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发布时间:2020-05-16 05:55:52

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作者:罗振

出版社:河北科学技术出版社

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空中多面手:特种飞机

空中多面手:特种飞机试读:

前言

人类社会进入21世纪以后,和平与发展成为主题,世界多极化和经济全球化的趋势日渐明显。但是,我们知道,一个国家崛起的标志是综合国力的强大,而军事力量的强大是综合国力强大的重要特征之一。在国家崛起过程中,军事力量一方面维护国家主权、安全和领土完整,另一方面要维护国家战略通道的安全,如领海、领空的安全、通畅,保证国家战略物资的需求通道不被外部势力阻断。还有一个重要作用是通过战争来达到政治目的。从历史看,一个超级大国的崛起往往伴随着战争,如19世纪时的英国,二战后的美国,都是通过战争打败竞争对手,然后走上世界政治舞台的中心。

当今世界,综合国力特别是军事能力还是通过军事武器装备来衡量。武器的历史可以追溯到人类刚刚学会使用石块和木棒的时期。在那个时候,人类为了自身的生存,手中的猎食工具很可能在某些场合变成了同类相残的武器。但是,武器及武器技术迅猛发展却只有几百年的历史。

历史的车轮滚滚向前,科技的发展日新月异。那些原本为研究武器而获得的大量科技成果,正在一天天为我们的文明社会服务。打开潘多拉盒子的巨人们,却极力反对核武器和核战争。如今,核能的和平利用为人类带来了莫大的福音。

每一件军事武器都是人类凭借智慧,运用科技所创造出来的,它是科技之美的化身,体现着现代前沿科技的魅力;它是力量之美的化身,人们凭借自己之力创造出了具有无比强大威力的器具;它是韬略之美的化身,凝聚着人类博大精深的智慧与知识。

为了让青少年朋友更透彻地了解武器的秘密和各国尖端武器知识,我们特编写了这套图书。本套图书从兵器爱好者入门知识、各种枪支、火炮、导弹、军用飞机、舰艇以及军用雷达等各方面入手,全面系统地向读者展示了世界精典武器知识。书中配有精美的图片,讲述武器背后感人至深的故事,对于青少年朋友和武器爱好者来说,这是一套值得收藏的图书。

这是一个了解世界兵器的窗口,一个圆你军事梦想的地方。本套图书旁征博引,分门别类地展示了世界各国具有代表性的兵器风貌,是一套提供给青少年兵器知识爱好者的军事科普图书,旨在为广大青少年提供一个全面了解世界军事武器发展情况的平台。希望本套图书能伴随广大青少年朋友健康成长,树立大志,报效祖国。编委会

第一章 军用飞机与战争

第一节 飞机在战场上的应用

然航空先驱者们在探索动力飞机的升力与阻力、平衡与操纵、发动机等方面已经取得了很多突破,但是还没有取得最终成虽功。令人感到意外的是,飞机的最终发明不是由国家财力资助的科学家,而是美国俄亥俄州一家自行车修理工场的修理工莱特兄弟。

一、伟大的创举:飞机的诞生

●莱特兄弟

1903年12月17日上午10点35分,在乌云笼罩的美国北卡罗来纳州基尔德夫尔附近的海滩上,传来了一阵发动机的轰鸣声,顶着刺骨的寒风,弟弟奥维尔驾驶着他们自制的“飞行者”1号飞机,歪歪斜斜地向前滑出。随即,它挣脱了地球的巨大引力,离开地面,腾空而起。12秒后,“飞行者”1号在距起飞点36.6米处降落,飞行高度在3~4米。在随后的一个半小时里,莱特兄弟轮流驾机进行试飞,且越飞越好。第四次飞行由哥哥威尔伯操纵,凌空跨过了260米的距离,持续时间为59秒。

当时在现场观看这一前无古人之成就的,还有莱特兄弟请来的担任目击者的五位朋友。基尔德夫尔海岸警卫站的一名叫做约翰·丹尼尔斯的雇员,在“飞行者”1号离地的瞬间,用相机将这一具有划时代意义的事件定格在历史的底片上。航空史学家们公认1903年12月17日这一天,是飞机诞生的日子,这是人类历史上第一次实现重于空气的、带动力的、有人驾驶的持续飞行,现代飞机完成机动飞行所必需的一些重要部件,在这第一架飞机上几乎都能找到。从这一天起,莱特兄弟开创了人类航空的新时代,他们的名字永远同飞机联系在一起。●莱特兄弟的飞行者1号

1908年,莱特兄弟终于迎来了他们飞行事业的转折点。弟弟奥维尔得到了为美国陆军做示范飞行的机会,而哥哥威尔伯则受邀赴法国和意大利进行航空表演。威尔伯在法国的表演大获成功,引起轰动。他曾驾机在空中持续飞行了2小时20分钟。对此,法国人给予了高度评价,欧洲也随之掀起了一股航空热潮。这一年,兄弟俩组建了世界上最早的飞机制造公司之一。1909年,美国陆军从莱特公司购置了第一架军用飞机。同年,美国国会正式授予他们国会荣誉奖。

二、潜力无限:飞机与航空事业的发展

莱特兄弟的成功,大大刺激了人们的想象力,特别是一直在航空领域处于领先地位却又屡遭挫折的欧洲大陆,迸发了压抑已久的潜力,出现了新一轮飞机设计、制作和试飞的热潮。在短短的十年里,奇思妙想层出不穷,奇形怪状的飞机不断涌现,使人们大饱眼福,出现了单翼机、双翼机、三翼机,以及现代水上飞机的雏形。在这个时期,世界航空事业充满着新生命的无穷活力,并以惊人的速度发展。

最激动人心的是1909年7月25日,法国人路易·布莱里奥驾驶着他那架25马力的单翼机,成功地飞越了英吉利海峡。这一轰动性的新闻,标志着在重于空气的飞行器的开发、研制的竞赛中,欧洲已经超过了美国。

1910年3月28日,法国人H.法布尔在马赛附近试飞成功世界上第一架水上飞机,并把它命名为“水机”。飞机不但顺利升空,而且以每小时60千米的速度飞了约500米。这架飞机的水平安定面和升降舵位于机翼的前方,机身只是两根长梁,起落装置为三个平底的浮筒,机翼的上反角相当的大。该机停放在水面上,就好像一只振翅欲飞的野鸭子。因此,它的创造者H.法布尔开玩笑似的给其起了一个“鸭式”的名字。从此以后,这种前置尾翼的气动布局形式,便被人们统称为“鸭式”了。

看到了飞机不仅能在陆上、而且还能在水面上起落,有人便萌生了让飞机在军舰上起落的大胆念头,这样,飞机就能被远程航行的舰队带入遥远的深海之中,为舰队提供空中侦察等支援任务。于是,1910年11月,美国海军开始了在军舰上铺设特制甲板进行飞机起降的尝试,并取得了成功。特别是为了解决着陆这个难点,他们用飞机起落架的钩子正好钩住甲板上预先横起安置的长绳,绳端系有沙袋,起减速作用。飞机拖着沙袋在甲板上滑行一段短距离后就可停住了,现代舰载飞机正是按照这一原理在航空母舰上着陆的。●早期的飞机

中国也是航空事业起步较早的国家。1909年9月21日,年仅26岁的旅美华侨冯如驾驶着自己研制的飞机在美国奥克兰市郊冲上了蓝天,揭开了中华民族飞行史上的新篇章。冯如成为首位驾驶自制飞机上天的中国人,他设计出的飞机比美国莱特兄弟的“飞行者”和桑托斯·杜蒙的“14比斯”号晚不了几年,但首飞时的航程比他们的飞机都要远。1911年年初,为了“壮国体,挽权利”,他将自己创办的“广东飞行器公司——飞机制造厂”迁至故乡,发展祖国的航空工业。1912年8月25日,冯如在广州城外的燕塘驾机作飞行表演,因转弯过急,飞机失速下坠,不幸牺牲,年仅29岁。冯如牺牲后被安葬在广州黄花岗。1912年11月16日,中华民国临时大总统孙中山发布命令:从优照少将阵亡例给恤,并将事实宣付国史馆。冯如成为中国历史上第一个真正的“飞将军”。●冯如驾驶的飞机模型

水上飞机的发明家谭根,生于美国的旧金山。1910年,谭根从美国洛杉矶希敦飞机实验学校毕业,并获得驾驶员执照。同年7月,谭根研制出了一架带船形机身的水上飞机,并在美国举办的芝加哥国际飞机制造比赛大会,一举夺得水上飞机组冠军。他这架水上飞机比法国人亨利·法布尔研制的“鸭式”飞机的首飞时间仅晚4个月,但飞行性能明显优于法布尔的水上飞机。可以说,中国的谭根和法国的亨利·法布尔均是早期水上飞机的开拓者。●谭根的水上飞机

