Eisenhower, Report by the Supreme Commander, 32. 希特勒的指示见Hugh Trevor Roper (ed.), Hitler's War Directives 1939–1945 (London, 1964), 220, Directive 51, 3 Nov. 1943。
面对着坚定的敌人,没有哪一场两栖登陆能完美地按计划进行,而登陆海岸各处也都会犯错。但最终,尽管“奥马哈滩”的损失几乎肯定会危及战役的进行,盟军还是在第一天就夺取了稳固的立足点。开战第一周,盟军送上海滩的人员、装备和物资数量足以确保希特勒“把盟军赶下海”的指示在军事上不可能成为现实,即便德军没有分兵应对预期中的加来海岸登陆而是把兵力集中到诺曼底也不行。到6月11日,庞大的舰队向滩头送来了32.6万人、5.4万辆车辆和10.4万吨补给;即便在残破不堪的“奥马哈滩”,到17日也有5万吨物资卸船,这天,拉姆齐将军宣布,登陆战的两栖行动阶段胜利完成。 这是欧洲的最后一场大规模两栖作战。在欧洲和太平洋两个战场,盟军在把两栖战理论转变为受过训练的部队、专用装备和战术敏感性的过程中展现出了一条漫长的学习曲线。这对于盟军的最终胜利至关重要。须知,若没有进攻设防海岸并夺取永久立足点的手段,就没有办法把敌人从其强占的地方赶走。加里波利之战的心理障碍终于可以成为历史了。
力量倍增器:无线电与雷达
Joint Board on Scientific Information, Radar: A Report on Science at War (Washington,DC, 1945), 1.
1945年美国科学信息联合委员会的一份出版物宣称:“无线电探测与测距仪”——美国人对它的缩写更广为人知,雷达——“比除了飞机以外的任何其他发明都更大地改变了战争的面貌。” 这句话说得有点夸大,但是无论是装甲战、战术空战,还是两栖战和海空战,它们在战争中的发展成熟都在很大程度上仰赖于运用无线电和雷达进行的前线电子战的发展。无线电科学在20世纪30年代后半期迎来了巅峰时刻。在美国,短短一年时间里,海军研究实验室展示了美国的第一台脉冲雷达,前通信部队军官埃德温·阿姆斯特朗发明了调频无线电,美国陆军设计出了一台可以用于探测飞机的脉冲雷达。这一年是1936年,而仅仅五年后,美国被迫卷入战争时,已经建起了一套从巴拿马运河延伸到阿留申群岛的防御雷达网,舰载雷达已能探测水面舰艇并自动引导舰炮射击,舰载机装备了ASV(空对海)雷达,所有坦克都装备了调频无线电,空中截击雷达也已能够指挥陆军飞机作战。在整个战争期间,这一领域都在持续呈指数级发展。
无线电在第一次世界大战中用得很少。静态战线上的通信靠的是有线通信和电话、传令兵、旗语和信鸽。装甲车辆和飞机的出现使得新的通信方式变得重要起来,因为静态的电话网已经没用了。战间期民用无线电技术的新发展具有显然的军事用途。20世纪30年代,全世界的军事研究机构都在探索将无线电用于陆海战场通信的可能性,既用来直接指挥前线作战,也让前线的步兵、炮兵、装甲兵单位能够进行战地通信。大部分国家陆军起初仍然想要有线通信,因为它们更安全,音质也更好,但所有的空军都需要无线电,因为他们除此之外再无其他手段能实现飞机之间或地面控制塔和空中飞机之间的通信。装在水面舰艇和潜艇上的舰载无线电对于舰队和指挥中心之间的战场通信也已变得至关重要。尽管如此,无线电也有一些缺陷有待克服。早期的无线电设备很重,天线长得吓人。20世纪30年代标准的调幅(AI)无线电很容易受到干扰、频率漂移和背景噪声的妨碍。战场无线电的有效距离很短,有时仅仅略高于一千米。调幅无线电在行驶的车辆上几乎无法使用。军舰上的无线电也会受到舰炮射击时的震动影响。在极端温度、高湿度或者暴雨之下,无线电会无法使用,精密的电路还会生锈。无线电通信也不安全,因为它很容易被敌人截获并利用(除非电文事先进行了加密),或者受到敌通信部队的干扰。这样,无线电通信只有在地面快速运动战和空中作战,而且即便被敌人监听也无关紧要的场合才有用。在整个战争中,对无线电的需求变得越发急迫,但这些问题大部分仍然需要面对,而且无线电的安全性和可用性问题从来都没有彻底解决过。
Citino, The Path to Blitzkrieg, 208–11; Pöhlmann, Der Panzer, 269. Riccardo Niccoli, Befehlspanzer: German Command, Control and Observation Armored Combat Vehicles in World War Two (Novara, 2014), 2–6, 88. Karl Larew, ‘From pigeons to crystals: the development of radio communications in U.S. Army tanks in World War II’, The Historian, 67 (2005), 665–6; Gunsburg,‘The battle of the Belgian Plain’, 242–3. Wolfgang Schneider, Panzer Tactics: German Small-Unit Armor Tactics in World War II (Mechanicsburg, Pa, 2000), 186–91.
