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杀手从关上来早期空舰武器

2015-02-10雷炎

兵器知识 2014年8期
关键词:制导巡航导弹轰炸机

雷炎

在大洋上近乎无敌的舰队时刻都担心着来自头顶上的“灭顶之灾”。的确,独具特色的各型高速空舰导弹或制导炸弹,采取“大纵深、全空域、多方位”的大规模突袭方式,换作是外星人舰队也得退避三舍,它们是海上霸主们殚精竭力要对付的“最危险的敌人”。

今天随着历史档案逐渐揭开,我们得以重温那段特殊的岁月,探究和理解早期发展反舰性质的空对面制海武器的初衷,这对帮助我们预测未来相关武器的发展脉络极有帮助,要知道“历史是最好的预言家”。

苏联失败,德国成功

早在上世纪30年代末,综合当时军事态势与军事工业的发展水平,一些有预见性的苏联军工专家就意识到制造空对面制导武器的必要性,并就发展趋势提出几点思路。

第一,提高轰炸机自重及载荷能力,同时采用复杂的机载设备,包括瞄准具

与导航仪等。

第二,大幅提升轰炸机作战时的飞行速度与高度,在这种情况下,普通自由落体炸弹的打击精度必然会下降。

第三,随着高强度基础设施(永备火力点)和高防护性机动目标(坦克和战舰等)的大量出现,大口径、高精度弹药成为毁伤敌兵力兵器的必要武器。

第四,随着高炮武器日益完善,极大限制低空轰炸的作战方式。

第五,一些基础零部件的出现为制导武器的发展提供条件,其中包括无线电控制系统和陀螺稳定仪等。

第六,大规模战争威胁的日益临近,军事技术项目财政拨款数额的增加,促进制导武器的发展。

上世纪40年代初,世界上能够开发航空制导武器的国家只有苏联和纳粹德国。卫国战争爆发前夕,苏联第379兵工厂特别设计局专家组在R.Gk恰奇基扬的带领下就研制出TB-3电视制导飞机,并进入试验阶段。该机是一种四发轰炸机,可携带3.5吨炸弹,包括两颗FAB-1000航空炸弹,每颗重1吨。机组除飞行员外,还有一名机械师和一名电视制导系统专家,在确信机载系统工作正常后,机组打开炸弹保险装置,跳伞弃机。接下来,TB-3的控制工作由附近伴飞的DB-3航空母机上的操作员通过无线电设备完成,航空母机将伴随“无人炸弹轰炸机”飞抵目标所在区域,发现目标后自行俯冲投弹。飞机与炸弹的自动飞行距离在150~200千米之间。由于试验期间炸弹落点的误差一直在数千米左右,迫使研发人员在战争爆发前放弃攻关。不过在1941年秋,当德军夺取了加里宁地区的伏尔加河渡桥后,第379兵工厂强烈建议红军利用TB-3无人机去轰炸一把,毕竟“死马当活马医”,但苏联空军总部不肯冒险,直到1942年3月才决定在空袭维亚济马铁路枢纽站的行动中检验一下。由于云层过低,苏军出动的TB-3和DB-3都飞得不高,结果遭到德军高炮的打击,DB-3航空母机的无线电发射机被打坏,中断了与TB-3无人机的联

系。郁闷的兵工厂不愿承认失败,坚称携带3吨TNT炸药的TB-3肯定给德军造成一定毁伤,可是战后调查却连无人轰炸机的落点都没找到,随后关于这种无人轰炸机的研发工作全面中止。

相比之下,德国人在这方面却取得一定成绩,他们在实战中投入三种空对面制导武器。第一种是Fx-1400(又称“弗里茨-X”)制导炸弹,以普通的PC1400穿甲炸弹为基础,加装X型弹翼和拱形尾翼,尾翼上有一对扰流片,弹尾还安装有曳光管,保证机组在较远距离外仍能捕捉到炸弹飞行轨迹。该武器从Do-217K快速轰炸机上发射,最大飞行高度约为4000米,机组通过专门的操纵杆控制炸弹,指令通过无线电通道传递到弹体接收器上。1943年9月9日,意大利巴多格里奥政府宣布脱离轴心国集团,与同盟国签定和平条约,感到背叛的德军立即全面接管罗马等意大利大城市,同时派出大批轰炸机拦截试图向盟军投降的意大利舰队。其中,11架Do-217K轰炸机使用Fx-1400制导炸弹袭击了开往埃及的意大利舰队,有两颗炸弹将意大利人最引以为傲的战列舰“罗马”号炸成两截,千余名意大利水兵丧生,参与行动的德机却毫发无损。

