科技利刃,享譽世界的“二戰”利器盤點

74年前,第二次世界大戰的戰火終於停息,世界迎來渴望已久的和平時期。然而,二戰對人類歷史的影響之大是空前的,此次世界大戰對政治、經濟、科技、文化乃至人類心理的影響一直延續到現在。作為迄今為止人類歷史上最大的一次全球性戰爭,科學技術對二戰進程也產生了比以往歷次戰爭更為重大的影響。

戰場明星,導彈始祖——V-1和V-2

1944年6月13日凌晨,在英國達特福德地區附近,伴隨著震耳欲聾的爆炸聲,地面上出現了一個巨大的彈坑,四濺的彈片和未能燃盡的燃料隨即覆蓋並點燃了彈坑周圍大面積地區,所幸的是並沒有造成人員傷亡。這個“肇事者”就是納粹德軍第155高炮團從海峽對面的法國發射的一枚“飛行炸彈——V-1飛航式導彈。在其後的1個小時內,又有3枚V-1導彈飛抵英國,共造成了6人喪生和9人受傷。

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不過,這僅僅是英國人噩夢的開始,因為在此前不久的1944年6月6日,美、英和加拿大盟軍實施了諾曼底登陸,在歐洲開闢了第二戰場,為了挽救即將失敗的命運,希特勒下令發射這些新式武器。正式的“導彈閃擊戰”於1944年6月15日開始。當天,德軍共向倫敦發射了244枚V-1導彈,向南安普敦發射了50枚。

二戰中,納粹德軍一共向英國發射了約1萬枚V-1導彈,其中有2419枚導彈命中倫敦,造成6000多人死亡,1.7萬人受傷。V-1導彈給英國造成了很大的人員傷亡和財產損失,這讓英國首相丘吉爾十分惱火。為了攔截V-1導彈,英國人使用了各種方法,包括使用戰鬥機、高射炮甚至防空氣球進行攔截。後來,盟國研製的各種新型裝備也很快投入到攔截作戰中。

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V-1是納粹德國在二戰時期研製的飛航式導彈,也是世界上最早出現並用於戰爭的飛航式對地攻擊導彈。導彈作為一種制導武器,和其他武器最大的不同就在於它有控制導引系統。

“導彈”這一中文名稱正是由著名科學家錢學森所確定的,該名稱充分體現了這種武器的特點。V-1導彈採用自動駕駛儀進行制導飛行,首先,根據飛行距離和速度計算出飛行時間,自動駕駛儀控制導彈按預定航向飛行;根據射程計數裝置的計算,當導彈即將到達目標上空時,減速板打開,導彈開始減速並衝向目標,最後引爆並摧毀目標。很顯然,由於導彈在飛行時會受到各種外界因素的影響,如風速和風向,這些都是之前規劃飛行時無法預料到的,因此V-1導彈的命中精度很不理想,彈著點往往偏離目標幾百甚至上千米。

按照飛行軌跡的不同,導彈可以分為飛航式導彈和彈道導彈。飛航式導彈一般採用各種噴氣發動機提供動力,其飛行軌跡在大氣層之內,擁有和飛機機翼類似的彈翼,用以提供升力並控制飛行軌跡。當代最著名的飛航式導彈當屬在1991年海灣戰爭、伊拉克戰爭中出盡風頭的美國“戰斧”式飛航導彈。

彈道導彈一般採用液體或固體火箭發動機提供動力,在其彈體上通常沒有彈翼。彈道導彈通常採用垂直髮射方式,其飛行軌跡(即彈道)基本上是一個拋物線,而且大部分處於地球大氣層以外。如俄羅斯的“白楊—M”彈道導彈,可以攜帶核彈頭,射程超過1萬千米。形象地說,飛航式導彈就像一個無人駕駛的小飛機,彈道導彈則像一個垂直髮射出去的超大炮彈。

在二戰中,納粹德國不僅使用V-1飛航式導彈攻擊英國,同時還使用了V-2彈道導彈。V-2是世界上第一種投入實戰的彈道導彈,採用單級液體火箭發動機,全長14米,重12.5噸,最大飛行速度為每小時5760千米,最大射程320千米。1944年9月8日,第一枚V-2導彈命中了倫敦。在此後的連續襲擊中,有1358枚V-2導彈擊中了倫敦,共造成約2754人死亡,6523人受傷。

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V-2導彈採用慣性制導,這種制導方式以自主方式工作,不與外界發生聯繫,所以抗干擾性較強,隱蔽性較好。由於V-2導彈的飛行速度極快,在當時幾乎是無法攔截的,但V-2導彈的命中精度也不甚理想。V-2導彈是航天發展史上一個重要的里程碑,對現代火箭的發展起到承上啟下的作用。

1945年德國投降前夕,美國情報機構成功地說服了包括德國火箭研發團隊核心成員馮・布勞恩博士在內的數百名火箭專家向美軍投降,後前往美國。後來,馮・布勞恩成為美國火箭技術和空間技術的奠基人之一。同時,蘇聯也繳獲了大量V-2導彈的成品和部件,並俘虜了另外一些德國火箭專家,以此為起點,開始自己的火箭和空間研究計劃。

