http://leonovvaleri.livejournal.com/ (![[identity profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/openid.png)
leonovvaleri.livejournal.com) wrote in ![[community profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/community.png)
engineering_ru2016-10-26 09:54 am
leonovvaleri.livejournal.com) wrote in engineering_ru2016-10-26 09:54 am
Entry tags:
После меня - хоть потоп
Атака на три крупные плотины в Рурской области Германии в ночь с 16 на 17 мая 1943 года 617-й эскадрильей Королевских ВВС (No. 617 Squadron RAF) под командованием Ги Гибсона (Guy Gibson) достаточно хорошо известна любителям военной истории как операция «Большая порка» (Operation Chastise). Обычно из этой истории извлекают только военную составляющую, а я попытаюсь вытянуть из этой же истории инженерную, ибо большинство публикуемых материалов либо опускают эту составляющую совсем, либо предельно формализируют.
Итак. Британский авиаконструктор и инженер Барнс Уоллис (Barnes Wallis) с самого начала Второй Мировой Войны размышлял, что может сделать он чтобы сократить войну? Где и как бомбардировка может нанести наиболее серьезный ущерб промышленности Германии? Если нельзя уничтожить рассредоточенную военную промышленность, может быть, реально найти ее ключевые точки?
Выбор цели
Самыми лакомыми целями были источники энергии. Источники энергии были слишком громоздкими, чтобы их можно было спрятать - угольные шахты, нефтяные скважины, «белый уголь» - гидроэлектростанции с дамбами. Без них не будет ни производства, ни транспорта, ни оружия, ни войны.
Уоллис сосредоточился на дамбах Мён, Эдер и Зорпе (Möhne, Eder and Sorpe). Все три находились в Руре, и практически полностью обеспечивали водой германскую стальную промышленность, которой требуется 8 тонн воды для производства 1 тонны стали.
Дамба Мён запирала озеро Мён там, где река Хеве впадает в реку Рур, поддерживая уровень воды таким, что баржи с углем, сталью и танками могут свободно проходить к заводам. Озеро Мён содержит 134 миллиона тонн воды. Дамба Эдер перегораживает одноименную реку, образуя озеро Эдер с 212 миллионами тонн воды. Она контролирует уровень воды во втором по значению германском водном пути - Среднегерманском канале. Даже Кассель, находящийся в 40 милях от дамбы, получает воду из Эдера. Зорпе образует озеро на другом притоке Рура.
Мён имеет толщину 112 футов у основания, высоту 130 футов и толщину на гребне 25 футов, там же проходит шоссе. Дамба Эдер еще больше. Не менее мощна и дамба Зорпе, хотя и сложена из грунта. Два огромных земляных кургана в центре соединены и укреплены бетонной перемычкой.
Выбор времени
Май месяц был самым удобным для разрушения дамб, так как в это время водохранилища полны до отказа. А, поскольку атака на дамбы планировалась в 1943 году, единственный срок атаки - это период с 13 по 19 мая. Нужна была полная луна.
Сопромат - наука о прочности
Все мысли Уоллиса касательно создания новой бомбы, способной разрушить дамбы Мён, Эдер и Зорпе крутились вокруг разрушительной способности ударной волны: «...Нет другого способа передачи возбуждения, кроме обычного колебания частиц вокруг равновесного положения, когда волна идет через среду».
Отправной точкой в размышлениях Уоллиса послужила история строительства моста Ватерлоо. Во время постройки моста бетонные сваи, забиваемые в русло реки Темзы, непостижимым образом крошились. Позже выяснилось, что причиной тому были ударные волны. Удары сваебойного копра посылали волну вниз по свае. На дне реки волна встречала упругое сопротивление глины и, отразившись, возвращалась обратно по свае со скоростью 15000 футов в секунду. Вернувшись к вершине сваи, волна вызывала ее растяжение. Этого было достаточно, чтобы расколоть сваю. Фокус оказался в том, что бетон хорошо противостоит сжатию, но плохо реагирует на растяжение.
