אתר זה עושה שימוש בעוגיות על מנת להבטיח לך את חוויית הגלישה הטובה ביותר.

הקברניט

האוזניות של גודזילה: כך גילו מטוסים לפני המצאת המכ"מ

מתקנים מפלצתיים וצלחות שלובשים על הראש, שופרות שתוקעים באוזן ואפילו זוכה פרס נובל שפיתח סופר-אוזניות בגודל טיטאני; "הקברניט" מציג: סיבוב בממלכה הביזארית של גילוי על בסיס השמיעה

20.03.2021, 08:00 | ניצן סדן

שלום, כאן הקברניט; המכ"מ הוא המצאה מדהימה, שהועילה לאנושות בתחומים רבים. למשל, היכולת לעקוב אחר כלי טיס מהקרקע למרחקים גדולים איפשרה נתיבי טיסת נוסעים ארוכים ובטוחים, בלי המוני קונקשנים או מטוסים שאובדים לבלי שוב, איתור ענני סערה מסוכנים ועוד. ושימושיו ממש לא מוגבלים לכלי טיס; תשאלו כל מי שחטף דו"ח על נהיגה במהירות מופרזת.  

לטורי "הקברניט" הקודמים

הרעיון מאחורי ההמצאה הזאת נשמע פשוט: משדרים מאנטנה גלי רדיו שנעים באוויר ופוגעים במשהו. הפגיעה מייצרת החזרי גלים, ואלו נקלטים במקלט. הזמן שלוקח להחזר להגיע לאנטנה מלמד באיזה מרחק נמצא אותו משהו, והזווית ממנה הגיע ההחזר - מאיזה כיוון.

איך עובד מכ"מ? שידור רדיו כיווני (1) שפוגע בעצם מעופף (2) מוחזר לאנטנה (3) ומזוהה כמטוס (4) שמופיע על המסך (5) עם נתוני מרחק, כיוון התקדמות, גובה ומהירות איך עובד מכ"מ? שידור רדיו כיווני (1) שפוגע בעצם מעופף (2) מוחזר לאנטנה (3) ומזוהה כמטוס (4) שמופיע על המסך (5) עם נתוני מרחק, כיוון התקדמות, גובה ומהירות איך עובד מכ"מ? שידור רדיו כיווני (1) שפוגע בעצם מעופף (2) מוחזר לאנטנה (3) ומזוהה כמטוס (4) שמופיע על המסך (5) עם נתוני מרחק, כיוון התקדמות, גובה ומהירות

הראשון שחשב על השיטה הגאונית הזאת היה מר כריסטיאן הילסמאייר, ב-1904, אך רק ב-1935 הפך המכ"מ למציאות בשטח. וזה מוזר, כי הצורך לאתר כלי טיס מרחוק היה קיים הרבה לפני כן. חיגרו חגורות, אנו ממריאים לטיול ביזארי מהרגיל.

הוא מתחיל ב-1910, עם פתיחת ראשוני הנתיבים להטסת נוסעים, שהתבססו על ספינות אוויר קשיחות - מה שמכונה צפלין. עשירי אירופה ואמריקה נהנו מפינוקים ברמה של ספינת פאר, וטסו בבטחה ובמהירות חסרת תקדים ליעדם. רק מה? ספינות האוויר איחרו כל הזמן, וגם אם הגיעו ליעדן, חלף זמן רב עד שירדו מהן הנוסעים.

נחיתה רכה, רק מה? ארוכה. ספינת אוויר בישורת אחרונה, צילום: Wikimedia נחיתה רכה, רק מה? ארוכה. ספינת אוויר בישורת אחרונה | צילום: Wikimedia נחיתה רכה, רק מה? ארוכה. ספינת אוויר בישורת אחרונה, צילום: Wikimedia

מדובר בכלי טיס שלא יכולים לנחות ללא היערכות מורכבת מאוד על הקרקע; מישהו צריך לתפוס את הכבלים שהספינה משלשלת, לחבר לעוגנים מתאימים ואז למשוך ולהצמיד אותה למגדל עגינה. רק אז אפשר לכבות מנועים ולהתחיל להוריד נוסעים. צוות עגינת ספינת אוויר גדולה יכול להיות גם 40 איש, כך שכדאי שכולם יהיו מראש במקום המתאים.

תקשורת רדיו (מורס ובהמשך גם מלל) איפשרה לספינה לדווח שהיא מתקרבת - אך לעיתים קרובות הקשה מזג האוויר על אומדן מרחק, ואף על ידיעת המיקום; עד כדי כך, שספינות אוויר נשאו סל עם חבל, בו הורד תצפיתן לגובה נמוך - שיחפש כבישים וסימני זיהוי שהעננים מסתירים.

