“惩戒行动”,或者更广为人知的“Dambusters突袭”,是二战中最伟大的技术成就之一。

1943年5月突袭的最终结果被充分记录在案,并在电影和电视中多次被描述。但是BRE在故事开始时所扮演的角色,由于它的神秘性,在许多历史书中都被省略了。我们从BRE档案馆的资料中讲述了这个故事。


背景

甚至在第二次世界大战爆发之前,人们就在考虑让鲁尔河谷巨大的水电站瘫痪的方法。众所周知,这些水电站为该地区的军工厂提供电力。其中一个想法是由工程师兼航空设计师巴恩斯·沃利斯提出的,他从4万英尺的高空部署一枚10吨重的炸弹,炸弹在撞击后会埋入地下,由此产生的地下爆炸会引起“地震”,摧毁巨大的莫尼和埃德尔大坝。航空部驳回了这个计划,因为在当时,没有飞机能携带这么重的武器,也没有制造出这么大的炸弹。

巴恩斯·沃利斯没有被吓倒,他把注意力转向了寻找能够成功突破大坝的最小炸药,并找出相对于大坝本身的最佳引爆位置。


在BRE的早期:Davey and Glanville

诺曼·戴维(Norman Davey)是建筑研究站(BRS,我们现在所知的BRE的前身)的第一批工作人员之一,于1921年11月以研究助理的身份加入。1922年11月,威廉·格兰维尔(William Glanville)以工程助理的身份加入了刚刚成立的BRS。

格兰维尔于1936年离开BRS,成为新成立的道路研究实验室(RRL)的主任,该实验室位于米德尔塞克斯郡的哈兹沃思。

格兰维尔专攻结构,戴维专攻水泥和混凝土。1919年,他们在玛丽女王学院一起学习时成为了好朋友:1924年,“比尔”格兰维尔是戴维婚礼上的伴郎,直到1976年6月,76岁的格兰维尔去世,他们一直是好朋友。Davey博士于1960年从BRE退休,担任工程主管。


战时爆炸测试

二战前不久,一个来自BRS的工程人员团队和他们的工作,研究炸药对结构的影响,关键是对结构模型的影响,被转移到道路研究实验室,RRL(现在的TRL)。

1940年10月,巴恩斯·沃利斯找到皇家陆军,讨论攻击敌人水坝的可能性,包括莫内水坝。研究中心在柯林斯博士的带领下成立了一个小组。

在戴维1993年写的一份文件中,他回忆说,1940年底,威廉·格兰维尔把巴恩斯·沃利斯带到加斯顿的BRS基地,参加秘密会议,概述了沃利斯攻击莫内和埃德尔大坝的计划。在那次会议上,决定确定所需炸药重量和最佳引爆地点以决堤的最有效方法是建造并测试一个比例模型。戴维同意在BRS建造,并于1940年11月开工。


建筑模型

横跨德国鲁尔河流域的莫尼大坝于1913年由德国皇帝威廉二世(Kaiser Wilhelm II)开放,当时的技术文件中公布了其建设的全面尺寸细节。利用这些论文的数据,Davey博士设计了一个1/50比例的大坝模型,在BRS遗址边缘的僻静林地的一条小溪上建造。

这个模型在1940年11月到1941年1月之间用了7周的时间建成,现在保存在现在扩大的BRE遗址的中心。当时的气温记录显示,冬天非常寒冷,在这一时期的大部分时间里,白天的温度接近或低于零度,照片显示地面上有雪。

为了掩盖它的身份,这个模型被称为“一号堰”。’的记录。这些资料表明,1940年11月25日星期一,现场的工作开始了,当时该地区被挖掘,以拓宽和加深河流,并为大坝的混凝土地基准备一块区域。11月29日浇筑了基础混凝土,随后的星期一,大坝的两座塔楼在原地浇筑。侧翼在此之后不久就完成了。为了让模型可以穿过小溪建造,在基础上放置了一根管道,在建造过程中将水输送到中心部分以下。这项工作是由戴维,A J纽曼,谁负责BRS混凝土实验室,和他的两个助手,A B斯台普顿和A史密斯。


数以百万计的小块

模型的中心部分花了一个多月的时间来建造,因为戴维认为它应该模仿真实大坝的“路线”砌块,正如工程图纸所示。微型积木的制作方法是在模具中制作长条状的砂浆,然后“抢购”成单个的积木块,每个积木块大约0.4英寸长、0.3英寸宽、0.2英寸深(10.2 x 7.6 x 5.1毫米)。在BRS混凝土实验室的受控环境中固化三天后,这些材料被一桶桶地运到工地。在如此寒冷的环境下把石块砌成砂浆一定是一项真正的挑战。对砌块的样品批次进行了强度测试,对用于铺设砌块的砂浆进行的额外测试也详细列于混凝土实验室记录中。

