二战期间的电子对抗（11）
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作者: 马岩
在二战的欧洲战场，交战双方一开始便使用了电子战手段，从英国对德国空军无线电导航装置的干扰，到德军成功蒙蔽英国海岸雷达掩护3艘主力战舰北上的“海峡冲刺”行动，再到解除禁令的“窗口”箔条让德军雷达防空系统几近瘫痪，形式多样的无线电对抗行动贯穿始终。但在太平洋战场上的形势却迥然不同，固守“武士道”精神的日本军队对雷达等新兴电子设备对战争的影响并未引起足够的重视，日本雷达无论质量、数量都与德国的“弗雷亚”、“维尔茨堡”相去甚远，极为零散的部署也无法和“卡姆胡贝尔防线”相提并论。所以，太平洋战争初期的电子对抗，以美军对日军雷达部署的电子侦察行动为主。
二战初期美国的电子战实力
作为一个年轻的大国，美国没有因循守旧的传统，一批批具备创新精神的技术人员与富有远见的决策者推动着美军电子战实力的迅速提高。第一次世界大战时，美军使用的无线电设备大部分还是英国制造的。1929年，美国海军开始进行无线电侦察与干扰的专项研究，他们将现有的发报机进行改装，在一定频段进行扫描式干扰。30年代，美国海军研究实验室将SE2952型无线电接收机进行了改装，使之能够在240至650千赫兹的频率范围内连续扫描，并且，当探测到信号时，频率刻度盘上相应位置的灯泡就会点亮，由此诞生了一款具有里程碑意义的可直观显示的侦察接收机。
美国生产的无线电设备奋起直追，性能在某些方面开始超越英国。1940年，英国获得的一些情报显示，德军轰炸机在对英空袭使用了一种代号为“拐腿”的新型无线电导航系统。然而，当时英国没有能够查明“拐腿”波束指向的设备。放眼世界，可以覆盖“拐腿”30兆赫兹频段，且英国能够获得的只有一种民用接收机，这就是美国哈利航空器公司生产的S-27接收机。英国空军部专门派人以无线电爱好者的身份从美国购买了几套S-27，6月21日，安装S-27接收机的“安森”式飞机正在执行第3次侦察飞行任务时便帮助英国人如愿以偿地截获了“拐腿”导航波束。后来，S-27接收机还被英国用于查明德军“弗雷亚”警戒雷达的部署。
在雷达技术的研究方面，大洋环抱的美国没有类似欧洲复杂地缘政治的困扰，拥有雷达的战略紧迫性远不及英德。尽管如此，美国的雷达研制进程依旧在稳步地推进。早在1922年，美军便开始进行无线电干涉仪的试验，这种设备由分置两地的一台发射机和一台接收机组成，当有船只通过发射机发出的波束时，接收机会感应到电波强度的变化，由此得知发射机和接收机之间有物体通过，但无法对其精确定位，严格的说这并不是一种真正的雷达，然而这毕竟是美军使用无线电进行目标探测的初次尝试。1935年，美国海军试制了一种60兆赫兹的对空探测雷达，但试验遇到了一些技术问题。又经过几年的努力，1938年12月，第一部具有实战意义的雷达XAF被安装在了“纽约”号战列舰上，它工作在200兆赫兹，可以探测到160千米处的飞机和24千米处的舰船。XAF雷达的试验非常成功，其量产型CXAM于1940年正式服役。
美国海军在研制雷达的过程中，与陆军通信部队研究室分享了CXAM的研究成果。1936年2月1日，海岸炮兵司令要求陆军开发出一款在各种气象条件探测距离都能达到14千米的引导系统。1937年5月26日，陆军制造的雷达原型机进行了一次性能展示，一架B-10轰炸机充当目标，但操作员并没有在预先计划的位置发现它，于是他们操作雷达进行扫描，终于在距预定位置16千米处发现了目标，空情数据被通报给一个探照灯小组，当探照灯开启时，B-10轰炸机被稳稳地套在光柱中心。原来，这架B-10轰炸机因风力偏离了航线，不过也正因为如此，让这次展示更具说服力。这种雷达被命名为SCR-268，成为美国陆军首款雷达。
