Sir Barnes Wallis byl geniální inženýr, který během druhé světové války navrhl velmi speciální bombu. Představa byla taková, že by se odrazila přes vodu a zničila německé přehrady podél údolí Porúří, což by způsobilo obrovské záplavy a poškození dodávek vody a vodních elektráren.
Částečně díky filmu z roku 1955 The Dam Busters, příběh operace Chastise, který se konal 16. a 17. května 1943, se stal známým válečným časovým příběhem. Ale Wallisovy skutečné pracovní výpočty byly ztraceny (možná vhodně, při povodni v 60. letech). Co tedy víme o složité vědě za skákacími bombami?
Víme, že Němci považovali jejich přehrady za potenciální cíl pro své nepřátele, a postavili torpédové sítě před struktury, aby je ochránili. A Wallis si uvědomil, že když ho hodí přehrada, pepřování se spoustou malých bomb nebude fungovat. Byl by to rozdíl mezi házením hrsti písku do okna a následným skáčením.
Wallis usoudil, že kvůli vážnému poškození musí být vybrána jediná čtyřtunová bomba přímo proti zdi přehrady v hloubce asi 30 stop pod vodou. V té době nebyla přesnost bombardování ve výškách dost dobrá na to, aby se takový bombový třesk dostal do cíle. Myšlenka odrazit ji přes vodu směrem k přehradě jako skimující kámen byla inspirována.
V počátečních experimentech se ukázalo několik věcí. Nejprve, aby se bomba odrazila, musela se točit - s backspinem. Stejně jako ten jemný backspin dropshot v tenisu, který způsobí, že míč se vznáší těsně nad sítí.
Wallis zjistil, že bomba s backspinem bude levitována tzv. Magnusovým efektem, který bude působit proti tahu gravitace dolů a zajistí, že jemně zasáhne hladinu vody. Pokud by bomba zasáhla vodu příliš tvrdě, vybuchla by předčasně, což by způsobilo poškození letadla výše, ale žádné poškození přehrady.
Spin proto znamenal, že bomby mohly být dodány z zvládnutelné výšky. Létání na 60 stop bylo již nebezpečně nízké, ale bez zpětného rázu by bombardéry Lancaster museli letět ještě níže a rychleji.
V Wallisových nejranějších experimentech pracoval s kuličkami a golfovými míčky a bylo zřejmé, že jeho bomba bude sférická. Ale protože bylo snazší vyrobit válcové bomby, byl k válcům připevněn kulový dřevěný plášť, který je obtočil.
Avšak při zvětšení na plnou velikost by se pouzdro na sférických bombách rozpadlo při nárazu na vodu. Netrvalo dlouho, než bylo prokázáno, že sférické pouzdro není nutné a že holý válec se stejně účinně odrazí.
Spin doktor
Na rozdíl od koule se však válce budou odrazit, pouze pokud se odrazí rovně. Toto je druhý dobrý důvod pro točení bomby, protože točení udržuje osu válce vodorovně, takže dopadá přímo na vodu. Stejně jako u rotující planety Země gyroskopický účinek rotujícího válce stabilizuje osu rotace.
Wallis našla další klíčovou výhodu backspinu. Bomba nemohla prorazit do zdi přehrady rychlostí 240 mil / h, protože by předčasně vybuchla a nezpůsobila žádné významné škody. Ujistil se tedy, že bomba přistála těsně před přehradou - ale protože se stále točila, jemně se točila dolů ke zdi přehrady. Než dosáhla požadované hloubky, bylo to přímo proti přehradě, kde by to způsobilo maximální poškození.
Nakonec Wallis potřebovala vědět, kolik výbušniny použít. Udělal malé testy na modelech a pak zjistil, jak zvýšit množství výbušniny, aby se vypořádal s přehradou, která je vysoká 120 stop, a ideálně by naložil své bomby 40 tun výbušniny. V případě, že dokáže přepravit pouze tolik letadel, mohl použít pouze čtyři tuny, stejně jako za tmavých podmínek, nízké nadmořské výšky a nepřátelské palby byla klíčová přesnost.
(Při našem vlastním pokusu o skákací bombu v roce 2011 jsme zjistili, že 50 gramů výbušniny by zcela zničilo 4 stopovou přehradu, takže naše 30 stopová verze bude potřebovat 160 kilogramů. Pro jistotu jsme použili 180 kilogramů ... a bylo to úplně zničené. )
Po pokusech s vodou v Dorsetu a Kentu došlo k skutečnému nájezdu v časných hodinách 17. května 1943, kdy 19 bombardérů Lancaster vyletělo z RAF Scampton v Lincolnshire. Po tříhodinovém letu se první letadlo postavilo na přehradě Möhne a letělo rychlostí 240 mph a v nebezpečné výšce 60 stop.
Bomba byla vypuštěna asi půl míle před přehradou, pětkrát nebo šestkrát odskočena a těsně u zdi klesla. V požadované hloubce 30 stop spustil tlak vody explozi hned vedle zdi přehrady. Celkem pět letadel muselo své bomby upustit, než došlo k porušení první přehrady.
Nálet byl nebezpečný, mnoho životů bylo ztraceno a jeho dopad na průběh války se stále diskutuje. Jedna věc, na které se jistě můžeme shodnout, však o 75 let později je, že si Wallis správně vzpomíná jako geniální inženýr.
Tento článek byl původně publikován v The Conversation.
Hugh Hunt, čtenář v Engineering Dynamics and Vibration, University of Cambridge
