401. 聋子的耳朵——日造舰上战斗机的无线电装置小考

作者：群主飞龙。

全文共6090字，配图37幅，阅读需要17分钟，2020年12月15日首发，2023年10月24日重发，内容略有增删改。

图1. 从大规模启动海上探索的时代开始，欧洲与全球其他文明拉开实力上的差距

大航海时代给西方带来的不仅仅是地理大发现，同时也极大激发了欧洲人探索自然规律的热情，究其原因，正是海外扩张的急切需求，促使从当权者到民间组织都一致倾向于加大对科技投入，这种投入反过来又催生了新理论、新技术和新工艺的井喷。摆脱了中世纪黑暗时代的欧洲在人类发展史上遽然加速，在长达400年间甩开其他大洲的发展指数，一骑绝尘！

图2. “金木水火土”这五行的特性比较容易观察理解，但对事物本质实际上是误导

比如说，对光的本质的思考，就曾困扰了人类几万年！古人认为太阳光是神物，给世间万物以生长的力量。光能被看得见，却摸不着，光能够直线传播，也能够被物体遮挡，这些与古人相对更熟悉的“金木水火土”五种元素的特性截然不同。

图3. “司南”的复原品，不过并无实物出土，只在文献中有记载和绘图

又比如说磁石的存在，虽说古人很早就发现了自然界中存在具备磁性的石头，并且可以指向南北方，但是对why？when？where？这灵魂三问是无能为力的。

图4. 光线的传播呈现出跟五行截然不同的特质，让古人迷惑不解

还有一样自然界常见的东西让古人困惑——闪电。在夜色浓重的晚上，闪电往往伴随着巨大的轰鸣和爆发的强光，不乏有人畜被雷劈亡的案例，困惑的古人只得将这种现象解释为“雷神之怒”，是“天诛”。

图5. 雷电的威力直到今天都值得警惕，避免被击中生灾

直到1732年，美国科学家本杰明·富兰克林提出了“电”的概念，他认为“电”是一种没有重量的流体，存在于一切物体中，区别只是不同的物体携带的电量不等，因此电能够在不同物体之间流动，但是他对怎么流动的猜测是不正确的。1752年，他提出著名的“风筝实验”，把金属钥匙系在风筝上放入高空，把自然界产生的电通过导线引导到手指上。

图6. 富兰克林的“雷电试验”理论上能够将自然界产生的电导入，并能够被感触到

“电”的理论开创了一个全新的研究领域，对电的理论和试验验证很快被后续科学家加以完善，不再赘述。富兰克林同时又开辟了另外一个学科的关联，在接下来的实验中发现带电的“莱顿瓶”可以让钢针磁化，不过他没有能够继续深入下去，反而是另一位丹麦科学家汉斯·奥斯特在1820年的一次讲座上的实验中证明了电流能产生磁场，证明了“电和磁”之间的单向转换。

图7. 丹麦科学家汉斯·克里斯蒂安·奥斯特，他证明了电流能产生磁场

奥斯特的论文于1821年被英国人迈克尔·法拉第读到并深深吸引，他敏锐地意识到磁场应该也能够产生电场，经过十年探索，法拉第在1831年发现通过切割磁力线可以产生电流的现象，从而实现了“磁到电”的转换。

图8. 英国科学家迈克尔·法拉第，他找到了人工发电的办法

当这个发现被确认后，人类就掌握了批量生产电力的能力，结合正在兴旺发达的蒸汽机，就可以把化学能源源不断地转化为电能。法拉第再接再厉，提出电场和磁场的相互作用就可以传播到远距离以外，只是对他来说还是一种猜测。

图9. 法拉第提出的发电原型机，能够在手摇动力下产生微弱电流

1865年，苏格兰人詹姆斯·克拉克·麦克斯韦尔在这些基础知识上，向英国皇家学会提交了一篇论文《电磁场的动力理论》，明确提出了“电磁波”的概念和以他名字命名的电磁场基本方程组，他的方程组能够计算出电磁波的理论传输速度，并且与光速惊人的一致，因此麦克斯韦尔大胆提出光也是一种电磁波。