20世纪30年代后期,装甲部队的出现与对更强通信能力的追求相伴而来。德国军队率先探索了使用无线电掌控从指挥高层到前线基层单位全景战场的可能性。1932年6月,德军举行了名为“无线电演练”的大规模陆军演习,在假设的捷克斯洛伐克入侵德国的场景中对通信进行了测试。事实证明,这次演习成了一套复杂的通信条令和做法的基础,而无线电则在其中扮演了关键角色。在西班牙内战中,被派去支援佛朗哥的德军获得的经验证明,装甲车辆只有在通过无线电联系起来后才能发挥最大优势。 到1938年,德军的每一个装甲单位都有一辆装甲指挥车进行协调,指挥官带着各种无线电设备置身车内,保持着对他这支部队的控制以及与战术指挥所的联系。1940年,德军有244辆指挥车,到入侵苏联时有330辆——这一创新对其装甲编队有效作战至关重要。 所有德军坦克都安装了标准的双工无线电台,在1940年入侵法国和低地国家时,这被证明是一项决定性的优势,当时4/5的法国坦克没有无线电。要控制一支法国坦克部队,有时需要有一名军官跑到一辆一辆的坦克上,打开顶盖向里面吼,好让里面的人听见。 与之相反,每一个德军装甲师都拥有一支专业的、装备精良的通信营,以维持整个部队的无线电联络。无线电训练十分严格。所有呼叫都要使用代号(例如“狮子”“雕”“雀鹰”等),而且要尽量简短,要使用一张简称表中的词语,以免电波拥塞或者把自己的位置暴露给敌人。 无线电通信的高水准始终是德军维持其战斗力的重要原因,即便在撤退时也是如此。
Richard Thompson, Crystal Clear: The Struggle for Reliable Communications Technology in World War II (Hoboken, NJ, 2012), 5–6; Simon Godfrey, British Army Communications in the Second World War (London, 2013), 6–12. Rottman and Takizawa, World War II Japanese Tank Tactics, 27–8.
在以装甲兵和车辆为核心的战场环境下,无线电被证明对于建立今天所谓的“指挥和控制”至关重要。让坦克独自作战,火炮得不到集中指引,只会使部队始终处于战术劣势。然而,其他国家的装甲部队还需要花费一些时间才能学会德军的做法。直到1935年,英国陆军的战场守则中还完全没有提到无线电。无线电在战争第一年发展很快,但在1940年通信兵和电话仍然是英军前线通信的主要手段。英军坦克最终还是装备了标准的WS19型调幅无线电台,这使得坦克之间和坦克与上级指挥所之间能够进行双工通信,尽管在行驶的车辆中使用调幅无线电很困难。 苏联和日本坦克通常没有无线电,除了前线部队的指挥坦克之外,而已有无线电台的质量和性能都很差,或者数量不足。日本装甲部队在作战中下达命令通常要靠手势、信号弹或者由多种颜色和图形组成的复杂旗语系统。 苏联在1941年的失败在很大程度上也要归因于在所有层级上都没有无线电台。随着美国和英国供应了24.5万台野战无线电台,情况才逐步改善。电台被普及到了分队级别的指挥坦克上,但是苏军坦克部队的指挥和控制能力始终未能达到德军的水平。
Thompson, Crystal Clear, 13–14, 20–22 Thompson, Crystal Clear, pp. 145–57.
