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在战争历史中,谁掌握了制空权,谁就掌握了战争的胜利。在二战中也是如此,不过就算是美国,也不能保证自己每次争夺制空权的时候都是秒赢。面对铺天盖地的敌机,尤其是在太平洋上铺天盖地的日本自杀飞机,往往会让美军损失惨重。那么美军要如何应对这些神风敢死队呢?于是美军默默甩出了自己的秘密武器,VT引信。

一、高射炮弹的工作原理

自从一战后,大家就开始琢磨怎么把天上那些飞行小子打下来。不过这些飞行小子飞的又高又快,要打中就不容易。就算士兵们用步枪和机枪疯狂扫射,可是飞机本身也不是纸糊的,哪有那么容易就被你打下来?

于是各国军方的大佬们拍了拍脑袋,觉得还是用炮比较好。于是高射炮就被制造了出来,这些对空射击的高射炮目的就一个,把天上那些飞行小子们全都打下来。

但炮好说,炮弹呢?当时的引信主要是三种:撞击引爆、计时引爆和高度引爆。

首先被淘汰的就是撞击引爆,你想要炮弹击中天上开着飞机漫天乱飞的飞行小子?那这个难度可不小,基本上要靠高射炮够多和祖先保佑。虽然说一开始飞机飞得不高,还不够快的时候还行,但随着飞行小子们的飞机越飞越高,这可就不行了。

何况以撞击引信来引爆的炮弹射击空中目标,必须要炮弹直接击中目标。但是要击中体积细小,在高空快速移动的空中目标是一件极之困难的事。只有对付低空低速目标的速射小口径火炮,才使用撞击引爆。不然的话,这些炮弹打出去也不会打到那些飞行小子。

于是乎,计时引爆和高度引爆就成了主流。前者是为炮弹做一个延时引信,当炮弹飞出一段时间后,就会炸开。而高度引爆也类似,在飞到一定高度后,引信就会引爆炮弹。到时候漫天的碎片就会把飞行小子们的飞机打成筛子,就算不死,飞行小子们的飞机也得千疮百孔的。一些运气不好的飞行小子们可能当场就被弹片打碎玻璃,然后直接被弹片开了天灵盖,一命呜呼去了。

当然,这些引信也不是没得问题。因为无论是延时还是高度,都容易被飞行小子们钻漏洞。比如说飞行小子们可能故意飞的低一些,或是高一些,从而避过了要命的高射炮弹。再者那些炮弹自己也不靠谱,可能都从飞行小子们的飞机上方飞过去了还没爆炸,等到窜出去好远了才爆炸,都是有可能的。

而且这些东西需要地面发射前提前设置,如果设置错了,对对方的判断有误,那么这些炮弹打出去也是浪费。除了炸个响给对方增加心理压力,和欢送对方机群离去之外,没得任何作用。

所以说,当时的高射炮炮弹几乎就是不靠谱的代言词,能不能把对方打下来,完全要看运气和祖先保佑,以及高射炮够不够多了。这种防空效率,肯定是不够好的。不过受限于当时的技术限制,也是没办法。

二、VT引信

不过到了二战时期,新的战场形式决定了这些传统引信的性能可不够了。因为此时那些轴心国的飞行小子们开的飞机飞的是又高又快,而且一个一个还技术娴熟的。

传统的高射炮要敲掉这些飞行小子可就不容易了。更别说隔壁德国汉斯的元首还有一个叫做V-1火箭的玩儿意,天天飞过来炸英国,这日子可就不是很好过了。

而美国也没好哪去,在夏威夷吃着汉堡唱着歌,打算开开心心过个周末的时候,天上突然飞来了日本人的飞机,然后劈头盖脸就是一顿轰炸。反应过来时美国牛仔们非常愤怒,立刻选择了参加战争。

不过参加战争后,他们发现了一个问题,那就是传统的高射炮弹效果不佳,主要原因就是这些引信不行。炮弹不是早炸就是晚炸,那当然是打不到人了。

面临困难的英美不约而同的就想到了无线电引信,希望利用无线电的工作原理可以让炮弹飞到目标旁时,引信自动引爆炮弹。而最终美国成功推出了自己的无线电近炸引信,英文称之为VariableTime,也被称之为VT引信。

