slinger2017-03-24 19:06:34

空军之翼/头条

“在越南战场上,精确制导弹药的运用谱写了对地攻击的新篇章。”

从“龙之颚”到“宝石路”:揭秘激光制导炸弹的诞生

1972年5月13日,被美军的激光制导炸弹成功炸断的“龙之颚”大桥

越南北方清化(Thanh Hóa)省的颔龙(Ham Rung)大桥又被称为“龙之颚”(Dragon’s Jaw),它是越战期间最难摧毁的目标之一。这座大桥长540英尺(约165米),横跨在位于河内市以南70英里(约112千米)处的马江(Song Ma)两岸。桥面中间为铁轨,两侧为机动车行驶道。大桥架在一个巨大的钢筋混凝土中心桥墩上,桥墩直径16英尺(约4.88米)。大桥的墩台牢固地“锚定”在马江两岸的山坡上。

这座桥最初是在第二次世界大战之前由法国人修建的,后来修建的“龙之颚”是用来替换最初的那座桥的。1945年,越南武装人员设法摧毁了最初的那座桥梁──他们的手段是让两个装载着炸药的火车头在大桥的中心迎面相撞。1964年,比旧桥更坚固的新桥开工,北越领导人胡志明还主持了新桥的开工仪式。

越南战争爆发后,在“越南最重要的目标”的空袭名单上,美军参谋长联席会议将“龙之颚”排在了第14位。在北越狭长的国土上,这座大桥上的铁路是当时沟通马江两岸北越领土的唯一的一条铁路,而且是北越方面用来支持南越游击战争的补给线上的一个关键节点。当“滚雷”空中战役于1965年开始之后,这座大桥便被选为早期就应攻击的目标之一。

从“龙之颚”到“宝石路”:揭秘激光制导炸弹的诞生

1972年美军侦察机拍摄的“龙之颚”大桥,经过多次轰炸后仍屹立不倒

1965年4月3日,罗宾逊•里斯纳中校(Lt. Col. Robinson Risner)率领着一支由将近80架飞机(这些飞机是从南越和泰国的基地起飞的)组成的空袭部队轰炸了“龙之颚”。具体的攻击行动是由来自泰国呵叻空军基地(Korat Air Base)的31架F-105战斗机执行的,在这些飞机当中,半数挂载的是“小斗犬”(Bullpup)导弹,另一半挂载的是750磅(约340千克)重的通用炸弹。

行动的筹划者们预计这次攻击能够炸掉这座桥梁。然而,导弹和炸弹都没有给大桥造成任何明显的破坏。据一位飞行员说,“小斗犬”导弹那轻量级的250磅(约113千克)弹头仅仅是从目标上“反弹”了出去。

从“龙之颚”到“宝石路”:揭秘激光制导炸弹的诞生

挂载M117 750磅通用炸弹的F-105D

从“龙之颚”到“宝石路”:揭秘激光制导炸弹的诞生

AGM-12“小斗犬”导弹

第二天,里斯纳中校又率领着46架F-105对大桥发起了攻击。这一次,他们朝着大桥发射了“小斗犬”导弹,并用大约300颗炸弹对目标大桥进行了轰炸,不过结果和之前相比并没有好到哪里去。在当年5月份,美军又发动了两次更进一步的空袭,却也仅仅是导致大桥暂时封闭以进行修理。运输机还在马江上游投下了个头庞大的水雷,这些水雷漂到了大桥的墩台处,但几乎没有造成任何影响。

截至1972年,美国空军和海军总共对“龙之颚”发起过871架次的空袭,损失了11架飞机,但始终未能敲掉这座大桥。

从“龙之颚”到“宝石路”:揭秘激光制导炸弹的诞生

美国海军的F-4和A-4对“龙之颚”发起的低空轰炸

1965年,美国空军没有任何一款兼具足够的准确性和威力的常规武器可以摧毁诸如清化大桥这样的目标。美军的标准弹药是“铁炸弹”,就像在第二次世界大战期间使用的那些炸弹一样。美国空军当时只有两款有制导的空对地导弹:“小斗犬”,这款导弹是由无线电指令和遥控手柄制导的,还有就是“百舌鸟”(Shrike)导弹,这种导弹凭借目标发出的电波信号进行导引,用于压制地对空导弹发射阵地。

