Военные изобретатели. Изобретения немецких учёных, доставшиеся ссср после войны. Лучшие российские военные изобретения
Маргарин был изобретен в конце XIX века по указу Наполеона III (племянника того самого ). Экономика в стране была, прямо скажем, не очень, народ и армия голодали, и, памятуя об истории Марии-Антуанетты и пирожных, Наполеон III решил не искушать судьбу. На призыв императора изобрести питательный, но недорогой продукт взамен сливочного масла откликнулся химик Ипполит Меже-Мурье.
Его маргарин был изготовлен на основе говяжьего жира. Жир сначала вытапливали, потом охлаждали и прессовали, а получившееся в результате олеиновое масло смешивали с молоком и солили. Новый продукт не уступал по пищевой ценности сливочному маслу, но был гораздо дешевле, как, впрочем, и сейчас. Сам Меже-Мурье не получил никакой прибыли от своего изобретения и умер в бедности.
Консервы
Если говорить о консервированных продуктах в широком смысле, то они существовали уже в Древнем Египте. В гробнице Тутанхамона были обнаружены половинки утки в глиняной чаше, они пролежали три тысячи лет и остались условно пригодными в пищу. Точнее, ученые говорят, что вроде как пригодными, но пробовать не советуют. («Положи на место! Это для гостей!»)
Современные консервы появились двести лет назад, опять-таки для нужд армии. Наполеон (на этот раз тот самый ) в 1795 году объявил о вознаграждении любому, кто отыщет возможность сохранять продукты свежими на протяжении долгого времени. Победителем конкурса стал повар Николя Франсуа Аппер. Его варенья, бульоны и жареное мясо, помещенные в стеклянные банки и нагретые, вскрыли через восемь месяцев, и все продукты были в абсолютной целости. В 1809 году Апперу присудили государственную премию и удостоили почетного звания «Благодетель человечества».
Но все же во Франции консервы не пользовались особой популярностью, куда больше поклонников у них было среди англичан. А когда Питер Дюран изобрел пищевую жесть, консервы вообще стали главной пищей солдат во время походов. Правда, банки того времени были неудобными и громоздкими; чтобы открыть такую, нужны были молоток и долото.
В российской армии консервы появились в 1860-х годах. Их было пять видов: жареная говядина (или баранина), рагу, каша, мясо с горохом и гороховая похлебка.
Пружинка «слинки»
В 1943 году инженер-механик ВМФ США Ричард Джеймс работал над приспособлением, которое помогло бы стабилизировать чувствительные приборы на борту кораблей во время штормов. Во время опытов одна из пружин выпала из коробки и начала «шагать» по поверхности стола. И хотя для военных целей пружинка «слинки» не пригодилась, но в 1945 году Ричард и его жена Бетти продали первую серию пружинок в качестве детской игрушки. Эти пружинки были из черного металла. К слову сказать, став миллионером, Джеймс сошел с ума, бросил жену, уехал в Боливию и стал миссионером.
Канистра
Секретная разработка Гитлера - 20-литровая канистра, которая сейчас считается классической, была создана в 1937 году. В преддверии войны фашистская армия подготовила тысячи канистр. Они были очень удобны для транспортировки и переноски, их легко было открывать. Единственным минусом было то, что первые канистры ржавели на дне сразу с двух сторон: изнутри, так как в бензине содержалась вода, и снаружи, так как на днище быстрее всего царапалась краска.
Микроволновая печь
Американский инженер Перси Спенсер во время Второй мировой войны занимался оборудованием для радаров. В 1942 году во время опыта с магнетроном он заметил, что сверхвысокочастотное излучение способно нагревать продукты. Согласно легенде, у него в кармане расплавился кусок шоколада.
Скептики считают, что история самую малость приукрашена, и Спенсер просто-напросто получил ожог, а никакого шоколада и в помине не было. Но, чтобы не портить имидж будущего прибора, историю немного переиначили. Первые печи, выпущенные в 1946 году, использовались военными для быстрой разморозки пищи, весили по 340 кг, а высотой были с человеческий рост.
Суперклей
Суперклей (или цианоакрилат) был изобретен во время Второй мировой войны, но, вопреки распространенному заблуждению, не для того, чтобы склеивать раны, а случайно. Химик Гарри Кувер работал с прозрачными пластиками для оптических прицелов. Цианоакрилат он забраковал как раз из-за того, что вещество было чересчур клейким. После войны его свойства все же были оценены, и суперклей получил шанс доказать миру свою пользу. Но, к слову, чтобы уменьшить кровотечение и «запечатать» рану, им пользовались уже во Вьетнаме.
Скотч
Клейкая лента тоже была изобретена во время Второй мировой войны по заказу военных. Ее первой функцией было связывать снаряды, одновременно предохраняя их от влаги. Но оказалось, что скотч дает своему обладателю суперспособности по починке чего угодно, поэтому и после войны изобретение продолжало пользоваться популярностью. Первоначально скотч делали цвета хаки, в мирное время к нему добавился серый, так как ленту часто использовали для починки кондиционеров, а они были серого цвета.