20世纪30年代的美国陆军和英国人一样,认为电话线和传统传令方式是适宜的通信手段,就像1918年在美国战时远征军中那样。但是在新成立的机械化军(很快改编为“装甲部队”)的压力下,陆军通信兵实验室开始研发用于坦克和其他车辆的高质调频无线电台,这种电台使用石英晶体形成稳定的频率,接收效果良好,而且不会受到阻塞和干扰。1940年夏季在路易斯安那举行的大规模陆军演习表明,调频电台在为装甲部队建立有效的战场控制网络时表现良好。SCR-508成了标准坦克电台,能够在坦克之间和坦克与战术指挥所之间进行双工通信,并在1944年欧洲的大规模装甲作战中证明了它的价值。 事实证明,这种设备唯一的问题在于调频石英晶体容易因老化而突然失灵。加入通信兵实验室石英晶体部门的美国物理学家弗吉尔·博顿发现了这一现象的原因,并且赶在诺曼底战斗之前解决了它。到1944年,美国军队不仅是每单位电台装备数量在所有参战国中最多,其电台的可靠性和性能也很好。
Zaloga, Armored Thunderbolt, 151–3.
对于步兵部队,尤其是那些配合坦克推进的步兵部队而言,通信更是个问题。早期的电台又笨又重,而且很难在运动中使用。但由于大部分作战是机动战,因此有必要找到能够让地面单位与装甲兵、炮兵实现通信,并与前线步兵部队建立“通话控制”以确保更有效战术部署的手段。事实证明,很难形成统一通信网,让指挥部与基层部队之间、基层部队彼此之间相互联系,这主要是由于装甲兵、炮兵和步兵使用的是不同电台,频率也不同。英国军队直到1945年才采用统一频率;而步兵-装甲兵通用电台直到1944年的最后几个月才被用来装备美军部队。对于需要坦克和步兵在前线共同作战的美军而言,这是个真正的问题。典型的步兵电台——SCR-586调幅“手持对讲机”(现代手机的原始祖先)和更大型的双人操作的SCR-300调幅“步行对讲机”——都无法与坦克上的SCR-508调频电台兼容。想要召唤支援或者提供情报时,步兵要通过战术指挥中心才能把消息发出去,这一过程太过缓慢,无法实现所需的快速响应。美国人拿出了各种临时办法,以解决这个问题。他们有时会把步兵电台放到坦克里,但其性能在这里会受到噪声和行驶的影响。最常见的办法是把一台野战电话焊在坦克的车尾,并与坦克的车内通话系统相连接。步兵可以直接和车组对话,告知目标和危险,尽管他会危险地暴露在敌人狙击手的枪口前。
Godfrey, British Army Communications, 233; Gordon Rottman, World War II Battlefield Communications (Oxford, 2010), 29–30, 35–6; Anthony Davies, ‘British Army battlefield radios of the 1940s’, Proceedings of the International Conference on Applied Electronics, 2009, 2–4.
前线的无线电通信尽管对基层部队的协同作战和呼叫支援至关重要,但一直遭受着显而易见的难题困扰。除了频率不稳定、阀件损坏或粗制滥造带来的技术问题外,无线电通信还很容易受到暴雨、海水与河水以及不利地形的干扰。大大小小的山峦会减少有效通信距离或者彻底切断通信,盟军部队1943年初在突尼斯和在亚平宁半岛的整场战事中就遇到了这个问题。电台要放在骡子背上送到山顶才能起作用。无线电操作员在战斗中也面临更大的危险。沉重的设备偶尔会在两栖登陆时拖着他们沉入水底;敌人狙击手会四处寻找显眼的天线,这让通信兵成了主要目标。尽管如此,随着电台变得越发可靠、轻便,它们常常会被配备给基层部队,用于仅有一两个人的小行动。德军的Torn Fu. D(“多拉”)和Torn Fu. G(“古斯塔夫”)就是可靠的袖珍电台,通信距离可远达10千米。英军部队的WS38“步行对讲机”不那么有效,通信距离不足1千米,双人操作的更大型的WS18最远通信距离也只有8千米。尽管被认为不怎么可靠,英军还是在战争中制造了18.7万台便携式WS38,在全欧洲使用。在整个战争期间,英国陆军装备了55.2万台电台,这证明了它们在战斗中不可或缺的价值。
USMC Command and Staff College, ‘Tarawa to Okinawa’, 14–15. Godfrey, British Army Communications, 12–13, 144; Thompson, Crystal Clear,51–2. Thompson, Crystal Clear, 163–7; Larew, ‘From pigeons to crystals’, 675–7.
