Sir Barnes Wallis oli geeniusinsener, kes kavandas Teise maailmasõja ajal väga erilise pommi. Idee oli see, et see põrkub üle vee ja hävitab Ruhri oru ääres Saksa tammid, põhjustades ulatuslikke üleujutusi ning kahjustades vee- ja hüdroelektrivarustust.
Osaliselt tänu 1955. aasta filmile „ The Dam Busters “ on 16. ja 17. mail 1943 toimunud operatsiooni „Chastise“ taga peetud lugu saanud tuttavaks sõjaaja jutustuseks. Kuid Wallisi tegelikud tööarvutused olid kadunud (sobivalt võib-olla 1960. aastate üleujutuse ajal). Mida me teame kopsakate pommide taga peituvast keerulisest teadusest?
Me teame, et sakslased pidasid oma tammeid oma vaenlaste potentsiaalseks sihtmärgiks ja asetasid torpeedovõrgud konstruktsioonide ette, et neid kaitsta. Ja tammi lõhkemiseks mõistis Wallis, et selle pühkimine paljude väikeste pommidega ei õnnestu. See oleks vahe, kui viska peotäis liiva aknale ja teed siis sama kiviga.
Wallis arvas, et tõsiste kahjustuste tegemiseks tuli üks neljatonnine pomm plahvatada otse vastu tammist seina umbes 30 jala sügavusel veest. Neil päevil polnud kõrgmäestiku pommitamise täpsus piisavalt hea, et sellist pommipauku sihtmärgile toimetada. Idee põrgatada see üle vee tammi poole nagu nirisev kivi sai inspiratsiooni.
Varaste katsete käigus selgusid mõned asjad. Esiteks pidi pomm põrgatama, et pommi ketrama peaks. Täpselt nii, nagu tennises on õrn seljatugi, mis põhjustab palli hõljumise üle võrgu.
Wallis töötas välja, et seljaga nõelaga pomm levitatakse nn Magnuse efekti abil, mis tasakaalustab raskuse allapoole tõmbamist ja tagab, et see lööb õrnalt vee pinnale. Kui pomm tabas vett liiga tugevalt, plahvatab see enneaegselt, kahjustades ülaltoodud lennukit, kuid tammi ei kahjusta.
Seetõttu tähendas Spin, et pomme oli võimalik toimetada juhitavalt kõrguselt. 60 jala kõrgusel lendamine oli juba ohtlikult madal, kuid ilma seljatugedeta oleks pidanud Lancasteri pommitajad lendama veelgi madalamale ja kiiremini.
Varasemates Wallisi katsetes töötas ta marmoride ja golfipallidega ning oli ilmne, et tema pomm on sfääriline. Kuid kuna silindriliste pommide valmistamine oli lihtsam, siis rihmati silindrite külge sfääriline puidust korpus, et need ümmarguseks muuta.
Täissuuruseks suurendamisel sfääriliste pommide korpus puruneb veega kokkupõrkel siiski laiali. Ei läinud kaua, kui jõudsime järeldusele, et sfääriline ümbris on tarbetu ja paljas silinder põrkub sama tõhusalt.
Spin arst
Erinevalt sfäärist põrkavad silindrid aga ainult siis, kui nad põrkavad otse. See on teine hea põhjus pommi ketramiseks, kuna ketramine hoiab silindri telge horisontaalselt, nii et see lööb vett ruudukujuliselt. Nii nagu keerleva planeedi Maa puhul, stabiliseerib ketrussilindri güroskoopne efekt ketrustelge.
Wallis leidis veel ühe peamise eelise seljatoest. Pomm ei saanud lihtsalt tammi seina sisse suruda kiirusel 240 km / h, kuna see plahvataks enneaegselt ega põhjustaks olulist kahju. Niisiis veendus ta, et pomm maandus tammist napilt - kuid kuna see endiselt keerles, kõverus see kergelt tammi seina poole. Selleks ajaks, kui see jõudis nõutavale sügavusele, oli see otse tammi kohal, kus see tekitaks maksimaalset kahju.
Lõpuks pidi Wallis teadma, kui palju plahvatusohtlikku kasutada. Ta tegi mudelitega väikesemahulisi katseid ja töötas seejärel välja plaani, kuidas suurendada jalad 120 meetri kõrguse paisu korral, ja ideaaljuhul oleks tema pommid laadinud 40 tonni lõhkeainet. Juhul (kui lennukit mahub ainult nii palju) võiks ta kasutada vaid nelja tonni, nii nagu ka pimedas, madalal kõrgusel ja vaenlase tulel, oli ülitähtis täpsus.
(Meie enda 2011. aastal põrganud pommieksperimendi jaoks leidsime, et 50 grammi lõhkeainet lammutaks 4-jalaline tamm täielikult, nii et meie 30-suu versioon vajaks 160 kilogrammi. Kasutasime 180 kilogrammi lihtsalt selleks, et olla kindel… ja see oli täiesti purustatud. )
Pärast veekatsetusi Dorsetis ja Kentis toimus tegelik reid 17. mai 1943 varastel tundidel, kui 19 Lancasteri pommitajat lendasid Lincolnshire'is RAF Scamptoni välja. Pärast kolmetunnist lendu asus esimene lennuk Möhne tammi kohal, lennates kiirusel 240 miili tunnis ja sellel ohtlikult madalal 60 jala kõrgusel.
Pomm vabastati tammi ees umbes pool miili, põrkas viis-kuus korda ja vajus napilt seina. Vajaliku 30 jala sügavusel vallandas veesurve plahvatuse kohe tammi seina lähedal. Kokku pidid viis lennukit enne esimese tammi rikkumist pommid alla laskma.
Raid oli ohtlik, paljud inimelud kadusid ja selle mõju sõja käigule arutatakse endiselt. Üks asi, milles võime 75 aastat hiljem kindlasti kokku leppida, on see, et Wallisit peetakse õigesti geeniuseinseneriks.
See artikkel avaldati algselt lehel The Conversation.
Hugh Hunt, Cambridge'i ülikooli inseneridünaamika ja vibratsiooni lugeja