Любую войну, как бы странно это не звучало, сопровождает новый виток технического прогресса. Жесткая необходимость превзойти противника заставляет ученых и инженеров работать без сна и отдыха, ведь от этого зависит жизнь тысяч людей. Какие технологии помогли СССР и другим странам-участницам антигитлеровской коалиции одержать победу во Второй мировой войне — следующем материале:
Шифрование
Немецкие шифровальные машины «Энигма» применялись с 20-х годов прошлого века, однако широкое распространение получили с началом Второй мировой войны. В 1932 году польские специалисты раскрыли шифр машины с помощью механизма, который получил название «криптологическая бомба».
«Энигма». Всего было выпущено более 100 тыс. экземпляров этих машин различных модификаций
Но немцы спустя шесть лет разработали новую версию «Энигмы» - более сложную и защищенную. В ответ на это английские инженеры создали машину Turing Bombe, которая сыграла решающую роль в победе над гитлеровской коалицией. А в 1940 году (также в Англии) на электромеханических реле построили машину «Робинсон», которая могла ещё быстрее расшифровывать сообщения, обработанные «Энигмой».
Turing Bombe. Машина позволяла дешифровать сообщения, обработанные "Энигмой". Фото: Andy Armstrong / Flickr / CC BY-SA 2.0
Компьютеры
Turing Bombe и «Робинсон» решали узкий спектр задач, а потребность в быстрых вычислениях с каждым днем росла. В 1943 году Уоррен Маккуллох и Уолтер Питц написали фундаментальную работу об основах применения нейронных сетей, а спустя несколько месяцев Норберт Винер и его коллеги ввели в обращение термин «кибернетика».
В 1944 году Говард Айкен создал первый американский программируемый компьютер Mark I на основе работ Чарльза Бэббиджа. В 1945 году в США была построена машина ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer — Электронный числовой интегратор и вычислитель) - первый в истории программируемый компьютер на вакуумных лампах, который считается нулевым поколением ЭВМ. ENIAC использовал десятиразрядную систему счисления. Он занимал около 200 квадратных метров площади, весил 30 тонн и требовал 175 киловатт энергии. Быстродействие машины составляло 0,1 MIPS (миллион инструкций в секунду).
ENIAC. Некоторые детали устройства сегодня можно увидеть в Национальном музее американской истории в Вашингтоне. Фото: Andrew Mager / Flickr / CC BY-SA 2.0
Развитие технологий в годы Второй мировой войны обусловило дальнейший технический прогресс. Так, универсальная машина Тьюринга была описана математиком и криптографом в 1936 году, а первый британский компьютер ACE (англ. Automatic Computing Engine — Автоматическая вычислительная машина) по проекту Алана Тьюринга построили спустя десять лет - уже после победы над Гитлером и его союзниками.
Первый советской компьютер создали в 1950 году под руководством академика Сергея Лебедева
Устройство называлось МЭСМ (Модель или Малая Электронная вычислительная машина) и стало третьей в мире и первой в континентальной Европе полностью электронной вычислительной машиной.
МЭСМ могла бы появиться и раньше, но из-за необходимости решения оборонных задач разработки свернули. Впрочем, в годы войны Лебедев совместно с коллегами создал специальные вычислительные элементы для аналоговых машин, которые легли в основу системы стабилизации танкового орудия - она позволяла стрелять без остановки танка.
Путь в космос
Немецкий инженер Вернер фон Браун - «отец» V-2 (Фау-2), или первой в мире баллистической ракеты Aggregat. Её разработка началась в 1939 году, а впервые V-2 применили для бомбежки Англии в 1944 году, когда война уже была проиграна.
После этого (и до капитуляции Германии) фон Браун с коллегами сдались США. В итоге они стали основателями американской космической программы.
Советский ученый Сергей Королев использовал наработки фон Брауна для создания советских баллистических ракет в 1950-х годах. Первые крылатые ракеты он создал в 1930-х годах, однако в 1938 году был арестован по обвинению во вредительстве и репрессирован - ему дали 10 лет лагерей. Но страна решила, что в войну талантливый инженер ей пригодится, и с Колымы Королева забрали в ЦКБ-29 НКВД, известную как «Туполевская шарага». Именно здесь были созданы бомбардировщики Пе-2 и Ту-2 (названы в честь авиаконструкторов Владимира Петлякова и Андрея Туполева).
Двухмоторный дневной бомбардировщик ТУ-2. Разрабатывался для поражения кораблей, однако в годы Второй мировой войны был задействован для бомбардировки наземных целей и разведки.
Радиолокация
Для обнаружения вражеской авиации необходимы были средства посерьезнее биноклей. Разработка технологий радиолокации в СССР стартовала в 1932 году, и уже спустя два года специалисты Ленинградского электрофизического института (ЛЭФИ) под руководством А. А. Чернышева обнаруживали цель, которая летела на высоте 150 м, на расстоянии 600 м от радара. В 1936 году появилась установка «Буря» - она работала на сантиметровом диапазоне волн и засекала самолет на расстоянии до 10 км.
