Лёха Самохин, радист партизанского отряда "За Родину", считал себя вторым человеком в отряде, после командира. Нет, конечно, были в отряде и комиссар, и начальник разведки, и ещё много кто, выше него чином. Вот только что они без Лёхи представляют?

К примеру, собрали разведчики свежие сведения о дислокации немецких частей или заметили переброску танков в другие районы, а то и документы или еще какие данные у немцев выкрали; теперь надо эти сведения на Большую землю передать, а до линии фронта почитай, больше двухсот километров. Пока связанные дойдут, пока передадут данные, они к тому времени уже и устареть могут.

Разведсводки, как молоко, ценны в свежем виде. Да много еще для чего нужна связь: с Большой земли боеприпасы или медикаменты запросить, или самолет вызвать для срочной эвакуации раненых.

В общем, без рации партизанский отряд лишается своей дееспособности процентов на восемьдесят и становится он не боевой единицей, входящей в мощное партизанское соединение, а просто группой вооруженных людей, действующих сами по себе, без какой-то поддержки.

Лёху иначе как "Виртуоз" никто не называл. Это название приклеилось к нему с легкой руки, а может языка, комиссара отряда, Василия Ивановича, как-то назвавшего Лёху виртуозом ключа. "Виртуоз ключа" - это слишком длинно, а вот "Виртуоз", в самый раз. Лёхе нравилось его прозвище, которое подчеркивало его высокую квалификацию и авторитет среди партизан.

Сегодня ночью в отряд должен был прилететь самолёт с Большой Земли, который Лёха ожидал с нетерпением. С ним должны были доставить запасные батареи для радиостанции. Старые находились на последнем издыхании, и после пары радиосеансов отряд мог оказаться без связи.

Лёха ласково погладил свой "Северок".

Ничего, родная, сегодня тебе новые батареи привезут, и ты у меня снова работать будешь, как новая.

Конечно, можно было бы поработать и на старых батареях, вот только их зарядка находилось под большим вопросом, их просто нигде было заряжать. Как-то попробовали смастерить зарядную станцию из двигателя захваченного немецкого мотоцикла, приладив к нему автомобильный генератор, но после запуска двигатель поднял такой треск, что казалось ещё немного, и на его звук сбегутся все каратели и полицаи округи. Заряжать батареи таким способом было всё равно, что выйти из леса и сообщить немцам: " Вот мы, партизаны, берите нас".

Лёха слышал как часовой, охраняющий его землянку, с кем-то перебросился парой фраз, потом по ступенькам простучали чьи-то быстрые ноги, распахнулась дверь, и на пороге возник его лучший друг, ординарец командира отряда, Ромка Пономарев. Одну руку он держал за спиной, а сам сиял как начищенный медный пятак.

Разгрузили самолёт?

Да, он недолго был. Быстренько выгрузился, потом забрал раненых и сразу же улетел. Ночи сейчас короткие, а ему надо до рассвета до своих добраться.

Батареи для " Северка" прислали?

Насчёт батарей не знаю, а вот лично тебе товарищ Ворошилов прислал одну вещицу.

И Ромка, держа в вытянутой руке новый котелок, сделал торжественный шаг.

Это тебе сам товарищ Ворошилов велел передать лично. Сказал, что радистам положено усиленное питание, и индивидуальная посуда для приготовления пищи.

От удивления глаза Лехи стали огромными как блюдца.

Они там что, на Большой земле, с ума все посходили?! Мне скоро связь нечем будет держать, а они нам котелки присылают!

Конечно, выражения Лёхи были гораздо крепче. Он в чувствах вскочил из-за стола, и хотел было бежать к командиру отряда, но с разбегу ударился о низкую притолоку двери так, что из глаз посыпались искры. Секунд пять он приходил в себя, и все продолжал ругаться.

Котелки они нам прислали! Готовить нам не в чем! Да было бы что пожрать, а уж сварить то можно, на худой конец, в немецкой каске! Нет, ну ты подумай, у них там что, совсем голова не работает?!

Да ладно ты, успокойся, - рассмеялся Ромка, с интересом наблюдая за возмущенным Лёхой. - Прислали запасные батареи, сейчас притащу. Но ты котелочек - то тоже побереги, да вот и письмецо к нему почитай.

