Sir Barnes Wallis was een geniale ingenieur die tijdens de Tweede Wereldoorlog een heel speciale bom ontwierp. Het idee was dat het over water zou stuiteren en Duitse dammen langs het Ruhrgebied zou vernietigen, veroorzaakt massale overstromingen en schade aan water en waterkracht.

Mede dankzij de film The Dam Busters uit 1955, het verhaal achter Operatie Chastise, die plaatsvond op 16 en 17 mei 1943, is een bekend oorlogsverhaal geworden. Maar de werkelijke werkberekeningen van Wallis gingen verloren (passend misschien, bij een overstroming in de jaren zestig). Dus wat weten we over de complexe wetenschap achter de stuiterende bommen?

We weten dat de Duitsers hun dammen als een potentieel doelwit voor hun vijanden beschouwden, en plaatste torpedonetten voor de constructies om ze te beschermen. En om een ​​dam te breken, Wallis realiseerde zich dat het niet zou werken om het met veel kleine bommen te maken. Het zou het verschil zijn tussen een handvol zand naar een raam gooien, en dan hetzelfde doen met een steen.

Wallis dacht dat om ernstige schade aan te richten, een enkele bom van vier ton moest tot ontploffing worden gebracht tot tegen de damwand op een diepte van ongeveer 30 voet onder water. In die dagen, De nauwkeurigheid van bombardementen op grote hoogte was niet goed genoeg om zo'n bom op doel af te leveren. Het idee om het als een skimming stone over het water naar de dam te laten stuiteren, werd geïnspireerd.

In vroege experimenten werden een paar dingen duidelijk. Eerst, om de bom te laten stuiteren, moest hij ronddraaien - met backspin. Zo maar een delicate backspin dropshot in tennis, waardoor de bal net over het net zweeft.

Wallis kwam tot de conclusie dat een bom met backspin zou worden opgetild door wat bekend staat als het Magnus-effect, dat de neerwaartse aantrekkingskracht van de zwaartekracht tegengaat en ervoor zorgt dat het zachtjes het wateroppervlak raakt. Als de bom het water te hard zou raken, het zou voortijdig ontploffen, het veroorzaken van schade aan het vliegtuig hierboven, maar geen schade aan de dam.

Spin betekende dus dat de bommen vanaf een beheersbare hoogte konden worden afgeleverd. Vliegen op 60ft was al gevaarlijk laag, maar zonder backspin hadden de Lancaster bommenwerpers nog lager en sneller gevlogen.

In Wallis' vroegste experimenten werkte hij met knikkers en golfballen en het was duidelijk dat zijn bom bolvormig zou zijn. Maar omdat het gemakkelijker was om cilindrische bommen te maken, een bolvormige houten behuizing werd vastgebonden aan de cilinders om ze rond te maken.

Echter, wanneer opgeschaald naar volledige grootte, de behuizing van de bolvormige bommen zou bij een botsing met het water uit elkaar vallen. Het duurde niet lang om vast te stellen dat de bolvormige behuizing niet nodig was en dat de kale cilinder net zo effectief zou stuiteren.

Spindoctor

In tegenstelling tot een bol, cilinders zullen alleen stuiteren als ze recht stuiteren. Dit is de tweede goede reden om de bom te laten draaien, omdat spin de as van de cilinder horizontaal houdt, zodat deze het water vierkant raakt. Net als voor de draaiende planeet Aarde, het gyroscopische effect van de draaiende cilinder stabiliseert de spin-as.

Wallis vond nog een ander belangrijk voordeel van backspin. De bom kon niet zomaar tegen de damwand inslaan met 240 km/u, omdat het voortijdig zou ontploffen en geen noemenswaardige schade zou aanrichten. Dus zorgde hij ervoor dat de bom net voor de dam landde - maar omdat hij nog steeds ronddraaide, het boog zachtjes naar beneden in de richting van de damwand. Tegen de tijd dat het de vereiste diepte bereikte, bevond het zich vlak tegen de dam waar het maximale schade zou aanrichten.

Eindelijk, Wallis moest weten hoeveel explosief hij moest gebruiken. Hij deed kleinschalige tests op modellen en bedacht toen hoe de hoeveelheid explosieven kon worden opgeschaald om een ​​dam van 120 voet hoog aan te pakken. en idealiter zou hij zijn bommen met 40 ton explosieven hebben geladen. In het geval (er is maar zoveel dat één vliegtuig kan vervoeren) zou hij maar vier ton kunnen gebruiken, dus evenals de donkere omstandigheden, lage hoogte en vijandelijk vuur, precisie stond centraal.

(Voor ons eigen stuiterbomexperiment in 2011, we ontdekten dat 50 gram explosief een 4ft dam volledig zou slopen, dus onze 30ft-versie zou 160 kg nodig hebben. We gebruikten 180 kg om zeker te zijn ... en het was totaal vernield.)

Na proeven op water in Dorset en Kent, de eigenlijke inval vond plaats in de vroege uren van 17 mei 1943, met 19 Lancaster-bommenwerpers die uit RAF Scampton in Lincolnshire vlogen. Na een vlucht van drie uur, het eerste vliegtuig richtte zich op de Möhne-dam op, vliegen met 240 mph en op die gevaarlijk lage hoogte van 60 ft.

De bom werd ongeveer een halve mijl voor de dam losgelaten, stuiterde vijf of zes keer en zonk net voor de muur. Op de vereiste diepte van 30 voet veroorzaakte de waterdruk de explosie direct naast de damwand. In alles, vijf vliegtuigen moesten hun bommen afwerpen voordat de eerste dam doorbrak.

De overval was gevaarlijk, veel levens verloren, en het effect ervan op het verloop van de oorlog wordt nog steeds besproken. Over één ding kunnen we het echter zeker eens zijn, 75 jaar later, is dat Wallis terecht herinnerd wordt als een geniale ingenieur.