В 1941 году в распоряжении советских войск были «радиоулавливатели самолетов» РУС-1 «Ревень» и РУС-2 «Редут» с дальностью обнаружения целей до 150 км. Комплекс РЛС «РУС-2», расположенный в Подмосковье, 22 июня 1941 года смог обнаружить приближение 200 немецких бомбардировщиков, в результате ПВО отбили первый воздушный налет на Москву. В тот же день была отражена атака на базу Черноморского флота в Севастополе - РСЛ была расположена на крейсере «Молотов».
«Молотов». Советский легкий крейсер водоизмещением 8882 т и длиной 191,4 м. Был введен в эксплуатацию 14 июня 1941 года, использовался для размещения РЛС и огневых налетов, эвакуации раненых и разгрузки пехотных частей.
Работали в этом направлении и в других странах антигитлеровской коалиции. Из-за высокой секретности нельзя точно сказать, где именно была изобретена радиолокация.
Однако военные разработки положительно повлияли и на гражданский сектор: появились эффективные фильтры и системы шумоподавления, стала повсеместно использоваться теория устойчивого приема. Впоследствии технологии нашли применения в Wi-Fi и Bluetooth, GPS и ГЛОНАСС.
Атомная энергетика
Атом урана был впервые расщеплен в 1938 году немецкими физиками Отто Ганом и Фрицем Штрассманом. В дальнейшем над проблемой контролируемой ядерной реакции трудились физики из многих стран мира, и итальянец Энрико Ферми в 1942 году построил первый пробный атомный котел на кортах для игры в сквош Чикагского университета (США). Ферми состоял в фашистской партии, но был женат на еврейке. Для получения Нобелевской премии в 1939 году он выехал в Стокгольм вместе с семьей, а затем из-за нетерпимости Германии к евреям эмигрировал в США.
В США в 1943 году запустили «Манхэттенский проект» по созданию ядерного оружия. В нем участвовало более 130 тысяч человек, в том числе Энрико Ферми, Роберт Оппенгеймер, Альберт Эйнштейн, Нильс Бор. В рамках проекта создали три бомбы: плутониевую «Штучку» (Gadget), которую взорвали на испытании «Тринити» 16 июля 1945 года в штате Нью-Мексико, урановый «Малыш» (Little Boy, взорвана в Хиросиме 6 августа 1945 года) и плутониевый «Толстяк» (Fat Man, сброшен на Нагасаки 9 августа 1945 года).
Макет бомбы «Толстяк», которая была сброшена на Нагасаки, в результате погибло около 74 тыс. людей, было разрушено более 51 тыс. зданий.
Разведка сделала часть данных «Манхэттенского проекта» доступной советским ученым. Исследования активно велись в Радиевом институте в Ленинграде и ряде других закрытых учреждений, а практические работы по созданию атомной бомбы стартовали в 1943 году под руководством академика Курчатова. Но за годы войны создать оружие не успели, и в 1945 году по приказу Сталина сотни немецких инженеров, имевших отношение к атомной программе, привезли в СССР для продолжения работ.
Первые успешные испытания советской атомной бомбы были проведены 29 августа 1949 года на полигоне в Семипалатинской области Казахстана
Строительство первого в СССР опытного ядерного реактора Ф-1 выполнялось в Лаборатории № 2 АН СССР, и он был успешно запущен 25 декабря 1946 года. Первая АЭС, спроектированная академиками Курчатовым и Доллежалем, была запущена в Обнинске в 1954 году.
Любая война является движущей силой для ускорения технического прогресса. В то же время, не все изобретения, сделанные во время военных действий, направлены на убийство людей.
Вспомним же, какие наиболее известные изобретения были сделаны в период Второй Мировой войны.
Джип (1940)
Во время Второй мировой войны армия США, нуждавшаяся в быстром и легком вездеходе, призвала американских производителей создать рабочий прототип такой машины. Первой откликнулась компания Willys. Само название «Джип» появилось как прозвище легких многоцелевых военных автомобилей «Виллис-МВ» (Willys) и однотипных с ними машин «Форд GPW» (Ford). В послевоенные годы оно стало торговой маркой новых поколений гражданских и армейских машин фирмы «Виллис» из Толидо, официально зарегистрированной 30 июня 1950 г.
Генерал Дуайт Д. Эйзенхауэр однажды сказал, что Америка не смогла бы выиграть Вторую мировую войну без джипов Willys. За годы Второй мировой войны внедорожники стали одними из самых распространённых военных автомобилей в армиях союзников, общий тираж которых достиг 620 тыс. экз.
В СССР в 1941-1945 годах ограниченной серией выпускался первый в мире полноприводный седан ГАЗ-61-73 с комфортабельным закрытым кузовом от «Эмки», а с лета 1941 года – первый советский внедорожник ГАЗ-64, прозванный фронтовиками «Иван-Виллис» за сходство с оригиналом Willys MA образца 1941 года, поставлявшимся в СССР по Ленд-лизу в начальный период Великой Отечественной войны.
