VT信管：一个小发明，怎么成了法西斯们的噩梦？| 循迹晓讲

责编：马戏团长

前一阵子是九一八事变爆发93周年，从1931年开始到1941年，日本军队在亚洲可以说是横着走，他们的武器装备虽然说跟掌握“黑科技”的纳粹德国没法比，但欺负周边国家还是够用了。

不过从1941年太平洋战争开始，即使昭和男儿再有精神，他们还是被科技上遥遥领先的盟国彻底击败。后来有人总结，盟国打赢二战，尤其是太平洋战争，靠的是雷达，原子弹和VT信管。前两个东西在影视资料里出镜频率很高，对战争的影响尽管有争议，但也非常直观。而最后一个VT信管，很多人听都没听说过。

简单来说，VT信管是一种引信，可以让炮弹自主感知目标距离而爆炸。一枚小小的引信，怎么能跟雷达原子弹并列，成了盟军至关重要的军事技术优势呢？今天就来聊聊这个。

◇ 二战军舰上主要是靠大量小口径防空炮制造弹幕来杀伤来袭敌机

说起来，这VT信管的产生来源于高射炮打飞机的现实需求。二战期间的防空基本就是“防空防空，十防九空”。

高射炮弹引信是定时爆炸的，打飞机主要靠的是在天上打出一个弹幕墙，迫使敌机避开从而干扰其投弹，指望这样的弹幕墙把哪个不长眼的飞机打下来，概率非常低。根据统计二战期间的大口径防空炮大概要两千多枚炮弹才能击落一架敌机。而在海上军舰的防空问题则更加严峻。军舰上空间有限，不可能无限装载高射炮弹，而在海上，少数几架突破防空的飞机就可以对主力舰造成致命损伤。

◇ 图为电影《阿基米德大战》中的96式三联装25毫米高射炮

所以，海军非常有需求用较少的炮弹击落，或者至少击退敌机。而如果高射炮弹能感知敌机存在而在最合适的时机爆炸，无疑是解决这个问题最好的办法。在当时从技术上讲，做到这些理论上并不复杂，利用多普勒原理设计智能炮弹引信的论文在1925年就已经发表，在战争爆发之前，英国有了一些原始的实验装置，但这一切研究随着战争戛然而止，相关研究也就不了了之。

与此同时，大洋彼岸的美国已经有些学者和工程师意识到将来的战争需要一些新的技术研究，并呼吁国会拨款成立了“国防研究委员会”，并展开一系列相关研究。这种自主发射无线电来判断敌机距离的引信也是一个重要的研究项目，珍珠港事件发生之后，科研人员加速了研究进程。这种炮弹引信原理简单，但要想把它造出来却绝非易事，面临一系列工程上的困难。

首先，当时发射无线电波的电子管很脆弱，如果没有特殊装置保护无法经受炮弹发射时巨大的冲击，其次，整套设备总得用电池吧，别说当时的电池，就算现在的电池想要做到长时间维持电量和体积小都很难。后来，研发团队用一些天才的设计解决了问题。他们将真空管尽可能缩小体积，最终在127毫米炮弹上所用的真空管被缩小到了一个橡皮擦的尺寸，接下来是一个设计精巧的弹簧缓冲装置，能够承受发射时的巨大冲击。

关于电池的问题，设计团队的思路更是巧妙。组成电池成分的电解液被封装在安瓿瓶中，当射击时，猛烈的震动会将安瓿瓶打碎，电解液溢出，然后炮弹出膛的自旋就会将电解液均匀地向外推挤，以此形成电池的回路。这样的电池最多也就只能维持一分钟的电能，但这对高射炮弹来说已经足够了。

◇ 图为VT信管的剖面图

1942年初，首批炮弹引信开始接受测试，并很快在小批量生产中进行优化。到了1942年8月，美国海军对炮弹引信进行了上舰测试，平均击落一架靶机所需要的炮弹只有十几枚，这比过去的炮弹是一种几何级数的飞跃，很快这种炮弹引信被大规模装备海军。

由于它可以感知敌机灵活调整爆炸时间，所以被叫做VT信管，这名字就是“时间可调整引信”，以此区别时间固定的引信。美国海军对这种引信寄予厚望，为防止泄密，所有装备VT信管的炮弹都只在军舰上装备，以防止落在地上被日军捡到仿制回去。

