主頁(http://www.by236.com):聾子的耳朵——日造艦上戰(zhàn)斗機的無線電裝置小考 “燃燒的島群”是二戰(zhàn)史軍迷的俱樂部,擁有國內一流的二戰(zhàn)史專家、作者顧問團。想進群的朋友,請加微信minshengluhao,邀請入群。入群后務必先看群公告,違規(guī)者移出群聊。燃燒的島群歡迎您! 本文也可以列入致勝神器系列的其中一篇,從無線電技術切入,但本人才疏學淺,技術細節(jié)講不到位,敬請斧正。
圖1. 歐洲與全球拉開差距,正是從大規(guī)模啟動海上探索的時代開始 大航海時代給西方帶來的不僅僅是地理大發(fā)現(xiàn),同時也極大激發(fā)了歐洲人探索自然規(guī)律的熱情,究其原因,正是海外擴張的急切需求,促使從當權者到民間組織都一致傾向于加大對科技投入,這種投入反過來又催生了新理論、新技術和新工藝的井噴。擺脫了中世紀黑暗時代的歐洲在人類發(fā)展史上遽然加速,在長達400年間甩開其他大洲的發(fā)展指數(shù),一騎絕塵!
圖2. “金木水火土”這五行的特性比較容易觀察理解,但對事物本質實際上是誤導 比如說,對光的本質的思考,就曾困擾了人類幾萬年!古人認為太陽光是神物,給世間萬物以生長的力量。光能被看得見,卻摸不著,光能夠直線傳播,也能夠被物體遮擋,這些與古人相對更熟悉的“金木水火土”五種元素的特性截然不同。
圖3. “司南”的復原品,不過并無實物出土,只在文獻中有記載和繪圖 又比如說磁石的存在,雖說古人很早就發(fā)現(xiàn)了自然界中存在具備磁性的石頭,并且可以指向南北方,但是對why?when?where?這靈魂三問是無能為力的。
圖4. 光線的傳播呈現(xiàn)出跟五行截然不同的特質,讓古人迷惑不解 還有一樣自然界常見的東西讓古人困惑——閃電。在夜色濃重的晚上,閃電往往伴隨著巨大的轟鳴和爆發(fā)的強光,不乏有人畜被雷劈亡的案例,困惑的古人只得將這種現(xiàn)象解釋為“雷神之怒”,是“天誅”。
圖5. 雷電的威力直到今天都值得警惕,避免被擊中生災 直到1732年,美國科學家富蘭克林提出了“電”的概念,他認為“電”是一種沒有重量的流體,存在于一切物體中,區(qū)別只是不同的物體攜帶的電量不等,因此電能夠在不同物體之間流動,但是他對怎么流動的猜測是不正確的。1752年,他提出著名的“風箏實驗”( 實際上沒有確鑿證據證明富蘭克林真的做過這類實驗 ),把金屬鑰匙系在風箏上放入高空,把自然界產生的電通過導線引導到手指上。
圖6. 富蘭克林的“雷電試驗”理論上能夠將自然界產生的電導入,并能夠被感觸到 “電”的理論開創(chuàng)了一個全新的研究領域,對電的理論和試驗驗證很快被后續(xù)科學家加以完善,不再贅述。富蘭克林同時又開辟了另外一個學科的關聯(lián),在接下來的實驗中發(fā)現(xiàn)帶電的“萊頓瓶”可以讓鋼針磁化,不過他沒有能夠繼續(xù)深入下去,反而是另一位丹麥科學家漢斯·奧斯特在1820年的一次講座上的實驗中證明了電流能產生磁場,證明了“電和磁”之間的單向轉換。
圖7. 丹麥科學家漢斯·克里斯蒂安·奧斯特,他證明了電流能產生磁場 奧斯特的論文于1821年被英國人邁克爾·法拉第讀到并深深吸引,他敏銳地意識到磁場應該也能夠產生電場,經過十年探索,法拉第在1831年發(fā)現(xiàn)通過切割磁力線可以產生電流的現(xiàn)象,從而實現(xiàn)了“磁到電”的轉換。
圖8. 英國科學家邁克爾·法拉第,他找到了人工發(fā)電的辦法 當這個發(fā)現(xiàn)被確認后,人類就掌握了批量生產電力的能力,結合正在興旺發(fā)達的蒸汽機,就可以把化學能源源不斷地轉化為電能。法拉第再接再厲,提出電場和磁場的相互作用就可以傳播到遠距離以外,只是對他來說還是一種猜測。