VT引信的工作原理如下,炮弹内部有一个装有电解液的小容器,当炮弹发射时,炮弹的冲击力让容器破碎。炮管的膛线使炮弹开始旋转,电解液被离心力甩向周围被绝缘的电极板上,马上就有电流产生,电流马上给一个电容充电。同时电流启动一个无线电真空管,真空管发射出一股至兆赫的无线电波。

当弹体接近反射物体时,部分电波被反射,并被引信的振荡器接收。随着炮弹与目标距离减少,多普勒效应使反射电波在发射器的电流内造成-赫的低频脉冲信号。这个脉冲会被一个无线电真空管放大,当炮弹飞到离目标21米以内时,这个脉冲足够大到启动一个电子闸流管,储存在那个电容器的电流瞬间被释放,一个电子雷管被引爆,它又引爆主雷管。

当然,为了防止充电过程在炮管里就产生,进而导致在炮管内爆炸,所以说炮弹内部还有两个额外开关,第一个是弹性金属离心开关,第二个是水银开关。

前者负责断路,确保电容器不会在不应该被充电的时候充电。而后者则确保电容器正负极短路,在炮弹开始旋转时,水银从内管通过一个微孔隔膜被离心力甩到外管,这样电容的短路被解除。

如此一来VT引信就会成为一个非常可怕的杀戮机器,专门打那些飞在天上的飞行小子。但是具体这个玩儿意的实战效果如何,那就只有在战场上检验它了。

三、空中铁扫帚

在年1月5日,海伦娜号轻巡洋舰在南太平洋上首次使用了装有VT引信的毫米炮弹,成功击落了一架日军轰炸机。当时日本的飞行小子还不知道发生了啥,身边就出现了大团破片。尽管他极力操作飞机试图逃出这片炮击范围,但炮弹始终追着他爆炸,最终他就被这些破片给击落了。

经此一战,美军完全信任了VT引信的性能,认为它是一种非常优秀的防空秘密武器。不过因为担心它落入敌手,而被敌人大量复制,所以说美军对它的保管十分严格,仅仅准许海军的军舰上有这个东西。至于陆军的人嘛,那就没得VT引信用了。

当然,美军的这个做法颇有些多此一举,因为VT引信本身还有一层保护机制。上面说过的那两个开关,会在启动后形成一个新的电流回路接在电雷管上。如果炮弹没有打到任何一个敌人的飞行小子,且炮弹的旋转速度开始下降到一个临界值时,第一开关的簧片又会回到最初的位置,和第二个开关中在外管中的水银,形成一个完整的回路,接通电容器和电雷管,然后把这个炮弹爆掉。防止它落入敌人手中。

于是一时间在南太平洋上,VT引信大展神威,所有来犯之敌都一律击落。对于美军来说,这绝对是他们面对日本人那些如同乌云压境的神风飞机时的最佳铁扫帚。

各种大口径高射炮都会装备上装有VT引信的炮弹,然后对准这些自杀飞机一顿狂打,最后将其击落。据战后统计,美军舰载防空火炮的主力,mm炮使用近炸引信时击落每架敌机平均需要发炮弹;而使用常规炮弹时则要多4倍,即0发。

而在英国,VT引信也是英国在年抵挡德国V-1和V-2火箭的绝佳利器。对于这些飞的又高又快的玩儿意,采用传统炮弹的时候难以击落。但在得到了火控雷达和VT引信后,英国人就能很好的将其击落。根据战后统计,使用以VT引信击落一枚火箭只需要枚炮弹,而使用传统引信,则需要2枚炮弹。

当然,在年对VT炮弹的禁令解开后,VT引信也被用在了陆军的重炮和火箭弹,以及陆军航空兵的炸弹上。一旦用上了这种引信,炮弹就会在距离地面尚有一段距离时引爆,爆炸产生的破片和强大压力会大面积杀伤敌军。典型例子,就是在突出部战役里,德军以为美军的炮兵观察会因为暴雪失灵,炮兵效果会大打折扣,结果却是他们吃了一顿炮弹而损失惨重。

结语

可以想象,在当时的环境下VT引信是怎样一件划时代的产物。如果没有这个东西,那么盟军可能要付出更多的伤亡才能战胜轴心国。而VT引信本身,也对科技的发展和运用提供了巨大的推进作用。它的影响力,时至今日都不会消失。

参考文献:《致命引信——第二次世界大战的绝密武器》

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