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“腌肉桶”的故事,二战昼间精确轰炸

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发表于 2020-1-15 09:00:05 | 显示全部楼层 |阅读模式

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作者:《空军》杂志的特约编辑约翰•科雷尔(John T. Correll)
翻译:李昭辉  
原文发表在2008年10月刊的美国《空军》杂志(AIR FORCE Magazine)
来自空军之翼

  译者注:本文原文发表在2008年10月刊的美国《空军》杂志(AIR FORCE  Magazine)上,原作者是《空军》杂志的特约编辑约翰•科雷尔(John T. Correll)。科雷尔曾担任过多年的《空军》杂志主编,译文所配图片有改动。
  “在德国和日本的天空中,美国陆军航空队的一大基本信念经受了严格的考验。”

背景概述
  在20世纪30年代那个对航空充满热情的年代里,人们普遍宣称陆军航空兵团的轰炸机可以从高空将炸弹扔到一个腌肉桶中。1940年,卡尔•诺顿公司(Carl  L. Norden Inc.)的总裁西奥多•巴特(Theodore H.  Barth)表示:“我们不认为从30000英尺(约9千米)的高空命中一个15英尺见方(约1.4平方米)的目标是一件非常困难的事。”他说这番话的背景是,美国陆军的轰炸机正在使用该公司研制的、与自动驾驶仪相交联的新型M-4轰炸瞄准具。
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“诺顿”轰炸瞄准具

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 楼主| 发表于 2020-1-15 09:00:06 | 显示全部楼层
  西奥多•巴特无疑大大地夸张了。在1940年的日常演习中,陆军航空兵团的轰炸机的平均命中精度为400英尺(约122米,圆概率误差),而且这还是从相对较低的15000英尺(约4.6千米),而不是30000英尺的高度投弹的水平。
  没有人能确定“从高空将炸弹扔到一个腌肉桶中”的传闻起源于哪里。这种说法可能是诺顿公司的总裁巴特创造的,因为此人是“诺顿”轰炸瞄准具最活跃的推广者之一。诺顿公司并不是孤身一人地传播这种说法的:陆军航空兵团的一些轰炸机飞行员骄傲地宣称,他们可以从4英里(约6.4千米)外将炸弹抛入一个100英尺(约30.5米)大小的圈内。
  “腌肉桶”的故事已经广为人知,并被人们所广泛地相信,这也让位于亚拉巴马州马克斯韦尔(Maxwell)机场的陆军航空兵战术学校在20世纪30年代发展起来的“昼间精确轰炸”理论得到了进一步的巩固。这种理论不承认之前流行的“对广阔地域进行大面积轰炸”的战略——这种轰炸几乎是不加选择的;相反,“昼间精确轰炸”是将兵力集中在具有军事意义的特定目标上,这样做的一大附加好处就是,精确轰炸可以避免平民的伤亡,并减少附带损伤。
  陆军航空队是昼间精确轰炸的孤独拥趸。“诺顿”轰炸瞄准具最初是为美国海军研制的,不过海军后来放弃了这种装备,转而青睐起了俯冲轰炸。英国人发现他们无法精确地命中目标,于是改为在晚上进行大面积区域轰炸。第二次世界大战期间,多种飞机均进行过昼间精确轰炸,但真正经受考验的是美国陆军航空队在欧洲和亚洲执行远程战略轰炸任务的B-17、B-24和B-29。
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一架轰炸普洛耶什蒂油田的B-24“解放者”轰炸机正在避开高高的烟囱和一团升起的烟雾,照片摄于1943年8月1日
  最早的试验性轰炸瞄准具出现在1910年,但早期的轰炸技术是相当低级的。第一次世界大战中的轰炸行动有时很壮观,如“齐柏林”飞艇和“哥达”(Gotha)双翼飞机向伦敦投下炸弹时,但这些没有什么战略意义。1918年,美军航空部队的一本手册中提到,炸弹要命中目标的“周围区域”。
  直到20世纪30年代,随着来自诺顿和斯佩里(Sperry)公司的高性能轰炸瞄准具的出现,以及速度更快、航程更远的轰炸机的问世,精确轰炸战术才开始出现。当时,在良好的天气条件下,面对明确标出的目标(这些目标通常是在地面上画出的巨大的靶心圆圈),技术最精湛的陆军航空兵投弹手能取得相当不错的成绩。
  当时,战略轰炸还不是陆军航空兵的任务,远程轰炸机的研发必须以海岸防卫为基础。不过,陆军航空兵战术学校的理论家们并没有因此而劳神,他们将战略轰炸视为战争的未来。他们声称,航空兵部队的特殊任务是攻击“敌对国家的体系结构”,尤其是“工业体系”,这种体系极易受到航空武器的攻击,而不太会受到任何其他武器的攻击。


