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    炸你没商量:无线电近炸引信传奇

    时间:2020-03-25 16:04来源:未知 作者:襄阳热线 点击:
    炸你没商量:无线电近炸引信传奇

    第二次世界大战中,日本海军舰载机飞行员在飞临美国海军舰艇实施攻击时,或多或少会发现一个奇怪的现象,那就是美国海军舰载高射炮发射的炮弹,并不像普通高炮炮弹那样,只是在预先设定的高度上爆炸,而总是在接近自己飞机到一定距离内爆炸,给日军飞机造成极大的杀伤。日军并不知道,他们遇见的高炮炮弹是一种美军始终竭力保密的高技术装备,是美国军事工程科技人员创新性工作的成果。这一成果,在很大程度上改变了海空作战胜负的天平倾向。

    炸你没商量:无线电近炸引信传奇

    美国海军战舰上的127毫米舰炮是中远程防空主力

    自打飞机登上战争舞台,地面上的士兵们就开始把火炮炮口指向天空。最早的高炮使用的炮弹和地面作战的炮弹一样配装的是碰炸引信,这种引信通过炮弹撞击地面或目标的物理效应启动,来引爆炮弹。碰炸引信用于攻击空中目标有很大的局限性,因为只有炮弹撞击敌机时引信才会动作,但如果要让一枚炮弹直接撞击敌机,在极近的距离上尚有可能,如果距离较远,那么射手们就只能祈祷上苍保佑了。为了提高高炮打击敌机的实际效果,工程技术人员努力研制出高炮定高延时引信,通过调整引信火药柱的长度来控制炮弹爆炸时机,使得炮弹在敌机的飞行高度爆炸,通过天女散花般的弹片去杀伤敌机。如果是拦截冲向舰艇的敌机,那么理想的炮弹爆炸点应该是在敌机航路正前方,这就要求炮手随着敌机不断迫近频繁调整炮弹引信上的延时机构。在没有计算机,只能通过概略估算的时代,这种工作几乎不可能准确完成。即便是小小的设定差错也可能让炮弹变得对敌机完全无害。第二次世界大战爆发前,美国在评估战备状况时,就发现高炮炮弹机械延时引信难以完成快速有效防空拦截,统计显示海军127毫米高炮平均需要消耗2500发炮弹才能打下一架敌机,这一数字对于面临战争的美国海军而言,实在是致命的缺陷。

     

    炸你没商量:无线电近炸引信传奇

    以消耗大量炮弹构成的拦阻防空战术存在无法避免的漏洞

    这一问题得到了美国国防研究委员会(NDRC)的重视,该委员会是博士(Dr. Vannevar Bush)召集和领导的一群顶尖科学家,负责调动全国技术资源来为美军研究先进武器装备。针对舰队防空效果缺陷这一突出问题,NDRC展开了相关研究,提出开发一种能够在目标特定距离下起爆炮弹的引信,这种引信就是所谓的近炸引信,当时研究团队内部称为“可变时间引信”(Variable Time Fuze),简称VT引信。

    近炸引信的主意并不新鲜。许多看过高炮射击演示的技术派人士都会为高炮惊人的弹药消耗和同样惊人之低的命中概率而震动,从而认真地考虑近炸引信技术问题。军械专家们并不木讷,他们老早就在考虑为炮弹装备一种“能够因为目标的影响”而启动的引信,这样就能显著提高炮弹对目标的毁伤性能。如果能设法让一枚炮弹在进入目标飞机致命杀伤范围后自动爆炸,那么这样就会极大简化高炮火控系统的复杂性,同时让每一枚炮弹都能物尽其用。早在1940年以前就有人提出过这类技术构想。但是在当时的技术条件下,要研制这样的引信挑战极大,几乎不可能逾越。英国在火箭和炸弹用近炸引信方面起步较早,至少可以追溯到1939年。德国人更早,缴获的档案显示德国早在20世纪30年代初就在这方面做过研究,但直到1945年欧洲战场盟军取得彻底胜利,德国人的研究仍然“在路上”。英国和德国的挫折,都是在从技术原理到工程应用的转化阶段。而现在,这项艰巨的创新工作落在了美国人头上。

     

    炸你没商量:无线电近炸引信传奇

    为炮弹研制新型引信成为美国科研当务之急

    NDRC的科学家们提出的技术原理并没有超出既有框架,提出开发一种能够感知目标存在的装置,把它装进127毫米舰炮的炮弹引信,这样就在炮弹和目标之间建立起一种“亲密互动”。这种引信会让炮弹进入目标有效杀伤距离内才起爆,就能对敌机造成最大程度的杀伤效果。理论很美妙,现实很残暴。一旦到了工程应用层面,这一理论就会遭遇重大挑战:这种类似小型雷达的感应装置需要承受炮弹每秒475转的高速自旋,还要能忍受炮弹发射时高达20 000g的强大加速。而且,这种雷达装置还必须足够小型化,其外形尺寸决不能超过冰淇淋大小。此外,这种新技术必须能够转化为兼具可靠性和简单性的工程产品。可靠性可以保证炮弹在恶劣的战场环境下发挥作战效能,而简单性则能让炮弹保持小巧,同时能够快速大量生产。

    工程技术人员尝试过多种研发方向,其中包括静电感应、声学感应、光学感应和无线电感应等多种方式。经过一番考察,美军选择了光电感应和无线电感应两个主要方向展开工程研究。光电感应方式看似简单,但它需要依赖可见光才能让炮弹“看到”目标,白天还好说,夜间就不灵了。无线电感应方式虽然更为复杂,但是却能在白天黑夜都发挥作用。在两个技术方向并行研究了一个阶段后,美军发现无线电感应技术具备工程应用潜力,可以满足既定需求。有鉴于此,光电近炸引信在1943年10月终止研制,研究力量集中在无线电近炸引信方向。

     

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