Dambustery 70 let: Barnes Wallis - inženýr před časem

Anonim

Dambustery 70 let: Barnes Wallis - inženýr před časem

Pozoruhodná PeopleFeature

James Holloway

17. května 2013

8 obrázků

Film, který se stále skládá ze zkoušky s bombami (Foto: BAE Systems / SSPL)

Je to sedmdesát let od té doby, co se číslo 617 Squadron královského letectva vrátilo z operace Chastise, ve které speciálně navržené bombardéry byly propuštěny při útoku na Möhne, Sorpe a Eder Dams v Německu během druhé světové války. Ačkoli je bounce bomba bezpochyby vynálezem, pro který je Barnes Wallis nejznámější (díky dílu v jeho drobném vyjádření ve filmu Dambustery ), byla Wallisova další práce před, během a po druhé světové válce velmi důležitá a v některých případech, mnohem daleko před časem. Gizmag promluvil s Dr. Andrewem Nahumem, hlavním kurátorem technologie v Muzeu vědy, kde jsou archivovány mnohé Wallisovy dokumenty, o letadlech s křídly, o zemětřeseních, o neúspěšných lekcích matematiky ao geodetickém Wellingtonském bombardéru.

Gizmag: Jak obtížný byl vývoj bomby?

Dr. Andrew Nahum: Myslím, že koncept byl v pořádku. Problém byl, že se to drží dohromady. Koncepce rotace, přeskakování, byla docela slušná. Myslím, že to byl spíše mechanický problém, inženýrství, aby odolal poklesu. To mělo co do činění s definovanou výškou a velmi přesnou nízkou výškou, ale také s posílením pláště. Byla to docela geniální věc, protože backspin, který jí byl přidělen, byl tam, aby mu dal sílu zvedání. To způsobilo, že projektil se po zasažení zvedl po stěně přehrady a označil kresbu, jak vidíte, boční sílu a to je dynamický tekutý efekt zvaný Magnusův efekt. Je to tak sofistikovanější, než vypadá jako skvělá velká točící se koš.

GM: Myslíte si, že historický pohled na operaci Chastise se v průběhu let změnil; například pokud jde o uznání německých obětí a realistické posouzení jejího vojenského dopadu?

AN: Máte na mysli lidi, kteří naznačují, že strategické bombardování bylo obecně neúčinné? Vstupuješ do zcela nové oblasti, opravdu. To je otázka, kterou byste se měli zeptat na celou strategickou bombardovací kampaň, a ne jen na nájezdy přehrad. To je jeden z prvků. Je zřejmé, že po válce bylo mnoho názorů vyjádřeno, že bombardování bylo poměrně neúčinné, ale to je ještě otevřené k debatě. Jedna z ekonomičtějších historií války od Adam Tooze, Mzdy z ničení, začala naznačovat, že je účinnější, než se obecně myslí. Mluvím o strategickém bombovém útoku jako celku, nikoli o nájezdech na přehrady sám. Neříkám, že je to můj názor. Prostě říkám, že otázka byla znovu otevřena na akademické úrovni. Myslím, že další věc, která stojí za to říct, je, že nájezdy se nikdy nepodařilo opakovat a myslím, že se dospělo k závěru, že když už jednou překvapili a měli útočící síly velmi těžké, nemohli by se nikdy vrátit a udělat to to samé, zejména s dlouhým pomalým přiblížením, které bomba vyžaduje.

Wallis přišel na myšlenku poskakující bomby, když přemýšlel o tom, jak může jako inženýr zkrátit druhou světovou válku. Jeho myšlenka spočívala v tom, že bomba, která upadla z letadla, mohla být odrazena podél hladiny řeky, než udeřila do přehrady, kde by klesla a detonovala. Poskakování by umožnilo vyhýbat se protiterorpickým sítím umístěným v řece, aby chránily přehrady, a nechat bombu explodovat hned vedle přehrady, kde by byla nejúčinnější a potenciálně narušená. Byly provedeny četné testy předtím, než se dostavil na konstrukci bomby ve tvaru popelnice a stanovil optimální výšku zpětného chodu a pádu. 16. května 1943 19 modifikovaných Lancaster Bomberů odešlo na misi zničit Möhne, Eder a Sorpe Damse ve snaze narušit nacistické napájecí vedení. Po několika pokusech byly porušeny Möhne a Ederské přehrady, ačkoli v Sorope Damu došlo k menším škodám. Osm letounů bylo ztraceno, 53 z 56 posádky na palubě bylo zabito. Předpokládá se, že mise vyústila v více než 1300 kauzality na zemi, z nichž mnozí byli zámořské dělníky. Mise zasáhla nacistický válečný stroj, nicméně zničila 25 mostů, 11 továren a různé další doly a infrastrukturu a poškodila mnoho dalších.

