Dambusters 70 години по-късно: Барнс Уолис - инженер преди своето време

Anonim

Dambusters 70 години по-късно: Барнс Уолис - инженер преди своето време

Забележителна PeopleFeature

Джеймс Холоуей

17 май 2013 г.

8 снимки

Филм все още на подскачащи бомбен процес (Снимка: BAE Systems / SSPL)

Това е седемдесет години до деня, откакто № 617 ескадрилата на Кралските военновъздушни сили се завръща от операция "Шастит", в която специални проектирани бомби подскачали в атака срещу мощите на Мьоне, Сопе и Едер в Германия през Втората световна война. Макар че подсказващата бомба е без съмнение изобретателската, за която Барнс Уолис е най-известна (благодарение изобщо на неговото изобразяване във филма " Дъмбъстърите" ), другата работа на Уолис преди, по време и след Втората световна война беше от голямо значение. в някои случаи, далеч от времето си. Gizmag разговаря с д-р Андрю Наум, главен куратор на технологиите в Музея на науката, където са архивирани много от документите на Уолис, за въздухоплавателни средства с въртящо се крило, земетресени бомби, невероятни уроци по математика и геодезически Уелингтън бомбардировач.

Gizmag: Колко неприятно е развитието на подскачащата бомба?

Д-р Андрю Наум: Мисля, че концепцията беше наред. Проблемът беше, че той се държи заедно. Концепцията за ротация, прескачането, беше доста звучаща. Мисля, че е по-скоро механичен, инженерно, да издържи на спада. Свърза се с определена височина и много точна ниска височина, но също и укрепване на корпуса. Беше съвсем гениално нещо, тъй като гръбнакът, който му беше придал, беше там, за да му даде сила за повдигане. Накара прожектора да се спусне по стената на язовира, щом стигне до нея, и той бе отбелязал чертежа, както виждате, странична сила и този флуиден динамичен ефект, наречен Magnus ефект. Това е нещо по-сложно от това, което изглежда като чудесно голямо въртящо се кошче за смет.

ГМ: Смятате ли, че историческият поглед към операция "Шасти" се промени през годините; например по отношение на признаването на германските жертви и реалистична оценка на военното му въздействие?

AN: Имате ли предвид хората, които предполагат, че стратегическите бомбардировки са били неефективни като цяло? Вие наистина се намирате в съвсем нова област. Този въпрос трябва да попитате за цялата стратегическа атентационна кампания, а не само за нападенията над язовирите. Това е един от елементите в него. Има реплика, че след войната имаше много мнение, че бомбардировките са били относително неефективни, но това все още е открито за обсъждане. Една от по-икономическите истории на войната от страна на Адам Тоуз, " Плащания за унищожение", започна да подсказва, че тя е по-ефективна, отколкото обикновено се мисли. Говоря за стратегическо бомбардиране като цяло, а не само за нападенията на язовирите. Не казвам това мнение. Просто казвам, че въпросът е бил отворен отново на академично ниво. Мисля, че още нещо, което си заслужава да се каже, е, че нападенията никога не са били повтаряни и мисля, че се стигна до извода, че след като веднъж са изненадали и са имали много тежки жертви на атакуващите сили, никога не биха могли да се върнат и да направят същото нещо, особено с дългия бавен подход, който бомбата изискваше.

Уолис пристигна в идеята за подскачаща бомба, когато си помисли как той, като инженер, може да помогне за съкращаването на Втората световна война. Неговата идея беше, че бомба, изпусната от самолет, може да се накара да се спусне по повърхността на реката, преди да удари язовир, където ще потъне и да детонира. Отскачането би позволило избягването на мрежи против торпеда, поставени в реката, за да се защитят язовирите и да се позволи на бомбата да избухне в непосредствена близост до язовира, където би била най-ефективна и потенциално нарушена. Бяха извършени многобройни тестове, преди да стигнем до конструкцията на бомбата за поддържане на боклука и да определим оптималната височина на гръбнака и капацитета. На 16 май 1943 г. 19 модифицирани Ланкастър Бормбърс си тръгнали в мисията си да унищожат язовирите Möhne, Eder и Sorpe в опит да разрушат нацистките линии за доставка. След няколко опита оръжията Möhne и Eder бяха нарушени, въпреки че язовирът Sorpe получи по-малко щети. Осем самолета бяха изгубени, като 53 от 56-те екипажа бяха убити. Смята се, че мисията е довела до повече от 1300 причини на земята, много от които са отвъдморски работници. Мисията е извършила нацистка военна машина, като обаче разруши 25 моста, 11 фабрики и различни други мини и инфраструктура и още много други.