精度的问题

在美国空军内部,对轰炸准确性的追求可谓由来已久。我们知道,无制导的自由落体炸弹落在地面上的点是一个有关飞机在投弹点处的飞行方向和速度、弹体的空气动力学,以及炸弹在飞行过程中的风和大气条件的函数。一颗炸弹落下的时间哪怕晚上半秒,其也可能偏离它的预定目标达数百英尺之远。

第二次世界大战期间,一个流行的说法是,装备有传说中的“诺顿”(Norden)轰炸瞄准具的美国陆军航空队轰炸机可以从高空把炸弹扔进一个腌肉桶里。实际上,在1943年时轰炸机的平均投弹精度为1200英尺(约366米),这一指标就是后来所谓的“圆概率误差”(circular error probable,CEP)。在战争末期,随着机组人员操作熟练度的提高,投弹精度提高到了1000英尺(约305米)。

对真正的“精确制导”而言,显然仅有目视瞄准是不够的。炸弹必须得到引导。德国人和美国人在第二次世界大战期间都试验了由无线电制导的武器。

朝鲜战争期间,美国空军将其装备的“拉松”(Razon)制导系统(该系统可控制炸弹的距离和方位角)安装到12000磅(约5443千克)重的英制“高脚杯”(Tallboy)炸弹上,形成了一款新式重磅炸弹,并将其命名为“塔松”(Tarzon)。在朝鲜战争期间,B-29轰炸机总共投下了30枚“塔松”炸弹,平均投弹精度为273英尺(约83米)。对桥梁来说,“塔松”的威力是毁灭性的,但这种炸弹不可靠,也不稳定,这使得在使用它时充满了危险。

从“龙之颚”到“宝石路”:揭秘激光制导炸弹的诞生

挂载在B-29轰炸机机腹下的“塔松”炸弹

到了20世纪60年代,空射导弹的末端制导技术已经成熟了:“响尾蛇”空对空导弹就是一款热寻的制导的导弹;“麻雀”导弹则是沿着指向敌人飞机的雷达波束飞行;“百舌鸟”导弹是用来执行“野鼬鼠”任务(即防空压制)的武器,该导弹可以锁定从“萨姆”导弹阵地上发出的雷达波束。这一时期为精确制导炸弹的出现奠定了基础。

尽管如此,“灵巧”炸弹却不同于导弹,这种炸弹自身没有推进系统,它们只能凭借自身的重力和载机赋予它们的动量前进。弹上的导引头在锁定目标后,只能通过改变炸弹上控制翼面和鸭翼的偏转角度来调整飞行路径。

从“龙之颚”到“宝石路”:揭秘激光制导炸弹的诞生

AGM-62“白星眼”制导炸弹

从“龙之颚”到“宝石路”:揭秘激光制导炸弹的诞生

GBU-8/B“流浪者”电视制导炸弹

历史上的第一种灵巧炸弹是美国海军在1967年研发的“白星眼”(Walleye)炸弹。这是一款自由落体炸弹,加装了电视制导系统。它需要(与背景)进行敏锐的对比来锁定目标,并且经常因为受到越南境内天气和目标性质的影响而失去准头。每枚“白星眼”的价格是35000美元,这在当时是相当昂贵的。美国空军也研发了自己的电视制导滑翔炸弹,并将其命名为“流浪者”(Hobo),这个名字是“制导炸弹系统”(Homing Bomb System)的缩写。“流浪者”炸弹的战斗部比“白星眼”的更大,精度也更高。