GM: Existují nějaké položky v archivu Muzea věd, které osvětlují operaci Chastise?

AN: Na to je hodně dokumentace. Existuje velmi brzký náčrt, který podle mého názoru je velmi zajímavý, protože ukazuje, že tento koncept vznikl velmi brzy v jeho mysli. Pro mě je jedním z nejzajímavějších věcí, že nemá žádný postoj jako taktik, pokud se vám líbí. On prostě přemýšlel o tomto plánu, jak můžeme udeřit ekonomicky efektivní ránu a pak začal lobovat lidi. Takže film má některé prvky pravdy, jako by byl odmítnut úředníkem, ale zároveň byla v Británii naprostá chuť, co bych měl říct.

to, co Churchillův lid nazval blázny, zvláštní zbraně, které by mohly fungovat novým způsobem. Mohli byste zahrnout, že některé z nádrží, které přistávaly na D-Day, Mulberry přístavy, potrubí pod oceánem, které přivádělo olej přes Kanál, a plovoucí letadlový nosič, který nikdy nebyl vybudován nebo nikdy nasazen, vyrobený z směs dřevěných pilin nebo pilin a vody, která má být shromážděna v Kanadě a tažena z pobřeží pro boj.

Barnes Wallis 's náčrtem konceptu bombující bomby (Foto: BAE Systems / SSPL)

GM: Wow.

AN: Toto není Barnes Wallis. Ale částečně proto, že Churchill měl velmi invenční mysl a byl fascinován vynálezem, bylo hodně času věnováno nekonvenčním novým zbraním. V první světové válce měl vliv na přijetí nádrže; nikoliv jeho jediný nápad, ale byl mluvčím.

GM: Jaké byly nejpozoruhodnější úspěchy Barnes Wallis před nebo po druhé světové válce?

AN: Měl rozmanitou kariéru a začal navrhovat vzducholodě.

GM:.

kde se dostaneme do svého geodetického draku?

AN: Ano. Výzvou pro vzducholodi je, že musíte vytvořit velmi velkou strukturu, která je stabilní a pevná. To se týká přesně to, co jste řekli, geodetické struktury, následně použité pro bombardér Wellington.

GM: Jaká byla síla geodetického draku letadla?

AN: V jistém smyslu byste mohli říci, že je to jakási struktura košů, která rozděluje břemeny docela přesně o trup, což do jisté míry znamená, že je poměrně odolné. Existují další cesty pro zatížení, pokud byla část snímku zastřelena. Dostanete to, pokud byste na několika místech natáhli řetězec přes cuketa [cuketa].

Geodetický drak konstruovaný firmou Wallis ve třicátých letech minulého století je struktura košů, která popisuje aerodynamickou podobu letadla, na rozdíl od aerodynamické pokožky nesené paprskem. Tím, že překročí geodetické prvky na zakřiveném povrchu, torzní zatížení na každém z nich je zrušeno, což představuje velkou sílu. Geodetický princip byl použit v plynovém vaku vzducholodi Vickers R100, jehož design vedl Wallis. Geodetický návrh byl následně aplikován na bombardér Wellington. Ačkoli tato konstrukční metoda trvala déle než monokokové techniky, vyústily v robustní letadlo. Tam je několik účtů Wellingtons bezpečně se vrátit, ačkoli spíše méně než neporušený, po nájezdech na Německu, takový jako ten nahoře nahoře, těžce poškozený protiletadlovým ohněm při náletu na Duisburg v 1943.

AN: Věc, kterou je třeba pozorovat na Wellingtonu, je, že je to určitě prostřední technologie. Není to stresovaná kůže, která se stává běžným způsobem, jak stavět letadla, což někteří lidé nazývají monokoky. Všechny americké bombardéry jsou takové, že jsou postaveny jako letadla. Takže kůže nese část nákladu. Ale opět, to je možná bezpečnější kritický způsob navrhování [letadla]. Máte stresovanou plechovku, jak to bylo. Pravděpodobně si můžete dovolit ztrácet méně, než můžete s Wellingtonem. Stříkané letadlo je také závislé na vnitřních nosnících. Není tam žádná taková věc jako letadlo, kde pokožka je celý konstrukční prvek. Jedná se jednoduše o to, aby se pokoušela zneužít kůži, aby přispívala a není jen parazita.