多年来,各种文档对模型中使用的块数量进行了推测。据报道,人数高达500万。然而,在20世纪90年代曝光的当时拍摄的照片(上图)清楚地显示,部分建成的大坝每面都有四排砌块,填充着混凝土。根据积木的尺寸和模型的大小,如果以这种方式建造,将需要50多万个积木。最终的数字可能要高得多,因为上部部分实际上完全是用积木建造的。戴维在他1993年的报告中指出,总共使用了大约200万个积木。

中心部分的建造于1940年12月2日开始,1941年1月15日完成。完成的模型照片显示,粘土内壁被放置在上游一侧。这反映了1913年在技术插图中看到的土堤,也用于密封管道,在模型建造时将水流转移到下面。六天后,大坝后面的水池灌满了水,第二天,1941年1月22日,也就是工程开始8周后,进行了第一次爆炸试验。


模型的爆炸试验

该模型在BRE进行了爆炸测试,由RRL的工作人员进行。这些试验是为了确定与大坝墙体之间的距离产生最大的影响。在距离大坝3英尺、2英尺和1英尺的水池底部,引爆了10枚炸药。将一个测试探头放在大坝干燥的一侧,测量由此产生的挠度。当时的照片显示,在第六枚炸弹引爆后,造成了足够的破坏,导致水从大坝渗漏,部分护墙被吹走。当第10次装药发射时,模型已经严重损坏。


对简化模型的进一步测试

BRS的模型只用于第一次试验爆炸,并被严重损坏。随后的一系列测试是在位于Harmondsworth的RRL(靠近现在的伦敦希思罗机场)进行的,使用的是简化版的大坝模型。这些完全是浇筑混凝土,而不是由单个块建造。从这些后来的试验结果中,RRL的A R Collins博士得出结论,要破坏完全规模的Mohne大坝,需要7000磅(3400公斤)炸药,并在水位以下30英尺(9米)处对着大坝内表面引爆。


直到1954年的秘密

第一次公开提及1941年BRE的测试工作是在1954年航空部的新闻发布会上。这句话的开头是这样的:“1941年初,沃特福德附近加斯顿(Garston)的土地所有者感到困惑和恼怒,当时一股神秘而突然的洪水从附近的山上冲下来,淹没了他们的土地。”

它继续解释说,“在赫特福德郡分配的洪水来自于在建筑研究站测试的第一个详细的Mohne大坝模型的破坏。”

事实上,大坝从未被攻破,而且在任何时候都不太可能有大量的水冲下河流。这则新闻发布时,电影《Dambusters》的最后镜头正在录制,这意味着在BRE的第一次测试没有在电影中报道。


剩下的最后一块

BRE的参与开发结束于第一个模型的测试。但是RRL的工作人员,以及后来来自特丁顿国家物理实验室(NPL)的工作人员,继续努力扩大测试的规模,并发展出“弹跳”原理。所有在Harmondsworth的测试模型都在测试中被摧毁了。威尔士的Nant-y-gro大坝,用于验证更大规模的模型试验,被炸得粉碎。1996年,国家物理实验室的舰船测试箱被拆解(更多信息请访问国家物理实验室网站).只有BRE的模型,从故事的一开始,就完好无损(测试造成的损坏在某个时间点被修复了,可能是在20世纪60年代)。这是列入英国遗产(现在的历史英格兰)),作为“不仅在国内而且在国际上都很重要”。


BRE: 70年了,还在用模型……

BRE继续使用模型,包括物理模型和基于软件的模型,来解决21世纪的复杂挑战。从风洞测试(看到我们的视频)到火灾蔓延的预测,我们仍然走在建筑环境各个领域的创新研究的最前沿。188bet下载

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资料来源:Peter White编辑,来自BRE档案中两份未发表的内部文件:

N154/93 (b)部分,关于莫尼大坝的一些思考,诺曼·戴维博士,沃特福德,1993年
N101/96惩戒行动:建筑研究所保存的文件,布勒,沃特福德,1996


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参观BRE,看看一段历史

BRE遗址(包括通往大坝的通道等)此前曾在遗产开放日开放。我们希望在Covid-19程序允许后重新开放该网站。

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