德国的第二种航空制导武器是Hs-293导弹,由Do-217E-2和He-177轰炸机发射,以SC500普通航空爆破炸弹为基础,在其弹体上安装发动机、弹翼和带有升降舵的尾翼。有意思的是,Hs-293导弹并无飞行控制系统,机组通过调整发射距离来改变它的射程,由于发动机出力不大且工作时间较短

(共10秒钟),有些学者将其称为“滑翔炸弹”。1943年8月25日,德军Do-217E-5轰炸机进行第一次战斗飞行,用Hs-293导弹击伤英军两艘护航驱逐舰。接下来的两天,英国驱逐舰“埃格列特”号被击沉,加拿大驱逐舰“埃塔巴斯甘”号受重伤。

随着盟军防空与无线电干扰设备的完善,德军制导炸弹与导弹的打击效率大为降低。1944年2月,为保护在意大利安齐奥的登陆场,盟军集结大量防空与电子战舰艇,其中包括专用的雷达警戒舰,及时发现靠近的德机并实施密集火网拦截,结果德国空军的轰炸没有起到什么效果。

德军航空制导武器的第三个变种是V1导弹。它本来是一种陆基导弹,但自从1944年6月盟军在诺曼底登陆后,德军就失去从西欧基地发射V1导弹的机会。为恢复打击盟军在英伦三岛大本营的能力,德军转而利用He-111H-22轰炸机携带V1导弹从英国西北面展开偷袭,也就是从冰岛方向打击伦敦和考文垂。He-111H-22飞机将V1导弹挂在机翼下方偏右的位置,使用专门的挂架,同时还装备“列支敦士登”雷达和无线电测高仪。夜间,从荷兰、比利时占领区起飞的德机悄悄接近英国边境,下降高度至100~300米左右,躲开英国雷达探测,在距离英国边境50~65千米时,德机再爬升至300~1000米高度发射导弹,随后立即恢复低空飞行,撤离战场。这些飞机以15~50架为一个战斗集群,以分散队形行动。V1导弹在发射时要严格遵照此前确定好的距离,以保证导弹能够飞抵到目标附近。有意思的是,一名被德军抓获的苏联飞行员M.Fk杰维亚塔耶夫,竟然驾驶这样一架飞机逃回苏联,也成为二战中的一个传奇故事。endprint

抢夺遗产

战后,苏联与美国开始疯狂地掠夺“郁郁寡欢的德国天才们”的劳动成果。众所周知,苏联第一款国产弹道导弹——R-1就是德国V2导弹的仿制品,是在苏联专家S.Pk科罗廖夫领导下研制出来的。与此同时,被苏联匿称为“飞航式导弹”的空对面及面对面巡航导弹的开发项目也在紧锣密鼓地进行中,航空专家V.Nk切洛梅研制的第一代空射巡航导弹——10Kh与16Kh就是德国V1导弹的仿品,它们的外观不过比V1长一些。1945年3月20日,10Kh导弹从别-8四发轰炸机上首次发射,发射高度为2000米。离机后,10Kh导弹慢慢下降至200米、100米,随后开始平稳进入水平飞行阶段,接着顺利击中目标。可是在后续的论证测试阶段,10Kh导弹并不争气,苏军共发射44枚,只有18枚完成战斗任务。但在靶场试验中,10Kh导弹却效果不错,四枚导弹中有三枚都完成战斗任务,在270~300千米之外击中一块20~20千米的靶标区。上世纪40年代末,苏联空军开始装备喷气式歼击机。由于10Kh导弹的飞行速度较慢,不能适应战争的需要,为此切洛梅提出发展配备双发动机的16Kh巡航导弹,最高速度可达900~950千米/小时,但射程要减少到200千米。由于导弹的可靠性与精确性都很糟糕,所以斯大林在去世前对切洛梅的研发工作很不满意,干脆把他领导的设计局取消。

