俞敏

戰(zhàn)爭需要

從百年前空中格斗與攔截登上人類戰(zhàn)爭舞臺以來，具備精確命中能力的機載武器就一直是各國空軍追求的核心目標，在雷達設(shè)備沒有搬上飛機之前，目視瞄準與多門航炮（或機槍）齊射是唯一的作戰(zhàn)手段，制導(dǎo)武器在英國的出現(xiàn)可以追溯到19世紀末，澳大利亞鐘表匠路易·布萊南（Louis Brennan）研發(fā)的線導(dǎo)魚雷首先被用于海軍岸防部隊，但空空領(lǐng)域的應(yīng)用則要遲至一戰(zhàn)時期。當(dāng)時英國空軍的BE.2和BE.12曾裝備一種由婁教授（Prof A M Low）研發(fā)的名叫“范保羅炸鉤”的特種武器，用以對付翩然來襲的德國齊柏林飛艇，基本原理就是先拋出帶有爆炸物的裝置“鉤住”飛艇，然后再啟動爆炸。

不過這樣的飛爪暗器首先需要載機占據(jù)高度優(yōu)勢，利用重力轉(zhuǎn)換而成的速度完成投放，而當(dāng)時的雙翼戰(zhàn)斗機爬升太慢，還沒等飛到足夠高度，齊柏林早已逃之夭夭。后來婁教授又根據(jù)空軍的需求，改造了一架通過地面無線電遙控的盧思頓·普羅克托AT單翼機（由當(dāng)時的新秀設(shè)計師佛蘭德設(shè)計），該機機身上帶有爆炸物，可以在探照燈引導(dǎo)下，對飛臨倫敦上空的齊柏林進行打擊。很可惜AT飛機的演示令人失望，隨之下馬，不過婁教授的研究成果沒有就此塵封，后來又在此基礎(chǔ)上搞了一個無線電控制火箭（與人合作），海軍看中了其內(nèi)在價值，認為可以用在遠程轟炸方面。

總之隨著一戰(zhàn)結(jié)束各國進入各自的軍備休整期，大規(guī)模的空中飛機搏殺暫時不會出現(xiàn)，英國的空空制導(dǎo)武器研制步入低谷，但出于對德國轟炸的固有恐懼，從20世紀30年代開始，地面防空武器的研制卻相對活躍起來。不過和今天的人們想象得不太一樣，1935年11月出現(xiàn)的一種叫做公羊的防空武器實際上和早期的AT遙控飛機頗有淵源，實際上就是后者的放大版（裝有羅羅公司“茶隼”發(fā)動機），只不過是靠盤旋空中的兩架飛機對其實現(xiàn)遙控的。跟在公羊后面的飛機叫“牧羊人”，負責(zé)調(diào)整公羊的航向和俯仰，另一架飛機叫做“側(cè)衛(wèi)”，與敵方編隊保持安全距離內(nèi)的橫向垂直飛行，由它負責(zé)將公羊逐步向敵機編隊中心“牽引”，并最終在理想的位置引爆機上搭載的500磅（約227千克）炸藥。

皇家飛機發(fā)展中心認為公羊太過笨拙，機動性有限，也達不到預(yù)想中的400哩（644千米）時速，不足以應(yīng)付20世紀40年代以后出現(xiàn)的威脅。而且即便達到指標，夜間使用存在的不確定因素仍很復(fù)雜，德機編隊有充分的時間散開隊形，讓公羊“中心開花”的效果大打折扣，更何況自殺無人機所裝的“茶隼”發(fā)動機價格不菲，一次性使用實在有點過分奢侈。但有一個思路值得重視，那就是無線電測向技術(shù)（也就是后來的雷達）的重要性和可行性日益凸顯，到了1941年6月，防空研發(fā)中心（ADRDE）的科克羅夫特（J D Cockcroft）和科索爾公司的貝德福（L H Bedford）一同提出在公羊基礎(chǔ)上發(fā)展一種由地面雷達引導(dǎo)的無人攔截機。