三、可怕的5分钟:一战中的飞机

1910年,墨西哥政府与革命军之间爆发了一场革命。墨西哥政府军和革命军各自从美国购买了一架飞机,用于侦察和监视任务。有一天,双方的飞机在空中执行任务时相遇,飞行员拔出手枪,互相追逐射击了大约5分钟,但都没有击中敌方,便各自飞开。虽然只是不引人注意的几声枪响,却从此打破了静谧的天空,它标志着飞机如同一头幼兽已长出了獠牙,即将变成一种可怕的武器。

1911年9月,意大利为了占领土耳其在北非省份的黎波里塔尼亚和昔兰尼加,发动了对土耳其的战争。当时,土耳其没有飞机,而意大利已经建立了一个拥有约20架军用飞机的飞机连。25日,当意大利飞机侦察土耳其军营时,遭到土军地面部队的步枪射击,其中一架飞机机翼中了3颗来福枪子弹,这是飞机首次遭到地面火力的杀伤。11月1日,意军飞行员驾驶“鸽”式飞机向土军投下了4颗各重2千克的炸弹,这是飞机作战史的首次轰炸行动。同时,意军飞机还进行了飞机的首次空中侦察照相、与地面无线电台进行通信联络、夜间侦察、夜间轰炸等行动。●法国的“瓦赞机”击落德机

1914年6月,第一次世界大战爆发。这时,已经出现了在飞机上配备专用武器的作战飞机,即在飞机机头处安装有一挺可活动射击的机枪,由专设的空中射击员进行操纵。1914年10月5日,法国飞行员约瑟夫·费朗茨和机械员兼观察员路易·凯诺驾驶“瓦赞”式飞机,在空中与一架德国的“阿维亚蒂克”式侦察机相遇,凯诺用机上携带的机枪当即将“阿维亚蒂克”式飞机击落,从而创造了世界空战史上首次用机载武器击落敌机的战例。然而,由于这些飞机在空战时必须由驾驶员和射击员合作完成攻击任务,二者之间的协同比较困难,且射击范围受限,因此还不是真正意义上的战斗机。

航空史学家认为:世界上最早的战斗机是1915年初由法国制造的“莫拉纳·桑尼埃”。它是一架机枪位于座舱前方,且枪管与发动机轴平行的作战飞机,其驾驶和射击均由飞行员一人独立完成。率先提出战斗机构想的是法国著名的特技飞行员罗兰·加罗斯。

第一次世界大战中,空战主要以单机格斗的形式出现。由于指挥和通信手段的不足,飞机一旦离开机场就基本上失去了控制,这就难以对空中作战实施有效的指挥控制和协调,但因此也给了飞行员以更大的自由表现机会。战斗结果除与飞机性能有关外,“王牌”飞行员的技术影响很大。协约国击落的3138架德国飞机中,有65%是被105名“王牌”飞行员击落的。法国的鲁内·保罗·丰克上尉在空战中共歼灭敌方飞机75架,成为协约国航空兵部队中居于首位的空中英雄。而第一次世界大战期间的头号王牌飞行员是德国的“红色男爵”曼弗雷德·冯·里希特霍芬骑兵上尉,击落飞机80架。1918年4月,里希特霍芬在与英国飞行员交手时坠机阵亡,英国人为他举行了隆重的葬礼。●一战德军飞机

但是,在一战中特别是在后期也出现了不同机群编队协同作战的雏形,如在1918年的法国马恩河地区会战中,协约国集中了1100架飞机。7月18日,协约国发动反攻,使用400架飞机支援第十集团军的步兵作战。400架飞机分成三个编队,按高度作层次配置:第一编队配置在2000米以上,主要对付德国的战斗机;第二编队配置在1000~2000米,执行对付敌侦察机的任务;第三编队在1000米以下活动,负责突击地面目标和敌人强击机。

四、独立空军的创建

●一战中德军的三翼机

自飞机诞生伊始,围绕着飞机是否具有军事价值就曾展开过激烈争论,其中对飞机的军事价值不乏全盘否定的人,如法国元帅福煦认为,飞机是“飞着玩,用于体育运动可以,但军事上没有使用价值”。但是,这种反对言论很快就随着飞机在第一次世界大战中的出色表现而消散。在4年的战争中,飞机取得了巨大发展。世界共生产了18.19万架飞机,投入作战的约10万架。不但飞机的性能有了质的提高,而且形成了轰炸、歼击、侦察等机种,组建了相应的兵种部队。空中行动由单纯的侦察、通信等战场勤务,发展为进行突击后方目标与战场目标、争夺制空权、防空、空战等多种作战任务,行动规模也由战术行动向大兵团作战发展,表现出了巨大使用价值和远大发展前途。

飞机空战的实践,孕育了对其军事应用的理性思考。第一次世界大战至第二次世界大战之间,是一个长达20年的相对和平时期,也是空军理论从奠基到蓬勃发展的重要时期。其中的代表人物是意大利的朱里奥·杜黑、美国的威廉·米切尔和英国的休·特伦查德。杜黑最早提出并系统阐述了“制空权”理论,米切尔竭力倡导“空中国防”观念,而特伦查德则在英国创建了世界上第一支独立空军。

1921年意大利将军杜黑《制空权》一书,主要观点包括:空军的出现彻底改变了战争的面貌,带来了一场军事革命;未来战争是总体战;制空权是战争胜利的前提条件,空中战场将是决定性战场;空军的优势在于进攻,必须集中使用;建设独立的空军;空军的出现改变了国家武装力量结构,陆海空三军组成国家武装力量整体等。当然,受到历史条件的制约,他的有些结论有的观点过于极端,如错误地否定了防空的重要作用等。然而,这丝毫也不能动摇其在空中作战和空军建设理论及其实践中的先驱者地位。●一战中意大利的飞机

空中国防的系统理论,最早是由美国的威廉·米切尔于1925年在《空中国防论》中提出的。他强调说:“一个国家没有完善组织和装备的空中力量就不能称其为强国。”认为空中国防在国防中具有决定作用,必须建立一支独立空军。与杜黑观点不同的是,他认为空军应主要通过摧毁敌人的经济体系,直接打击敌国平民,破坏敌方国家继续进行战争的物质基础,从而使对方屈服。另外,米切尔深深地感到空中力量对陆、海军作战行动的重大影响,他认为航空兵可以击沉任何水面舰船,从而使海上力量失去独立的战略力量地位。1920年6月,米切尔经过努力终于争取到国会批准进行公开试验,先后用飞机成功地击沉德国的潜艇和驱逐舰、巡洋舰、战列舰,从而动摇了战列舰在舰队中的核心地位,得出了“没有制空权就没有制海权”的结论,为开辟航空母舰的发展道路奠定了基础。●《空中国防论》封面

英国的特伦查德是一位实干家。他的理论著作并不出名,只有后期的《关于战争中的空中力量原则》等,但他把思想精华全部体现到了卓越的实践活动中。第一次大战期间,特伦查德除短期在陆军部担任航空总监外,大部分时间都在指挥英国驻法国的全部航空兵部队。他亲身体验到航空兵在战争中所发挥的作用,同时也深深感到分属海军和陆军的飞行队自成体系而形成相互掣肘的弊端。因此,他极力宣传并积极活动,终于在1918年4月1日,在英国建立了世界上第一个与陆军、海军并立的空军,特伦查德被任命为英国空军第一任司令官,开创了建立独立空军的先河。之后,加、澳、意、法、德等国于1920~1935年先后建立了空军。●特伦查德爵士

第二节 战争舞台上的“明星”:军用飞机

机自从在第一次世界大战中大规模运用开始,作为现代战争的一种新型武器,被广泛应用于战争的所有领域,发挥着越来越飞重要的作用。第二次世界大战,是飞机第一次被作为一种主战武器使用的战争,尽管当时大多数国家还没有建立空军,然而对飞机的使用,已经开始坚持集中使用的原则,赋予飞机重要的使命。

一、军用飞机与空中战场

●美军当年轰炸日本的原子弹原件模型

二战中,在亚洲大洋战场,美国海军和日本海军的航空母舰编队进行了海空大战。战争后期,美国陆军航空兵的重型轰炸机,向日本倾泄了数十万吨燃烧弹和两颗原子弹,将复仇的天火烧遍日本三岛,迫使日本当局无条件投降。比较二战中的所有武器,军舰、坦克、大炮等对战争的影响,没有一种能够与飞机相提并论。飞机不但主宰了空中战场,而且也成为对陆战场和海战场具有重大影响甚至是决定性作用的武器。●朝鲜战场上的波-2教练机与美军F-4U“海盗”相遇(资料图)

