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不列颠战役中的电子战(下)

活动自查报告 时间:2021-08-20 11:20:51

“X-仪”——半自动的轰炸瞄准系统

德军的第二种无线电波束导航系统叫做“X-仪”(X-GER-AET),也叫“沃坦”1(Wotan1),于1933年开始研制。“X-仪”也使用了与“涅克宾”相同的等强信号原理,但是使用了多个“洛伦茨”波束,使其引导精度比“涅克宾”更高。

“X-仪”使用2个基站,共发射5组引导波束。主站发射2组代号“威悉河”的引导波束,直接指向远方的目标。其中一组为概略引导波束,宽度较宽,用于飞机快速捕获信号进入航路,另一组为精确引导波束,用于精确指引飞机飞向目标,副站发射3组引导波束,分别为较宽的“莱茵河”波束和较窄的“奥得河”、“易北河”波束。这3组波束与主站精确引导相交于3点,形成3个飞行检查点。

跟“涅克宾”相似,飞机也是先沿着主站引导波束驾束飞行。飞经“莱茵河”波束时(即第一个检查点),意味着飞机已经接近目标,提醒飞行员精确校正航线,按计划好的高度飞行。飞机继续前进,距目标30千米时,飞经“奥得河”波束(即第=个检查点),这时领航员按下“计时器”(实际上是机械式计算机)按钮,计时器上一个指针开始转动计时。距目标15千米时,飞机通过“易北河”波束(即第三个检查点),领航员再次按下“计时器”按钮,计时器上原转动的指针立即停止,另一个指针开始转动倒计时,此时计时器已经计算出飞机速度和投弹时间。倒计时到0时,炸弹就自动投下。

“X-仪”信号载波波长约5米/60兆赫,调制频率为2000赫,因波长较短,所以发射天线远远小于“涅克宾”,波束宽度也更窄,精度相应提高,偏航指示为仪表指示,不仅直观,而且精度比“涅克宾”的听音法高出许多,因此,“X-仪”的引导精度也大大优于“涅克宾”。离基站320千米处的误差为90米左右,在当时是非常先进的导航系统。另外,“X-仪”接收机还使用了窄带滤波器,减弱了宽带噪声造成的干扰。从导航意义上说,“X-仪”与“涅克宾”相似,不能当作通用导航工具、

德军占领西欧后,很快就在瑟堡和加莱建立起“X-仪”基站。尽管“X-仪”引导精度较高,但由于其接收机使用了十分专业化的仪表,且操作比较复杂,领航员需专门训练才能掌握使用技巧,所以德军只有KG-100独立联队的He-111飞机(题图)安装了“X-仪”接收机,并配置熟练的领航员。因此,“X-仪”型He-111领航时需要投燃烧弹指示目标。

琼斯很清楚,德军的无线电导航系统不可能只有“涅克宾”。在发现“涅克宾”失效后,德军肯定会启用新的无线电导航系统。很快,英国空军无线电侦听站就截获一组跟“涅克宾”很相似的信号,但其频率却为60兆赫,远在德军常用无线电导航频带之外。通过无线电测向,测得该信号来自法国瑟堡和加。琼斯怀疑它就是“X-仪”的信号,即前面德国战俘提及的那种无线电导航设备。英国人把这个新威胁叫作“X-波束”(X-beams),也称“恶棍”。

很快,英国情报部门就把“X-波束”跟德军的KG-100独立联队联系起来。KG-100联队参加轰炸英国的时间几乎与“X-波束”信号出现的时间相同。与此同时德军的轰炸忽然又精准了,而且还发现KG-100联队的飞机总是装载燃烧弹。彻韦尔勋爵和琼斯马上判断出KG-100联队担负领航任务,依据反“涅克宾”的经验,英国人仍旧采用欺骗干扰手段对付“X-波束”,并把针对“X-波束”的干扰机叫作“平庸的人”(bromide)。

1940年11月14日夜,在轰炸考文垂的行动中,德军使用了“X-仪”系统。“X-仪”型He-111飞机从法国机场起飞,先飞经位于瑟堡的基站,找到引导波束后就朝向考文垂飞行。在来自加莱基站的三组波束信号的指示修正下,“X-仪”型He-111飞机准确的飞抵考文垂,并投放燃烧弹指示目标。449架He-111随后跟进轰炸,造成城市严重破坏和大量人员伤亡。