由于采用尾追方式，為了不被甩掉，無人機除了裝有大功率的活塞發(fā)動機（如194千瓦的梅納斯克C.65或172千瓦吉普賽-6）外，還帶有火箭助推器，速度達到了644千米以上。雷達（GL Mk III）總共兩部，裝在100毫米的火炮上，一部用于追蹤敵機動向，一部追蹤無人攔截機，雷達回波顯示在陰極射線管上，操作者通過“蜂后”無線電控制器向無人機下達升空指令，無人機追上敵機后在合適的距離內(nèi)引爆600磅（272千克）高爆炸藥。

完成一次成功攔截，需要精心布陣，實際上根據(jù)計算，至少需要4組（每組2具）雷達傳遞接力，每組負責(zé)8哩（12.8千米）左右的范圍，而一旦銜接出現(xiàn)問題就會導(dǎo)致攔截失敗。丘吉爾的軍事顧問亨利·提扎德（Henry Tizard）對于這一方案并不看好，認為實用性太低，遠不如常規(guī)的戰(zhàn)斗機攔截簡單有效，于是方案沒有通過，在1942年2月被降格為“調(diào)研項目”。當(dāng)時軍需部手頭需要驗證的類似武器實在是不在少數(shù)，既包括進攻性的，更有許多是防備德國轟炸機群的防空導(dǎo)彈設(shè)想，要挑出哪些最有發(fā)展前途還真不是一件簡單的事情。

對手還是德國人

值得注意的是射彈研發(fā)中心（PDE）在1941年開發(fā)的一種簡易的防御性武器，據(jù)說擊落每架飛機的耗費只需130英鎊（1944年價值），對軍隊吸引力很大。這種被稱為“西班牙獵犬”的武器最初僅有兩種陸基改型，一個是光電型（PE），另一個是無線電指向型（PDF），但軍需部總覺得攔截轟炸機不應(yīng)該只在地面上忙活，空軍飛機也應(yīng)該參與進來。于是到1943年下半年又在該項目基礎(chǔ)上出臺了機載新方案，項目負責(zé)人本森將其命名為阿爾忒彌斯，這個希臘神祗的名字意味著“追逐與死亡”，用在這里實在是再合適不過了。導(dǎo)彈前端裝有一個渾圓的可控頭錐，發(fā)射后彈體滾動，旋轉(zhuǎn)體上的小型葉片會帶動頭錐沿縱軸反向旋轉(zhuǎn)。導(dǎo)彈的方向控制尋的器軸向視野很短，側(cè)向帶有視野扇區(qū)，但并不覆蓋前方，頭錐旋轉(zhuǎn)后尋的器一旦捕捉到目標，控制系統(tǒng)就會激活偏轉(zhuǎn)裝置，通過微型火箭和擾流器使得導(dǎo)彈飛向目標。

本森認為控制系統(tǒng)過于笨重是導(dǎo)致武器性能下降的主要原因，而且無線電控制飛行時間過短，根本來不及實現(xiàn)姿態(tài)調(diào)整，如果非要把速度降下來，那和德國人二戰(zhàn)時期的滑翔類制導(dǎo)武器也就沒什么區(qū)別，談不上什么“高性能導(dǎo)彈”了。阿爾忒彌斯是本森總結(jié)上述經(jīng)驗后的產(chǎn)物，實際上是一種早期的半主動尋的方式，載機通過機載雷達照射目標，導(dǎo)彈接收信號并自行轉(zhuǎn)彎擊中目標，此時載機就可迅速脫離戰(zhàn)場，擺脫了人工干預(yù)，這就和德國人的有線和無線電制導(dǎo)有了根本區(qū)別。

