Олег Казачковский - Физик на войне

Будучи преданным своему делу артиллеристом, я все же оставался в душе и физиком. И это, естественно, расширяло диапазон моих интересов или, проще сказать, любопытства. Многое из того, с чем приходилось сталкиваться, воспринималось мною с точки зрения рационально (и отчасти творчески) мыслящего физика. Как-то пришла в голову мысль, что к военным событиям на локальном уровне применим сугубо физический принцип Ле Шателье — Брауна. Смысл этого принципа состоит в том, что, если какая-либо физическая система находится в состоянии равновесия и на нее начинает, действовать внешняя возмущающая сила, то она, эта система, стремится перейти в другое состояние так, чтобы влияние возмущения снижалось. На войне происходит нечто подобное. Когда после равновесного затишья разворачиваются возмущающие, активные боевые действия, погода частенько портится. Взрывы, выбросы туманообразуюших продуктов — аэрозолей нарушают квазистационарное состояние атмосферы. Сгущаются облака, начинаются дожди. В результате видимость ухудшается, действия авиации парализуются, движение транспорта в прифронтовой полосе затрудняется. «Система» переходит в новое состояние, «стремясь» как бы помешать продолжению дальнейших активных операций. В числе прочих эту мысль, иллюстрированную соответствующими формулами, я изложил в письме в свой родной Физико-технический институт, эвакуированный из Днепропетровска в Магнитогорск. Надеялся порадовать коллег тем, что не совсем распрощался с наукой. В ответном письме мне сделали осторожный намек, из которого я понял, что все это было напрасно. Формулы, над которыми я трудился, цензура напрочь вымарала. Хорошо еще, что не заподозрили в шпионской деятельности!

В одном из боев под Сталинградом, я обратил внимание на весьма удивительное явление. Стреляла немецкая пушка, находящаяся на открытой позиции. Мы берегли снаряды на случай вражеской атаки и сами не отвечали. Была хорошо видна вспышка выстрела. Доходящий до нас звук, естественно, несколько запаздывал. Но он не совпадал с выстрелом не только во времени, но и в пространстве. Казалось, приходит совсем из другого направления, заметно смещаясь в сторону разрыва снаряда. В чем дело? В принципе мог бы сказаться пересеченный рельеф местности. Но перед нами плоская равнина без каких-либо преград, способных отражать звук. Да и при разрывах снарядов этого эффекта нет. Помучился немного, но все же сообразил. При выстреле образуется ударная волна, распространяющаяся в разные стороны с различной скоростью. Наибольшая (сверхзвуковая) скорость — в направлении выстрела. Фронт волны оказывается, таким образом, не сферическим, а примерно эллиптическим. При этом нормаль к боковой ветви звуковой волны должна отклоняться от направления на источник звука и сдвигаться вперед, то есть как раз в сторону полета снаряда. Потом, когда пушка стала стрелять строго в нашу сторону, эта гипотеза подтвердилась. Звуковое и световое направления на выстрел полностью совпали. Так и должно быть, ибо фронт волны при этом перпендикулярен к направлению на источник звука. Существовали приборы звуковой локализации артиллерии противника, находящейся на закрытых позициях. У нас их не было. И слава Богу! А то стреляли бы в подобных случаях по пустому месту.

И еще об одном любопытном эффекте, связанном с распространением звука. В определенных погодных условиях даже сравнительно низко летящие самолеты оставляют за собой серебристый шлейф — полоску сконденсировавшихся водяных паров. Как-то, это было в разгар боя под Мелитополем и небо было испещрено такими следами самолетов, я обратил внимание на то, что вдоль этих полосок в разных направлениях, пересекаясь, быстро проходят какие-то темные пятна. Что это такое? Как физик я должен дать этому объяснение. Думал, думал и вдруг меня осенило — это же следы образуемых взрывами акустических волн. Адиабатический всплеск давления и температуры на фронте волны вызывает соответствующий фазовый переход и капельки влаги исчезают, превращаясь в прозрачный пар. После прохождения волнового фронта он снова конденсируется. Удивительно только, что процессы испарения и конденсации происходят так быстро. Видно, капельки совсем микроскопические. Что мысль моя верна, я вскоре убедился. К вечеру бой начал стихать, взрывы сделались редкими. И стала отчетливо прослеживаться корреляция между отдельными взрывами и прохождением пятен.

Первую очень холодную военную зиму нам досаждала изморозь на лобовом стекле нашей машины (кабины тогда не отапливались и стекла не обогревались). Особенно неприятно ночью, когда видимость и так ограничена. Заметили, однако, что по мере движения стекло начинает просветляться и, если долго ехать, изморозь вообще исчезает. Почему так происходит? Сначала мне пришла в голову, стыдно признаться, совершенно нелепая мысль. Будто бы, при движении импульсы налетающих молекул воздуха передаются через стекло (происходит «каналирование» импульса, как теперь бы сказали) и, концентрируясь на отдельных молекулах воды (льда), вынуждают их отрываться от поверхности. Стоит заметить, что много позже эффект каналирования, то есть проникновения микрочастиц через вещество, был установлен. Но это нечто совсем другое. Тогда же я подумал, что если так, то для ускорения процесса надо просто ехать быстрее. Проверили — действительно стекло просветляется заметно раньше. Но несуразность такой «теории» не давала покоя. Все же я понял в чем дело. Просто при движении наружный сухой (поскольку влага выморожена) воздух проникает через щели кабины и осушает все внутри. Значит, чтобы поскорее избавиться от изморози надо усилить циркуляцию воздуха. Для этого достаточно приспускать на время боковые стекла. Отныне так мы и делали.

Как легко мы поддаемся своему воображению и делаем поспешные, не отвечающие действительности выводы. Мне, довольно прочно стоящему на реалистических позициях, не раз приходилось поправлять (и огорчать тем самым!) некоторых своих искренне заблуждавшихся товарищей. Помню, такое случилось в первые же дни войны, еще на Днестре. На наблюдательном пункте командир отделения разведки радостно доложил, что обнаружил минометную батарею противника. «Надо немедленно открывать огонь!» На той стороне — сжатое поле с аккуратно сложенными в небольшие копны снопами. Та группа копен, на которую сержант указывает, выделяется своим правильным геометрическим расположением. Ну и что? Сержант доказывает, что тут замаскированы минометы. «А были ли замечены вспышки выстрелов, движение людей?» «Нет! Но я уверен, что это минометы.» Сказал ему: «Наблюдайте, заметите движение, тогда и докладывайте!» Бедный сержант долго-долго просидел у стереотрубы, но так ничего и не обнаружил.