פיתוחים טכנולוגיים במלחמת העולם השנייה

המאבק הצבאי במלחמת העולם השנייה הניע את הצדדים להשקיע בפיתוחים טכנולוגיים בעיקר בתחום הביטחוני על מנת לזכות ביתרון על פני היריבות ולגרום ל"הפתעה טכנולוגית". תחומים טכנולוגיים רבים התפתחו באופן מואץ בשל המלחמה. בשל ההקף הגדול של המלחמה ושל התארכותה, הפיתוח הטכנולוגי של אמצעים רבים הואץ באופן חסר תקדים, ונרשמה התקדמות רבה בתחומי הנשק הגרעיני, המכ"ם, מנוע הסילון, הטיל הבליסטי וההצפנה.

נשק גרעיני

הפיתוח החשוב ביותר היה פצצת האטום במסגרת פרויקט מנהטן של ארצות הברית שסיים למעשה את המלחמה. בשל התחרות בין גרמניה לארצות הברית בתחום זה, ובשל חשש האמריקנים מפצצת אטום בידי הגרמנים, השקיעה ארצות הברית את מיטב המוחות והון עתק, והצליחה להגיע ראשונה לייצור כלי נשק זה. 
הפרויקט הותנע רק במאי 1942 לאחר שאלברט איינשטיין יחד עם לאו סילארד, התריע במכתבים (2 באוגוסט 1939, וב־7 במרץ 1940) בפני הנשיא רוזוולט, כי המחקר בתחום זה בגרמניה מתקדם ביותר, ונשק זה עלול להכריע את המערכה באירופה לטובת הנאצים.
את הפרויקט שמרכזו היה במעבדות לוס אלאמוס ניהל הגנרל לסלי גרובס (Leslie Groves), והמנהל המדעי רוברט אופנהיימר. בפרויקט השתתפו גדולי המדענים באותה עת, ובהם הפיזיקאים נילס בוהר, אנריקו פרמי, אדוארד טלר, ריצ'רד פיינמן, יוג'ין ויגנר, ג'יימס צ'דוויק והאנס בתה; המתמטיקאים ג'ון פון נוימן וסטניסלב אולם והכימאי גלן סיבורג.

מכ"ם

פיתוחים חשובים נוספים היו המכ"ם בידי מדעני בריטניה. פיתוחים ראשוניים של מכ"מים היו קיימים עוד לפני המלחמה, אך הטכנולוגיה התקדמה רבות במהלכה. 
ב־12 בפברואר 1935 שלח רוברט ווטסון-וואט למשרד האוויריה הבריטי מזכר בנוגע ל"גילוי ואיתור מטוסים באמצעות רדיו" ("Detection and location of aircraft by radio methods") אחרי ניסיון שצבר בתחום בהיותו מטאורולוג וחובב רדיו. ב-26 בפברואר הדגים וואט בפני ועדה את המצאתו ואיתר באמצעותה מפציץ בטווח 8 מייל. הדגמה זו, שכונתה ניסוי הדוונטרי (The Daventry Experiment), הובילה לפיתוח מכ"ם מבצעי בבריטניה ופרישתו להגנת החופים בזמן מלחמת העולם השנייה.
המכ"ם נכנס לשימוש מבצעי נרחב במהלך מלחמת העולם השנייה על ידי הבריטים, וזאת באמצעות הקמת קו עמדות מכ"ם לאורך חופה המזרחי של בריטניה, שמו של קו זה היה צ'יין הום. יש הסוברים שהשימוש שעשו בעלות הברית במכ"ם תרם תרומה משמעותית לעמידת בריטניה ולהבסת הלופטוואפה.