Г. М .: Има ли някакви предмети в архива на Музея на науката, които хвърлят светлина върху операцията "Насилие"?

АН: Има много документи за това. Има много ранна скица, която според мен е много интригуваща, защото показва, че концепцията се е формирала много рано в съзнанието му. За мен едно от най-интригуващите неща за него е, че той не е имал отношение като тактик, ако искате. Той просто се замисли за този план, как може да удари икономически ефективен удар, а след това започна да лобира хората. Така че филмът има някои елементи на истината, като той е отхвърлен от официално, но в същото време имаше доста апетит във Великобритания за това, което трябва да кажа.

това, което хората на Чърчил наричат ​​забавни оръжия, които биха могли да работят по нов начин. Бихте могли да включите в това, че някои от танковете, които се приземиха на Д-Ден, пристанищата на Мурбъри, тръбопроводът под океана, който донесе петрол през канала, както и плаващите летателни самолети, които никога не са били построени, смес от дървесни стърготини или дървени стърготини и вода, предназначени за сглобяване в Канада и теглени от брега за битка.

Барнс Уолис 'скица, очертаваща неговата подскачаща бомба концепция (Снимка: BAE Systems / SSPL)

GM: Уау.

AN: Това не е Барнс Уолис. Но отчасти защото Чърчил имаше много изобретателен ум и беше очарован от изобретения, доста време беше отделено на неконвенционални, нови оръжия. Той имаше ефект в Първата световна война за приемането на резервоара; а не неговата единствена идея, но той беше говорител на това.

GM: Какви бяха най-забележителните постижения на Барнс Уолис преди или след Втората световна война?

AN: Имаше доста разнообразна кариера и започна да проектира дирижабли.

GM:.

накъде стигаме в геодезическата си корпуса?

AN: Да. Предизвикателството за дирижабъл е, че трябва да направите много голяма структура, която е стабилна и твърда. То се отнася точно до това, което казахте, геодезическа структура, използвана впоследствие за Уелингтън Бомбер.

ГМ: Каква беше силата на геодезията?

АН: В известен смисъл може да се каже, че това е вид структура на баскетболната мрежа, която разпределя натоварванията сравнително напълно около фюзелажа, което до известна степен означава, че е доста устойчива. Има и други товарни пътеки, ако част от тях е изстреляна. Ще го получиш, ако на няколко места опъваш струна върху тиквички [тиквички].

Геодезичният корпус, разработен от Уолис през 30-те години на миналия век, е структура на баскетболи, която описва аеродинамичната форма на самолета, а не аеродинамична кожа, поддържана от лъч. Чрез пресичане на геодезични елементи върху извита повърхност, натоварванията при усукване на всяко от тях се отменят, отчитайки голямата си сила. Геодезичният принцип е използван в газовата чанта на дирижаба Vickers R100, чийто дизайн Водис е довел. Геодезическият дизайн впоследствие е приложен към бомбардировача на Уелингтън. Въпреки че този метод на конструиране отнема повече от монокок техники, те са довели до силни самолети. Има няколко сметки, че Уелингтън се връща безопасно, макар и доста по-малко от непокътнат, след нападения над Германия, като тези на снимката по-горе, тежко повредени от противовъздушна пожар по време на нападение над Дуисбург през 1943 г.

Нещо, което да наблюдаваме за Уелингтън, е, че в известен смисъл това е междинна технология. Тя не е подчертана кожа, която се превръща в конвенционален начин за изграждане на самолети, което някои хора наричат ​​монокок. Всички американски бомбардировачи са такива, те са построени като самолети. Така че кожата носи част от товара. Но отново това е може би по-критичен за безопасността начин за проектиране на [самолет]. Ти имаш подчертана кутия, каквато беше. Вероятно си позволявате да изгубите по-малко, отколкото можете, с Уелингтън. Атмосферен въздухоплавателни средства също са зависими от вътрешните греди. Няма такова нещо като самолет, където кожата е целият структурен елемент. Това просто е въпрос на опит да се използва кожата, така че тя да допринася и не е просто паразит.