                                                                                                                                                   


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 楼主| 发表于 2020-1-15 09:00:07 | 显示全部楼层
致力于精确轰炸
  昼间精确轰炸成了陆军航空兵团的军事学说,这一点与推动获得数量可观的四引擎B-17轰炸机的努力密不可分。1940年,陆军航空兵团司令亨利•“哈普”•阿诺德少将宣布:“航空兵团致力于在高空精确地轰炸军事目标的战略。”
  陆军航空兵团将轰炸机视为主要的武器。此外,依据非常薄弱的证据,陆军航空兵团得出结论说,新式轰炸机(例如B-17和B-24)飞得很高、很快,以至于驱逐机无法追上它们,因此轰炸机无需战斗机护航就可以在敌方领土上空活动。
  1941年,改名后的美国陆军航空队准备实施“彩虹5号计划”,即陆、海军联合作战的基本战争计划。陆航的计划是由航空兵战术学校的四名军官起草的,这四名军官曾是昼间精确轰炸的“领军人物”,他们是哈罗德•乔治(Harold  L. George)中校、肯尼思•沃克(Kenneth N. Walker)中校、小海伍德•汉塞尔(Haywood S. Hansell  Jr.)少校和劳伦斯•库特(Laurence S.  Kuter)少校。空战计划部提出的“1号计划”(AWPD-1)直接来自陆军航空兵战术学校的“作战剧本”,其要求重点对德国的国家基础设施、工业(特别是飞机工业)和德国空军展开精确轰炸。
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在第二次世界大战期间的一次轰炸任务中,第547轰炸中队的B-17轰炸机正在投弹

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 楼主| 发表于 2020-1-15 09:00:08 | 显示全部楼层
  战争计划制订者没有被“腌肉桶”的宣传所误导。根据平时训练和练习轰炸的数据,一架飞在20000英尺(约6.1千米)高空的重型轰炸机投弹命中100平方英尺(约9.3平方米)大小的目标的概率为1.2%。因此,如果需要以90%的概率摧毁目标的话,大约需要220架轰炸机。AWPD-1预测,需要251个战斗大队来执行该战争计划。
  (译者注:对上述数据进行简单的计算可知:一架飞机的投弹命中率为1.2%,那么不命中率为98.8%,即0.988,那么如果需要以90%的概率命中目标的话,也就是等同于求多少架飞机的投弹不命中概率为10%,即多少个0.988相乘为0.1,通过对数计算可知其值为lg0.1/lg0.988=191架,与原文的220架有较大差距,不过原文说的是“摧毁”而非“命中”,再考虑到备份机和出动完好率等因素,因此最终数量肯定要高于191架。不过有意思的是,译者计算了一下以95%的概率命中的情况,所需理论架数为lg0.05/lg0.988=249架,二者的平均值正好为220架。)
  轰炸是一个复杂的过程。炸弹命中的点是投弹时飞机的飞行方向和速度、炸弹下落时弹体的空气动力学,以及风和大气条件的函数。轰炸机投弹手需要通过轰炸瞄准具上的望远镜找到前方的目标,然后进行调整,以补偿风漂和飞机速度的影响。然后,才是将目标压在十字瞄准线上,并通过与他的瞄准具交联的自动驾驶仪,将飞机飞到自动计算好的炸弹投放点上。
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一位盟军空勤人员正在用“诺顿”轰炸瞄准具瞄准目标