מטוסי קרב והתקפה

במלחמת העולם השנייה המטוסים התפתחו והשתכללו ושימשו בנוסף להשגת עליונות אווירית, בעיקר להפצצת מטרות אויב וסיוע לכוחות קרקע. חיל האוויר הגרמני, הלופטוואפה היה החלוץ בשימוש במפציצים צלילה מדגם Junkers Ju 87 (שטוקה) לחיסול כוחות שריון וסיוע לכוחות הקרקע במסגרת תורת לחימה שידועה בשם "בליצקריג". מאוחר יותר גם ארצות הברית אימצה תורת לחימה זו עם מפציצים כבדים כדוגמת B-17 מבצר מעופף ובמטוסי יירוט כגון ה-P-47 ת'נדרבולט ו-P-51 מוסטנג. הבריטים השתמשו בין השאר במטוסי ספיטפייר, וגם הרוסים פיתחו מטוס משלהם, שפגע בטורי שריון גרמנים. בתקופה זו פותחו מנוע הסילון ומטוס הסילון הראשון מסרשמיט Me-262 הגרמני, שהיה בעל עליונות אווירית על פני כל המטוסים של תקופתו, אך נכנס מאוחר מדי, ויכולותיו לא מוצו מסיבות שונות. גרמניה אף פיתחה מכלי דלק נתיקים למטוסי קרב, שהיו בשימוש במלחמת ספרד.

ספינות קרב וצוללות

תקופת מלחמת העולם השנייה הייתה זמן של פריחה ושגשוג בייצור אניות מערכה כבדות וצוללות.
ארצות הברית פיתחה את אוניות המערכה מסדרת דקוטה הדרומית, ואת אוניות המערכה מסדרת איווה שנחשבו בין האוניות החמושות ביותר ששירתו בצי האמריקאי. עיצובן היה כה מוצלח שהן הושמשו מחדש בשנות ה-80 ורק ב-2006 הוצאו האיווה והוויסקונסין, שתי האוניות האחרונות, מהרשומות של חיל הים האמריקני. כמו כן, ארצות הברית פיתחה את נושאות המטוסים מסדרת יורקטאון, שהיו סדרה של שלוש נושאות מטוסים של צי ארצות הברית, שנבנו ערב מלחמת העולם השנייה, ונשאו בנטל הקרבות המוקדמים עם יפן בראשית המלחמה באוקיינוס השקט. 
בריטניה פיתחה  את אוניות המערכה מסדרת המלך ג'ורג' החמישי (אה"מ פרינס אוף ויילס) וכן אוניות המערכה מסדרת נלסון (אה"מ רודני) שנחשבו לאוניות המערכה החזקות ביותר בעולם באותה תקופה, ואת צוללות מסדרת T שנחשבו למוצלחות למדי, בעלות יכולת תמרון וצלילה מהירה וחימוש רב. 
גרמניה בנתה אוניות מערכה גדולות בשם טירפיץ וביסמרק, שהיו אוניות מערכה מהירות, משוריינות ובעלות החימוש הכבד ביותר בעולם באותה תקופה, וככאלו היוו איום חמור על השיירות הבריטיות באוקיינוס האטלנטי. הצי הגרמני בנה צוללות מדגמים רבים ושונים, פרי הטכנולוגיה המתפתחת. הנודעות ביותר היו מדגם VII, שכונה "סוס העבודה" של הצי וממנו יוצרו הרבות ביותר; הצוללות מדגם IX היו גדולות יותר ותוכננו במיוחד לסיורים ארוכי-טווח. הצוללות מדגם XXI "אלקטרובוט" (Elektroboot) בעלת עיצוב מהפכני שהועתק לצוללות מודרניות, בצורת טיפה שהגדילה את מהירות כלי השיט ושהקטינה את החתימה האקוסטית, ומערכת הנעה שאפשרה לה לשהות פרקי זמן ארוכים מתחת למים ולהגיע למהירויות חסרות תקדים בעת שיט תת-מימי (17 קשרים ימיים). הגרמנים פיתחו גם צוללת ולטר צוללת ניסיונית מהירה שהייתה לה מערכת הנעה שלא צרכה אוויר חיצוני.
יפן פיתחה את אוניות המערכה מסדרת יאמטו שהיו כלי השיט הגדולים ביותר במלחמת העולם השנייה, וכן אוניות המערכה הגדולות והכבדות ביותר שנבנו אי פעם. הדחק האוניות עמד על 65,027 טון והחימוש הראשי כלל תשעה תותחים ימיים בקליבר 460 מ"מ, התותחים הגדולים ביותר שנעשה בהם שימוש אי פעם על כלי שיט. הצי הקיסרי היפני החל את המערכה באוקיינוס השקט עם 10 נושאות-מטוסים, שהיוו את צי נושאות-המטוסים הגדול והחדיש ביותר בעולם באותם זמנים. שתי נושאות המטוסים שלה מדגם "שוֹקַאקוּ" עלו על כל נושאת-מטוסים אחרת בעולם עד הופעת נושאות-המטוסים האמריקניות מדגם "אסקס" (Essex) במהלך המלחמה.
יפן פיתחה את מגוון הצוללות הגדול ביותר במלחמת העולם השנייה, לרבות צוללות טורפדו מאויש (קַאיטֶן), צוללות ננסיות (קוֹ-הִיאוֹטֶקִי, קַאירִיוּ), צוללות לטווחים בינוניים, צוללות אספקה ייעודיות (רבות מהן בשימוש הצבא), צי צוללות ארוכות-טווח (רבות מהן נשאו כלי טיס), צוללות שמהירותן מתחת למים הייתה הגבוהה ביותר בכל המלחמה (סֶנְקוּ I-200), וצוללות שיכלו לשאת כמה מפציצים (הצוללת הגדולה ביותר במלחמת העולם השנייה, "סֶנְטוֹקוּ I-400").
ההולנדים פיתחו צינור אוויר מתקפל ליניקת אוויר לצוללת בעת צלילה. רעיון שנלקח ויושם בצוללות גרמניות וכונה אצלם שנורקל.