圖9. 法拉第提出的發(fā)電原型機,能夠在手搖動力下產生微弱電流 1865年,蘇格蘭人詹姆斯·克拉克·麥克斯韋爾在這些基礎知識上,向英國皇家學會提交了一篇論文《電磁場的動力理論》,明確提出了“電磁波”的概念和以他名字命名的電磁場基本方程組,他的方程組能夠計算出電磁波的理論傳輸速度,并且與光速驚人的一致,因此麥克斯韋爾大膽提出光也是一種電磁波。
圖10. 蘇格蘭科學家詹姆斯·克拉克·麥克斯韋爾 可惜的是麥克斯韋爾英年早逝,死于1879年年僅48歲,沒有能夠親手驗證電磁波的存在。也就是在這一年,科學天才阿爾伯特·愛因斯坦出生于德國南部。
圖11. 德國科學家海因里希·魯?shù)婪颉ず掌?/p>
圖12. 赫茲試驗的基本原理 1895年,意大利人伽利爾摩·馬可尼將電磁波技術用于無線電通訊的試驗成功,1896年,他專程赴英國申請了技術專利,1897年成立了“無線電報和電信公司”,1899年建立了跨越英吉利海峽的無線電通訊站,1901年通過施放在高空的風箏上的天線,成功接收到大西洋彼岸的無線電信號。
圖13. 尼古拉·特斯拉(左)和伽利爾摩·馬可尼(右),誰發(fā)明了無線電是一筆糊涂帳 關于無線電的發(fā)明還存在一處爭議,尼古拉·特斯拉于1893年提出了自己的設想,1897年申請了專利,所以美國政府于1943年特斯拉本人去世后不久認定他的專利有效,從而可以不用給意大利人的公司付出巨額專利費。
圖14. 馬可尼和他發(fā)明的無線電收發(fā)報機 接下來的40年內,無線電技術在西方強國之間有了一定的發(fā)展,并在一戰(zhàn)和二戰(zhàn)中嶄露頭角。值得一提的是,1920年代,日本教授八木秀次發(fā)明的“八木天線”也曾被用于無線電傳輸?shù)膶嶒炛校f明日本人在科技領域已有一定的進展。但是僅有天線技術是不夠的,收發(fā)報機所必須的晶體管、振蕩器的制造和檢測還需要電子工業(yè)的平衡發(fā)展。
圖15. 八木秀次和以他名字命名的“八木天線” 軍隊已經等不及了,日本海軍最早從九六式二號二型艦上戰(zhàn)斗機(A5M2b)開始就大規(guī)模列裝無線電裝置,初期裝備被定型為“九六式空一號無線電話機”。功能上可以支持語音傳輸,也可以收發(fā)電報。從最初的使用效果來看尚可。
圖16. 日本海軍劃時代的艦上戰(zhàn)斗機,全金屬下單翼并標配無線電的九六艦戰(zhàn) 隨后在海軍十二試艦戰(zhàn)招標時,1937年10月發(fā)布招標規(guī)格修訂版里就明確提出過"必須帶有一套完整的無線電設備"的要求,具體來說就是要包含“九六式空一號”和一具無線電測向儀。
圖17. 九六式空一號改1型無線電設備的規(guī)格說明
圖18. 九八式空一號無線電收發(fā)報機的安裝示意圖 為什么在九六艦戰(zhàn)還湊合的裝備,到了零戰(zhàn)上就不行了呢?問題出在發(fā)動機上。九六式二號艦戰(zhàn)(A5M2)用的是中島壽2改3型發(fā)動機,九缸,九六式四號艦戰(zhàn)(A5M4)用的是中島壽41型和壽41改型,也是九缸的。
圖19. 帶無線電天線的九六艦戰(zhàn),蒼龍?zhí)柵炤d機w-102,對手是國軍第5大隊25中隊2503號機,飛行員為張慕飛少尉,日軍聲稱2503號機系w-102擊落 零戰(zhàn)的發(fā)動機則有了極大飛躍,驗證機使用的兩款發(fā)動機,無論是三菱瑞星11或是中島榮12,都有14個氣缸,火花塞和發(fā)電機對無線電話機產生了嚴重的干擾,以至于基本上聽不清楚說的什么鬼。說到底還是基礎技術薄弱,無法在短時間內 解決這一疑難雜癥。
圖20. 2503號機墜毀后被日軍控制,此照為日軍占領該機殘骸后拍攝
