Niemcy nigdy nie zgadli, że Stany Zjednoczone używają magnesów, aby przechytrzyć swoje miny morskie

Listopad 1942, port Casablanca, Afryka Północna. Komandor porucznik Thomas Walsh stał na pokładzie niszczyciela, obserwując trałowce pracujące przy wejściu do portu. Okręty używały konwencjonalnego sprzętu do trałowania min. Stalowe liny holowane pod wodą miały za zadanie chwytać i odcinać miny, umożliwiając ich zniszczenie ogniem artyleryjskim.

To była niebezpieczna, żmudna praca, wykonywana w ten sam sposób od I wojny światowej. Ale problemem Walsha nie były miny zamordowane. Były to miny magnetyczne. Niemiecka broń, która spoczywała na dnie oceanu i detonowała, gdy wykryła ślad magnetyczny stalowego kadłuba statku przelatującego nad ich głowami. Konwencjonalny sprzęt do trałowania był wobec nich bezużyteczny.

Nie dało się złapać miny leżącej na dnie. Nie dało się jej zobaczyć. Nie dało się jej odciąć. Jedynym sposobem na usunięcie min magnetycznych było celowe ich odpalenie. A to oznaczało przepłynięcie nad nimi statkiem i liczenie na przeżycie eksplozji. Walsh był oficerem marynarki wojennej, ale z wykształcenia był elektrotechnikiem.

Przed wojną pracował w General Electric, projektując urządzenia przemysłowe. Kiedy Marynarka Wojenna potrzebowała oficerów znających się na polach magnetycznych i systemach elektrycznych, Walsh został zwerbowany do walki minowej. Teraz był odpowiedzialny za oczyszczenie portu Casablanca z niemieckich min magnetycznych, aby alianckie statki mogły korzystać z portu do wspierania operacji w Afryce Północnej.

Konwencjonalne podejście polegało na użyciu jednostek jednorazowego użytku, starych jednostek z minimalną załogą, które celowo przepływały nad podejrzanymi polami minowymi, wywołując eksplozje. Niektóre statki zatapiały się, niektóre załogi ginęły, ale ostatecznie wszystkie miny wybuchały, a obszar był bezpieczny. To była brutalna matematyka.

Zamień stare statki i pechowych marynarzy na czyste porty. Walsh nienawidził tego podejścia, nie dlatego, że był wrażliwy na straty, ale dlatego, że było nieefektywne. Niemieckie Uboty i samoloty mogły stawiać miny magnetyczne szybciej, niż alianci byli w stanie poświęcić statki, aby je oczyścić. Na każdy oczyszczony port przypadały trzy kolejne zaminowane.

Niemcy nie musieli bezpośrednio zatapiać statków alianckich. Musieli jedynie utrzymywać zamknięte porty, podczas gdy miny były powoli oczyszczane z min. Musiał istnieć lepszy sposób. Walsh zaczął myśleć o fundamentalnych prawach fizyki. Miny magnetyczne wykrywały zniekształcenie pola magnetycznego wytwarzane przez otwór w stali.

Zniekształcenie było spowodowane przez masę ferrisu statku przemieszczającą się przez ziemskie pole magnetyczne. Mina była wyposażona w czujnik mierzący natężenie pola. Gdy natężenie pola zmieniło się o określoną wartość, mina eksplodowała. Co by było, gdyby Walsh pomyślał, że można stworzyć takie zniekształcenie pola bez użycia statku? Co by było, gdyby można było wygenerować sztuczne pole magnetyczne wystarczająco silne, aby detonować minę z bezpiecznej odległości? Umysł nie rozróżniałby prawdziwego statku od sztucznego pola.

Wykrywałby jedynie zniekształcenie i eksplodował. Walsh naszkicował koncepcję. Potężny elektromagnes holowany za małą drewnianą łodzią. Drewno nie było ferrytowe, więc nie odpalałoby min, ale elektromagnes generowałby zniekształcenie pola imitujące stalowy kadłub.

Mina wykryłaby go i zdetonowała. Drewniany statek byłby wystarczająco daleko, aby przetrwać eksplozję. Można by oczyścić całe pole minowe, nie ryzykując ani jednego statku. Pomysł był prosty, wręcz zbyt prosty. Walsh obawiał się, że przeoczył coś oczywistego. Z pewnością ktoś inny już na to wpadł. Z pewnością, gdyby to zadziałało, Marynarka Wojenna już by to robiła.

Ale kiedy skonsultował się ze specjalistami od wojny minowej, nikt tego nie próbował. Założono, że do detonacji min magnetycznych potrzebny jest prawdziwy statek. Sztuczne pole nie byłoby wystarczająco silne lub nie miałoby odpowiednich właściwości. Walsh postanowił to przetestować. >> >> Zaopatrzył się w sprzęt z portowej instalacji elektrycznej, gruby drut miedziany, przenośny generator i izolatory.