在战后局部战争中,飞机成为对战争影响最大的武器。第三次中东战争,飞机的空袭决定战争的结局,成为飞机一锤定音的战争。在朝鲜战争、越南战争、苏军入侵阿富汗的战争中,尽管飞机的使用并不能挽救美国和苏联失败的命运,但这并不能将战败的责任归结于飞机,只能归结于战争的非正义性。特别是朝鲜战争和越南战争,如果不是飞机的大规模使用,侵略者恐怕连体面结束战争的机会也找不到。●投弹中的美军轰炸机

20世纪80年代以后,飞机的战术技术性能大幅度提高,能力成倍增长,对战争的决定性作用开始充分显现。以色列摧毁伊拉克核反应堆、美军空袭利比亚等几次漂亮的外科手术式战争,只是飞机试图独立完成国家战争使命的小试牛刀。海湾战争是飞机主导的第一场大规模现代战争,38天的战略空袭,就取得了第二次世界大战中英国空军和美国航空兵对德国五年战略轰炸所没有取得的效果,通过对伊拉克一线部队毁灭性杀伤和对大量重要目标摧毁,已经完全制服了伊拉克的统治者。就在不少人仍然怀疑飞机对战争的决定性作用,大谈海湾战争没有普遍性的时候,飞机在科索沃上演了一出独角戏,独立完成了北约的政治使命。之后,飞机在阿富汗战争和伊拉克战争中的表演,使世人再不敢怀疑它的能力。飞机已经成为当代战争舞台上的主角与明星。

二、空军应运而生

空军是以飞机为主战武器,在空中完成国家军事斗争使命的战略军种。可以说,没有飞机,也就没有空军。空军是在第一次世界大战中飞机大规模用于战争后诞生的。●二战中德军轰炸机

第一次世界大战中,德国为了限制英国海军的行动,制定了轰炸英国东海岸目标的计划。1915年到1916年,德国主要使用飞艇空袭英国。由于飞艇损失率达68.2%,从1917年起,德国改用专门组建的第三联队的23架哥塔式轰炸机对英国本土进行持续轰炸,并将轰炸目标扩大到伦敦等城市。●二战中保卫英国的飞机●活塞式飞机

从1915年1月19日至1918年8月5日,德国出动飞艇208艘次、飞机435架次空袭英国。其中飞机空袭52次,飞艇空袭51次,共投弹3000吨,造成1300人死亡,3000人负伤,损失达300万英磅,引起了英国民众的恐慌,很多人逃离城市,史称这次空中战役为“第一次不列颠之战”。

在抗击德国的空中进攻作战中,虽然英国各航空部队英勇作战,但由于皇家飞行队和海军航空队各成体系,指挥分散,力量不能集中,防空作战无法取得应有的效果,引起民众的不满,民众要求成立一支统一指挥的部队对德国进行报复。1918年4月1日,英国皇家飞行队和皇家海军航空队合并,成立了与陆军、海军并列的独立的军种——英国皇家空军,由空军的创始人之一的休·特伦恰德少将任空军参谋长。

英国率先建立了世界上第一支空军,这无疑是一个伟大的创举,是对空军建设乃至整个军队建设的巨大贡献,不但极大地促进了空军的发展,而且使军事力量的结构更加健全,把国家军事力量稳固地置于陆、海、空军三足鼎立的基础之上。一直到今天,军事力量结构仍然基本如此。

飞机在战争中的作用不但提升了空军的地位,还使空军成为诸军种协调发展中处于优先地位的军种。飞机是新型武器,空军是个年青的军种,是个充满活力的军种。在杜黑的《制空权》理论中,提出要优先发展空军的观点,逐渐得到世界多数国家的认识。第二次世界大战结束之后,空军独立军种地位得到普遍认同,空军作为新建立的军种,得到了优先发展。在核战争时代初期,轰炸机作为核武器的唯一载体,更加稳固了空军优先发展的地位。在拥有核武器的美国、苏联、英国、法国等国家,战略空军的发展受到高度重视。在短短十年时间,美国把空军的军费从1.27亿美元增加到189亿美元,相当于当年陆海军军费的总和。当洲际、中程运载火箭出现后,美国与法国把陆基导弹部队编在空军。未来战争的发展趋势,是在陆地、海洋和空中以及外层空间和信息空间进行,需要平衡发展武装力量各军种。但由于武装斗争的重点转向太空领域,所以空军在诸军种协调发展中仍处于优先地位。●喷气式飞机

第三节 空中斗士:未来特种飞机

顾飞机漫长发展的历程,远远超出了当年人们的想象。虽然准确地预测未来比较困难,但通过对当前各国的预研情况和相关回资料的分析,可以肯定地说,大量航空高新技术的涌现和发展,将推动军用飞机产生革命性变化,21世纪军用飞机的面貌将大为改观,作战效能成倍提高,并以崭新的姿态出现在世人的面前。

一、综合化

●F-35隐形战斗机

由于陆、海、空军等各军种和各个部门都在积极发展自己所需要的飞机,因此随着时间的推移,飞机的种类和型号越来越多、越来越杂乱,技术标准不统一、应用不兼容的问题日益突出,这在三军联合作战成为大势所趋的情况下,对联合指挥、协同、管理、维修带来了很大困难。为此,各国都开始注重统筹规划研发活动,走模式化和一机多型的路子,努力开发集多种功能于一体的综合性更强的飞机,从而精简型号、增强通用性和适用性,并节约经费和缩短研制周期。当然,由于各军兵种对未来战斗机的要求不尽相同,将各种不同类型的飞机综合在一个方案上,在设计上会带来许多矛盾,这在过去是无法想象的,而现在随着航空技术和设计手段的进步,这一构思已逐步成为现实。

例如,美国三军合作开发的JSF(Joint Strike Fight)三军通用联合攻击/战斗机(其军用编号为F-35),是一种采用模块化设计的隐身多用途飞机,可以在一条生产线上,为空军、海军和海军陆战队制造三种外形基本相同,但起降性能和起降方式差异很大的飞机。根据要求,这三型飞机的一些大部件应能调换或拆除。例如,可将短距起飞/垂直着陆型的STOVL型飞机改装为空军的CTOL型,或组装出海军的CV型。●JSF舰载型●E-10●EC-130电子干扰机

美国空军为进一步缩短打击链的时间(即对目标发现、跟踪、定位、攻击决策的时间,要求在10分钟以内),曾于2001年出台了E-10“多传感器指挥与控制飞机”计划,拟把目前的E-3预警机、E-8“联合星”雷达监视飞机、RC-135电子信号侦察机,甚至把EC-130电子干扰机、EC-130E战场指挥与控制飞机和E-4全国机载作战中心等设备安装在波音-767飞机上,成为一个综合的多传感器平台,反映了集侦察、预警、指挥、电子干扰等功能于一身的军用飞机向综合方向发展的趋势。

二、无人化

●“太阳神”无人机

无人机(UAA)是军用飞机今后的重点发展方向之一。无人机可执行战场侦察监视、通信中继、电子干扰、诱饵佯动掩护、战果评估、反辐射攻击、识别和打击地面机动目标等多项任务。其优点,一是可完成危险性较大的任务,避免了人员伤亡;二是成本低(约为高级战斗机的1/3),耗油少,放飞、回收、后勤及技术保障比较容易,可大批生产;三是体积小,发动机功率和噪声低,红外辐射信号特征弱,超低空飞行能力强,难以被发现和击落,特别适合于争夺低空制空权;四是不存在飞行员疲劳驾驶和过载难以承受问题,机动灵活,续航时间长。如美军正在研制的“太阳神”等型号的无人机,利用太阳能推进技术,其续航时间和高空飞行距离在理论上几乎可以达到无限。目前,无人侦察机等的技术已经比较成熟,今后随着智能化程度的提高,还将出现无人预警机、无人战斗机等,无人机将具有与对方作战飞机进行空中格斗的能力。如美国正在研制由JSF战斗机改装的“无人驾驶战术战斗机”(UTA),可3架以上为一组在F-22战斗机控制下进行空战。2009年10月,美军派出“死神”无人机进入印度洋水域上空巡逻,配合各国反海盗舰艇行动。该机长约11米,翼展约20米,大小与F-16战斗机接近。续航能力达16小时,可挂载10余枚制导炸弹和导弹并配有先进的导航系统和雷达装置,更利于精确打击目标。美军官员说,“死神”无人机从一开始就是作为“搜索-攻击”性质的战斗武器设计的。●“死神”无人飞机

目前,军用无人机已普遍装备到美国各军兵种的旅、营单位和特种部队的作战小分队。无人机的放飞权,已下放到了陆军的连队一级。智能化的军用无人机的出现,给空中突防和地面防空作战提出了完全不同于传统的新概念。西方一些专家认为,经过不断发展之后,无人驾驶战斗机可执行大部分空袭任务,再加上巡航导弹的大量使用和地地导弹的不断发展,无人化空袭有可能形成一定规模,这将大大减小进攻一方发动空袭的后顾之忧。●以色列微型无人机