当夜,英军虽然使用了“平庸的人”对准“X-仪”信号频率施放干扰,却没有任何效果。原来,因为接收机频率没有校准,当天傍晚起飞侦收信号的“安森”飞机把“X-仪”信号的调制频率测成了1500赫,于是“平庸的人”就使用错误的调制频率施放干扰,以至于“X-仪”接收机轻松滤掉了干扰,不久,英军在英国西南部沿海捞起一架“X-仪”型He-111飞机残骸,在残骸中发现了两部“X-仪”接收机,英国据此掌握了“X-仪”的调制频率等技术细节。

11月19日,德军轰炸伯明翰。这次“平庸的人”成功干扰了“X-仪”信号,德军的轰炸马上失去了准头。此后,“平庸的人”干扰手段逐步完善,彻底破坏了“X-仪”系统。尽管如此,伦敦还是持续遭到轰炸,因为这个城市实在太大,很容易找。

“Y-仪”——独眼大仙

德军的第三种无线电波束导航系统叫作“y-仪”(Y-(GERAET),或称“沃坦”2(Wotan2),也是汉斯·普伦德尔博士开发的。这种系统的原理描述起来比较复杂,虽然仍要依靠发射等强信号波束指示目标方向(载波波长为7.6米/42.5兆赫,使用仪表指针显示偏移等强区情况),但其先进之处是只使用一个基站,并且具有了测距手段,使基站可以随时掌握飞机到基站的距离,进而掌握投弹时机。其测距过程是:基站在载波上添加300赫的调制信号。飞机接收到这一调制信号后,立即以波长6.4米/46.9兆赫的载波原样转发该调制信号。基站接收到调制信号后,通过比较信号从基站发射时的相位与飞机转发信号到达基站时的相位,计算出飞机到基站的距离。当测出飞机已经到达目标上空时,基站即通过电台告知飞行员开始投弹。从导航意义上讲,“Y-仪”由于使用了简化型距离一角度定位法,实现了飞机在波束上任何位置均可定位,显然比“涅克宾”、“X-仪”领先一大步。

有了成功干扰两种德军无线电导航系统的经验,琼斯更加确信:德军很快就会启用第三种无线电导航系统,即在奥斯陆报告里粗略提及的那种既不像“涅克宾”也不像“X-仪”、类似雷达的东西。其它部门获得的情报说德军正在瑟堡和布雷斯特附近部署叫作“沃坦”的新式发射设备,琼斯马上眼前一亮:在北欧神话里,沃坦只有一只眼睛,能看见地平线以上任何东西。

后续情报证实“沃坦”跟奥斯陆报告的描述越来越像。1940年11月,英军截获了发往一个地面导航站的恩尼格玛电报,其内容是英国多西特陆军训练中心的坐标。这表明德军已经拥有单基站无线电导航系统。同时,英国空军无线电侦听站也截获了可疑的信号,波长在7.14-6.25米/42~48兆赫之间。经分析后确认它是德军的导航信号,并且检测出其调制信号形式。更为重要的是,英军从其它渠道获得了“y-仪”技术细节的情报库克布恩小组立即着手制定干扰措施,代号为“多米诺”(Donino)。

第一部“多米诺”针对“Y-仪”加莱基站。其工作过程是:先由配备高灵敏度接收机的地面侦察站截获飞机转发信号,截获信号

后,立即传送到伦敦亚历山德拉官的BBC广播电台,再利用广播电台的大功率发射机(“Y-仪”信号载频与广播信号载频基本相同)将该信号发送给“Y-仪”基站、真假信号都灌入基站,使其无法准确测出飞机位置。1941年2月,德军首次使用“Y-仪”就被严重干扰,英军还侦听到德军飞行员非常恼怒地与地面通话。第二部“多米诺”部署在英格兰南部索尔兹伯里附近的灯塔山,针对“Y-仪”瑟堡基站。

1941年5月3日,3架“Y-仪”型He-111飞机被击落,使英军进一步掌握了“Y-仪”的技术细节,英军发现,只要按照“Y-仪”波束信号的形式,发送简单的连续音调制信号,“Y-仪”接收机偏航指示器就会给出完全随机的偏航指示。很快,一种极其简单却威力强大的“本杰明”(Benjamin)干扰机就出现了,使得“Y-仪”系统完全失效。