德國人從1944年6月開始用V-1嗡嗡彈頻頻襲擊英國本土，國防部曾經(jīng)考慮過將阿爾忒彌斯派上戰(zhàn)場，不過最后還是選擇了高射炮（帶有近炸引信），后來有不少專家認為，對于V-1這種具備一定急轉(zhuǎn)躲避能力的原始制導(dǎo)武器，可以掛載在低速戰(zhàn)斗機上的阿爾忒彌斯應(yīng)該攔截效果更好。但反對者也有充分的理由，他們認為用作反導(dǎo)的話，阿爾忒彌斯機動性還是不夠，而作為針對大型轟炸機的單發(fā)武器，阿爾忒彌斯和西班牙獵犬一樣，太過纖弱（彈徑僅有76毫米），為了彌補不足，載機只能冒著對方的自衛(wèi)武器噴出的彈雨湊近發(fā)射，這近乎于自殺攻擊。

順便說一句，英國人在算計別人家轟炸機的同時也沒忘了關(guān)心自家的寶貝：未來的噴氣空襲主力，萬一它們也遭到了敵人的追殺該怎么辦呢？必須想個法子，給轟炸機也配備一種專門的空空導(dǎo)彈。自衛(wèi)空空導(dǎo)彈沒必要搞得很復(fù)雜，制導(dǎo)系統(tǒng)盡量采用現(xiàn)成的技術(shù)，比如布萊克邁恩GAP那種駕束制導(dǎo)就足夠了，于是這就有了小本（Little Ben）計劃，一種帶有三個捆綁火箭發(fā)動機（76毫米直徑）的輕型導(dǎo)彈。小本（后改名遠射）項目一直持續(xù)到戰(zhàn)后，后來發(fā)展成了CTV.1測試平臺，直到1951年5月5日才完成了第一次駕束制導(dǎo)超聲速 飛行，對后來的導(dǎo)彈設(shè)計影響很大。

很多人都會覺得小本/遠射似曾相識，與后來出現(xiàn)的海鏢導(dǎo)彈頗有幾分相似。當(dāng)然小本氣動面的設(shè)計確實有些不同尋常，固定彈翼、方向舵和副翼都湊在頭部，更為特別的是，垂尾在助推器燃燒殆盡，獲得足夠穩(wěn)定的飛行速度之際就會自動拋除，這樣做主要是出于減小阻力的考慮。小本設(shè)計的目標那些通過駕束制導(dǎo)導(dǎo)彈在屁股后邊窮追不舍的戰(zhàn)斗機，因此導(dǎo)彈射程要遠，做到先敵發(fā)射，同時導(dǎo)彈本身不能進入對方的制導(dǎo)波束而被攔截。

冷戰(zhàn)早期成果

航空部早在1945年1月就基于飛機研究中心的研究成果發(fā)布了OR.1056（紅隼）設(shè)計規(guī)范，要求應(yīng)標公司開發(fā)一種具備全天候作戰(zhàn)和全方位攔截能力的機載導(dǎo)彈，紅外還是雷達制導(dǎo)不限。當(dāng)然實際上如果采用雷達制導(dǎo)，可供使用的也僅有AI Mk.IX一種，直徑達到914毫米，一般的中小型戰(zhàn)斗機根本無法容納。直到二戰(zhàn)結(jié)束兩年多后，正式招標才逐步展開，比較被看好的是格洛斯特在1947年10月推出的“機彈組合”，拿到今天這種導(dǎo)彈的設(shè)計簡直是幼稚可笑，導(dǎo)彈彈體粗短近似紡錘形，兩片寬大短小的彈翼稍帶后掠，尾部除平尾外還有垂尾，根本就是一架袖珍小飛機。

