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擦亮戰場的“千里眼”

2008-01-01 00:00:00
青少年科技博覽(中學版) 2008年5期

二戰初期,德國利用閃電戰術,快速占領了歐洲大半土地。在這個過程中,德國空軍成了一支王牌軍,一度掌控了歐洲的制空權,不過,好景不長,在跨海攻擊英國時,王牌軍卻出師不利。

在1940年夏天的“不列顛戰役”中,德軍曾出動2600多架轟炸機和殲擊機,大規模空襲英國本土。但不論是白天入侵還是夜間偷襲,德軍飛機總是遭到重創。原來,英國建立了一個包括偵察警戒雷達、地面引導雷達、飛機截擊雷達、高炮控制雷達和探照燈雷達等20多個地面雷達站組成的“本土鏈”雷達網,等著敵人進入陷阱。

意外發現電磁波反射

雷達(RadaP)是“無線電偵察與測距”縮略語的中文譯名,它是利用所發射的電磁波被障礙物反射的原理確定目標方位和距離的電子裝備,通常由收發天線、發射機、接收機和顯示器組成。

如同人類,雷達也有一個從孕育到誕生的過程,是眾多優秀科學家集體智慧的結晶。

早在1897年,在俄國“阿非利加”號巡洋艦和“歐羅巴”號教練艦上,“無線電之父”波波夫(另一位有此美譽的是馬可尼)和助手雷布金進行了無線電通信試驗。他們在試驗過程中意外地發現,當“伊林中尉”號巡洋艦從“阿非利加”號和“歐羅巴”號之間穿過時,他們兩人互相發出的無線電信號突然消失了,對方都收不到。起初,他們有些著急,但這種現象一再發生,他們又高興了起來。就這樣,他們成了較早發現“金屬物體會反射電磁波”的人。1900年,美國物理學家特斯拉也公布了有關電磁波反射作用的論文。此后,運用電磁波反射作用的研究成為了熱門課題。

雷達代替盲人預測空襲

1914年,美國無線電學家福斯特利用電磁波遇金屬物體反射回來的回波,成功測出了自己與該物體間的距離。這便是科學界所稱的“雷達胚胎”。

這期間,歐洲爆發了第一次世界大戰。英國接連遭受德國飛機和飛艇的瘋狂空襲,損失慘重,苦不堪言。英國政府為提前發出空襲警報絞盡腦汁,甚至采取了利用聽力敏銳的盲人的劣招:他們挑選聽力特別好的盲人到倫敦最高的樓頂上去聽有沒有敵機來襲。結果證明這招兒并不成功,因為盲人聽到敵機的轟鳴聲開始呼喊時,敵機的轟炸也已經開始了。

因為屢遭空襲,英國人對雷達的興趣就顯得比其他國家更加濃厚,投入也更多。他們開始尋求用新興電子技術來對付空襲的方法,千方百計地搜集國外研制雷達的信息,同時對自己的研究嚴格保密。他們注意到,1922年意大利人馬可尼提出了應用雷達設計藍圖——“電磁波方位探測器”;還知道1926年奧地利人勞里已經制造出可使用的雷達,并獲得了技術專利。1936年,英國人終于取得了重大進展,電子科學家w·瓦特研制出了世界上第一部探測飛機用的防空警戒雷達。不過,這個消息當時并未公開。

忽視雷達者自吞苦果

幾乎與w·瓦特同時,在電磁波發現者赫茲的故鄉德國,防空警戒雷達研究方面也取得了突破。科技工程人員向德國軍方遞交了一份研制防空警戒雷達的報告。那時主管德國防空的是納粹德國空軍元帥戈林。他擔心如果造出了防空警戒雷達,就會引起強調防空襲的英國人的注意,他們很可能不惜手段竊取技術,反過來威脅德國。于是,考慮再三,戈林下令停止雷達研制,封存相關技術資料。在他看來,世界上沒有防空警戒雷達,他指揮的德國空軍便能橫行天下了。1938年,當得知英、美已經研制并在使用雷達的情報后,戈林趕緊下令重新開始研制雷達。可是,此時的德國雷達技術已被英、美遠遠地拋在了后頭。

早期雷達也曾戲弄過日本。1930年,美國人斯比奇向日本海軍推銷自己研制的試驗型雷達,但是日方主管人員對此沒有認識,50萬美元的要價被他們壓到10萬美元仍不罷休。就在這時,美國空軍搶先買下了這項技術,而且不允許日本再接觸斯比奇,嚴格控制雷達技術外傳。此后,美國人馬不停蹄,繼續攻關。1937,他們研制出了世界上第一部機載雷達。太平洋戰爭爆發后,美國軍艦借助雷達痛擊日本軍艦,而日本海軍官兵依然渾然不知雷達為何物!因此在日本流傳有“吝嗇30萬美元,葬送日本海軍”的笑話。

再看英國,因為有了自己的雷達防御系統,面對氣勢洶洶的德國空中大軍他們沉著鎮定。雷達站把德軍空襲方向、批次和飛機數量及時上報給指揮部。英軍飛機和高射炮有備而動,沉重打擊了德軍,有200架德軍飛機被擊落。爾后來襲的德軍飛機損失更重,元氣大損,再也恢復不起來了。

空中不行,德國又打潛艇戰。開始,德軍占了不少便宜。可當英軍在反潛飛機裝上機載雷達后,形勢就變了。英軍機載雷達在很遠的地方就能發現上浮的德軍潛艇,而德軍潛艇發現不了它,只能當英軍戰機的靶標。德軍潛艇轉而采取白日下潛夜晚上浮充電的方法,這仍然逃脫不了英軍打擊,有200艘德軍潛艇被擊毀。殘缺不全的德軍潛艇部隊痛切地嘗到了“忽視雷達技術”的苦頭。

二戰期間,在對海空警戒、炮瞄和引導攔截敵機等軍事需求的牽引下,雷達技術得到飛速發展。

戰后,雷達在應用方面以驚人的速度擴展。現在,隨著電子信息技術的飛速發展,各種新類型的雷達不斷涌現,進一步提高了作戰指揮效能和軍隊的聯合作戰能力。

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