Цифровой электронный компьютер (1942)
Первый в мире цифровой электронный компьютер построили профессор Джон Атанасов и аспирант Клиффорд Берри в Университете штата Айова в период между 1939 и 1942 годах. Они представили ряд новшеств в вычислительной технике, в том числе двоичную арифметическую систему, параллельную обработку информации, разделение памяти и многое другое. Фундаментальной особенностью машины стало выполнение определённого изменяемого набора инструкций (программы) без необходимости физической переконфигурации. И хотя изобретателям так и не удалось завершить разработку (Атанасов ушёл в действующую армию), их машина оказала большое влияние на Джона Мокли, создавшего двумя годами позже ЭВМ ЭНИАК.
А уже в начале 1943 года успешные испытания прошла первая американская вычислительная машина Марк I, предназначенная для выполнения сложных баллистических расчётов американского ВМФ. В конце этого же года заработала английская вычислительная машина специального назначения Колосс. Машина работала над расшифровкой секретных кодов фашистской Германии. В 1944 году немец Конрад Цузе разработал ещё более быстрый компьютер Z4, а также первый язык программирования высокого уровня Планкалкюль.
Акваланг (1943)
Первый регулятор подачи воздуха с поверхности был запатентован еще в 1866 году Бенуа Рукейролем — французским горным инженером, который в 1860 году изобрёл регулятор утечки сжатого воздуха для использования в наполненных загрязнённым воздухом шахтах. Позже Огюст Денейруз адаптировал его для автоматической подачи воздуха под водой. В 1878 году Генри Флюсс изобрёл первый удачный подводный аппарат с замкнутой схемой дыхания, использующий чистый кислород. Однако вскоре у водолазов возникли проблемы, связанные с тем, что чистый кислород, вдыхаемый под давлением, становится токсичным на глубине более 20 метров и время его вдыхания должно быть ограничено.
В 1910-е был усовершенствован регулятор подачи кислорода и изготовлены баллоны, которые могли выдерживать давление газа до 200 кгс/куб.см. Это позволило автономному аппарату с замкнутой схемой Флюсса стать штатным спасательным оборудованием для подводного флота Великобритании. Позже офицеру ВМС Франции капитану II ранга Ле Приеру удалось сконструировать аппарат для дыхания с высокопрочным баллоном сжатого воздуха. Жорж Комейнтес улучшил аппарат Ле Приера, поставив вместо одного баллона для сжатого воздуха два.
Аппараты с замкнутой схемой дыхания пользовались большой популярностью всеми воюющими сторонами. Однако акваланг в современном виде (с открытой схемой дыхания на сжатом воздухе) был изобретен только в 1943 году двумя французами – морским офицером Жаком-Ивом Кусто и инженером Эмилем Ганьяном. Работая в сложных условиях оккупированной немцами Франции, они изобрели первый безопасный и эффективный аппарат для дыхания под водой, названный аквалангом, который в дальнейшем Кусто успешно использовал для погружения на глубину до 60 метров без каких-либо вредных последствий.
Одно из немногих изобретений, никак не связанных с войной. Название игрушки-пружинки происходит от швед. slinky — загадочный, гладкий и извилистый. Созданная в 1943 году в США Ричардом Джеймсом из металла чёрного цвета, игрушка также известна под именем «Андамания».
Считается, что её можно перекидывать из руки в руку и тем самым успокаивать нервы. Так же она умеет «шагать» вниз по ступенькам. Настоящая пружинка Слинки до сих пор производится только в США и бывает только круглой формы и одного цвета. Пластиковые Слинки производились из цветного пластика, а металлические окрашивались по специальной технологии. В 90-х появилось много подделок из Юго-Восточной Азии в форме сердечек, звёздочек и бабочек, часто окрашенных в цвета радуги. Круглая форма оригинальной Слинки, как металлической, так и пластиковой, обусловлена тем, что пружинки другой формы не умеют «шагать» ровно по лестнице, поэтому с ними не так интересно играть.
ЛСД (1943)
Еще одно изобретение, не имеющее отношение к войне. LSD-25 впервые получил в 1938 швейцарский химик Альберт Хофман, но психотропные свойства этого соединения были обнаружены случайно, в 1943 году. 19 апреля 1943 доктор Альберт Хофманн преднамеренно, первым из людей, принял ЛСД. Тремя днями ранее он случайно, ещё не зная о действии диэтиламида, впитал некоторое количество вещества подушечками пальцев. В этот день он преднамеренно принял 250 мкг вещества. Через некоторое время начали проявляться симптомы, которые он уже ощущал ранее — головокружение и беспокойство. Скоро эффект стал настолько силён, что Альберт не мог более составлять связные предложения и, под наблюдением своего ассистента, уведомлённого об эксперименте, отправился на велосипеде домой. Во время поездки он ощутил эффекты ЛСД, тем самым, сделав этот день датой первого в мире психоделического опыта с ЛСД. 22 апреля он написал о своём эксперименте и опыте, а позже поместил эту заметку в свою книгу «ЛСД — мой трудный ребёнок».
В 1960-е активно велись исследования ЛСД. Преданными огласке оказались эксперименты, проведённых ЦРУ (США) в рамках программы «МК Ультра». Воздействие ЛСД также исследовалось рядом учёных в университетах США и других стран. Наибольшую известность получили исследования Станислава Грофа и Тимоти Лири. Сам же изобретатель, который называл ЛСД «лекарством для души», умер в 2008 году в возрасте 102 лет.