Zbudował elektromagnes, nawijając setki stóp drutu na cewkę zamontowaną na drewnianej ramie. Cewka miała 6 metrów długości i 1,8 metra średnicy. Po podaniu odpowiedniego prądu generowała silne pole magnetyczne. Zamontował elektromagnes na drewnianej barce. Barka była holowana przez mały holownik portowy, którego kadłub również był drewniany.

Cały zespół wyglądał absurdalnie, jak projekt z targów naukowych, zbudowany przez kogoś, kto nigdy nie widział prawdziwego sprzętu wojskowego. Ale Walsh przeprowadził obliczenia i liczby wskazywały, że powinno działać. Elektromagnes, po pełnym zasileniu, generował zniekształcenie pola porównywalne z przelatującym nad głową niszczycielem.

Walsh musiał przetestować go na prawdziwej niemieckiej minie magnetycznej. Było to problematyczne, ponieważ jedynym sposobem na zdobycie niemieckiej miny magnetycznej było odzyskanie takiej, która nie eksplodowała. Oznaczało to znalezienie min, które zostały podłożone, ale nie eksplodowały z przyczyn mechanicznych. Marynarka wojenna odzyskała kilka. Były one przechowywane w bezpiecznym obiekcie pod strażą, ponieważ były nadal uzbrojone i mogły eksplodować w przypadku niewłaściwego obchodzenia się z nimi.

Walsh zwrócił się o pozwolenie na użycie odzyskanej niemieckiej miny do testów. Prośba przeszła przez wiele etapów zatwierdzania, ponieważ testy wiązały się z celowym odpaleniem ładunku wybuchowego. Ostatecznie pozwolenie zostało udzielone z zachowaniem licznych ograniczeń bezpieczeństwa. Test miał zostać przeprowadzony na głębokiej wodzie, z dala od statków i instalacji.

Gdyby mina eksplodowała i zatopiła sprzęt testowy, strata byłaby akceptowalna. W grudniu 1942 roku, 10 mil od Kazablanki, Walsh i szkieletowa załoga umieścili odzyskaną niemiecką minę na dnie oceanu, na głębokości 100 stóp (ok. 30 m). Oznakowali to miejsce boją. Następnie sprowadzili drewniany holownik holujący barkę z elektromagnesem.

Plan był prosty. Poprowadzić holownik w taki sposób, aby elektromagnes przeleciał bezpośrednio nad miną i go pobudził. Sprawdzić, czy mina eksploduje. Walsh był na pokładzie holownika. Wiedział, że test jest niebezpieczny. Jeśli jego obliczenia się pomyliły, mina mogła eksplodować bezpośrednio pod barką albo pole elektromagnetyczne mogło wywołać nieoczekiwaną interakcję z mechanizmem wyzwalającym umysł.

Ale był pewny praw fizyki. Pola magnetyczne były przewidywalne. Gdyby mina została zaprojektowana do wykrywania zniekształceń pola, reagowałaby na pole sztuczne tak samo, jak na kadłub statku. Pierwszy przelot wykonali z prędkością 5 węzłów. Elektromagnes był holowany 60 metrów za holownikiem. Walsh włączył cewkę.

Prąd płynął. Pole magnetyczne narastało. Barka przepłynęła nad miną. Nic się nie działo. Walsh sprawdził swoje przyrządy. Elektromagnes działał. Natężenie pola mieściło się w obliczonych parametrach. Ale mina nie eksplodowała. Wykonali drugi przelot. Walsh zwiększył natężenie prądu, zwiększając natężenie pola o 30%.

Barka ponownie przeleciała nad kopalnią. Ponownie nic się nie stało. Walsh był zdezorientowany. Fizyka mówiła, że ​​to powinno zadziałać. Mina powinna wykryć pole i eksplodować. Czego mu brakowało? Podczas trzeciego przelotu Walsh spróbował czegoś innego. Zamiast utrzymywać stałe natężenie pola, zmieniał je. Pulsował prąd, powodując gwałtowne wahania pola magnetycznego.

Pomysł polegał na tym, aby mina mogła być skalibrowana tak, aby reagowała na zmieniające się natężenie pola, a nie na natężenie absolutne. Statek przelatujący nad nią wytwarzałby pole, które narastałoby, a następnie malało w miarę zbliżania się i oddalania kadłuba. Walsh próbował odtworzyć ten sygnał elektronicznie. Mina eksplodowała. Z dna oceanu nastąpiła potężna eksplozja.

Woda wystrzeliła w górę kolumną o wysokości 60 metrów. Fala uderzeniowa uderzyła w drewnianą barkę, unosząc ją częściowo z wody. Barka przetrwała. Elektromagnes został uszkodzony, ale nienaruszony. Co najważniejsze, koncepcja się potwierdziła. Sztuczne pole magnetyczne mogło detonować niemieckie miny magnetyczne z bezpiecznej odległości.