在SCR-268的研制过程中，欧洲形势已剑拔弩张，美国陆军又接到了远程警戒雷达SCR-270的研制要求，而且后者拥有更高的优先级，需要用最快的速度完成。1939年，SCR-270与SCR-268同时投产，于1940年正式部署。
1941年12月7日清晨，夏威夷欧胡岛北岸的欧帕玛雷达站中，两名美军士兵洛卡德与埃利奥特正在练习SCR-270的操作，按照计划，这部雷达应在早7时之前关机，一辆卡车会将他们接走吃早饭，但卡车迟到了，所以他们决定多训练一会儿。7时02分，他们发现210千米外有一支前所未见的庞大机群正向珍珠港逼近，洛卡德迅速用电话向情报中心进行了报告。然而，值班的军官却认为这是预计当天抵达的B-17机队，告诉两名雷达操作员不用担心。事实上，这部SCR-270所发现的正是山本五十六派出的第一波攻击机群，55分钟之后，珍珠港变成了一片火海，铺天盖地的日军飞机将美国彻底拖入了世界大战的炼狱。
日本雷达的早期研制历程
二战爆发之前，日本的无线电技术水平与其它强国相比并不差，在某些领域还处于领先地位。上世纪20年代，日本科学家关于磁控管与引向天线的研究曾在全球工程界引起极大反响，前者可以产生大功率的微波辐射，而后者可以让电磁波在特定的方向上发射或接收，这两种技术正是研制雷达所必须的。而日本军队的注意力全部放在进攻上，磁控管被优先用于微波定向能武器的研究，而以其发明者命名的“八木天线”甚至没有被日军采用，导致作为防御性兵器的雷达研究进程十分迟缓。
此外，日本陆军和海军高度独立的装备体系也成为日军雷达研究的另一个重要制约因素。作为不同的军种，陆军和海军对装备性能的要求有所不同是非常正常的，但像日军做得这么绝的也实属罕见。日本陆军与海军拥有各自的雷达研究团队，研究成果彼此严格保密，他们对雷达的称呼不同，产品的命名方式也不同，如果一家无线电制造企业同时得到陆军与海军两家的订单，那么必须将订单安排在两家独立的分厂进行生产，而且两家分厂的工程师不得相互交流。如此一来，原本就十分有限的技术资源更加支离破碎，最终导致日本与英美在雷达领域的技术差距逐渐增大。
日本陆军将警戒雷达称为“电波警戒机”，将火控雷达称为“电波标定机”。“电波警戒机”又分为甲乙两类，1939年2月研制成功的“电波警戒机甲”并非严格意义上的雷达，而是一种更原始的双基地无线电干涉测量仪，它没有显示屏，操作员佩戴着一只发出特定音调的耳机，如果警戒线上空有飞机飞过，耳机的音调就会有所变化。但是，与美国海军1922年研制的同类设备一样，它无法测定来袭飞机的位置、高度、数量和飞行方向，不同的是，美国海军的干涉测量仪仅仅是早期的试验产品，而日本陆军“电波警戒机甲”却在1940年10月在中国进行了实战部署，最长的警戒线从上海到台北，探测距离超过600千米，使其作为世界上最早投入实战的超视距无线电探测设备而载入史册。 与采用连续波体制的“电波警戒机甲”不同，“电波警戒机乙”和“电波标定机”均属于脉冲式雷达。日本陆军的雷达研制是由东京附近的多摩陆军技术研究所牵头负责，所以陆军雷达名称的第一个字是“多”（日语简写“夕”，音译“Ta”），第二个字代表部署形式，陆基雷达为“地”（日语简写“手”，音译“Chi”），舰载雷达为“水”（日语简写“セ”，音译“Se”），机载雷达为“空”（日语简写“キ”，音译“Ki”）。
直到太平洋战争爆发，日本陆军还没有一款雷达定型生产，而海军走到了他们前面。1940年12月，日本陆军派出一个代表团访问德国，德国人为他们展示了本国研制的雷达和一部英国在敦刻尔克撤退时遗落的探照灯控制雷达MRU。一个月之后，日本海军又派来一个目的完全相同的代表团，德国人无奈把这些东西又原样跟日本海军的人讲解了一遍。值得一提的是，英国MRU雷达主机的脉冲工作模式被作为重要情报立即传回日本国内，海军正式开始研制第一部真正意义上的雷达。
