作者:类星体
第二百四十六章 范式切换
“在大航海时代来临之前的数千年时间里,世界上都只有区域性大国而没有世界性大国,因为在当时的技术条件下,即使强盛如罗马帝国、阿拉伯帝国或者唐帝国,也没有能力对除自己周边以外的地区持续地投送力量,所以在遥远和距离和崎岖的道路构成地理的阻隔下,各个区域性大国之间虽然也会发生碰撞,但碰撞的力度总体上说是非常有限的。”海伦娜把话头从埃塞俄比亚这个具体问题上跳开,然后投入到了世界历史的大框架里。
海伦娜这种时不时出现的思维跳跃有时让人难以适应,不过与海伦娜有长期交流经历的希特勒也算是见怪不怪,他知道海伦娜看似天马行空的话头,如果认真听下去其实是很有逻辑性的,所以他没有立刻表达自己的疑问。只听见海伦娜接着说道:“然而随着大航海和工业革命将世界日益连为整体,地理上的阻隔对各大区域间的缓冲作用被大大削弱了。”
“全球化浪潮使真正意义上的世界性大国应运而生,甚至让之前的荷兰以及现在的英国成为全球性的霸主国家,这种由某个特定国家主导国际秩序的现象在古典时期是不可想象的。由此导致的副产品是地理距离对各个大国之间的缓冲作用被大大削弱,而新兴大国和守成大国之间的矛盾也远比古典时期更加尖锐了。”
“纵观过去几百年新兴大国与守成大国的争斗历史,新兴大国在守成大国的打压下成功突围的事例只有荷兰和英国,更多的时候新兴大国都是在挑战守成大国的过程中折戟沉沙。我想请问元首阁下,在您看来造成这种现象的原因是什么?”海伦娜终于问出了这个百年来困扰无数政治家以及历史研究者的问题,这也是海伦娜两辈子的祖国所共同面临的问题。
毕竟从大航海时代开启直到海伦娜穿越前的500多年时间里,国际秩序主导权只发生过三次较大的更迭:荷兰从西班牙治下独立并成为海上贸易霸主是第一次,英国通过多次英荷战争终于打败荷兰并引领工业革命是第二次,战后美国逐步建立世界霸权则是第三次。
除此以上这三个例子之外,无论是拿破仑的法国,霍亨索伦的德国,诺曼诺夫的俄国,纳粹党统治下的第三帝国,明治维新后的日本、社会主义的苏联,都曾经如同火箭般地崛起,但旋即又如同流星般地坠落。海伦娜上辈子看过的很多分析文章,都将这些国家失败的原因归结为一些具体的决策失误,或者只是简单地认为这些国家在崛起的过程中不够隐忍,仿佛只要新兴大国一直装傻充愣下去就不会引起守成大国的注意一样。
这里并不是说韬光养晦没有用,在自身实力不足时就四处出击,也确实不是明智之举。不过要知道茂密草丛或许可以藏得住兔子的洞口,却永远无法藏住大象的身躯。守成大国和新兴大国总有一天会坐到牌桌上面对面地博弈的,这时候新兴大国应该采取什么样的博弈策略,就需要决策者认真去思考了。
“或许是因为守成大国的实力太强,新兴大国自身的实力不足吧?”希特勒想了想说,不过随后他又觉得海伦娜既然如此郑重其事地提出这个问题,答案应该不会如此简单直接。所以希特勒又将问题交还给了海伦娜:“海伦娜小姐对这个问题的看法想必会有所不同吧?可以告诉我你对这个问题的答案吗?”
“其实我的答案和元首阁下的并没有什么不同,守成大国能扛住新兴大国的挑战,必然是因为它还有应对这种挑战的实力。东方不是有句俗语说‘烂船还有三斤钉’嘛,即使是处于衰落期的守成大国,其实力存量依然不容小觑,这一点是显而易见的”海伦娜微笑着说道:“不过对于像我们德国这样的新兴大国来说,首先要搞清楚的是守成大国相对于新兴大国的优势在哪里,以及为什么会有这样的优势。”
“各国的学者研究新兴大国与守成大国之间的博弈时,总会不由自主地将其看做两个拳击手之间的你来我往的较量。他们往往会细致地比较选手的力量、速度和出拳技巧,但是却往往忽略了拳击场本身这个因素。体育比赛中的运动场地对于双方选手来说一般都是基本公平的,但是大国博弈的舞台却未必如此公平,而这个博弈的舞台就是世界经济运行的范式。”
海伦娜在这里对希特勒提出的经济运行“范式”这个名词,乃是借用了上个位面中科学哲学家托马斯·库恩在1962年出版的《科学革命的结构》中阐述的概念,原本是描述科学研究中公认的模型或者模式,海伦娜用它来描述在世界经济运行中被普遍认知和使用的结构形式。经过海伦娜的解释,希特勒很快就接受了这个新概念。
“不知道元首阁下发现没有,历史上每次新兴大国挑战守成大国成功,都意味着世界经济运行范式的切换。虽然荷兰取代西班牙以及英国取代荷兰看起来只是历史的轮回而已,但事实上这三个国家主导下的世界经济运行范式是完全不同的存在。”
海伦娜顿了顿又接着说:“表面上看这三个国家都在世界范围内抢夺殖民地,但是西班牙的殖民只是为了抢夺金银这样的贵金属用于消费,这些金银并没有充分转化为工商业资本;荷兰的殖民是为了在世界范围内建立商业网点,所以荷兰所建立是世界商业贸易帝国;英国的殖民则是为了给它本土的制造业争取市场和原料产地,所以英国能一度成为世界工业霸主。”
“所以在我看来,守成大国和新兴大国之间的攻防博弈,以及世界主导权在大国之间的传递只是表象,更深层次的驱动力是世界经济运行范式的周期性转换。当上一种世界经济运行范式运行到难以为继的时候,就会出现一个难得的窗口期,而能否充分利用这个窗口决定着新兴大国对守成大国的挑战能否成功!”