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 楼主| 发表于 2020-1-15 09:00:09 | 显示全部楼层
  历史学家斯蒂芬•麦克法兰(Stephen L.  McFarland)以B-17轰炸机在23000英尺(约7千米)的高空,以160英里/小时(约260千米/小时,相当于72米/秒)的速度飞行并投下600磅(约272千克)重的炸弹为例进行了说明。炸弹将在距目标8875英尺(约2.7千米,这里指的是飞机在地面上的投影与目标在地面上的距离)处被投放,其下落时间将为38秒。如果为飞机计算的速度偏差了2英里/小时(约0.9米/秒),而且高度也错误地偏离了25英尺(约7.62米),那么炸弹落地的位置将偏离115英尺(约35米)。
  (译者注:译者对上述数据也进行了简单的计算,我们知道,轰炸机水平投弹可以近似地视为平抛运动,在水平方向上,其运动时间为2700米÷72米/秒=37.5秒,约等于38秒;在竖直方向上,根据自由落体公式,下落时间t为2h/g即2×7000÷9.8的平方根,为37.8,同样约为38秒。不过关键问题是,以上计算是在理想情况,即无空气阻力的情况下的结果,在有空气阻力时,炸弹在水平方向上做的是减速运动,在竖直方向上下落时间肯定也会大于自由落体的时间,因此译者个人认为38秒这个时间数据存疑。另外,飞机速度增加0.9米/秒且飞行高度增加7.62米时,下落时间仍约为38秒,弹着点偏离距离为0.9米/秒×38秒=34.2米,约为35米,因此这一数据是符合的。)
  炸弹的爆炸威力有限加剧了这一问题。500磅(约227千克)重的炸弹是1943年之后美军执行精确轰炸任务的标准装备,其有效杀伤半径只有60到90英尺(约18.3米到27.4米),在地面上只能炸出一个深2英尺(约0.61米)、宽9英尺(约2.7米)的弹坑。由于轰炸的圆概率误差高达数百英尺,因此需要投放大量炸弹才能完成任务。
  如此高比例的弹药消耗在战争中并不罕见,也不是第二次世界大战中美国陆军航空队的轰炸机所独有的。例如,在战争中,平均每打伤一名敌军士兵,美国陆军需要发射10000发轻武器弹药;平均每打死一名敌军士兵,需要发射50000发子弹。相比之下,平均每击落一架盟军的重型轰炸机,德军需要发射16000发88毫米口径的高炮炮弹。
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被大口径高炮打断机翼的B-24轰炸机

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 楼主| 发表于 2020-1-15 09:00:10 | 显示全部楼层
  昼间精确轰炸是在艰难的情况下起步的。1942年,美军第8航空队在英格兰成立时,其战术与英国皇家空军的做法是不一样的。皇家空军轰炸机司令部的头头、空军上将阿瑟•哈里斯(Arthur  T.  Harris)是“破坏城市”的重要鼓吹者,这是指针对德国的人口中心和工厂的夜间大面积轰炸作战。他在这一点上得到了英国首相温斯顿•丘吉尔的支持,此外,英国此时也提出了一项让德国人“无家可归”(即炸毁居民区)的战争政策,这一战争政策也支持哈里斯的想法。
  丘吉尔希望美国人也加入英国的轰炸计划,而不是跃跃欲试地自己另起炉灶。他准备向罗斯福总统施加压力,要求后者命令美国陆军航空队改变战略。不过,在1943年1月召开的卡萨布兰卡会议上,美军第8航空队司令伊拉•埃克(Ira  C. Eaker)少将对此表示反对。埃克少将的主要论点是,要让德国人夜以继日地受到空袭,这样干才有价值。
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在完成了第二次世界大战期间首次用重型轰炸机空袭欧洲的任务后,伊拉•埃克(此时他的军衔还是准将)正在与媒体界人士进行交谈