三、隐形化

未来的各种飞机甚至巡航导弹,或多或少地都会进行隐形设计。隐形飞机主要的优点,一是独立作战能力强,对作战支援飞机的依赖性小,一般情况下除加油机外无需电子干扰机和其他战斗机伴随支援;二是可进行中、高空突防,安全度高。长时间低空和超低空飞行,飞行员精神高度紧张,对飞行技术和飞机性能要求都较高,而中、高空飞行既降低了危险性,亦有利于增加航程和续航时间;三是可飞临目标区上空投放弹药,提高了打击精度,降低了附带杀伤。由于隐形飞机对人的目视来讲是非隐形的,在昼间执行空袭任务的风险要远大于夜间,所以隐形飞机常常利用夜晚掩护出动。

目前的隐身技术,虽已使作战飞机的攻防能力大为改观,但仍有许多不足之处。如现代隐身作战飞机的所谓“低可探测性”,主要是指它们在某些微波波段难以被敌方雷达等探测设备发现,但在红外波段和可见光波段,它们仍属“高可视性”的飞行器,易被肉眼、光学探测器和红外阵列探测器所“看”到。要想让隐身战斗/攻击机在昼间也能进行突防、精确对地攻击等任务,必须完善其“全频谱”隐身性能,使之成为“低可视”的。因此,除了需要进一步改进此类飞机对米波、微波波段的雷达隐身性能外,研究重点应扩展到全机的红外隐身和目视隐身方面。

为了使雷达、红外探测器、光学探测器、激光探测器和肉眼均难以发现作战飞机,目前的发展途径有两种:一是实验研究可同时应付几种频谱的多层或多功能隐身涂料。分别具有可见光隐身、红外隐身和雷达波隐身特性的涂料早已有之,但要将它们综合在一起,用于“全频谱”隐身则非常困难。为此,需仔细研究各种涂料之间的相互影响,尽量减少不必要的干扰。当然,最理想的是能够研制出涂层薄、重量轻的单层“全频谱”隐身涂料或薄膜。从目前的发展情况看,实现这一目标亦是完全可能的;二是发展导电涂层、放射性同位素涂层等新型的涂料。将某些放射性物质(如锶90)覆盖在机体上,在高速飞行状态下它们可使飞机表面附近的局部空间发生电离,形成能吸收雷达波的等离子体。此种人造的等离子屏可以在很宽的频带范围内吸收和散射绝大部分雷达波,因此这种方法使用简单且不用改变飞机气动外形,即使是普通的作战飞机,其飞行性能和隐身性能也会有相当大的改善。

四、智能化

随着计算机技术、机载探测技术、数字通信技术、语音识别技术、各种应用软件技术等趋于成熟,军用飞机智能化水平大大提高。飞机可以自动地进行全方位搜索和探测并自动显示、记录、报告目标位置;当有导弹来袭时,安全系统就会立即报警,同时显示威胁的性质、方位、距离和所采取的对抗方式;故障显示系统则可自动诊断电子系统和机械系统的故障,甚至能预报即将发生的故障,并显示出应采取的防范措施。

以往飞行员驾驶飞机主要是靠眼看、耳听,用手和脚操纵,而座舱内的仪表手柄、开关、操纵杆达数百个,遇到紧急情况和复杂环境,需要做出迅速反应时,难免顾此失彼。为解决这一问题,一些发达国家正在用触摸式、感应式开关取代众多的机械手柄,并积极发展声控、眼控、脑控先进控制系统。例如,飞行员可以用眼睛的目光锁定出现在显示器上的目标,或调出其他信息;用超导试验头盔已可测出大脑思维活动产生的电磁场的变化,测出飞行员的疲劳和超载情况,并能对飞行员因大过载而引起的晕厥和缺氧进行告警等。

为了在复杂情况下减轻飞行员的负担,未来战斗机上将配有一名数字化的“计算机副驾驶”。这位“副驾驶”可执行和“接管”许多工作,如主动控制飞机的各个活动翼面的偏转,使飞机作稳定或机动飞行;及时调节机翼的前、后缘机动襟翼,使翼型根据不同的飞行状态和速度自动改变弯度,以获得最佳的性能和经济效益;帮助机上乘员监控机载各系统的工作,应急处理突发情况,为飞行员提供航路修正参考、敌情分析、武器选择、话音告警、飞行状态控制等。随着数字化的“计算机副驾驶”日渐成长,在大部分时间内,飞机将由计算机来驾驶,这使飞行员越来越像是个监督员,而不是操纵员。随着飞机智能化的提高,有人驾驶的战斗机就会转变为无人驾驶战斗机了。

另外,飞机的表面蒙皮也开始拥有了“智能”。科学家们正在研究把微型传感器、微处理器、光纤、压电材料等植入飞机的复合材料蒙皮和承力结构中,使之能感受外界的声、温、压、电、磁等的变化,根据飞机的速度、流场的变化做出反应,如借助密布于机翼蒙皮上的传感器网,“感觉”翼面上各部位的压力,然后把数据传送给计算机,计算机经过测算后再控制安装在翼内的作动筒或压电作动器,不断改变机翼上下表面的曲率,使之自动适应飞行的环境。●无人驾驶战术战斗机

第二章 火眼金睛——侦察机

第一节 侦察机的成长之路

察机是第一种专业军用飞机,它的使命是从空中获取情报,是现代战争中的一种主要侦察工具。按进行任务的性质,分为战侦略侦察机和战术侦察机。战略侦察机一般具有航程远和高空、高速飞行性能,用以获取战略情报,可用轰炸机、运输机改装,也可专门设计制造。战术侦察机通常具有低空、高速飞行性能,用以获取战役战术情报,通常用战斗机改装而成。

一、侦察机的诞生

●侦察机

空中侦察机是随着热气球在战争中的应用而出现的。1794年,法国军队建立了世界上第一支军事气球分队,主要执行战场侦察任务。在两年后的弗勒鲁斯战役中,法军利用系热气球载人对敌军阵地进行目视侦察,为法军的胜利作出了贡献。1839年,照相机发明。1859年,奥地利发动了入侵萨地尼亚的战争,法军与萨地尼亚王国军队在费尔索里诺与奥地利军队决战时,法军利用系热气球并使用20年前发明的照相技术,从空中对奥地利军队的阵地进行了照相侦察,提高了气球在军事上的价值。在美国的南北战争中,气球也被用作侦察的工具。飞机研制成功后,人们首先想到的是利用它进行空中侦察。为此,飞机发明人美国的莱特兄弟特意给美国陆军部写信,预测飞机在侦察中的作用,以获得军队对飞机发展的支持。1910年6月9日,法国陆军的玛尔科奈上尉和弗坎中尉驾驶着一架亨利·法尔芒双翼机进行了世界上第一次试验性的侦察飞行。这架飞机本是单座飞机,弗坎中尉钻到驾驶座和发动之间,手拿照相机对地面的道路、铁路、城镇和农田进行了拍照。在随着气流上下颠簸的飞机上进行拍照,其效果之差可想而知。然而,这一举动预示着空中照相侦察即将开始。1911年意土战争期间,意大利飞行队使用布莱里奥式飞机对土耳其军队不但进行了昼间目视空中侦察,而且在2月23日,皮亚扎上尉利用固定在飞机座椅上的蔡司硬片照相机进行空中照相侦察。●侦察气球●近代复制的布莱里奥飞机

这种照相机在一次侦察中只能曝光一次,拍摄一张照片,但这毕竟是照相侦察的开始。另外,意军还进行了夜间空中侦察。一直到第一次世界大战初期,侦察始终是飞机的主要职能。可以说,侦察机是军用飞机最早产生的专业机种。

二、侦察机的发展

第一次世界大战后,侦察机成为军事强国的一个重要机种,得到保存与发展。以美国为例,第一次世界大战后,航空兵进行大裁减,到1921年,军用飞机1500架,其中,侦察机100架,可见军事强国对侦察机的重视。第二次世界大战期间,侦察机获得了长足的发展,主要表现在以下几个方面:

第一方面主要参战国研制了各种专业的侦察机。在第二次世界大战中,侦察机作为当时最先进的侦察武器,受到了主要参战国的高度重视,研制了很多型号的侦察机,大量生产,以满足日益发展的作战需求。侦察机的研制,基本上都是在同型的轰炸机、运输机、战斗机基础上改装的,几乎每种轰炸机、运输机、战斗机都有其侦察型,其性能与第一次世界大战相比有了长足进步。●朝鲜战争中我军缴获的美国L-5侦察机