……
海伦娜:“我记得鲁迅先生曾经说过,只要站在风口上,猪也能飞起来!”
鲁迅:“我实在没有说过这样一句话。”
第二百四十七章 掀翻牌桌
“过去数百年来英国和法国所主导的,通过在全球建立殖民地的方式获取市场和原材料的经济运行范式,运行到今天已经愈发难以适应经济发展的需要了。这次严重的世界性经济危机,正是陈旧的殖民经济范式无法容纳新增的生产力的外在表现。世界范围内的殖民活动曾经是英国工业革命的强大助力,但是现在庞大的殖民体系正在变成套在英国脖子上的沉重枷锁。”
虽然英国可以依靠帝国特惠制度减小危机的冲击,但是那些依靠殖民体系的排它性方能存活的工业部门是缺乏竞争力的。这会使得英国整体上丧失革新技术的动力,不断地错过新的技术革命浪潮。结果就是坐拥超过3000万平方公里殖民地的英国,工业产值占全世界的比重却在不断下降。现在英国工业产值不仅落后于美国和德国,也已经落后于快速发展的苏联。
“这时候如果哪个新兴大国想要重复英法走过的老路,通过殖民扩张的方式参与国际竞争,在我看来无异于在即将沉没的船上争抢座位,而这便是意大利和日本现在正在干的蠢事!”说起意大利和日本,海伦娜不屑地撇撇嘴道:“幸运的是,即使是蠢货也有蠢货的好处,日本和意大利这种新入场的殖民国家与英国和法国这样的老牌殖民国家之间的矛盾,就像英法之间的矛盾一样,对于我们日后在国际上的纵横捭阖是有很大利用价值的。”
“所以德国今后是应该充分利用英法两个老牌殖民帝国之间的矛盾,以及英法与日意这样的新兴殖民国家之间的矛盾,但是又不应该和这些殖民国家中的任何一个结成同盟,并且也不应该去追求建立自己的海外殖民体系,是这样的吗?”虽然海伦娜还没有完全点透,但是希特勒已经抢先一步道出了海伦娜想要表达的意思。
“元首阁下的总结真精辟!”海伦娜很高兴希特勒能够自己得出这个结论。她每次与他人交流时都很少直接抛出结论,而是倾向于先花很多时间来进行形势分析,就是希望能引导对方自己找到问题的答案。因为这种思考过程中的参与感,会让对方觉得这个结论是自己思考得出的结论,而不是海伦娜单方面提出的冷冰冰建议,这就大大降低对方接受自己观点的难度。
“虽然用海外殖民扩张带动本国的工业化,是过去数百年间工业大国发展经济的主要范式。但德国不能妄想在对手架设的牌桌上,按照对手制定的规则打败对手。因为英国和法国作为世界殖民体系中的既得利益者,对于后来者拥有巨大的先发优势。如果我们主动投身这个争夺殖民地的牌局,必然会面临手中的牌比对手少得多的窘境。”
“更何况在这个牌桌上,除了日本和意大利这两个渴望重新瓜分世界殖民地的国家外,恐怕是没有哪个有分量的力量会愿意和我们组队的。”海伦娜说着说着又习惯性地黑起了日本和意大利:“日本和意大利元首阁下你也是知道的,两个国家的工业产值加起来也只有德国的五成,却偏偏有着和弱鸡的工业实力完全不相称的野心。”
“如果德国和它们结盟,你根本不能指望这样的国家给德国什么助力,德国自己倒是会像上次世界大战中那样,背上沉重的政治包袱。因为到时候日本和意大利招惹的敌人,就会自动转变成德国的敌人。所以德国绝对不能坐到殖民主义这个牌桌上去和对手玩,因为这张牌桌的规则本身就是极其不利于德国的。两千多年以前,东方有位被称为孟子的思想家,他将天时、地利、人和作为行事的三个条件。现在世界上可以且值得被殖民的地方,已经基本被各殖民国家瓜分完毕,各殖民国家对殖民地的争夺变成了代价高昂的零和博弈,所以殖民扩张的天时已经不在德国这边了。”
“德国在陆地上边界线漫长且与众多强国接壤,而海上面对的则是相对封闭的北海以及更加封闭的波罗的海,这个地理环境我们陆防压力较大而且与海外殖民地的联系容易被切断,因此德国也不具备搞殖民扩张的有利地理环境,也就是说地利这一条也不在德国这边。”