Pokud se podíváte do Boeingu nebo do Airbusu, tam je tuhost všude a podél podélných členů a zvláštních trámů v křídle, hlubokých vnitřních ramen. Trik měl přispět k tomu, aby kůže přispěla svým napětím. Nemůže to přispět žádným jiným způsobem, protože se to stane kompresí. To může přispět, když je ztuhlé, a součástí techniky konstrukce letadla je přidat nebo stroj v kanálech, které mu pomáhají odolávat kompresi do určité míry. Jeho hlavní přínos je však v napjatém stavu, takže můžete říci, že když letadlo stabilně létá, existuje napínací pole na podložce křídla. Dobrá věc, ať už je to letadlo nebo bombardér, spočívá v tom, že je to strukturálně účinnější.

Takže například hurikán skutečně stavěl na nějaké rámcové struktuře (není to jako Wellington, protože nemá tyto diagonálně přecházející členy, ale je to stále systém rámců, který je v konečném důsledku to, co je Wellingtonem), vážil více než Spitfire, měl stejnou sílu, stejný motor, tak typicky, Spitfiry byly rychlejší, rychlejší na výšku a měly vyšší nadmořské výšce. Stresovaná kůže je strukturně účinnější, lehčí díky své velikosti a výkonu, což znamená, že výkon byl lepší. Pokud by to byl bombardér, znamenalo by to, že by to znamenalo větší užitečné zatížení, ale to nebylo ve skutečnosti případ Spitfire.

Aby nedošlo k diskriminaci nebo znevažování hurikánu, ale to byl rozdíl mezi předchozí a novou technologií, stresovanou kůží. Ve Wellingtonu říkám, že je to přechodná technologie, protože kosmická loď drží letadlo dohromady a pak je pokryta v dopřádaném irském prádle, takže to, co udržuje vzduch ven, je spíše jako dobře.

většina biplanů byla postavena tímto způsobem. Byl to přechodný krok mezi předchozími zarámovanými letadly a stresovanou kůží. Dalo by se říct, že je vhodné pro svůj den, ale jeho den uplynul.

GM: Co po válce?

AN: Vliv jeho vlivu je velmi zajímavý. A po válce se stal předním technickým myslitelem s těmito návrhy bezmotorových letounů s variabilní geometrií, letadla s křídlovými křídly, divokých husí a víla hypersonických nebo nadzvukových letadel. Navrhl také flotilu námořních námořních námořních námořních námořních náloží, což by pomohlo Británii zůstat v centru světového obchodu.

GM: Jaký byl jeho cíl s nadzvukovými letadly?

AN: Velmi vysoký počet Machů, zmenšující svět.

V této fázi je jeho perspektiva, že Británie potřebovala kultivovat špičkové technologie v novém světě, aby skutečně zůstala nad vodou. Přednesl přednášku s názvem "Pevnost Anglie" na různých místech, kde se zabýval, a argumentoval tím, že Británie by měla inovovat a budovat nebo by klesala. Pokud jde o letadlo s křídly, nepřesvědčil někoho, kdo by následoval. Takže byl pryč pryč v poušti v poválečném období.

GM: Je to téma během jeho kariéry?

AN: Ne, nemyslím si to. Měl téměř úplnou kontrolu nad konstrukcí R100 [airship] a letěl do Ameriky a úspěšně se vrátil, kolem doby, kdy R101 narazil na Beauvais. Byly zde dvě vzducholodě, národní [R101] a komerční Vickers [R100]. Myslím, že byl vzat velmi vážně. On měl na starosti a stejně jako Wellington. Ve skutečnosti se stal v roce 1936 vedoucím designérem Vickerse.

on měl mít odpovědnost za Supermarine, který vyvinul Spitfire, ale nemyslím si, že to opravdu fungovalo. Nemyslím si, že měl tolik vlivu na supermarínskou práci. Nicméně to bylo vedlejší, protože navrhoval letadlo Vickers a jeho autorita k tomu nebyla zpochybněna.

