美国海军舰载机:过去和未来

在过去的60多年里,美国海军的舰载攻击机群经历了重大变化,并正在考虑另一个重大变革:无人驾驶飞机的例行操作。许多创新都在第二次世界大战中有所预示,例如喷气式飞机、电子战、完全由雷达完成的全天候攻击、遥控控制或全自动导弹等。一些技术在当时还只不过是梦想,比如数字计算机、惯性导航、激光指示、根据导航卫星信号实现极其精确的制导、多功能显示器、夜视功能等。

整个发展过程之中,一方面是不变的航空母舰,即移动自主的作战战术飞机的航空基地,这些战术飞机和它们将面临的任何陆基飞机都是对等的;另一方面是面对敌方越来越有效的防御,对于更强大的生存能力以及实现更好的武器投放精度的不懈追求。在第二次世界大战中实行的近距离平射范围内投放炸弹和鱼雷的方式已经不再可行,因此,防区外武器得到了开发,而飞机投放的鱼雷也不再被用来击沉水面舰艇,虽然它仍然在反潜战中发挥作用。

一个十分显著的变化是,空中联队里不再有任何飞机被专门用作攻击飞机。预算的现实情况导致海军的纵深打击的基础设施破坏任务转换成从潜艇和水面舰艇发射的“战斧”陆基攻击导弹。双任务飞机现在可以实现近距空中支援和其他空对地的任务,其战斗机和攻击机的能力基本持平。

战争结束后涉及海军攻击群的第一次重大危机,是制定大型远程核轰炸机的需要。结果非常成功,那个时代终于在20世纪60年代中期以“北极星”导弹潜艇的部署为标志走向了终结。“北极星”导弹潜艇和载人飞机相比在核交换不可避免的情况下是更为有效的解决方案(正如前面所描述的,有些人认为大型轰炸机在此很长时间以前,在较小的核弹和空中加油出现时,其存在已显多余)。


美国海军舰载机:过去和未来

上图:自第二次世界大战结束以来,海军前沿部署的航空母舰已被频繁调用来积极保护美国在国外的利益或者作为美国维护自身权益的一种威慑。舰载飞机和可用武器不断得到改进,以维护美国资产的可信性和有效性。在20世纪50年代和60年代初期,攻击中队飞机机型从螺旋桨驱动过渡到喷气飞机,为即将到来的A4D“天鹰”的发展加入了各种喷气式战斗机。重型攻击机计划以“北极星”导弹的部署告终,但海军因此采用了非常有能力的侦察飞机RA-5C。到了70年代末,所有的打击飞机都已经具备了全天候能力并装备了复杂的防御电子设备。之后的20年中,海军更引进了具有出色精度的空对地制导武器。从20世纪90年代中期开始,由于A-6和F-14“炸弹猫”的退役,在役飞机不进行空中加油的打击半径有所减少。非航空舰载“战斧”导弹弥补了打击半径的减损,但在其他方面,它不能替代人工驾驶飞机所具备的广度、深度和灵活性。2000年以后,海军继续投资新一代舰载攻击飞机和武器的技术和发展。


攻击机群的其余部分继续被分配特殊武器投放的高优先级任务。第一架舰载喷气式轻型攻击机A4D为核输送任务专门进行了优化。幸运的是,事实证明它可以适应常规战争,因为这是在越南战争前期它需要做到的。之后的喷气式攻击机继续负责核运载任务,直到1991年9月,时任总统乔治·H.W.布什指示删去美国水面舰艇、攻击型核潜艇以及海军飞机上的战术核武器。该报告于1992年7月2日被完整报道。

除了A3J“民团团员”飞机,海军为保障攻击飞机的性能一直坚定不移地发展亚声速飞机,直到其发展和采购计划逐渐被国防部长办公室和国会方面限制而不能由其经验和专业知识决定。自此以后产生的飞机F/A-18,不仅是超声速飞机,而且是空军技术演示的衍生物。虽然发展和部署初期在海军内部许多人都认为它无用、不受欢迎又可笑,但是这个项目不仅存活了下来,而且战胜了所有其他的替代建议。


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上图:第一批原子弹过于沉重(并且其中MkIV原子弹体型过大)不能在当时已有的舰载飞机上使用。这推动了AJ“野人”和A3D“天空武士”战斗机的开发和部署。在20世纪50年代初,经测试,Mk7和Mk8与第一批原子弹的爆炸威力相似,但体积足够小,以其尺寸和重量完全可以在战术机上使用,不过Mk7和Mk8与常规武器相比还是很笨重。到1955年,Mk12替换了Mk7,其尺寸和重量都可以和Mk83、Mk84高爆弹相媲美。Mk57重量只有500磅,和Mk3爆炸效果相近。Mk8的替代品Mk11仍然很沉重,因为它属于旨在摧毁深埋地下的掩体和具有良好庇护的潜艇的枪型武器。Mk15有2亿~3亿吨的爆炸威力,它是第一个“轻量级”的热核炸弹。随后发展起来的还有Mk28和Mk43,其重量相当于Mk7,但爆炸时威力高达100万吨。


空军和海军研制的武器都会尽可能使攻击者离目标更远,以提高自己的生存能力。然而大多数情况下,所有远距离武器带来的初始优势都会被地对空武器的不断创新一一战胜。第二次世界大战结束前夕,对于空袭任务有效性的新需求——电子作战,开始逐渐显现出来。基本原则没有显著改变,仍然是阻断敌人的雷达和防空通信能力,但地对空导弹的发展使得困难和失败的损失程度成倍增加。事实证明,非常有必要设置专门用于保护空袭小组的飞机。防空力量的威胁也影响了打击类型飞机的设计,如自我保护雷达、红外制导导弹的安装以及对减小雷达散射截面和降低红外特征的考虑。