◇ 图为MK-53型VT信管剖面图

到了1943年，VT信管开始在防空时大显身手，美国海军的统计表示，这种信管的杀伤力比起传统的高射炮信管大了2到6倍。在舰队防空中，击落一架敌机在1942年时需要消耗2000枚炮弹，现在有了VT信管只要200枚就够了。这种新的引信让美军的舰队防空有了质的飞跃。

在VT信管出现之前，日军的空袭还是可以取得一定的战果的，但当盟军有了VT信管的保护之后，日军整个1943年对盟军的空袭没有取得像样的战果，反而是精英飞行员损失的比例不断上升。

◇ 图为二战时期，正在聆听简报的日本海航舰载机飞行员，这些经验丰富的飞行员很快在战争中消耗殆尽

到了1944年初，经历了整个所罗门海空战的大放血之后，日本海军航空兵已经没什么老兵了，同年6月，日本海军航空母舰部队在保卫塞班岛的战斗中被寄予厚望，但他们所能依靠的却基本都是一些菜鸟，所以整个马里亚纳海战变成了“一边倒”的“马里亚纳火鸡大猎杀”并不奇怪。到了这个时候，日本帝国败亡的命运就已经注定了。

除了太平洋战场之外，VT信管也在欧洲战场大显身手，其中最值得一提的是拦截纳粹德国空袭伦敦的V-1飞弹。从事后诸葛亮的角度看，V-1这种现代巡航导弹的鼻祖不可靠，命中率低，“没有对战局造成很大的影响”。

◇ 图为砸向伦敦的V-1导弹

但站在当时的视角来看，盟军刚刚登陆诺曼底，战争的胜利刚刚出现曙光，此时的纳粹德国开始不间断地用V-1导弹轰炸伦敦，平均每天飞向伦敦的V-1导弹达到120枚，如果这些导弹不加以拦截，很可能对盟军士气造成难以估量的打击。相比于飞机，V-1速度快，目标小，很难用传统的高射炮弹去拦截，但用VT信管的高射炮弹，用200枚炮弹就可以击落一枚V-1导弹。

在1944年的夏秋季节，装备VT信管的高射炮被大量部署在海峡沿岸防御V-1，它当然不能完全阻止V-1导弹冲向伦敦，但如果没有它，伦敦遭到的损失会大得多，而战争的后果也就会有不利于盟军的变化。前面讲了这么多都是高射炮，而美国陆军也得到了一批VT信管，他们管它叫POZIT，陆军希望用这种引信让炮弹凌空爆炸，让飞溅的弹片杀伤掩体内部的人员和车辆。

◇ 图为二战末期，美陆军炮兵部队使用了VT引信，以空爆形式杀伤德军

1944年12月的阿登战役中，美军在蒙绍附近使用这种炮弹轰击了德军阵地。当时的天气很差，德军认为美军不能在这么恶劣的天气下进行炮兵观测和射击，因此肆无忌惮。却没想到自己遭到POZIT炮火轰击，伤亡惨重，事后美军的战地调查表明，POZIT的效能是普通炮弹的七倍，巴顿将军更是直言不讳，说这炮弹会改变未来的战争。

整个战争期间，VT信管在可靠性和大规模生产之间做到了完美的平衡，到战争结束前，VT信管的总产量是2200万支，装备这些引信的炮弹实实在在地把日本那些曾经不可一世的精英飞行员送入大海，也把希特勒寄予厚望的V-1飞弹威力打了折扣，而且在整个战争期间，VT信管都是盟军的独门秘籍，说它是盟军获胜的秘密武器，是一点也不过分的。

◇ 图为霍普金斯大学应用物理专业之父，VT信管之父——杜武博士

◇ 图为以医学统计出名的约翰霍普金斯大学

如果没有VT信管，盟军可能终于也还会赢下来，但付出的代价肯定更高，战争的变数也会更大。而当年研发VT信管的国防研究委员会，在战争期间变成了约翰霍普金斯大学的物理系，如今，在约翰霍普金斯大学应用物理专业的报告厅里也还有一个小小的展示柜，展示着这个曾经改变了二战进程的了不起的发明。