激光解决方案

激光制导炸弹的问世标志着在精确制导弹药方面出现了巨大的突破。有许多个人和机构都曾涉足于激光制导炸弹的研发,但其中的关键人物是佛罗里达州埃格林空军基地空军试验场(Air Proving Ground)的副指挥官小约瑟夫•戴维斯上校(Col. Joseph Davis Jr.)和德州仪器公司的一名工程师韦尔登•沃德(Weldon Word)。

戴维斯上校最初是以美国空军航空系统分部一个下属分支机构的领导的身份而来到埃格林空军基地的,他的职责是探索能够在越南战争中立刻提升空中战役效能的技术。越南战争开始时,美军的平均轰炸精度(CEP)为420英尺(约128米)。1965年,戴维斯正在寻找一种具有如下精度的武器:其在一般情况下能落在以目标为圆心的半径30英尺(约9米)的圆内,并且具备足够的威力以摧毁目标。他在沃德提出的理念中看到了希望──沃德利用了美国陆军对激光制导导弹的早期研究成果。

从“龙之颚”到“宝石路”:揭秘激光制导炸弹的诞生

小约瑟夫•戴维斯上校

沃德的理念──他的理念是在一项“精简计划”中提出的,这项“精简计划”是一个小型的、关于快速跟踪系统的研发项目,研发经费在10万美元以下──是一组激光套件,该套件由寻的器和制导组件构成,寻的器和制导组件可以“用螺栓连接”到标准的自由落体炸弹上。

投放这种激光制导炸弹需要两架飞机:指示机需要将致密的激光束聚焦在目标上,并不断地用激光束照射目标,然后从目标向外反射的激光能量会形成一片锥形的区域,该能量区域被称为“篮子”(basket);第二架飞机,即投弹机会朝“篮子”中投放一枚炸弹,炸弹的导引头会锁定激光束并将炸弹导引向目标。

从“龙之颚”到“宝石路”:揭秘激光制导炸弹的诞生

投弹机会朝“篮子”中投放一枚炸弹,炸弹的导引头会锁定激光束并将炸弹导引向目标

除了导引头之外,沃德所提出的激光套件的所有剩余组件都是现成的货架产品:绰号“砰砰”(bang-bang)的制导系统和控制翼面移植自“百舌鸟”导弹;控制翼面以十字形的方式安装在炸弹壳体的中间和弹尾两个位置,而且控制翼面之间可以来回互换──“砰砰”的名字即来源于弹翼从一个位置换到另一个位置时产生的声音。炸弹以锯齿形的轨迹飞向目标,因为控制翼面每隔几秒钟就进行一次修正偏转,以便使反射回来的激光束始终落在导引头的“视野中心”。炸弹在飞行过程中会发生轻微的旋转,这是为了减弱炸弹锯齿形运动的起伏程度。

从“龙之颚”到“宝石路”:揭秘激光制导炸弹的诞生

激光引导头控制着舵面的偏转

导引头安装在炸弹鼻部的气流测试探头(airflow test probe)内。“探头外观类似于一个羽毛球的球头,所以从那时起探头便被戏称为‘羽毛球头’”,沃德这样说道。他还建议花99000美元制造十几个原型探头。

从“龙之颚”到“宝石路”:揭秘激光制导炸弹的诞生

北美和德州仪器各自的方案,后者一开始把引导头放在一个很奇怪的位置

从“龙之颚”到“宝石路”:揭秘激光制导炸弹的诞生

德州仪器的第一代GBU-1激光制导炸弹,战斗部是M117

美国空军负责采购的官员对德州仪器公司提出的上述理念持怀疑态度,他们还咨询了来自北美公司自动化分部的竞争性报价。北美公司的设计更加复杂,其设计包含有一个陀螺仪,这可以让炸弹以一条比“砰砰”炸弹更平滑的飞行轨迹飞向目标。然而,北美公司这款设计的成本是德州仪器公司产品的三倍,而且它在测试中并没有表现得很出色。于是,在1967年,研发合同最终被授予了德州仪器公司。

从“Zot”到“铺路刀”