日本海军技术研究所（NTRI）于1941年8月制造出了一套脉冲调制系统，在日本电气（NEC）与日本广播公司（NHK）的协助下，第一部雷达原型机在同年9月初开始进行试验，它工作在100兆赫兹频段，峰值功率10千瓦，探测距离为70千米，日本海军将其命名为“一号一型电波探信仪”。
“电波探信仪”是日本海军对雷达的专有称呼，“一号”代表陆基警戒雷达，“二号”代表舰载警戒雷达，“三号”代表舰炮对海射击雷达，“四号”代表地面防空雷达，“五号”代表机载雷达，“六号”代表地面引导雷达。正式定型的雷达还应该在前面冠以神武纪年年号，小幅改进后的型号后应加“改”及序号，如此冗长的全称会带来不便，所以通常会使用简称，比如1943年定型的“三式一号一型电波探信仪改一”，简称“一号一型改一”或“11号改1电探”。
1941年11月至12月，日本海军在千叶县和横须贺各部署了一部11号电探。1941年12月末，即太平洋战争爆发伊始，为满足日军向南快速扩张的需求，又追加了50部的订单，但因为可靠性不佳，仅生产了30部。1942年底，日本海军对11号电探进行了改进，将峰值功率提升至40千瓦，最大探测距离增至130千米。次年，这种11号改1电探投产，并对原先部署的11号电探进行了升级。
1942年，在入侵菲律宾和新加坡的战役中，日军虏获了一部完好的美制SCR-268，一部严重损毁的SCR-270和几部英制的GL Mk.Ⅱ炮瞄雷达。这些战利品对日本雷达的发展起到了至关重要的作用。在GL Mk.Ⅱ型雷达的相关资料中，日军发现了一个特殊的单词“Yagi”，这其实正是“八木天线”的发明人八木秀次教授的英文译名，可笑的是日本自己都没有想到八木天线可以用在雷达上，这就好比日本的厨师到英国学习西餐，结果却发现英国人全在吃寿司一样。
而那部完好无损的SCR-268更是让日本人如获至宝，陆军和海军立即对其展开研究与仿制。SCR-268虽然是美国最初级的雷达产品，但就日本当时的技术水平而言，仿制它绝非易事。日本电气公司希望对SCR-268雷达进行全面仿-造，陆军将其命名为“多地-1”型雷达，但因为技术太过复杂，很快就放弃了。东芝公司为日本陆军设计的“多地-2”型雷达同样是以SCR-268为蓝本，但对其技术进行了大幅度简化，即便如此，这部雷达在试验中表现得十分脆弱，根本无法适应严酷的战场环境，所以“多地-2”的研制也未能善终。日本陆军唯一仿制成功的是GL Mk.Ⅱ型雷达，制造出了工作在80兆赫兹、最大探测距离40千米的“多地-3”型雷达，同时，这也是日本第一种应用八木天线的雷达，但直到1944年初才服役。而日本海军以SCR-268为蓝本制造出的41号和42号电探，分别于1942年8月和1944年10月服役，加在一起的产量也只有100多部。
发现日军雷达的铁证
由于日本军方并没有像其盟友或敌人一样认识到雷达在战争中的潜在作用，僵化的体制白白损耗了战前积累的技术优势，雷达研制的进展缓慢、成果寥寥。因此直到对日宣战之后的几个月时间里，美国对于日本是否拥有雷达仍然一无所知。况且，太平洋战争之初，美国的首要目标是扼制日军向南扩张的疯狂势头，直到1942年6月的中途岛战役取得决定性胜利之后，美军才算是在太平洋上获得了喘息之机。
1942年8月17日，美国海军陆战队在瓜达尔卡纳尔岛登陆，在瓜岛尚未竣工的机场一角，发现了日本海军的一部11号电探，这个意料之外的战利品被迅速运回美国。在对它的检查和修复中，美国的技术人员发现这不过是一种工艺粗糙、性能低劣的设备，几乎所有的电子管都是美国通用电气公司同类器件的仿制品。但无论如何，这部货真价实的11号电探成为了日军已经开始部署雷达的铁证。美军很快意识到，如果不能尽快掌握日军雷达的位置、性能和数量，将对己方舰船和飞机的行动造成严重威胁。于是，以日军雷达为主要目标的电子侦察行动在太平洋战场全面展开。