圖21. 鬼子還創(chuàng)作了不少占據2503號機的畫,反而把2503號機搞成了當時最有國際知名度的一架中國戰(zhàn)斗機 正因為如此,在 太平 洋戰(zhàn) 爭的大部分時間內 ,各前線單位就對這形如聾子耳朵一樣的擺設嫌棄起來,“九六式空一號”主機重達18公斤,在整體空重僅有1680公斤的零戰(zhàn)中,這18公斤冗余就成了部隊爭相拆除的對象。 同時,鋸掉木質外殼的無線電天線也有助于改善氣動外形,換得空速上能有個幾公里的提升。
圖22. 1943年年中,王牌西澤廣義駕駛的零戰(zhàn)22型(A6M3),注意沒有天線,垂尾編號U1-105,但是U1被涂黑以降低可視度 這個風氣最早是從臺南航空隊興起的,該航空隊1941年10月1日在臺灣島南部的臺南成立,首任指揮官為新鄉(xiāng)英誠大尉,飛行員多數(shù)參加過侵華戰(zhàn)爭,裝備也是嶄新出廠的零戰(zhàn)二一型。
圖23. 帶無線電天線的臺南空V-172號機,此時無線電發(fā)報機已經拆除,因此1941年11月26日轉場至三亞時迷航,迫降在湛江海灘,被中國俘獲 拆除電臺和天線的做法很可能在太平洋戰(zhàn)爭爆發(fā)前,也就是臺南空成立之初就已經這么做了,因為臺南空的一個中隊受命在開戰(zhàn)前數(shù)日經過海南島轉場至越南,結果遭遇惡劣天氣迷航駛入廣東省湛江的海灘,被中國軍民繳獲。
圖24. 被俘獲的V-172,后來被修復,輾轉轉送到美國研究,最典型的特征是發(fā)動機罩后方的魚鰓狀蒙皮 臺南空的這種做法后來被更多的前線單位仿照,前線指揮官知道這也是為保命不得不采取的做法,因此都是睜一只眼閉一只眼。 仔細觀察的話,很多人做臺南空的零戰(zhàn)二一型模型,都會去掉天線。
圖25. 拉包爾東機場上大量停放的零式戰(zhàn)斗機和九六艦戰(zhàn),時間可能是1942年中,注意各機的無線電天線還都在
圖26. 電影《激情燃燒的零戰(zhàn)》截圖,使用小白板進行空中指揮的零戰(zhàn)飛行員 后 來,直到 在零戰(zhàn) 52 型( A6 M 5) 系列大規(guī)模裝備的一 式空3號才勉強解決了這個問題。其實也不能說解決,只能說到了能用的 地步,和美國比差的遠,一 式空3 號本來就 是仿制美國仙童公司 的產品。
圖27. 另外一張劇照——打手勢指揮 最為典型的日本空中通訊的案例出現(xiàn)在偷襲珍珠港時,空中指揮官淵田美津雄的座機——赤城號上的“赤尾301”號機就裝備有無線電報機和專門的無線電報員/后射機槍手——水木德信一飛曹。 出于偷襲前保持無線電靜默的需要,淵田采用發(fā)射信號彈的方式來確定偷襲順序,結果鬧出了誤會和笑話。 但在攻擊群已經抵達珍珠港上空,木易成舟時,淵田要求電信員水木德信通過無線電拍發(fā)出“拖拉·拖拉·拖拉”的信號,代表日文“虎·虎·虎”,據說這個信號甚至一直被日本國內的旗艦接收到。
圖28. 《虎虎虎》劇照,正在發(fā)出奇襲成功信號的淵田美津雄,這里可能只是表示機內通話,因為實際上只能用拍發(fā)電報的方式發(fā)出“虎虎虎”的信號 無人知曉當時的艦載零戰(zhàn)隊是否有安裝無線電話機,實際上在整場戰(zhàn)爭中,也很少有日本戰(zhàn)斗機使用無線電的記錄。美方的大馬力飛機并不在意那四十斤設備的重量,對美國人來說,他們已經習慣在無線電的指揮下進行空戰(zhàn)。
