二战中的智能科技

　　科技一直以来就是战争的倍增器，对战争的进程、形态有着深刻的影响。智能科技除了能够推动武器装备这些“看得见”的领域更新换代，在一些“看不到”的领域也会起到意想不到的效果。

　　“统计”出的命中率

　　在第二次世界大战中，日本军国主义神风特攻队的自杀飞机，在太平洋上给美国的航母和其他舰只带来了很大威胁。怎样对付它们呢?美国请出了科学家共商对策。

　　科学家们详细分析了477次舰只遭受神风特攻队攻击的记录后提出，防御的方法应因舰而异。在海上，大舰只的摆动并不显著影响射击的精度，因此它应充分发挥对空火力击落敌机。此外，大舰只横向要比纵向更具火力优势，一般情况下应以横向迎战为好，但当敌机从低空攻击时，其受敌攻击的横截面增大，因而此时应改为纵向迎战。若小舰摆动大，则射击不易命中敌机，应作“之”字形运动，尽量减少损失。美军太平洋舰队按照这一对策改变了作战方法，果真灵验，日本空军再也没有了开始时的威风。

　　1941年3月，英国空军上将鲍希尔组织成立了一个由专家组成的作战研究小组，共同商讨装备使用的最佳对策。当时，英国皇家空军用来攻击德国潜艇的深水炸弹，命中率只有2%左右。有人提出应尽快研制出命中率高的炸弹，有人则认为应把重点放在研究炸弹的使用方法上。由于众说纷纭，决策者很难作出决断。

　　数理统计学家威廉斯教授在研究工作中，运用统计方法从空军驾驶员记录的大量数据中发现，约有40%的飞机是在潜艇下潜深度只有20～30英尺时，就投放深水炸弹。而他们的深水炸弹都是定在100～200英尺的深度爆炸。问题就出在定深标准上，炸弹在100～200英尺深度爆炸时，潜艇还没有潜到这一深度，当然也就炸不着了。

　　威廉斯教授以作战研究小组的名义，正式向军方上报了他的分析结果，并申述了自己的建议：应重新制定深水炸弹的定深标准。鲍希尔上将看了报告非常信服，很快采纳了威廉斯教授的建议。在这以后的交战中，英国皇家空军炸沉德国潜艇的数量，一下子提高了5倍多。

　　先发才能“制人”

　　1942年年初的一天，德国空军元帅戈林收到一封发自波罗的海海岸秘密实验站的电报。工程师罗森施泰因在电报中报告了他在实验中利用偶极子可以抵消雷达的新发现，并提出了制造干扰对方雷达的新式电子武器的设想。

　　罗森施泰因的发现无疑是军事科学的一大进步，这使戈林又喜又惊。英国海空军的雷达曾一度使他大伤脑筋。干扰了雷达，无疑等于挖掉对方的眼睛。可是他转念一想，德军保卫本土，也是凭借和依赖雷达，这一发现一旦被英军窃取利用，就会祸及自身。他权衡再三，决定先把这一发明藏匿起来，于是下令烧掉了关于偶极子的报告。

　　说来也巧，几乎同一时间，英国科学家科兰博士也在实验中发现了偶极子的作用，并很快得到军方的重视。英军用金属箔制造了一种代号为“月光”的电子装置，并在1943年7月27日对德国汉堡的大空袭中，突然把这一新装置用于实战，使汉堡遭到了毁灭性的打击。

　　把科学技术的新成就及时应用于军事，必然产生新的装备和新的战术。这是战争在另一个领域中的竞赛，主动权常常归于捷足先登者。封锁或忽视新技术的运用，只能给战争埋下失败的祸根。戈林藏匿新技术，恰如把头钻进沙堆的驼鸟那样愚蠢。

　　温带急流中的“纵火犯”

　　每当盛大节日举行群众集会游行时，五颜六色的气球是必不可少的庆典用品，它给节日增添了光彩，给人们带来了欢歌和笑语。

　　不过，由于气球的品种和规格不同，它的用途也各异。气球不仅以其多彩的风姿，跃入人们生活的画卷，成为孩子们的喜爱之物，而且它还曾板起阴森的面孔，登上战争的舞台。例如，使用气球带着探空仪器升入云层，为军事行动提供气象资料，还可以带着传单随风飘移，为瓦解敌军而展开攻心战。然而，更出人意料的是，它竟然还能被用于“火攻”战术。

　　第二次世界大战后期，在美国西部地区发生了一连串的森林火灾，茫茫林海，熊熊烈火四处蔓延。开始人们搞不清原因，还以为是“天火”。可是接二连三的森林大火，不能不引起美国官方的关注。于是，美军派出大批人员在失火地区日夜巡视，逮捕纵火犯。但是，他们费尽九牛二虎之力，连个纵火犯的影子也没有发现。后来，在一次搜查中，巡视人员偶然发现一个气球飘浮在森林上空，当气球一降落，森林就燃起了大火。这个异常情况的发现使他们终于揭开了谜底：原来气球就是纵火犯!