前线电台需要沿一条陡峭的学习曲线发展成熟。在太平洋战场上,美军早期作战中糟糕的无线电通信导致了不必要的高昂伤亡代价。1943年11月进攻塔拉瓦时,指挥舰“马里兰号”的无线电设备没能与登陆滩头的陆战队建立联系。这艘战列舰上的无线电台受到巨炮射击时的震动而损坏,而岸上陆战队的便携式电台,海军TBX和TBY电台,也由于浸水而损坏和电池寿命太短而使用效果不佳。到1945年4月登陆冲绳时,负责控制由舰到岸登陆行动的换成了装备着更好电台的专用指挥舰,而在岸上,经过改进的便携式电台则帮助局部战场行动更有条理,减少了伤亡。 1942年11月,英美两军首次在北非发动两栖登陆时,未能用无线电台建立一套可用的通信网。他们的调幅电台受到了暴雨和频道拥塞的影响。许多无线电操作员是在横渡大西洋的船上匆匆训练的,而适用装备的供应和补充也无法满足需要。英美两军的无线电系统互不兼容,必须进行改造才能让两支军队相互通信。通信的表现如此之差,以至于英军成立了一个以阿尔弗雷德·戈德温-奥斯丁陆军少将为首的专门委员会来评估其中教训,好让无线电能够扮演更加有效的角色。他们在1944年3月及时发布了结论,用以改善登陆诺曼底时无线电的使用。 到1944年,无线电台终于融入了英美军队的实战之中。英国陆军中电台的数量是1940年时的10倍;美国陆军在诺曼底登陆日当天拥有9万台无线电发射机,其中大部分是更可靠的石英晶体控制的调频电台,它们全都调到了新的频率,以迷惑德军的通信情报部门。到这个阶段,美国工业每个月能生产200万个石英晶体,而战前则只有每年10万个。在1944年7—8月穿越法国追击德军时,无线电证明了自己的价值,它们与地面雷达相互配合,为盟军令人生畏的炮兵火力提供有效的火力指引和控制,这至关重要。
Williamson Murray, ‘The Luftwaffe experience, 1939–1941’, in Cooling (ed.),Case Studies in Close Air Support, 79, 83, 98; Hermann Plocher, The German Air Force Versus Russia, 1943 (New York, 1967), 263–4.
无线电对于战术航空力量在战争中的发展更加关键。航空兵要求获得高性能电台分配上的优先权,并且如愿以偿。英军在1940年夏秋的不列颠战役中就给所有飞机安装了甚高频(VHF)电台,让飞行员能够相互之间或者与地面控制站通信,一旦雷达或地面瞭望哨发现来袭敌机,就会引导他们前往目标区域。无线电是掌控作战空域并对抗敌机的唯一手段。在这个方面,空中进攻更难以组织,这种作战不仅依赖于建立前方地面控制中心,与出击飞机保持通话控制,一旦需要压制地面(水面)目标,还要依赖于在飞机和陆军(或海上舰队)之间建立无线电联系。在早期的波兰和法国战役中,德国空军在此方面取得了成功,尽管陆军和空军的无线电工作频率并不一样。空军联络官被分配给了主要陆军单位,他们在空地联合作战方面扮演了关键角色;入侵苏联之时,德军每个装甲师都得到了空中通信联络组,用于请求空中支援。在1943年的东线作战中,坦克指挥官已经能够与使用相同无线电频道的支援飞机进行直接无线电联系了。
Smathers, ‘“We never talk about that now”’, 33–6, 42–3. Robert Ehlers, The Mediterranean Air War: Air Power and Allied Victory in World War II (Lawrence, Kans, 2015), 103, 186; Hallion, Strike from the Sky, 154.
盟军再一次花了几年时间才把战术航空兵的无线电控制完善到了同样水平。在法国灾难之后,英国一个以J. 伍德尔中校为首的陆空军联合小组设计出了一套协调空中和地面部队角色的方法。他们在1940年9月完成了“伍德尔报告”,提议设立联合控制中心,它要能够从伴随前线部队的通信单位处获得详细的目标信息,并迅速把飞机派往需要的地方。这一体系获得了正式批准,但在北非的沙漠作战中,快速运动战中对飞机的无线电控制被证明很难操作,直到有了足够的飞机和熟练的无线电操作员才有所改观,但陆军仍然很不满。 一直到1941年秋,前线空中支援通信专线建立,前线通过无线电召唤空中打击才成为可能,但他们的请求要先送到皇家空军司令部批准,这拖慢了作战响应速度。1942年初,英军终于建立了一套更精密的无线电通信网,航空兵前进司令部与陆军共同行动,能够使用甚高频电台引导空中的飞机逐一攻击地面目标。约有400辆甚高频通信车与陆军同行,通过无线电提供需要空中攻击的敌人阵地的详细信息,他们终于学会并超越了德军的战场通信。
Hardesty and Grinberg, Red Phoenix Rising, 121, 129–31, 147–9, 257–8 ;Whiting, ‘Soviet air–ground coordination’, 130–34, 139–40; Hallion, Strike from the Sky, 241–2, 183.