美国空军将初始版本的激光制导炸弹称为“宝石路”(Paveway),并于1968年5至8月间在越南对其进行了战斗测试,测试单位为驻扎在泰国乌汶空军基地(Ubon Air Base)的第8战术战斗机联队。

最初的用于瞄准和制导的激光束发生装置是由埃格林空军基地的两名空军军官制造的,并安装在了一架F-4战斗机驾驶舱后座左侧的座舱盖上。这套设备被称为“Zot”,之所以这样叫是因为该设备在高速气流中会发出一种特殊的声音,这种声音类似连环漫画《公元前》(B.C.)中的食蚁兽以闪电般的速度迅速伸出其舌头时发出的声音(Zot)。

从“龙之颚”到“宝石路”:揭秘激光制导炸弹的诞生

“Zot”激光指示器的得名即来源于此

从“龙之颚”到“宝石路”:揭秘激光制导炸弹的诞生

最初的用于瞄准和制导的激光束发生装置安装在F-4战斗机驾驶舱后座左侧的座舱盖上

担任指示机的F-4战斗机会围绕着目标做“铁塔盘旋”(pylon turn,译者注:“铁塔盘旋”这个术语来自早期航空竞技时代,在当时的比赛中,飞机都是围着一个铁塔进行绕圈竞速的),飞行高度为12000英尺(约3660米),机身朝左侧倾斜约40度,同时让激光波束稳定地照射在目标上。即使在5英里(约8千米)开外,激光波束仍然会保持锐利和精确。在轰炸高度上,向外反射的激光能量的锥体直径几乎达到了1英里(约1.6千米)。在这种情况下,无论有多少架投弹的飞机都可以把它们的炸弹扔进“篮子”里。担任指示机的F-4战斗机必须持续对目标进行照射,直到炸弹在投下约30秒钟后击中目标为止。

从“龙之颚”到“宝石路”:揭秘激光制导炸弹的诞生

F-4的双机投掷激光制导炸弹战术

从“龙之颚”到“宝石路”:揭秘激光制导炸弹的诞生

Mk 84战斗部的2000磅激光制导炸弹后来被命名为GBU-10

在战斗测试中,美国空军总共使用了两款“宝石路”激光制导炸弹。其中一款是将激光套件用螺栓固定到Mk 117型750磅(约340千克)重的炸弹上,由于炸弹的外观呈球状,所以将控制翼面安置在了后方。另一款是在Mk 84型2000磅(约908千克)重的炸弹上改装的,这款炸弹的外观要更加“流线型”一些,所以可以把控制翼面安置在前方。

Mk 117型改装的炸弹在战斗测试中的精度令人失望──高达75英尺(约23米),但Mk 84型改装的炸弹的战斗测试结果却令人颇受鼓舞──平均精度高达20英尺(约6.1米),而且每四枚炸弹中就有一枚能够直接命中目标──这足足比戴维斯和埃格林空军基地的研究者们所期望的要好上三分之一。

而且,每枚“宝石路”炸弹的价格是3000美元,这比“白星眼”炸弹那35000 美元的单价要便宜不少。

尽管如此,在“宝石路”激光制导炸弹可以投入实战之前,白宫方面已经下令停止轰炸北越了。在接下来的四年中,新式的灵巧炸弹只在南越和老挝使用过。南越和老挝这两处战场上并没有太多高价值的目标,但美国空军在战术的训练、测试和发展方面获得了宝贵的经验。在某些情况下,命中精度甚至优于10英尺(约3米)!在防空威胁不是太严重的地区,AC-130“夜空炮艇”和OV-10观测机也被用于为激光制导炸弹指示目标。

从“龙之颚”到“宝石路”:揭秘激光制导炸弹的诞生

操作激光指示器的C-130乘员

在轰炸中断期间,美国空军在激光制导炸弹方面取得了可观的进展。一款名为“铺路刀”(Pave Knife)的激光指示吊舱被研发出来并挂在了F-4战斗机的翼下,而且开始在激光指示方面逐步替代“Zot”设备。“铺路刀”吊舱安装在一个万向节上并可以自由旋转,从而能够在飞机自由机动飞行的同时保持激光束始终照射在目标上。这就不再需要让飞机沿着固定的轨迹飞行了。更有甚者,目标指示机现在甚至可以在照射目标的同时向目标投弹了。