Прыгающая бомба
Эксперименты с увеличением заряда ни к чему не привели. Уоллис начал думать, что бомба должна взорваться прямо на стене дамбы. Ударная волна будет гораздо сильнее, поэтому понадобится меньше взрывчатки. Меньше будет и корпус бомбы. Но как добиться прямого попадания огромной бомбой? Торпеда? Но все дамбы защищены противоторпедными сетями.
Ответ на вопрос был получен, когда Уоллис увидел как ребятишки играли в обычную игру на воде. Игра называется по разному «блинчики» или «лягушки» и заключается в бросании плоских камней в воду таким образом, чтобы камень несколько раз отскочил от поверхности воды, прежде чем утонет.
Расчеты показали, что при контактном взрыве несколько унций гелигнита (динамитный желатин) пробивают нужную дыру в бетонной стене толщиной 6 дюймов. Из опытов Уоллис рассчитал, что требуется всего 6000 фунтов взрывчатки RDX (циклотриметилентринитрамин или гексоген), чтобы пробить дамбу Мёна. При этом вес оболочки составлял немного больше 3000 фунтов, что давало вес бомбы всего 9500 фунтов.
Во время тестирования обнаружилось, что сферический корпус бомбы разбивается при ударе с водой, а бомба в форме цилиндра прекрасно «скачет» по воде.
После попадания в цель, бомба должна отскочить и затонуть. Чтобы добиться максимального эффекта, бомба должна погрузиться на 30 футов. Это означало, что ее следует оснастить гидростатическим взрывателем, вроде тех, что стоят на глубинных бомбах. В боевом варианте на бомбу было установлено три гидростатических взрывателя.
Для успеха требовалось выполнить еще одно условие. Достигнув 30-футовой глубины, бомба должна прижаться к стене дамбы. И снова Уоллис нашел блестящее решение. Если бомбу заставить крутиться назад, когда она оторвется от самолета, она будет вести себя именно так, как требуется. После удара о стену дамбы, она снова пойдет вперед, пока опять не упрется в дамбу. После этого бомба будет тонуть, пока не достигнет глубины взрыва.
Бомба для уничтожения дамб получила получила название «Upkeep» и больше всего напоминала мусорный бак. Бомба имела диаметр 50 дюймов и длину 60 дюймов. Она весила 9250 фунтов, из которых 6600 фунтов приходилось на взрывчатку RDX. Бомба устанавливалась поперек бомбового отсека значительно модернизированного «Ланкастера». Бомбу держали две V-образные рамы, которые позволяли бомбе вращаться. Бомба раскручивалась до скорости 500 оборотов в минуту посредством электромотора и ременной передачи. Когда бомбардир нажимал гашетку, чтобы сбросить бомбу, V-образные рамы резко отгибались в стороны, позволяя бомбе свободно падать.
И это еще не все...
Бомбу следовало сбросить на скорости ровно 232 мили в час с высоты точно 60 футов. Мало того. Бомбу следовало сбросить на расстоянии 425 ярдов от стены дамбы. Допустимая ошибка составляла всего 25 ярдов в ту или иную сторону. При скорости 230 миль самолет пролетал эти 25 ярдов за четверть секунды.
Выдержать скорость 232 мили в час особых проблем не вызывало. На первый взгляд, при наличии барометрического альти́метра, не вызывало особых проблем выдержать и высоту сброса бомбы в 60 футов. Но вот измерить величину атмосферного давления непосредственно над целью в момент атаки не представлялось возможным. Солдатская смекалка подсказала, что надо поставить один прожектор в носу самолета, а другой под брюхом. Лучи должны быть направлены вниз и внутрь так, чтобы скреститься ровно в 60 футах под самолетом. Когда на воде два пятна сольются в одно, высота над поверхностью водохранилища будет ровно 60 футов.