Ако погледнете вътре в Боинг или в Еърбъс, има твърдост навсякъде и по протежение на надлъжните части и определени греди в крилото, дълбоки вътрешни щитове. Номерът е да направи кожата да допринесе чрез напрежението. Тя не може да допринесе по никакъв друг начин, защото се притиска в компресия. Тя може да допринесе, когато се втвърди и част от техниката на проектиране на въздухоплавателни средства е да се добавят или машинят канали, които да помогнат в известна степен да устоят на компресията. Основният му принос обаче е в напрежение, така че може да се каже, че когато самолет летят стабилно, там е напрегнато поле в под повърхността на крилото. Доброто нещо, независимо дали става въпрос за самолетоносач или за бомбардировач, е, че това прави структурно по-ефективно.

Така например ураганът всъщност е изграден върху някаква рамкова структура (не е като Уелингтън, защото няма тези диагонално пресичащи се членове, но все още е система от рамки, които е в крайна сметка това, което е Уелингтън), претеглени повече от Spitfire, имаха една и съща мощност, един и същ двигател, така типично, Spitfires бяха по-бързи, по-бързи до височина и имаха по-голяма надморска височина. Натоварената кожа я направи структурно по-ефективна, по-лека поради размера и силата си, което означава, че нейното представяне е по-добро. Ако това беше бомбардировач, това би означавало, че той носи повече полезен товар, но това всъщност не е така с Spitfire.

За да не дискредитирате или да пренебрегвате урагана, това е разликата между предишната технология и новата, подчертаната кожа. Във Уелингтън казвам, че това е междинна технология, защото баскетперата държи самолета заедно и след това е покрита с ирландско ленено бельо, така че това, което държи въздуха навън, е доста добре.

повечето биплани бяха построени по този начин. Това беше междинна стъпка между предишните рамкирани самолети и стресната кожа. Бихте могли да кажете, че е подходящо за неговия ден, но денят му е преминал.

GM: Какво ще кажете след войната?

АН: Ефектът от влиянието му е много интересен. След войната той се превърна в техен технологичен мислител напред с тези проекти на безконечни въздухоплавателни средства с променлива геометрия, въздухоплавателни средства с въртящо се крило, диви гъски и препускащи хиперзвукови или свръхзвукови самолети. Той също така предложи флоти на ядрените товарни подводници, които ще помогнат на Великобритания да остане в центъра на световната търговия.

GM: Каква беше целта му със свръхзвукови самолети?

АН: Много висок полет на Мах-номер, свиващ света.

На този етап неговата перспектива е, че Великобритания се нуждае от култивиране на високи технологии в новия свят, за да остане на повърхността. Той изнесе една лекция, озаглавена "Силата на Англия" на различни места, като се занимаваше с това и твърдейки, че Великобритания трябва да е новаторска и да строи или да отпада. В случай на самолетни самолети, той не убеди никого да последва. Така че в далеч той беше малко пророк, който плаче в пустинята в следвоенен период.

GM: Това ли е тема през цялата си кариера?

AN: Не, не мисля така. Той е имал почти пълен контрол върху дизайна на R100 [дирижабъл], и летеше до американеца и се завърна успешно, около времето, когато R101 се срина в Beauvais. Имаше две дирижабли, национална [R101] и Vickers комерсиална [R100]. Мисля, че той беше взет много сериозно. Той беше отговорен за това, както и с Уелингтън. В действителност той става, като Vickers 'главен дизайнер през 1936.

той трябваше да носи отговорност за Супер Марината, която разработи Spitfire, но не мисля, че наистина работи. Не мисля, че има толкова голямо влияние върху работата на "Супермарина". Това обаче беше случайно, защото той проектираше самолета на "Викърс", а неговият авторитет за това не беше оспорен.