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 楼主| 发表于 2020-1-15 09:00:11 | 显示全部楼层
  埃克少将也面临着一些其他的问题:他无法开展大规模的轰炸机作战,因为他的飞机和机组人员被转移到了北非,以支援在那里开展的行动,盟军还于1943年在意大利成立了第15航空队;在他剩下的资源中,有一半以上被分配用于攻击德军的潜艇洞库——对英国人来说这是当务之急,尽管轰炸行动对这些坚固设施的影响不大。
  此时的轰炸精度依然很差。1943年,高空水平轰炸的平均圆概率误差为1200英尺(约366米),这意味着只有16%的炸弹落在以瞄准点为中心1000英尺(约305米)的范围内。对此,历史学家麦克法兰表示:“第8航空队的轰炸机投弹手没有将炸弹扔进腌肉桶中,相反,他们连击中谷仓宽阔的侧面都很困难。”
  (译者注:译者个人认为上述数据似乎也存疑,如下面草图所示,以瞄准点为原点,落弹概率近似呈正态分布,在±0.68处曲线下面积约为0.5,对应圆概率误差为1200英尺时落弹概率为50%,而当范围为1000英尺,即半径为500英尺时,对应的横轴数值为500×0.68/1200=0.283,其对应的曲线下面积约为0.23,即对应的落弹概率应为23%,与原文的16%有较大差距。不过这是理想情况,实际落弹情况不一定呈正态分布。)
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  战前关于战斗机无法拦截轰炸机的预测是错误的。如果在没有战斗机护航的情况下就冒险进入敌国领土上空,那么纳粹德国的空军和地面防空部队就会给盟军的轰炸机部队造成沉重的打击。当损失率在1943年年初飙升至8%时,美军机组人员纷纷开始盘算自己有多大的可能性能执行完25次战斗任务并幸存下来。1943年8月,对罗马尼亚的普洛耶什蒂油田执行轰炸任务时,盟军的损失率为30%,而当年10月轰炸施韦因富特的损失率也高达28%。

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 楼主| 发表于 2020-1-15 09:00:12 | 显示全部楼层
转折点
  柯蒂斯•李梅上校以其他人所没有的主动精神解决了投弹准确性过低和伤亡率过高的问题。李梅上校当时是驻英国格拉夫顿-安德伍德(Grafton-Underwood)的第305轰炸大队的指挥官,他发掘出了一批技术最精湛的轰炸机投弹手,并让他们担任轰炸编队的“领航投弹手”,同时要求其他飞机在看到领航投弹手所在的轰炸机投弹时也都跟着投下炸弹。李梅上校还设计了一种火力相互交叉的“战斗盒子”编队,这为B-17上的机枪火力提供了最大限度的射击范围,可以让轰炸机互相掩护。
  在空袭施韦因富特之后,直到有远程的P-38和P-51战斗机护航后,B-17才再次飞入德国上空。P-51是到此时为止盟军最好的战斗机,它可以一路将盟军的轰炸机护送到最远的目标上空。1943年之后,包括老式P-47战斗机在内的所有战斗机都加挂了可抛式副油箱来拓展航程。
  埃克将军在头两年没有取得太多的战略轰炸成果。不过,他说:“在1943年,当我们的第8航空队只有200架轰炸机以英格兰为基地作战时,在‘西墙’的防空和战斗机防御设施中有超过100万德国人,对我们的200架轰炸机进行防御;另外还有100万德国人担任消防员或从事轰炸造成的破坏的修复工作。”转折点出现在1944年年初。当时,埃克将军前去担任地中海战区的盟军空军总司令,吉米•杜利特尔少将接替他担任第8航空队司令,此后事情发生了几件重大的改变。
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1944年,一架B-17轰炸机在对路德维希港(Ludwigshafen)进行空袭时,遭到了德军高射炮火的猛烈射击