图10. 苏格兰科学家詹姆斯·克拉克·麦克斯韦尔

可惜的是麦克斯韦尔英年早逝，死于1879年年仅48岁，没有能够亲手验证电磁波的存在。也就是在这一年，科学天才阿尔伯特·爱因斯坦出生于德国南部的巴登-符腾堡州乌尔姆市。

图11. 德国科学家海因里希·鲁道夫·赫兹

8年之后，年仅29岁的德国科学家海因里希·赫兹用试验证明了电磁波的存在，整个科技界为之轰动，实际上，电磁波的存在也代表着“隔空传音”这种黑科技的正式登场。不过赫兹也辞世很早，1894年37岁就走了。

图12. 赫兹试验的基本原理

1895年，意大利人伽利尔摩·马可尼将电磁波技术用于无线电通讯的试验成功，1896年，他专程赴英国申请了技术专利，1897年成立了“无线电报和电信公司”，1899年建立了跨越英吉利海峡的无线电通讯站，1901年通过施放在高空的风筝上的天线，成功接收到大西洋彼岸的无线电信号。

图13. 尼古拉·特斯拉和伽利尔摩·马可尼，谁发明了无线电是一笔糊涂帐

关于无线电的发明还存在一处争议，尼古拉·特斯拉于1893年提出了自己的设想，1897年申请了专利，所以美国政府于1943年特斯拉本人去世后不久认定他的专利有效，从而可以不用给意大利人的公司付出巨额专利费。

图14. 马可尼和他发明的无线电收发报机

接下来的40年内，无线电技术在西方强国之间有了一定的发展，并在一战和二战中崭露头角。值得一提的是，1920年代，日本教授八木秀次发明的“八木天线”也曾被用于无线电传输的实验中，说明日本人在科技领域已有一定的进展。但是仅有天线技术是不够的，收发报机所必须的晶体管、振荡器的制造和检测还需要电子工业的平衡发展。

图15. 八木秀次和以他名字命名的“八木天线”

军队已经等不及了，日本海军最早从九六式二号二型舰上战斗机开始就大规模列装无线电装置，初期装备被定型为“九六式空一号无线电话机”。功能上可以支持语音传输，也可以收发电报。从最初的使用效果来看尚可。

图16. 日本海军划时代的舰上战斗机，全金属下单翼并标配无线电的九六舰战

随后在海军十二试舰战招标时，1937年10月发布招标规格修订版里就明确提出过"必须带有一套完整的无线电设备"的要求，具体来说就是要包含“九六式空一号”和一具无线电测向仪。

图17. 九六式空一号改1型无线电设备的规格说明

但是，现有的九六式空一号装到零战上去的效果相当不好，杂音大。当年日本海军内部有个哏，骂人就骂"你这个空一号机"。

图18. 九八式空一号无线电收发报机的安装示意图

为什么在九六舰战还凑合的装备，到了零战上就不行了呢？问题出在发动机上。九六式二号舰战用的是中岛寿2改3型发动机，九缸，九六式四号舰战用的是中岛寿41型和寿41改型，也是九缸的。

图19. 带无线电天线的九六舰战，苍龙号舰载机w-102，对手是中国空军第5大队25中队2503号机，飞行员为张慕飞少尉，日军声称2503号机系w-102击落

零战的发动机则有了极大飞跃，验证机使用的两款发动机，无论是三菱瑞星11或是中岛荣12，都有14个气缸，火花塞和发电机对无线电话机产生了严重的干扰，以至于基本上听不清楚说的什么鬼。说到底还是基础技术薄弱，无法在短时间内解决这一疑难杂症。

