Жорес Иванович Алферов — прямой наследник А. Ф. Иоффе как в исследованиях полупроводников, так и в качестве многолетнего директора Физтеха. Также как А. Ф. Иоффе, он заботится о научной смене. Он организовал в ЛЭТИ базовую кафедру оптоэлектроники, а в 1999 году создал научно-образовательный центр в Политехническом институте.
Ж. И. Алферов заложил новое направление в электронике, известное как «зонная инженерия».
В 2000 году Ж. И. Алферов вместе с Г. Кремером и Д. Килби был удостоен Нобелевской премии по физике. Ж. И. Алферов и Г. Кремер получили премию за «работы по получению полупроводниковых структур, которые могут быть использованы для сверхбыстрых компьютеров». Джек Килби удостоен награды за работы в области интегральных схем.
Современные информационные системы должны быть быстрыми, чтобы передавать большой объем информации за короткий промежуток времени, и компактными, чтобы уместиться в офисе, дома, в портфеле или кармане.
Своими открытиями Жорес Алферов и Герберт Кремер создали основу такой современной техники. Они открыли и развили быстрые опто- и микроэлектронные компоненты, которые создаются на базе многослойных полупроводниковых гетероструктур.
Гетеролазеры передают, а гетероприемники принимают информационные потоки по волоконно-оптическим линиям связи. Гетеролазеры есть в проигрывателях CD-дисков, устройствах, декодирующих (то есть расшифровывающих) товарные ярлыки, в лазерных указках и во многих других приборах.
На основе гетероструктур созданы мощные высокоэффективные светоизлучающие диоды, используемые в дисплеях (то есть экранах компьютеров), лампах Освещения в автомобилях и светофорах. В гетероструктурных солнечных батареях, которые широко применяются в космической и наземной энергетике, достигнуты рекордные по эффективности преобразования солнечной энергии в электрическую.
Создатели русской авиации
Первый полет на самолете собственной конструкции совершили в 1903 году американские изобретатели Уилбер и Орвилл Райт. И сразу же повальное увлечение полетами на самолетах охватило весь мир — сначала США, потом Францию, ставшую законодательницей авиационной «моды», а вскоре и Россию. Сначала полеты самолетов воспринимались просто как цирковой аттракцион, но уже очень скоро несомненная польза авиации стала очевидной. Началось бурное развитие авиации под лозунгом: «Выше, дальше, быстрее!»
Такому прорыву в самолетостроении предшествовали долгие годы расчетов ученых и отчаянных попыток отдельных смельчаков поднять «крылатые чудища» в воздух. Полеты не удавались, пока не была изобретена нужная форма крыла, обладающая подъемной силой.
При движении поток воздуха обтекает верхнюю и нижнюю поверхности крыльев. Сверху получается некоторое разрежение, а снизу — повышенное давление воздуха. Вот их разность и составляет подъемную силу крыльев, которые опираются о воздух и обеспечивают полет. Пока самолет находится на земле, подъемная сила крыльев отсутствует. При включении двигателя самолет начинает все быстрее двигаться, возникает подъемная сила, самолет отрывается от земли и взлетает. Весь
полет вплоть до посадки подъемная сила удерживает самолет в воздухе.
Первые конструкции самолетов создавали изобретатели-самоучки. Им еще не была знакома аэродинамика — наука, в которой изучаются законы движения газа (например, воздуха) и силы, возникающие на поверхности обтекаемого газом тела. Не знали создатели и теории расчетов прочности конструкции своих самолетов. Поэтому самолеты часто разваливались в воздухе и терпели катастрофы.
Существуют два типа конструкций самолетов: бипланы с двумя парами крыльев и монопланы с одной парой крыльев. Все первые конструкции самолетов представляли собой бипланы, внешне похожие на неуклюжие этажерки. Кабины они не имели, и пилот располагался прямо внутри этой этажерки. Благо скорость первых самолетов была очень мала и набегающий в полете поток воздуха не мешал пилоту.
За первые несколько лет авиация прошла большой путь. Возникло понимание основ аэродинамики. К 1910 году у всех самолетов уже был фюзеляж, крылья, хвостовое оперение, шасси и двигатель с воздушным винтом, который и обеспечивал движение самолета.
Создателем аэродинамики стал русский ученый Николай Егорович Жуковский, который как бы подсмотрел ее, наблюдая полет и парение птиц. Он сделал расчеты подъемной силы крыльев и создал теорию воздушного винта.
Одним из первых русских авиаконструкторов был Игорь Иванович Сикорский. Еще в детстве он построил действующую модель геликоптера (или вертолета, как теперь принято его называть в нашей стране). В 1909—1910 годах он построил свои первые несовершенные геликоптеры. Если самолет совершает полет за счет подъемной силы, которая действует на его крылья после достижения при разбеге определенной скорости, то у вертолета эта подъемная сила возникает при вращении несущего винта с вертикальной осью. Поэтому вертолету, в отличие от самолета, не нужен аэродром со взлетно-посадочной полосой. Для вертикального взлета и посадки ему нужна только маленькая площадка, например лужайка, крыша здания или палуба корабля.
Однако при вращении несущего винта кабина вертолета в соответствии с третьим законом Ньютона (действие равно про-
тиводействию) стремится вращаться в противоположном направлении. Для противодействия этому вращению есть два пути.
Первый путь заключается в том, что на хвосте фюзеляжа вертолета размещается рулевой винт с горизонтальной осью вращения. Он-то и не дает вращаться кабине.
Второй путь заключается в том, что вертолету создают подъемную силу не один несущий винт, а два, размещенные на общей оси и вращающиеся в противоположные стороны. Они не позволяют вращаться кабине. В этом случае необходимость в рулевом винте отпадает.
Страсть к авиации захватила И. И. Сикорского на всю жизнь. Еще будучи студентом в Киеве, он увлекся строительством легких самолетов и сам, не имея диплома летчика, испытывал их в полете. Позднее он перешел к строительству более крупных самолетов и в 1911—1912 годах создал самые большие тогда в мире «Русский витязь» и «Илья Муромец».
Они уже были оборудованы просторными застекленными кабинами со всеми удобствами и могли перевозить несколько человек на большие расстояния. Так, на самолете «Илья Муромец» был осуществлен, правда с несколькими промежуточными посадками, перелет Петербург — Киев.
Во время Первой мировой войны самолет «Илья Муромец» стал первым бомбардировщиком. Строил И. И. Сикорский в те годы и первые самолеты-истребители. В 1917 году И. И. Сикорский был вынужден эмигрировать в США, где сначала строил самолеты, в том числе гидропланы, взлетающие с воды и садящиеся на воду. А затем, перед началом Второй мировой войны, он начал строить вертолеты, которые поначалу сам и испытывал. Он использовал при этом одновинтовую схему вертолета, которую увидел еще в 1912 году на Московской авиационной выставке. Создателем ее был студент Борис Юрьев, будущий академик. Эту одновинтовую схему И. И. Сикорский применял во всех своих вертолетах. Основанная им фирма «Игорь Сикорский» в наши дни является одним из крупнейших в мире производителей военных и гражданских вертолетов.
Одним из первых русских авиаконструкторов стал Дмитрий Павлович Григорович (1883—1938), выпускник МВТУ имени Н. Баумана, создавший первые самолеты — летающие лодки М-5, М-9. Они принимали участие в Первой мировой и
Гидросамолет — летающая лодка М-5
Гражданской войнах. Позднее он разрабатывал истребители И-2, И-5 (совместно с Н. Н. Поликарповым) и ИП-1, вооруженный пушками.