Po válce se Wallis obrátil k otázce nadzvukového letu a vyvinul koncepty pro řadu takových letadel, které nazval aerodynami. Jeho koncept Wild Goose byl pozoruhodný pro pozici křídel k zadní části letadla. To mělo působit proti tomu, aby rotační síly působily jako pevné tělo, které se pohybovalo ve vzduchu pod úhlem - problém, který byl upozorněn díky jeho zkušenostem s konstrukcí vzducholodí. Křídla se otáčejí, aby řídili plavidlo, a zamířili zpět, aby dosáhli vyšší rychlosti. Divoká husa se ukázala jako úspěšná, ale byla zrušena počátkem padesátých let před dokončením pilotní verze. Jeho následná koncepce Swallow, znázorněná výše, také používala otočné křídlo, ale v konfiguraci delta. Po slibném včasném testování došlo ke ztrátě zkušebního modelu, po němž následovaly vojenské škrty pro vývoj letadla. Jeho práce byla postavena ve Spojených státech, ačkoli bez účasti Wallis nebo Vickers. (Obrázek: rp-one.net)

GM: Po válce nadále navrhoval bomby?

AN: To si nemyslím. Po bombardovacím útoku pracoval na bombech pro penetraci volného pádu [během války]: Tallboy je jeden. Byly použity na betonových konstrukcích, jako je spouštěcí plocha V-2, která byla postavena v lese u Calaisu. Místo bylo Watten a byla postavena obrovská betonová konstrukce pro výrobu kapalného kyslíku a spuštění V-2. Nejsem si jistý, že její funkce byla zcela pochopena v Británii, kromě toho, že věděli, že to neznamená nic dobrého. Bylo bombardováno, myslím, v určitých fázích nalévání na radu rodiny McAlpine. To je jen zvuk, možná budete chtít to zkontrolovat. Nevím, jaký by byl McAlpine, ale jeden z velkých dodavatelů řekl [na otázku], kdy je nejvhodnější čas bombardovat to, a myslím, že odpověď byla, když byla téměř nastavena, ale ne kdy bylo to ještě příliš měkké, aby bylo možné maximálně narušit. A pořád to vidíte. Je to obrovský obrovský blok - více než blokový dům - to byla pevnost - opevněná továrna, myslím, že bychom ji mohli nazvat a spustit místo. A všechno se v důsledku náletu lehce zhroutilo do jednoho úhlu. To byly Tallboyovy bomby.

Zde se Nahum odvolává na Blockhaus d 'Éperlecques (postavený na výstavě v roce 1944), někdy nazývaný Watten po blízkém městě, který byl během války vystaven četným náletům, včetně bomb Tallboyů. Tallboyův nájezd údajně ovlivnil sir Malcolm McAlpine, který radil, že útok by měl být proveden předtím, než beton zapadl. Gizmag však zatím není schopen to určitě ověřit.

AN: Byly také použity na zbraň, která byla pevnou pistolí [dělo V-3], které by mělo být odpalováno v Londýně u Mimoyecques. A byly použity na pero s lodí, které byly silně vyztužené betonovými oblouky.

GM: Myslíš na suchém doku?

AN: Myslím jejich instalace v operačním rozbočovači. Myšlenkou je, že když se vrátili do Francie nebo do Německa, šli do těchto tvrzených pera. Byly to opravdu plovoucí doky. Ale myšlenka byla, že pokud by jen plavali vedle nábřeží, mohli by se velmi snadno rozdělit do běžného nájezdu, což je pravda. Myslím, že bomby z Barnes Wallis byly také použity při útoku na viadukty, železniční viadukty. Říkají jim zemětřesení a myšlenka spočívá v tom, že při volném pádu dosáhnou nadzvukové rychlosti a proniknou dlouhou cestou do země nebo do struktury, takže nebyli natolik roztříštěni . To se ukázalo jako pozoruhodně účinné a je překvapující, že bomba mohla skutečně vydržet, aniž by létala.

GM: Existují nějaké další vyjímečné předměty ve sbírce Barnes Wallis Museum of Science?

AN: Jedna z věcí, které lidé považují za zajímavé a poměrně okouzlující, je to, že se zdvořilou manželkou, která se jmenovala Molly Bloxamová, když byla ve svých 30 letech a měla 17 let a chystá se jít na University College v Londýně. A požádal otecovu svolení a on řekl, že nebude proti tomu, nebo by souhlasil s tím, kdyby Barnes Wallis učil její matematiku. Jejich dcera Mary Stopes-Roe publikovala zprávu o této skutečnosti v knize Matematika s láskou a byly to nějaké osobní dopisy s výukou matematiky v nich.