苏联空军也同样不得不学习德军的做法。战争头几年,苏联飞机上都没有无线电,这意味着侦察机要降落回机场才能向其他飞行员发出战斗警报,再带着他们飞往目标。没有无线电,苏联航空兵单位只能跟着长机编队飞行,这让其成为德国对手的活靶子,后者有了无线电,就能采取更加灵活的战术。苏联红军战争经验分析处的报告凸显了航空兵行动中糟糕的协调控制。1942年下半年,新任空军总司令诺维科夫在斯大林格勒前线采取了集中化的无线电引导体系,使用无线电和雷达引导飞机前去攻击空中和地面目标。辅助地面控制站通过无线电与机场和飞机保持联系,它们建在战线后方2—3千米处,间距8—10千米。苏军编写了一份新的野战手册《空军使用无线电进行飞机控制、告知和引导的说明》,德军飞行人员几乎立刻就察觉到苏军的截击变得更有效、目标更明确了。在整个宽大战线上建立无线电网络,以及让苏联飞行员理解和学会利用无线电控制,都需要时间。他们还会用明语发消息,这很容易被德军通信情报部门截获。在1943年7月的库尔斯克战役中,这套系统在防御战中表现没那么好,但在随后夏秋季节的连续反攻中,美制无线电台和4.5万套租借机载电台的到来使得苏联能够更有效地发挥其越发明显的数量优势。
Hallion, Strike from the Sky, 165. Thompson, Crystal Clear, 49–52. Bechthold, ‘A question of success’, 831–2; W. Jacobs, ‘The battle for France,1944’, in Cooling (ed.), Case Studies in Close Air Support, 254–6, 265, 271–2 ;Hallion, Strike from the Sky, 181, 199.
和苏联空军一样,美国的陆军和海军航空兵也经历了一段艰难的学徒期。在1942年8月开始的瓜达尔卡纳尔岛周边的战斗中,能够呼叫空中支援是至关重要的,但美国海军、海军陆战队和陆军航空兵各有其不同的无线电频率。美国人建立了一套“前进空中观察员”体系作为权宜之计,他能够使用经过改造的电台来呼叫后方,电台上装有两个麦克风,这样附近的海军电台也能收到他的呼叫。 1942年11月,在非洲西北部登陆时,参战航空兵也由于物资和人手不足,难以迅速建立一套可靠的无线电和雷达网络,因而没能发挥什么作用。其结果正如航空兵司令卡尔·斯帕茨抱怨的那样,就是一套“无力且无能的通信体系”,英美两军未能统一对空指挥频率,这更是雪上加霜。 盟军在北非学到的教训最终带来了一套更管用的通信体系。在登陆法国时的对地支援作战中,空中支援组与主要陆军部队共同行动,这样他们就能向空中支援指挥所及时发出空中作战请求。到1944年夏末,空中支援组会在打头阵的坦克里布置一名带着甚高频电台的无线电操作员,他能够用与航空兵相同的SCR-522电台呼叫在上空盘旋的飞机的支援。到了战役的这个阶段,德军飞机已经相对不多见了,这意味着盟军还能使用小型的L-5“牛虻”联络机在地面进攻部队前方飞行,用无线电把可能的目标报回后方。 无线电现在成了一套精细网络的一部分,这套网络让地面指挥所与飞机、飞机之间以及飞机和地面部队得以互相联系。无论在轴心国军还是盟军,这套体系从来都难称完善,但无线电还是放大了飞机在战场上的冲击力,而随着盟军逐步接近学习曲线的顶端,他们的优势也越来越大。
无论是在空对空还是支援地面和水面部队的作战行动中,有效的飞机无线电指挥的发展成熟都和雷达的演变发展密不可分。利用无线电波进行探测的最初尝试,正是为了找到方法在敌机来袭时进行预警,传统的探测方法是使用大型听音器,这并没有什么实际意义,因为它们能做的仅仅是捕捉一些微弱的声音而已。世界各国都在研究无线电波,因此开发雷达所需的技术自然也就无国界了。雷达的两种关键部件分别来自日本和德国——八木秀次在1926年研发的八木天线,以及巴克豪森-库尔兹在1920年发明的用于接收机和发射机的磁控管——但其他国家也得到了专利,因此可以直接利用他们的研究成果。20世纪20年代末和30年代初,电视在工业化世界普遍得到商业化发展,这也为雷达的演进做出了多方面的重要贡献,包括阴极射线管,它在雷达设备上提供了一种易于显示被发现目标的方式。民用工业还在雷达诞生所需的工程创新方面做出了重要贡献:德国的德律风根公司、美国和英国的通用电气公司,以及日本电子公司等。有鉴于科学技术的跨国性,雷达诞生的思路几乎同时出现在后来所有的主要参战国也就不令人意外了。雷达并不是哪一个人或者哪一个国家“独创”的。
Raymond Watson, Radar Origins Worldwide: History of Its Evolution in 13 Nations through World War II (Bloomington, Ind., 2009), 43–6.