广播电台导航——民用转军用

德军还曾使用巴黎广播电台引导轰炸。巴黎电台的特点是昼夜不停的播送歌曲和各种轻松节目。德军占领法国后,其节目中间还插入纳粹的宣传节目。在德军发动空袭之前,巴黎电台就把广播信号从全向天线切换到定向天线。这部定向天线可以把70兆赫的广播信号聚焦成3度的窄波束。这样,德军飞行员只要收听着巴黎电台的节目就可以被引导到伦敦或利物浦。另一条窄波束在目标上空与巴黎电台波束相交,提示飞机投弹。

很快,就有英国听众注意到巴黎电台广播音量有时会突然增强。以至于必须把收音机音量调得很低才能正常收听,他们又发现,这种情况常常发生在德军空袭到来之前。这种奇怪的现象马上被报告给军方。很快,英军就确认巴黎电台信号被用于引导轰炸。针对性的对抗措施很快就出来了,一旦发现德军使用巴黎电台信号引导轰炸,英国各地的广播电台就全都以与巴黎电台相同的频率发送巴黎电台节目,使空中到处都有巴黎电台的信号,从而使德军飞行员无法确定波束位置,使导航失效。

英军又发现,有些因干扰而迷航的德军轰炸机竟然又能回到航线上。原来,德军飞行员使用无线电测向机测量飞机相对多个英国广播电台的方位(各广播电台的频率是公开的),再以三角计算得出飞机的位置。应对方法也很简单:英军命令在德军发动空袭时,所有英国广播电台都必须以同一频率发送信号,甚至播送同一节目。这样,德军飞行员就无法利用英国广播电台定位了。

“X-仪”的回马枪

1942年,“X-仪”又杀了一个回马枪。为了报复盟军轰炸德国北部海港吕贝克,希特勒决定对英国的埃克塞特、巴思、诺里奇、约克、考斯等著名城市实施报复轰炸,史称“旅行指南轰炸”德军把已经投入东线战场的KC-100联队调回法国,并对“X-仪”作了改进,包括加入15千赫的调制信号。

然而,英军已经通过破译“恩尼格玛”电报掌握了有关升级版“X-仪”的情报,英国科技情报部门已经在关注带有15千赫调制频率的信号,同时也改进“平庸的人”以应对新威胁。但是,在德军首次使用升级版“X-仪”引导轰炸埃克塞特时,这些升级版“平庸的人”却被要求按照老版“X-仪”的调制频率施放干扰,以免引起德国人对“恩尼格玛”密码机的怀疑。

在没有干扰的情况下,KG-100联队引领的轰炸极为精准。德军用实际行动证明了新型导航系统的存在。此后,升级版“平庸的人”的使用限制就被放开了,KG-100联队引领轰炸的精度一下子就降到非常差的水平。

点评

1941年5月,德军转向进攻苏联,停止了对英国的大规模轰炸,这场后来被叫作“波束之战”的战役也随之结束。尽管不列颠战役的胜利通常被归功于英军有先进的“喷火”式战斗机,有勇敢的飞行员,有“本土链”雷达网的早期预警,但事实上这种隐秘的无线电导航电子战的意义更为重大。在高炮火控雷达和机载雷达还不成熟的情况下,英国的夜间防空仍是十分脆弱的,德军动辄几百架的轰炸机群着实让英军招架不住,凭借“波束之战”极大地削弱了德军轰炸机的威力。很多时候德军以为很精确的轰炸,实际上都是炸在了旷野和海上。据估计,德军带来的炸弹只有1/4投到了目标上。这些电子干扰措施也扰乱了德军飞行员的心理,他们不知道是应该相信仪表还是应该更相信自己的感觉,在一定程度上削弱了德军的作战效率,可以说,这种只能表现在示波器、飞行仪表、耳机里的战斗对不列颠战役的最后结局是举足轻重的。丘吉尔曾说:“这是一种隐蔽的战争,它的胜负不为公众所知,而且即使现在,那些和少数高层科学界无关的人仍弄不明白是怎么回事。要不是英国的科技水平已证明比德国优越,要不是它的奇异而诡秘的手段已适应了这场为生存而斗争的战争,我们就很可能战败,战败,直至毁灭。”

尽管不列颠战役已经结束,但英德之间的无线电导航电子战并没有结束,英军继续对德军无线电导航系统搞鬼。德军在法国、德国、挪威建立了空中导航信标网,英军则建立了对应的“导航欺骗信标网”(叫作“罂粟网”)。其干扰效果相当成功,甚至把一架“容克”-88和一架Do-217轰炸机搞晕后稀里糊涂降落在英国的机场上。

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