影响深远的“二战”利器

时间:2022-10-03 06:35:14

70年前,第二次世界大战的战火终于停息,世界迎来渴望已久的和平时期。然而,二战对人类历史的影响之大是空前的,此次世界大战对政治、经济、科技、文化乃至人类心理的影响一直延续到现在。作为迄今为止人类历史上最大的一次全球性战争,科学技术对二战进程也产生了比以往历次战争更为重大的影响。

导弹始祖――V-1和V-2

1944年6月13日凌晨,在英国达特福德地区附近,伴随着震耳欲聋的爆炸声,地面上出现了一个巨大的弹坑,四溅的弹片和未能燃尽的燃料随即覆盖并点燃了弹坑周围大面积地区,所幸的是并没有造成人员伤亡。这个“肇事者”就是纳粹德军第155高炮团从海峡对面的法国发射的一枚“飞行炸弹”――V-1飞航式导弹。在其后的1个小时内,又有3枚V-1导弹飞抵英国,共造成了6人丧生和9人受伤。这仅仅是英国人噩梦的开始,因为在此前不久的1944年6月6日,美、英和加拿大盟军实施了诺曼底登陆,在欧洲开辟了第二战场,为了挽救即将失败的命运,希特勒下令发射这些新式武器。正式的“导弹闪击战”于1944年6月15日开始。当天,德军共向伦敦发射了244枚V-1导弹,向南安普敦发射了50枚。

二战中,纳粹德军一共向英国发射了约1万枚V-1导弹,其中有2419枚导弹命中伦敦,造成6000多人死亡,1.7万人受伤。V-1导弹给英国造成了很大的人员伤亡和财产损失,这让英国首相丘吉尔十分恼火。为了拦截V-1导弹,英国人使用了各种方法,包括使用战斗机、高射炮甚至防空气球进行拦截。后来,盟国研制的各种新型装备也很快投入到拦截作战中。

V-1是纳粹德国在第二次世界大战时期研制的飞航式导弹,也是世界上最早出现并用于战争的飞航式对地攻击导弹。导弹作为一种制导武器,和其他武器最大的不同就在于它有控制导引系统。

“导弹”这一中文名称正是由我国著名科学家、“导弹之父”钱学森所确定的,该名称充分体现了这种武器的特点。V-1导弹采用自动驾驶仪进行制导飞行,首先,根据飞行距离和速度计算出飞行时间,自动驾驶仪控制导弹按预定航向飞行;根据射程计数装置的计算,当导弹即将到达目标上空时,减速板打开,导弹开始减速并冲向目标,最后引爆并摧毁目标。很显然,由于导弹在飞行时会受到各种外界因素的影响,如风速和风向,这些都是之前规划飞行时无法预料到的,因此V-1导弹的命中精度很不理想,弹着点往往偏离目标几百甚至上千米。

按照飞行轨迹的不同,导弹可以分为飞航式导弹和弹道导弹。飞航式导弹一般采用各种喷气发动机提供动力,其飞行轨迹在大气层之内,拥有和飞机机翼类似的弹翼,用以提供升力并控制飞行轨迹。当代最著名的飞航式导弹当属在1991年海湾战争、1999年空袭南联盟和21世纪初的阿富汗、伊拉克战争中出尽风头的美国“战斧”式飞航导弹。

弹道导弹一般采用液体或固体火箭发动机提供动力,在其弹体上通常没有弹翼。弹道导弹通常采用垂直发射方式,其飞行轨迹(即弹道)基本上是一个抛物线,而且大部分处于地球大气层以外。如俄罗斯的“白杨―M”弹道导弹,可以携带核弹头,射程超过1万千米。形象地说,飞航式导弹就像一个无人驾驶的小飞机,弹道导弹则像一个垂直发射出去的超大炮弹。

在二战中,纳粹德国不仅使用V-1飞航式导弹攻击英国,同时还使用了V-2弹道导弹。V-2是世界上第一种投入实战的弹道导弹,采用单级液体火箭发动机,全长14米,重12.5吨,最大飞行速度为每小时5760千米,最大射程320千米。1944年9月8日,第一枚V-2导弹命中了伦敦。在此后的连续袭击中,有1358枚V-2导弹击中了伦敦,共造成约2754人死亡,6523人受伤。

V-2导弹采用惯性制导,这种制导方式以自主方式工作,不与外界发生联系,所以抗干扰性较强,隐蔽性较好。由于V-2导弹的飞行速度极快,在当时几乎是无法拦截的,但V-2导弹的命中精度也不甚理想。V-2导弹是航天发展史上一个重要的里程碑,对现代火箭的发展起到承上启下的作用。1945年德国投降前夕,美国情报机构成功地说服了包括德国火箭研发团队核心成员冯・布劳恩博士在内的数百名火箭专家向美军投降,后前往美国。后来,冯・布劳恩成为美国火箭技术和空间技术的奠基人之一。同时,苏联也缴获了大量V-2导弹的成品和部件,并俘虏了另外一些德国火箭专家,以此为起点,开始自己的火箭和空间研究计划。