航空部意識到紅隼的指標有些不切實際，只能降格以求，成色褪了，當(dāng)然只能叫“粉隼”，實際上也就是費爾雷的5號計劃，也即是后來“藍天”的前身。這種導(dǎo)彈的軍方名字就是火閃，1957年8月開始服役于第1制導(dǎo)武器發(fā)展中隊，搭載在超馬林褐雨燕F.7上，最初計劃搭載4枚，后來為了降低翼載，減到2枚。導(dǎo)彈外觀和后來的海軍海參艦空導(dǎo)彈十分相似，采用三體捆綁設(shè)計，兩側(cè)的助推器也有錐形前罩并帶有尾翼，安裝位置非?？壳埃?dāng)時的設(shè)計師認為串列發(fā)動機噴出的尾焰會讓導(dǎo)彈后方的空氣離子化，影響雷達信號的傳輸和接收。

助推器能在短短2秒之內(nèi)將導(dǎo)彈加速到馬赫數(shù)2.4，之后就被拋棄，主彈體滑翔飛行，載機所用的EKCO雷達負責(zé)后段制導(dǎo)，直至擊中目標。導(dǎo)彈設(shè)計笨拙，阻力很大，而且盡管進行了許多次試驗，助推器的分離問題始終沒有解決好。所以說這種采用駕束制導(dǎo)的火閃導(dǎo)彈基本不具備實戰(zhàn)功能，只是為了讓未來的飛行員初步熟悉空空導(dǎo)彈的基本原理。飛機和目標之間的夾角必須嚴格控制在雷達波束15°角之內(nèi)保持12秒左右，這段時間內(nèi)飛機的機動性幾乎為零，很容易遭到護航戰(zhàn)斗機反噬，而缺乏載機照射的導(dǎo)彈也馬上變成沒頭蒼蠅，直接砸向地面。

現(xiàn)在看來雷達制導(dǎo)空空導(dǎo)彈還是不夠成熟，攻擊缺乏護航的轟炸機或許有機會，但發(fā)射后不管很難做到，而紅外制導(dǎo)不存在這樣的問題（代價是射程更短）。其實英國人在紅外制導(dǎo)技術(shù)方面一度走在世界前列，相關(guān)研究從1915年就已開始，丘吉爾內(nèi)閣的科技顧問林德曼博士（車耳威爾爵士）就是這方面的權(quán)威。林德曼在20～30年代致力于海軍通信和夜間戰(zhàn)斗機機載設(shè)備的研究，在紅外技術(shù)方面取得了豐碩成果，只不過并不是軍方更為看好的主流方向，一度遭受冷落，后來皇家海軍發(fā)現(xiàn)采用通氣管的德國U艇隱蔽性極強，這才于1943年重啟了林德曼的紅外探測研究。

英國人戰(zhàn)后檢定納粹戰(zhàn)利品時發(fā)現(xiàn)，其實德國人早就將紅外設(shè)備投入應(yīng)用，他們的Ju-88G夜戰(zhàn)飛機上裝有一種被稱為“龍骨”的有趣裝置，實際上就是一種專門用來探測皇家空軍飛機的紅外裝置。根據(jù)英方專家奇澤姆的測試，該裝置可探測到6.4千米外的轟炸機發(fā)動機排氣，這就是德國夜間戰(zhàn)斗機一度能打得英國轟炸機群措手不及的重要法寶。而且這種探測手段顯然在噴氣時代能夠發(fā)揮出更大的價值，因為噴氣發(fā)動機尾焰紅外特征更為明顯，而且比之雷達制導(dǎo)組件，紅外導(dǎo)引頭更為輕巧簡便，因此二戰(zhàn)剛結(jié)束的短短數(shù)年，英國國內(nèi)一下子冒出無數(shù)個紅外制導(dǎo)研究項目。

考慮到火閃導(dǎo)彈性能有限，空軍在1955年發(fā)出了OR.1131項目招標，與F.155/OR.239超聲速攔截機相配套，因此冠藍鴉導(dǎo)彈又派生出了Mk IV，對其基本要求是能夠在馬赫數(shù)2.5狀態(tài)下發(fā)射，采用連續(xù)桿戰(zhàn)斗部實現(xiàn)對2馬赫目標的全方位打擊。為了追求更高的速度，導(dǎo)彈采用鋼制彈翼和后緣前掠的“超聲速 翼尖”來防止出現(xiàn)擾動錐震顫。根據(jù)軍方要求，藍火柴需要具有迎頭攻擊能力，致冷碲化鉛導(dǎo)引頭視場可達60°，滿足了全向碰撞攔截的要求。

