机器人搜寻二战失踪飞行员

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三月中旬一个晴朗的早晨，帕特·斯坎农站在一艘 40 英尺长的双体船的甲板上，寻找一架隐藏在帕劳西部泻湖中的飞机。他身后，一条长满植被的石灰岩山脊伸入万里无云的蓝天。斯坎农的快干衣服和脖子上系的红色大手帕很符合他业余考古学家的身份。过去 20 年来，他每年都会前往距离菲律宾约 500 英里的帕劳寻找残骸，寻找在二战最激烈的战役中被击落的飞机，这些飞机上可能还留有飞行员。他的组织 BentProp Project 致力于将飞机残骸运回美国。为了指导搜寻，斯坎农通常依靠对帕劳长者的采访、军事记录和战后手绘的地图。但在这次旅行中，他有了一个新的工具。

附近一艘波士顿捕鲸船上的两名技术人员将一艘小型鱼雷形船体托起，然后将其放入水中。斯坎农看着船头向下倾斜，后螺旋桨将其推入水下。在视线之外，自主水下航行器（AUV）——一种名为 Remus 的海洋主力，开始在泻湖中滑行，其路线类似于修剪过的草坪的长线通道。从大约 10 英尺高的海底，它的侧扫声纳发出声波，构建出一张二维地图。反射波的强度也有助于区分金属和泥土或珊瑚。

对于 BentProp 这样的组织来说，使用先进的海洋仪器是一个巨大的技术飞跃，而且它自己无法负担得起。这些仪器来自加州大学圣地亚哥分校的斯克里普斯海洋研究所和特拉华大学，它们获得了美国海军研究办公室的资助。这笔资金使海洋学家能够测试新技术，同时帮助 BentProp 找到二战飞行员——他们将这项计划命名为“恢复项目”。

首席科学家是埃里克·特里尔，斯克里普斯海岸观测研究与发展中心主任。身着沙滩短裤和凉鞋的这位运动型海洋学家看起来更像是冲浪者，而不是科学家——他甚至把一块冲浪板带上了研究船，他称之为“波浪采样”。过去几年，特里尔的团队一直使用 Remus 研究帕劳周围的海洋环流。

“从历史上看，在无人水下平台上，你可能会花费大部分的实验时间，只是确保传感器正常工作、跟踪车辆导航和为电池充电，”他说。“这些系统现在已经成熟，我们可以像舷外马达一样全力运行它们。海洋学界正在为它们设计新的传感器，让它们在搜索过程中发挥更智能的作用。”

当 Terrill 和 Scannon 通过岛上的一位共同朋友相识时，合作似乎是水到渠成的。BentProp 可以在复杂的海洋环境中找到飞机——地形陡峭、水流湍急、珊瑚礁密布——而 Scripps 则测试环流模型和先进的成像系统。“如果我们能够在自然环境中使用这些技术，那么没有什么不能说我们不能将其应用于海底的人造物体，”Terrill 说。

斯克里普斯研究所和特拉华大学向帕劳运送了 60 包设备，包括水下航行器、照相机、各种类型的声纳，以及用于空中勘测的六旋翼无人机，该无人机经过改造，能够抵御海浪和水上着陆。帕劳周围海岸边的红树林非常茂密，以至于人们在树冠上发现了大约 30 英尺高的铝制飞机残骸。

今年，斯坎农瞄准了一个重大目标：一架 B-24，他认为这架飞机在帕劳西部的珊瑚礁中被击落。他希望，在海洋学家的帮助下，本特普罗普公司能找到它。“在陆地上，我们的主要技术是砍刀，而在水下则是潜水罐，”他说。“能够延长我们的任务，我不知道该如何形容。就像刚开始走路，突然间你就坐上了超音速喷气式飞机。”

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到 20 世纪 20 年代，帕劳已发展成为日本的繁荣港口，为穿越太平洋的货物和服务提供运输服务。日本意识到帕劳的战略位置，在那里建立了一个机场。第二次世界大战爆发后，日本开始加强防御，修建了数百座碉堡和洞穴，以保卫这些岛屿免受美国的攻击。麦克阿瑟将军希望在入侵菲律宾之前确保东部岛屿的安全，于是在 1944 年下令发动了那次袭击。美国​​首先发动了猛烈的空袭，旨在摧毁聚集在帕劳西部泻湖和邻近港口的日本船只，为两栖攻击扫清道路。