Wash wrócił do Casablanki i napisał szczegółowy raport. Opisał konstrukcję elektromagnesu, procedurę testową i udaną detonację. Zalecił natychmiastowe opracowanie sprawnego sprzętu do trałowania min. Bazując na tej koncepcji, Marynarka Wojenna mogłaby oczyszczać pola min magnetycznych bez poświęcania statków, drewnianych jednostek pływających, holowania elektromagnesów, a także oczyszczać porty szybciej i bezpieczniej niż jakakolwiek inna istniejąca metoda.

Raport dotarł do Biura Uzbrojenia w Waszyngtonie, gdzie został przeanalizowany przez ekspertów ds. wojny minowej na morzu. Ich pierwszą reakcją był sceptycyzm. Koncepcja wydawała się zbyt prosta. Niemieccy inżynierowie zaprojektowali zaawansowane miny magnetyczne. Z pewnością rozważali możliwość sztucznego odpalenia i wbudowali środki zaradcze.

Prototyp Walsha mógł działać na jednej odzyskanej minie, ale działające miny niemieckie prawdopodobnie miały dodatkowe zabezpieczenia. Marynarka Wojenna desperacko potrzebowała lepszych możliwości trałowania min. Niemieckie miny magnetyczne zamykały porty na Atlantyku i Morzu Śródziemnym. Konwencjonalne trałowanie było zbyt wolne. Biuro Uzbrojenia zezwoliło na ograniczoną produkcję systemu elektromagnesów Walsha do testów w terenie.

Gdyby zadziałał operacyjnie, zostałby rozbudowany. W razie niepowodzenia nic nie zginęło poza miedzianym drutem i drewnianymi barkami. Do lutego 1943 roku na wodach północnoafrykańskich operowało sześć jednostek trałowych wyposażonych w elektromagnesy Walsha. Rezultaty przerosły wszelkie oczekiwania. Porty, których oczyszczenie konwencjonalnymi metodami zajęłoby tygodnie, zostały oczyszczone w ciągu kilku dni.

Drewniane jednostki holowały swoje elektromagnesy przez domniemane pola minowe. Doszło do eksplozji, gdy miny detonowały nieszkodliwie w bezpiecznej odległości. Zero ofiar wśród aliantów, zero strat statków, jedynie niemieckie miny eksplodujące pod wodą, podczas gdy drewniane łodzie bezpiecznie płynęły nad głowami. Niemiecka odpowiedź była wymowna.

Początkowo niemiecki wywiad marynarki wojennej zakładał, że alianci opracowali nowy sonar do wykrywania min magnetycznych na dnie oceanu. Wydali biuletyny taktyczne ostrzegające, że alianckie radary do wykrywania min mają lepsze możliwości wykrywania. Zalecali rozmieszczanie min na głębszych wodach lub w obszarach o trudnych warunkach sonarowych.

Minęły miesiące, zanim niemieccy inżynierowie zrozumieli, co się właściwie dzieje. Przełom nastąpił, gdy odnaleźli fragmenty zniszczonej alianckiej barki trałowej, zatopionej przez ostrzał artyleryjski. Wśród szczątków znaleźli szczątki miedzianych cewek i urządzeń elektrycznych. Analiza wykazała, że ​​był to elektromagnes, prosta cewka indukcyjna zaprojektowana do generowania pól magnetycznych.

Uświadomienie sobie tego faktu było druzgocące dla niemieckich planistów wojny minowej. Ich magnetyczne umysły, wyrafinowana broń, której opracowanie i wdrożenie kosztowało miliony, zostały pokonane przez udoskonalone magnesy elektryczne zamontowane na drewnianych łodziach. Prostota rozwiązania aliantów była żenująca. Niemieccy inżynierowie zakładali, że każdy środek zaradczy będzie równie wyrafinowany.

Zaawansowane systemy odminowywania, skomplikowany sprzęt do zwalczania min, systemy walki elektronicznej. Nigdy nie wyobrażali sobie, że alianci będą używać podstawowej indukcji elektromagnetycznej. Kapitan Zhinrich Miller, dowodzący niemieckimi operacjami walki minowej, sporządził ocenę w lipcu 1943 roku po zapoznaniu się z alianckim systemem elektromagnetycznym. Jego frustracja była ewidentna.

The enemy has neutralized our magnetic mine advantage through application of fundamental physics that any electrical engineering student understands. We invested enormous resources developing mines with sensitive magnetic sensors. The allies defeated them with copper wire and generators.  This represents a failure of imagination on our part.

We assumed technical sophistication would require technical sophistication to defeat. We were wrong. Simple, effective solutions defeat complex systems when the simple solution addresses the fundamental physical principle. The German response was to develop more sophisticated mind triggering mechanisms. Mines that required multiple passes before detonating.