Турбовинтовой двигатель (1945)
Первый турбовинтовой двигатель был разработан еще в середине 30-х годов профессором Технического университета в Берлине А. С. Гебребрг Вагнером. Став главой отдела самолетов на «Junkers Flugzeugwerke» он надеялся, что сможет дать боевому самолету высочайшие летно-технические характеристики.
И только 18-й образец реактивного истребителя Gloster Meteor, на котором вместо штатных турбореактивных были установлены турбовинтовые двигатели Rolls-Royce RB.50 «Trent», смог подняться в воздух 20 сентября 1945 года.
Ядерное оружие (1945)
Первым человеком, который запатентовал ядерную бомбу, стал Лео Силард в 1934 году. Но заняться разработкой ядерного оружия на практике ученых подтолкнули события Второй Мировой. В США с этой целью 17 сентября 1943 года был создан так называемый Манхэттенский проект, к которому были привлечены многие выдающиеся учёные-физики, в том числе беженцы из Европы.
К лету 1945 американцам удалось построить 3 атомные бомбы, 2 из которых были сброшены на Хиросиму и Нагасаки, а третью испытали незадолго до этого. 16 июля 1945 года в Нью-Мексико было проведено первое в мире испытание атомной бомбы, получившее название «Тринити» (Троица). А уже 6 августа 1945 года американский бомбардировщик B-29 «Enola Gay» сбросил на японский город Хиросима урановую атомную бомбу «Малыш». Мощность взрыва составила по разным оценкам от 13 до 18 килотонн в тротиловом эквиваленте. 9 августа 1945 года, плутонивая атомная бомба «Толстяк» была сброшена на город Нагасаки. Её мощность была значительно больше и составила 15-22 килотонны, что было связано с более совершенной конструкцией бомбы.
Отсюда
Пожалуйста
21.08.2013Наверняка большинство людей считают, что инновации в современный мир вносят частные предприятия. Оказывается, что большинство технологий были изобретены для нужд военных, и лишь потом вошли в широкий обиход.
За эти годы, военные и частные предприятия, которые разрабатывают изделия для нужд военных, создали некоторые из самых важных продуктов, которые мы используем сегодня.
Некоторые из изобретений были менее новаторскими, чем другие, например, игрушка "Умный пластелин" и солнцезащитные очки типа "Авиатор". Но некоторые военные исследования привели непосредственно к значительным инновациям, таким как микроволновая печь и GPS.
Сайт 24/7 Wall St. сделал обозрение продуктов, которые были либо разработаны для использования в нуждах военных и их подрядчиков, или тех новшеств, которые были созданы в результате военных исследований.
Из списка исключили продукты, где военные или подрядчиков только сыграли свою роль в развитии изобретения, как это имело место с компьютером.
Дата изобретения: 1959
GPS или глобальная система позиционирования, была первоначально разработана для использования ВВС и ВМС США. В период с 1973 по 1978 год доктор Брэдфорд Паркинсон работал с обоими родами войск по развитию системы Navstar GPS, которая опирается на данные многочисленных спутников, расположенных на дифференцированных точках вокруг Земли.
В системе используется несколько спутников для триангуляции местоположения пользователей и помощи в ориентировании. Данная система позволяет быть очень точным в любое время суток, в любой точке мира.
Военные используют изобретение для управления ракетами и отслеживания воздушных и морских судов. В наше время технология присутствует во многих коммерческих приложениях, в том числе созданных для потребностей авиакомпаний, в автомобилях и смартфонах.
В конце 1980-х и начале 90-х Соединенные Штаты запустили второе поколение спутников, которые были более точными, чем предыдущие. Европейский Союз и Китай приступили к разработке своих собственных независимых сетей.
Дата изобретения: 1942
Во время Второй мировой войны подразделение компании Johnson & Johnson"s "Revolite Permacell" разработало ленту многоцелевого использования, которую мы называем изолентой.
Простота использования ленты, долговечность и водостойкость сделал её полезной для герметизации контейнеров и окон, а также закрепления оборудования во время войны. Основными компонентами продукта являлись медицинская лента с полиэтиленовой подложкой.
Дата изобретения: 1940
Технология полноприводной передачи на самом деле была разработана еще в 20-ых годах двадцатого века. Но в 1930-ых годах у военных возникла потребность в разведывательном автомобиле, у которого будет хорошая скорость и универсальность в дополнение к силе тяги и вездеходным способностям.
Проблема состояла в том, что эти две функции были взаимоисключающими с инженерной точки зрения. Первый Jeep модели Willys-Overland MB обеспечил армию в превосходных скаутских автомобилях.
Его эксплуатационные характеристики на войне были настолько выдающимися, что Дуайт Эйзенхауэр сказал: "Америка не смогла бы выиграть Вторую мировую войну без него."
Вернувшись с войны в статусе героя, военная автомашина без проблем вошла в жизнь цивильного населения Америки.
