波束之战二战英德之间的无线电科技博弈

这是一个关于英国物理学家挫败德国空军先进无线电导航系统的故事,而这个无线电导航系统是德国意图摧毁英国的秘密武器!

6月份,一位英国皇家空军军官向他咨询了一条解密的德国空军消息:“ClevesKnickebeinisconfirmedatposition53degrees,24minutesnorthand1degreewest.”(ClevesKnickebein被确认位于北纬53度24分、西经1度的位置。)

这是英格兰中部小镇雷特福德的坐标。当获取到这一消息后,一支精力充沛的英国皇家空军小组已经冲到那里,希望能找到一队德国间谍,结果是空手而归。而信息在提到的Cleves是德国距离英国最近的小镇之一。所以他们希望琼斯能帮上忙,德国空军的一架飞机肯定在雷特福德上空接收了来自那里的发射机的广播,可能是因为德国人测试了他们的信号。

回到几个月前,一名被捕的德国机械师在被问及X-Device,回到自己的房间后,对另一名飞行员笑道:“即使他们尝试使用所有方法来检查,也永远不会发现它。这是一种他们永远不会发现的装置。”

其实事后证明,这里有两个非常大的误解。

首先是关于机械师的话。多年后,琼斯重述了整个故事,他形容机械师说:“他们永远找不到它!他们永远找不到它!”当时他认为这代表X-Device隐藏在德国飞机中,但英国人却无法发现它。但实际上并不是这个意思:他的意思是没有人通过看到普伦德尔的X-Device就能够弄清楚它的用途。

其次,琼斯假设Knickebein和X-Device是同一回事。事实上,德国空军正在运行两个波束导航系统:普伦德尔的X-Device和一个更粗糙的系统Knickebein。

这种误解,无论是在科学领域还是在情报领域,通常都是坏消息。然而,这一次,它们却帮助琼斯取得突破。在误打误撞中,他得出的结论是X-Device就在德国飞机的某个地方,但伪装成别的东西。

在几个月前,英国人俘获了一架保存完好的德国HeinkelHe轰炸机。琼斯拿出上面的报告,检查了飞机上发现的无线电设备清单。它包括一个盲着陆接收器—设计用于在黑暗或恶劣天气下将飞行员引导至跑道上。

盲着陆是一种短程技术,它使用位于跑道两侧的两个发射器以相同频率交替广播(见左图)。如果飞行员在跑道左侧,他会听到一个发射机发出的短音,如果他在跑道右侧,则会听到另一个发射机发出的长音。如果他在跑道上中央线上,他会听到一个坚实的音调。实际上,盲着陆系统使用了无线电波束。如果德国人找到了扩大射程的方法怎么办?

琼斯打电话给检查过Heinkel轰炸机的工程师,询问盲起落架有什么不寻常之处,答案是它比你需要的要敏感得多。

那是琼斯的灵光一现的时刻。更灵敏的接收器与更强大的发射器相结合,意味着可以在无法想象远距离的地方接收到信号,这样就可以解释,盲着陆波束通常长约30英里,但雷特福德距离德国Cleves却有英里。

6月底,琼斯被传唤到唐宁街10号向温斯顿·丘吉尔做简报。这位首相听到德国空军飞行员可以在黑暗中飞行的消息后,将之描述为“战争中最黑暗的时刻之一”。英国将面临一夜又一夜的精确轰炸,直到它被击败。

当被问到怎么办的时候,琼斯回答道,如果能找到无线电波束,就有可能干扰它们,那么现在的任务就是找到它们。

那天晚上,一名英国皇家空军飞行员被派去寻找琼斯所描述的波束,并很快就找到了它们。波束的目标是一个英格兰中部的工厂,劳斯莱斯在那里为Spitfires和Hurricanes制造Merlin发动机。“很好,信号很清晰,”他报告发现一道只有码宽的波束。

琼斯后来反映,德国空军最大的错误之一是在他们准备开始使用它们之前,传输这样的测试信号。如果他们等到对英国的轰炸行动开始时才打开它们,琼斯和他的同事可能永远没有时间制定对策。

英国皇家空军给这些波束起了一个很贴合丘吉尔想法的代号:“头痛”,另一位年轻的物理学家罗伯特·科克伯恩则负责研究如何干扰它们的工作。他制造了代号为“阿司匹林”的发射器来模拟波束信号干扰原信号。

罗伯特·科克伯恩

为了进行预测并警告即将到来的攻击,英国建立了一个监测站网。考虑到情况的严重性,这些电台对他们来说有一种喜剧的感觉。小木棚被绑在已经排列在海岸线上的英尺长的雷达桅杆的顶部。里面是无线电接收器,由前业余无线电爱好者操纵,他们知道如何充分利用他们的设备。他们会整夜坐在那里,聆听Knickebein的信号,而英国皇家空军的飞机则在空中搜寻信号。一旦发现信号,就可以打开干扰器。

但是,波束消失了。整个七月,没有发现任何信号。那个月伦敦唯一的夜间警报是由一架英国皇家空军飞机搜索Knickebein信号而引起的。高级官员们也因为年轻的琼斯性格傲慢自大,所以对此事充满了质疑!

未完待续……




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