　　当时，日美两国是敌对国，但是两国之间隔着浩瀚的太平洋，相距8000多公里，而且地球上的风向变来变去，气球怎么会按照日本人的意愿飘到美国去呢?早在1942年秋天，日本的一个军事气象学家在东南亚受到美军飞机袭击，他一心想要报复，于是想出了一个巧妙的办法，用气球带上定时燃烧弹，利用地球上空的一条温带急流把燃烧弹送到美国去。这条温带急流距离地面10公里高，有几千公里长，几百公里宽。那里经常刮着强西风，风速每秒30米以上。在地球的上空，它就像一条弯弯曲曲的空中河流，断断续续围绕着地球一周，其中一段恰好在日本和美国上空。日本这位气象学家长期的潜心研究和极有说服力的论证，赢得了日本官方的支持，于是施放气球燃烧弹计划获得了批准。

　　在这条风带中，如果飞机不小心飞进去，就会上下颠簸，甚至会造成机毁人亡的事故。但是如果掌握了它的规律，就像顺着河流放一个木排一样，很容易把它送到目的地。日本军方就是利用这条自然存在的温带急流，从1944年11月～1945年4月，把9000多个带定时燃烧弹的气球，施放到“急流”中。气球燃烧弹果然随着强西风飘移，只用两三天的时间就飘到了美国和加拿大本土，从而给两国造成了严重的破坏和损失。

　　巧用“烟灰”炸军列

　　1943年，抗日战争进入战略反攻阶段，一天，我上海地下党接到命令，破坏一列日寇的军用列车，以配合抗日根据地的反扫荡斗争。军车上的弹药车厢警戒很严，无法接近;铁路上又有装甲车巡逻，路轨也无法破坏。眼看次日早晨6时就要发车，怎么办?地下党员老黄焦急万分，连夜召开党小组会，让大家想办法。会上，调度员小李提到，“军用列车的最后一节车厢装的是白糖，戒备较松”。化学教员老徐一听，忙说：“有办法了，咱们就在这节车厢上动脑筋……”

　　凌晨6时，军用列车从上海正点开出，风驰电掣，飞奔在沪杭铁路上。当列车快到杭州时，尾部车厢突然燃起熊熊大火，刹时引爆了整列军车，铁路很快瘫痪了。日军对这突如其来的大爆炸惊恐万状，派出部队沿途设岗进行大搜查，但现场找不到丝毫爆炸物的痕迹，查不出列车起火的原因，他们无可奈何，只好宣布是自然爆炸。

　　真的是自然爆炸吗?其实这是地下党巧用白糖车设下的“烟灰阵”。原来，在列车开动前一小时，地下党员小李乘搬运糖包之机，将糖包撕开一角，让糖散落在车厢地板上，再撒上香烟灰，发车前半小时他又往烟灰堆里塞进一支点燃的香烟，列车开动后，白糖、烟灰、点燃的香烟不断晃动、搅和，香烟点燃了白糖，烟灰加速了白糖的燃烧，蓝色的火焰延伸到整个车厢，渐渐形成大火，最后引爆了整列弹药车。

　　这就是化学教员老徐根据化学原理想出的好主意，爆炸后的现场除了烧焦的糖外，再也找不到什么火种。

　　运筹学发挥最大效力

　　军事运筹学是20世纪40年代形成的一门学科，主要研究军事活动中能用数量来表达的有关运用和筹划等问题。它根据问题的要求，通过数学分析和运算，作出综合性安排，以有效地使用兵力和物力。

　　1943年2月，美军获悉一支日本舰队集结在南太平洋的新不列颠岛，准备越过俾斯麦海，开往新几内亚。当时，担任美国西南太平洋空军司令的肯尼将军，奉命组织力量拦截轰炸这支日本舰队。

　　可是，从新不列颠岛到新几内亚有南北两条航线，每条航线都需要3天的航程。美军从天气预报中得知，在最近3天内，北路航线是阴雨天气，南路航线天气非常晴朗。在这种情况下，日本舰队会选择哪条航线呢?怎样才能在最短的时间内发现日军舰队呢?