Дата изобретения: 1945
Технология, лежащая в основе работы микроволновой печи, была разработана во время Второй мировой войны. В то время американские и британские военные разработали магнетрон, который стал результатом исследования по проблемам радио- передач и радиолокационного обнаружения.
Магнетрон производил намного меньшие радиоволны, известные как микроволны, и был маленьким и достаточно мощным, чтобы использоваться в самолетах.
Его возможности обнаружения помогли решить постоянную проблему точности бомбардировки городов. Способность микроволн разогревать еду была обнаружена случайно после войны в 1945 году.
Перси Спенсер Лебарон, который работал в то время на американского оборонного подрядчика, компанию Raytheon, однажды во время работы осознал, что волны радара расплавили шоколадный батончик в его кармане.
Компания Raytheon создала первую коммерчески доступную микроволновую печь в 1954 году. Сегодня, микроволны используются в различных приложениях, в том числе для выявления скорости, отправки телефонной и телевизионной связи, лечения боли в мышцах и, конечно, в микроволновых печах.
5. Солнцезащитные очки "Авиатор"
Дата изобретения: 1937
На больших высотах глаза пилотов могут ослепнуть из-за очень яркого света в верхних слоях атмосферы, или же они могут замерзнуть в температурах, близких к - 80 градусов по Фаренгейту.
В таких условиях защитные очки с темными стеклами и в форме слезинки были идеальными. Очки Ray-Ban Aviator стали стандартным снаряжением для мужчин, которые были завербованы на службу во время Второй мировой войны.
После войны Ray-Ban засветились в таких фильмах, как "Таксист" и "Первый стрелок", и их лихо носили такие знаменитости, как Майкл Джексон.
Дата изобретения: 1910
Во время Первой мировой войны компания Kimberly-Clark начала активно производить целлукоттон - тип целлюлозной ваты, полученной из древесины.
Первоначально целлукоттон использовался во время войны для перевязки солдат, но потом медсестры начали использовать его также во время менструального цикла.
Вскоре после войны, Kimberly-Clark начала продавать целлукоттон женщинам и в конечном счете выпускать свои изделия под торговой маркой Kotex - производного от словосочетания "Хлопковая текстура".
Изначально, по данным компании, продукты Kotex было трудно продвинуть на рынке из-за социальных табу.
Дата изобретения: 1943
Игрушка Silly Putty родилась от отчаяния во время Второй мировой войны. Японские войска вторглись в страны, которые традиционно занимались производством резины, ограничивая доступ США к материалу. В результате, американские военные попросили представителей частного сектора создать альтернативу для резины, используемой в сапогах и шинах.
В 1943 году Джеймс Райт, инженер General Electric, разработал замазку из борной кислоты и силиконового масла. Хотя материал не имел практического применения, он стал быстро популярным как новинка.
Игрушка Silly Putty стала особенно популярной после того, как Питер Ходжсон, который первым начал поставлять замазку для магазина в Нью-Хейвене, понял, что людям нравилась эта клейкая масса своими уникальными свойствами - она тянется и отскакивает, а также может быть разделена на куски.
За загадочными словами «флаттер» и «шимми» стоят серьезные проблемы, которые испытывала мировая авиация в бурный период своего расцвета. В середине 30-х годов при переходе на более высокие скорости самолеты разрушались от быстро нарастающей тряски. С этим явлением, получившим название «флаттер» (от англ. flutter - дрожание, вибрация), результатом игры сил аэродинамики и резонанса, безуспешно пытались справиться конструкторы во всем мире - самолеты продолжали разваливаться. Проблему удалось решить известному ученому Мстиславу Келдышу (впоследствии - одному из отцов советской космической программы) с сотрудниками в ЦАГИ, которые начали исследования еще в предвоенные годы. С помощью математических расчетов Келдыш сформулировал причины флаттера, предложил метод расчета критической скорости и доступные практические приемы для гашения катастрофической вибрации на разных скоростях у самолетов того времени. Нельзя забывать о том, что в то время ученые были вооружены только логарифмической линейкой и арифмометром, и при решении проблемы флаттера Келдыш проявил не только гений математика, но и незаурядные инженерные способности экспериментатора.
В годы войны ученый работал на авиационных заводах и как руководитель отдела ЦАГИ курировал проблему вибраций в самолетостроении. За эти работы ученому была присуждена (совместно с Е.П. Гроссманом) первая Сталинская премия (1942 г.), а спустя год - первый орден Трудового Красного Знамени.
Справились с флаттером, но предстояло еще разобраться с шимми (от англ. shimmy - танец, вибрация) - интенсивным самовозбуждающимся колебанием передней стойки шасси, приводящим к поломке во время взлета и посадки самолета. И в этот раз за короткий срок Келдыш справляется с проблемой. В своей работе «Шимми переднего колеса трехколесного шасси» (1945 г.), которая была удостоена второй Сталинской премии (1946 г.), он предлагает и теоретическое решение, и инженерные рекомендации. Он изучил упругие деформации пневматика и разработал теорию качения по плоскости колеса с деформирующимся пневматиком. С учетом этого вывел уравнение шимми, вращения стойки и ее изгиба. По уравнениям Келдыша можно было рассчитать не только скорость, при которой возникает шимми, но и подобрать параметры для его предотвращения.
