Близится знаменательная дата – день, когда 80 лет назад советские войска подняли флаг победы над Рейхстагом. И с тех пор она надежно закрепилась в нашем календаре, в память о победе над фашистскими захватчиками. Сегодня мы поговорим о тех людях, которые приближали этот день – но не о тех, кто был на фронте, а о тех, кто в тылу, и тоже в непростых условиях, создавали новые лекарства, оружие и технику. Мы поговорим об ученых, медиках и инженерах.
В одно июньское утро ничего не предвещало беды – но случилось что-то непонятное и страшное. Фашистская германия объявила войну советскому союзу, начав стремительное наступление. Это случилось 22 июня 1941 года. Вам доводилось общаться с людьми, заставшими этот день? У меня была бабушка, которую война застала в 12-ти летнем возрасте. Она рассказывала, что новость о войне раскатывалась волнами по нашему городу (тогда - Свердловску) – и будущее покрылось туманом неопределенности. Мужчины уходили на фронт. Она тогда, в силу своего возраста, еще не до конца понимала значение всей этой ситуации. Но последующие события, которые с ней происходили, наложили отпечаток на всю ее оставшуюся жизнь.
Буквально на следующий день после начала войны, было организовано внеочередное заседание президиума академии наук СССР. Научные деятели собрались вместе, чтобы переориентировать научную работу с мирного на военное русло. В их числе председателем был геофизик Отто Юльевич Шмидт, металлург Иван Павлович Бардин, геолог Алексей Алексеевич Борисяк и многие другие – в общей сложности, 60 лучших ученых того времени. Стране нужны были ресурсы и их новые источники – металл, топливо, провизия, лекарства.
Александр Евгеньевич Ферсман, минералог и геохимик, писал о необходимости развития металлургической, химической, полимерной промышленности. Из всех известных тогда химических элементов, только шесть не нашли применения.
Продуктивность работы ученых и изобретателей можно оценить по количеству зарегистрированных изобретений – только в первые полгода их количество составило более двух тысяч единиц, и далее за исключением переломного 1943 года, было не менее тысячи. И каждое служило свою службу на фронте или в тылу, вместе с советскими гражданами.
Одной из главных задач было наладить пропитание как фронта, так и тыла. Особенно остро эта проблема встала в городе, оказавшемся в окружении вражескими силами с 8 сентября 1941 года - Ленинграде. На момент начала блокады, пищи для его жителей оставалось примерно на 2 месяца. Надо сказать, что в то время были подняты все закрома и мука буквально выметалась из всех возможных углов в местах хранения и производства, для того чтобы произвести для жителей города хлеб. Но этого все равно бы не хватило – в начале блокады простому жителю по карточке можно было получить 200 г хлеба в день, и со временем ситуация ухудшалась – норму сократили до 125 г для служащих, иждивенцев и детей. Рабочим выдавали по 300 грамм. Чтобы вы смогли представить, сколько это – один кусок хлеба имеет массу примерно 25 грамм. То есть для детей в самое тяжелое время полагалось только 5 кусков хлеба в сутки. Чтобы поднять дух населения города, было принято решение увеличить массу выпускаемого хлеба за счет добавления в него пищевой целлюлозы – сырья, получаемого из древесины. Её разработку поручили Василию Ивановичу Шаркову, до войны руководившему исследованиями данного сырья. Буквально за несколько дней задача была решена и был изготовлен хлеб, на одну десятую состоящий из микрокристаллической целлюлозы. С химической точки зрения, это вещество – полимер, состоящий из звеньев глюкозы, соединенных бета-гликозидными связями. И казалось бы, расщепи эти связи – и вот он, почти дармовой источник энергии для организма. Но, к сожалению, в организме человека нет необходимых для этого ферментов – поэтому целлюлоза не имеет для нас пищевой ценности, в отличие от крахмала муки. В нем тоже глюкоза, но соединенная альфа-гликозидными связями – с ними наш организм умеет справляться, и поэтому мучные изделия обладают такой большой калорийностью. Добавка целлюлозы создавала объем, вызывающий в желудке кажущееся чувство насыщения. В самые тяжелые годы блокады хлеб наполовину состоял из такого наполнителя. Но это, по крайней мере, выглядело лучше, чем детский паек в виде двух кусков хлеба.
Местом производства стал Ленинградский гидролизный завод – предприятие, находившееся в самом центре города. Его дымящиеся трубы было невозможно скрыть, поэтому рабочие регулярно рисковали попасть под огонь вражеской артиллерии.