רקטות וטילים

בתחום הרקטי והטילי גרמניה הובילה בפיתוח הרקטה בכלל, ובפרט ב-V-1 טיל השיוט הראשון, שדמה למזל"ט מודרני אך היה ללא מערכת בקרה אלחוטית, ובטיל ה-V-2 שהיה הטיל הבליסטי הראשון בעולם.
טילי ה-V-1 שוגרו ממגלשים מיוחדים בחופי צרפת והולנד, ונודעו בכינוי "פצצה מעופפת". הטיל תוכנן על ידי המהנדסים רוברט לוסר ופריץ גוסלו, בשם המקורי FI-103. הורכב בו מנוע סילון פשוט, מהירותו המרבית הייתה 630 קמ"ש וטווח הטיסה שלו היה 250 ק"מ. אורכו היה 8 מטר, מוטת כנפיו 5.4 מטר, גובהו 1.4 מטר ומשקלו 2.2 טון. הוא טס בגובה של בין 100 ל-1,000 מטר, ונשא ראש קרבי במשקל של 850 ק"ג. הטיל תוכנן בפשטות, כדי להתאים לייצור המוני. מערכת ההנחיה כללה טייס אוטומטי ששלט על כיוון, גובה ומהירות. כ-30 אלף טילים נבנו, וכ-10,000 מהם שוגרו לעבר בריטניה. כ-4,000 מתוכם פגעו באזור לונדון. כתוצאה מפגיעות הטילים, נהרגו כ-5,500 אזרחים. והיה בשימוש מיוני 1944 עד מרץ 1945. שימש בעיקר לתקיפת הערים לונדון (בבריטניה) ואנטוורפן (בבלגיה). 
הטיל הבליסטי V-2 היה בעל טווח של כ־300 קילומטרים ונשא ראש נפץ במשקל של 1,000 ק"ג. גרמניה השתמשה בו במלחמת העולם השנייה, בעיקר נגד מטרות בריטיות ובלגיות. הוא הונע באמצעות תערובת של אתנול ומים, אליה צורף חמצן נוזלי. משאבות הדלק והמחמצן הונעו על ידי טורבינות קיטור, שנוצר באמצעות מי חמצן. מכלי הדלק והחמצן היו עשויים אלומיניום כדי להקטין את משקל הטיל. עקב חוסר יכולת לשלוט באופן מדויק בנקודת פגיעתו, הוא הופנה בדרך כלל לערים ולא נגד מטרות צבאיות. בסך הכל יוצרו כ- 3,000 טילים שגרמו למותם של כ-7,250 אזרחים וחיילים. המהנדסים שתכננו את הטיל ובראשם ורנר פון בראון נשבו בסיום המלחמה על ידי האמריקנים וסייעו לתוכנית החלל האמריקנית ולפיתוח הטילים שלה - לרבות הטיל ששיגר את חלליות אפולו לירח, ה-סטורן 5. ברית המועצות פיתחה את טיל הסקאד על בסיסו של טיל ה-V2.