До сих пор математики называют эту работу «красивой». Значимость этих работ Келдыша для авиации ничуть не меньше, чем для развития аэродинамики и математики в целом. Более того, они привели его позже к разработке знаменитой теории несамосопряженных операторов из раздела функционального анализа («О полноте собственных функций некоторых классов несамосопряженных операторов»).
Синхрофазотрон и принцип автофазировки
Сотрудник ФИАН (Физический институт АН СССР) Владимир Векслер в довоенное время изучал космические лучи, охотясь за ними в экспедициях на Памире и Кавказе. Во время эвакуации института в Казань Векслер работал над обработкой сигналов в акустике и радиолокации, но уже в 1943 году вернулся к фундаментальным исследованиям. Мысли о создании ускорителей заряженных частиц для получения «собственных космических лучей» привели ученого к открытию, без которого сегодня немыслима ускорительная техника. В 1944 году Векслер предложил, а его сотрудник Е. Фейнберг теоретически обосновал так называемый «принцип автофазировки» ускоренных релятивистских заряженных частиц, сделавший возможным создание современных ускорителей высокой энергии (Новый метод ускорения релятивистских частиц // Докл. АН СССР. 1944. Т. 43 (8). С. 346–348. О новом методе ускорения релятивистских частиц // Докл. АН СССР. 1944. Т. 44 (9). С. 393–396.)
Принцип автофазировки или фазовой устойчивости Векслера помог решить проблему сохранения устойчивости движения ускоряемых частиц при релятивистском увеличении их массы, что приводило к нарушению резонанса между движением частицы и ускоряющим полем. Частицы стали запускать в длинную свернутую в кольцо трубу, а для удержания их на постоянной орбите синхронно с ростом энергии увеличивали магнитное поле. Ускорители такого типа получили название синхрофазотронов. В ФИАНе и в Дубне началось строительство новых ускорителей, и сегодня принцип автофазировки используется во всех современных ускорителях. Построенный и запущенный в 1957 году в Дубне синхрофазотрон несколько лет был единственным ускорителем в мире, дающим возможность получать протоны с энергией 10 ГэВ. Переворот в физике атомного ядра и в физике элементарных частиц, открытие новых частиц, проверка фундаментальных законов и теорий, новые знания о микромире - все это стало возможным благодаря открытому Векслером принципу. Годом позже американский ученый Эдвин Макмиллан сделал это открытие независимо, за что получил Нобелевскую премию, но признавал приоритет Векслера (оба ученых получили американскую премию «Атом для мира» в 1963 году).
Завойский и электронный парамагнитный резонанс
Еще один знаменитый ученый, фундаментальное открытие которого дало толок бурному развитию разных наук и положивший начало новой области физики - магнитной радиоспектроскопии, - Евгений Завойский из Казанского университета.
Еще в начале 1941 года ученый на простенькой установке занимался поиском ядерного магнитного резонанса, но с началом войны переключился на оборонную тематику. В конце 1943 года он получает возможность вернуться к фундаментальным исследованием и открывает явление электронного парамагнитного резонанса (ЭПР). Если коротко, то суть этого явления в резонансном поглощении электромагнитного излучения неспаренными электронами, когда спектр ЭПР позволяет получать данные о веществе.
В 1944 году Завойский выступает на семинаре у Петра Капицы и публикует свои исследования (Новый метод исследования парамагнитной абсорбции, «ЖЭТФ», 1944, вып. 10-11 совместно с С.А. Альтшуллером и Б.М. Козыревым, Парамагнитная абсорбция в растворах при параллельных нолях, там же, 1945, вып. 6, Парамагнитная релаксация в жидких растворах при перпендикулярных полях там же, 1945, вып. 7).
Открытие Завойского, получившее Ленинскую премию в 1957 году, одно из важнейших в физике прошлого века, привело позднее к созданию лазеров и мазеров, а также приблизило открытие близких явлений - ядерного, ферромагнитного, антиферромагнитного и акустического парамагнитного резонанса. В промышленно развитых государствах возникли целые индустрии, выпускающие радиоспектроскопическое оборудование, некоторые приложения которых широко известны: медицинские томографы, квантовые парамагнитные усилители для дальней (космической связи).
Кометы и телескопы
Своих исследований не прерывали и астрономы. С одной стороны, это имевшие оборонное значение работы: для штурманской службы бомбардировочной авиации сотрудники ГАИШ МГУ составляли специальные таблицы восхода и захода Солнца и Луны; для предсказания «радиопогоды» и обеспечения армейской радиосвязи создали специальную Службу Солнца, а также Службу времени. С другой стороны, продолжались фундаментальные исследования. Так, сотрудники ГАИШ во главе с В.Г. Фесенковым выехали в Алма-Ату, где открыли филиал и наблюдали полное солнечное затмение. А профессор С.В. Орлов, директор ГАИШ с 1943 по 1952 год, разработал новую теорию строения головы комет, изучил вопросы изменения яркости кометы в зависимости от ее расстояния от Солнца и причины отталкивательных ускорений Солнца в хвостах комет. Работа Орлова, позволившая провести строгую классификацию кометных форм, была удостоена Государственной премии СССР (1943 г.).