第二方面是机载侦察设备有了很大发展。根据任务不同,侦察机少则装备1台航空相机,多则装备几台,并配备了几枚甚至十多枚照相弹和其他相关设备。照相机性能也有了相应提高,不但可以垂直照相,还可以倾斜照相,这无疑大幅度增加了照相侦察的范围。大战后期,雷达和电子侦察设备已经研制成功,可以对敌方的雷达和无线电发射装备进行电磁侦察。

第三方面战术战役侦察与战略侦察分工更加明确。通常情况下,战术侦察机由战斗机改装而成,活动范围较小,但飞行速度较快,灵活机动。战略侦察机通常都是在轰炸机或运输机基础改装的,机载侦察设备多,活动距离远,可以对敌战略后方进行侦察。

三、冷战时期侦察机的发展

●U-2侦察机●SR-71侦察机

第二次世界大战结束后,早就潜伏在反法西斯盟国内部的意识形态不同引发的矛盾立即浮出水面,以美国为首,与西欧诸国成立了北大西洋公约组织,以苏联为首的东欧诸国建立了华沙条约组织,开始新的争霸世界的斗争,其中,通过侦察掌握对方的秘密,就成为争霸斗争的前提条件和重要内容。当时,航空侦察与其他侦察手段相比具有得天独厚的优势。一是由于当时防空体系不完善,侦察机可以很容易进入别国领空进行侦察;二是航空侦察覆盖的范围大。以光学照相侦察为例,将1架视角为20°的照相机,装在3000米高空的侦察机上,1张照片能拍摄约1.2平方千米的地表面积,这在当时是非常先进的。侦察机的这种优势,促使军事强国竞相发展。

冷战时期,侦察机获得了快速发展。主要表现在以下几个方面:

第一方面,在20世纪50年代,随着作战飞机的喷气化,在各种作战飞机基础改装了各种型号的侦察机,飞行性能显著提高,飞行速度超过音速,机载侦察设备也有很大改进。拍摄目标后几十秒钟就能印出照片,并可用无线电传真传送到地面。还出现了一些专门研制的侦察机,其中最著名的美国的U-2侦察机。20世纪60年代,研制出3倍音速的战略侦察机,如美国的SR-71侦察机,其最大飞行速度超过3.5倍音速,实用升限达25千米左右,照相侦察1小时的拍摄范围可达15万平方千米。以“火蜂”为代表的第一代无人侦察机开始投入使用。冷战后期,侦察机的发展主要体现在无人侦察机上。美国、以色列等研制了大量小型无人侦察机,在局部战争中大量使用。侦察卫星投入使用后,其活动不涉及非法进入别国领空的问题,在活动范围上比侦察机更加优越。●“火蜂”无人侦察机

第二方面,专业性更强的侦察机研制成功并成为侦察机的主战机种。冷战时期,更加专业的侦察机不断问世,其中具有代表性的是美国的U-2和SR-71。这两种侦察机都有着特殊的气动结构,既不同于战斗机,也不同于轰炸机和运输机,是专门适应空中侦察需要而设计的。●侦察卫星

第三方面,侦察机分工更加明确,发展成为一种系统。冷战时期,侦察机被明确划分为战略侦察机与战术侦察机。战略侦察机的特点是飞行高度高,航程远,载有复杂的航摄仪和电子侦察设备,能从高空深入对方国土,对军事和工业中心、核设施、导弹试验和发射基地、防空系统等战略目标实施侦察。典型的战略侦察机有美国的U2和SR-71,苏联的图-95侦察机等。图-95是战略轰炸机的侦察型,最大航程为1.2万~1.4万千米,主要侦察设备包括:无线电侦察仪、雷达侦察机2部、作用距离250千米的侦察与传真设备、航空相机、特种摄影机、低空倾斜摄像机等。战术侦察机大多是现役战斗机的改型,例如中国的歼侦-6、美国的RF-4C、苏联的雅克-25P等,机上加装了航摄仪和图像雷达,能对战线的对方一侧 300~500千米纵深范围内的兵力部署、地形地貌实施低空、中空或高空侦察。苏联的米格-25P战术侦察机能以2.8倍音速在2.7万米高空进行战术侦察。●图-95改型侦察机图-142●韩国配备的RF-4C型侦察机

第四方面,侦察设备越来越先进。冷战时期,侦察机的主要装备从早期的光学照相机,发展到红外、电子等各种传感器;雷达也从早期的地形雷达发展为功能更强大的、能够在各种条件下使用的合成孔径雷达。并且,随着数字链等传输手段的使用,侦察机侦察到的信息能够及时地传输到地面控制中心、指挥机构或作战飞机等武器平台,提高了情报运用的时效性,促进了作战方法的变革。●米格-25 P电子侦察机

四、侦察机的未来发展

●美国RC-135侦察机

自从侦察卫星等航天侦察装备问世后,以有人驾驶侦察机为主的航空侦察装备在空中侦察中的主导地位受到极大冲击,但航天侦察装备并不能取代航空侦察装备。由于航空侦察具有时效性强、机动灵活等显著特点,不仅能在短时间内同时发现大量的各种目标,向各级指挥官提供实时的战场情报信息,而且还可对目标进行跟踪识别,直至目标被摧毁,所以,侦察机在现代局部战争中的作用越来越明显,并对作战胜负产生巨大的影响。

未来一定时间内,有人驾驶侦察机将继续发展使用。如美国的U-2、RC-135等将继续进行技术改造,以满足不断发展的需要。其他国家用战斗机、轰炸机、运输机改装而成的侦察机也将得到继续发展。有人侦察机继续发展的同时,无人侦察机将进入更加快速的发展期,出现以下特点:

第一,小型无人侦察机继续发展,将成为战术侦察机的主力机种。无人机的小型化已经成为无人机发展的一个基本特点。无人机由于没有飞行员驾驶,因此与飞行员有关的一切设备与空间都可以省略,这必然会大大减少无人机的外形尺寸。机身长1~2米或2~3米,翼展长2~3米的无人机已经成为无人机的一种基本形体。无人机小型化仍然是无人机未来的一种发展趋势。根据有关资料统计分析,从1990年到2010年,世界小型无人机的数量以每十年翻一番的速度发展。1990年为2.5万架,2000年已经超过4万架,超过全部有人飞机数量的一倍以上,其中,小型无人侦察机占相当大的比重。在能够满足完成任务需要的前提下,无人机外形尺寸越小,就越符合战争的游戏规则。外形尺寸小,意味着所需要的原材料少,使用过程中的消耗少,这就意味着无人机使用的效费比高,符合战争的节约原则。小型无人侦察机如美国的350型中低空无人机、短程无人侦察机如以色列的“先锋”、美国与以色列联合研制的新一代“猎犬”等和近程无人侦察机如以色列的“微V型”无人机。●小型无人机●微型无人机

第二,微型无人侦察机将进入实用化。目前,无人机的微型化已经取得了重要进展,若干种型号的微型无人机即将走进战场。这些无人机,其机翼只有十几厘米,重量不超过100克,最轻的只有10克,充其量只有一只小鸟般大小。这种微型无人机,在未来战争中将开辟一个新的战场——微观战场。这种战场是陆军单兵、班、排等最基本作战单位的战场,是这些作战单位周围数十米、数百米至数千米的战场空间。这个范围,虽然是人的目力所及的,但在战争的复杂环境中,却往往又是人的目力所难以认知的。传统的军事侦察卫星、侦察机虽然对战场进行不间断的监视,但对这么细微的战场环境却往往无能为力,即使有能力监视,也不可能及时将有关信息传送给最基层的作战单位与士兵。微型无人机将改变这种状况。这种大小犹如鸟儿的无人机,将随身携带在士兵的身上。在需要的时候将能够随时升空,仔细观察监视眼前的战场,并将情报直接传送给士兵。有了它,未来的士兵将像现在的中高级指挥员一样对战场情况一目了然。微型无人机的另外一种用途就是进入其他侦察设备甚至人无法进入的指挥所、重要武器的研发车间等核心目标内部,侦察敌人的作战计划和重要武器的研制资料,直接窃听敌人指挥所内部的谈话,甚至嗅取有关具有大规模杀伤力的生化武器的“气味”。在有如小鸟般大小无人机即将装备部队的同时,已经有人研制只有马蜂大小的无人机,纳米技术将为研制更小的无人机提供技术支持。届时,有如昆虫般大小的飞行器将出现在战场上,并将彻底改变战场的微观世界。●“捕食者”无人机●“全球鹰”无人机