תת מקלע

לקראת סיום מלחמת העולם הראשונה, ועם הגעת טכנולוגיית הנשק האוטומטי לבגרות, נוצר סוג חדש של נשק קל. הנשק היה קטן יחסית, ירה תחמושת של אקדח, אך היה לו קצב אש של מקלע. על בסיס מאפיינים אלה נקרא הנשק החדש תת-מקלע (Sub Machine Gun). אחד מתתי המקלעים המוצלחים הראשונים שנוצרו היה התומפסון או "טומי גאן". פיתוחו של התומפסון החל ב-1916, כשגרסתו הראשונה פותחה כבר ב-1921. מתכנן הנשק היה גנרל ג'ון תומפסון. התומפסון נכנס למלחמת העולם השנייה עוד לפני ארצות הברית עצמה. יחידות בריטיות מיוחדות העדיפו אותו על פני הסטן הודות לאמינותו ולקטלניות הגבוהה יותר של תחמושת ה-0.45 אינץ'. הגרסאות הצבאיות היו בעלות קצב אש נמוך יותר כדי להקל על הדיוק. אך עם הצטרפות ארצות הברית למלחמה הפך השימוש ב"טומי גאן" לנפוץ מאד. 
הבריטים מצידם ייצרו את הסטן (Sten), תת מקלע שהצטיין בפשטות ייצור ותפעול חסרת תקדים לזמנו. הרוסים פיתחו את תת-מקלע פפ"ד בשנת 1934 (ואסילי דגטריוב). בשנת 1935 הוא הוכנס לשירות בצבא האדום, מאחר שהיה יקר מדי לייצור מאסיבי עברו הרוסים לייצר את הפפ"ש, שהיה אחד מכלי הנשק הקל שיוצרו במספרים הגדולים ביותר במלחמת העולם השנייה, הפפ"ש נכנס לשירות החל בשנת 1941. 
הגרמנים פיתחו בשנת 1940 (היינריך וולמר), את הMP40 ("שמייסר") שהיה תת מקלע הגרמני הסטנדרטי שהיה בשימוש במלחמת העולם השנייה. ב-1944 גרמניה פיתחה את רובה הסער הראשון בעולם StG 44. הוא היה התשובה הגרמנית לפפ"ש הרוסי, ה-Stg44 היה בעל אותו קצב אש של הפפ"ש, אבל לטווח רחוק יותר. רוס"ר זה היה הבסיס לפיתוח רובה הסער AK-47 בברית המועצות.