И еще раз выручила солдатская смекалка, когда возникли проблемы с прицеливанием. Решение было до смешного простым. Было известно, что башни на дамбе Мён находятся на расстоянии 600 футов одна от другой. Плотник ровно за пять минут сколотил фанерный треугольник с глазком в одном углу и двумя гвоздиками на остальных углах. Надо было смотреть сквозь глазок так, чтобы башни на дамбе поравнялись с гвоздиками, в этот момент бомбардир нажимал на кнопку сброса бомбы. Расстояние от точки сброса до стены дамбы получалось ровно 425 ярдов.
Атака
В ночь на 16 мая 1943 года с аэродрома Скэмптон в Линкольншире стартовали 19 «Ланкастеров», чтобы атаковать дамбы. Соединение было разделено на три волны: 9 самолетов первой волны должны были атаковать Мён, потом Эдер, а, если останутся бомбы, то и Зорпе. 5 самолетов второй волны были нацелены на Зорпе. Третья волна оставалась в резерве на случай, если понадобится нанести дополнительный удар по какой-либо цели. Более подробно в книге Пола Брикхилла «Затопить Германию!»
В результате атаки 617-й эскадрильи Королевских ВВС дамбы Мён и Эдер были разрушены, а дамбу Зорпе летчики не смогли обнаружить из-за тумана.
125 заводов и фабрик были либо уничтожены, либо тяжело повреждены. Примерно 3000 гектаров пашни были опустошены. Уничтожено 25 мостов, 21 мост поврежден. Погибло 6500 голов скота.
Утонули 1294 человека, большей частью гражданские. Однако в основном это были пленные - 749 человек.
Из 19 «Ланкастеров» и 133 членов их экипажей были потеряны 9 самолетов и 56 летчиков.
Вместо эпилога
После налета на плотины в Рурской области Германии в 1943 году 617-я эскадрилья Королевских ВВС получила свое прозвище «Разрушители плотин» (Dam busters). А ближе к концу 1943 года по повелению короля Георга VI эскадрилье был присвоен герб «На щите кирпичная стена, пронзенная тремя вспышками молний с исподней стороны; струи воды, истекающие из бреши» с девизом «Après moi le déluge» («После меня - хоть потоп»).
Впереди у 617-й были еще потопление линкора «Тирпиц», уничтожение бункеров для подводных лодок и многое другое...
Итак. Британский авиаконструктор и инженер Барнс Уоллис (Barnes Wallis) с самого начала Второй Мировой Войны размышлял, что может сделать он чтобы сократить войну? Где и как бомбардировка может нанести наиболее серьезный ущерб промышленности Германии? Если нельзя уничтожить рассредоточенную военную промышленность, может быть, реально найти ее ключевые точки?
Выбор цели
Самыми лакомыми целями были источники энергии. Источники энергии были слишком громоздкими, чтобы их можно было спрятать - угольные шахты, нефтяные скважины, «белый уголь» - гидроэлектростанции с дамбами. Без них не будет ни производства, ни транспорта, ни оружия, ни войны.
Уоллис сосредоточился на дамбах Мён, Эдер и Зорпе (Möhne, Eder and Sorpe). Все три находились в Руре, и практически полностью обеспечивали водой германскую стальную промышленность, которой требуется 8 тонн воды для производства 1 тонны стали.
Дамба Мён запирала озеро Мён там, где река Хеве впадает в реку Рур, поддерживая уровень воды таким, что баржи с углем, сталью и танками могут свободно проходить к заводам. Озеро Мён содержит 134 миллиона тонн воды. Дамба Эдер перегораживает одноименную реку, образуя озеро Эдер с 212 миллионами тонн воды. Она контролирует уровень воды во втором по значению германском водном пути - Среднегерманском канале. Даже Кассель, находящийся в 40 милях от дамбы, получает воду из Эдера. Зорпе образует озеро на другом притоке Рура.