В такой тяжелой ситуации было необходимо срочно организовать путь поставки всего необходимого в блокадный город – так появилась известная всем Дорога жизни, которая заработала в ноябре. Но в этом месяце, хоть тогда и выдалась холодная зима, лед на Ладожском озере весьма непрочный. Ждать крепкий январский лед, как вы понимаете, времени не было. Найти выход из этой ситуации вызвался ученый-физик Павел Павлович Кобеко. Он собрал команду специалистов – инженеров, геологов и гляциологов - специалистов, которые знают о твердой воде всё. Одним из них был Борис Петрович Вейнберг. Он придумал парадоксальное решение, позволившее упрочнить лед – пробурить лунки вдоль всей дороги жизни. Каким образом такое, на первый взгляд, странное решение, помогло решить проблему? Лед, до определенной степени, гибкий, и в то же время плохо проводит тепло. Поэтому даже тонкий слой льда сильно замедляет охлаждение воды в озере и ее промерзание вглубь. Едущий по тонкому льду автомобиль вызывал прогиб льда, из-за чего через лунку на его поверхность натекала вода и намерзала сверху, увеличивая его толщину. В тоже время, холодный воздух попадал под лед и ускорял промерзание озера.
Но на этом работа ученых не закончилась, а только началась. Тяжело груженые машины, направляющиеся в Ленинград, благополучно достигали пункта назначения. Однако на обратном пути, уже налегке, проваливались под лед. Дело оказалось в скорости. Груженая машина едет медленнее, а порожняя – быстрее. Тем более, что людям не очень хотелось долго находиться на льду из-за артиллерийских обстрелов. На скорости свыше 35 км/ч в поверхности льда возникал резонанс – усиление колебаний ледяной корки приводило к ее разрушению. Павел Павлович подошел к проблеме с научной точки зрения, и вместе с коллегами взялся изучить колебания льда при движении по нему автотранспорта. Для этого Наумом Моисеевичем Рейновым был создан специальный прибор – прогибограф. Один конец его троса, снабженный якорем, опускался на дно озера, а другой был соединен с иглой самописца на штативе прогиброгафа. И, таким образом, колебания льда фиксировались в автоматическом режиме, а данные, которые удалось получить и проанализировать, позволили найти оптимальную скорость и интервалы движения попутных и встречных машин.
Я думаю, излишне будет подчеркивать роль производств, находящихся в тылу. В числе их, Астраханский рыбный комбинат занимался вопросом получения новых продуктов из рыбы – сырья, которое легко портится, и без заморозки не способное преодолевать большие расстояния. Так появились на свет рыбная мука, крупа, сухари и хлопья, поставляемые на фронт – они имели уже более длительный срок хранения. А что касается солдатского рациона, то он был рассчитан на 3 приема пищи, общей калорийностью примерно 3200 ккал. С учетом того, что на плечи солдата ложились все тяготы окопной жизни, это было далеко не избыточное количество. К примеру, с учетом моей, по большей части кабинетной работы, со спортом 2 раза в неделю и весом в 60 кг, мне требуется 2800 ккал.
Комбинаты, выпускавшие консервы, старались использовать стеклянную тару, вместо жестяной - ведь металл был необходим для оружейной промышленности.
Для приготовления пищи в условиях того времени использовались буржуйки и костры. Абрам Федорович Иоффе придумал применить тепло костра не только для приготовления пищи, но и для выработки электричества. Конечно, портативные источники питания – батарейки - тогда уже существовали, но на всех их не хватало. Кроме того, в силу несовершенства конструкции и большого энергопотребления ламповых радиопередатчиков, источники питания очень быстро теряли заряд. Абрам Федорович возглавлял Ленинградский физико-технологический институт, в лабораториях которого создавали электрогенераторы, работающие на эффекте Зеебека. Суть его заключается в следующем: если спаять вместе два куска провода из разных металлов, и при этом один нагревать, а другой – охлаждать, то через спай потечет электрический ток. Абрам Федорович предложил использовать полупроводники взамен металлов – это повысило величину электродвижущей силы и позволило изготовить более эффективные генераторы. Несколько последовательно соединенных термопар из цинк-сурьмяного сплава и константана были размещены в дне обычного котелка и укрыты вторым дном. Если такой котелок разместить над огнем и налить в него воду, то разница температур будет достаточная для зарядки батарей и питания полевой радиостанции. Большую популярность он имел у партизан – добровольное ополчение, действовавшее на оккупированной фашистами территории, часто испытывало дефицит снабжения, а радио было единственным источником информации в полевых условиях. Потеря радиостанции или радиста для отряда – большая беда и, фактически, ослепление.