“更重要的是自从上次世界大战后,殖民地人民的民族意识就在不断高涨,现在明眼人都能看出即使英法这样的老牌殖民帝国,在压制殖民地和半殖民地的反抗方面,也已经变得越来越捉襟见肘了。”
“至于日本意大利这样后发型的殖民国家,它们在殖民地所面临的情况甚至比英法这样的老狐狸还要糟糕,日本对中国东北的殖民活动,本意是要缓解国内的经济危机,但他们对那里的投入因为当地人或明或暗的反抗,并没有得到预期的回报,反而给国内带来了严重的通货膨胀。所以现在搞殖民活动,在人和这方面也会非常被动。”
听了海伦娜的话,希特勒沉吟道:“现在牌桌上的规则本身就是不利于德国的吗?那么海伦娜小姐认为我们应该……”
“现在答案已经显而易见了,元首阁下。既然这张牌桌上的规则本身对德国不利,德国就应该直接把这张牌桌给掀了,反正目前殖民主义这张牌桌都已经摇摇欲坠了,那么德国为什么不还要维护这个明显不利于自己的旧范式呢?”海伦娜眨了眨眼睛说:“而且过去几年的事实已经证明了,直接的殖民扩张并不是从海外获取利益的唯一途径,这几年我们从迁居巴勒斯坦的犹太人那里获得的经济利益,甚至远远超过了直接殖民巴勒斯坦地区的英国人。所以对于德国来说,反对殖民主义和支持民族解放是个名利双收的好生意不是吗?”
“所以海伦娜小姐这是把埃塞俄比亚当成继犹太人之后的又一单生意了?”希特勒摸了摸鼻子下的小胡子说:“好吧,我想你已经说服我了,海伦娜小姐。不过说实话,我现在都有点同情南边那位可怜的墨索里尼先生了,埃塞俄比亚的事情具体如何操作,我待会儿会与幕僚们进行详细讨论的。”
……
海伦娜:我们一定要让黑红色的旗帜插在世界每片殖民地和半殖民地上!
希特勒:黑红色的旗帜?你说的是国社党的旗帜吗?
海伦娜:不是的呢!我说的是林登·万(Leader one的音译,P社游戏中起义军的将领总是叫这个名字,他的旗帜是黑色和红色相间的)的旗帜!
希特勒:……
第二百四十八章 特许经营
大规模的基础设施建设在过去的数年时间里,始终是德国经济复苏的主要推动力量,虽然现在相比经济危机的高峰期,德国无论是就业市场还是工业生产都有很大起色,甚至已经超过了危机之前的水平,但是这并不意味着德国经济已经从此走上了正轨,在逆全球化的世界大背景下,德国是难以依靠内生动力维持经济运转的,所以基础设施建设这副汤药是绝对不能停用的。
然而靠大规模基础设施建设拉动经济是需要海量资金支持的,虽然沙赫特和海伦娜能够通过发行类似“梅福券”或者“劳动券”的票据来创造信用,从而通过货币短路的方式将劳动力和生产资料重新结合起来,但是这些票据最终还是需要靠政府财政来背书的。也就是说依靠政府发行票据来驱动的基础设施建设,依然需要受到政府未来财政偿还能力的制约。
“美丽的海伦娜小姐啊,你说如果有种神奇的办法,既可以扩大基础设施建设投资,又不会增加政府的财政赤字,那该有多美妙啊!”今年早些时候,翻看着新编列出本年度的财政平衡表,希特勒曾经半开玩笑似的对来访的海伦娜调侃说。虽然他知道这只是不可能实现幻想,不过已经接近20亿马克的政府债务依然是希特勒的心病。
“其实这种方法是存在的,元首阁下。”海伦娜回答。随着德国经济的强劲复苏,政府的财政收入增长虽然很快,但公共支出的增速比财政收入的增速更快。历史上德国1935年的财政收入相比1932年增长了29.6%,但同时期公共开支增长率却达到了61.6%,虽然本位面德国的财政收入情况比上个位面好,但需要花钱的地方也增加了很多,所以财政赤字和政府债务并没有比上个位面减少太多。
“你刚才说什么,海伦娜小姐?”要不是海伦娜说话还算字正腔圆,希特勒简直要以为是自己的耳朵出了问题:“你是说有既不增加财政赤字,又可以扩大基础设施投资的方法?我知道海伦娜小姐的经济天赋惊人,但你可不能拿这种事来拿我寻开心啊。”随后希特勒有些不敢置信地前倾着身子,小心翼翼地问道:“海伦娜小姐真有这样的方法?”