最早的紅外制導(dǎo)熱敏材料是硫化鉛（PbS）或硒化鉛（PbSe），50年代初出現(xiàn)的梅特卡夫計劃，就是將鎖定/跟蹤系統(tǒng)和硫化鉛傳感器相結(jié)合的產(chǎn)物，實際上也就是軍需部和TRE公司合作的藍礁湖項目的實踐版本，后來還在此基礎(chǔ)上開發(fā)了藍寶石和橙格子呢兩種晝夜星光追蹤導(dǎo)引頭。非制冷的硫化鉛導(dǎo)引頭使得導(dǎo)彈只具備尾追攻擊能力，要求載機占據(jù)機動陣位優(yōu)勢，這一點在當(dāng)時很難保證，而且一旦對手采用欺騙手段，很容易攻擊錯誤目標，于是在1954年3月出現(xiàn)了銻化鉛材料，可以被冷卻至-180℃，同時還裝有巴爾和斯特羅德研發(fā)的光學(xué)系統(tǒng)。

不過噴氣戰(zhàn)斗機也并非只能束手待斃，英國人很早就找出了不少減小紅外特征的辦法，比如向噴管噴油就很管用，有意思的是，這個辦法后來通過紅箭飛行隊的拉煙表演而很快為廣大民眾熟知。此時“冠藍鴉”的制導(dǎo)頭又一次發(fā)生了變化，這一回徹底破圓為觚，削成了八

棱的鉛筆頭，這種叫做紫旗的

尖錐頭罩采用的是三硫化二砷的特

種耐熱玻璃，相對過去的半球腦袋好處是不容易積冰，另外彈體上還有一圈三角疊錯構(gòu)成的觀察窗口（用于近炸引信）。導(dǎo)引頭飛行測試是1954年在云雀山（Larkhill）靶場進行的，用的是布里斯托爾/費倫第的CTV.4載具，后者裝有3個127毫米輕合金塑料助推器。

在阿貝爾珀斯的機載發(fā)射試驗挑選毒液NF.2為搭載平臺，毫無懸念地射落了1架慢悠悠的“螢火蟲”U.8無人機，后來又去澳大利亞武邁拉進行測試，到了1957年第一代“冠藍鴉”Mk I終于進入皇家空軍服役，名字正式改為“火光”。實際上“火光”也成為了英國第一種達到實用水平的空空導(dǎo)彈，之后的若干年它成為了空軍“閃電”“標槍”和海航“海雌狐”戰(zhàn)斗機的標準配備，后者一般是機翼下方掛載4枚，但“閃電”的掛載方式比較獨特，有2枚是通過滑軌“貼”在胖胖的機身兩側(cè)。有些導(dǎo)彈還出口給中東國家，比如沙特空軍的“閃電”掛的也是“火光”，另外還有意大利空軍的菲亞特G.91攻擊機，早期也曾以“火光”為空空武器。

導(dǎo)彈的硫化鉛光電元件通過氨氣致冷（氨氣瓶位于載機發(fā)射裝置內(nèi)），它對于2.5～6.5微米之間的紅外輻射波長最為敏感，棱錐玻璃將輻射波傳至感應(yīng)器，陀螺儀確定導(dǎo)彈和目標瞄準線角速度后向控制系統(tǒng)發(fā)出信號，通過內(nèi)部電子設(shè)備信號轉(zhuǎn)換后，壓縮空氣控制舵面偏轉(zhuǎn)。目標截獲后導(dǎo)彈單機固體火箭發(fā)動機啟動，導(dǎo)彈射出并按比例導(dǎo)引法飛行，陀螺儀進動力矩與瞄準線角速度始終成正比，軸架上傳動馬達將速度分量輸出至俯仰和偏航平面。導(dǎo)彈發(fā)射全重136千克，戰(zhàn)斗部22.7千克，最大速度超過馬赫數(shù)2.4，喜鵲-I發(fā)動機工作3秒，射程在1.2～7.4千米之間。