След войната Уолис се обърна към въпроса за свръхзвуков полет и разработи концепции за няколко такива самолета, които той нарече аеродинамични. Концепцията му "Дива гъска" беше забележителна за позицията на крилата към задната част на самолета. Това беше да се противодейства на опитността на ротационните сили да бъде солидно тяло, движещо се във въздуха под ъгъл - въпрос, за който той е бил предупреден благодарение на опита си за проектиране на дирижабли. Крилата ще се завъртят, за да управляват плавателния съд и да се върнат обратно, за да постигнат по-голяма скорост. Wild Goose се оказа успешна като модел, но беше отменена в началото на 50-те години, преди да бъде завършена пилотната версия. Следващата му концепция за лястовиче, показана на снимката по-горе, използваше и люлеещо крило, но в конфигурация на делта. След като обещаваше ранни тестови полети, загубата на тестов модел, последвана от военни съкращения, се извърши за развитието на самолета. Работата му е изградена в Съединените щати, макар и без участието на Уолис или Викърс. (Изображение: rp-one.net)

ГМ: Продължи ли да проектира бомби след войната?

АН: Не мисля така. След отскачащата бомбардировка той работи върху бомби за проникване в свободно падане [по време на войната]: Талбой е един. Те са били използвани върху бетонни конструкции като стартовата площадка V-2, която се строи в гората близо до Кале. Сайтът е бил Уотън, и се издига огромна бетонна структура за производство на течен кислород и пускане на V-2s. Не съм сигурен, че нейната функция е била напълно разбрана от Великобритания, освен че знаеха, че това не означава нищо добро. Беше бомбардирана, мисля, на определени етапи от нейното изливане на съветите на семейство МакАлпин. Това е само слухове, може да искате да го проверите. Не знам кой щеше да бъде МакАлпин, но един от големите предприемачи каза [на въпроса] кога е най-доброто време да го бомбардират и мисля, че отговорът беше, когато беше почти настроен, но не и когато тя все още беше твърде мека, за максимално разстройство. И все пак можете да го видите. Това е огромен огромен блок - повече от блок - това беше крепост - укрепена фабрика, мисля, че бихме могли да я наречем и стартираме. И всичко това леко се срива в един ъгъл в резултат на нападението. Това бяха бомби на Талбой.

Тук Нахум се позовава на "Блокхаус д'Епелекис" (построен през 1944 г.), понякога наричан Утрен след близкия град, който е бил подложен на многобройни нападения по време на войната, включително от бомби на Талбой. Нападението в "Талбой" е било повлияно от сър Малкълм МакАлпин, който съобщи, че атаката трябва да бъде извършена преди бетонът да е поставил. Въпреки това, Gizmag все още не е в състояние да провери това със сигурност.

АН: Използваха ги и за оръжие, което представляваше фиксиран пистолет (V-3 оръдието), който трябваше да стреля в Лондон в Мимойек. И те се използват върху писалки с въдици, които са силно подсилени с бетонни арки.

ГМ: В сухия док имаш предвид?

AN: Искам да кажа инсталацията им за операционни центрове. Идеята е, когато се върнаха във Франция или Германия, влязоха в тези закалени писалки. Те наистина бяха плаващи докове. Но мисълта беше, че ако те просто се носеха заедно с кея, те щяха лесно да се разпаднат с конвенционален набег, което е вярно. Мисля, че бомбите на Барнс Уолис също са били използвани за нападение на виадукти, железопътен виадукт, както и. Те ги наричат ​​земетресени бомби и идеята е, че те ще постигнат свръхзвукова скорост при свободно падане и ще проникнат дълъг път в земята или в структурата, така че те не са се разбивали по въздуха, Тя се оказа забележително ефективна и изненадващо е, че бомбата действително може да издържи, без да се разпада.

ГМ: Има ли други изпъкнали елементи в колекцията "Барнс Уолис" на Музея на науката?

Едно от нещата, които хората намират за интригуващо и доста очарователно, е, че той ухажва съпругата му, наречена Моли Блоксам, когато е на 30-годишна възраст и е на 17 години и е на път да отиде в университетския колеж в Лондон. И той поиска разрешението на баща си и той каза, че няма да се противопостави, или ще се съгласи с това, ако Барнс Уолис преподава математиката си. Дъщеря им, Мери Стоп-Роу, публикуваха това в книга, озаглавена " Математика с любов", и те бяха някакви лични писма с уроци по математика в тях.

Update 20.05.2013: Тази статия беше променена, за да отрази, че Upkeep, а не Highball, е прякорът на последния дизайн на бомбардировките. Благодарение на читателите, които посочиха това.