פצצות

בתחום הפצצות הומצאו פצצות נפלם (באנגלית: Napalm) ונעשה בהן שימוש בידי בנות הברית, ובמיוחד על ידי ארצות הברית שהפציצה באמצעותן את ערי יפן. נפלם הוא שם כולל לאמצעי לחימה המשתמשים בנוזלים דליקים מסוגים שונים, לרוב בנזין במצב ג'ל. נפלם הוא המעבה של נוזלים אלו. כאשר הוא מעורב עם בנזין הוא יוצר ג'ל דביק ביותר. הנפלם פותח על ידי כימאים מאוניברסיטת הרווארד בראשות לואיס פאיסר בזמן מלחמת העולם השנייה לשימושה של ארצות הברית.
גרמניה פיתחה את הפריץ X שהיה הפצצה המונחית הראשונה בעולם. הם לקחו פצצה כבדה שיפרו לה את המבנה האווירודינמי באמצעות הוספת כנפוניים, והוסיפו לה הגאיים נשלטי רדיו בזנב ובכל הפכו אותה לפצצה גולשת נשלטת רדיו שהוטלה ממפציץ. באמצעות שתי פצצות כאלה הטביעו את אוניית הדגל רומא של הצי האיטלקי. בהמשך המלחמה בנות הברית למדו להתגונן מפני הפצצות האלה באמצעות משבשי רדיו שהסיטו את הפצצות ממטרתן. 
איטליה פיתחה את הטורפדו המאויש שהוא כלי שיט תת-ימי צבאי שהופעל לראשונה במלחמת העולם השנייה על ידי הקומנדו הימי של איטליה, ומטרתו השמדת כלי שיט של האויב באמצעות חומרי נפץ.
יפן פיתחה את הטורפדו "רומח ארוך" (דגם 93), שהמנוע שלו הוזן בחמצן במקום באוויר דחוס, והגיע לטווח של 40 קילומטרים. נחשב לטורפדו הטוב מסוגו בעולם עד סוף מלחמת העולם השנייה.
גרמניה פיתחה טורפדו אקוסטי שאמור להתביית על רעשי המדחף שהאוניה או הצוללת משמיעה, ובעלות הברית פיתחו אמצעי נגד לטורפדו זה.

הצפנה

נושא הקריפטוגרפיה התפתח מאוד, הגרמנים שכללו את מכונת ההצפנה הידועה בשם אניגמה, שנפרצה בסופו של דבר בידי קבוצת מדענים בראשות אלן טיורינג הבריטי. האניגמה (מיוונית: αἴνιγμα - תעלומה, חידה) היא משפחה של מכונות להצפנה ולפענוח של מסרים טקסטואליים, ששימשו את הכוחות הגרמנים והאיטלקים במלחמת העולם השנייה. בזכות התקשורת המוצפנת שאפשרה האניגמה, הצליח הקריגסמרינה (חיל הים הגרמני), ובמיוחד צי הצוללות, להטיל מצור אפקטיבי על בריטניה, מצור שמנע הובלת מזון ואמצעי לחימה לאי הבריטי. 
את האניגמה המציא ארתור שרביוס בשנת 1918. שרביוס, שלמד הנדסת חשמל, פיתח למעשה גרסה חשמלית לדיסקית-צופן שהייתה בשימוש במשך מאות שנים. בדומה למכשירי הצפנה קודמים, האניגמה התבססה על צופן החלפה עבור כל אחת מאותיות המסר שיש להצפין. פריצת הדרך הייתה בכך שהאניגמה הייתה האמצעי המכני הראשון ששימש להצפנה, ויתרונה היה שינוי של צופן ההחלפה לאחר כל אות, באמצעות מערכת של דסקיות מסתובבות (רוטורים). האפשרות לשנות את סדר הדסקיות ואת מצבן ההתחלתי הקשתה עוד יותר על מלאכת פיצוח הצופן.
שרביוס ניסה לעניין גורמים רשמיים ואף לא רשמיים בגרמניה במכונה החדשה, אבל נדחה. הוא פנה לייצור מסחרי של המכונה, וגרסאות שונות של האניגמה נמכרו לחברות ולבנקים במדינות רבות באירופה, בארצות הברית וביפן. בסוף שנות ה-20 אימצו אותה הצי והצבא הגרמניים. הם ערכו בה מספר שינויים שהקשו על פיצוח הצופן והגבירו את רמת האבטחה. לקראת מלחמת העולם השנייה הייתה האניגמה אמצעי ההצפנה העיקרי של הקריגסמרינה וצי הצוללות שלו, הצבא, הלופטוואפה, המפלגה הנאצית, הגסטפו, משרד החוץ והביון של גרמניה הנאצית.