同時代“冠藍鴉”還發(fā)展了Mk II和Mk III兩種改型，前者銻化銦導(dǎo)引頭自帶制冷，并換用了更強大的喜鵲-II發(fā)動機，后者加大翼展但減小了發(fā)動機推力，通過壓低速度來起到限制氣動加熱的效果。這樣的導(dǎo)彈其實是專為“閃電”這樣的超聲速飛機設(shè)計的，最高發(fā)射初速上限是馬赫數(shù)1.7，不過它的使用高度有較大局限，海平面肯定不能發(fā)射，必須在4572米以上才行。總之由于諸多原因的限制，后來Mk II和Mk III都未投產(chǎn)，稍后又出現(xiàn)了專為桑德斯·羅SR.177和阿芙羅720兩種飛機配套的“冠藍鴉”Mk IV，這兩種飛機各自是為了滿足空軍部OR.337和海軍部NA.47攔截機計劃而推出的，除了渦噴發(fā)動機，還都帶有火箭助推器，用于有效攔截蘇聯(lián)超聲速轟炸機。

截擊機計劃在1957年因紅布旗（Red Duster）防空導(dǎo)彈的出現(xiàn)而宣布下馬，不過導(dǎo)彈暫時保留，后來改稱藍火柴，計劃用于費爾雷公司的三角-III戰(zhàn)斗機，后者實際上是應(yīng)標1955年OR.1131項目而推出的，渦噴和火箭發(fā)動機型號不變，只不過都是兩臺，其速度預(yù)計將達馬赫數(shù)2.5。藍火柴選用新型連續(xù)桿戰(zhàn)斗部，改良后的紫旗導(dǎo)引頭視角增至60°，可全向打擊速度馬赫數(shù)2的飛機，它還用了帶有“馬赫尖”的鋼制彈翼和尾翼，為了避免進入激波錐顫振，彈翼后緣帶有較大的切角前掠。

然而由于導(dǎo)彈射程太小，載機發(fā)射速度也存在不足，所以皇家飛機試驗中心制導(dǎo)武器研究部門認為掛載藍火柴導(dǎo)彈的F.155基本不具備實戰(zhàn)效能。于是到了1956年對于該導(dǎo)彈計劃的投資大大減少了，雖然當(dāng)時該導(dǎo)彈還計劃用于阿芙羅720和SR.177，不過隨著1957年這兩種飛機下馬，藍火柴的光芒頓時黯淡了許多，其最終熄滅也只是時間問題。當(dāng)然公司也預(yù)先準備好了退路，早在1956年8月就推出了采用連續(xù)波半主動雷達導(dǎo)引頭的“冠藍鴉”Mk V。

即便這種導(dǎo)彈能夠研制成功，它的應(yīng)用范圍也受到一定限制，因為當(dāng)時只有“海雌狐”的AI.18雷達可以增加連續(xù)波照射功能，而空軍閃電戰(zhàn)斗雞的AI.23則肯定不行，反過來說也是如此，連續(xù)波照射更適合海平面低空條件使用。但真正讓海軍對“冠藍鴉”Mk V失去好感的原因在于，該導(dǎo)彈存在信號極化方面的問題，仍會導(dǎo)致射程縮短，另外“海雌狐”上的脈沖雷達和連續(xù)波會產(chǎn)生干擾，不過Mk V實際上仍未就此畫上句號，到了1957年11月又出現(xiàn)了一個“藍海豚”，基本可以看做是其技術(shù)延續(xù)。（未完待續(xù)）