Мён имеет толщину 112 футов у основания, высоту 130 футов и толщину на гребне 25 футов, там же проходит шоссе. Дамба Эдер еще больше. Не менее мощна и дамба Зорпе, хотя и сложена из грунта. Два огромных земляных кургана в центре соединены и укреплены бетонной перемычкой.
Выбор времени
Май месяц был самым удобным для разрушения дамб, так как в это время водохранилища полны до отказа. А, поскольку атака на дамбы планировалась в 1943 году, единственный срок атаки - это период с 13 по 19 мая. Нужна была полная луна.
Сопромат - наука о прочности
Все мысли Уоллиса касательно создания новой бомбы, способной разрушить дамбы Мён, Эдер и Зорпе крутились вокруг разрушительной способности ударной волны: «...Нет другого способа передачи возбуждения, кроме обычного колебания частиц вокруг равновесного положения, когда волна идет через среду».
Отправной точкой в размышлениях Уоллиса послужила история строительства моста Ватерлоо. Во время постройки моста бетонные сваи, забиваемые в русло реки Темзы, непостижимым образом крошились. Позже выяснилось, что причиной тому были ударные волны. Удары сваебойного копра посылали волну вниз по свае. На дне реки волна встречала упругое сопротивление глины и, отразившись, возвращалась обратно по свае со скоростью 15000 футов в секунду. Вернувшись к вершине сваи, волна вызывала ее растяжение. Этого было достаточно, чтобы расколоть сваю. Фокус оказался в том, что бетон хорошо противостоит сжатию, но плохо реагирует на растяжение.
Прыгающая бомба
Эксперименты с увеличением заряда ни к чему не привели. Уоллис начал думать, что бомба должна взорваться прямо на стене дамбы. Ударная волна будет гораздо сильнее, поэтому понадобится меньше взрывчатки. Меньше будет и корпус бомбы. Но как добиться прямого попадания огромной бомбой? Торпеда? Но все дамбы защищены противоторпедными сетями.
Ответ на вопрос был получен, когда Уоллис увидел как ребятишки играли в обычную игру на воде. Игра называется по разному «блинчики» или «лягушки» и заключается в бросании плоских камней в воду таким образом, чтобы камень несколько раз отскочил от поверхности воды, прежде чем утонет.
Расчеты показали, что при контактном взрыве несколько унций гелигнита (динамитный желатин) пробивают нужную дыру в бетонной стене толщиной 6 дюймов. Из опытов Уоллис рассчитал, что требуется всего 6000 фунтов взрывчатки RDX (циклотриметилентринитрамин или гексоген), чтобы пробить дамбу Мёна. При этом вес оболочки составлял немного больше 3000 фунтов, что давало вес бомбы всего 9500 фунтов.
Во время тестирования обнаружилось, что сферический корпус бомбы разбивается при ударе с водой, а бомба в форме цилиндра прекрасно «скачет» по воде.
После попадания в цель, бомба должна отскочить и затонуть. Чтобы добиться максимального эффекта, бомба должна погрузиться на 30 футов. Это означало, что ее следует оснастить гидростатическим взрывателем, вроде тех, что стоят на глубинных бомбах. В боевом варианте на бомбу было установлено три гидростатических взрывателя.
Для успеха требовалось выполнить еще одно условие. Достигнув 30-футовой глубины, бомба должна прижаться к стене дамбы. И снова Уоллис нашел блестящее решение. Если бомбу заставить крутиться назад, когда она оторвется от самолета, она будет вести себя именно так, как требуется. После удара о стену дамбы, она снова пойдет вперед, пока опять не упрется в дамбу. После этого бомба будет тонуть, пока не достигнет глубины взрыва.