Mines with acoustic sensors that listened for propeller noise in addition to magnetic detection. Mines with pressure  sensors that detected the water displacement of passing ships. The goal was to create mines that couldn’t be triggered by simple electromagnets. But the Allied response was faster. Once the electromagnet concept was proven, American and British engineers refined it continuously.

They built larger coils that generated stronger fields. They developed  variable frequency systems that could trigger different mine types. They mounted electromagnets on aircraft for aerial mind sweeping. Every German innovation was met with an Allied counter innovation based on the same fundamental principle.

Generate the field signature. The mine expects to detect and trigger it from safe distance. By 1944, magnetic mine warfare had become a cat and mouse game. Germans laid sophisticated mines. Allies swept them with increasingly complex electromagnet systems, but the Allies maintained the advantage because their basic concept was sound.

You cannot build a magnetic mine that responds to ships  but ignores artificial magnetic fields. The physics doesn’t allow it. Any sensor sensitive enough to detect a ship will also detect a sufficiently powerful electromagnet. The strategic impact was significance was significant. German mines which had been closing allied harbors and disrupting shipping became manageable threats.

Harbors could be cleared quickly after mine laying.  Shipping lanes could be swept continuously. The mines still sank some ships, but they no longer created the massive bottlenecks German planners had intended. Thomas Walsh was promoted to commander and assigned to develop advanced mind sweeping systems.

He spent the rest of the war refining the electromagnet concept. By 1945, the system he had improvised in Casablanca had evolved into sophisticated equipment that could clear any known German magnetic miner. The wooden boats and crude copper coils had been replaced by specialized mine sweepers with engineered sweep gear. But the fundamental principle remained unchanged.

Używał elektromagnesów do detonacji min z bezpiecznej odległości. Po wojnie Walsh wrócił do General Electric, gdzie pracował nad przemysłowymi systemami elektrycznymi. Okazjonalnie wygłaszał wykłady w marynarkach wojennych na temat wojny minowej. Jego standardowe otwarcie zyskało sławę wśród oficerów marynarki. Niemcy konstruowali doskonałe miny magnetyczne, zaawansowane czujniki i niezawodne detonatory.

Umieścili ich tysiące w kluczowych szlakach wodnych. A my pokonaliśmy ich, używając miedzianego drutu nawiniętego w cewki. Nie dlatego, że byliśmy mądrzejsi od niemieckich inżynierów, ale dlatego, że skupiliśmy się na fundamentalnej zasadzie fizyki. Magnetyczne umysły wykrywają pola magnetyczne, sztucznie je generują, a umysł nie potrafi dostrzec różnicy.

Tej prostocie trudniej przeciwstawić się niż złożoności. Niemieccy eksperci od wojny minowej, z którymi przeprowadzono wywiady po wojnie, wyrazili niechętny szacunek dla rozwiązania z wykorzystaniem elektromagnesów Allied. Powszechna opinia była taka, że ​​powinni byli to przewidzieć, ale skupili się na uwrażliwianiu umysłów, zamiast zastanawiać się, jak tę wrażliwość można wykorzystać.

Jeden z niemieckich inżynierów powiedział coś, co oddawało istotę awarii. Wyostrzyliśmy nasze umysły tak, że były w stanie wykryć sygnaturę magnetyczną statku z odległości 50 metrów. Uważaliśmy to za zaletę. Alianci zdali sobie sprawę, że oznaczało to, że każde silne pole magnetyczne mogłoby zdetonować minę. Nasza wrażliwość stała się naszą słabością.

Na tym właśnie polega niebezpieczeństwo nadmiernej inżynierii. Tworzy się systemy tak zoptymalizowane pod kątem zamierzonego zagrożenia, że ​​stają się podatne na proste środki zaradcze. Saga o magnetycznym umyśle pokazała zasadę, która przewijała się przez całą I wojnę światową. T2. Zaawansowane systemy uzbrojenia można pokonać prostymi rozwiązaniami, gdy te rozwiązania wykorzystują fundamentalne prawa fizyki.

Niemcy zbudowali skomplikowane miny. Amerykanie zbudowali proste elektromagnesy. Elektromagnesy wygrały, ponieważ rozwiązały sedno problemu. Jak bezpiecznie uruchomić czujnik magnetyczny? Przyłożyć pole magnetyczne z bezpiecznej odległości. Wszystko inne było jedynie inżynieryjną implementacją. Współczesna morska wojna minowa nadal wykorzystuje różne warianty koncepcji Walsha.

Współcześni „czyszczący umysły” używają zaawansowanych elektromagnesów, generatorów akustycznych i symulatorów ciśnienia do zdalnego odpalania min. Technologia ta jest o wiele bardziej zaawansowana niż miedziane cewki na drewnianych barkach, ale zasada działania jest identyczna. Spraw, by umysł uwierzył, że cel jest obecny, i pozwól mu zdetonować go bez szkody.

