【通信改变战争】烂棋成致胜关键:无线电通信主导战争

2019-11-13 13:04来源:科普中国-军事科技前沿

  编者按

  战场环境瞬息万变,通信系统对战争走向具有重要影响。与现有通信系统相比,5G通信技术在传输速率和稳定性方面有质的飞跃,可以轻松满足未来战场的通信需求。那么,从古至今,战场通信发生了哪些变化和升级?通信又是如何左右战争走向的呢?《军事科技前沿》推出“通信改变战争”系列文章进行深度解读。

  尽管无线电赋予了海军舰队和陆地指挥所“无缝沟通”的能力,但在整个第一次世界大战当中,德国的无线电应用可以说是一步“烂棋”:不同于高度保密,且具备物理隔离的海底电报线缆,对交战双方公开的无线电信号本身就“藏不住”,只要对方明了解密手段,甚至是直接获得密码本,无线电通信就根本只能局限在战地基层使用。

  但从另一方面来说,无线电通信的即时到达特性仍旧十分具备诱惑力。也正因为如此,第二次世界大战也几乎可以说是大国、强国之间围绕着无线电的通信攻防战,间接催生出的技术时至今日仍在发挥重要作用。

  密切配合的“润滑油”:遍布神经末梢的美军连排电台

【通信改变战争】烂棋成致胜关键:无线电通信主导战争

图为手持SCR-536对讲机的美国陆军第二步兵师E连官兵,摄于1945年3月。(来源:Marie France Lse)

  但凡观赏过美军二战纪录片,或是基于纪实文学还原的二战题材影视剧,观众必定会对美国陆军和海军陆战队独特的“呼叫火力支援”留下深刻印象:从太平洋的瓜岛到诺曼底的滩头,只要前线士兵能够对着对讲机或话筒撕开嗓子狂吼,陆地炮兵、海军舰炮或是空袭支援总会接踵而至,且大多时候能精准砸中美国大兵们指定的方位,化解燃眉之急。

  当然,就算是能够纵览战场的陆航和海航战机飞行员,战场上哪里是敌,哪里是友?炸弹火箭弹该往哪里丢?如果没有地面通信,这一切问题都很难用肉眼找到答案,就更别说是只能从地图上寻找射击坐标的海陆炮兵了。

  事实上,在美军“超强火力”的背后,更有美军无线电通信高覆盖、高密度的全力支援,超强火力方可奏效:从重量不足3公斤,却能在2公里范围内清晰通话的“大哥大”SCR-536,再到足以由一名士兵背负,通信范围扩展到5公里的SCR-300,二战美军已经建立了从班组到连排,再到旅团之间的无缝无线电通信网络,也让后方的火力支援变得更加精准,更加高效,这远比单纯的火力强弱重要千倍万倍。

  扬起杜黑的旗帜:改变空军作战逻辑的机载电台

【通信改变战争】烂棋成致胜关键:无线电通信主导战争

图为以密集队形向日本本土投掷炸弹的美国陆航B-29轰炸机。(来源:WW2DB)

  早在一战之后不过几年,意大利战略家杜黑就已经强调,制空权是战争胜利的绝对前提。而为了取得制空权,有力的空中进攻行动也是必由之举——换句话说,最有效的制空作战就是把对方战机摧毁于地面。

  但在起飞的战机饱和敌方防御之前,如何组织进攻行动是最大的难题:导航路径、编队维持,乃至于现场指挥官对目标的判断和命令下达,这些战术都需要一种足够强悍的通信手段才能实现。

  但无论是旗语,还是手势,都难以支撑起足够的信息量——甚至在机载电台普及之前,如何跟随着编队指挥官座机进行协同,都是各国空军训练手册上堪称最难的科目,其难度丝毫不逊于所谓的“特技队列飞行”。

  但机载无线电台的出现和小型化,使得飞行员不必再用“约定”、“手势”、甚至是座舱盖里的纸笔解决沟通协调问题,战机至此终于可以凌驾复杂气象条件、大编队、复杂路径等作战环境,把杜黑写在纸上的制空制胜论变为现实。

  通向ENIAC之路:贯穿整个二战的通信密码战

【通信改变战争】烂棋成致胜关键:无线电通信主导战争

图为英国的“轰炸”解码器,该解码器由“计算机和人工智能之父”图灵建造。(来源:travellingworm)

  密码本的泄露导致情报被“单向透明”,这是德国在第一次世界大战中所犯的最致命错误之一。因而在某些人开始谋划下一场战争的起点时,他们所首先想到的,就是研发一种“即便密码本泄露,也不会导致长期泄密”的通信加密手段。

  而恰巧的是,在20世纪20年代早期,使用转子原理的加密机器开始在商业界出现并普及:只要转子、齿轮的设置数量和挡位足够多,使用传统手段“遍历”解密已经变得希望渺茫。

  但对于当时的数学家而言,这种“换字式密码”依旧简陋:只要分析特定字词、字母的概率,就能在一定时间内解读出密文本身,乃至于加密所用的密钥……

  这样的缺漏,德国的战争野心家自然也是心知肚明:很快,结合了多个转子、字母互换接线板的“增强版”密码机诞生,它有一个更响亮的名字:“谜”(Enigma,又译作恩尼格玛)。

  而为了对抗这种能将同一个字母加密为两种不同字母的诡异机器,同盟国也一样拿出了浑身解数,其中最著名的莫过于是英国的“轰炸”图灵机,以及美国的“克鲁索”——后者已经使用了划时代的真空管存储器,而不是纸带和卡片来记录信息,真可以说是现代计算机的雏形。

  出品:科普中国

  策划:赵清建

  作者:旋钮工作室

  监制:光明网军事科技前沿

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划重点

在无线电成为战争通信主宰的同时,衍生的新通信技术也在提升着战争的广度和深度,更对后世人们的生活带来颠覆性的变化——生产SCR-536对讲机的“加尔文制造公司”后来有了个更响亮的名字,“摩托罗拉”;至于对密码解密和计算的需求,则最终催化了人类第一台电子计算机,ENIAC。

[责编:张蕃]

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