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二戰後的歷次局部戰爭中,導彈都是當之無愧的“大明星”,對人類歷史產生了巨大影響。1967年10月,埃及的蘇制“蚊子”級導彈艇使用“冥河”反艦導彈擊沉了以色列驅逐艦“埃拉特”號,這是世界海戰史上導彈艇的第一次戰鬥,也是世界海戰史上首次使用反艦導彈擊沉水面艦艇的戰例。

20世紀80年代的“兩伊戰爭”中,雙方使用地對地戰術導彈進行了大規模的導彈襲城戰。1991年的海灣戰爭中,在空襲的38天裡,美國共發射“戰斧”式飛航導彈288枚、空射飛航導彈35枚,伊拉克則先後發射了81枚“飛毛腿-B”型導彈進行還擊。在1999年的科索沃戰爭與2003年的伊拉克戰爭中,以美國為首的北約都發射了大量各型導彈,攻擊了目標國的軍事、政治和經濟目標,對戰爭的進程和結局產生了重要影響。

直到現在,各種飛航式導彈和彈道導彈還是各軍事強國武器庫中的“明星”,其中搭載有核彈頭的洲際彈道導彈更是安理會五大常任理事國的“終極獨門兵器”。

軍隊的眼睛,電子哨兵——雷達

雷達是英文Radar的音譯,意思是“無線電探測和測距”,因此,雷達也被稱為“無線電定位”。雷達是利用電磁波探測目標的電子設備。雷達通過發射無線電波對目標進行照射並接收其回波,由此獲得目標至電磁波發射點之間的距離、距離變化率(徑向速度)、方位和高度等信息,用以確定目標在空間中所處的位置。

從19世紀末開始,無線電被逐漸應用於軍事領域,直到一戰末期,其用途主要侷限於通訊領域,但在隨後的二戰中,雷達得到了廣泛應用。

科技利刃,享譽世界的“二戰”利器盤點

最早投入使用的軍用雷達是由英國研製的。1935年1月,時任英國國家物理實驗室無線電研究室主任的羅伯特・沃森瓦特,在受英軍委託研究利用電波探測空中飛機的裝置時,研製出了對空警戒雷達的試驗裝置。

1935年2月26日,沃森瓦特為英軍高層進行了演示,雷達成功地探測到了16千米外的飛機。到1936年1月時,經過改進的沃森瓦特雷達探測距離已達到120千米。1936年,為了應對日益強大的納粹德國空中力量,英國開始在面對歐洲大陸的海岸線上建立雷達基站。到當年8月,已有7座基站投入使用,這就是最早的鏈向雷達網絡。

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最早部署的雷達系統是AMES-1,主要用於遠程探測。每個雷達基站都使用裝在高達120米的固定鐵塔支架上的大型廣角發射天線,接收天線則固定安裝在80米高的獨立支架上。由於部件過於龐大,因此天線無法轉動進行360度全方位掃描,只能覆蓋正前方100度的區域。

由於AMES-1雷達主要用於探測高空目標,所以英國人又研製出了AMES-2型雷達站,AMES-2型雷達站主要用於探測低空目標,作為AMES-1型雷達站的補充。到1939年9月第二次世界大戰爆發時,英國已在東海岸建立起了一個由20個地面雷達站組成的“本土鏈”雷達網。在1940年夏開始的“不列顛戰役”中,英國正是靠已經建立的雷達預警系統贏得了寶貴的預警時間。

在雷達預警系統的幫助下,英國皇家空軍可以及時有效地得到來襲敵機的數量和方向等基本空情保障,加上採用統一指揮、集中使用的方針,在兵力處於劣勢的情況下有效地提高了己方戰鬥機的使用效率,節約了大量人力和物力。皇家空軍以戰鬥機為主,結合使用高射炮、探照燈和攔阻氣球等多種武器,與雷達預警系統一起組成了完善的防禦體系。經過一年多的浴血奮戰,最終挫敗了納粹德國的空中入侵。

除了防空作戰以外,雷達還在其他戰場上大顯身手。1943年11月2日,以4艘克利夫蘭級輕巡洋艦為核心的美國海軍第39特混編隊,在奧古斯塔皇后灣海戰中迎擊日軍艦隊。在夜間戰事十分複雜的情況下,美艦的雷達首先發現了距離32.8千米外的日軍艦隊,日軍則由於雷達性能不佳,加之當天夜間沒有月光,瞭望哨的觀察效果也大打折扣,直到被美軍雷達發現後18分鐘才發現美艦的身影。在隨後的激烈交火中,美軍憑藉雷達的優勢一舉擊沉日軍1艘輕巡洋艦和1艘驅逐艦,並重創另外2艘重巡洋艦和2艘驅逐艦。美軍雷達及瞭望人員因此獲得了“貓眼”的綽號。