בלון תצפית צבאי נגרר לנחיתה. שימו לב כמה אנשים יש על הקרקע, צילום: australian war memorial בלון תצפית צבאי נגרר לנחיתה. שימו לב כמה אנשים יש על הקרקע | צילום: australian war memorial בלון תצפית צבאי נגרר לנחיתה. שימו לב כמה אנשים יש על הקרקע, צילום: australian war memorial

איך יאותרו הספינות, כדי שהנוסעים לא יתמרמרו? באמצעות האוזניים; סביב היעדים הוקמו עמדות בהן ישבו תורנים עם חצוצרות-אוזן גדולות; משפך מתכת שממקד גלי קול לשיפור את השמיעה, שהומצא במאה ה-17 עבור מתחרשים. כל מאזין החזיק מצפן, כדי לדווח מאיזה כיוון מגיע רעש המנועים.

מהר מאוד החל שימוש בטכנולוגיית הטופופון - המצאה מהמאה ה-19 שנועדה לאתר צופרי ספינות בערפל, ובה יש שתי חצוצרות אוזן שכוונו באלכסון, כדי שיהיה קל יותר להבין מאיזה כיוון מגיע הרעש. כשהוצלב עם המיקום עליו דיווח צוות ספינת האוויר, אפשר היה להעריך מתי תגיע.

אוזנינו על כתפינו, ראשינו קשובים: רישום פטנט הטופופון, צילום: USPO אוזנינו על כתפינו, ראשינו קשובים: רישום פטנט הטופופון | צילום: USPO אוזנינו על כתפינו, ראשינו קשובים: רישום פטנט הטופופון, צילום: USPO

במלחמת העולם הראשונה הפך הצורך באיתור מוקדם לקריטי וחורץ גורלות: ספינות אוויר הגיעו והפציצו ערים, ואחריהן גם המפציצים הכבדים הראשונים. ומן הסתם, הפעם לא התקשרו לדווח שהם מתקרבים. כל מדינות אירופה הרימו אינספור עמדות האזנה, והחל פיתוח נרחב מאוד של טכנולוגיות איתור.

קסדת האזנה אישית שהופעלה בגרמניה ב-1917, צילום: IWM קסדת האזנה אישית שהופעלה בגרמניה ב-1917 | צילום: IWM קסדת האזנה אישית שהופעלה בגרמניה ב-1917, צילום: IWM

למשל, ערכת ההאזנה האישית - קסדה אליה מחוברות חצוצרות אוזן, ועיניות כהות שמאפשרות מבט גם אל תוך השמש. המלחמה הפכה את הצורך לראות את התוקפים לקריטי; יש הבדל בין כוח של ארבעה מפציצים ובין כוח של ארבעים, ורעש "חזק מאוד" לא מעיד על מספר או סוג כלי הטיס.

פיתוח נוסף היה עמדת ההאזנה הניידת; חצובה ועליה מספר חצוצרות אוזן, שאפשר למקם במפקדות ומחנות קדמיים ולדעת כשהאויב מתקרב.

חצוצרות אוזן על גלגלים. ניידת האזנה , צילום: NARA חצוצרות אוזן על גלגלים. ניידת האזנה | צילום: NARA חצוצרות אוזן על גלגלים. ניידת האזנה , צילום: NARA

מהר מאוד הבינו כל הצדדים הלוחמים שעמדות ההאזנה הן פיתרון גרוע: אם המאזין נמצא בשטח הררי, יעצים ההד את הצליל ויקשה על זיהוי הכיוון. כמו כן, גובה הטיסה הלך ועלה, עד לרמה בה בקושי אפשר לשמוע את האווירון.

וכזכור, אנחנו מדברים על מלחמה עצומה: מצב בו אלף תותחים כבדים יורים יום שלם בגזרה סמוכה היה די סטנדרטי; לך תאזין למטוסים עם כזאת מין תזמורת פיצוצים.

