178802 (Роль открытий отечественных ученых в развитие экономики России)

Введение

Материаловедение – наука, изучающая связь между строением и свойствами материала и их изменениями от внешних воздействий. Развитие материаловедения – основа прогресса. Материалы – это исходные вещества для производства продукции и вспомогательные вещества для производственных процессов. Вокруг нас повсюду материалы. И их создание – заслуга ученых.

Для современной молодежи важно знать, какой вклад внесли отечественные ученые в развитие науки (а именно материаловедения), как повлияли их открытия на экономику России. Для человека XXI века и гражданина России мало знать только о вкладе гениальных русских ученых М.В. Ломоносова (научно обосновал атомно-молекулярное строение материи, разработал корпускулярную теорию), Д.И. Менделеева (открыл периодический закон химических элементов) и В.И. Вернадского. Помимо них были и другие выдающиеся ученые, исследования и открытия которых стали значимыми для науки и развития страны.

Выбор данной темы обусловливается ее актуальностью.

Цель курсовой работы собрать и проанализировать имеющуюся литературу по данной теме, рассмотреть персональный вклад и судьбу ученых в этой области, проанализировать роль открытий отечественных ученых в развитие экономики России.

Задачи:

Рассмотреть биографические данные ученых;

Проанализировать вклад русских ученых в развитие материаловедения;

Проанализировать информацию и составить сводную таблицу о достижениях и их значении для страны.

1. Дмитрий Константинович Чернов

1.1 Краткие биографические данные

Чернов Дмитрий Константинович [20.10 (1.11). 1839, Петербург, – 2.1.1921, Ялта], русский учёный в области металлургии, металловедения, термической обработки металлов. Родился в семье фельдшера. В 1858 окончил Петербургский практический технологический институт, затем работал в механическом отделении Петербургского монетного двора. В 1859–1866 преподаватель, помощник библиотекаря и хранитель музея Петербургского практического технологического института. С 1866 инженер молотового цеха

Обуховского сталелитейного завода в Петербурге, в 1880–1884 занимался разведкой месторождений каменной соли в Бахмутском районе (Донбасс); найденные им залежи получили промышленное значение. С 1884, по возвращении в Петербург, работал в Морском техническом комитете, с 1886 (одновременно) главный инспектор Министерства путей сообщения по наблюдению за исполнением заказов на металлургических заводах. С 1889 профессор металлургии Михайловской артиллерийской академии.

1.2 Д.К. Чернов и артиллерийское дело

Почти два десятилетия – с 1866 по 1885 г. – Д.К. Чернов посвятил в основном усовершенствованию металлургических процессов производства артиллерийских орудий и снарядов и достиг в этом отношении крупнейших успехов, получивших мировое признание.

К началу профессорской деятельности Д.К. Чернова в Артиллерийской академии относится также разработка им важнейшего для службы орудий вопроса об износе стволов. С первого же года своего пребывания в академии он, на основании личных наблюдений и опытов, приступил к тщательной разработке вопроса о причинах выгорания каналов в стальных орудиях и указал главнейшие пути успешной борьбы с этим явлением.

Детально анализируя явления, происходящие в канале орудия при выстреле, Д.К. Чернов создал свою теорию, которая хорошо объясняет происхождение процесса разгара, указывает его признаки и возможные средства противодействия этому разрушительному процессу и точно согласуется с картиной выгорания каналов в стальных орудиях, встречающейся в действительности. Эту теорию Д.К. Чернов излагал постоянно своим ученикам в лекциях по курсу сталелитейного дела, но лишь в 1912 г. выступил публично в Русском металлургическом обществе с докладом «О выгорании каналов в стальных орудиях».

Почти сразу после появления в печати эта работа Д.К. Чернова была переведена на многие европейские языки и доставила автору широкую известность в артиллерийских кругах всего мира.