虽然希特勒搞经济属于野路子出道,以至于他有时并不十分看得起那些皓首穷经的正统经济学家,反倒是和同样充满野路子气息的海伦娜颇为投缘,但这次希特勒还是很难相信海伦娜能拿出如此神奇的办法,毕竟这实在太匪夷所思了。
“元首阁下与我交往这么多年,应该知道海伦娜向来不在国家大事上开玩笑。”海伦娜一本正经地回答道:“我正准备向元首阁下你提交一份方案,该方案会提出一种全新的基础设施建设融资模式,这种可以让政府在这些建设项目上不仅不需要花钱,而且还可能小赚一笔。我私下里将这种模式称为‘建设-经营-转让’模式。”海伦娜所说的这种融资模式就是后世常见的BOT模式。BOT这个专有名词其实就是Build(建设)、Operate(经营)和Transfer(移交)这三个英文单词的首字母缩写。
“我们可以考虑将规划中的特定工业项目或基础设施交给私人或者外国投资者来建设,考虑到大部分国内投资者正忙着更新他们的生产设备,这个方案事实上主要是面向外国投资者的。投资者将由此获得该项目在今后一段时期内的特许经营权。特许经营期获得的收益将用来偿付投资者的建设成本并获得利润,不过特许经营期满后,投资者仍需要将该设施完整地交还给政府。在这个过程中政府不仅不需要花费一个马克,反而能得到一笔可观的特许经营权的出让金。”海伦娜兴致勃勃地推销着自己的方案。
“在这种融资模式下,由于政府不需要承担基础设施建设费用,所以也就不需要为偿还债务而苦恼,而且所有的投资风险都由投资人来承担。这样我们的政府不仅减轻了公共支出的财政压力和债务负担,还可以将有限的资金集中到那些不能产生明显的经济收益,但是有着巨大战略价值的建设项目上去,可谓一举多得啊。”海伦娜说。
“这听起来是个好建议,不过外国投资人可以在特许经营期内获得不小的利润吧?”希特勒似乎有所意动,但想到其他国家发投资者要拿走不少利润又有些不甘心,他那满脸肉疼的表情让海伦娜感到颇为逗趣,所以她笑着说:“正是因为觉得有利可图,外国投资者才会投资我们的建设项目,精明商人们是不会做赔本生意的。”
“但是我们不能觉得外国投资人赚了就等于我们赔了,很多建设项目尤其是基础设施建设项目是有强大的外溢效应的。比如说外国投资者在我国建设了一条铁路或者一座大坝,在特许经营期他们或许能拿走500万马克的利润,但这条铁路或这座大坝对经济的促进作用可能会是这个数字的十倍。”
“现在关税壁垒如此高耸,外国投资者完成建设项目所需要的建材和设备大概率只能从德国国内购买,而建筑工人更是只能从德国国内招募,这是不是用外国投资者的钱拉动了我们国内的需求?而工程建设完成后,有了更便利的交通和更充足的电力供应,是不是提高了我们国内企业的市场竞争力?况且等特许经营期结束后,建设项目又会回到我们手中,外国投资者能拿走的只是一些利润罢了。”海伦娜摊开手说道。
“其实这种模式还有个隐性的好处。”看到明了的笑容在希特勒脸上逐渐绽开,海伦娜立刻趁热打铁道:“外国投资者一旦加入了我们的‘建设-经营-转让’项目,就没有办法选择中途退出。因为我们只会开放基础设施和部分工业领域,他们的投资必须转化为道路、港口、机场、工业设施这样的实物在我们的国土上沉淀下来才能获得收益,然而这些固定资产都是没有办法带走的,除非提前转让给我国政府或者个人。也就是说外国投资者一旦加入我们的项目,在整个特许经营期内都会和德国死死绑定在一起。”
海伦娜接着说:“我想每个加入我国的‘建设-经营-转让’项目的外国投资人都会真诚地祈祷自己的国家不要和德国发生军事冲突乃至战争,否则他们在德国的项目就会变成敌产而遭到没收。由于大的投资者在自己国内往往有很大的政治能量,这会让通过这种模式大量投资德国的国家在处理与德国的关系时,变得更加小心谨慎甚至是畏手畏脚。这会变相增加我们今后在国际上的回旋余地。”
“这果然是神奇的办法,海伦娜小姐你真是个天才!”希特勒一拍大腿道:“可是这么好的建议海伦娜小姐怎么不早点提出来呢?如果你早些提出这个方案,这三年政府债务也不会这么快增加到将近20亿马克了。”