二战后的历次局部战争中,导弹都是当之无愧的“大明星”,对人类历史产生了巨大影响。1967年10月,埃及的苏制“蚊子”级导弹艇使用“冥河”反舰导弹击沉了以色列驱逐舰“埃拉特”号,这是世界海战史上导弹艇的第一次战斗,也是世界海战史上首次使用反舰导弹击沉水面舰艇的战例。20世纪80年代的“两伊战争”中,双方使用地对地战术导弹进行了大规模的导弹袭城战。1991年的海湾战争中,在空袭的38天里,美国共发射“战斧”式飞航导弹288枚、空射飞航导弹35枚,伊拉克则先后发射了81枚“飞毛腿-B”型导弹进行还击。在1999年的科索沃战争与2003年的伊拉克战争中,以美国为首的北约都发射了大量各型导弹,攻击了目标国的军事、政治和经济目标,对战争的进程和结局产生了重要影响。

直到现在,各种飞航式导弹和弹道导弹还是各军事强国武器库中的“明星”,其中搭载有核弹头的洲际弹道导弹更是安理会五大常任理事国的“终极独门兵器”。

电子哨兵――雷达

雷达是英文Radar的音译,意思是“无线电探测和测距”,因此,雷达也被称为“无线电定位”。雷达是利用电磁波探测目标的电子设备。雷达通过发射无线电波对目标进行照射并接收其回波,由此获得目标至电磁波发射点之间的距离、距离变化率(径向速度)、方位和高度等信息,用以确定目标在空间中所处的位置。

从19世纪末开始,无线电被逐渐应用于军事领域,直到第一次世界大战末期,其用途主要局限于通讯领域,但在随后的第二次世界大战中,雷达得到了广泛应用。

最早投入使用的军用雷达是由英国研制的。1935年1月,时任英国国家物理实验室无线电研究室主任的罗伯特・沃森瓦特,在受英军委托研究利用电波探测空中飞机的装置时,研制出了对空警戒雷达的试验装置。1935年2月26日,沃森瓦特为英军高层进行了演示,雷达成功地探测到了16千米外的飞机。到1936年1月时,经过改进的沃森瓦特雷达探测距离已达到120千米。1936年,为了应对日益强大的纳粹德国空中力量,英国开始在面对欧洲大陆的海岸线上建立雷达基站。到当年8月,已有7座基站投入使用,这就是最早的链向雷达网络。

最早部署的雷达系统是AMES-1,主要用于远程探测。每个雷达基站都使用装在高达120米的固定铁塔支架上的大型广角发射天线,接收天线则固定安装在80米高的独立支架上。由于部件过于庞大,因此天线无法转动进行360度全方位扫描,只能覆盖正前方100度的区域。

由于AMES-1雷达主要用于探测高空目标,所以英国人又研制出了AMES-2型雷达站,AMES-2型雷达站主要用于探测低空目标,作为AMES-1型雷达站的补充。到1939年9月第二次世界大战爆发时,英国已在东海岸建立起了一个由20个地面雷达站组成的“本土链”雷达网。在1940年夏开始的“不列颠战役”中,英国正是靠已经建立的雷达预警系统赢得了宝贵的预警时间。

在雷达预警系统的帮助下,英国皇家空军可以及时有效地得到来袭敌机的数量和方向等基本空情保障,加上采用统一指挥、集中使用的方针,在兵力处于劣势的情况下有效地提高了己方战斗机的使用效率,节约了大量人力和物力。皇家空军以战斗机为主,结合使用高射炮、探照灯和拦阻气球等多种武器,与雷达预警系统一起组成了完善的防御体系。经过一年多的浴血奋战,最终挫败了纳粹德国的空中入侵。

除了防空作战以外,雷达还在其他战场上大显身手。1943年11月2日,以4艘克利夫兰级轻巡洋舰为核心的美国海军第39特混编队,在奥古斯塔皇后湾海战中迎击日军舰队。在夜间战事十分复杂的情况下,美舰的雷达首先发现了距离32.8千米外的日军舰队,日军则由于雷达性能不佳,加之当天夜间没有月光,t望哨的观察效果也大打折扣,直到被美军雷达发现后18分钟才发现美舰的身影。在随后的激烈交火中,美军凭借雷达的优势一举击沉日军1艘轻巡洋舰和1艘驱逐舰,并重创另外2艘重巡洋舰和2艘驱逐舰。美军雷达及t望人员因此获得了“猫眼”的绰号。