1.3 Работа Д.К. Чернова над созданием совершенных скрипок и других смычковых инструментов

В начале 1911 г. на страницах «Русской музыкальной газеты» появилось сообщение правления Общества друзей музыки о «публичном испытании качеств струнных музыкальных инструментов, построенных профессором Д.К. Черновым в сравнении с инструментами старых мастеров» [10]. Музыкальное собрание состоялось в Малом зале Санкт-Петербургской консерватории 16 января 1911 г. В конкурсе проходили испытание знаменитые творения старых итальянских мастеров: скрипки работы Гвадалини, А. Страдивари и С. Серафино, альты Гаспаро да Сало, Мантегаци и виолончель работы Гварнери, а также музыкальные инструменты Д.К. Чернова. При общем количестве баллов, которые получили инструменты старых мастеров, в интервале от 40 до 58, инструментам Д.К. Чернова были выставлены следующие оценки: скрипке №12 – 53 балла, альту – 50, виолончели – 48 баллов. Результаты конкурса оценивало авторитетное жюри, в состав которого входили крупные деятели искусства, профессора Санкт-Петербургской консерватории – Л.С. Ауэр, Г.И. Варлих, В.С. Васильев и др. Во время концерта на сцене вместе с исполнителями за занавесом находились представители жюри и правления Общества. По окончании конкурса «членами жюри и публикой была устроена Д.К. Чернову овация» [10].

Выдающийся характер этому событию в культурной жизни России придавало еще и то обстоятельство, что мастером, сотворившим эти столь высоко оцененные музыкальной общественностью Санкт-Петербурга инструменты, был человек, по своему образованию и профессиональной ориентации далекий от мира искусства, – профессор металлургии Михайловской артиллерийской академии Д.К. Чернов, ученый, широко известный в России и за рубежом своими фундаментальными открытиями в области науки о металлах.

Интерес к созданию струнных инструментов у Д.К. Чернова возник в начале 1860-х гг. Сначала это было изучение литературы, затем – исследование скрипок Амати, Штайнера, Страдивари, Бергонци, Гварнери, а также «более или менее удачных копий Вильома с подобных оригиналов». Были сделаны первые приближенные выводы относительно влияния «заметных элементов конструкции на звуковые качества инструментов» [6].

Свои наработки Д.К. Чернов начал опробовать, исправляя грубый недостаток «обыкновенных фабричных инструментов, заведомо дурных качеств», вскрывая эти скрипки и после изменения размеров тех или иных частей, склеивая их. К изготовлению новых скрипок он приступил в 1901 г., присваивая каждой свой порядковый номер. Лишь к 1904 г. Д.К. Чернов изготовил скрипку, удовлетворившую автора «на три четверти». Это была скрипка №4, нелакированная. 9 февраля 1904 г. она была подарена гастролировавшему в Петербурге 10-летнему венгерскому виртуозу Францу Вечею, которому «она очень понравилась».

Отмеченная на конкурсе 1911 г. скрипка №12 была изготовлена в ноябре 1905 г. по патрону знаменитой скрипки Страдивари (1715 г.), носящей имя виртуоза Алара.

Из воспоминаний А.Д. Адеркас-Черновой:

Пытаясь выявить «секрет» итальянских скрипок, отец сконструировал инструмент, который определял толщину деки при помощи целого набора камертонов. Этот прибор позволял установить, где и какая толщина деки дает ту или иную силу звука, а также тембр. Ученому удалось доказать, что секрет итальянских скрипок зависит главным образом от толщины деки и значительно меньше от просушки или обыгрывания скрипок, как считалось раньше. Отец изготовил 12 скрипок, 4 альта и 4 виолончели. Это был его отдых после напряженной научной работы. Над инструментами он работал часто в присутствии жены, которая обычно читала ему вслух газеты «Новое время» и «Сын отечества» [14, с. 192].

По мнению одного из биографов Д.К. Чернова Л.И. Гумилевского и авторов брошюры, изданной в качестве проспекта к конкурсному испытанию 1911 г., деятельность Д.К. Чернова по созданию музыкальных инструментов развивалась в довольно узком временном интервале, а именно: 1901–1906 гг. [3; 6]. Однако результаты исследования профессора металлургии Г.Н. Дубинина, доктора технических наук и одновременно скрипача по второму образованию, расширяют эти рамки. Задавшись целью проследить судьбу музыкальных инструментов Д.К. Чернова, в 1958 г. Г.Н. Дубинин обнаружил скрипку №14, датированную 1907 г., которая в настоящее время (вместе с альтом №2) хранится в Петербургском государственном институте театра, музыки и кинематографии [5; с. 106–108].

Неясность в этом вопросе добавляют также материалы, выявленные в документальном фонде Политехнического музея. На страницах одной из записных книжек Д.К. Чернова обнаружены записи, сделанные в феврале 1916 г. Они свидетельствуют об опытах, которые проводил Д.К. Чернов в этот период по влиянию характера различных материалов и степени натяжения струн на качество звучания.