和不被击中同样重要的是击中目标后返回基地的能力。在飞机的设计制造中常常会忽视或牺牲飞机空重上的限制,直到在战斗受到损失暴露出其弱点时才会重新重视飞机的重量因素。飞机脆弱性降低成为飞机系统工程的强制性元素,其重要性等同于飞机重量。“实弹射击”测试最终被确立为特定资格要求,用来证明弱势区域足够小到指定的要求以及如油箱内的点火和爆炸抑制装置的有效性等的技术实施。要降低飞机的脆弱性,通常会通过复制或保护重要系统来实现,另一种方法是去掉重要部件。埃德·海涅曼为尽量减少A4D“天鹰”的重量消除了尽可能多的部件,这是其在越南战争中的生存能力获得良好声誉的原因之一。

攻击机在各种天气条件下以及在夜间的工作需要,推动了驾驶座舱的设计和操作系统的发展,比如以前一直留给受过专门训练的合格飞行员使用的雷达。这种全天候作战能力,最初仅存在于大型岸基单位提供的航空分队。而如今,单座F/A-18型飞机的飞行员的显示器和控制器甚至可以提供态势感知和系统管理,这是前几代飞行员做梦也想不到的,而且F/A-18型飞机不仅可以在所有天气条件下执行任务,还能够执行战斗机和攻击机两种机型的任务。


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上图:AM“拳击手”的驾驶舱代表着老式驾驶舱的格局——每个指示器有一个特定的仪表,每一项操作对应一个特定的按钮或操纵杆(图中没有瞄准器和备用罗盘)。注意仪表盘上右上侧是一个雷达显示器。

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上图:F-35战机驾驶舱代表了目前的驾驶舱情况——机舱内使用的是大型多功能显示器,开关数量大大减少,数据均由计算机管理。许多最为必要的开关都位于驾驶杆和油门杆上。机舱中没有平视显示器。现在的飞行员把它戴在身上。

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上图:飞行员头盔上安装可选择显示器成为如今的新风潮,显示器包括白天和夜间两个版本,它取代了原来安装在飞机上的平视显示器。头部跟踪技术可以改变显示内容的方位角和仰角使其具备更好的态势感知能力。例如,如果飞行员选择了使用红外成像,他需要通过驾驶舱地板寻找目标。(洛克希德·马丁)


以导航为例。20世纪50年代的轻型攻击机飞行员最初采用的导航方法与曾经查尔斯·林德伯格在纽约和巴黎之间的飞行时一样,以已知的速度纠正估计风向和风速向前飞行,并定时通过肉眼观察地标更正航向。大型全天候轰炸机上机务人员的条件更好一些,可以凭借雷达,像哥伦布一样采取恒星目测来确定位置。20世纪60年代,惯性导航系统、移动地图显示器以及轻型雷达的引进为单座喷气机飞行员提供了在夜晚和各种天气条件下安全飞行所需要的工具。20世纪80年代引入的全球定位系统技术,可以使所有飞行员都能使用“那些星星”进行定位,从而提高位置精度并简化惯性导航系统(INS)报告位置的更新。

对武器投放准确性的改进一开始着重于改善飞行员的武器瞄准和释放工具,这样一些非制导武器就可以足够接近并击毁目标。A-7D/E通过与其连续计算弹着点的配合达到了非制导武器精度的极限。然而,以非制导武器的圆概率误差(CEP)要想摧毁一个目标仍需要数枚炸弹,并在战斗中由于敌方防御能力的提高,需要更大的投弹距离,这无疑令精确度大打折扣。电视制导或耀斑瞄准类型的武器十分昂贵,而且工作量比较大,只比非制导炸弹更准确,而并不精确。为解决精度问题,首先产生了激光制导,之后是GPS导航系统。虽然还不太能实现各军种和承包商所期望的一枚炸弹解决一个目标的精确度,但是已经很大程度上独立于防区外射程,提高了飞机的生存能力并大大减少了完成任务目标所需要出动的飞机架次。1972年,在使用成吨的炸弹、导弹和地雷而毫无结果的7年之后,早期的激光制导炸弹终于炸毁了越南北部的清化大桥。从1965—1972年,在几百架袭击桥梁及其防御工事的飞机中共有至少10架被击落。

因为船上炸弹储存在物理尺寸上的限制,武器精度的提高对舰载力量来说比对于那些陆基舰载部队来说更为有利。炸弹的单位成本也明显低于以前的精密武器。为了增加任务的灵活性,海军正在更新双模功能GPS制导联合直接攻击弹药和激光制导炸弹。


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上图:战争期间和战后空对地武器的发展更加注重增加打击的精确度和距离。虽然在70年代初就已经使用了激光制导炸弹,并在越南战争中得到了检验评估,但是海军与空军不同,对激光制导炸弹的部署非常慢,1992年“沙漠风暴”中只投放了几枚。90年代末,精确制导武器成了主导力量,哑弹在舰载机任务中几乎不可能出现。


《海空突击:美国海军舰载战机发展和作战全史》(全2册)“从第二次世界大战到越南战争”“从全天候打击到无人机打击”,海洋出版社。 汤米·托马森 (Tommy H. Thomason) 著。

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