1954~1955年,苏联空军成立第116重型航空师,师长是V.Pk德拉戈米列茨基少将,主要执行战略轰炸任务,但该师的番号中没有出现“轰炸”字样,原因是它将装备第一种定型的国产空射巡航导弹——“彗星”。1960年,苏联国防部首次在正式文件中用“巡航导弹”一词取代“飞航式导弹”。该师下辖第12、685重型航空团(均装备图-4K轰炸机)和一个独立航空大队(装备米格-15SDK教练机,培训图-4K的武器操作员,助其掌握发射“彗星”导弹的技巧)。第116师驻扎在高度机密的奥斯特洛夫机场,所有飞行人员(含领航员、机械师与武器操作员等)都是从整个空军选拔出来的,标准之一就是具备实战经验。他们的工作环境非常艰苦,同时还要严格保密,为此他们享有较高的工资和军衔升迁优待。

具体到“彗星”导弹本身,它的问世很不寻常,凝聚着地位显赫的贝利亚父子两代人的心血。拉弗连承帕夫洛维奇k贝利亚,苏联情报系统的总负责人,斯大林的心腹,1946年担任部长会议特别委员会主席,除负责核武器项目外,还落实导弹开发,他的儿子谢尔盖就是一位少校工程师,毕业论文也与导弹有关,后来在库科辛科上校带领下从事巡航导弹开发。“彗星”正是他们的杰作,从研制到列装花了大约六年时间。“彗星”重2760千克,最高速度1060千米/小时,最大制导飞行距离为90千米,穿甲爆破战斗部的重量大约为1000千克。作战时,两枚“彗星”导弹挂在图-4K轰炸机两侧机翼下,机载雷达操作员发现目标后(在平静海面上发现巡洋舰的距离为200千米),将无线电射束指向目标,接下来导弹从4000米高空发射(此时轰炸机的飞行时速稳定在360~400千米),自身发动机点火成功,随后由“钴”无线电射束控制航线,由气压测高仪保持稳定高度,在距离目标15-20千米时,接收天线会捕捉到目标反射信号,弹载自动控制系统会引导导弹冲向目标。国家测试期间,“彗星”导弹成功识别并攻击了作为靶舰的“红色高加索”号巡洋舰,将其拦腰炸沉。随后,“彗星”导弹几乎未经任何改变就装备给图-16喷气轰炸机,并正式命名为KS-1导弹。

与“彗星”导弹同步推进的苏联空对面导弹还有一个项目,那就是Kh-20,主要提供给图-95战略轰炸机,它也是苏联第一款战略巡航导弹。与其它圆滚滚的轰炸机相比,图-95轰炸机骨骼粗壮腿部细长、体形偏瘦,足以在机身下挂载大口径巡航导弹。但出于保险起见(毕竟这些导弹在战时是要携带核弹头的),苏军还是等图-95投产一段时间并且可靠性得到印证后,才为其配备Kh-20导弹,况且飞机自身也进行过复杂的“切腹手术”,以便将导弹弹体上突出的垂直尾翼兼容到机身内。这种新飞机被专门命名为“图-95K-20”。1958年10月至1959年3月,苏联空军累计试射五枚Kh-20导弹,其中三枚击中目标,一枚因发动机加速器自行关闭而未能飞完全程,在15千米处坠落,另一枚因指控系统失灵而脱靶。虽然Kh-20巡航导弹的性能还比较低下,但仍装备苏联空军。时任重型轰炸航空军军长的V.Vk列舍特尼科夫少将伤心地记下当时的情况:“我们的‘杰作在选择目标时过分的挑剔和任性,并不总是按照我们的意愿飞行,尤其在打击地面目标时还显得十分稚嫩,不论在设计还是制造工艺方面都很不成熟。国防订货部门太急于将这些导弹装备给部队,很急燥、很冒失,他们认为工厂的利益要高于军队的利益,因为武器列装后,工程师和车间主任们可以获得大笔奖金和大批荣誉。然而,每一枚导弹在发射期间都没有一个可靠的保证,难受的不仅仅是武器操作人员,同时还有指挥人员。”

其实,采用涡喷发动机的巡航导弹具有以下几点不足:首先是发射高度有限制,导弹离开飞机后会有较大幅度的下坠;其次发动机重量大,飞行速度低;另外,在保存期间必须要对动力装置进行定期检查等。上世纪50年代末,液体燃料发动机被应用到巡航导弹上,使导弹的飞行技术性能有了很大提高。1962年1月,苏军装备第一种液体燃料巡航导弹——KSR-2。该弹发射重量为4070千克,最大飞行速度1250千米,小时,最大射程160~170千米。一架图16K-16轰炸机可以挂载两枚KSR-2,初步具备突袭远海大型舰队目标的能力。

“假想敌”在干什么?