尽管20世纪30年代雷达的发展已是大势所趋,但它最初被发明出来既有远见卓识的功劳,也有偶然的因素。1934年下半年,英国空军部科学研究处主任亨利·温珀里斯对匈牙利物理学家尼古拉·特斯拉所称的“聚集的无线电波可以成为射向来袭飞机的‘死亡射线’”的说法印象深刻,于是要求无线电研究所的负责人罗伯特·沃森-瓦特评估这一说法。沃森-瓦特回报说,这在科学上是不可行的,但是无线电波束或许能用于“无线电探测而非无线电摧毁”。根据他利用无线电脉冲及其回波来测量电离层的已有工作,沃森-瓦特于1935年2月26日在距离达文特里的BBC(英国广播公司)发射台几英里处组织了一次实验。一架沿着波束飞行的汉德利·佩奇“赫福德”飞机给地面接收器带来了清晰的回波信号。英国终于有办法抵御敌机的攻击了。受到实验结果的振奋,沃森-瓦特惊呼道:“英国再次变成一座岛屿了!”
Raymond Watson, Radar Origins Worldwide: History of Its Evolution in 13 Nations through World War II (Bloomington, Ind., 2009), 115–25, 233–41; H. Kummritz, ‘German radar development up to 1945’,in Russell Burns (ed.), Radar Development to 1945 (London, 1988), 209–12. John Erickson, ‘The air defence problem and the Soviet radar programme 1934/5–1945’, ibid., 229–31; Watson, Radar Origins Worldwide, 280–87.
英国团队常常被认为是他们所谓“测距测向仪”的发明者,但他们不知道的是,美国海军工程局在1934年11月就注册了一项“无线电探测物体”的专利,一个月后海军研究实验室还进行了演示,脉冲雷达能够探测到1.5千米外的飞机;同一年,美国陆军的通信兵实验室也开始了“无线电位置探测”的项目。德国物理学家、德国海军无线电研究所主任鲁道夫·屈恩霍尔德在1934年就开始用无线电波来探测舰船,次年5月,比达文特里的实验晚不到3个月,他就成功演示了脉冲雷达如何使用。 苏联的研究开始得更早,1933年8月,炮兵总局便要求列宁格勒的中央无线电实验室启动无线电探测方面的工作,以协助防空。1934年1月3日,帕维尔·奥谢普科夫在列宁格勒一栋楼顶上进行的一次实验显示,远处的物体能够反射无线电信号。 在这几乎所有的案例中,人们都立刻就明白了新发现的军事价值,雷达突然就成了需要保密的东西。
Louis Brown, A Radar History of World War II: Technical and Military Imperatives(London, 1999), 87–9. Watson, Radar Origins Worldwide, 319–20; Shigeru Nakajima, ‘The history of Japanese radar development to 1945’, in Burns (ed.), Radar Development,243–58. Watson, Radar Origins Worldwide, 342–5; M. Calamia and R. Palandri, ‘The history of the Italian radio detector telemetro’, in Burns (ed.), Radar Development,97–105.