“过早实施这个方案并不能达到良好的效果,因为外国投资者的投资意愿是和他们对德国经济未来的预期息息相关的。请元首阁下恕我直言,早些年有几个外国投资者会相信德国经济会有个光明的未来,从而让他们对德国基础设施的投资能得到充足的回报呢?”海伦娜满脸无辜地眨着眼睛说。
“哈哈哈哈,真有意思!不过现在他们应该都相信德国经济前景光明了,看来我们是得把特许经营权的出让金定得高一些了,这些经济危机中难得的投资机会可不能贱卖了。”连希特勒都被海伦娜的表情逗笑了。
其实海伦娜的方案还会带来一个附带效应她没有说,那就是如果美英法等国的投资人将更多的资金投入到德国的BOT项目中去,会造成本国工业部门的固定资本更新受阻,并且会导致上个位面中本该流向苏联的资金被德国截留(因为投资德国看起来比投资苏联更安全,资本的潜在回报率也更高)。不过这会是个潜移默化的过程,其影响可能需要几年时间才会释放出来。
第二百四十九章 雷达曙光
仿佛是冥冥之中注定的缘分或者是劫争,就在莱特兄弟于1903年在美国成功试飞人类历史上的首架飞机“飞行者一号”的同一年,德国人克里斯汀·侯斯美尔发明了一种被称为“电动镜”的船舶防撞装置。这种装置可以发射出无线电波,并且利用无线电波遇到障碍物的反射回波,来测量船舶与障碍物之间的距离。虽然这种这种装置被发明出来时,与莱特兄弟的飞机同样简陋不堪,但是这个发明的重要性绝不亚于飞机的发明,因为这种装置的后代们在后世拥有一个比“电动镜”更为家喻户晓的名称——雷达。
虽然雷达几乎与飞机是同时呱呱坠地的,但是与飞机被发明后立即获得蓬勃发展,并且很快在军事和民用领域占据重要地位不同。雷达在它被发明后最初的三十年时间里,虽然技术水平依然在曲折中顽强发展,但是这段时间的雷达总体说只不过是各国的科技极客们烧钱的大玩具,实际应用场合非常有限,而且很多时候还没有瞭望手的肉眼好用。
导致这种尴尬状况的原因,是因为雷达相对于当时的技术储备而言其实是个早产儿,在1903年这个时间点上,就连真空三极管这种后世看起来再普通不过的电子元器件,都要等到三年后的1906年才会被德弗瑞斯特发明出来。从发射机到天线系统再到接收机,雷达的早期研究者面临的是数不清的技术难题,这时候想要研制出可以实用化的雷达,无异于在松软的沙地上建造摩天大楼,即使最有创造力的发明家也不可能完成这一任务。
然而雷达这座宝藏是不会永远沉睡下去的,当历史的书页翻进到1930年代中期,随着电子技术的进步,很多曾经制约早期雷达发展的前置技术都已经被突破,雷达这只冬眠了三十多年的蝶蛹终于即将迎来它破茧羽化的时刻。
在上个位面的历史中,促成雷达技术实用化的关键人物之一,是时任英国无线电研究所所长的罗伯特·沃特森·瓦特,1935年这位老兄带领他的研究小组试验他们设计的无线电发射和接收设备,并且在试验中获得了12千米外飞来的一架飞机的反射回波。
而在英吉利海峡的对岸,德国人的步伐也丝毫不慢,汉斯·埃里克·霍尔曼博士建立的盖玛公司在同年试验了发射功率达8千瓦的雷达系统,该系统可以在28千米的距离上发现轰炸机大小的目标。雷达这个蹒跚学步的早产儿,就这样走出了它漫长的童年,进入了充满叛逆和狂野气息的青少年阶段。
虽然对于雷达在未来战争中的重要性,海伦娜比同时代的任何人都有更加清醒的认识,但是海伦娜倒是没有上来就对雷达的研制倾注过多的资源,过去十几年间的大部分时候她在雷达研制领域的投资都没有脱离资助发烧友的范畴,只不过比起那些纯玩票的普通的民间科技极客,海伦娜所的资助的团队普遍拥有更高的科学素养罢了。
这倒不是因为海伦娜头脑不清醒,敢在如此重要的研究领域短斤少两,而是因为在大量的前置技术都没有突破的情况下,雷达领域的研究是不可能单兵突进的,就像即使最好的汽车设计师团队穿越到汉代,也无法应用当时的技术制造出汽车一样。在这种情况下海伦娜需要做的当然是先集中力量突破制约雷达发展的基础技术,同时保证德国国内始终有较高水平的队伍在进行雷达方面的理论探索和经验积累即可。
