從飛行器投擲炸彈

在這個科學軍備時代,每一項與戰爭藝術相關的發明都會被仔細權衡其軍事用途。氣球、電報、電話、汽車、摩托車,以及最近的無線電報,都已證明它們能夠推動可怕的戰爭遊戲,因此已被新增到軍隊的標準裝備中。當狂熱者們高呼世界和平的到來時,沉默寡言、不帶情感色彩的戰爭哨兵們正急切地獲取每一件可能在下一次武器衝突中給予他們優勢的裝置和發明——也許是世界上最偉大的戰爭!

對於軍事人員來說,戰爭是一門科學;沒有感傷的理論或幻想會進入他們冷酷的計算;除非能夠提高其戰爭引擎的效率和破壞力,否則任何時代的夢想都無法吸引他們。因此,當世界各地都在傳言人類已經飛起來了,一種比空氣重的機器真的從地面升起時,軍事當局並沒有讓熱情衝昏頭腦;他們“關注”了這項新發明,而更進步的國家則採取措施認真測試它,以期將其用於戰爭。在不到三年的時間裡,它在偵察和勘察工作中的實用性,甚至是必要性,已被毫無疑問地證明,因此,飛行員已經在軍事機構中佔據了一席之地,航空兵團已成為軍隊組織的一部分。從最近演習的發展來看,可以有把握地預測,在下一次大戰中,最初的戰鬥衝突將發生在偵察機中隊之間,許多英勇事蹟將激發未來歷史學家的筆。

最近,關於將飛行器用作破壞性武器的說法和文章很多。“炸彈”投擲一直是近期航空展的熱門專案,熱情的記者們充分發揮了他們的想象力,結果是城市被摧毀,堡壘被拆除,戰艦被擊沉。然而,必須指出的是,所有這些測試都是在三百英尺或更低的高度進行的,在這個高度,飛機在機槍、榴霰彈、速射炮甚至步槍火力面前都毫無勝算。當我們考慮到飛機在合理安全的高度飛行時,比如在一到兩英里之間,準確投擲彈丸的問題就變得很困難,科學計算必須取代猜測。


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假設已經開發出或將要開發出一種相當精確的投擲彈丸的方法,讓我們詢問一下可以造成什麼損害。

第一,對抗軍隊。——在戰鬥開始時,通常約有三分之一的部隊以散兵線部署在火線上,而其餘三分之二的部隊則集結在火線後方的支援和預備隊中,這些位置可以最好地保護他們免受敵人的火力攻擊。這些支援和預備隊以密集隊形集結,他們不能過度展開,因為指揮官必須控制他們,以便隨時快速增援其火線的薄弱或受威脅部分。更遠的後方是輜重隊、炮兵陣地、交通線、補給站等。因此,對野戰軍隊作戰的飛機可能會使用榴霰彈,這是一種裝滿數百顆子彈並配備定時引信的爆炸彈,以便在行軍中的部隊、支援部隊、預備隊、輜重隊、營地等上方爆炸。榴霰彈被認為是現代戰爭中最有效的彈丸之一,不需要軍事專家也能想象它會對成群的部隊造成何等破壞。此外,這種武器計程車氣打擊效果將是巨大的。

第二,對抗城市。——在針對城市的行動中,飛機將使用燃燒彈,這是一種裝有某些材料的小型炸彈,這些材料在接觸時會點燃易燃物。可以攜帶數十枚這樣的炸彈,幾架飛機很快就能引發一場大火。消防部門的任何行動都可能很快被一些榴霰彈“澆滅”。

第三,對抗防禦工事。——任何熟悉海岸防禦工事的人都知道,那裡安裝的大炮的精度完全取決於測距系統。這些系統有兩種型別,水平系統和垂直系統。兩種系統都依賴於或多或少精密的儀器,這些儀器安裝在建築物中,這些建築物被遮蔽並受到海港的保護,但不受天空的保護。事實上,它們必須高於胸牆,以便獲得朝向海港的暢通視野。因此,沒有必要挑出單獨的炮位和火炮進行摧毀,只需要將裝滿高爆炸藥(例如,苦味酸炸藥)的鋼製彈丸投擲到測距基地的上方或附近即可。一旦這些基地失效,昂貴的火炮就會變得像廢品一樣毫無用處。彈藥庫、營房和倉庫也可能被摧毀。

第四,對抗戰艦。——對於飛機來說,最困難的目標可能是戰艦,因為它的尺寸相對較小且移動速度快。夜間襲擊和停泊時的襲擊可能是最常見的;雖然在海軍
戰鬥中,飛機將能夠為騷擾敵人做出很多貢獻。在炮口上方爆炸一些位置合適的榴霰彈,無助於提高它們的精度,而且,更好的是,在上風處爆炸的煙霧彈將大大破壞瞄準精度。然後可以使用高爆炸藥,除非防護甲板得到實質性加強,否則將非常有效。儘管權威人士的意見相反,但筆者認為,一枚裝滿 200 磅高爆炸藥的鋼製彈丸,以每秒 500 英尺的速度撞擊,即使它沒有穿透防護甲板,也會對戰艦造成可怕的破壞。目前的發展表明,早期將建造能夠攜帶 1,000 磅載荷到一英里高度並在那裡停留數小時的飛機。

另一方面,那些仔細研究過這個問題的人認為,在一英里以上的高度飛行的飛機將是一個非常難以攻擊的目標,對於地面上的炮手來說確實如此。得出這個結論的一些理由如下

第一。飛機不侷限於在水平面上運動,而是可以在任何平面上運動。熟悉該主題的人都知道,為了用海岸炮擊中移動的戰艦,有必要提前標繪並使火炮超前於艦船,就像獵槍瞄準鴨子一樣。對於快速移動且可能呈 Z 字形飛行的飛機,標繪速度和方向並超前瞄準將比戰艦的情況困難得多。