圖29. 中途島的野貓明星,約翰·薩奇少校,注意其飛行帽兩耳處有機內受話器,上圖的日本飛行帽就沒有這東西 美方最典型的空中無線電指揮戰(zhàn)例來自于中途島戰(zhàn)役時,當“企業(yè)”號飛行聯(lián)隊長小克拉倫斯·麥克拉斯基中校率領的兩個俯沖轟炸機中隊抵達日本機動部隊上空時,他下令由第六偵察轟炸中隊(VS-6)去炸左側稍近的“加賀”號,第六俯沖轟炸中隊(VB-6)去炸右側稍遠的“赤城”號,但是VB-6的中隊長貝斯特上尉認為他們才應該去炸“加賀”,加拉赫上尉的VS-6飛在前面,應該去炸更遠的“赤城”。
圖30. 《決戰(zhàn)中途島》劇照,迪克·貝斯特上尉的飛行帽上也有受話器 就是在這種誤會下,麥克拉斯基通過無線電通話下達的指揮命令沒能得到徹底的執(zhí)行,貝斯特的解釋是當時發(fā)生了單向信道的傳送沖突,所以他沒有接收到命令云云。實際情況就是,VS-6和VB-6都開始對著“加賀”號俯沖下去,大吃一驚的貝斯特緊急帶著自己的三機小隊重新拉起,飛去找“赤城”的麻煩,并且奇跡般地以貝斯特本人投下的那顆命中彈扭轉了中途島戰(zhàn)役的戰(zhàn)局。
圖31. 《決戰(zhàn)中途島》劇照,日方“飛龍”號飛行員的反擊,注意飛行帽上沒有受話器 日軍這邊連艦載大規(guī)律無線電通訊也相當不靠譜。1944年10月爆發(fā)的菲律賓大海戰(zhàn)中,原本計劃栗田健男的第一游擊部隊和突入蘇里高海峽的第二游擊部隊應該是同時進攻,但是由于不靠譜的無線電通信,一些重要的電報電文沒有被對方接收到,最后還是搞成了分別送死的一個結果。
圖32. 最后的戰(zhàn)列艦決戰(zhàn)——蘇里高戰(zhàn)役,日方南北多個編隊之間的無線電通訊極其混亂 戰(zhàn)爭后期,美國人對無線電的使用更加依賴,在馬里亞納大海戰(zhàn)中,雙方均出動了數(shù)百架飛機進行空戰(zhàn),尤其是6月19日航空母艦對戰(zhàn)的第一天,日軍艦載機出動三個波次,美軍470架艦載戰(zhàn)斗機大部分都升空攔截,一日間誕生了大量王牌,為了描述興奮之情,美軍的無線電里一片歡騰,以至于大量信道都被占用,這些在許多參戰(zhàn)飛行員的回憶錄中均有描述。
圖33. 馬里亞納海戰(zhàn)中,“列克星敦”號艦載戰(zhàn)斗機飛行員阿歷克斯·弗拉丘在降落后舉起六個手指,代表六個擊落戰(zhàn)果,成為此戰(zhàn)經典照片 說起來好像美國人的無線電通話也不是很靠譜,不過仍然比大多數(shù)時候僅靠比劃的日本人強太多了。
圖34. 正在飛越新幾內亞島中央的歐文斯坦利山脈的臺南航空隊,注意全部飛機都鋸了天線 再補一張 臺南空的彩繪照片, 這里可以看到隸屬于不同小隊的臺南空的零戰(zhàn)21型,但是所有戰(zhàn)斗機都鋸掉了那個累贅的天線。
圖35. 陸航第246戰(zhàn)隊的二式單戰(zhàn)“鐘馗”,注意安裝在座艙前方的天線 日本 陸軍航空隊是從九七式戰(zhàn)斗機 乙型開始加裝無線電, 陸軍的型號叫做 九六式飛三號無線機,同樣也是具備 通話加電報功能,后來改良的型號被稱為九九式飛三號、 四式飛三號,和海軍的 同類產品一樣,存在因發(fā)動機 干擾而導致的嚴重通話不清問題。
圖36. 川崎公司造三式戰(zhàn)“飛燕”,天線位置在座艙后方 有意思的是,部分陸航戰(zhàn)斗機將天線安裝位置移至座艙前方,原因不明,但我覺得主要原因應該不是特意跟海軍抬杠。
圖37. 著名的神風出擊照片 上面是一張著名的“神風”出擊照片,主角是一架一式戰(zhàn)隼,座艙前方的天線清晰可見,機內無線電已拆除。這張照片拍攝于1945年4月12日上午,該機隸屬陸軍特別攻擊隊第20特別振武隊,穴沢利夫少尉座機(后來追授大尉),出發(fā)地為知覧機場,當?shù)亟M織了知覧町立高等女學校的學生在送行,這天陸軍特攻機一式戰(zhàn)共有8架未歸還。這天就是菊水二號作戰(zhàn)和第二次航空總攻擊的那天。 (中國集群通信網 | 責任編輯:李俊勇) |