这些人为保卫我们而牺牲那年 9 月，美国海军陆战队登陆佩莱利乌岛。虽然他们最终赢得了那场战斗，但代价惨重：10,000 名日本人和 1,700 名美国人阵亡——这是第二次世界大战太平洋战区伤亡率最高的一次。据 BentProp 估计，从空袭开始到战争结束，共有 200 架美国飞机在帕劳堡礁内被击落。大约有 40 到 50 架飞机和 70 到 80 名飞行员至今仍未找到。斯坎农是一名医生，也是一家生物技术公司的创始人，他于 1993 年以休闲潜水员的身份首次访问帕劳。他与一个小组一起来寻找一艘被乔治·H·W·布什击沉的日本海军舰艇，乔治​​·H·W·布什在战争期间驾驶鱼雷轰炸机。在小组找到它之后，斯坎农聘请了一名当地导游带他到其他沉船地点，最终在那里他发现了一架 B-24 的机翼。当他研究帕劳国内的历史时，他意识到岛屿周围肯定还有更多飞机残骸。“帕劳人知道这些飞机，但对它们一无所知，”他说。他特别被许多飞行员不可能在撞击中幸存的想法所吸引。“这些人为保卫我们而牺牲，”他说。“他们值得被尊敬，如果可能的话，应该被带回家。”

斯坎农的搜寻由此开始。接下来的几年里，他独自回到帕劳，寻找线索。1996 年，他成立了 BentProp 公司，招募志愿者帮助他搜寻，其中大约一半是退役和现役军人。他们在丛林和周围水域搜寻，找到了 50 多架飞机的残骸。

去年，当地渔民在帕劳西部大堡礁潜水时偶然发现了最令人印象深刻的发现之一：一架完整的飞机。他们通知了一家潜水店的老板，后者将残骸的照片传给了 BentProp。Scannon 的团队最终确认这架飞机是美国 Corsair。它的左前翼根部受到了一些损坏，但机翼襟翼已放下，座舱盖已锁上，这表明飞行员已经迫降。“它在那里待了 65 年，无人知晓，”Scannon 说。“这让我们充满希望，因为这里还有其他没有人见过的完整飞机。”

BentProp 估计，包括一架 B-24 轰炸机在内的八架美国飞机仍隐藏在帕劳西部泻湖中。尤其是 B-24，这将是一次重大发现。它载有 10 到 11 名人员，包括一名飞行员和副驾驶、炮手、轰炸机、一名无线电员和一名领航员。BentProp 怀疑在帕劳附近击落了四架 B-24，其中两架在战后被发现。BentProp 于 2004 年找到了第三架；该组织通知了国防部联合战俘/失踪人员核查司令部，机上八人的遗体（三人跳伞，但被逮捕并处决）被送回阿灵顿国家公墓。

第二次世界大战期间的任务照片显示，第四架轰炸机是联合 B-24 解放者轰炸机，正飞往西部泻湖。两名机组人员在半空中跳伞，降落在东部的马拉卡尔港，日本人将他们拘留；其余人员可能随飞机坠毁。“我们非常非常清楚他们在轰炸任务中的航向，我们也非常清楚他们离开时的航向，”今年探险期间，斯坎农在研究船的甲板上说道。“所以，将这两件事结合起来，基本上就能让你来到这里。”

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海洋学小组在帕劳的官方指挥中心位于珊瑚礁研究基金会的二楼，但他们的非官方总部是一个名为 Drop Off 的露天酒吧，最初是为 CBS 的《幸存者：帕劳》制作团队建造的。探险开始几天后，他们去那里吃晚饭，点了一轮当地的 Red Rooster 啤酒。在等待食物的时候，来自特拉华大学的海洋学家马克·莫林打开了一台 Toughbook 笔记本电脑，滚动浏览 Remus 生成的声纳图像。

声纳图像颗粒状、微红，看起来像是来自火星的传输信号。有些图像显示深冲刷，另一些图像显示阴暗的海沟。该团队给这些地貌起名，如荷马·辛普森、哭泣的婴儿和海绵宝宝的坟墓。在扫描中确定有希望的目标后，他们将不得不亲自调查，潜入各个地点，以确定这些地貌是纯生物特征，如珊瑚头，还是真正的沉船。

莫林在一张长方形图像上停了下来。仔细观察后，发现它似乎有完整的机翼和尾翼。“我们找到一架飞机了！”莫林宣布。每个人都站起来，围在屏幕前，用手机拍照。他们的兴奋引起了坐在长条公共餐桌另一端用餐的一位日本男子的注意，他伸长脖子偷看了电脑。莫林突然关上了笔记本电脑；二战沉船吸引了潜水游客和打捞者。

第二天早上，在珊瑚礁实验室，特里尔向斯坎农和 BentProp 小组汇报了情况。斯克里普斯研究所的程序员保罗·路透将谷歌地球投影到一面墙上。路透使用了观察到的飞机坠毁事件的档案地图，在谷歌地球图层上标记了已知的飞机残骸位置；然后，他又添加了一个图层，上面画着在声纳图像中出现的有趣物体。