当苏联人苦苦追寻合适的空对面制导武器的时候,被他们称为“假想敌”的美国又是什么情况呢?美国贝尔公司从1948年开始研发GAM-63战略巡航导弹,准备提供给空军。它采用鸭式气动布局,动力装置为一部三缸液体喷气发动机,采用德国V1导弹的引导方式,载机为B-47和B-52重型轰炸机,后来B-58轰炸机也加入这一行列。导弹可安装W-27核弹头,用于毁伤具有强大防空体系的地面目标。endprint

GAM-63导弹预计从15千米高空发射,距离目标90-240千米。后来,该导弹的发射高度提升到25~30千米,最大航速为2.5M,在接近目标时进行俯冲攻击。1954年,美国使用B-47轰炸机发射首枚GAM-63导弹,1957年投产,不过第二年就停止,原因是更先进的GAM-77导弹问世了。尽管如此,GAM-63仍在美国战略空军服役多年。至于GAM-77(后更名为AGM-28)导弹,是北美公司于1956年研发的,同样采用鸭式布局,以J-52涡喷发动机为动力,没有加力装置,其制导方式为角位校正惯性制导,最大射程与发射高度有关,最大发射高度为16800米,最大射程在160~1150千米之间,最大飞行速度为2.1马赫。据悉,B-52战略轰炸机可挂载两枚GAM-77,挂架位于发动机与机身之间。1959年4月23日,B-52发射首枚GAM-77,同年12月被美国空军列装,可以安装W-28核弹头,威力为7万~14.5万吨TNT当量。GAM-77还有一个改进型——GAM-77A,它具有两个优点,一是遭遇地面防空打击时可实施空中机动,二是俯冲前可以向上拉起,加大对方的拦截难度。GAM-77及其改进型的生产工作持续到1964年,共生产593枚,1976年才退役。

不可忽视的是,当时洲际弹道导弹和潜射弹道导弹的迅速完善,极大影响了巡航导弹的开发势头。由于弹道导弹与巡航导弹的命中率相差无几,但弹道导弹的飞行时间要短得多,所以防空系统对它几乎没有办法。实际上,在GAM-77巡航导弹之后直到一种“新技术”问世前,美军再也没有装备新型空对面远程巡航导弹,这种“新技术”就是低空地形匹配飞行技术。

苏联巡航导弹的发展历程则与美国完全不同。基本上,在Kh-20巡航导弹列装后,苏联已没有什么新品种再列装,但苏联军事专家们坚持寻找与“五角大楼的宠儿”——航母战斗群抗衡的方法,后者拥有较强的机动能力和毁灭性的火力打击能力。上世纪60年代初,美国航母配备A-4攻击机,仅一艘“企业”号的饱和搭载量就能达到140架。越战期-间,美国航母就起到机动航空基地的作用,凭借较强的生存力和攻击力,给北越造成惨重的损失,其威慑效应苏联自然心知肚明。

恰恰在越战如火如荼的上世纪60年代后半期,苏联海军就出现了“导弹轰炸航空兵”的说法,这其实是一些装备图16和图-22轰炸机的远程航空兵团。轰炸机装备了新型KSR-5和Kh-22巡航导弹,它们与前辈的区别在于拥有较大的飞行速度和发射高度,当它们在2万~2.2万米高空发射时最大飞行速度可达3马赫。由于飞得高,它们可以避开美国舰载“黄铜骑士”中程舰空导弹和“鞑靼人”近程舰空导弹的拦截。当然,这种优势不可能长期保持,很快美军就装备“宙斯盾”舰载防空系统,限制了苏联巡航导弹的作战能力。该系统拥有无缝探测的AN/SPY-1相控阵雷达和具有较大打击高度及较强机动能力的“标准”系列舰空导弹,可保证拦截高速飞行的空中目标(或者迫使其放弃攻击)。有趣的是,美军第一艘装备“宙斯盾”系统的巡洋舰“提康德罗加”号在测试期间,水兵们挑衅式地在甲板上写下一行大大的文字:“小心点,戈尔什科夫,‘宙斯盾下海了!”当时,戈尔什科夫上将是苏联海军总司令。