不过在海伦娜长时间坚持不懈的研发投入下,德国近年来先后在高增益天线、高性能真空电子器件等领域取得了决定性进展,这给实用化的雷达研制打造了坚实的基础。所以时间进入30年代以后,一直埋头点前置科技的海伦娜终于决定推动雷达从“造其然”向“利其然”的转变,而给与海伦娜最大信心的,要数德国在多腔磁控管领域的巨大进步。
作者有话说:雷达对作者来说是个比较难写的领域,主要是因为从二战时期到现在,机械领域虽然有发展但是很多装置的基本结构变化有限,但雷达领域的演进幅度实在是太大了,稍不留意就会出现关公战秦琼的问题,而且二战时期的雷达可以查阅的资料也不多。作者深感在这方面的知识储备不足,所以只好写慢点以防止出现重大的技术缺陷,请各位读者见谅。
第二百五十章 微波发射
我们知道雷达一般都有三个最基本的组成部件,分别是发射机、天线系统和接收机。其中发射机是雷达中最为复杂和昂贵的部分,他负责为雷达提供载波经过调制的射频信号。射频信号经馈电设备输入发射天线,就转变为了朝着特定方向辐射的无线电波。而无线电波被目标物反射形成的回波被接收天线(和发射天线经常是同一套)接收后,又重新转变为射频信号传送到接收机。经过接收机对这些信号的解调,我们就能获得目标的方位、距离等有用的信息了。
如果说航空发动机是飞机的心脏,那么发射机便是雷达的心脏。发射机所产生的射频信号功率的高低以及质量的好坏,直接决定着雷达探测性能的上限。在雷达发明后相当长的时间里,发射机性能是雷达技术发展的主要制约因素,但随着20世纪30年代多腔磁控管的发明和改进,研制实用化的雷达终于在工程上成为了可能。
磁控管作为一种特殊的电子管,它的外形基本上都像是一个方形的盒子,盒子的上下左右都被金属保护壳所围绕,唯独前后方向是通透的,从那里可以看到里面层层叠叠的散热片,而被这些散热片包裹的圆柱状物体,就是磁控管工作的核心部件,也就是所谓管芯了。磁控管管芯的中间是圆柱形的阴极,阴极的外面环绕着拥有多个凹腔(谐振腔)的阳极,管芯的上下两端各有一块环形磁铁或者电磁铁,顶部竖着的天线则是磁控管的能量输出器。
磁控管的主要作用是让磁场中的电子流在谐振腔中产生谐振,从而将输入的电信号转化为微波射频信号输出。我们不妨对磁控管进行这样的粗略的比拟:磁控管其实是就像是一种靠电流吹响的微波口哨,只不过我们平时吹口哨时,输入的气流会在口哨的共振腔里振荡,然后转变为声波信号输出,而磁控管工作时输入电流会在它的谐振腔里振荡,然后转变微波信号输出。
如果给磁控管前面装上脉冲调制器并且给它们接上电源,就构成了最简单的单级振荡式的雷达发射机。这时只需要给脉冲调制器输入定时信号,脉冲调制器就可以将定时信号转化为电脉冲信号后输入磁控管,磁控管就可以再将电脉冲信号转化为电磁脉冲信号对发射天线馈电。
海伦娜知道日后在军用雷达领域,更加先进的主振放大式发射机将会成为比单级振荡式更加主流的发射机类型。这种发射机的工作原理用石英晶体振荡器产生稳定的连续波振荡,然后再通过二级乃至更多级的功率放大器组成的放大链对其进行放大和调制。这种发射机能够拥有更大的发生功率,更高的频率稳定度和更复杂的波形,还能很方便地进行频率捷变。不过由于包括速调管和行波管在内的诸多技术尚未取得突破性进展,所以现在只能先进行理论探索。
虽然单级振荡式发射机的技术潜力,不如较晚出现的主振放大式发射机。不过由于早期的雷达发射的都是采用简单的矩形脉冲调制的信号,而且对于信号的稳定度要求也不高,所以现在德国研制的雷达采用的都是这种形制的发射机。好在经过海伦娜多年来坚持不懈的投入和科研人员的努力,德国在大功率多腔磁控管方面的技术积累已经比较成熟了,现在已经可以制造千瓦级乃至十千瓦级的磁控管,这就为雷达发射机的研制打开了方便之门。
为了表彰磁控管全体研制人员的贡献,海伦娜还别出心裁地给参与每位参与微波炉研制工作的研究员赠送了一台微波炉,这也算是磁控管研制过程中的副产品,毕竟相比动辄需要几千瓦乃至几百千瓦的雷达发射机,微波炉上用的磁控管只需要几百瓦的功率。玩心大开的海伦娜便顺手点开了这个方便生活的小发明。