מפציצי גותה גרמניים מפציצים את לונדון, צילום: aerohispanoblog מפציצי גותה גרמניים מפציצים את לונדון | צילום: aerohispanoblog מפציצי גותה גרמניים מפציצים את לונדון, צילום: aerohispanoblog

למעשה, גם בתנאים אופטימליים סיפקו עמדות האזנה רק התראה של כמה דקות על מטוסים שמתקרבים, ועל כיוון כללי. כאן הפך הצורך בהתראה מוקדמת לדרישה כלכלית-אסטרטגית; חיילים בשטח יכולים לרוץ בהינתן פקודה ולתפוס מחסה גם בהתראה של דקות; מה יעשו אלף פועלים במפעל תחמושת? פשוט מאוד: יישארו בבית עם המשפחה, או יעברו לגור במקלטים. רק עם כלי שיאפשר גילוי מוקדם אפשר להבטיח את שלום העובדים והמשק כולו. ובלעדיו? ובכן, הניצחון פשוט בלתי אפשרי.

ולכן, לאחר המלחמה התנפלו ממציאים רבים על שולחנות השרטוט, כדי להמציא שיטה טובה יותר למצוא מטוסים באוויר. כמעט כולם שרטטו חצוצרות-אוזן יותר ויותר מתקדמות - משום שזו היתה השיטה הבדוקה היחידה.

חצוצרות אמריקאיות עצומות מ-1921, צילום: NARA חצוצרות אמריקאיות עצומות מ-1921 | צילום: NARA חצוצרות אמריקאיות עצומות מ-1921, צילום: NARA

את הפיתוח הכי יצירתי הוביל הצרפתי ז'אן ספטיסט פרין, זוכה פרס נובל. היתה זו מטריצה שמורכבת משש קבוצות של שש חצוצרות אוזן, כשבכל קבוצה קוטר קצת שונה. הרעיון היה ליצור הפרדה של רמות צליל, כשכל קבוצה היא בעצם ערוץ.

כך נוצר מצב בו צליל של מפציץ נשמע צלול יותר בקבוצה אחת, צליל של ספינת אוויר - בשנייה, של מטוס קרב בשלישית וכן הלאה. ועדיין, הקונסטרוקציה של פרין לא ידעה לספר בכמה כלים מדובר. כמו כן, היתה מאוד עדינה ולא התאימה למלחמה ניידת.

עמדת ההאנה של פרין, צילום: douglasself עמדת ההאנה של פרין | צילום: douglasself עמדת ההאנה של פרין, צילום: douglasself

חברת גוארז הצ'כית פיתחה עמדת האזנה בה במקום קונוס, הצליל נקלט דרך צלחת. הרעיון היה מוצלח, אך הביצוע בעייתי: המאזין קיבל צליל ללא הפרדה אמיתית, מה שהקשה להבדיל בין רעשים ולנחש מה שלח האויב.

ב-1922 בחן הצבא ההולנדי את המתקן הזה, והחליט לוותר עליו, לטובת חצוצרות פחות הרפתקניות.

העמדה של גוארז, צילום: douglasself העמדה של גוארז | צילום: douglasself העמדה של גוארז, צילום: douglasself

ב-1935 אימצו ההולנדים מערכת שהיתה בעצם עגלה עם מושב ושתי אפרכסות גדולות, אליה התווספו בהמשך גם זרקור והתקן תצפית.

העמדה שפותחה בידי ואן-סואט , צילום: aviationhumor,lakesidehistory העמדה שפותחה בידי ואן-סואט | צילום: aviationhumor,lakesidehistory העמדה שפותחה בידי ואן-סואט , צילום: aviationhumor,lakesidehistory

יפן הקיסרית בנתה על מלחמה התקפית מתגלגלת, ולכן שמה דגש על האזנה ניידת. בתמונה הזאת, מתחילת שנות השלושים, אפשר לראות את כבוד הקיסר הירוהיטו סוקר את מערך ההגנה האווירית - ומבקר בגדוד האזנה. נראה כאילו מישהו בנה לגודזילה חצוצרה.

 , צילום: Wikimedia צילום: Wikimedia  , צילום: Wikimedia

דרך חצוצרות אלה התאפשר זיהוי כלי הטיס ולא רק נוכחותו, אך לא בגלל צורת הכלי; תרבות פרפקציוניסטית ואימונים קדחתניים הפכו את קציני ההאזנה של יפן לטובים ביותר בעולם. עד כדי כך, שמערכות ההאזנה של יפן הוצבו גם על כל הספינות בצי הקיסרי; המאזינים ידעו לבודד את רעשי המטוס מרחש הגלים, המנועים והחיים בתוך אוניה.

גרמניה הנאצית הפעילה עמדות האזנה אלקטרוניות, בעלות מיקרופונים להעצמת הצליל ועיצוב דמוי טבעת שאיפשר ניוד נוח (בגרמנית, רינגטריכטריכטוגשורר; שמות האמל"ח הגרמני הם כמעט עוד פשע מלחמה לאוסף).