Ученые из области медицины не отставали от инженеров. На фронте, в окопных условиях, когда приоритет остается за боевыми действиями, далеко не всегда возможно должное внимание уделить гигиене. Отсюда возникали вспышки тяжелых инфекционных заболеваний – холеры и брюшного тифа. Такая ситуация возникла в Сталинграде в 1942 году – заболеваемость солдат и жителей стремительно росла, угрожая превратиться в эпидемию. Эту проблему было поручено решить Зинаиде Виссарионовне Ермольевой – микробиологу, до войны разрабатывавшей средства лечения бактериальных инфекций. Способ, которым она пользовалась, был весьма оригинальным – она использовала специальные вирусы – бактериофаги, которые способны закрепляться на бактериях и разрушать их. При этом, они совершенно безвредны. Но трудность ее работы заключалась в том, чтобы их разыскать и выделить в чистом виде – а для этого приходилось контактировать с возбудителями заболеваний. Чтобы предотвратить вспышку тифа и холеры, Зинаида Виссарионовна отправилась в Сталинград, захватив небольшой запас раствора бактериофагов. Основная партия должна была прийти следом, но эшелон, который ее вез, был разбит вражеской артиллерией. И у нее не оставалось другого выбора, кроме как получить ценное лекарство в полевых условиях. Она, вместе с коллегами, работала в палатках и подвалах, извлекая бактериофаги из трупов умерших от тифа и холеры. В конечном счете, ей удалось получить достаточно лекарства и спасти население и солдат.
Еще одна проблема медицинского характера, которую в 1943 году решила Зинаида Виссарионовна – создание отечественного пенициллина. На то время данный препарат был уже известен, но технологией его получения владели немногие. Это вещество трудно синтезировать искусственно, поэтому его выделяют из плесневых грибов рода пеницилл. А для чего на фронте могли пригодиться антибиотики? Раненые бойцы, зачастую, гибли совсем не от ран или потери крови, а от инфекций, попадавших в рану, и вызывавших воспаление и сепсис. Высок был процент инвалидизации из-за гангрены. Антибиотики – средство, помогающее организму бороться с бактериями. И полученный Зинаидой Виссарионовной пенициллин "Крустозин" снизил смертность раненых на 80%. Надо сказать, что основная трудность была в нахождении нужного вида плесневого гриба – сотрудники микробиологической лаборатории прочесали всю Москву в поисках ценного организма. А выделить его химическое оружие и культивировать в промышленных масштабах – дело техники.
Другая напасть, подстерегающая солдат – кровотечения, особенно внутренние. В начале войны единственным кровоостанавливающим средством был жгут – но он не подходит при повреждениях внутренних органов и обширных капиллярных кровотечениях. С начала 30-х годов изучением системы свертывания крови занимался Борис Александрович Кудряшов. Он обнаружил ключевой белок в этом процессе – тромбин. Он активирует тромбоциты и фибрин, связывающий данные клетки в сгусток, перекрывающий стенку поврежденного сосуда, и так останавливающий кровотечение. В 1942 году Борису Александровичу удалось выделить тромбин в чистом виде, а затем и масштабировать его производство из крови лошадей. Если приготовить раствор данного белка, и приложить его к кровоточащей ране, кровь остановится в течение 5 секунд – это средство применяли для остановки капиллярных и внутренних кровотечений при ранениях и во время хирургических операций. И люди, ранее погибавшие от потери крови, благодаря этому средству теперь выживали.
Пенициллин, бактериофаги, тромбин – средства, которые человек заимствовал у самой природы. Но существуют и препараты, полностью синтезированные искусственно. К примеру, сульфаниламидные антибиотики. Впервые появившиеся незадолго до войны, они набирали популярность и использовались для обработки ран и лечения болезней. В Екатеринбурге, на улице Софьи Ковалевской, существует Институт органического синтеза, который носит имя Исаака Яковлевича Постовского. Это был человек широчайшего образования, которое он получил в довоенные годы за рубежом, специалист в области синтетической органической химии. В своей работе он искал способы получения новых сульфаниламидных препаратов и получил сульфидин в 1940 году. Война в те годы разносилась эхом по всей стране – часть предприятий была эвакуирована в наш город, и люди трудились на них днем и ночью, обеспечивая фронт всем необходимым. Работать приходилось в голоде и часто в холоде, дров на всех не хватало, поэтому не редкостью были заболевания дыхательной системы. Одно из них – пневмония. Мой прадедушка, работавший в годы войны на железной дороге, скончался от этого заболевания. Для борьбы с пневмонией были использованы сульфаниламиды Постовского, которые он вместе с коллегами, днем и ночью, получал в лаборатории института органического синтеза. Благодаря их работе удалось вылечить и спасти жизни более 10 тысяч свердловчан.