总的来说,这一阶段的苏联远程空对面巡航导弹具备以下几个特点:射程提高至600-1200千米,速度提升至2~3马赫;出现主动式雷达导引头,在无电子干扰的情况下,可以打击和跟踪大型孤立目标(最好是金属目标),如舰艇和桥梁等;可安装大口径和超大口径的核战斗部;在对比度较差的雷达扫描区域内,导弹命中率不高,因此导弹的自导引系统中必须配备多普勒测量仪和早期惯性导航系统。制导炸弹竞赛

上世纪四五十年代,苏联与美国除了进行远程巡航导弹竞赛外,还竞相开发无线电制导航空炸弹,装备给远程轰炸机和战术轰炸机。苏联第一代航空制导炸弹——UB-2F和UB-5F的技术蓝本就是德国Fx-1400,前者重达两吨,计划装备给伊尔-28前线轰炸机,后者重达5吨,计划装备给图-95远程轰炸机。50年代末,两种炸弹均通过试验,但几乎没有投产,原因是苏联领导人赫鲁晓夫要求所有战机都要装备导弹,为此苏联空军总部只好将图-16轰炸机改成巡航导弹载机,还有一部分被改造成干扰机、加油机和侦察机,可是载荷更加有限的伊尔28前线轰炸机根本带不了导弹,只能放弃使用。客观而言,UB-2F和UB-5F制导炸弹的实战效率并不高,原因是它们需要从4000-6000米高度投射,而处于这一高度的轰炸机很容易被地面防空火力打掉,况且在炸弹发射后的30-40秒内,轰炸机必须保持原有高度继续向前飞行,以便领航员及武器操作员为炸弹提供引导,于是轰炸机就成为中等口径高炮乃至地空导弹的“小甜饼”。

至于美国人,他们倒是在二战末期搞出了航空制导炸弹——Azon(Azi-muth Only),产量超过1.5万颗,该炸弹重1000磅(454千克),带有八面体形拱状尾翼,在制导过程中可以利用舵机小规模地调整尾翼角度。这种制导炸弹有和Fx-1400一样的毛病,如引导过程复杂、抗干扰能力差等,为此美国陆军航空队尽量在敌方防空火力不强的区域使用,例如在意大利战场和缅甸战场上用于破坏敌战区的水坝和桥梁,像日军用于进攻印度所必经的桂河大桥就是被Azon炸弹摧毁的。1945年,美国研制出更完善的Razon(Range and AzimuthOnly)制导炸弹,带有双通道指挥控制系统,只可惜问世得太晚,未能在二战中发挥关键性的作用。不过它在朝鲜战场上还是找到用武之地,一架B-29轰炸机每次可投掷8颗Razon,每颗炸弹的战斗部重2000磅(908千克)。美国航空制导炸弹中还有一个威力强大的Tarzon家族,是在12000磅(5448千克)自由落体炸弹弹体的基础上研制的,曾在朝鲜炸毁过六座桥梁。

然而,统计数字无情地报告这样一个事实:无线电制导炸弹在没有敌人干扰的靶场环境中,命中率也不超过0.07~0.09。其实这不足为奇,大口径航空炸弹需要从高空投掷,于是将繁重的任务全压在武器操作员一个人身上,他需要通过目测确定炸弹与目标之间的距离,因为当时还没有办法通过设备向他提供这一数据,这样距离的判断与发射时机的选择全由操作员自己来决定,这种技能来自于日常训练和个人控制导弹的水平。然而要想培养出一名优秀的操作员是非常不容易的。认识到这一点后,美国人对无线电制导炸弹的热情渐渐冷淡,决心改变思路,而苏联人也在不久后改弦更张。

[编辑/秦蓁]endprint

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