第二。高角度射擊中準確瞄準的難度是普遍公認的。

第三。折射,或光線從稀疏介質到稠密介質的彎曲,將使情況變得複雜。

第四。以非常高的角度發射的彈丸,特別是針對在野戰軍隊上空盤旋的飛機,無論是否擊中目標,都將返回發射地點附近。

第五。在近距離內,飛機可能會投擲煙霧彈以遮蔽敵人的視線,原理類似於墨魚。


無論意見如何分歧,歐洲,特別是歐洲,飛機在軍事和海軍用途方面的快速發展,都促使我們最認真地考慮目前我們面臨的海岸和運河防禦工事問題。我們喜歡吹噓我們得天獨厚的地理位置,以及守衛我們港口入口的鋼鐵巨獸。例如,假設十年後,每艘戰艦都配備了飛行器;此外,假設敵方艦隊出現在離紐約五十英里的地方。有必要穿過我們的堡壘才能摧毀大都市嗎?幾乎不需要;一支飛機艦隊將被派遣;一小時之內,它們將飛到城市上空;服從指揮官的無線電命令,它們將在人口稠密的區域上空盤旋,很快那裡就會變成一片火海。天方夜譚?可能如此;但是,鑑於最近飛機在歐洲演習中被廣泛且成功地使用,並且其他國家也在航空領域投入數百萬美元,我們的國會也許應該放棄其通常的節儉政策,撥款一百萬美元,使陸軍和海軍能夠充分測試這種新式武器。國家和個人一樣,有時也會因小失大。

對投擲彈丸問題的仔細研究揭示了它與迫擊炮射擊中出現的問題的某種關係。在迫擊炮射擊中,彈丸的理論彈道是一條拋物線,如圖 1 所示。忽略大氣阻力,拋物線的上升和下降部分:相等且對稱。彈道的頂點是垂直方向的炮口速度已用於克服重力,只剩下水平方向分量的點。從這一點開始,彈丸以重力加速度下落,理論上,它將以與離開火炮時相同的速度擊中與炮口水平的目標。顯然,如果一架飛機以與所考慮的彈道頂點水平的高度移動,並且在包含彈道的垂直平面內,以等於炮口速度水平分量的速度移動,並且應該在頂點處投擲與迫擊炮彈丸重量、大小和形狀相同的彈丸,則投擲的彈丸將採用完全相同的路徑並以與迫擊炮彈丸相同的速度撞擊。換句話說,問題類似於迫擊炮射擊的問題,只需要考慮彈道的一半。

簡要考慮一下,該問題的數學方面如下:如果一架飛機在真空中以每秒 20 米的速度水平移動,應該在 A 點(圖 2)釋放彈丸,則彈丸將採用拋物線路徑,其形式和方程將完全由飛機的高度及其相對於地面的速度決定。這種拋物線的一般方程很容易計算
是,2 = (2v2/g)y;其中 x 是必須釋放彈丸的目標前方的水平距離;y 是離地高度;v 是飛機相對於地面的速度;g 是特定地點的重力常數。知道這個方程第二項中的所有因素,x 的值很容易找到。這給出了一個直角三角形,AOT,圖 2,其中,知道 xy,則可以很容易地計算出在包含目標的垂直平面中,瞄準線(望遠鏡)必須設定的角度 a 才能擊中目標 T。每種飛機速度和每種高度,當代入上述方程時,都會給出不同的三角形,因此,角度 a 的值也會不同。代入每種可能的高度和每種可能的速度將得到一系列角度值,這些值可以很容易地製成表格。

本討論考慮了真空中的彈丸。顯然,大氣阻力會降低彈道,如圖 2 中的虛線所示。因此,上面提到的表格必須針對大氣阻力進行校正,併為風和溼度條件構建額外的校正表。這種校正表將比火炮和海軍實踐中使用的類似表格相對簡單。

筆者是某項專利裝置的發明人,該裝置對進入該問題的所有因素進行了科學的考慮。該裝置由一系列同心環組成,這些同心環以通用方式安裝(即,以彼此成直角的萬向節安裝)。由於重心遠低於支撐中心,因此內環在對稱載入時會呈現水平位置。望遠鏡帶有刻度弧和遊標,垂直於環的平面安裝在內環上。因此,當旋轉時,該望遠鏡的瞄準線會描述一個垂直平面,使操作員能夠為所使用的特定高度和速度標出角度 a。參考圖 2,顯然,當瞄準線與目標 T 相交時,應釋放彈丸。

為了求解上面給出的方程,有必要知道 v,飛機相對於地面的速度。沒有儀器可以測量這個速度;但是,可以使用上面描述的裝置很容易地確定它。

參考圖 3,可以看出,當角度 a 為 45 度時,距離 y 等於距離 x

因此,為了確定對地速度,將望遠鏡設定為與垂直方向成 45 度角,並水平飛行。從氣壓計中知道高度後,請注意何時有明顯的物體(如樹)穿過視野並啟動秒錶。然後將望遠鏡旋轉到垂直位置,並繼續飛行到 B 點,此時樹木將再次穿過視野。在這一點上,停止秒錶。

對地速度將等於高度除以經過的時間。這些速度可以透過將所有可能的高度除以所有可能的經過時間來製成表格。顯然,除非高度非常大,否則整個操作將花費不到一分鐘的時間。

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