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 楼主| 发表于 2020-1-15 09:00:13 | 显示全部楼层
  最终,盟军有足够多的轰炸机来出动大型编队集中展开轰炸了。1944年1月,在第8航空队和第15航空队的共同努力下,美军开展了一次出动750架轰炸机的任务,并在2月份开展了一次出动1000架轰炸机的任务。美国陆军航空队的战斗机也深入德国上空,在短短几个月内,他们实质性地摧毁了德国空军。当1944年6月6日的“D日”进攻,即诺曼底登陆发起时,德军为保卫诺曼底而发起的空中出击连100架次都不到。
  随着战斗机护航行动的开展和对敌人防空系统的压制,美军的机组人员损失率在1944年和1945年均有所下降。就整个轰炸机攻势而言,第8航空队在总共273841次出击中,共损失了4182架飞机,损失率为1.5%。作为对比,同期英国皇家空军轰炸机司令部的飞机损失率为2.5%。在整个第二次世界大战期间,第8航空队共有250000名轰炸机机组人员执行过轰炸任务,并付出了58000人伤亡的代价,其中18000人阵亡,6500人负伤,33500人失踪。
  美国陆军航空队的轰炸精度也提高了。到1945年,第8航空队已在较低的高度上作战,并能将60%的炸弹扔到距离瞄准点1000英尺(约305米)的范围内,几乎比1943年那些最黑暗的日子的轰炸效果好四倍。当天气条件不允许目视投弹时,则可采用英国人发明的雷达轰炸这一替代方法,但从任何真正意义上讲,这都不是一种“精确轰炸”技术。
  英国皇家空军轰炸机司令部继续进行夜间轰炸。从1942年起,其56%的出动都是针对城市的。在某些情况下,特别是1945年对德累斯顿的轰炸中,美国陆军航空队也会与英国人一起轰炸城市,但总体而言,美军在欧洲投下的炸弹中,只有不到4%是针对平民的。美国陆军航空队的主要目标是铁路编组场站(以“吨”为单位计算的投弹量占总数的27.4%)、机场(11.6%)、石油设施(9.5%)和军事设施(8.8%)。
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英国皇家空军的“兰开斯特”轰炸机主要用作夜间轰炸机,但其在昼间精确轰炸方面也很出色。上图所示为轰炸汉堡期间的一架“兰开斯特”轰炸机
  《美国战略轰炸调查》(US Strategic Bombing  Survey)发现:“盟军的空中力量在西欧的战争中起着决定性的作用。”这一结论有时会受到质疑,但轰炸战役使纳粹德国的铁路运输、航空燃油生产、钢铁生产以及战时基础设施的其他方面下降了50%到90%!数以百万计的劳动力被“修复破坏和更换被炸毁的设施”的工作所占据。纳粹德国的军备部长阿尔伯特•施佩尔表示,轰炸开辟了空中的“第三战场”,而且“如果没有轰炸造成的大量人力、物力和武器的消耗,那么我们很可能在盟军登陆法国之前就将俄国打垮了”。
  在太平洋战场,昼间精确轰炸的问题集中在战争的最后阶段,当时日本本土列岛已处于美军最新、最大的轰炸机B-29的航程范围内。所有的B-29都被分配给了第20航空队,阿诺德将军作为参谋长联席会议的代表亲自担任了该航空队的指挥官。

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 楼主| 发表于 2020-1-15 09:00:14 | 显示全部楼层
高空急流
  B-29轰炸机于1944年6月由第20轰炸机司令部迅速投入使用。当时该航空队司令部位于印度,而其B-29则可以从中国境内的前方基地飞抵日本南部。不久,李梅被从欧洲调到了第20轰炸机司令部。
  美军占领了马里亚纳群岛(塞班岛、提尼安岛和关岛)之后,B-29获得了可以到达日本境内几乎任何目标的基地。美军在此成立了第21轰炸机司令部,同时由曾起草过AWPD-1计划的小海伍德•汉塞尔(他此时已官至准将,并且是昼间精确轰炸的倡导者中最热衷于此的人)担任主官。
  在日本上空,B-29在25000英尺(约7620米)以上的高空遇到了急流和狂风,使飞机相对于地面的速度增加到了每小时250英里(约400千米/小时,相当于112米/秒)。急流将轰炸机以很快的速度“推”向目标,以至于“诺顿”轰炸瞄准具无法准确地工作。相反,如果逆着急流飞行的话,那么飞机相对于地面的速度是如此之慢,以至于其会成为待宰的鸭子。
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从关岛出发的B-29轰炸机群正准备执行一次轰炸日本工业目标的任务。在第二次世界大战期间,在所有扔到日本本土上的炸弹中,由B-29所投放的占91%

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