עמדת האזנה נאצית, צילום: Bundesarchiv עמדת האזנה נאצית | צילום: Bundesarchiv עמדת האזנה נאצית, צילום: Bundesarchiv

העיצוב הזה היה חכם יותר מהחידוש הצ'כי, ושולב בו זרקור; היה זה כלי האיתור הכי מוצלח מסוגו, עם טווח של עד 12 ק"מ בתנאים אופטימליים, ומרווח טעות של שתיים-שלוש מעלות. לצוותי ההאזנה של גרמניה היו הרבה מאוד הזדמנויות לנסות ולשפר את הציוד; מפציצים בריטיים היכו באירופה הכבושה כל לילה בראשית המערכה, ועד מהרה הצטרפו אליהם רבבות מפציצים אמריקאיים.

האמריקאים פיתחו את עמדת ההאזנה הכי מסובכת בעולם, M2 שמה. היא התבססה על שלוש חצוצרות ובהן מיקרופונים, ומנגנון מכני שידע לאמוד עוצמת צליל כדי להפיק כיוון מדויק וזווית מהקרקע - מחשב פרימיטיבי. בנוסף, ה-M2 התחברה לזרקור חיצוני ענק, שקיבל אוטומטית את נתוני עמדת ההאזנה כדי להקל על גילוי חזותי בלילה. כך התאפשר טווח גילוי של 7.3 ק"מ בתנאים אופטימליים.

עמדת האזנה, צילום: ג עמדת האזנה | צילום: ג'יימס האטון, National Geographic Society עמדת האזנה, צילום: ג

ומה עם הבריטים? ובכן, בממלכה המאוחדת אהבו מראות-צליל. אלו הן צלחות בגובה ארבעה-חמישה מ' שעשויות בטון, ומוקמו על החוף המערבי לגילוי טיסה מעל לתעלת למאנש. בנוסף, נבנתה חומה אקוסטית - חמישה מ' גובהה ו-70 אורכה - ואיפשרה אף היא לקלוט צלילים מרוחקים.

צלחת בטון בריטית. לא מה שאתם חושבים, צילום: webodysseum צלחת בטון בריטית. לא מה שאתם חושבים | צילום: webodysseum צלחת בטון בריטית. לא מה שאתם חושבים, צילום: webodysseum

ממציאי מראות הצליל והחומות הללו רצו למקם אלפים מהן לאורך החוף, אך ב-1935 קרה משהו ששינה את העולם: המכ"מ הראשון נבחן במדינה, והבריטים החליטו להפסיק להסתמך על חומות וצלחות מבטון.

האמריקאים היו סקפטיים מאוד כשבריטניה סיפרה להם על המכ"מ; גייסות ארה"ב המשיכו להפעיל עמדות האזנה במקביל למכ"מ עד סוף המלחמה, בתור גיבוי. זאת, למרות שהוכח בשטח שגילוי אלקטרוני הוא אמין, והופך את ההאזנה למיותרת לחלוטין. שיעור מר בתחום התקבל בבוקר ה-7 בדצמבר 1941: עמדת מכ"מ בפרל הארבור קלטה מצוין את כל מטוסי גל התקיפה הראשון של יפן, וצוות המפעילים שלח אזהרה לבסיסי הוואי. אף אחד לא לקח אותה ברצינות, וטען שזה אולי כוח מפציצים אמריקאי באימון.

עמדת המכ"מ בפרל הארבור, צילום: visitpearlharbor עמדת המכ"מ בפרל הארבור | צילום: visitpearlharbor עמדת המכ"מ בפרל הארבור, צילום: visitpearlharbor

גם הבריטים המשיכו להשתמש במראות צליל ועמדות האזנה, אך בעיקר בתור הטעייה: בסוף שנות השלושים, טכנולוגיית המכ"מ היתה הסוד הכי קריטי של הממלכה. זה לא שהגרמנים לא ידעו מהו מכ"מ. למעשה, פיתחו את כזה בעצמם ואף חיברו אותו בהמשך ישירות למערכי הנ"מ שלהם. אבל לא ידעו שכל קו החוף המזרחי של בריטניה מרושת באנטנות מכ"מ, תשתית גילוי שנקראה צ'יין הום.

לנאצים לא היה מושג שהאנגלים יכולים לגלות את מטוסיהם מטווחים גדולים, וממש מכל זווית בה יפלשו. וכל עוד הנאצים לא ידעו מה פשר האנטנות, המשיכו לתהות כיצד מצליחים טייסי חיל האוויר המלכותי לתפוס את המפציצים שלהם כל פעם באוויר.