只是受制于这个时代的磁控管那悲催的寿命,海伦娜搞出来的微波炉工作不了多长时间,里面的磁控管就会罢工,所以海伦娜不得不在微波炉上开出专门的窗口以方便更换磁控管,而价格不菲的磁控管又导致这种实验室产品根本没法大规模投入市场。不过海伦娜还是很认真地把它尽可能设计得比较完善。
比如磁控管产生的微波在通过波导管进入炉腔前回先经过一个高速旋转的金属搅拌器,通过搅拌器的叶片的反射,微波会被均匀地洒向炉腔内的各个方向;比如食物被放在一个玻璃托盘上缓慢转动,让加热过程更加均匀。再比如给炉门上安装玻璃观察窗以随时查看食物的情况,观察窗上还有金属屏蔽网以防止炉腔内的微波逸出等等。
然而让海伦娜啼笑皆非的是,本位面的微波炉作为奖品初次投入试用的一星期时间内。获奖者就把后世人们在用微波炉时能犯的错误犯了个遍:用微波炉加热鸡蛋炸得满炉狼藉的、误将金属盘子放在微波炉里导致火花四溅之类的窘事比比皆是,而最可怜的要数试图用微波炉烧水的汉斯·埃里克·霍尔曼博士,当他把微波炉里的水杯拿出来并加入咖啡时,突然间暴沸的热水瞬间就将这个老兄的胳膊烫得满是水泡。
霍尔曼博士大概是没有仔细阅读海伦娜亲笔撰写的使用说明书,用微波炉加热的洁净的水由于内部缺乏对流又没有晶核,经常会有即使温度超过100摄氏度也不沸腾的情况。而当霍尔曼博士加入咖啡时,突然间获得晶核的过热水便会突然沸腾起来,于是可怜的霍尔曼博士猝不及防之下便不可避免地中招了……
让海伦娜至今见到霍尔曼博士都有点尴尬的是,她在听说了这件事后,第二天遇到一条胳膊缠着白色的纱布而且满脸苦相的霍尔曼博士时,本来打算迎上前去慰问一下他胳膊上的伤势,结果却是没忍住当着霍尔曼博士的面噗嗤笑了出来,羞愧万分的海伦娜赶紧摆着手,此地无银三百两地解释,说自己绝对没有对他的不幸遭遇幸灾乐祸的意思。
“没有关系的,塞克特小姐。如果想笑的话就不必忍着了”霍尔曼博士用那条没有受伤的手臂挠着头说:“因为今天塞克特小姐已经是第十二个想忍但没能忍住笑出来的人了。”说着说着他自己也没忍住噗嗤一声笑了出来:“看到了吧,海伦娜小姐。现在我自己成了地今天十三个没能忍住的人了。”霍尔曼博士幽怨地说。
第二百五十一章 观天巨眼
因为海伦娜早在多年以前就进行了极具前瞻性的科研布局,所以德国截至1934年已经在电子技术领域获得了包括磁控管技术在内的多项重大突破,这些前置科技的突破无疑为德国研制具备实用价值的雷达扫除了障碍。虽然那时候德国还没有在雷达研制领域做出什么惊世骇俗的成就,但海伦娜知道德国的设计师们其实已经赢在了起跑线上。
而接下来事情的进展也确实像海伦娜所预料的那样顺理成章,随着军方对雷达研制项目的投入逐渐增加,盖玛公司、德律风根公司和西门子公司都在1935年拿出了可用的产品,而且这些产品的性能均大大超过了它们在上个位面同时期所达到的水准。其中最让海伦娜感到满意的当属德律风根公司研制的被命名为“维尔茨堡”的炮瞄雷达。
德律风根公司的“维尔茨堡”系列雷达在历史上可谓大名鼎鼎,因为上个位面德国总共生产了超过4000套“维尔茨堡”系列雷达,是战争期间负责德国地面防空火力导引的主力装备。围绕这款雷达的干扰和反干扰作战,也是后世军迷们一直津津乐道的话题。
这些话题中最让人拍案叫绝的是1942年英国通过空降兵突袭的方法,攻击了德国部署在法国海岸线附近的一座“维尔茨堡”雷达站,并且还在德国人的支援部队赶到之前,将这座雷达的发射机等核心设备拆下,然后装上前来接应的登陆艇运回了英国。随后盟军在紧急研究了该雷达的性能特点后,采取了诸多有效的电子对抗措施,大大提高了轰炸机群的突防概率。
在历史上发挥过如此重要作用的“维尔茨堡”雷达,自然不会是什么庸庸碌碌之辈。1938年研制的“维尔茨堡”是一种波长约为53厘米的分米波雷达,它的峰值功率可以达到8千瓦,最大探测距离则可以达到42千米。“维尔茨堡”雷达拥有一个直径为3米的可以折叠的抛物面天线,所以整部雷达都可以装载在轮式拖车上进行机动。
在上个位面的二战期间,德国人通常将两台这样的“维尔茨堡”雷达与一座探测距离可以达到160千米甚至200多千米,但探测精度相对较低的“芙蕾雅”两坐标米波预警雷达配合,从而构成一个被称为“四柱床”的防空单元,无数个这样的防空单元相互连接起来,就组成了德国人的以地面雷达为核心的防空网络。