System elektromagnesów Walsha uratował setki statków i tysiące istnień ludzkich, oczyszczając porty szybciej i bezpieczniej niż jakakolwiek inna wcześniejsza metoda. Zneutralizował on niemiecką broń, która była niezwykle skuteczna. I dokonał tego dzięki zastosowaniu podstaw fizyki, nauczanych na każdym kursie elektrotechniki. Niemcy nigdy nie przypuszczali, że alianci użyją prostych magnesów, aby pokonać ich wyrafinowane umysły.

Zanim zrozumieli, co się dzieje, cała ich strategia walki umysłów stała się przestarzała. Tak właśnie wygrywa się wojny. Nie zawsze dzięki genialnym innowacjom czy rewolucyjnym technologiom. Czasami dzięki inteligentnym ludziom, którzy patrzą na problemy od podstaw i dostrzegają proste rozwiązanie, którego nikt inny nie brał pod uwagę.

Walsh przyjrzał się magnetycznym umysłom i pomyślał: „A co, gdybyśmy po prostu wygenerowali pole magnetyczne?”. To pytanie i odpowiedź, które na nie zaprowadziły, zmieniły sposób prowadzenia wojny morskiej. Nie dlatego, że elektromagnes był rewolucyjny, ale dlatego, że działał. A na wojnie liczy się tylko działanie.

Zamień stare statki i pechowych marynarzy na czyste porty. Walsh nienawidził tego podejścia, nie dlatego, że był wrażliwy na straty, ale dlatego, że było nieefektywne. Niemieckie Uboty i samoloty mogły stawiać miny magnetyczne szybciej, niż alianci byli w stanie poświęcić statki, aby je oczyścić. Na każdy oczyszczony port przypadały trzy kolejne zaminowane.

Niemcy nie musieli bezpośrednio zatapiać statków alianckich. Musieli jedynie utrzymywać porty zamknięte, a miny były powoli oczyszczane z min poprzez ich wyniszczanie. [muzyka] Musiał istnieć lepszy sposób. Walsh zaczął myśleć o fundamentalnych prawach fizyki. Miny magnetyczne wykrywały zniekształcenie pola magnetycznego [muzyka] wytwarzane przez stalowy otwór.

Zniekształcenie było spowodowane przez masę żelaza statku przemieszczającą się przez ziemskie pole magnetyczne. Mina była wyposażona w czujnik mierzący natężenie pola. Gdy natężenie pola zmieniło się o określoną wartość, mina eksplodowała. Co by było, gdyby Walsh pomyślał, że można stworzyć takie zniekształcenie pola bez użycia statku? [muzyka] Co by było, gdyby można było wygenerować sztuczne pole magnetyczne wystarczająco silne, aby detonować minę z bezpiecznej odległości? Umysł nie rozróżniałby prawdziwego statku od sztucznego pola.

Wykrywał jedynie zniekształcenie i eksplodował. [muzyka] Walsh naszkicował koncepcję. Potężny elektromagnes holowany za małą drewnianą łodzią. Drewno nie było ferrytowe, więc nie odpalało min, ale elektromagnes generował zniekształcenie pola [muzyka], które imitowało stalowy kadłub.

Mina wykryłaby go i zdetonowała. Drewniany statek byłby wystarczająco daleko, aby przetrwać eksplozję. Można by oczyścić całe pole minowe, nie ryzykując ani jednego statku. Pomysł był prosty, wręcz zbyt prosty. Walsh obawiał się, że przeoczył coś oczywistego. Z pewnością ktoś inny już na to wpadł. Z pewnością, gdyby to zadziałało, Marynarka Wojenna już by to robiła.

[muzyka] Ale kiedy skonsultował się ze specjalistami od wojny minowej, nikt tego nie próbował. Założono, że do detonacji min magnetycznych potrzebny jest prawdziwy statek. Sztuczne pole nie byłoby wystarczająco silne lub nie miałoby odpowiednich właściwości. Walsh postanowił to przetestować. >> [muzyka] >> Zaopatrzył się w sprzęt z portowej instalacji elektrycznej, gruby drut miedziany, przenośny generator i izolatory.

He built an electromagnet by winding hundreds of feet of wire into a coil mounted on a wooden frame. The coil was 20 ft long and 6 ft in diameter. When energized with sufficient current, it would generate a powerful magnetic field. He mounted the electromagnet on a wooden barge. The barge was towed behind a small harbor tug whose hull was also wood.

The entire assembly looked ridiculous, [music] like a science fair project built by someone who had never seen actual military equipment. But Walsh ran calculations and the numbers said it should work. The electromagnet, when fully powered, would generate a field distortion equivalent to a destroyer passing overhead.