特里尔用激光笔指向最新发现。“坚硬的边缘提供了明亮的散射，”他说。“这里和这里都有长长的阴影。”然后，他将激光笔移到距离约 45 米的一个球形物体上，想知道它是否可能是水上飞机的浮筒。

“如果飞机完好无损，那就说明飞机是低速撞击，可能迫降，”丹尼尔·奥布莱恩 (Daniel O'Brien) 说道，他曾是一名跳伞运动员和好莱坞特技演员，目前是 BentProp 的志愿者。“我的第一印象是，这是一架零式战斗机”——一种远程战斗机。“机尾边缘呈圆形。但如果它是水上飞机，那么它只能是美国的两栖飞机。它的形状看起来像翠鸟。”前海军飞行员、现为达美航空飞行员的弗利普·科尔默 (Flip Colmer) 也为 BentProp 工作，他拿起《水上飞机在行动》一书，开始翻阅彩色图片。

奥布莱恩解释说，翠鸟号通常用于观察和营救被击落的飞行员。“如果他们身处如此深海，那将是一次危险的行动。山脊上没有防空武器。但当时停泊的船只都有防空武器。所以他来到这里降落，就是为了救人。”

第二次世界大战期间，帕劳的水上飞机经常执行救援任务。当它们从水中救出飞行员时，另一架飞机在上空提供掩护。BentProp 知道两架执行侦察任务的翠鸟飞机在战争期间失踪，而西部泻湖似乎是它们最有可能的落脚点。飞机外部喷漆的识别号现在应该已经褪色；为了确认具体是哪架飞机，潜水员会试图打捞铆接在驾驶舱内部的冲压金属板。“这是我们的圣杯，”奥布莱恩告诉我。
科尔默告诫小组不要妄下结论。日本人也驾驶水上飞机。“如果驾驶舱内部还留有任何底漆——比普通油漆的使用寿命更长——这是一种查看方法，”他说。美国飞机使用的是黄绿色锌铬酸盐，而日本使用的是红色底漆。小组必须仔细观察。

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珊瑚礁研究基金会主任帕特·科林 (Pat Colin) 在水下机器人 GPS 坐标的指引下，驾驶着这艘船穿过泻湖，到达神秘飞机的大致位置。然后，特里尔将一种名为回声镜 (Echoscope) 的设备从船舷放下。当我们沿着水面缓慢移动时，船上的计算机会实时显示海底的 3D 图像。

虽然侧扫声纳可以大致了解海底轮廓，但它无法直接测量海底特征的高度。Echoscope 或多波束体积成像声纳可以做到这一点，它使海洋学家能够精确地绘制地形图，并且分辨率足够高，可以区分人造物体。Terrill 将其描述为“海洋海底测绘相当于用于观察人体内部的超声波声纳”。将这两种技术结合使用有助于缩小广域搜索范围，然后从海底杂乱无章中挑选出目标，这样人类潜水员就可以最大限度地利用时间到达正确的地点。

现在潜水艇已经驶到了飞机的正上方，潜水队开始穿潜水服。特里尔将他的潜水罐装满了氮氧混合气，以便有更多时间探索 100 英尺以下的飞机。来自斯克里普斯的工程师香农·斯科特与特里尔、科尔默和奥布莱恩一起下潜。他携带了一个手持式声纳，可以在液晶屏幕上显示声学图像，让潜水员即使在 5 英尺的能见度下也能瞄准水上飞机。大约 20 分钟后，奥布莱恩浮出水面。“嗯，这不是翠鸟号，”他说。

下到飞机上后，奥布莱恩注意到驾驶舱的挡风玻璃位于机翼后方。翠鸟飞机的挡风玻璃位于机翼前方。他还发现机身尾部形状有细微差别。

我戴上潜水气瓶，和想亲眼看看的斯坎农一起跳入水中。我们顺着绳索下潜，下潜时捏住鼻子以平衡压力，直到到达机身。机身位于厚厚的沉积物上，我们的鳍片将沉积物掀起，形成尘土飞扬的云雾。长长的、瘦长的黑珊瑚丝从腐蚀的金属中长出。前部发动机和螺旋桨已脱离机身，现在看起来就像一根被咬断的雪茄或烧焦的鞭炮。斯坎农招手让我到驾驶舱，把我的手放在枪架上。斯坎农后来向我解释说，机枪架上装有一挺 7.7 毫米机枪，由日本海军研制。

第二天，BentProp 将西泻湖中的飞机与一百架不同的老式飞机进行了比较。最终，该团队确定残骸具有川西 E15K1 Shiun（盟军代号为 Norm）的所有特征。这架高速侦察水上飞机只有一个引擎、反向旋转螺旋桨和一个可以在攻击时抛弃的中央浮筒。它还有一个围绕垂直稳定器的扁平海狸尾翼、后座舱机枪，没有机翼武器。据 BentProp 称，日本制造了九架原型机；六架被带到帕劳进行战斗测试，全部被美军击落。