虽然各国都发现了雷达的原理,后续的研发却没有这么顺利。英国、美国和德国采用的脉冲雷达,与基于连续波发射而非间隔脉冲的无线电探测之间存在显著的实用性差异。真正的雷达会发射持续时间约为百万分之一秒的脉冲波,并在百万分之几秒的脉冲间隔里接收来自被发现目标的回波信号。这一过程加强了无线电波束的能量,而且能够测量目标和接收机之间的距离(这是防空作战的关键因素),而不仅是其方向。对高度的评估——所谓测高——难度更大,但还是通过一个附加设备(英国人是用了一个能测量飞机角度的测角仪)得到了解决。连续波对距离、高度和方向的指示没那么完美,甚至完全指示不出来。苏联的研究被人为复杂化了,因为空军坚持要用脉冲雷达,而陆军则认为连续波就能够满足高射炮兵的需要,这一观点被证明是死胡同,因为这种雷达无法测算飞机的距离。1937—1938年,政治运动打断了该项研究,当时大部分无线电和雷达高级研究人员被逮捕,包括先驱者奥谢普科夫,他被送到一所劳动营关了10年。 在日本,海军和陆军在20世纪30年代都不确定无线电探测能否带来什么好处,当他们于1941年最终在中国沿岸和本土列岛建立起原始的雷达系统时,其连续波雷达站只能指示飞机的到来,距离和方位则无从谈起,这使得这套系统实际上没什么用,尽管它在整个战争中都得以保留。日本陆军和海军在雷达开发方面完全没有协作,而致力于无线电研究的科学和工程小团队又因军事机构对民间力量的不信任而被边缘化了。 意大利的情况也相当糟糕。意大利在1940年加入战争时完全没有雷达能力,无线电探测研究的优先级也很低。军方倾向于连续波方案,但是没有建立海岸雷达网,哪怕是不合格的雷达也没有。1941年,意大利终于订购了两个型号的脉冲雷达,用于海岸防御和军舰防御,代号分别为“蹼鸡”和“猫头鹰”,但只生产了12台。陆军开发了一种“山猫”对空探测设备,但在意大利投降前只造出了几台。1943年,意大利国土上终于建立了雷达网,但它们是德国人的,为保护德军而设。
Colin Dobinson, Building Radar: Forging Britain's Early Warning Chain, 1935–1945 (London, 2010), 302–5, 318.
陆军和海军对无线电探测的最初兴趣集中在对来袭敌机早期预警方面,它要能提供足够的信息和时间来组织对空防御,让飞机起飞予以拦截。在英国,这在20世纪30年代中期就已被视为降低空中轰炸潜在威胁的关键手段,政治家和大众都担心这种轰炸或许会在即将爆发的战争中具有决定性影响。1935年下半年,达文特里实验之后不到一年,英军就下了首批订单,要在南部和东部沿岸建设5座“本土防空网”雷达站。到1940年,英国已经建起了30座雷达站,从西南部的康沃尔郡一路延伸到遥远北方的苏格兰。为探测低空飞行的飞机,英国人还建设了拥有31个站点的“本土低空防空网”。但它们的表现并不理想。早期的雷达只能探测海面上空而不能跟踪陆地上空的飞机,因为会受地面杂波影响;目标高度仍然很难准确测算,这部分是由于许多操作员是匆忙训练出来的,需要在实战中积累经验才能充分学会使用雷达。 尽管如此,雷达一旦与无线电网、电话网结合到一起,就立刻在1940年迎击德军频繁昼间空袭的战斗中发挥了核心作用,向英军战斗机部队及时发出预警。战争期间,雷达的性能持续改进,而敌人的飞机则越来越少。
Wesley Craven and James Cate, The Army Air Forces in World War II: Volume 6, Men and Planes (Chicago, Ill., 1955), 82–5, 89, 96–8. Wesley Craven and James Cate, The Army Air Forces in World War II: Volume 6, Men and Planes (Chicago, Ill., 1955), 103–4. Takuma Melber, Pearl Harbor: Japans Angriff und der Kriegseintritt der USA(Munich, 2016), 129–30.