图20. 2503号机坠毁后被日军控制，此照为日军占领该机残骸后拍摄

图21. 鬼子还创作了不少占据2503号机的画，反而把2503号机搞成了当时最有国际知名度的一架中国战斗机

正因为如此，在太平洋战争的大部分时间内，各前线单位就对这形如聋子耳朵一样的摆设嫌弃起来，“九六式空一号”主机重达18公斤，在整体空重仅有1680公斤的零战中，这18公斤冗余就成了部队争相拆除的对象。同时，锯掉木质外壳的无线电天线也有助于改善气动外形，换得空速上能有个几公里的提升。

图22. 1943年年中，王牌西泽广义驾驶的零战22型，注意没有天线，垂尾编号U1-105，但是U1被涂黑以降低可视度

这个风气最早是从台南航空队兴起的，该航空队1941年10月1日在台湾岛南部的台南成立，首任指挥官为新乡英诚大尉，飞行员多数参加过侵华战争，装备也是崭新出厂的零战二一型。

图23. 带无线电天线的台南空V-172号机，此时无线电发报机已经拆除，因此1941年11月26日转场至三亚时迷航，迫降在湛江海滩，被中国俘获

拆除电台和天线的做法很可能在太平洋战争爆发前，也就是台南空成立之初就已经这么做了，因为台南空的一个中队受命在开战前数日经过海南岛转场至越南，结果遭遇恶劣天气迷航驶入广东省湛江的海滩，被中国军民缴获。

图24. 被俘获的V-172，后来被修复，辗转转送到美国研究，最典型的特征是发动机罩后方的鱼鳃状蒙皮

台南空的这种做法后来被更多的前线单位仿照，前线指挥官知道这也是为保命不得不采取的做法，因此都是睁一只眼闭一只眼。仔细观察的话，很多人做台南空的零战二一型模型，都会去掉天线。

图25. 拉包尔东机场上大量停放的零式战斗机和九六舰战，时间可能是1942年中，注意各机的无线电天线还都在

为解决信号干扰问题，从零战二一型的后期生产型开始，换装了九六式空一号改一型，后来又开发了九八式空一号，不过仍然没得到根本解决。在天上作战时，日本飞行员更习惯使用小黑板和手势进行指挥。

图26. 电影《激情燃烧的零战》截图，使用小白板进行空中指挥的零战飞行员

后来，直到在零战52型系列大规模装备的一式空3号才勉强解决了这个问题。其实也不能说解决，只能说到了能用的地步，和美国比差的远，一式空3号本来就是仿制美国仙童公司的产品。

图27. 另外一张剧照——打手势指挥

最为典型的日本空中通讯的案例出现在偷袭珍珠港时，空中指挥官渊田美津雄的座机——赤城号上的“赤尾301”号机就装备有无线电报机和专门的无线电报员/后射机枪手——水木德信一飞曹。

出于偷袭前保持无线电静默的需要，渊田采用发射信号弹的方式来确定偷袭顺序，结果闹出了误会和笑话。但在攻击群已经抵达珍珠港上空，木易成舟时，渊田要求电信员水木德信通过无线电拍发出“拖拉·拖拉·拖拉”的信号，代表日文“虎·虎·虎”，据说这个信号甚至一直被日本国内的旗舰接收到。

图28. 《虎虎虎》剧照，正在发出奇袭成功信号的渊田美津雄，这里可能只是表示机内通话，因为实际上只能用拍发电报的方式发出“虎虎虎”的信号

无人知晓当时的舰载零战队是否有安装无线电话机，实际上在整场战争中，也很少有日本战斗机使用无线电的记录。美方的大马力飞机并不在意那四十斤设备的重量，对美国人来说，他们已经习惯在无线电的指挥下进行空战。