第三,大型无人侦察机将进一步发展。军事强国在研制小型、微型无人侦察机的同时,并没有放松研制大型长航时多用途无人机。因为只有大型无人机,才能具有较大的承载传感器、武器和燃油的能力,也才能在空中长时间飞行,进行战场监视、侦察等多种任务。正是战争的需求才引发了无人机的这一个重要发展,研制出了“捕食者”、“全球鹰”这样翼展达到数十米的、飞行高度达到1.2万米以上甚至2万米以上、续航时间达到40多个小时的多用途大型无人机。美国研制的翼展为6米“吊扇”侦察机,滞空时间长达96个小时。●“曙光女神”假想图

美国还在研制以太阳能为动力的太阳能无人机,其发展前景是在3万米以上的高空活动数十天甚至数月时间。高空长航时无人机,使用起来比军事卫星灵活,价格便宜,能够尽可能地接近作战区域,获取比军事卫星更加精确的目标图像与其他情报。长航时是大型无人侦察机追求的一个重要指标。

另外,据有关媒体报道,美国还在研制高空、高速的“曙光女神”无人侦察机。该机可能使用液态甲烷燃料,飞行速度达到5马赫,飞行高度可达创纪录的3.6万米,经过空中加油后,可以飞抵全球任何一个地方实施空中侦察。●“太阳神”无人机采用太阳能动力

第二节 侦察机的特点及分类

察机是专门用于从空中获取情报的军用飞机,是现代战争中的主要侦察工具之一。它和别的机种一样,也具有显著特点及不侦同的分类方法。

按照侦察任务的性质,侦察机可以分为战略侦察机和战术侦察机。

海湾战争期间,RC-12系列侦察机参加了实战,对伊军通信系统侦察、测向、定位,并将情报在第一时间内发往地面部队。然而,该机尽管性能卓越,但是复杂的电子设备导致人员操纵起来址分不便,失事在所难免。2001年3月26日,一架RC-12在施瓦本格执行例行训练时坠毁。●美国RC-12侦察机

一、战术侦察机

●RF-84侦察机

战术侦察机是对战场和战区目标实施侦察的飞机,多利用战斗机加装侦察设备而成。

第二次世界大战结束后,随着以苏联为首和以美国为首的两大阵营的形成,整个世界由直接对抗进入冷战状态。为在未来的军事冲突中赢得主动,苏美两国都在不遗余力地进行着军备竞赛。为了摸清对方的底细,抢得先手,双方都不约而同地启动了强大的谍报机器。而航空侦察以其独特的优势,赢得了双方的青睐,成为主要的情报获取渠道。这一时期问世的许多轰炸机、战斗机都被改装成侦察机。比如,美国的RF-84、RF-86、RF-101和RF-104等战术侦察机都是由战斗机改装而成,加入了谍报大战。●RF-101侦察机●RF-104侦察机

TR-1A是美国洛克希德公司以U-2R为基础,加上先进合成孔径雷达系统、机载测视雷达和大量增加内部油箱油料容量的产物,总重很高。该机主要用于侦察东欧地区战略部署,在平时、危机时或战时,支援美国及其盟国地面部队和空军部队作战。该机能在敌境外利用各种机载设备不分昼夜连续观测敌境纵深有辐射和无辐射目标。●TR-1A高空战术侦察机

战术侦察机的主要任务是对敌方纵深300~500千米范围内的兵力布置、火力配备、地形地貌以及己方飞机对敌攻击效果等进行侦察,以协助战役指挥员了解敌情和制订作战方案。●RC-12侦察机

RC-12是为美军担负特种任务的电子侦察机,其主要任务是截收通信情报、对目标定位、中继通信,并把接收到的有价值信号传输到地面进行综合分析处理。该型机不仅能侦测敌方通信和雷达阵地,而且能连续监视移动目标并自动绘出瞬时坐标。

二、战略侦察机

战略侦察机是为战略决策而搜集敌方战略情报的专用飞机。在和平时期和冷战时期,战略侦察机的作用非常大,直到卫星精度大幅度提高后才逐渐被人淡忘。战略侦察机的特点是飞行高度高、航程远,能从高空深入敌方领土或沿边界飞行。装有复杂的航摄仪和电子侦察设备,可对敌方的军事目标和工业区、核设施、导弹基地和试验场、防空设施等战略目标实施侦察,获取情报供高级军事和行政部门作决策参考。如美国的U-2、SR-71高空高速战略侦察机就具有上述特点及装备。●美军SR-71侦察机

无独有偶,冷战时期苏联也研制了一种类似美国U-2的高空侦察机。●M-17侦察机

为了保证能在空中长时间飞行,M-17也有一对很长的机翼,类似于滑翔机的翼形,极具弹性。但起飞和降落穿越气流大的区域时非常危险,极易使机翼折断。M-17的设计者考虑到这一因素并进行改进,因此飞行可靠性优于U-2。苏联解体后,M-17被用于民用,进行高空试验。●RC-135侦察机

RC-135侦察机是美国空军最先进的战略电子侦察机之一,被美国空军视为与新一代军事侦察卫星和远程无人驾驶飞机并驾齐驱的美军21世纪最重要的侦察工具。擅长在目标国沿海地区实施侦察行动,它在执行侦察任务时最大的优势就是无需进入敌国领空或者过于贴近敌国领空,在公共空域中即能进行侦察活动。也因为如此,RC-135并没有配备武器系统。

第三节 经典侦察机

世纪90年代以来,世界战略格局发生了重要变化,开始向多极化发展。随着信息技术的快速发展,人类社会加速由工业20时代向信息时代转变。战争作为社会的重要组成部分,也由机械化战争加速向信息化条件下战争演变。社会与世界战略格局、战争形态的演变对侦察机的发展提供了新的机遇与挑战。在侦察机中,涌现出了很多性能卓越的机种,我们一起了解它们。

一、Hs126侦察机(德)

●Hs126侦察机

Hs126型飞机是德军在第二次世界大战初期最重要的战术侦察机和炮兵校射机,参加了所有德国战场作战,是德国亨舍尔公司以早期的Hs122型飞机为基础,为陆军协同作战和短程侦察而设计的,一共制造了600架。1941年以后Hs126逐渐被Fw189飞机替代,退居二线。●Fw-189侦察机

Hs126飞机于1938年春季交付德国空军。1939年9月,共计有13个装备Hs126侦察机的战术侦察队参加了入侵波兰的闪电战。战争中,Hs126主要被用来执行地面攻击和战术侦察任务,由于受到的反抗较小,损失不大。

1942年以后,随着新型飞机Fw189的出现,H126飞机主要被用S做滑翔机拖曳机使用,但也装备个别执行夜间和近距离支援作战任务的部队。

二、“埃格雷特”侦察机(德)

●“埃格雷特”侦察机“埃格雷特”是由美国E设备股份有限公司和德国格罗布与加雷特公司研制的多用途涡轮螺旋桨式高空侦察监视飞机,它的名字就是由这三个公司的字头加上RE拼写而成的。该机研制于20世纪80年代上半期,1987年4月开始出现在公众面前。“埃格雷特”是作为美德空军一种低成本高耐久力的侦察平台而设计的。在美国被称为“资深监护人”;在德国则被称为“空中远距离基本侦察系统”;对外宣称是用于环境检测和条约核查,由此可见其保密程度。“埃格雷特”共制造了5架,其中1架为单座验证机,3架为单座生产型,1架为双座教练型。在经过评估期后,两名美军飞行员认为“埃格雷特”不能满足他们的要求,从那以后,“埃格雷特”成了一种成功的特制高空研究平台。

三、“海象”侦察机(英)

●英国“海象”侦察机“海象”是休泼马林公司在“二战”前夕研制的水陆两用侦察机,该机于1936年6月21日进行了首飞,曾广泛装备于英国海军的各种大型战舰,总产量为740架。

虽然和“喷火”战斗机出自同一家公司,但在“海象”侦察机身上看不出半点“喷火”精致秀美的样子,外形笨拙、速度缓慢,飞行时活像一头上了岸的“海象”,这个比喻倒成了对它最贴切的形容。“二战”期间共有162架“海象”侦察机供英国皇家海军和英联邦海军使用。战时,“海象”通常担任侦察或搜救工作,被称作“捡球手”,曾营救了许多被击落的机组人员。部分还被安装了反潜雷达,充当反潜机使用。

由于“海象”的速度极慢,在空中作战时,常会沦为敌方战斗机的猎物,任何战斗机在空战中对它都有绝对优势,但是面对潜艇时,猎物就变为了猎人。“二战”期间,“海象”一共击伤或击沉了5艘德国和意大利潜艇。

四、“桑德兰”侦察机(英)

●“桑德兰”侦察机“桑德兰”侦察机是整个“二战”中最强大、使用最广泛的水上飞机之一,其研制者为英国老牌飞机公司——肖特公司。该机不仅是“二战”中皇家空军的运程巡逻机,也是英国皇家空军最后一种军用水上飞机和第一种单翼水上飞机,还是世界上第一种装备动力炮塔的水上巡逻机。