На долю химиков в то время тоже хватало задач. Они были заняты разработкой новых сортов стали для брони и корпусов, легких авиационных сплавов для самолетов. Совершенствовались и средства ремонта техники. Сварка – самый ходовой, но требует или электричества, или наличия специальных термитных смесей. Кроме того, алюминиевые сплавы сварить в полевых условиях невозможно. Починки при повреждениях требовали не только металлические изделия, но и детали из пластмассы – к примеру, корпуса аккумуляторов подводных лодок, изготавливаемых из эбонита – резины, прошедшей практически полное отверждение. Иван Николаевич Назаров в своей научной работе изучал углеводороды ацетиленового ряда и смолы на их основе – и одна из его разработок – карбинольный клей – стал решением обозначенных выше проблем. Он состоял из карбинольной смолы – продукта перегонки метанола, которую отверждали на месте склейки с помощью азотной кислоты, поэтому данный клей был дешев, и к тому же обладал прочностью и термостойкостью, выдерживая температуры до 200 градусов. Его использовали для починки треснувших корпусов аккумуляторов подводных лодок, пробитых бензобаков и картеров двигателей танков и автомашин.
На этом вклад химиков, конечно, не ограничился. Новые способы переработки нефти, выработки топлива для техники и реактивных снарядов тех самых катюш. Разрабатывалось и оружие. Семен Исаакович Вольфкович до войны занимался разработкой способа извлечения фосфора методом возгонки, который потом применяли для производства удобрений. О Семене Исааковиче ходила слава не только как о блестящем ученом и руководителе Института удобрений и инсектофунгицидов, но и своего рода, мистическая. Его называли «светящийся монах», когда он шел домой по улицам Москвы из института. Все дело в том же фосфоре – из-за бесчисленных экспериментов с фосфором, одежда пропиталась его парами, и светилась в темноте, собирая большое количество зевак.
Блестящее знание неорганической химии и особенностей фосфора позволило ему создать уникальное средство борьбы с танками – так называемый, «Коктейль Молотова». Это была не просто бутыль с бензином, которую ранее использовали финны, но специальная смесь, содержащая фосфор и серу, растворенные в сульфиде фосфора, которая самовоспламенялась при контакте с воздухом, то есть, не требовала поджигания. С помощью такой смеси, залитой в бутылки, пехотинец мог вывести из строя танк противника, оставаясь при этом незамеченным из-за отсутствия пламени в момент броска. Смесь КС применялась также в огнеметах и ампулометах – устройствах, выбрасывающих ампулы с горючей смесью на расстояние до 120 метров, однако, не нашедших большой популярности из-за сложностей в применении.
Стоит также, безусловно, упомянуть советских инженеров и их разработки – военную технику, прочную, надежную и простую. Михаил Ильич Кошкин и Василий Гавриилович Грабин подарили фронту легендарные танк Т-34 и дивизионную пушку ЗИС-3. Прочная броня и легкость танка позволяла ему побеждать тяжелые тигры, а с помощью ЗИС, в зависимости от типа применяемых снарядов, советские силы справлялись с пехотой и техникой противника. ЗИС-3, кстати, еще долго оставался на вооружении советского союза, и до сих пор используется в армиях некоторых стран.
Штурмовик Ил-2 конструктора Сергея Владимировича Ильюшина называли летающим танком – за прочную броню. Это самолет обеспечивал поддержку наступательных сил с воздуха. А истребитель Як-3 Александра Сергеевича Яковлева успешно боролся с силами противника в воздухе.
Начало подводного флота советского союза было положено двумя инженерами – Борисом Михайловичем Малининым и Ксенофонтом Ивановичем Руберовским. Именно они возглавляли разработку советских подводных лодок типа Щука, активно участвовавших в боевых действиях Великой Отечественной войны, а также после ее окончания. Преимуществом данного судна является его скрытность: перемещение под водой осуществлялось с помощью бесшумных электродвигателей, питающихся от аккумуляторных батарей, которые заряжались дизель-генераторами, пока лодка шла на поверхности.
Ну, и легенда советского вооружения, БМ-13 с реактивной артиллерийской установкой – "Катюша". Каждый ее узел – плод труда групп ученых и инженеров, руководимых Владимиром Павловичем Барминым, Владимиром Андреевичем Артемьевым и Юрием Александровичем Победоносцевым. Реактивная установка, конструкция ракет, топливо для них – все это было разработано сотрудниками НИИ-3 НКБ СССР. Немцы называли это оружие «орган Сталина» за характерный звук, который издавали снаряды во время полета.
В завершение статьи, хочу подвести итог. Победу нельзя причислить какому-то отдельному человеку. Победа – это слаженная работа командующих, армии и тыла. Без командующих армия обезглавлена. Без солдат – некому будет сдерживать и обращать вспять натиск противника. А без снабжения из надежного тыла, конкурентных разработок инженеров и ученых, сплоченности всего народа, командующие и армия будут бессильны. Поэтому в трудные минуты я предлагаю вам вспоминать самоотверженный труд героев нашей истории – они работали в сложных условиях, и у них получалось решать очень непростые задачи. Значит и у нас, в наше время возможностей, должно получаться не меньше.