Бомба для уничтожения дамб получила получила название «Upkeep» и больше всего напоминала мусорный бак. Бомба имела диаметр 50 дюймов и длину 60 дюймов. Она весила 9250 фунтов, из которых 6600 фунтов приходилось на взрывчатку RDX. Бомба устанавливалась поперек бомбового отсека значительно модернизированного «Ланкастера». Бомбу держали две V-образные рамы, которые позволяли бомбе вращаться. Бомба раскручивалась до скорости 500 оборотов в минуту посредством электромотора и ременной передачи. Когда бомбардир нажимал гашетку, чтобы сбросить бомбу, V-образные рамы резко отгибались в стороны, позволяя бомбе свободно падать.
И это еще не все...
Бомбу следовало сбросить на скорости ровно 232 мили в час с высоты точно 60 футов. Мало того. Бомбу следовало сбросить на расстоянии 425 ярдов от стены дамбы. Допустимая ошибка составляла всего 25 ярдов в ту или иную сторону. При скорости 230 миль самолет пролетал эти 25 ярдов за четверть секунды.
Выдержать скорость 232 мили в час особых проблем не вызывало. На первый взгляд, при наличии барометрического альти́метра, не вызывало особых проблем выдержать и высоту сброса бомбы в 60 футов. Но вот измерить величину атмосферного давления непосредственно над целью в момент атаки не представлялось возможным. Солдатская смекалка подсказала, что надо поставить один прожектор в носу самолета, а другой под брюхом. Лучи должны быть направлены вниз и внутрь так, чтобы скреститься ровно в 60 футах под самолетом. Когда на воде два пятна сольются в одно, высота над поверхностью водохранилища будет ровно 60 футов.
И еще раз выручила солдатская смекалка, когда возникли проблемы с прицеливанием. Решение было до смешного простым. Было известно, что башни на дамбе Мён находятся на расстоянии 600 футов одна от другой. Плотник ровно за пять минут сколотил фанерный треугольник с глазком в одном углу и двумя гвоздиками на остальных углах. Надо было смотреть сквозь глазок так, чтобы башни на дамбе поравнялись с гвоздиками, в этот момент бомбардир нажимал на кнопку сброса бомбы. Расстояние от точки сброса до стены дамбы получалось ровно 425 ярдов.
Атака
В ночь на 16 мая 1943 года с аэродрома Скэмптон в Линкольншире стартовали 19 «Ланкастеров», чтобы атаковать дамбы. Соединение было разделено на три волны: 9 самолетов первой волны должны были атаковать Мён, потом Эдер, а, если останутся бомбы, то и Зорпе. 5 самолетов второй волны были нацелены на Зорпе. Третья волна оставалась в резерве на случай, если понадобится нанести дополнительный удар по какой-либо цели. Более подробно в книге Пола Брикхилла «Затопить Германию!»
В результате атаки 617-й эскадрильи Королевских ВВС дамбы Мён и Эдер были разрушены, а дамбу Зорпе летчики не смогли обнаружить из-за тумана.
125 заводов и фабрик были либо уничтожены, либо тяжело повреждены. Примерно 3000 гектаров пашни были опустошены. Уничтожено 25 мостов, 21 мост поврежден. Погибло 6500 голов скота.
Утонули 1294 человека, большей частью гражданские. Однако в основном это были пленные - 749 человек.
Из 19 «Ланкастеров» и 133 членов их экипажей были потеряны 9 самолетов и 56 летчиков.
Вместо эпилога
После налета на плотины в Рурской области Германии в 1943 году 617-я эскадрилья Королевских ВВС получила свое прозвище «Разрушители плотин» (Dam busters). А ближе к концу 1943 года по повелению короля Георга VI эскадрилье был присвоен герб «На щите кирпичная стена, пронзенная тремя вспышками молний с исподней стороны; струи воды, истекающие из бреши» с девизом «Après moi le déluge» («После меня - хоть потоп»).
Впереди у 617-й были еще потопление линкора «Тирпиц», уничтожение бункеров для подводных лодок и многое другое...
![[livejournal.com profile]](https://www.dreamwidth.org/img/external/lj-userinfo.gif){kind=small}
Page 1 of 2