Walsh needed to test it on an actual German magnetic mine. That was problematic because the only way to get a German magnetic mine [music] was to recover one that hadn’t exploded. That meant finding a duddy mines that had been laid but failed to detonate for mechanical reasons. The Navy had recovered a few. They were stored in a secure facility under guardbecause they were still armed and could explode if mishandled.

Walsh requested permission to use a recovered German mine for testing. The request went through multiple levels of approval. Because testing involved deliberately triggering a live explosive device. Eventually, permission was granted with extensive safety restrictions. The test would be conducted in deep water far from any ships or installations.

If the mine detonated and sank the testing equipment, that was acceptable loss. December 1942, 10 miles off Kazablanca, Walsh and the skeleton crew positioned the recovered German mine on the ocean floor in 100 ft of water. They marked the location with a buoy. Then they brought in the wooden tug towing the electromagnet barge.

The plan was simple. Sail the tug in a pattern that would pass the electromagnet directly over the mine and energize the electromagnet. See if the mine detonated. Walsh was aboard the tug. He knew the test was dangerous. If his calculations were wrong, the mine might detonate directly under the barge, or the electromagnetic field might cause some unexpected interaction with the mind’s triggering mechanism.

But he was confident in the physics. Magnetic fields were predictable. [music] If the mine was designed to detect field distortions, it would respond to an artificial field the same way it responded to a ship’s hull. They made [music] the first pass at 5 knots. The electromagnet was towed 200 ft behind the tug. Walsh energized the coil.

Current flowed. The magnetic field built up. The barge passed over the mine’s position. Nothing happened. Walsh checked his instruments. The electromagnet was functioning. Field strength [music] was within calculated parameters. But the mine hadn’t detonated. They made a second pass. Walsh increased the current, boosting field strength by 30%.

Barka ponownie przeleciała nad kopalnią. Ponownie nic się nie stało. Walsh był zdezorientowany. Fizyka mówiła, że ​​to powinno zadziałać. Mina powinna wykryć pole i eksplodować. Czego mu brakowało? Podczas trzeciego przelotu Walsh spróbował czegoś innego. Zamiast utrzymywać stałe natężenie pola, zmieniał je. Pulsował prąd, powodując gwałtowne wahania pola magnetycznego.

Pomysł polegał na tym, aby mina mogła być skalibrowana tak, aby reagowała na zmieniające się natężenie pola [muzyki], a nie na natężenie absolutne. Statek przelatujący nad nią wytwarzałby pole, które narastałoby, a następnie malało w miarę zbliżania się i oddalania kadłuba. Walsh próbował odtworzyć ten sygnał elektronicznie. Mina eksplodowała. Z dna oceanu nastąpiła potężna eksplozja.

Woda wystrzeliła w górę kolumną o wysokości 60 metrów. Fala uderzeniowa uderzyła w drewnianą barkę, unosząc ją częściowo z wody. Barka przetrwała. [muzyka] Elektromagnes został uszkodzony, ale nienaruszony. Co najważniejsze, koncepcja się potwierdziła. Sztuczne pole magnetyczne mogło detonować niemieckie miny magnetyczne z bezpiecznej odległości.

Wash wrócił do Casablanki i napisał szczegółowy raport. Opisał konstrukcję elektromagnesu, [muzyka] procedurę testową i udaną detonację. Zalecił natychmiastowe opracowanie sprawnego sprzętu do trałowania min. W oparciu o tę koncepcję, Marynarka Wojenna mogłaby oczyszczać pola min magnetycznych bez poświęcania statków, drewnianych jednostek, holowania elektromagnesów, mogłaby oczyszczać porty szybciej i bezpieczniej niż [muzyka] jakakolwiek istniejąca metoda.

Raport dotarł do Biura Uzbrojenia w Waszyngtonie, gdzie został przeanalizowany przez ekspertów ds. wojny minowej na morzu. Ich pierwszą reakcją był sceptycyzm. Koncepcja wydawała się zbyt prosta. Niemieccy inżynierowie zaprojektowali zaawansowane miny magnetyczne. Z pewnością rozważali możliwość sztucznego wyzwalania [muzyki] i wbudowali w nie środki zaradcze.

Prototyp Walsha mógł działać na jednej odzyskanej minie, ale działające miny niemieckie prawdopodobnie miały dodatkowe zabezpieczenia. Marynarka Wojenna desperacko potrzebowała [muzyka] lepszych możliwości trałowania min. Niemieckie miny magnetyczne zamykały porty na Atlantyku i Morzu Śródziemnym. Konwencjonalne trałowanie było zbyt wolne. Biuro Uzbrojenia zezwoliło na ograniczoną produkcję systemu elektromagnesów Walsha do testów w terenie.