自1938年服役以来,“桑德兰”一直属于英国空军的海岸航空队,主要从事英联邦国家沿岸水域的反潜巡逻,其工作地点多位于欧洲和亚洲最偏僻的地区。

1943年4月3日,数架“桑德兰”在北海上空不幸与6架德国Ju88轰炸机相遇。在强敌面前,“桑德兰”毫不畏惧,勇敢击落和击伤Ju88轰炸机各一架。摆脱威胁后,机组开始飞往比斯开湾,不料又与8架Ju88相遇。此时,机体相对笨拙的“桑德兰”只能尽情挥洒自卫火力。正因为这放手一搏,又有3架Ju88被击落。

1945年5月29日,一架有机械故障的“桑德兰”在南威尔士某机场硬面跑道上用龙骨突起的艇底成功迫降,创造了大型水上飞机降落的奇迹。战后,“桑德兰”主要用于沿海救生,并参加了朝鲜战争、柏林大空运和北极开发等重大行动。

五、“堪培拉”PR9侦察机(英)

●“堪培拉”PR9侦察机“堪培拉”PR9是英国皇家空军“堪培拉”轰炸机的侦察型号之一,是由位于普雷斯顿的英国电气公司于1944年设计。该机具有极高的作战适用性,其情报收集与侦察能力在当今世界上也是数一数二的。

1955年7月8日,PR9的原型机完成处女飞行,1958年7月27日生产型飞机首次试飞,随后开始加入皇家空军。直到2006年7月31日,最后一架PR9侦察机才光荣退役,服役时间长达半个世纪,几乎相当于皇家空军整个寿命的2/3。

由于“堪培拉”飞机最初是作为轰炸机研发的,因此有一些轰炸型号。其中B.HKl为双座轻型轰炸机,主要用作飞行试验机。B.HK2为第一种生产型,机头镶有玻璃以扩大视界,便于瞄准,座舱内有增压设备。

六、H8K“艾米丽”侦察机(日)

H8K“艾米丽”是第二次世界大战中日本海军和陆军使用的唯一一种四发远程侦察机,它是日本海军飞机中的一大杰作,也是“二战”中性能最好的水上飞机之一,主要用来执行侦察和运输补给任务。无论从气动布局、航程、航速,还是装甲防护来看,H8K都是当时最先进的侦察机。

H8K侦察机是为了满足日本对四引擎海上侦察飞机的需要,由川西公司于1938年设计研发的。1941年,该机进行了首次试飞,在对水上操纵性能进行改造后,以海军“2”式大艇11型的名义正式投入生产。从1941年到1945年,共生产了167架。该机共有5种型号,其中H8K-H8K4型为侦察机,H8K2-L“晴空”为运输机。●“艾米丽”侦察机

H8K侦察机经过多次改进,动力、速度和火力都得到了很大增强。如1943年夏天投产的“2”式大艇12型H8K2改装了“火星”22发动机。机头延长,立尾扩大,艇底增设了尾鳍,机翼结构加强,将机背的半球形双联炮改为电动炮塔。部分飞机上的机头两侧装上了搜索雷达天线,这使H8K成为日本首次装备水上舰船雷达的飞机之一,并在战争后期对付美国潜艇时取得了一些战绩。

七、RC-135侦察机(美)

●RC-135侦察机

美军在亚太地区使用的侦察手段层出不穷,其中不时对亚太国家进行沿海溜边侦察的RC-135战略侦察机被美国空军视为与新一代军事侦察卫星和远程无人驾驶飞机并驾齐驱的美军21世纪最重要的侦察工具。

尤其擅长在目标国沿海地区实施侦察行动的RC-135侦察机是美国空军最先进的战略电子侦察机之一。

这种由波音707机体改装而成的战略电子侦察机的性能非常先进:机体长46.6米,翼展44.4米,机高12.5米,跟普通的波音707客机相当,装有4台普拉特-惠特尼公司的TF33-p-9涡扇式发动机,单台推力1.6万磅,最大航程可达1.2万千米,飞行高度通常在15千米以上,巡航速度为860千米/小时,续航时间可超过12小时,由于各种型号的RC-135都装有空牛dJN油装置,如此一来,飞行时间可以大大超过12小时,空中滞留时间最长可达20小时。●美军RC-135电子侦察机空中加油

因为出色的性能,加上其上装有的高频、甚高频和极高频无线电通讯、雷达和多普勒/GPS/INS先进的导航系统,所以RC-135在执行侦察任务时最大的好处就是无需进入敌国领空或者过于贴近敌国领空活动,可在公共空域进行侦察活动。也因为如此,RC-135并没有配备武器系统。

八、U-2“间谍幽灵”侦察机(美)

●U-2侦察机

U-2是20世纪50年代美国研制成功的一种专用的远程高空侦察机,被称作“间谍幽灵”,是当时世界上最先进的空中侦察机。飞机的全身被涂成黑色,飞行在2万米以上的高空,其他国家的任何武器都不能达到它的高度,只能任其在领空从容游弋。

U-2是美军老牌高空侦察机,几十年来征战全球,曾侦察过苏联、中国、越南等国家,曾有十几架被击落。

驾驶过U-2的飞行员都会这样描述:U-2飞行时像鸟一样,机翼也会像鸟翅一样扇动。

作为一种间谍飞机,U-2有两个绝技:一是飞得高,实用升限达22870米,这个高度不仅超过世界上任何一种战斗机的飞行高度,甚至超过了一般地空导弹的射程,因此,U-2曾一度被认为是难以击落的;二是谍报本领强,它不仅可进行照相侦察,还可以进行电子侦察。它装有1台巨型航空摄影机,如果在2万米高度以飞行速度每小时800千米计算,续航时间为8小时,那么它出动一次可侦察96万平方千米的面积。U-2拍出的照片不仅清晰,而且具有立体感。1962年8月,美国当局得悉苏联可能在古巴建立了地对空导弹阵地,中央情报局立即派出U-2进行核实。U-2终于在古巴西部发现了苏联正在修建的核导弹基地。肯尼迪马上下令对古巴进行海上封锁并准备必要时进攻古巴,美国空军的B-52轰炸机奉命满载原子弹昼夜飞行,如箭在弦。后来,双方经过讨价还价,互做让步,特别是赫鲁晓夫答应将部署在古巴的核导弹撤回,才使这场举世瞩目的导弹危机平息下来。

九、SR-71“黑鸟”(美)

●SR-71侦察机

SR-71“黑鸟”,美国空军高空高速侦察机。它有一个非常奇特的外形,全身涂成黑色,两个三角形的翅膀横插在机身的尾部,两台大功率发动机嵌在翅膀中间,每个发动机上还高高撅起个“小尾巴”。由于翅膀装得比较靠后,因此,它那细长的前机身很像长长伸出的“脖子”,远看去很像一只凌空飞翔的“黑天鹅”。正是由于它的这副模样,人们送给它一个绰号,叫“黑色的怪鸟”,简称“黑鸟”。“黑鸟”的“饭量”大得惊人,它的油箱一次可盛油36300千克,但升空后,很快就被它那两台发动机消耗殆尽。因此,一架“黑鸟”升空活动1次,至少需要3架KC-135型加油机给它提供空中加油,连同其他费用,“黑鸟”出去活动一次至少耗资1800万美元。

SR-71“黑鸟”侦察机是世界上飞得最快的军用飞机。它的最快速度可达每小时3529千米,是音速的3倍以上。因此,除非“黑鸟”没有防备,要用空对空导弹打下“黑鸟”几乎是不可能的。

第三章 高空鹰眼——预警机

第一节 预警机的成长历程

警机又称预警指挥机,是指装有雷达等电子侦察和指挥控制设备,用于搜索、监视空中、海上、地面目标,指挥引导己方作预战武器进行作战任务的一种军用飞机。空中预警指挥机是现代军用飞机中的一个重要成员,对于充分发挥其他军用飞机和坦克、军舰等其他武器装备的性能具有重要作用,被称为军队作战能力的放大器。

一、早期的空中预警活动

●预警机

美国空军创始人W.米切尔早在1921年进行的用飞机轰炸军舰的试验虽然已经向世人表明了飞机是军舰的天敌,但一直到第二次世界大战中的珊瑚海、中途岛等海空大战才真正证明这个思想。这时,大型舰艇上普遍装备了雷达,以尽早发现来袭敌机。然而在海平面上,由于受地球曲率的影响,直线行进的雷达波束无法探测到海平面以下的目标,对低空飞行的飞机探测距离十分有限。虽然提高雷达天线的高度可增加探测海面目标的距离,但军舰桅杆最多不过15~20米高,装在上面的雷达天线高度还是太低,不像陆基雷达可安装在数百甚至数千米高的高山以延伸视界。另外,过高的桅杆或上层结构会影响到舰艇航行时的稳定性,故舰载雷达的视距十分有限,对高空目标虽能拥有数百千米的探测距离,但对低空目标的探测距离就只有数十千米,对海面目标的探测距离只有30千米左右。如果飞机的速度是600千米/小时,这样的探测距离内能提供3分钟的预警时间。因此,舰艇若要尽早发现来袭的超低空飞机,性能已经发挥到极限的舰载雷达已经是力不从心了,只能另辟蹊径,由此产生了将雷达搬上飞机的想法。●舰艇雷达