רשת המכ"מים צ רשת המכ"מים צ'יין הום | צילום: Wikimedia רשת המכ"מים צ

עם הזמן אימצו כל הצדדים הלוחמים את המכ"מ, ובנו כאלה יותר ויותר קטנים. טכנולוגיית אומדן מרחק על בסיס רדיו איפשרה את המצאת מרעום הקירבה - כלי שהפך את תותחי הנ"מ לאפקטיביים בהרבה. בימי המלחמה האחרונים עוד נעשה שימוש בהתקני האזנה למיניהם, בעיקר בגזרות נידחות בהן לא שווה להרים תשתית מתקדמת.

החריגה היחידה היתה ברית המועצות; הסובייטים השתמשו במערכות האזנה כגיבוי וסיוע ממש עד הסוף. הסיבה היא שרוב תשתיות הפיתוח בתחום ישבו בלנינגרד ופוזרו בין גזרות אחרות עם פלישת הנאצים. לכן, לקחו הרוסים כל מערכת גילוי אפשרית - קצת פיתוחים מקומיים, כ-2,600 עמדות מכ"מ שקיבלו משותפיהם בארה"ב וכן - גם מערכי מיקרופונים.

עמדת האזנה ברוסיה, צילום: douglasself עמדת האזנה ברוסיה | צילום: douglasself עמדת האזנה ברוסיה, צילום: douglasself

עד כה דיברנו על איתור מטוסים מהקרקע; מה לגבי איתור באוויר? איך ידעו טייסים שהאויב מתקרב אליהם? שלוש אפשרויות: או שראית את האויב והזהרת את שאר מטוסי המבנה במכשיר הקשר, או שמישהו אחר ראה והזהיר אותך, או שאף אחד לא ראה והאויב פשוט הכריז על נוכחותו בכך שפוצץ כמה מהמטוסים סביבך. ראיה טובה במיוחד הפכה לנכס חיוני; גם לצבא שרצה ניצחונות באוויר וגם לטייס שרצה למשיך לחיות.

מי ראה מסרשמיט? מטוסי הארקיין בריטיים בפעולה, צילום: Wikimedia מי ראה מסרשמיט? מטוסי הארקיין בריטיים בפעולה | צילום: Wikimedia מי ראה מסרשמיט? מטוסי הארקיין בריטיים בפעולה, צילום: Wikimedia

והעניין היה כל כך ברור, ששימש לאחת ההונאות הכי צבעוניות בהיסטוריה: בתחילת המלחמה, רצתה בריטניה להסתיר את קיום המכ"מ שלה - בדגש על ניסויים ראשונים במכ"מים מוטסים - אז הפיצה כרזות שקוראות לאנשים לאכול הרבה גזר, משום שבכוחו לשפר את הראייה בלילה "כמו של הלוחמים שלנו".

כשמרגלים דיווחו על כך לגרמניה, סברו הנאצים שהירק הכתום פשוט נותן לבריטים ראיית לילה משובחת ואף החלו לבנות תוכניות להצטייד בו. למעשה, משם נולדה הסברה שגזר זה טוב לעיניים. זה לא בלוף מוחלט; גזר הוא מקור לוויטמין A שמועיל לראייה - אבל זה נכון גם לגבי ביצים, כרוב ושמן דגים.

אחת מכרזות הקמפיין, צילום: NARA אחת מכרזות הקמפיין | צילום: NARA אחת מכרזות הקמפיין, צילום: NARA

לאחר המלחמה קיבל המכ"מ שימושים אזרחיים רבים, והפך לכלי חיזוי מזג אוויר, בטיחות טיסה, ניווט ועוד. הוא אינו חף ממגבלות ובהקשרים צבאיים מדובר בסנסור בעייתי ובמובן מסוים אף גרוע (על כך אסביר בטור נפרד) - אך עדיין עדיף מכל מה שבא לפניו.

מרתק לחשוב מה יבוא אחריו; נערכים ניסויים בפיתוח מערכות שירחיבו את יכולות הגילוי של המכ"מ הוותיק, ביניהן סנסור לייזר שידע לזהות מערבולות באוויר, מצלמות אינפרא-אדום לטווחים עצומים ועוד. ימים יגידו איזו צורה ילבש איתור המטוסים בעתיד - ואילו טריקים מגניבים יפותחו כדי להתחמק מגילוי כזה. טיסה נעימה!

שיתוף בטוויטר שיתוף בוואטסאפ שיתוף בפייסבוק שיתוף במייל

תגיות