美国从20世纪30年代后期开始架设海岸防御雷达,因为美国担心日本的飞机或者以拉丁美洲为基地的德军飞机可能会发动突然袭击。1937年,美军批准用雷达进行远程探测,到1939年,机动式和固定式雷达设备都已开发了出来。1940年,首台固定式SCR-271雷达建成,用于防御巴拿马运河;同年2月,美军成立防空司令部,开始使用与防空部队相联系的雷达站网络展开工作,这与英军的系统别无二致。但这套体系发展很慢,因为受过训练的人员不足,整军备战的需要也分散了资源的投入,这样,到珍珠港遇袭时,美军在东海岸只有2座雷达站,太平洋6座。雷达能够探测目标的方位和距离,但测不出高度。许多雷达按照战争部的指示被架设在山顶上,但那里的状况很糟糕,后来又不得不搬到更低的基地以优化其性能。美军的海岸雷达设备只有经过逐步改进之后才达到了英军的水平。最终,美国太平洋沿岸建立了由65座雷达站组成的庞大网络,东海岸则建立了30座雷达站。到战争后期,地面截击控制雷达SCR-588已能在同一个屏幕上跟踪敌方和我方飞机,并提供距离、方位和高度信息,SCR-516雷达则提供了与英国“本土低空防空网”相当的能力,能探测到超过100千米外的低空飞机。 最后,美国的东西海岸都没有遭受空袭,因此这套由雷达、战斗机基地、无线电通信和地面观察员组成的精密网络,虽然在1940年为英国的生存发挥了关键作用,但在美国从未受过考验。与此同时,这些雷达站却要应对大批国内航空兵的训练飞行。仅仅在1942年7月,洛杉矶防空区就管控了11.5万架次训练飞行,却没有见到一架敌机。 具有讽刺意味的是,这套在战时未受考验的体系却在需要它的时候表现不佳——日军袭击珍珠港海军基地之时。1941年12月,雷达被装在了瓦胡岛北岸的奥巴纳岭上,2名雷达操作员在12月7日早晨及时地报告说有大批飞机正在接近,结果被上级军官告知它们只是飞来增援太平洋基地的友军轰炸机。当雷达屏幕被地面杂波填满时,2名雷达兵就离开岗位吃早饭去了。
G. Muller and H. Bosse, ‘German primary radar for airborne and ground-based surveillance’, in Burns (ed.), Radar Development, 200–208; Watson, Radar Origins Worldwide, 236–41; Kummritz, ‘German radar development’, 211–17.
最复杂、最完善的雷达防御屏障是德国空军沿德国西部边境和欧洲沦陷区北部海岸线建立的。这里的空战从1940年5月英军首次空袭直到1945年5月战争结束从来没有停息过。德军的对空预警雷达由两家私营德国公司GEMA公司和德律风根公司开发,之后交给负责防空体系的德国空军通信总监沃尔夫冈·马尔蒂尼将军,供空军使用。GEMA公司首创了后来的“芙蕾雅”雷达,这款雷达的工作波段很宽,海岸探测距离130千米。1939年装备部队后,这款雷达又进行了改进,增加了测高能力,以更精确地引导战斗机截击。1940年,“芙蕾雅”性能得到了改进,8台“芙蕾雅”集中组成了一型代号“宝瓶座”的雷达,工作距离达到300千米;1941年,16台“芙蕾雅”被连接到一起,组成代号“猛犸象”的雷达,工作距离相似。有了这些改进型雷达,英军飞机只要从英格兰东部的基地起飞就会被发现。德律风根公司的无线电研究实验室主任威廉·伦琴还开发了一型用于高炮火力精确射击的炮瞄雷达,代号“维尔茨堡”。两款雷达都成了德军防空体系的标配。“维尔茨堡”雷达在战争后期得到了“巨型维尔茨堡”和“曼海姆”的补充,这些也是高炮火控雷达,有效距离30千米,精度也提高了。1944年,为对付低空战斗轰炸机的空袭,德军引入了一型机动监控雷达,Fu MG407型。这款雷达装在经过改造的卡车上,可以四处机动,以填补间距较远的“芙蕾雅”和“维尔茨堡”设施之间的空隙。
Alfred Price, Instruments of Darkness: The History of Electronic Warfare, 1939–1945 (London, 2005), 55–9.
这些雷达与战斗机防空部队、探照灯和防空指挥所共同组成了代号“天床”的对空防线,不过这道防线常常被称为“卡姆胡贝尔防线”,得名于德国本土战斗机防空部队的首任指挥官约瑟夫·卡姆胡贝尔将军。雷达防御带从瑞士边界起,穿过法国北部和比利时,一直延伸到德国-丹麦边界那么远的地方。与英国和美国一样,这套系统也不够完善。德军缺乏熟练的操作员,所需雷达的生产也很慢。到1942年春季,只有1/3的高射炮连配备了“维尔茨堡”炮瞄雷达系统。 这些雷达后来被证明极易受到干扰而不能运转,尤其是细小的金属箔片的干扰(英国人称其为“窗户”,美国人称之为“谷壳”)。从1943年夏季起,数以十万计的这类箔片被投下,让敌人的雷达屏幕上铺满光点。尽管如此,这道由远程探测、雷达控制高炮、雷达控制战斗机截击组成的防御带,无论在白天还是夜晚,都成功地让英美轰炸机付出了沉重代价,在1943年冬季还几乎扼杀了盟军的空中轰炸。