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二战时期舰载机没有GPS全球定位,是如何找到航母并返回航母上的?
最开始是使用陀螺仪导航,根据飞行速度、飞行时间、风速等指标进行相关的推算,然后大概确定自己的飞行航线,同时,当飞机飞到大致的目的地时,飞行员还需要通过辨认地标信息(比如附近岛屿)来确定目的地,只不过这种导航手段误差很大,在二战时期有不少使用这种导航手段的飞机失踪的例子。
▲二战时期航母上的YE无线电信号发射天线
而从二战中后期开始,就有了无线电导航,飞机上用来接收无线电信号的天线不少,不过专门用来给舰载机导航的叫做YE/ZB无线电适配系统,YE为航母上的信号发射器,ZB则是舰载机上的信号接收器, 上图中用红框框起来的的就是二战时期航母上的YE无线电信号发射天线,至于飞机上的ZB信号接收天线,则是从左至右布置在飞机的机体下方,如下图所示,是一架二战时期的F4U“海盗”螺旋桨战斗机,下方红框处的就是ZB无线电信号接收天线
▲F4U“海盗”上的ZB无线电信号接收天线
▲UHF(特高频)ZB信号适配器
同时,上面的就是飞机上的ZB特高频无线电信号适配器,然后再大概说一下这个YE/ZB无线电适配系统的工作原理,首先,注意航母上YE信号发射装置的一个“Hayrake”天线,如下图所示:
▲YE信号发射装置上的天线
这个天线是会旋转的(从上往下看是顺时针旋转),往四面八方发射波长为275nm的无线电信号,速度为每分钟转2圈,如果飞机在这个无线电信号的覆盖范围内, 那么每隔30秒就能接收一次信号,而由于“ Hayrake”天线是不断旋转的,不会在任何的一个方向上发射恒定的无线电信号,因此敌人也无法轻易地通过这个信号确定己方的位置,而己方飞机上的ZB信号接收器也是没有定向天线的,所以它也无法准确确定信号的来源方向,而飞行员想要知道准确的方向的话,那么就需要破译密码,没错,这个旋转天线发射的无线电信号是加密过的,它会向360度的方向内发射12字母组成的密码,假如这12个字母分别是A~L,那么此时就如下图所示:▲天线向四周发射密码示意图
如果飞机每隔30秒接收到的信号是字母H,也表明此时飞机在航母的位置的210~240度之间,所以,飞机就必须往自己的30~60度夹角的方向飞,如下图所示:
因此,这就是YE/ZB无线电适配系统导航的大概原理,再到二战后期以及战后时代,就是用雷达了,航母可以通过雷达发现附近己方战机的具体位置,然后再通过无线电通信召回就可以了。
二战时期的舰载机不仅没有装备GPS系统,就连最基础的雷达也没有装备。二战时期的科技水平有限,舰载机还不具备安装雷达的条件,只能安装建议的无线电设备导航。当时的舰载机在返航的时候,主要依靠着无线导航系统进行定位。无线电导航系统就是在舰载机上有一个接收器,这个接收器能够接收到机场和航母传出来的无线电信号,通过信号来确定机场和航母的大致位置。由于当时的技术水平有限,无线电定位往往都会有一些角度的偏差。战斗机在通过无线电定位飞到舰队上方的时候,还需要通过自身的观察,来找到舰队的具体位置。
假如航母在发动攻击的时候采用了无线电静默,那么战斗机驾驶员就需要通过最原始的方法来找到战机。例如说根据航海地图和罗盘,通过一些标志物来找到舰队,或者在飞离航母的时候就仔细记录下飞行的轨迹,在返航的时候依旧原路返回。为了保证舰载机的返航率,大部分舰载机都以编队的形式进行作战。在返航的时候,负责具体的路线规划的长机飞行员都是十分老练的老飞行员,他们能够凭借的经验带领的其他飞行员顺利的找到航母的位置。而单独作战的年轻飞行员,在离开航母后想要独自回到航母的几率就十分渺茫了。
由于战场的局势瞬息万变,在二战时期,舰载机找不到航母是一种非常常见的现象。一场海战结束后,很多舰载机并非是被敌人击落,而是因为自己偏离了航向,在燃油耗尽后掉入了海里。在茫茫大海上,一旦飞行的角度出现偏差,想要再找到航母编队就十分困难了。而且航母本身也是在不断移动的,假如航母在作战的途中忽然发生了一些紧急情况,离开了原来的作战区域,并且关闭了无线电信号,那么舰载机再想找到航母,也就只能凭借运气了。
假如航母被敌人击沉,舰队里面又没有其他可以供战机起降的战舰,那么战斗机飞行员也就只能选择战斗到死,或者弃机跳伞。在珊瑚岛海战时期,日本的一个战斗机编队,就犯下了认错航母的错误。这支日本航空编队在燃油即将耗竭的时候,发现了一艘航母。日本飞行员错误的认为这艘航母是日本的自家航母,,于是他们在没有任何防备的情况下,降低了飞行高度,准备在航母上降落。然而当他们到达航母附近的时候,才发现这是一艘美国号。在美国航母的防空炮的攻击下,日本航空编队遭到了重创,白白损失了21架战机。
这样看来,二战时期的舰载机想要顺利的返航,的确是一个非常大的难题。为了降低飞行员的失踪率,美国一直十分重视飞行员的培训,并且很少使用无线电静默。而日本的方法更加的直接,日本创立了神风突击队,飞行员和战斗机直接同敌人同归于尽,再也不用担心返航的问题了。
通常来说,舰载机导航有下面三种方法:
第一种,依靠地图,这个很好理解,飞行员根据航线指示配合地图就可以大致确定自己的位置,然后确定下一步的航线。
第二种,是太平洋战争中期,开发的通过无线电归航信标导航来返回航母。舰载机无线电接收机会连接一个方向性很好的环形天线,这个环形天线在接收归航信标的时候,环形面与信号方向垂直时信号最强,与信号方向平行时信号最弱,舰载机飞行员可以转动这个环形天线找到事先约定好的归航信标的方向,顺着这个方向飞行就能找到航母。
当然,如果航母无线电静默的时候,就需要先给自己定位,然后再确定航向飞到预定汇合点,如果周围有岛屿电台可供接收的话,可以通过定向岛屿电台用交叉法给自己定位,飞回预定汇合点再去搜索航母。
如果没有岛屿电台或者飞机电台损坏的话,就只能第三种方法了,用航位推算法甚至用气压计+六分仪给自己定位。
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