图29. 中途岛的野猫明星，约翰·萨奇少校，注意其飞行帽两耳处有机内受话器，上图的日本飞行帽就没有这东西

美方最典型的空中无线电指挥战例来自于中途岛战役时，当“企业”号飞行联队长小克拉伦斯·麦克拉斯基中校率领的两个俯冲轰炸机中队抵达日本机动部队上空时，他下令由第六侦察轰炸中队去炸左侧稍近的“加贺”号，第六俯冲轰炸中队去炸右侧稍远的“赤城”号，但是VB-6的中队长贝斯特上尉认为他们才应该去炸“加贺”，加拉赫上尉的VS-6飞在前面，应该去炸更远的“赤城”。

图30. 《决战中途岛》剧照，迪克·贝斯特上尉的飞行帽上也有受话器

就是在这种误会下，麦克拉斯基通过无线电通话下达的指挥命令没能得到彻底的执行，贝斯特的解释是当时发生了单向信道的传送冲突，所以他没有接收到命令云云。实际情况就是，VS-6和VB-6都开始对着“加贺”号俯冲下去，大吃一惊的贝斯特紧急带着自己的三机小队重新拉起，飞去找“赤城”的麻烦，并且奇迹般地以贝斯特本人投下的那颗命中弹扭转了中途岛战役的战局。

图31. 《决战中途岛》剧照，日方“飞龙”号飞行员的反击，很少有受话器的展现

日军这边连舰载大规律无线电通讯也相当不靠谱。1944年10月爆发的菲律宾大海战中，原本计划栗田健男的第一游击部队和突入苏里高海峡的第二游击部队应该是同时进攻，但是由于不靠谱的无线电通信，一些重要的电报电文没有被对方接收到，最后还是搞成了分别送死的一个结果。

图32. 最后的战列舰决战——苏里高战役，日方南北多个编队之间的无线电通讯极其混乱

战争后期，美国人对无线电的使用更加依赖，在马里亚纳大海战中，双方均出动了数百架飞机进行空战，尤其是6月19日航空母舰对战的第一天，日军舰载机出动三个波次，美军470架舰载战斗机大部分都升空拦截，一日间诞生了大量王牌，为了描述兴奋之情，美军的无线电里一片欢腾，以至于大量信道都被占用，这些在许多参战飞行员的回忆录中均有描述。

图33. 马里亚纳海战中，“列克星敦”号舰载战斗机飞行员阿历克斯·弗拉丘在降落后举起六个手指，代表六个击落战果，成为此战经典照片

说起来好像美国人的无线电通话也不是很靠谱，不过仍然比大多数时候仅靠比划的日本人强太多了。

图34. 正在飞跃新几内亚岛中央的欧文斯坦利山脉的台南航空队，注意全部飞机都锯掉了天线

再补一张台南空的彩绘照片，这里可以看到隶属于不同小队的台南空的零战21型，但是所有战斗机都锯掉了那个累赘的天线。

图35. 陆航第246战队的二式单战“钟馗”，注意安装在座舱前方的天线

日本陆军航空队是从九七式战斗机乙型开始加装无线电，陆军的型号叫做九六式飞三号无线机，同样也是具备通话加电报功能，后来改良的型号被称为九九式飞三号、四式飞三号，和海军的同类产品一样，存在因发动机干扰而导致的严重通话不清问题。

图36. 川崎公司造三式战“飞燕”，天线位置在座舱后方

有意思的是，部分陆航战斗机将天线安装位置移至座舱前方，原因不明，但我觉得主要原因应该不是特意跟海军抬杠。

图37. 著名的神风出击照片

上面是一张著名的“神风”出击照片，主角是一架一式战隼，座舱前方的天线清晰可见，机内无线电已拆除。这张照片拍摄于1945年4月12日上午，该机隶属陆军特别攻击队第20特别振武队，穴沢利夫少尉座机，出发地为知覧机场，当地组织了知覧町立高等女学校的学生在送行，这天陆军特攻机一式战共有8架未归还。这天就是菊水二号作战和第二次航空总攻击的那天。