Еще одним дошедшим до нас свидетельством деятельности Д.К. Чернова по изготовлению струнных инструментов является скрипка, хранящаяся в фондах Государственного центрального музея музыкальной культуры им. М.И. Глинки. На инструменте – автограф ученого и надпись, свидетельствующие о том, что профессор Д. Чернов изготовил данную скрипку в 1905 г. в С.-Петербурге и присвоил ей №9. Скрипка экспонировалась на двух выставках, проходивших в Политехническом музее: в декабре 1989 г. – январе 1990 г. «150 лет великому русскому металлургу Д.К. Чернову» и в ноябре 1991 г. – марте 1992 г. «Из истории инженерной мысли России (серед. XIX – нач. XX вв.)».

Архивные поиски продолжаются. Возможно, удастся более точно определить направление и область исследований Д.К. Чернова при создании струнных музыкальных инструментов. Но одно с уверенностью можно утверждать, что эта деятельность профессора металлургии вышла далеко за рамки любительства и стала существенным фактором развития музыкальной культуры России.

1.4 Д.К. Чернов и советская металлургия

В период расцвета своих творческих сил он находит применение им в металлургии. Вдохновителями его были горный инженер П.П. Аносов, передовой русский металлург-практик первой половины XIX века, и великий русский ученый-энциклопедист XVIII века М.В. Ломоносов, творец «Первых оснований металлургии или рудных дел». Д.К. Чернов, умело сочетал теорию с практикой, не только создал науку о металлах в полном смысле этого слова, но смело и уверенно вывел металлургию на тот путь технического прогресса и научного совершенствования, с которого она, говоря его же словами, при дальнейшем движении вперед никогда не сойдет.

Д.К. Чернову выпало на долю редкое для его эпохи счастье заслужить при жизни всеобщее признание и приобрести мировую славу.

Виднейшие деятели советской науки и техники – А.А. Байков, Н.С. Курнаков и безвременно скончавшийся Н.И. Беляев – еще в начале текущего столетия в своих научных исследованиях успешно продолжали дело, начатое «отцом металлографии железа и стали», развивая дальше учение о закалке, термический анализ и наиболее существенные вопросы первичной кристаллизации металла в слитках.

Значение работ ряда ученых и инженеров зарубежных стран свелось в основном к разработке и усовершенствованию методики металлографического анализа сплавов, к конструированию необходимой для этого специальной аппаратуры, к накоплению экспериментального материала и углублению теоретической базы путем привлечения учения о равновесии физико-химических систем и правила фаз применительно к задачам металлографии, основоположником которой был Д.К. Чернов.

Д.К. Чернов впервые установил положение о прерывистом ходе первичной кристаллизации стали в слитках, приводящем к образованию так называемых разрывных кристаллов. Н.Т. Гулцов, исходя из этого, выдвинул широко развиваемое современными отечественными металловедами представление о прерывистом, периодическом, волнообразном процессе кристаллизации.

В области термической обработки стали величайшая заслуга Д.К. Чернова состоит не только в открытии им критических точек, знание которых позволяет правильно установить температуру отжига, закалки и отпуска, но также и в том, что он впервые разработал и успешно осуществил метод закалки в горячих средах, известный в настоящее время под названием изотермической и ступенчатой обработки. Последний метод, достигший благодаря трудам советского металловеда С.С. Штейнберга и его сотрудников и учеников высокой степени совершенства, получает с каждым годом всё более широкое применение в производственных условиях, позволяя сводить к минимуму закалочные напряжения.

Как известно, Д.К. Чернов обнаружил такие явления, как «линии Чернова», видимые на полированной поверхности при холодном деформировании металла, и «сетки Чернова», представляющие сеть мельчайших трещинок на поверхности металла после многократных, быстро протекающих нагревов и охлаждений. Это привело советских исследователей к созданию наиболее совершенных методов изучения распределения внутренних напряжений в металлах, к установлению понятия термической усталости и разработке способов предотвращения данного дефекта во многих случаях практики.

Наконец, мысль Д.К. Чернова о возможности выплавки железа и стали непосредственно из руды, минуя получение промежуточного продукта – чугуна, сейчас получает реальное воплощение в успешных опытах советских металлургов-сталеплавильщиков.

Подобно другим корифеям русской науки, Д.К. Чернов был всегда увлечен своим делом до самозабвения и горячо любил свою родину, о чем свидетельствует каждая страница его научного наследства. Основные идеи Д.К. Чернова не только не устарели, но органически влились в работы советских ученых, освещая путь к новым открытиям.