从“龙之颚”到“宝石路”:揭秘激光制导炸弹的诞生

“铺路刀”激光指示吊舱

从“龙之颚”到“宝石路”:揭秘激光制导炸弹的诞生

激光制导炸弹沿“铺路刀”激光指示吊舱的激光束飞向目标

在越南战争前期,F-4战斗机一直是由两名飞行员操纵的。最终,后座飞行员被武器系统军官代替了,后者一般被认为在用激光照射目标方面更加熟练。他们此时已经开始用安装在仪表板上的一个小电视屏幕来引导激光束,而不再使用安装在座舱盖滑轨上的“Zot”设备。

“龙之颚”的末日

1972年,“越南化”的战争正在全面展开。几乎所有的美国地面部队都已从东南亚撤出,同时第7航空队的飞机中有一半也已经撤离。

北越方面看到这是一个通过常规进攻而赢得战争的机会,1972年3月30日,北越方面出动庞大的步兵和装甲部队穿过非军事区,发起了所谓的“复活节攻势”。

美国空军迅速返回战区,恢复了对北越的轰炸。北越方面的补给线被切断,进攻的兵力无法承受美军的空中打击,遂在当年6月穿过非军事区撤退。这场空中战役被称作“后卫”(Linebacker)作战,后来又演变出了“后卫Ⅱ”作战。

美国对北越的轰炸直到年底才停止,双方于1973年1月达成了和平协议并停火。

在“后卫”作战中,战斗机和B-52轰炸机投下的大多数弹药是普通的“铁炸弹”,但也有灵巧炸弹,包括“宝石路”激光制导炸弹和电视制导的“流浪者”炸弹,它们都产生了巨大的影响。美国空军具备使用“宝石路”炸弹能力的飞机集中在泰国乌汶空军基地,该基地中只有7架F-4战斗机携带有“铺路刀”吊舱,另外还有12架F-4配备有“Zot”设备。对轰炸河内和海防附近的目标而言,“铺路刀”是必不可少的,因为河内和海防对配备“Zot”系统、连续飞“铁塔盘旋”的飞机来说太危险了。手头可用的能投放灵巧炸弹的飞机都被明智地分配去轰炸最重要的目标,它们轰炸这些目标能大有作为,即使这些飞机的数目很少也是如此。

从“龙之颚”到“宝石路”:揭秘激光制导炸弹的诞生

挂载两枚GBU-10的F-4战斗机

更高的命中精度使得轰炸地域可以比以前更加靠近平民生活地区。因此,美国空军可以轰炸海防港内的设施,而不对港内的第三国船只造成威胁。在轰炸北越最大的发电厂时,却没有对附近的支棱(Chi Lang)水库大坝造成附带损害。灵巧炸弹成倍地放大了每个空袭架次的效能,并不太费力地消灭了以前那些很难被摧毁的目标──其中就包括清化省的“龙之颚”大桥。

从泰国乌汶空军基地起飞的F-4战斗机于1972年4月27日轰炸了“龙之颚”大桥,但是天上覆盖着的云层阻碍了激光照射器的使用。因此,空袭部队不得不使用电视制导炸弹来代替激光制导炸弹发起轰炸。他们毁伤了桥梁上的高速公路部分,但却没能摧毁桥梁的任何主体部分。天气在5月13日好转,“龙之颚”的不灭传奇终于要宣告结束了。

