改变太平洋战争的VT信管
posted on 26 Sep 2021 under category 工程技术
二战后美国总结决定太平洋战争的三大武器是雷达、VT信管和原子弹。雷达和原子弹大家都知道，VT信管是个什么东东？
VT信管，是将防空炮威力大幅提升的最重要发明。Variable Time Fuse，字面意思是“可变时引信”，也有人称“近接印信”（Proximate Fuse）。
VT信管将弹壳作为天线，信管内藏真空管无线电波发射器，通电后向外放出180至220兆赫的无线电。VT信管当弹体接近反射物体时，部份电波被反射。随着目标与炮弹距离的接近，多普勒效应使反射电波在发射器内造成200-800赫的低频讯号。这种信号经过过滤及放大，超过一定限度时，便进行起爆。这样处理可以大幅度提高炮弹的打击精度，虽然目标可能有一段距离，但弹片和冲击波能对飞机造成大量损伤。
美军舰载防空127mm火炮，使用VT信管时击落每架敌机平均需要500发炮弹；而常规炮弹则需要2000发。也就是说，命中率高了4倍。
更可怕的是，美国人使用工业流水线将VT信管进行大规模生产，大战中总共生产了2200万只VT信管。
为了开发VT信管，美国集中几百名无线电、材料、机械等学科的专家学者，还为此专门成立了约翰霍普金斯大学应用物理研究所（Applied Physics Laboratory, APL）。在APL的展览室里，VT信管占据了一个很显眼的位置，旁边写着：“APL是为了开发VT信管，于1942年3月10创立”。 直到现在，APL都是美国应用物理的顶级研究所。
VT信管发射无线电用的是真空管，真空管易碎，害怕炮弹出膛时的震动和旋转。美国人采用很简单的思路，比如特殊的塑料和弹簧等减震，成功让真空管经受住了震动和旋转。同时美国人还利用炮弹的震动和旋转作为VT信管的启动开关。VT信管的内置电池中有两种燃料，通过玻璃管分开放置，当炮弹震动时，玻璃管破碎，化学药剂混合引起化学反应。当炮弹旋转时，电池里面的混合溶液被离心力甩到边上，电路连通，VT信管开始工作。就这样，两个不利因素竟然成了VT信管工作必不可少的条件。