В военное время была изобретена менисковая система телескопов, которая сыграла огромную роль в оптическом приборостроении. Автор изобретения, Дмитрий Максутов, рассказывал, что эта идея ему пришла в голову буквально в дороге, во время эвакуации, когда ГОИ (Государственный оптический институт) перемещался из Ленинграда в Йошкар-Олу. Благодаря своим преимуществам: светосиле, большому полю зрения, высокому качеству изображения и компактности - менисковая система получила широкое распространение.
Несмотря на то, что в военные годы лаборатория астрономической оптики ГОИ почти прекратила своё существование, оборудование было передано мастерским для армии или разрушено, для Максутова это было время творческого взлёта. С помощью логарифмических таблиц и линеек он за год самостоятельно произвел точные тригонометрические расчеты более двухсот менисковых систем различного назначения: от менисковых очков малого увеличения до менискового планетного телескопа метрового диаметра. К 1944 таких расчётов было сделано более полутысячи, и в 124-м выпуске «Трудов» ГОИ выходит его работа «Новые катадиоптрические менисковые системы». Западный научный мир узнал об изобретении из статьи в JOSA (Maxutov D. D. New catadioptric meniscus systems // J. Opt. Soc. America. - 1944 Vol.34, No5 pp. 270-284), а в 1946 году ему присуждается Государственная премия I-й степени «За создание новых типов оптических систем».
Карбинольный клей Назарова
Отремонтировать бензобаки, склеить корпуса аккумуляторов, отреставрировать сверла, починить блоки цилиндров на танках и автомашинах - все это можно было сделать с помощью чудесного раствора, карбинольного клея Назарова.
Прямо перед войной в Институте органической химии АН СССР Иван Назаров защищает диссертацию, в которой показывает, что винилацетилен при конденсации с кетонами образует винилэтинилкарбинолы, которые легко полимеризуются. Продукт частичной полимеризации ученый предложил использовать в качестве клеящего средства - карбинольного клея (диметилвинилэтинилкарбинола). Во время войны клей творил чудеса: с его помощью удавалось в полевых условиях склеивать боевую технику, и в 1942 году Назаров получает Государственную премию за разработку нового метода.
Клей и после войны широко использовали в оптике, в разных отраслях техники, даже для склеивания мрамора в метро.
Дальнейшие разработки по полимеризации винилэтиленкарбинолов помогли ученому синтезировать ныне широко используемое в медицине средство обезболивания под названием промедол.
Вакцины от туляремии и туберкулеза
В годы Великой Отечественной войны успешной разработкой новых лекарств, мазей (мазь Вишневского) и вакцин занимались медики, химики и биологи. В первые годы войны по всей стране отмечались резкие вспышки заболевания туляремией из-за размножения огромного количества мышей. Опыты по получению живой туляремийной вакцины были начаты в конце сороковых годов прошлого века Н.А. Гайским и Б.Я. Эльбертом (Эльберт Б.Я., Гайский H.A. О механизме инфекции и иммунитета при экспериментальной туляремии. Сообщ. I // ЖМЭИ. 1941. №12. С. 35-37). Николай Гайский продолжил опыты во время войны в Иркутском противочумном институте и занимался производством диагностических сывороток (Гайский H.A. Живая туляремийная вакцина // ЖМЭИ. 1944". №12. С. 14-19). Действие изобретенной вакцины Гайский с коллегами проверили на себе. Препарат позволил резко снизить заболеваемость туляремией в войсках и среди гражданского населения. За выдающееся достижение советской микробиологии и иммунологии Гайский и Эльберт стали лауреатами Государственной премии СССР в 1946 году.
В это время в Казахстан, в Боровое, был эвакуирован известный микробиолог и эпидемиолог академик Николай Гамалея. Ученый создал новую лабораторию, разрабатывал специфическое лечение туберкулезных больных и написал несколько фундаментальных трудов по лечению туберкулеза и гриппа, а также учебник по микробиологии. В 1942 году он предложил обрабатывать слизистые оболочки носа препаратами олеиновой кислоты для профилактики гриппа.
Список важнейших для мировой науки фундаментальных исследований, проведенных советскими учеными в военные годы, которые сразу или впоследствии нашли применение, а также оказали значительное влияние на мировую науку, можно продолжать долго. Это созданная Львом Ландау теория квантовой жидкости, которая помогла существенно продвинуться в понимании теории сверхпроводимости (Нобелевская премия 1962 года). Или исследования сверхтекучести гелия Петра Капицы с сотрудниками и работы по созданию новых методов достижения низких температур, которые в военные годы помогли построить самую большую в мире установку по промышленному производству жидкого кислорода (для госпиталей и военных заводов). Это и методы расчета магнитных полей, и разработка защиты боевых кораблей от магнитных мин и торпед под руководством А.П. Александрова из ЛФТИ, и многое другое.