雷达是现代战争中使用最为广泛的探测装备,被誉为军队的眼睛。有了雷达,探测精度和距离大大增加,远远超过之前目视侦察的观测距离。比如,美军现役的AN/TPS-118天波超视距雷达,主要用于对远程轰炸机和飞航式导弹的监视和跟踪,起到战略预警的作用,其作用距离可达800~2880千米。直到现在,雷达仍然是世界上最为重要的军用装备之一。无论是火控雷达、预警雷达还是导航雷达,形形、功能各异的各型雷达装备数量及其性能优劣始终是衡量一国军队装备现代化的重要指标。

除了军事用途,雷达在民用领域也得到了广泛的运用。如气象雷达就是雷达家族中的重要成员之一,它的探测对象是覆盖整个地球的大气。气象雷达一般可以分为测风雷达、测雨雷达和能完成某些特殊观测任务的特种气象雷达。利用这些雷达,人们能够测出降水区域的分布和强度,获得气象目标如台风和龙卷风的运动信息,探知晴空湍流和高空大气性质,为人们及时地提供更多的气象信息,有效地服务于人类的生产与生活。

降魔精灵――无线电近炸引信

现代战争中使用的各种炮弹、炸弹和导弹上都需要用到一个关键装置,这就是引信。按作用原理,引信可分为触发引信、非触发引信和时间引信3种类型,无线电近炸引信就属于非触发引信。20世纪30年代,科学家们最早利用声、光、磁等物理场,研制成功声近炸引信、光近炸引信和磁近炸引信,直到20世纪40年代才研制成功无线电近炸引信、气压近炸引信和静电近炸引信。但最早装备部队的近炸引信是主动式无线电引信(也称为雷达引信),当时称为可变时间(VT)引信。

在二战时期,由于科技的进步,军用飞机的性能得到了极大的提高,飞行速度和敏捷性远远超过战前。作为当时最主要的防空武器――高射炮,拦截效率也随之大大降低,而主要的原因是高射炮弹使用的引信效果不佳。二战初期的高射炮弹只有触发引信和定时引信两种。触发引信需要炮弹直接命中目标才能起爆,定时引信则是由高射炮兵根据实际测出的目标和高射炮兵阵地之间的距离和方位等数据装定的。由于来袭飞机的飞行高度与速度都是随机变化的,而且当时使用的基本都是机械时间引信(类似钟表结构的小发条),还要受环境条件及高射炮弹飞行状态的影响,其精确性是可想而知的低,所以这类定时引信的使用效果很不理想,平均需要几千发炮弹,才能打下一架飞机。

20世纪30年代末,英国人率先开始研制近炸引信,并在1940年发展出与雷达原理相同的无线电近炸引信的原型。美国参战后,根据英美之间交换科技信息的协议,研制工作由美国接手完成,随后开始大量生产。

无线电近炸引信的原理是利用无线电波获得目标信息,进而控制引爆。近炸引信相当于一部无线电收发机。在高射炮弹飞向目标的过程中,无线电近炸引信通过发射无线电波不断测量炮弹与目标的距离,一旦目标进入炮弹的有效杀伤半径,无线电近炸引信就能自动引爆炮弹并击毁目标。这种无线电近炸引信通常能在距离目标10米以上的距离引爆炮弹,大大提高了高射炮对空中目标的毁伤概率。

无线电近炸引信首次在实战中取得战果是在1943年1月5日,当时美军轻巡洋舰“海伦娜”号在瓜达尔卡纳尔岛西南的海上防空作战中,使用配有VT无线电近炸引信的炮弹,成功击落一架日军舰载攻击机。随着美军各型舰艇上普遍装备配有VT无线电近炸引信的炮弹,射击命中率一举提升了3倍。在欧洲战场上,无线电近炸引信也被用于拦截纳粹德国的V-1导弹。根据战后的统计,配备无线电近炸引信的炮弹击落一枚V-1平均需要150发炮弹,如果使用常规炮弹则需要2800发。

此外,无线电近炸引信还被广泛应用于地面火炮使用的炮弹上。当炮弹飞至敌人阵地上空时,根据预先的设定,无线电近炸引信可以控制炮弹在距地面一定的高度上爆炸。四散的弹片和强大的冲击波将横扫杀伤范围内一切无装甲防护的人员,就算是躲在散兵坑等临时掩体内也不能幸免。在1944年底纳粹德军发动的突出部战役中,美军地面炮兵首次使用了配备无线电近炸引信的炮弹,造成德军大量人员伤亡。按战后的估计,炮击的威力因此增加了约7倍。无线电近炸引信堪称“战斗力倍增器”。

第二次世界大战中,科学技术显示出了前所未有的威力,科技不仅是第一生产力,在战争年代也成为第一战斗力。虽然战争年代已经远去,这些曾经叱咤风云的二战利器也已经成为博物馆中的“古董”,但我们依然无法忘记战争的残酷,我们依然为曾经“先进的科技结晶”率先被运用于互相屠戮而感到遗憾。但愿随着社会的进步和良知的回归,有一天人类会彻底觉醒,将战争这个恶魔重新锁进潘多拉魔盒。

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