Филм все още на подскачащи бомбен процес (Снимка: BAE Systems / SSPL)

Филм снимки на подскачащи бомбен процес, подписан от Барнс Уолис (Снимка: BAE Systems / SSPL)

Скоростта на бомбардировача (Снимка: BAE Systems / SSPL)

Уолис пристигна в идеята за подскачаща бомба, когато си помисли как той, като инженер, може да помогне за съкращаването на Втората световна война. Неговата идея беше, че бомба, изпусната от самолет, може да се накара да се спусне по повърхността на реката, преди да удари язовир, където ще потъне и да детонира. Отскачането би позволило избягването на мрежи против торпеда, поставени в реката, за да се защитят язовирите и да се позволи на бомбата да избухне в непосредствена близост до язовира, където би била най-ефективна и потенциално нарушена. Бяха извършени многобройни тестове, преди да стигнем до конструкцията на бомбата за поддържане на боклука и да определим оптималната височина на гръбнака и капацитета. На 16 май 1943 г. 19 модифицирани Ланкастър Бормбърс си тръгнали в мисията си да унищожат язовирите Möhne, Eder и Sorpe в опит да разрушат нацистките линии за доставка. След няколко опита оръжията Möhne и Eder бяха нарушени, въпреки че язовирът Sorpe получи по-малко щети. Осем самолета бяха изгубени, като 53 от 56-те екипажа бяха убити. Смята се, че мисията е довела до повече от 1300 причини на земята, много от които са отвъдморски работници. Мисията е извършила нацистка военна машина, като обаче разруши 25 моста, 11 фабрики и различни други мини и инфраструктура и още много други.

Барнс Уолис 'скица, очертаваща неговата подскачаща бомба концепция (Снимка: BAE Systems / SSPL)

Геодезичният корпус, разработен от Уолис през 30-те години на миналия век, е структура на баскетболи, която описва аеродинамичната форма на самолета, а не аеродинамична кожа, поддържана от лъч. Чрез пресичане на геодезични елементи върху извита повърхност, натоварванията при усукване на всяко от тях се отменят, отчитайки голямата си сила. Геодезичният принцип е използван в газовата чанта на дирижаба Vickers R100, чийто дизайн Водис е довел. Геодезическият дизайн впоследствие е приложен към бомбардировача на Уелингтън. Въпреки че този метод на конструиране отнема повече от монокок техники, те са довели до силни самолети. Има няколко сметки, че Уелингтън се връща безопасно, макар и доста по-малко от непокътнат, след нападения над Германия, като тези на снимката по-горе, тежко повредени от противовъздушна пожар по време на нападение над Дуисбург през 1943 г.

След войната Уолис се обърна към въпроса за свръхзвуков полет и разработи концепции за няколко такива самолета, които той нарече аеродинамични. Концепцията му "Дива гъска" беше забележителна за позицията на крилата към задната част на самолета. Това беше да се противодейства на опитността на ротационните сили да бъде солидно тяло, движещо се във въздуха под ъгъл - въпрос, за който той е бил предупреден благодарение на опита си за проектиране на дирижабли. Крилата ще се завъртят, за да управляват плавателния съд и да се върнат обратно, за да постигнат по-голяма скорост. Wild Goose се оказа успешна като модел, но беше отменена в началото на 50-те години, преди да бъде завършена пилотната версия. Следващата му концепция за лястовиче, показана на снимката по-горе, използваше и люлеещо крило, но в конфигурация на делта. След като обещаваше ранни тестови полети, загубата на тестов модел, последвана от военни съкращения, се извърши за развитието на самолета. Работата му е изградена в Съединените щати, макар и без участието на Уолис или Викърс. (Изображение: rp-one.net)

Тук Нахум се позовава на "Блокхаус д'Епелекис" (построен през 1944 г.), понякога наричан Утрен след близкия град, който е бил подложен на многобройни нападения по време на войната, включително от бомби на Талбой. Нападението в "Талбой" е било повлияно от сър Малкълм МакАлпин, който съобщи, че атаката трябва да бъде извършена преди бетонът да е поставил. Въпреки това, Gizmag все още не е в състояние да провери това със сигурност.