后来德国感到“维尔茨堡”雷达的探测距离和精度不能完全满足防空部队的需要,尤其是导引高炮精确射击的需要,又在“维尔茨堡”雷达的基础上发展了“大维尔茨堡”雷达,拥有更大的发射功率和增加到7.5米的天线直径,其最大探测距离可以达到80千米左右,不过庞大体积和超过15吨的重量,也让这种雷达基本失去了通过拖车进行公路机动的能力。
在海伦娜看来,上个位面德国在二战中的地面防空雷达体系,虽然存在一些战术以及技术层面的问题,比如说德国早期让每个防空单元中的两座“维尔茨堡”雷达分别负责跟踪敌机和引导拦截,使得每个防空单元只能同时攻击一个目标,导致盟军很快就针对性地开发出了“鱼贯”战术,从而大幅降低了轰炸机群的突防损失。不过就整体思路而言,上个位面德国的这套防空思路还是颇有可圈可点之处的,所以海伦娜并不准备完全推翻这个架构,因此“维尔茨堡”雷达在海伦娜所在的这个时空不仅依旧出现了,而且时间上还比上个位面稍有提前。
不过本位面的“维尔茨堡”雷达可不完全是上个位面的复制品。我们知道雷达发射机的工作频率越高,想要达到同样大的功率就越困难。但是得益于海伦娜这些年在多腔磁控管技术领域的持续大力投入,本位面德律风根公司手中的磁控管能够较高的频率上获得更大的功率,要知道在天线口径相同的情况下,较高的工作频率对提升雷达的探测精度是非常有利的。
与上个位面中“维尔茨堡”雷达8千瓦的峰值功率和560兆赫兹的工作频率相比,本位面德律风根公司的这款“维尔茨堡”雷达在峰值功率提高到12千瓦的同时,工作频率还提高到了1330兆赫兹,因而波长也从上个位面的53.5厘米减小到22.5厘米,也就是所谓的L波段。与此同时德律风根公司还将天线从上个位面的3米略微增加到3.35米,从而在获得更高的天线增益的同时保留了近似上个位面的公路机动能力。
这些改进使得本位面的“维尔茨堡”雷达不仅最大探测距离从42千米提高到了50千米,而且拥有远优于上个位面的测距精度,使得这款雷达可以独立完成引导高炮射击的任务。而上个位面中的“维尔茨堡”在面对这种任务时就有些勉强了,通常还需要各种光学以及声学手段的辅助才能较好地完成导引高炮的任务。
这对于日后德国防空部队的机动部署无疑上极大的利好,要知道上个位面升级版的“大维尔茨堡”雷达虽然凭借更大的天线直径获得了足够的探测精度,但只能安装在混凝土基座或者防空塔上,想要运输就必须先把雷达分解成号几部分,到了目的地再重新组装起来。而本位面的产品依然采用可折叠的天线和可以公路机动的拖车,这就将上个位面中“大维尔茨堡”雷达引导高炮射击的能力和普通“维尔茨堡”雷达的机动性结合了起来。
除了利用多腔磁控管技术提升性能外,本位面的“维尔茨堡”雷达还吸收了上个位面德国在改进“维尔茨堡”雷达过程中获得的诸多经验。
其中最重要的一条技术改进,是采用了上个位面1941年服役的“维尔茨堡D”型上才开始运用的锥形扫描技术,早期的雷达需要靠操作手转动手柄将雷达对准目标方向,而本位面的“维尔茨堡”雷达将馈源安装在一种名为“搅拌器”的装置上并以每秒25周的速度旋转,这样就形成了在一个圆锥范围内快速扫描的波束,如果目标偏离了圆锥的中心,各个方向的信号的强弱就会出现差异,这时雷达就会自动转向回波较强的方向。
在海伦娜的建议下,德律风根公司还首次在“维尔茨堡”雷达上安装了被称为“全景图”的PPI(即Plan Position Indicator)平面显示设备,这也是后世最为常见的雷达显示方式。其显示屏上有多个同心圆和一系列放射线,其中同心圆的圆心表示的是雷达天线所在的位置,同心圆刻度表示与雷达天线的距离,放射线刻度则代表与雷达天线的方位角。这样当雷达接收到目标的反射回波时,只要将目标的位置显示在这个坐标系内,操作员就能知道目标相对于雷达的位置了。
第二百五十二章 动静结合
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