Sir Barnes Wallis oli nero insinööri, joka suunnitteli hyvin erityisen pommin toisen maailmansodan aikana. Ajatuksena oli, että se pomppisi veden yli ja tuhoaisi Saksan padot Ruhrin laaksoa pitkin aiheuttaen valtavia tulvia ja vaurioita vesi- ja vesivoimavaroille.
Osittain vuoden 1955 The Dam Busters -elokuvan ansiosta, operaation chastisen takana olevasta tarinasta, joka pidettiin 16. ja 17. toukokuuta 1943, on tullut tuttu sota-ajan tarina. Mutta Wallisin todelliset työskentelylaskelmat menetettiin (sopivasti ehkä 1960-luvun tulvassa). Joten mitä me tiedämme pomppivien pommien takana olevasta monimutkaisesta tieteestä?
Tiedämme, että saksalaiset pitivät padojaan potentiaalisena kohteena vihollisilleen ja asettivat torpedoverkot rakenteiden eteen heidän suojelemiseksi. Ja räjäyttämällä pato, Wallis tajusi, että sen pistäminen paljon pienillä pommeilla ei toimisi. Olisi eroa heittää kourallinen hiekkaa ikkunaan ja tehdä sitten sama kivillä.
Wallis kuvitteli, että vakavien vaurioiden tekemiseksi yksi neljän tonnin pommi oli räjäytettävä oikein patopalaa vasten noin 30 metrin syvyyteen veden alapuolelle. Niinä päivinä korkean pommituksen tarkkuus ei ollut tarpeeksi hyvä toimittamaan tällainen pommi-isku maaliin. Idea pomppia se veden yli patoa kohti kuin kuonokivi sai inspiraation.
Varhaisissa kokeissa selvisi muutama asia. Ensinnäkin, jotta pommi pomppi, sen piti pyöriä - takapuikolla. Aivan kuten herkkä backspin-tippauspotku tennissä, joka saa pallon leijaamaan vain verkon yli.
Wallis arvioi, että selkänojalla varustettu pommi levitaa niin kutsutun Magnuksen vaikutuksen avulla vastapainona painon vetämistä alaspäin ja varmistaen, että se iski veden pintaan varovasti. Jos pommi osui veteen liian kovaa, se räjähtää ennenaikaisesti aiheuttaen vahinkoa ilma-alukselle, mutta ei vaurioita padolle.
Spin tarkoitti siis sitä, että pommit voidaan toimittaa hallittavalta korkeudelta. Lentäminen 60 metrin kohdalla oli jo vaarallisesti matalaa, mutta ilman selkänojaa Lancaster-pommittajien olisi pitänyt lentää vielä matalammin ja nopeammin.
Varhaisimmissa Wallisin kokeiluissa hän työskenteli marmorien ja golfpallien kanssa ja oli ilmeistä, että hänen pommi olisi pallomainen. Mutta koska lieriömäisten pommien valmistaminen oli helpompaa, pyöreä puinen kotelo kiinnitettiin sylintereihin niiden pyörittämiseksi.
Kuitenkin, kun skaalataan täysikokoiseksi, pallomaisten pommien kotelo hajoaa veden vaikutuksesta. Ei kestänyt kauan toteaa, että pallomainen kotelo oli tarpeeton ja paljaat sylinterit kimposivat yhtä tehokkaasti.
Spin lääkäri
Toisin kuin pallo, sylinterit kimpoavat vain, jos ne kimpoavat suoraan. Tämä on toinen hyvä syy pommin pyörittämiseen, koska spin pitää sylinterin akselin vaakatasossa niin, että se osuu veteen suorassa suunnassa. Kuten kehruuplaneetalla Maa, kehruusylinterin gyroskooppinen vaikutus vakauttaa pyörimisakselin.
Wallis löysi jälleen yhden tärkeän etuna backspinistä. Pommi ei pystynyt vain murtautumaan padon seinämään nopeudella 240 mph, koska se räjähtää ennenaikaisesti eikä aiheuta merkittäviä vaurioita. Joten hän varmisti, että pommi laskeutui heti padolle - mutta koska se pyörii edelleen, se kaareutui varovasti padon seinämää kohti. Mennessä, kun se saavutti vaaditun syvyyden, se oli oikein ylös patoa vasten, missä se aiheuttaisi suuria vaurioita.
Viimeinkin Wallisin oli tiedettävä, kuinka paljon räjähtävää materiaalia käytetään. Hän teki pienimuotoisia testejä malleilla ja kehitti sitten kuinka suurentaa räjähteen määrää selviytyäkseen padosta, joka on 120 jalkaa korkea, ja mieluiten se olisi ladannut pommiinsä 40 tonnia räjähdettä. Tapauksessa (vain yhtä konetta voi kuljettaa) hän pystyi käyttämään vain neljä tonnia, joten samoin kuin pimeät olosuhteet, matala korkeus ja vihollisen tuli, tarkkuus oli avainasemassa.
(Omaan pomppikokeeseemme vuonna 2011 havaitsimme, että 50 grammaa räjähdysainetta tuhoaisi kokonaan 4 jalkaa patoa, joten 30 jalkan versio tarvitsisi 160 kiloa. Käytimme 180 kiloa vain ollakseni varma… ja se oli täysin tuhoutunut. )
Dorsetissa ja Kentissä suoritettujen vesitutkimusten jälkeen varsinainen hyökkäys tapahtui 17. toukokuuta 1943 varhain, kun 19 Lancaster-pommittajaa lentäsi RAF Scamptonista Lincolnshiressä. Kolmen tunnin lennon jälkeen ensimmäinen lentokone suoriutui Möhnen padolle, lentäen nopeudella 240 mph ja vaarallisella matalalla 60 metrin korkeudella.
Pommi vapautettiin noin puoli mailia padon edestä, pomppi viisi tai kuusi kertaa ja upposi vain seinämän alle. Vaaditussa 30 jalan syvyydessä vedenpaine laukaisi räjähdyksen aivan padon seinän vieressä. Kaiken kaikkiaan viiden lentokoneen oli pudotettava pommejaan ennen kuin ensimmäinen pato rikottiin.
Ryöstö oli vaarallista, menehtyi monia ihmishenkiä, ja sen vaikutuksista sodan etenemiseen keskustellaan edelleen. Yksi asia, josta voimme varmasti sopia 75 vuotta myöhemmin, on se, että Wallis muistetaan perustellusti neroinsinöörinä.
Tämä artikkeli on alun perin julkaistu keskustelussa.
Hugh Hunt, teknisen dynamiikan ja tärinän lukija, Cambridgen yliopisto