1942年9月的一天，美国海军“鼓鱼”号潜艇上秘密加装了一部ARC-1（SCR-587宽频带接收机的海军型）雷达侦察接收机。当时美国海军的潜艇数量并不宽裕，所以电子侦察只是“鼓鱼”号潜艇的副业，搜索和歼灭日本运输船才是它的主要任务。艇上的报务员唐纳德・沃恩在没有其它任务时就打开侦察接收机，在同年10月赴日本东海岸的巡航任务中截获到了一些日军的雷达信号。当时，沃恩并不认为自己有了什么重要的发现，直到回港后海军的情报人员找到他时，沃恩才知道自己成为了侦察到日军雷达信号的第一人。
几乎与此同时，在南太平洋的圣埃斯皮里图岛上，美国陆军航空兵第11轰炸机大队编号“41-2523”的B-17E也迎来了几名来自海军的工程师，他们在飞机上打了几个孔，装上了一副侦察天线和一套频率在50～1000兆赫范围的XARD接收机。几部干扰机也被带到了这里，准备在探测到敌方雷达信号之后立即安装到飞机上。1942年10月31日，这架代号为“信天翁”的B-17执行了第一次电子侦察飞行任务，从圣埃斯皮里图岛起飞，经瓜岛至布干维尔岛折返，总航程超过3000千米。但是，这次长达11个小时的飞行没有任何收获。11月，该机共进行了7次远程电子侦察任务，25日还顺便轰炸了一支日军舰队，但始终没有发现日本雷达的信号。1942年12月，一架VP-27中队的PBY“卡特琳娜”水上飞机也安装了XARD接收机，在夜间对所罗门群岛潜在的日军雷达进行搜索。但不知是设备本身的性能问题，还是狡猾的日军发觉他们的行动后就会将雷达关闭，直到1943年春天，仍然没有任何新的发现。
就在临时改装的B-17与PBY飞机在南太平洋极力搜寻日军雷达信号时，使用专用飞机执行电子侦察的“雪貂”计划在1942年11月启动了。第一架接受大幅改装的是编号为“41-23941”的B-24D轰炸机，在安装了多部侦察接收机和信号分析设备之后，该机于1943年2月飞抵北太平洋上的埃达克岛，并以此为基地对阿留申群岛上的日军雷达开展侦察。
1943年3月，这架B-24“雪貂”Ⅰ号机首次执行电子侦察任务就有了重要发现。当飞机临近日军占领的基斯卡岛时，机上的两名操作员就在SCR-587接收机的耳机中听到了2个正以稳定转速扫描的100兆赫信号，这与他们在国内训练时听到的日军11号电探信号几乎完全相同，他们很快测出了这两部雷达的频率、脉冲宽度和脉冲重复频率。随后，飞行员驾机围绕基斯卡岛飞行了2个小时，帮助操作员测出雷达在不同高度的探测范围。信号逐渐增强或减弱时，操作员都会告诉领航员在航图上做出相应标注，以寻找雷达的覆盖盲区。此后，又进行了2次成功的侦察飞行，一幅基斯卡岛雷达覆盖图被呈送至第11航空队司令部，2天之后，第11航空队的B-24和B-25轰炸机就对岛上的雷达及其附属设施进行了轰炸。
轰炸对日军雷达阵地造成了严重破坏，但不排除日本人有能力迅速修复损毁的设备让雷达重新工作，同时，为了掩护美军对基斯卡岛的登陆行动，设置一个干扰站是完全有必要的。所以，在基斯卡岛以东80千米的阿姆奇特卡岛的一个高地上，美军安装了一部APT-3型干扰机。然而，就在美军计划登陆的前一周，基斯卡岛上的日本守军炸毁了雷达站，在浓雾之中仓皇撤离了该岛。美军登陆后，只发现了2部11号电探的残骸。
由于日本的电子工业水平相对薄弱，导致太平洋战场上的电子对抗局势与欧洲战场有着本质的区别。尽管美军周密部署的电子侦察行动体现了极强的专业性，但仍然无法窥探到日军雷达型号繁杂、用途雷同、性能低下的全貌。随着出现在战场上的日军雷达越来越多，美军的行动反而更加有恃无恐。请关注下期文章――《寻找太平洋上的雷达信号（下）》。
[编辑/何懿]
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