虽然这不是一架美国飞机，但斯坎农对这一发现感到高兴。“这是一架非常不寻常的飞机，是你能找到的最稀有的考古飞机之一，”他说。“而且遗骸很可能还在它上面。” BentProp 向帕劳政府发出了警报，后者将通知日本大使馆。

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BentProp 在帕劳发现了 60 多架飞机，其中一半是日本飞机，但该团队只找到了一块印有序列号的金属板：这是渔民发现的美国海盗船的序列号。这块金属板揭示了海盗船的故事。

1944 年 11 月 21 日，一位名叫卡罗尔·麦卡拉的年轻海军上尉从美国机场出发，前去击落一艘先前遭到轰炸的日本船只。返航途中，他和他的僚机扫射了四架日本弹药库；最后一架弹药库爆炸，弹片射入飞机的油冷却器。麦卡拉发出求救信号，飞向岛屿西侧的礁石。然后，他系紧安全带，锁上座舱盖，关掉飞机的发动机开关。他将左手放在驾驶舱围板上，做好迎接撞击的准备。
“没有受到惊吓，”麦卡拉后来在任务报告中写道。他放下救生筏，游过珊瑚礁，一架救援飞机飞下来接他。在他的余生中，
麦卡拉获救后回到基地，喝了一杯白兰地，第二天又执行了另一次任务，他重述了那次着陆的故事。“还有很多其他的着陆经历，”他的儿子帕特里克在电话中告诉我，他住在佛罗里达州，92 岁的麦卡拉患有痴呆症。“他的故事很夸张，但都是真的。”

如今，麦卡拉的飞机完好无损地躺在海床上，机头靠在珊瑚礁边缘，就像一辆被扔到路边被遗弃的汽车。但时间已将这架飞机变成了一件遗物：金属已被腐蚀，珊瑚礁已侵蚀螺旋桨和发动机；一个巨大的球状珊瑚头占据了驾驶舱。这架飞机原本漆成蓝色，上面有白色的星条旗标志，但现在已被冲刷得只剩下铝片。

斯克里普斯希望利用其技术记录下海盗船故事的这一章，在它彻底结束之前。“我们来这里不仅是为了寻找和探测水下物体，也是为了拍下这些物体的状态快照，它们可能会随着时间的推移而腐蚀或侵蚀，”特里尔说。“试图捕捉这些历史文物的所有细节是一个全新的领域。我称之为数字保存。”

苏珊娜·芬尼是一位美国考古学家，她与帕劳艺术文化局合作，与我们一起乘船 45 分钟前往海盗船遗址。她说，海洋考古学很少能从这些进步中受益。“我所做的大部分工作，你都需要一把卷尺、一些绳子、一块潜水板和一支铅笔，然后手动拍照和测量。这就是你要做的事情。”借助机器人车辆的数据，帕劳可以将坠毁的飞机添加到该国丰富的水下遗址清单中，这对于一个几乎买不起船用汽油的办公室来说，以前是无法实现的。“水下有很多沉船，潜水员无法到达，”她说，“所以你需要遥感设备。”到探险结束时，AUV 已经扫描了 18.9 平方公里的海底，分辨率略高于 10 厘米，而这个区域需要潜水员十年才能探索完。声纳还揭示了特里尔所说的可能是一种新的珊瑚物种。

当我们到达 Corsair 时，工程师们将 Remus 放入水中，现在它已配备 GoPro HERO3 HD 摄像机，并再次开始有条不紊地搜寻。回到加利福尼亚，Terrill 和他的团队将使用捕获的数千张图像以及人类潜水员拍摄的数百张照片来构建飞机的 3D 重建。Terrill 正在对 Autodesk 为该公司新的基于云的现实捕捉软件 ReCap 开发的算法进行 beta 测试；该软件旨在模拟历史遗迹和工厂车间等地上区域，Terrill 正在评估它在光线扭曲的水环境中的效果。“水下的人造结构是理想的试验台，”他说。“如果成功，它将成为一种很好的考古工具，可以为许多沉船建立基准。”

科学家和海军历史学家可以利用这种技术记录沉船遗址的腐烂过程。研究珊瑚礁等生物结构的海洋学家和生物学家也可以从中受益；3D 模型将使他们能够探测到海洋酸化和台风等事件如何随着时间的推移改变珊瑚礁。当然，斯坎农希望有一天 AUV 能带他找到他最大的发现，也就是最后一艘 B-24，这样它的完美复制品也可以被记录下来供后人欣赏。目前，它仍然躺在帕劳周围的泻湖中，被水和时间所掩盖。

本文原载于《大众科学》杂志2013年9月号。