Aktualizace 20.05.2013: Tento článek byl pozměněn tak, aby odrážel to, že Upkeep, nikoliv Highball, byl přezdívkou konečného bombardování bomby. Díky čtenářům, kteří to upozornili.

Film, který se stále skládá ze zkoušky s bombami (Foto: BAE Systems / SSPL)

Filmové fotografie z podezřelé bomby, podepsané Barnesem Wallisem (Foto: BAE Systems / SSPL)

Bombající bomba (Foto: BAE Systems / SSPL)

Wallis přišel na myšlenku poskakující bomby, když přemýšlel o tom, jak může jako inženýr zkrátit druhou světovou válku. Jeho myšlenka spočívala v tom, že bomba, která upadla z letadla, mohla být odrazena podél hladiny řeky, než udeřila do přehrady, kde by klesla a detonovala. Poskakování by umožnilo vyhýbat se protiterorpickým sítím umístěným v řece, aby chránily přehrady, a nechat bombu explodovat hned vedle přehrady, kde by byla nejúčinnější a potenciálně narušená. Byly provedeny četné testy předtím, než se dostavil na konstrukci bomby ve tvaru popelnice a stanovil optimální výšku zpětného chodu a pádu. 16. května 1943 19 modifikovaných Lancaster Bomberů odešlo na misi zničit Möhne, Eder a Sorpe Damse ve snaze narušit nacistické napájecí vedení. Po několika pokusech byly porušeny Möhne a Ederské přehrady, ačkoli v Sorope Damu došlo k menším škodám. Osm letounů bylo ztraceno, 53 z 56 posádky na palubě bylo zabito. Předpokládá se, že mise vyústila v více než 1300 kauzality na zemi, z nichž mnozí byli zámořské dělníky. Mise zasáhla nacistický válečný stroj, nicméně zničila 25 mostů, 11 továren a různé další doly a infrastrukturu a poškodila mnoho dalších.

Barnes Wallis 's náčrtem konceptu bombující bomby (Foto: BAE Systems / SSPL)

Geodetický drak konstruovaný firmou Wallis ve třicátých letech minulého století je struktura košů, která popisuje aerodynamickou podobu letadla, na rozdíl od aerodynamické pokožky nesené paprskem. Tím, že překročí geodetické prvky na zakřiveném povrchu, torzní zatížení na každém z nich je zrušeno, což představuje velkou sílu. Geodetický princip byl použit v plynovém vaku vzducholodi Vickers R100, jehož design vedl Wallis. Geodetický návrh byl následně aplikován na bombardér Wellington. Ačkoli tato konstrukční metoda trvala déle než monokokové techniky, vyústily v robustní letadlo. Tam je několik účtů Wellingtons bezpečně se vrátit, ačkoli spíše méně než neporušený, po nájezdech na Německu, takový jako ten nahoře nahoře, těžce poškozený protiletadlovým ohněm při náletu na Duisburg v 1943.

Po válce se Wallis obrátil k otázce nadzvukového letu a vyvinul koncepty pro řadu takových letadel, které nazval aerodynami. Jeho koncept Wild Goose byl pozoruhodný pro pozici křídel k zadní části letadla. To mělo působit proti tomu, aby rotační síly působily jako pevné tělo, které se pohybovalo ve vzduchu pod úhlem - problém, který byl upozorněn díky jeho zkušenostem s konstrukcí vzducholodí. Křídla se otáčejí, aby řídili plavidlo, a zamířili zpět, aby dosáhli vyšší rychlosti. Divoká husa se ukázala jako úspěšná, ale byla zrušena počátkem padesátých let před dokončením pilotní verze. Jeho následná koncepce Swallow, znázorněná výše, také používala otočné křídlo, ale v konfiguraci delta. Po slibném včasném testování došlo ke ztrátě zkušebního modelu, po němž následovaly vojenské škrty pro vývoj letadla. Jeho práce byla postavena ve Spojených státech, ačkoli bez účasti Wallis nebo Vickers. (Obrázek: rp-one.net)

Zde se Nahum odvolává na Blockhaus d 'Éperlecques (postavený na výstavě v roce 1944), někdy nazývaný Watten po blízkém městě, který byl během války vystaven četným náletům, včetně bomb Tallboyů. Tallboyův nájezd údajně ovlivnil sir Malcolm McAlpine, který radil, že útok by měl být proveden předtím, než beton zapadl. Gizmag však zatím není schopen to určitě ověřit.