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雷達是現代戰爭中使用最為廣泛的探測裝備,被譽為軍隊的眼睛。有了雷達,探測精度和距離大大增加,遠遠超過之前目視偵察的觀測距離。比如,美軍AN/TPS-118天波超視距雷達,主要用於對遠程轟炸機和飛航式導彈的監視和跟蹤,起到戰略預警的作用,其作用距離可達800~2880千米。直到現在,雷達仍然是世界上最為重要的軍用裝備之一。無論是火控雷達、預警雷達還是導航雷達,形形色色、功能各異的各型雷達裝備數量及其性能優劣始終是衡量一國軍隊裝備現代化的重要指標。

除了軍事用途,雷達在民用領域也得到了廣泛的運用。如氣象雷達就是雷達家族中的重要成員之一,它的探測對象是覆蓋整個地球的大氣。氣象雷達一般可以分為測風雷達、測雨雷達和能完成某些特殊觀測任務的特種氣象雷達。利用這些雷達,人們能夠測出降水區域的分佈和強度,獲得氣象目標如颱風和龍捲風的運動信息,探知晴空湍流和高空大氣性質,為人們及時地提供更多的氣象信息,有效地服務於人類的生產與生活。

引爆者,降魔精靈——無線電近炸引信

現代戰爭中使用的各種炮彈、炸彈和導彈上都需要用到一個關鍵裝置,這就是引信。按作用原理,引信可分為觸發引信、非觸發引信和時間引信3種類型,無線電近炸引信就屬於非觸發引信。

20世紀30年代,科學家們最早利用聲、光、磁等物理場,研製成功聲近炸引信、光近炸引信和磁近炸引信,直到20世紀40年代才研製成功無線電近炸引信、氣壓近炸引信和靜電近炸引信。但最早裝備部隊的近炸引信是主動式無線電引信(也稱為雷達引信),當時稱為可變時間(VT)引信。

在二戰時期,由於科技的進步,軍用飛機的性能得到了極大的提高,飛行速度和敏捷性遠遠超過戰前。作為當時最主要的防空武器——高射炮,攔截效率也隨之大大降低,而主要的原因是高射炮彈使用的引信效果不佳。二戰初期的高射炮彈只有觸發引信和定時引信兩種。觸發引信需要炮彈直接命中目標才能起爆,定時引信則是由高射炮兵根據實際測出的目標和高射炮兵陣地之間的距離和方位等數據裝定的。由於來襲飛機的飛行高度與速度都是隨機變化的,而且當時使用的基本都是機械時間引信,還要受環境條件及高射炮彈飛行狀態的影響,其精確性是可想而知的低,所以這類定時引信的使用效果很不理想,平均需要幾千發炮彈,才能打下一架飛機。

科技利刃,享譽世界的“二戰”利器盤點

20世紀30年代末,英國人率先開始研製近炸引信,並在1940年發展出與雷達原理相同的無線電近炸引信的原型。美國參戰後,根據英美之間交換科技信息的協議,研製工作由美國接手完成,隨後開始大量生產。

無線電近炸引信的原理是利用無線電波獲得目標信息,進而控制引爆。近炸引信相當於一部無線電收發機。在高射炮彈飛向目標的過程中,無線電近炸引信通過發射無線電波不斷測量炮彈與目標的距離,一旦目標進入炮彈的有效殺傷半徑,無線電近炸引信就能自動引爆炮彈並擊毀目標。這種無線電近炸引信通常能在距離目標10米以上的距離引爆炮彈,大大提高了高射炮對空中目標的毀傷概率。

無線電近炸引信首次在實戰中取得戰果是在1943年1月5日,當時美軍輕巡洋艦“海倫娜”號在瓜達爾卡納爾島西南的海上防空作戰中,使用配有VT無線電近炸引信的炮彈,成功擊落一架日軍艦載攻擊機。隨著美軍各型艦艇上普遍裝備配有VT無線電近炸引信的炮彈,射擊命中率一舉提升了3倍。在歐洲戰場上,無線電近炸引信也被用於攔截納粹德國的V-1導彈。根據戰後的統計,配備無線電近炸引信的炮彈擊落一枚V-1平均需要150發炮彈,如果使用常規炮彈則需要2800發。

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此外,無線電近炸引信還被廣泛應用於地面火炮使用的炮彈上。當炮彈飛至敵人陣地上空時,根據預先的設定,無線電近炸引信可以控制炮彈在距地面一定的高度上爆炸。四散的彈片和強大的衝擊波將橫掃殺傷範圍內一切無裝甲防護的人員,就算是躲在散兵坑等臨時掩體內也不能倖免。

在1944年底納粹德軍發動的突出部戰役中,美軍地面炮兵首次使用了配備無線電近炸引信的炮彈,造成德軍大量人員傷亡。按戰後的估計,炮擊的威力因此增加了約7倍。無線電近炸引信堪稱“戰鬥力倍增器”。

二戰中,科學技術顯示出了前所未有的威力,科技不僅是第一生產力,在戰爭年代也成為第一戰鬥力。雖然戰爭年代已經遠去,這些曾經叱吒風雲的二戰利器也已經成為博物館中的“古董”,但我們依然無法忘記戰爭的殘酷,我們依然為曾經“先進的科技結晶”率先被運用於互相屠戮而感到遺憾。但願隨著社會的進步和良知的迴歸,有一天人類會徹底覺醒,將戰爭這個惡魔重新鎖進潘多拉魔盒。


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