Gdyby zadziałał operacyjnie, zostałby rozbudowany. W razie niepowodzenia nic nie zginęło poza miedzianym drutem i drewnianymi barkami. Do lutego 1943 roku na wodach północnoafrykańskich operowało sześć jednostek trałowych wyposażonych w elektromagnesy Walsha. Rezultaty przerosły wszelkie oczekiwania. Porty, których oczyszczenie konwencjonalnymi metodami zajęłoby tygodnie, zostały oczyszczone w ciągu kilku dni.

Drewniane jednostki holowały swoje elektromagnesy przez domniemane pola minowe. Doszło do eksplozji, gdy miny detonowały nieszkodliwie w bezpiecznej odległości. Zero ofiar wśród aliantów, zero strat statków, jedynie niemieckie miny eksplodujące pod wodą, podczas gdy drewniane łodzie bezpiecznie płynęły nad głowami. Niemiecka odpowiedź była wymowna.

[muzyka] Początkowo niemiecki wywiad marynarki wojennej zakładał, że alianci opracowali nowy sonar do wykrywania min, który mógłby wykrywać miny magnetyczne na dnie oceanu. Wydawali biuletyny taktyczne ostrzegające, że alianckie radary do wykrywania min mają lepsze możliwości wykrywania. Zalecali rozmieszczanie min na głębszych wodach lub w obszarach o trudnych warunkach sonarowych.

Minęły miesiące, zanim niemieccy inżynierowie zrozumieli, co się właściwie dzieje. Przełom nastąpił, gdy odnaleźli fragmenty zniszczonej alianckiej barki trałowej, zatopionej przez ostrzał artyleryjski. Wśród szczątków znaleźli szczątki miedzianych cewek i urządzeń elektrycznych. [muzyka] Analiza wykazała, że ​​był to elektromagnes, prosta cewka indukcyjna zaprojektowana do generowania pól magnetycznych.

Uświadomienie sobie tego było [muzyka] druzgocące dla niemieckich planistów wojny minowej. Ich magnetyczne umysły, wyrafinowana broń, której opracowanie i wdrożenie kosztowało miliony, zostały pokonane przez uwielbione magnesy elektryczne zamontowane na drewnianych łodziach. Prostota rozwiązania aliantów była żenująca. Niemieccy inżynierowie zakładali, że każdy środek zaradczy będzie równie wyrafinowany.

Zaawansowane systemy odminowywania, skomplikowany sprzęt do zwalczania min, systemy walki elektronicznej. Nigdy nie wyobrażali sobie, że alianci będą używać podstawowej indukcji elektromagnetycznej. Kapitan Zhinrich Miller, dowodzący niemieckimi operacjami walki minowej, sporządził ocenę w lipcu 1943 roku po zapoznaniu się z alianckim systemem elektromagnetycznym. Jego frustracja była ewidentna.

Wróg zneutralizował naszą przewagę w postaci min magnetycznych dzięki zastosowaniu fundamentalnych praw fizyki, które rozumie każdy student elektrotechniki. Zainwestowaliśmy ogromne środki w rozwój min z czułymi czujnikami magnetycznymi. Alianci pokonali je za pomocą drutu miedzianego i generatorów. [muzyka] To dowód braku wyobraźni z naszej strony.

Założyliśmy, że do pokonania wyrafinowania technicznego potrzebna jest zaawansowana technologia. Myliliśmy się. Proste, skuteczne rozwiązania pokonują złożone systemy, gdy proste rozwiązanie odnosi się do fundamentalnej zasady fizyki. Niemiecka odpowiedź polegała na opracowaniu bardziej wyrafinowanych mechanizmów aktywujących umysł. Min, które wymagały wielokrotnego przejścia przed detonacją.

Miny z czujnikami akustycznymi, które oprócz detekcji magnetycznej nasłuchiwały hałasu śruby napędowej. Miny z czujnikami ciśnieniowymi [muzycznymi], które wykrywały przemieszczenie przepływających statków. Celem było stworzenie min, których nie dałoby się zdetonować za pomocą prostych elektromagnesów. Jednak reakcja aliantów była szybsza. Po udowodnieniu koncepcji elektromagnesu, amerykańscy i brytyjscy inżynierowie nieustannie ją udoskonalali.

Zbudowali większe cewki, które generowały silniejsze pola. Opracowali systemy [muzyczne] o zmiennej częstotliwości, które mogły detonować różne rodzaje min. Montowali elektromagnesy na samolotach, aby przeszukiwać umysły w powietrzu. Każda niemiecka innowacja spotykała się z aliancką kontrinnowacją opartą na tej samej fundamentalnej zasadzie.

Wygeneruj sygnaturę pola. Mina oczekuje wykrycia i odpalenia z bezpiecznej odległości. Do 1944 roku wojna minami magnetycznymi stała się grą w kotka i myszkę. Niemcy układali zaawansowane miny. Alianci zwalczali je za pomocą coraz bardziej złożonych systemów elektromagnetycznych, ale alianci utrzymali przewagę, ponieważ ich podstawowa koncepcja była trafna.