这个想法是十分大胆的。根据计算,一部功率相同的雷达,天线架设在15米高的设施上,对于高空目标假设探测距离是300千米,但探测100米高的飞行目标时,其理论距离最多不超过50千米。若将雷达天线升高到1万米,对100米高度的目标,其理论探测距离则达到400千米。按照上述不同高度探测距离,可知雷达在1万米高空是在15米高度时所能覆盖的空域范围的64倍,相当于按50千米距离配置的64艘舰载雷达的功能。如果把雷达安装在飞机上,不但可轻易将雷达搬到几千甚至上万米的高空,而且考虑飞机的高速飞行,其机载雷达的探测范围将更大。

实际上,第二次世界大战初期雷达已被安装在战斗机上作为夜间搜索和攻击敌方飞机的探测器。由于战斗机载荷有限,机载雷达的体积和重量不可能很大,因此机载雷达的发射功率很低,探测距离只有几千米,最多十多千米,只能满足夜间截击敌机的最低需要。一直到第二次世界大战末期,美国海军才开始进行空中预警机的研究。1944年2月,由美国麻省理工学院主持设计,对一架TBM“复仇者”鱼雷轰炸机进行了改装,在其机腹下方搭载了一部美国通用公司生产的AN/APS-20雷达,代号是TBM-3W。这是一部S波段的二维探测雷达,峰值功率1千瓦,天线直径2.4米,重318千克。TBM-3W对低空飞机的探测距离达到100千米以上,对海面大型舰艇可达320千米,并可作为舰艇与滞空飞机间的无线电通讯中继站。装载雷达代号为TBM-3W的“复仇者”是世界上第一架空中预警机,它的问世,代表空中预警机的诞生。●TBM“复仇者”轰炸机●第一架预警机TBM-3W

由于当时滤除杂波的技术还未发明,不能滤除海面波浪反射的杂波,致使TBM-3W雷达的探测能力有限。AN/APS-20在第二次世界大战与战后初期,被广泛运用于多种型号的空中预警机与反潜机上,经多次改良后一直服役到1950年。●配备APS-20雷达的预警机

二、第一代预警机

20世纪50年代前后,美国等军事强国研制了第一代预警指挥机。这一代预警机的特点,一是装载的是机械扫描雷达,滤波能力差,分辨率不高,精确度差;二是有些型号预警机的雷达只是二维雷达,不具备测定目标高度的能力;三是指挥控制能力差,通常只能引导控制少量的战斗机进行作战。有些型号的预警机只具有警戒能力,不具备指挥控制作战飞机的能力。在研制预警机的国家中,美国第一代预警指挥机具有代表性,其次是英国、苏联等国。

三、第二代预警机

第二代预警机主要指20世纪50年代末至60年代研制的预警机,从功能上比第一代预警机有较大提高,成为越南战争后期及80年代局部战争的主力预警机。在使用中,第二代预警机不断进行技术更新,具备了第三代预警机的性能,有些型号现在仍然在使用。

预警指挥机是个复杂的系统,是多种技术的综合体。第二代预警机兼警戒与指挥控制双重功能。在使用过程中,第二代预警机不断换装新型设备而使性能不断提高,成为功能越来越完善的全新系统。第二代预警机主要包括以下技术系统:

1.载机●第二代舰载预警机“塘鹅”

载机是空中飞行的平台,是预警机各种技术设备与操作控制人员的载体。第二代预警机主要是舰载机,使用的是当时的中型运输机,承载能力不高,速度、活动范围、留空时间有限。

2.雷达系统

预警机不是简单将雷达搬上飞机并考虑空气动力学的影响就成的,在雷达上天后,雷达俯视大地和海面,地表的各种物体会产生杂波,即使有低空目标也很难分辨出来。第二代预警机的雷达开始使用滤波技术。滤波技术是将前一个回波信号和后一个回波信号做比较,由于地表杂波是不动的而被滤掉,有差值的就是动目标予以保留。不过这种技术在地面上是可以使用的,在空中则因雷达载机本身是运动体,本来不动的地表杂波也因飞机的运动而运动起来,不再是零。直到20世纪50年代后期美国发明了多普勒技术才算比较彻底地解决这个技术难题,它的作用是将某些低速目标从雷达屏幕上滤除掉。电扫描技术是针对雷达的机械扫描而言的,是依靠电扫描技术改变天线波束在空间的指向或使波束快速扫描。第二代预警指挥机功能更加完善,技术水平有较大提高。

3.敌我识别系统●APX-113敌我识别系统

主要用于在复杂的战区内辨别敌我,由询问机和应答机组成。询问天线通常安装在雷达天线上,在雷达探测的同时对目标进行询问,目标的回波被送入数据处理系统,天线扫描一次可以询问200个装有应答机的目标。经过综合处理的信号最后输入到显控台,使机上操作员和指挥员对战区敌我力量的分布一目了然。

4.雷达侦察和通信侦察系统

主要用于对各种雷达和通信信号进行探测、识别、定位和跟踪,是雷达探测系统主要的情报支援手段。

5.是导航系统

主要用于为预警机提供飞机的精确位置、姿态和速度参数。这些数据被输入计算机数据处理系统,从而给雷达系统提供基准位置,使各种传感器获得的信息能够准确地转换并传送到目的地。

6.是数据处理系统●预警机上指挥控制人员在工作

主要由一部处理速度达到每秒几十万甚至上百万次的计算机组成。预警机之所以能迅速、准确地处理、显示上百个目标,全是它的功劳。

7.是通信系统

包括机内通信和外部通信。机内通信系统为操作员和机组建立话音通信;外部通信系统由数部短波和超短波电台组成,可将大量信息传递给空中友机、海上舰船或地面指挥所,信息传递可以是语音或数字模式。

8.显示和控制系统

主要用于显示战区综合信息,供指挥员和操作员对战场进行控制指挥,发出指令,并进行数据处理和编辑。显示台分为搜索、引导拦截、指挥、电子侦察等多种功能。

此外,为了保证上述系统能够正常工作,预警机还配备了冷却、电源等辅助系统。

四、第三代预警机

●E-2预警机

第三代预警机是指军事强国空军在20世纪60~80年代以大型运输机为载机,以相控阵雷达、合成孔径雷达、脉冲多普勒雷达等为主要设备研制的一代预警机,其代表型号E-3。这一代预警机经历了20世纪80年代以来局部战争的考验,当前仍然活跃在战场上。

在第三代预警机问世前,预警机一直是以海上作战为重点研制的。因此,虽然以E-2“鹰眼”为代表的第二代预警机战功卓著,但它毕竟是作为舰载机研制的,比较适合于辽阔的海洋和平原地带,对于陆地特别是地形起伏比较大的山区,探测能力大打折扣。加之它的活动范围比较小,在空中停留的时间也不长,使用受到更多限制。为了满足战争发展的需要,美国等军事强国从20世纪60年代开始研制新一代预警机。

推进第三代预警机研制的动因主要有两点:一是战争越来越趋向空中化。20世纪60年代,越南战争不断升级,空中作战对战争的影响越来越大,美国空军在北越开辟了独立于地面战场之外的空中战场,保证美国能够体面地撤出战争,对战争的结局产生了重要影响。第三、第四次中东战争,叙以战争、马岛战争以及20世纪80年代发生的几次外科手术式的战争,显示了空中作战对战争的决定作用,高技术局部战争出现了空中化趋势。战争的演变要求研制功能更加完善的预警指挥机。二是计算机、雷达等电子技术的发展,使得研制新一代预警指挥机的技术更加成熟。从60年代开始,美国、苏联等国展开了第三代预警机的研制,第三代预警机具备部分电扫描能力雷达、合成孔径雷达等作为基本装备。20世纪80年代以后,军事强国在对预警机改装中,为其加装了具有下视能力的脉冲多普勒雷达,能在地面和海面的严重杂波中探测和跟踪高空或低空、高速或低速飞行目标,能对数百个目标进行处理和显示。在雷达更新的同时,数据链等网络通信技术也不断改进,使预警指挥机与作战飞机等更紧密地结成一体,成为战争舞台的神经中枢。

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