И Ромка, сунув Лёхе в руки серый клочок бумаги, на котором жирным шрифтом вверху было написано ТГ-1, а в центре нарисован сам котелок, выскочил из землянки. Когда он вернулся в землянку, неся четыре батареи БАС-80, весом по полтора кило каждая, отрядный радист с интересом рассматривал присланный котелок. Он, то откручивал, то закручивал эбонитовые гайки клемм, закреплённых на стенке кастрюли, цокал языком, приговаривая:

Да быть такого не может! Налил в кастрюлю воды, поставил на костёр, прицепил провода к клеммам и заряжай себе батарею! Это кто же такое придумал?! Ай, да светлая голова! Не, ну не верю!

Ему не терпелось побыстрее проверить устройство в деле, но рассвет еще только забрезжил, а командир отряды строго-настрого запретил разжигать ночью костры.

Лишь рассвело, Леха, схватив батареи, нуждающиеся в зарядке, и вольтметр, нашел удобное место и запалил костёр. Едва тот разгорелся, он подвесил над ним наполненный водой чудо - котелок, а когда вода закипела, то соединил клеммы котелка и вольтметра между собой проводами. Ему показалось, что произошло чудо, когда стрелка вольтметра бодро поползла по шкале.

Примерно так выглядел "партизанский котелок"

«Работает! Не… Ромка… погляди, котелок работает!» - Не веря своим глазам, восхищенно прошептал Лёха.

«Полезную штуку прислали в отряд, - весело поддержал товарища стоящий рядом Ромка. - Тут тебе и чай вскипятить, и батарею зарядить. Теперь ты, Виртуоз, не будешь каждый раз плакаться командиру о том, чтобы тебе прислали новый комплект батарей».

Действительно, в годы Великой Отечественной войны остро стоял вопрос по обеспечению питанием радиостанции диверсионных групп, партизанских отрядов, и других соединений, находящихся во вражеском тылу. Оригинальное решение этой проблеме нашли ученые Физико-технического института, работающего под руководством А. Ф. Иоффе.
Ими был разработан теплоэлектрогенератор, получивший наименование ТГ-1 и работающий на явлении, получившим название "эффект Зеебека". Говоря простыми словами, эффект Зеебека - это переход тепловой энергии в электрическую.
В свое время немецкий ученый Зеебек обнаружил, что если спаи различных металлов, образующих замкнутую электрическую цепь, будут иметь разную температуру, то в цепи возникнет электрический ток.
В институте Иоффе разработали простейший термогенератор, вмонтированный в дно емкости, напоминающей котелок. При его нагревании наружная сторона, находящаяся над пламенем костра, имела температуру градусов на 250-300 больше, чем внутренняя, покрытая водой.
Этой электроэнергии, достигающей мощности 10 ватт, было достаточно для зарядки батарей радиостанции. Производство ТГ-1 было налажено в блокадном Ленинграде в 1943 году, и выпуск их достигал 2000 штук в месяц.
Так советскими учеными была решена важнейшая задача, значимость которой даже трудно оценить, а ТГ-1, ставшим, по-видимому, первым в мире промышленно выпускаемым теплоэлектрогенератором, получил почетное название - "Партизанский котелок".

Большую роль для развития физической науки сыграл тот факт, что Иоффе нашёл решение проблемы использования теплоэлектрических и термоэлектрических качеств полупроводников. Это явление активно применялось в опытах и позволяло преобразовывать световую и тепловую энергию в электрическую. Абрам Фёдорович приложил руку и к разработке теории термоэлектрогенераторов и того же рода холодильников.

Сделано это было во время войны. Необходим был способ, позволяющий партизанам заряжать аккумуляторы радиопередатчиков. Конечно, партизанским отрядам поставляли новые батареи с помощью самолетов, но этим способом не всегда удавалось воспользоваться. Также были сделаны динамо-машины для подзарядки, которые работали от двигателя автомобиля или от усилий человека, но и они не решили проблемы.

Термоэлектрогенератор ТГ-1

Когда началась Великая Отечественная война физики Ленинградского физико-технического института разработали специально для партизан и диверсионных групп, забрасываемых в тыл противника, термоэлектрогенератор ТГ-1, известный под названием «партизанский котелок». Работами по его созданию руководил один из коллег Иоффе - Юрий Маслаковец, заинтересовавшийся термоэлектрическими явлениями в полупроводниках еще до войны. ТГ-1 действительно был похож на котелок, наполнялся водой и устанавливался на костер.

В качестве полупроводниковых материалов использовались соединение сурьмы с цинком и константан - сплав на основе меди с добавлением никеля и марганца. Разница температур пламени костра и воды доходила до 300° и оказывалась достаточной для возникновения в термоэлектрогенераторе тока. В результате партизаны заряжали батареи своей радиостанции. Мощность ТГ-1 достигала 10 ватт. Выпуск генератора был налажен в марте 1943 года на «НИИ 627 с опытным заводом № 1».

