Sir Barnes Wallis je bil genialni inženir, ki je med drugo svetovno vojno zasnoval prav posebno bombo. Ideja je bila, da bi odskočil čez vodo in uničil nemške jezove vzdolž doline Ruhr, kar bo povzročilo velike poplave in škodo za oskrbo z vodo in vodo.
Delno po zaslugi filma iz leta 1955 Dam Busters je zgodba o operaciji Chastise, ki se je zgodila 16. in 17. maja 1943, postala znana zgodba o vojnem času. Toda Wallisovi dejanski delovni izračuni so bili izgubljeni (kar bi morda ustrezalo poplavi v šestdesetih letih prejšnjega stoletja). Kaj torej vemo o zapleteni znanosti, ki stoji za odskočnimi bombami?
Vemo, da so Nemci smatrali, da so njihovi jezoni lahko ciljni sovražniki, pred strukture pa so postavili torpedne mreže, da bi jih zaščitili. In da bi prepadel jez, je Wallis spoznal, da ga prelivamo z veliko majhnimi bombami ne bo delovalo. Razlika bi bila med metanjem peščice na okno in nato s skalo.
Wallis je menil, da je za resno škodo ena sama tonska bomba morala eksplodirati tik ob jezovni steni na globini približno 30 čevljev pod vodo. V tistih dneh natančnost bombardiranja na visokih višinah ni bila dovolj dobra, da bi takšno bombo izstrelil v tarčo. Navdihnila ga je ideja, da bi jo poskakovali čez vodo proti jezu kot posneti kamen.
V zgodnjih poskusih je postalo nekaj stvari jasno. Prvič, da se je bomba odbila, se je bilo treba vrteti - s hrbtnim vretenom. Tako kot nežna kapljica hrbta v tenisu, zaradi katere žoga lebdi čez mrežo.
Wallis je razvil, da bo bomba s hrbtnim vretenom oživila tisto, kar je znano kot učinek Magnusa, ki bo preprečil težo navzdol in zagotovil, da je rahlo udaril po površini vode. Če bi bomba močno udarila v vodo, bi predčasno eksplodirala in povzročila škodo na letalu zgoraj, na brani pa škode.
Spin je torej pomenil, da se bombe lahko dostavijo z obvladljive višine. Leteti na 60 čevljev je bilo že nevarno nizko, a brez hrbtnega vretena bi morali bombniki Lancasterja leteti še nižje in hitreje.
V Wallisovih najzgodnejših poskusih je delal z marmorji in žogami za golf in očitno je bilo, da bo njegova bomba kroglasta. Ker pa je bilo lažje izdelovati valjaste bombe, je bilo kroglično leseno ohišje privezano na jeklenke, da bi jih naredili okrogle.
Vendar pa bi se ob udarcu z vodo razpadlo ohišje na sferičnih bombah. Ni trajalo dolgo, da smo ugotovili, da je sferično ohišje nepotrebno in da bo goli valj odskočil enako učinkovito.
Spin zdravnik
Za razliko od krogle pa bodo valji odskočili le, če bodo naravnost odskočili. To je drugi dober razlog za vrtenje bombe, ker spin ohranja os cilindra vodoravno, da kvadratno zadene vodo. Tako kot za vrteči se planet Zemlja tudi žiroskopski učinek vrtečega valja stabilizira os vrtenja.
Wallis je našel še eno ključno prednost hrbtanja. Bomba se pri 240 km / km ne bi mogla samo razbiti v jezovno steno, saj bi eksplodirala prezgodaj in ne povzročila večje škode. Tako je poskrbel, da je bomba pristala tik pred jezom - a ker se je še vrtela, se je rahlo ukrivila proti jezu. Ko je dosegel potrebno globino, je bil ravno proti jezu, kjer bo povzročil največjo škodo.
Končno je Wallis moral vedeti, koliko eksploziva je treba uporabiti. Na modelih je opravil manjše preizkuse in nato razvil, kako povečati količino eksploziva, da bi se spopadel z jezom, visokim 120 čevljev, in v idealnem primeru bi svoje bombe naložil s 40 tonami eksploziva. V primeru, da lahko prevaža le eno letalo, bi lahko uporabil le štiri tone, zato so bili v temnih razmerah, nizki nadmorski višini in sovražnikovem ognju ključni natančnost.
(Za lastni eksperiment z bombo v letu 2011 smo ugotovili, da bi 50 gramov eksploziva popolnoma porušilo 4-nožni jez, tako da bi naša 30-metrska različica potrebovala 160 kilogramov. Porabili smo 180 kilogramov samo, da se prepričamo ... in je bila popolnoma razbit. )
Po poskusih z vodo v Dorsetu in Kentu je dejanski pohod potekal v zgodnjih urah 17. maja 1943, ko je 19 bombnikov Lancaster izletelo iz mesta RAF Scampton v Lincolnshireu. Po triurnem letu se je prvo letalo postavilo na jez Möhne, ki je letelo pri 240 km / h in na tej nevarno nizki nadmorski višini 60 čevljev.
Bomba je bila sproščena približno pol milje pred jezom, odskočila je pet ali šestkrat in se potopila tik ob steno. Na potrebni globini 30 čevljev je pritisk vode sprožil eksplozijo tik ob jezovni steni. Celo pet letal je moralo spustiti svoje bombe, preden je bil prvi jez prebijen.
Napad je bil nevaren, veliko življenj je bilo izgubljenih, o njegovem vplivu na potek vojne pa se še vedno razpravlja. Ena stvar, s katero se vsekakor lahko strinjamo, 75 let pozneje, je, da se Wallis pravilno spominja kot genialnega inženirja.
Ta članek je bil prvotno objavljen na pogovoru.
Hugh Hunt, bralec inženirske dinamike in vibracij, Univerza v Cambridgeu