从“龙之颚”到“宝石路”:揭秘激光制导炸弹的诞生

一架F-4战机正在投放一枚Mk 84激光制导炸弹

F-4战斗机投下的激光制导炸弹中有26颗命中了“龙之颚”大桥,其中一些炸弹是重达3000磅(约1360千克)的大家伙,而且这么高的命中率在所有之前发起的攻击中是从来没有过的。根据美国空军对这次行动的评价,“桥梁西半部的主体结构完全从40英尺高的混凝土墩台上塌了下来,桥梁的上部结构被严重破坏并扭曲变形,铁路运输将停顿至少几个月。”

从“龙之颚”到“宝石路”:揭秘激光制导炸弹的诞生

1972年5月13日,美军对“龙之颚”进行的猛烈轰炸终于摧毁了这座大桥

从“龙之颚”到“宝石路”:揭秘激光制导炸弹的诞生

1973年“龙之颚”大桥仍然处于断裂失修的状态

当“后卫”作战于1972年12月结束时,“龙之颚”大桥仍然处于断裂失修的状态。除此之外,激光制导炸弹还炸断了跨度有1英里(约1.6千米)长的保罗•杜梅(Paul Doumer)大桥,这座桥位于河内市郊,横跨红河两岸。

从“龙之颚”到“宝石路”:揭秘激光制导炸弹的诞生

F-105多次轰炸杜梅大桥无果

从“龙之颚”到“宝石路”:揭秘激光制导炸弹的诞生

被激光制导炸弹彻底摧毁的杜梅大桥

保罗•杜梅大桥比“龙之颚”大桥还要长、还要出名,但轰炸难度却要低于“龙之颚”大桥。保罗•杜梅大桥经常遭到轰炸,有时会在短时间内关闭,但关闭时间一般都不会太长。轰炸保罗•杜梅大桥对灵巧炸弹而言是一件合适的工作。在这一次(1972年5月8日)用灵巧炸弹轰炸后,保罗•杜梅大桥直到1973年3月才重新开放,换句话说,在大桥被炸断10个月之后才又有火车从桥上穿过。

对灵巧炸弹的认可

“后卫”作战的结果使得灵巧炸弹成为了一种压倒一切的武器,其中尤以激光制导炸弹为甚。1972年2月至1973年2月间,美国空军总共投下了超过10500枚激光制导炸弹。在这些炸弹中,约5100枚直接命中了目标,另有4000枚的圆概率误差为25英尺(约7.62米)。

“在良好的天气条件下,对于点目标而言,这些武器几乎具有‘一击必杀’的可能性”,美国空军第7航空队的前指挥官威廉•莫姆耶尔将军(Gen. William W. Momyer)在他的著作《三次战争的空中力量》(Airpower in Three Wars)中这样写道,“如果目标可以目视看到,而且目标很容易受到武器爆炸威力的毁伤,那么使用精确制导武器发动一次打击就摧毁目标的概率是80%至90%。”

在“后卫”作战最初的三个月中,美国空军使用精确制导弹药摧毁了100多座桥梁。美国空军的一项研究发现,激光制导炸弹对于非常“硬”的目标的有效性是传统炸弹的100到200倍,对“软”和区域目标的有效性是传统炸弹的20到40倍。在攻击敌人坦克的战斗中,使用激光制导炸弹的次数约为总攻击次数的10%,但其战果却囊括了被摧毁坦克总数的22%。

美国空军还使用了“白星眼”和“流浪者”电子光学制导炸弹,但这些炸弹的花费更高──与激光制导炸弹4000美元的单价相比,“白星眼”和“流浪者”的平均价格是17000美元。而且,“白星眼”和“流浪者”的打击效果还不如激光制导炸弹那样好。

从“龙之颚”到“宝石路”:揭秘激光制导炸弹的诞生

F-4E投掷GBU-15激光制导炸弹

在1972年7月向太平洋地区的美国空军部队拍发的一条电报中,第7航空队的指挥官约翰•沃格特将军(Gen. John W. Vogt)声称:“我们将继续尽一切努力去优化对电子光学制导炸弹的使用。然而,很明显,在当前的技术状态下,激光制导炸弹是一款非常优越的武器系统。”

尽管在越南战争中有出色的表现,但美??