После войны А. Ф. Иоффе и Ю. П. Маслаковец продолжили работы в области термоэлектричества. В 1950 году Иоффе написал работу «Энергетические основы термоэлектрических батарей из полупроводников», где изучил свойства полупроводниковых материалов, позволяющие достичь максимально возможного КПД термогенератора. Промышленность СССР выпускала различные типы генераторов, предназначенных для удаленных местностей, где нет доступа к электрической сети. Был, например, создан, термогенератор ТГК-3, закреплявшийся на стекле керосиновой лампы и позволявший питать радиоприемник.

В годы войны А.Ф.Иоффе участвовал в строительстве радиолокационных установок в Ленинграде, во время эвакуации в Казани был председателем Военно- морской и Военно- инженерной комиссий. Максимальное приближение к практике результатов, достигнутых в фундаментальных областях знания, широчайшее распространение этих знаний - таким было стремление А.Ф.Иоффе. Особенно яркой была инициатива Иоффе в создании знаменитой Лаборатории № 2 (будущего Института атомной энергии, а ныне Курчатовского центра), где в годы войны начались работы по созданию ядерного оружия. Не менее важным стало и предложение А.Ф.Иоффе поставить во главе этих исследований одного из своих учеников - И.В.Курчатова.

В декабре 1950 года, во время кампании по «борьбе с космополитизмом», А.Ф.Иоффе был снят с поста директора и выведен из состава ученого совета института. В 1952 -1955 годах возглавлял лабораторию полупроводников АН СССР. В 1954 году на основе лаборатории организован Институт полупроводников АН СССР, которым академик Иоффе руководил до конца своей жизни.

Указом Президиума Верховного Совета СССР от 28 октября 1955 года Иоффе Абраму Фёдоровичу присвоено звание Героя Социалистического Труда с вручением ордена Ленина и золотой медали «Серп и Молот».

о 1/ На нашем снимке – физики, принимавшие участие в размагничивании кораблей в Севастополе. Справа – И. В. Курчатов, в центре – Ю. С. Лазуркин (ныне доктор физико-математических наук, заведующий сектором Института атомной энергии имени И. В. Курчатова,

Боец народного ополчения, профессор Ленинградского университета К. Ф. Огородников.

Член-корреспондент ЛИ СССР П. П. Кобеко, создавший новое изоляционное вещество – эскапон, которое имело большое оборонное значение, в лаборатории, у крутильного станка.

Группой ленинградских ученых по главе с академиком А. Ф. Иоффе был создан и построен на одном из московских заводов «партизанский котелок» – термоэлектрический генератор. «Партизанский котелок», так же как и другой аналогичный прибор – «чайник», развивал

Е. О. Патон (справа) на полигоне во время испытания танков, сваренных его методом.

В штабе советской авиационной науки – Центральном аэрогидродинамическом инсти- туте имени Н. Е. Жуковского. На снимке (слева направо): член-корреспондент Академии паук (ныне академик, президент АН СССР) М. В. Келдыш, авиаконструктор С. В. Ильюшин и заслуж

Академик В. И. Вернадский диктует свою последнюю работу.

Главный хирург Красной Армии Н.Н. Бурденко в одном из фронтовых госпиталей в первые месяцы Великой Отечественной войны.

Противоминная вахта физиков

9 августа 1941 года из Ленинграда в Севастополь вылетели научный руководитель одной из лабораторий физико-технического института профессор (ныне академик) Анатолий Петрович Александров и прославленный впоследствии ученый и организатор науки Игорь Васильевич Курчатов. В Севастополе они включились в работу по практической реализации разработанного в институте метода защиты кораблей от магнитных мин, которая велась группой ученых и представителей Военно-Морского Флота с начала июля.

Сущность метода состояла в размагничивании корабля, точнее, в компенсации вертикальной составляющей его собственного магнитного поля. Именно на действие этой составляющей и были рассчитаны взрыватели немецких магнитных мин. Компенсация магнитного поля осуществлялась с помощью расположенных по всему кораблю обмоток, по которым пропускался электрический ток. В дальнейшем для малых кораблей и подводных лодок был разработан более простой, безобмоточный способ размагничивания.

Статистика показала, что размагничивание кораблей резко снижает вероятность их поражения магнитными минами. Вскоре эти работы получили полное признание со стороны военных моряков. Ни один корабль не выпускался в море без «визы» ученых - без размагничивания и проверки остаточного магнитного поля.