Nie da się zbudować miny magnetycznej, która reaguje na statki [muzyka], ale ignoruje sztuczne pola magnetyczne. Fizyka na to nie pozwala. Każdy czujnik wystarczająco czuły, aby wykryć statek, wykryje również wystarczająco silny elektromagnes. Strategiczne znaczenie tego zjawiska było znaczące. Niemieckie miny, które zamykały alianckie porty i zakłócały żeglugę, stały się zagrożeniem możliwym do opanowania.

Porty można było szybko oczyścić po zaminowaniu. [muzyka] Szlaki żeglugowe można było czyścić w sposób ciągły. Miny nadal zatapiały niektóre statki, ale nie tworzyły już ogromnych wąskich gardeł, jakie planowali niemieccy planiści. Thomas Walsh awansował na dowódcę i został przydzielony do opracowania zaawansowanych systemów do czyszczenia umysłów.

Resztę wojny spędził udoskonalając koncepcję elektromagnesu. Do 1945 roku system, który improwizował w Casablance, ewoluował w zaawansowany sprzęt, zdolny do pokonania każdego znanego niemieckiego górnika magnetycznego. Drewniane łodzie i prymitywne cewki miedziane zostały zastąpione specjalistycznymi trałowcami z inżynieryjnym sprzętem. Jednak podstawowa zasada pozostała niezmieniona.

Używał elektromagnesów do detonacji min z bezpiecznej odległości. Po wojnie Walsh wrócił do General Electric, gdzie pracował nad przemysłowymi systemami elektrycznymi. Okazjonalnie wygłaszał wykłady w marynarkach wojennych na temat wojny minowej. Jego standardowe otwarcie zyskało sławę wśród oficerów marynarki. Niemcy konstruowali doskonałe miny magnetyczne, zaawansowane czujniki i niezawodne detonatory.

[muzyka] Umieścili ich tysiące w kluczowych kanałach wodnych. A my pokonaliśmy ich, używając miedzianego drutu nawiniętego w cewki. Nie dlatego, że byliśmy mądrzejsi od niemieckich inżynierów, ale dlatego, że skupiliśmy się na fundamentalnej zasadzie fizyki. Magnetyczne umysły wykrywają pola magnetyczne, sztucznie je generują, a umysł nie potrafi dostrzec różnicy.

Tej prostocie trudniej przeciwstawić się niż złożoności. Niemieccy eksperci od wojny minowej, z którymi przeprowadzono wywiady po wojnie, wyrazili niechętny szacunek dla rozwiązania z wykorzystaniem elektromagnesów Allied. Powszechna opinia była taka, że ​​powinni byli to przewidzieć, ale skupili się na uwrażliwianiu umysłów, zamiast zastanawiać się, jak tę wrażliwość można wykorzystać.

Jeden z niemieckich inżynierów powiedział coś, co oddawało istotę awarii. [muzyka] Wyostrzyliśmy nasze umysły tak, że były w stanie wykryć sygnaturę magnetyczną statku z odległości 50 metrów. Uważaliśmy [muzyka], że to zaleta. Alianci zdali sobie sprawę, że oznacza to, że każde silne pole magnetyczne może zdetonować minę. Nasza wrażliwość stała się naszą słabością.

That is the danger of overengineering. You create systems so optimized for the intended threat that they become vulnerable to simple countermeasures. [music] The magnetic mind saga demonstrated a principle that appears throughout World War I. T2. Sophisticated weapon systems can be defeated by simple solutions when those solutions exploit fundamental physical principles.

The Germans built complex mines. The Americans built simple electromagnets. The electromagnets won because they addressed the core problem. How do you safely trigger a magnetic sensor? Apply a magnetic field from safe distance. Everything else was just engineering implementation. Modern naval mine warfare still uses variations of Walsh concept.

[music] Contemporary mind sweepers use advanced electromagnets, acoustic generators, and pressure simulators to trigger mines remotely. The technology is far more sophisticated than copper coils on wooden barges, but the principle is identical. Make the mind think a target is present and let it detonate harmlessly.

Walsh electromagnet system saved hundreds of ships and thousands of lives by clearing harbors faster and safer than any previous method. It negated a German weapon that had been highly effective. And it [music] did so through application of basic physics that was taught in every electrical engineering course. The Germans never guessed the Allies would use simple magnets to defeat their sophisticated minds.

[music] By the time they understood what was happening, their entire mind warfare strategy had become obsolete. That is how wars are won. Not always through brilliant innovations or revolutionary technology. Sometimes through smart people who look at problems from first principles and [music] realize the simple solution nobody else considered.

Walsh looked at magnetic minds and thought, “What if we just generate a magnetic field?” That question and the answer it led to changed naval warfare. Not because the electromagnet was [music] revolutionary, because it worked. And in war, working is all that matters.