилять из стороны в сторону. За разгадку этих явлений взялся профессор М. В. Келдыш.
Он нашел уравнение, которое позволило конструкторам разобраться с флаттером и шимми. Созданная учеными математическая теория этих опасных явлений позволила авиационной науке защитить конструкции скоростных самолетов от появления шимми и флаттера. В результате во время войны наша авиация не знала случаев разрушения самолетов по причине неточного расчета конструкций, этим самым были спасены жизни многих летчиков и боевых машин. Ученые-математики опередили врага и в создании реактивной авиации. В мае 1942 года был совершен первый испытательный полет реактивного истребителя «БИ-1», немецкий реактивный «Мессершмитт» поднялся в воздух через месяц после этого. Таким образом, ученым-математикам, которые решали проблемы, возникающие во время эксплуатации военной техники, удалось предотвратить большие потери.
2.1 Теория движения снарядов
В период Великой Отечественной войны учеными-математиками были проведены дополнительные иследования для новых типов артилерии и составлены уточненные таблицы. Стрельба по воздушным и наземным целям привела к математическим задачам, которые надо было решить срочно. Этими задачами занимались как специалисты в области артилерии, так и математики. Для специальных ночных тихоходных бомбардировщиков были составлены таблицы позволяющие находить оптимальное время для сброса бомб на цель, а также область, которую накроет бомбовый удар.
Кафедра теории вероятности МГУ рассчитала таблицы бомбометания с малых высот при малых скоростях самолета. Такие таблицы оказали несомненную помощь нашим летчикам и летчицам. Коллектив математиков под руководством академика С. Н. Бернштейна в апреле 1942 года разработал и вычислил таблицы для определения местонахождения судна по радиопеленгам. Таблицы ускоряли штурманские расчеты примерно в 10 раз. Бернштейн С. Н. Штурманские таблицы были подготовлены в 1943 году и нашли широкое применение в боевых действиях дальней авиации, значительно повысив точность самолётавождения. Штаб авиации дальнего действия высоко оценил работу математиков и отметил, что ни в одной стране мира не были известны таблицы равные по простоте и оригинальности. В 1941-1944 годах Н.Е.Кочин впервые дал строгое решение задачи для крыла конечного размаха. Автор учебников по гидромеханике, векторному исчислению, соавтор и редактор 2-томной монографии по динамической метеорологии. Член-корреспондент АН СССР Н.Г. Четаев в результате решения сложной математической задачи определил наивыгоднейшую крутизну нарезки стволов орудия. Это обеспечивало максимальную кучнусть боя и непереворачиваемость снаряда при полёте. Академик А.Н. Колмогоров, используя свои работы по теории вероятности, разработал теорию удачного рассеивания артиллерийских снарядов.
А. Н. Колмогоров Он нашел полное решение задачи наивыгоднейшего рассеивания артиллерийских снарядов и довел его до практического использования. Полученные им результаты помогли повысить меткость стрельбы и тем самым увеличить эффектность действия артиллерии, которую называли «Богом войны». Номограммы-это один из видов построения чертежей, которые экономят время для вычисленй, упрощают их. Номограммы специального бюро при НИИ математики МГУ под руководством Н.А.Глаголева применялись при обороне городов, использовались для оптимального размещения зенитных батарей вокруг Москвы и в Военно-Морском флоте. Глаголев Н. А.
3.Организация производственного процесса во время войны
Работа по организации производственного процесса, направленная на повышение производительности труда и на улучшение качества продукции - еще один аспект работы ученых-математиков на помощь фронту. В военном производственном процессе было огромное число проблем, которые нуждались в математических методах и в усилиях математиков. Методы выборки годных снарядов, отправляемых на фронт, получили название статистических. Эти методы во время войны разрабатывали А.Н. Колмогоров и его ученики После окончания войны выяснилось, что результаты работы ученых- математиков и инженеров принесли за годы войны стране миллиардную экономию. Сергей Алексеевич Христианович в годы Великой Отечественной войны совместно с А. Г. Гонтмахером и П. Е. Левиным выполнили чрезвычайно важную работу, результаты которой позволили в 2,5-3 раза сократить разброс оперенных реактивно-вращающихся снарядов для "Катюши", повысить их боковую кучность без существенных изменений конструкции и технологии. С. А. Христианович А. Г. Гонтмахер
Левин П. Е. Летом 1941 года фашисты стали использовать кумулятивные сняряды, которых не было в арсенале наших войск. Они оставляли на танках глубокие пробоины с оплавленными краями. Весной 1942 года наши инженеры на основе трофейного немецкого снаряда изготовили кумулятивный снаряд. Академик М. А. Лаврентьев создал теорию, которая позволяла увеличить пробивную силу снаряда, уменьшив при этом его размер. Лаврентьев М. А.
Знаменитый штурмовик ИЛ-2 вместо четырех осколочно-фугасных авиабомб мог взять больше 300 т кумулятивных. И.В.Сталин приказал держать в строжайшем секрете существование таких снарядов так как эффективность их была велика. Таким образом, разработка кумулятивных снарядов позволила впервые нанести удар по вражеским танкам с воздуха в битве на Курской дуге, а в последующем и в других сражениях.
4. «Дорога жизни»- единственная транспортная магистраль через
Ладожское озеро
Кафедре теории упругости, возглавлемой А.А. Ильюшиным, во время войны пришлось решать практичекую задачу. Эта задача касалась прочности ледового покрытия и была непосредственно связана с организацией знаменитой ледовой «Дороги жизни», протяженностью 30 киллометров по льду Ладоги . Эта дорога действовала с 12 сентября 1941 по 27 января 1944 года(872 дня продалжалась блокада). В блокадный Ленинград на полуторках доставляли жизненеобходимое продовольствие, а на обратном пути эти машины вывозили детей, стариков, женщин в места, удалённые от боёв. Большой вклад в выполнение этого задания внёс М.М. Филоненко-Бородич.
5.Заключение
Исход многих сражений во Второй Мировой войне во многом зависел от того, чья конструкторская мысль окажется точнее и глубже. Нам пришлось объединить интеликтуальные усилия физиков, математиков, химиков, технологов, металлургов. Эта война была войной танков, соревнованием моторов, огня и брони. Исходя из выше изложенного необходимо сказать, что каждый внес свой вклад в Победу над фашизмом, и каждый достоин памяти. Памяти длиною в вечность.
Литература
1. А. Д. Сахаров, МГУ во время ВОВ. - М.: «Издательство», МГУ, 1975; 2. С.В. Чернеев, В.Я. Романюк второе издание. - М.:«Издательство», МГУ 1985; 3. Э. Р. Мустель Энциклопедитический словарь юного астронома. - М.: «Педагогика», 1986; 4. Оружие Победы. -2-е изд., перераб. И доп. - М.: Машиностроение, 1986; 5. Д.К. Самин, 100 великих ученых. -М.: «Вече» 2001; 6. М.Н. Бакурский, Оружие Победы, 2005; 7. М.М. Козлов Великая Отечественная война 1941-1945. -М.: 1987; 8. Интернет-ресурсы
Муниципальное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа №94» Ленинского района г. Саратова __________________________________________________________________
Легендарный ваш подвиг
в наших сердцах
Работа выполнена учащейся 5 «В» класса Татьяниной Дарьей, учащимся 9 «В» класса Тюриным Александром Научный руководитель Погорелова Елена Павловна учитель МОУ «СОШ №94» 2014-2015 учебный год г. Саратов
В раздел основное общее образование