В конце августа А. П. Александров уехал из Севастополя для того, чтобы организовать работы по размагничиванию кораблей на Северном флоте. Руководителем севастопольской группы остался И. В. Курчатов. В ноябре па плавбазе подводных лодок «Волга» группу перебросили из осажденного Севастополя в Поти. В 1942 году И. В. Курчатов выехал в Казань, где в это время был Ленинградский физико-технический институт, а в 1943 году возглавил коллектив ученых, начавших разработку советского ядерного оружия.

Томас Иоганн Зеебек

У термоэлектричества - два отца: немец и француз. Первым из них был немец. 14 декабря 1820 года Томас Иоганн Зеебек (Thomas Johann Seebeck), академик Прусской академии наук, выступил перед коллегами с докладом и демонстрацией опыта. Зеебек обнаружил, что если взять проволочное кольцо, спаянное из двух разных металлов, и нагреть одно из двух мест их соединения, то стрелка компаса, находящегося рядом, отклонится. Он назвал обнаруженное явление «термомагнетизмом» и в 1822 году описал его в статье «К вопросу о магнитной поляризации некоторых материалов и руд, возникающей в условиях разности температур».

Зеебек отметил, что угол отклонения стрелки компаса и направление ее поворота зависели как от разности температур нагретого и ненагретого мест спайки, так и от того, какие вещества были взяты. Он экспериментировал, например, с висмутом, медью и сурьмой. Позднее ученые узнали, что изменение магнитного поля вызывается появляющимся в тот момент в веществе электрическим током, а само явление стали называть «эффектом Зеебека».

Позднее, в 1834 году, Жан Шарль Пельтье (Jean-Charles Peltier) решил посмотреть, что будет, если между двумя электродами поместить каплю воды и пустить электрический ток. Результат поразил ученого: вода превратилась в лед. Это явление стало известным под названием «эффект Пельтье». Вместе с эффектом Зеебека его относят к термоэлектрическим явлениям.

Как эффект Зеебека, так и эффект Пельтье наблюдаются, когда электрическая цепь состоит из двух разных материалов. Проявления эффектов обратны друг другу. При эффекте Зеебека от разницы температур возникает электрический ток. При эффекте Пельтье при пропускании тока меняется температура. Стоит уточнить, что, если поменять полярность тока, проводник будет не охлаждаться, а напротив разогреваться. Оба эффекта незначительно проявляются при контакте двух металлов, зато весьма заметны, если мы имеем дело с двумя полупроводниками.

Практическую пользу из двух столь замечательных явлений научились извлекать далеко не сразу. Но сейчас и эффект Пельтье, и эффект Зеебека находят активное применение в технике. Для охлаждения можно использовать «элементы Пельтье» (по-английски они называются thermoelectric cooler — термоэлектрический охладитель, TEC). Это две или несколько пар полупроводников, соединенных перемычками. При подсоединении к электрической сети, одна из сторон элемента Пельтье будет охлаждаться.

Юрий Петрович Маслаковец

А как работает эффект Зеебека? Пожалуй, первенство в его практическом применении принадлежит отечественным физикам. Сделано это было во время войны учеными Физико-технического института под руководством А. Ф. Иоффе. Необходим был способ, позволяющий партизанам заряжать аккумуляторы радиопередатчиков. Конечно, партизанским отрядам поставляли новые батареи с помощью самолетов, но этим способом не всегда удавалось воспользоваться. Также были сделаны динамо-машины для подзарядки, которые работали от двигателя автомобиля или от усилий человека, но и они не решили проблемы.

Термоэлектрогенератор ТГ-1

Когда началась Великая Отечественная война физики Лениградского физико-технического института разработали специально для партизан и диверсионных групп, забрасываемых в тыл противника, термоэлектрогенератор ТГ-1, известный под названием «партизанский котелок». Работами по его созданию руководил один из коллег Иоффе - Юрий Маслаковец, заинтересовавшийся термоэлектрическими явлениями в полупроводниках еще до войны. ТГ-1 действительно был похож на котелок, наполнялся водой и устанавливался на костер. В качестве полупроводниковых материалов использовались соединение сурьмы с цинком и константан - сплав на основе меди с добавлением никеля и марганца. Разница температур пламени костра и воды доходила до 300° и оказывалась достаточной для возникновения в термоэлектрогенераторе тока. В результате партизаны заряжали батареи своей радиостанции. Мощность ТГ-1 достигала 10 ватт. Выпуск генератора был налажен в марте 1943 года на «НИИ 627 с опытным заводом № 1».