　　由于受兵力和时间的限制，美军不可能对两条航线同时搜索。但是，他们根据军事运筹学的理论，提出了利用侦察机进行搜索的4种方案。

　　一是搜索力量主要集中在北路，日本舰队也走北路。北路天气虽然差，能见度低，但因搜索力量集中，有可能在1天内发现日军舰队，从而可以争取到2天的轰炸时间。

　　二是搜索力量主要集中在北路，而日军的舰队走南路。南路天气很好，便于侦察机搜索，虽然主要力量集中在北路，但仍有少数飞机搜索南路。这样，要发现日军的舰队也需要1天时间，留有轰炸的时间也有2天。

　　三是搜索力量主要集中在南路，而日军的舰队走北路。这就是说，北路只有很少的飞机在很差的天气条件下搜索日军舰队，这样要发现日军的舰队得花费2天时间，而留下进行轰炸的时间则只剩1天了。

　　四是搜索力量主要集中在南路，而日军的舰队也走南路。这样一来，进行搜索的飞机多，天气情况好，能够在很短的时间里就可以发现日军舰队，可以有接近3天的时间进行轰炸。

　　从军事运筹学得出的结论看，美军采取第4种搜索方案最为有利，而日军采取走北路的方法最合适。但是，在战争中，敌人总是按照对自己最有利的情况来行动的。因此，采取搜索方案应以敌人认为有利的情况来选择对策。

　　于是，肯尼将军根据上述意见，决定把主要力量集中使用在北路的航线上，结果不出所料，美日之间的俾斯麦大海战真在美军预期的地点发生了。

　　数学铸就军队之魂

　　1944年，美国纽约州立大学韦弗教授接到军方请求，希望帮助确定攻击日本大型军舰时水雷的布阵类型。因为当时美国海军对日本大军舰的航速和转弯能力一无所知，所以只好求助于数学家。海军当局有许多日本军舰的照片。当把这一问题提到韦弗教授负责的应用数学组时，有人马上提供了一份资料：1887年，数学家凯尔文曾研究过当船以常速直线前进时，激起的水波沿着船只前进的方向形成一个扇面，船边舰角边缘的半角为19°28’，其速度可以由船首处两波尖顶的间隔算出来。于是韦弗教授根据这个公式和日舰的照片，准确地测算出了日舰的航速和转弯能力。军方据此重新调整了水雷的布设方案，一试果然大见奇效，日本军舰在美军的“水雷阵”中一艘接一艘地葬身海底。

　　第二次世界大战初期，希特勒的空军优势给同盟国造成了很大威胁，英国面对德国的空袭，要求美国帮助增加地面防空力量。与此同时，苏联在战争初期失利，要求数学家想办法应对德军的空袭。英国的维纳和苏联的柯尔莫戈洛夫几乎同时着手研究滤波理论与火炮自动控制问题。维纳给军方提供了准确的数学模型用于指挥火炮，使火炮的命中率大大提高。这一套数学理论组成了随机过程和控制论的基础。

　　第二次世界大战中，军备消耗惊人，研究军火质量控制和抽样验收方法以节省消耗，十分迫切。隶属于美国哥伦比亚大学应用数学小组的瓦尔德，研究出一种新的统计抽样方法，这便是现在通称的“序贯分析法”。这一方案的发明，为美国军方节省了大量军火物资。

　　有评论说，在硝烟弥漫的战争中，数学铸就了军队之魂。是的，战争既需要指挥若定的军事家，同样也需要杰出的科学家。例如，在第二次世界大战期间，仅德国和奥地利就有近200名科学家移居美国，其中包括世界上最杰出的数学家。大批外来的高科技人才流入，给美国节省了巨额智力投资。美国军方从那时起，就十分热衷于资助数学研究，甚至对应用前景还不十分明显的项目也慷慨解囊。美国认为，得到一个第一流的数学家，比俘获10个师的德军要有价值得多。可以说，大批数学家移居美国，是美国在第二次世界大战中最大的胜利之一。

　　作者：二战中的科技智慧 来源：军事文摘 2016年3期