После войны А. Ф. Иоффе и Ю. П. Маслаковец продолжили работы в области термоэлектричества. В 1950 году Иоффе написал работу «Энергетические основы термоэлектрических батарей из полупроводников», где изучил свойства полупроводниковых материалов, позволяющие достичь максимально возможного КПД термогенератора. Промышленность СССР выпускала различные типы генераторов, предназначенных для удаленных местностей, где нет доступа к электрической сети. Был, например, создан, термогенератор ТГК-3 , закреплявшийся на стекле керосиновой лампы и позволявший питать радиоприемник.

ТГК-3 (1954 год)

Позднее, с развитием электроснабжения и доступностью дешевого топлива, необходимость в термоэлектрогенераторах снизилась. Но и сейчас они находят применение. В первую очередь это происходит там, где другие источники питания труднодоступны: в автоматических маяках и метеорологических станция, в устройствах катодной защиты на нефтепроводах.

Современным разработкам, использующим термоэлектрические эффекты, будет посвящена вторая часть нашего рассказа, которую вы сможете прочитать на следующей неделе.

Коньков Павел

В годы Великой Отечественной войны академик А.Ф. Иоффе являлся председателем комиссии по научно-техническим военно-морским вопросам и продолжал руководить Ленинградским физико-технологическим институтом, эвакуированным в Казань.

Специально для партизанских отрядов Иоффе создал термогенератор, служивший источником питания для радиоприемников и передатчиков. Он состоял из нескольких десятков термопар, крепившихся ко дну солдатского котелка. В котелок наливалась вода, и его ставили на костер.

Скачать:

Предварительный просмотр:

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com

Подписи к слайдам:

Термоэлектрогенератор

Принцип работы термоэлектрогенератора Действие термоэлектрогенератора основано на использовании термоэлектрического эффекта, сущность которого заключается в том, что при нагревании места соединения (спая) двух разных металлов между их свободными концами, имеющими более низкую температуру, возникает разность потенциалов. Если замкнуть такой термоэлемент (термопару) на внешнее сопротивление, то по цепи потечет электрический ток.

Преобразование тепловой энергии в электрическую - термопара. Если взять кольцевой проводник, состоящий из двух металлов А и Б, и нагреть места их соединения соответственно до температуры Т1 и Т2 так, чтобы Т1 было больше, чем Т2. В горячем спае такой термопары ток идет из металла Б в металл А, а в холодном спае из металла А в металл В.

Партизанское движение Партизанская борьба во время Великой Отечественной войны началась с первых же дней нападения гитлеровской Германии на CCCР. Важную роль играла разведывательная деятельность партизан и подпольщиков, державших под наблюдением обширную территорию и передача полученных данных о противнике на «большую землю».

Устройство «партизанский котелок». Он состоял из нескольких десятков термопар, крепившихся ко дну солдатского котелка. В котелок наливалась вода, и его ставили на костер. Вода определяла температуру одних спаев, а температуру других "задавало" пламя костра, нагревающее дно котелка. Разность температур спаев составляла всего 250-300 градусов, этого хватало для надежного обеспечения питания переносной радиоаппаратуры партизан.

Конструкция термоэлектрогенератора ТГК-3 Предназначен для питания индивидуальных радиоприемников в неэлектрифицированных местностях, где применяется керосиновое освещение. Поэтому в качестве источника тепловой энергии для термоэлектрогенератора было решено использовать обычную керосиновую лампу-"молнию" служащую одновременно и для целей освещения.

Схематическое устройство термоэлектрогенератора ТГК-3 Лампа имеет укороченное стекло без верхней цилинрической части. Внутрь этого стекла входит нижняя часть металлического теплопередатчика, имеющего форму многогранной призмы 1. На боковой поверхности верхней части этого теплопередатчика расположены блоки термобатареи 2. Для охлаждения холодных спаев термоэлементов к внешним поверхностям блоков прижаты металлические радиаторные ребра 4.

Действия партизан Важное значение имело взаимодействие партизан с частями регулярной армии. В 1941 г. в ходе оборонительных боёв РККА это выражалось преимущественно в ведении разведки. Наиболее ярким примером эффективного взаимодействия партизан и частей Советской Армии стала Белорусская операция 1944 года «Багратион». Целью партизан в операции «Багратион» было, поначалу, выведение из строя неприятельских коммуникаций, позже - воспрещение отхода разбитых подразделений вермахта.