1944,无人杀机

2016-12-02 11:15任婷婷
航空知识 2016年8期
关键词:法尔海军飞机

任婷婷

如今正在航空母舰上忙着试验的诺思罗普-格鲁曼X-47B是美国海军的新宠,美国海军宣称它是第一种能够从航母上起降的无人机。实际上这种说法并不严谨,早在二战时代,美国海孽就已经拥有了这样的装备。这一“第一”的荣誉,应该归于美国海军TDR-1无人机,尽管它的作战活动极为有限,但那毕竟是70多年前的实战,而且还有几次颇为成功。

无人攻击机前传

上世纪30年代中期,英国皇家海军采用老旧双翼机改造成遥控无人机,作为靶机训练舰体上防空武器操作人员。其中一种无人靶机绰号“女王蜂”。有一次,一架“女王蜂”从英国海军地中海舰队发射升空,以不足160千米/小时的速度,在舰队上空整整飞行了一个小时。下面的舰队防空炮手们也忙活了整整一个小时,耗费了大量弹药,却没有伤及“女王蜂”一根毫毛。“女王蜂”靶机暴露了英军舰队的防空能力弱点,反而充分证明了无人靶机在防空训练中的重要价值。

1936年“女王蜂”参与的一次防空实弹演练中,在场的一位美国海军军官深受鼓舞,认为美军也应该开发类似装备。此人便是美国海军作战部长斯坦利中将。经过考虑,他指派美国海军学院1920年毕业生中校德尔马·法尔尼(Delmar S.Fahrney)负责这一工程。法尔尼是个老牌飞行员,同时拥有机械工程硕士学位,他在技术方面极具前瞻性,今天被许多人称为“导弹之父”。接到任务后,法尔尼与美国海军飞机制造厂合作,利用4架退役飞机改造成无人靶机,并进行了初步测试。次年,法尔尼就不再满足于无人靶机,计划开发一种能够携带炸弹的无人机。他把无线电遥控设备装在一架旧式低速双翼机上,用它对一艘战列舰进行模拟攻击训练。结果这次舰上的炮手够争气,没用几炮就击中了这架攻击无人机。“演练是成功了,但海军的耐心却死掉了。”他在日记中写道。

海军的胃口没有被吊起来,但无人攻击机的潜力显而易见,它能攻击敌方防护目标却不用飞行员置身险境。唯一的问题是,远距离目视遥控的方式,难以完成精确的攻击。机会很快来了,不久后法尔尼就听到了一种新发明——那东西叫电视。美国无线电公司(RCA)电视技术发明者之一弗拉基米尔·兹沃雷金(Viadimir Zworykin)博士也一直推行电视制导无人机的理念,但军界的将领们对他的想法不予理睬。法尔尼听说此事后,一切很快就发生了变化。他们一道合作开发了世界上最早的电视制导无人机,1940年进行了演示飞行,但肩膀上扛着将星的家伙们仍然对这一新技术无动于衷……直到珍珠港巨大的烟柱直插云霄。

硝烟中立项

随着美国参战,军方一下子对各种有助于战争的工程技术兴致大增。1942年2月,军方秘密发起了一项代号“选择工程”(Proiect Option)的项目,其目的是研制一种实用型作战攻击无人机。法尔尼和兹沃雷金理所当然地被任命为该项目的负责人。

两人一改过去用淘汰的旧式双翼机改造无人机的做法,决定开发一种更小更快的新型飞机,让敌方防空火力难以拦截。考虑到美国飞机工业在全力以赴生产各式战机,传统飞机材料供应紧张,新型无人机几乎全部使用复合层板制造。但尽管如此,这种无人机仍然具有900千克的有效载荷。

新型无人机被定名为TDN-1。TDN-1翼展14.6米(48英尺),安装两台220马力莱康明活塞发动机,最大飞行速度可达230千米/小时。飞机下方装有高大的前三点式起落架,这样设计是为了能方便地在飞机腹部挂装重型航空炸弹或鱼雷。考虑到新出厂的TDN-1需要从工厂转进到前方航空基地,飞机上还装有可拆卸的驾驶舱。TDN-1总计制造了114架,大部分是海军飞机制造厂生产的。最后的30架由布伦茨维克公司(Brunswick)许可制造,该公司和平时期的主打产品是保龄球和台球桌。

1942年末,TDN-1的飞行测试正式展开,军方对其作战能力的怀疑论甚嚣尘上。此外,飞机的造价仍然太高,大规模生产存在问题。TDN-1并没有参加实战,大部分作为靶机使用。1943年8月,两架TDN-1成功从湖面上的“紫貂”号航母训练舰(USS Sable)飞行甲板上滑跑升空,证明了无人作战飞机的航母适应性。“紫貂”是一艘湖区客运燃煤明轮船改造的航母训练舰,看似老迈无用,却在美国海军航空兵飞行员培训过程中起到了极其关键的作用。

从TDN到TDR

法尔尼很早就意识到TDN设计中存在的问题,在飞行测试前就准备了一个备用方案。在证实法尔尼的想法有效之后,海军与洛杉矶的州际飞机工程公司签署协议,委托后者设计建造性能更优的无人机。州际公司是一家小公司,但在制造小型民用飞机方面却经验丰富。新型无人机被定名为TDR-1,该机设计团队领导者仍然是法尔尼。和TDN-1一样,TDR-1也采用两台220马力莱康明活塞发动机,前三点起落架和可拆卸驾驶舱。

TDR-1机体主体结构采用较轻的钢管制造,钢管结构委托给了著名自行车生产商施温公司。机翼、机身和其他活动面表面都覆盖预成形层板。为了满足飞机木制结构的制造,海军还动员沃利泽尔乐器公司参与生产,动用其钢琴、管风琴和唱片唱机的木材加工设施协助制造。

TDR-1翼展仍为14.6米(48英尺),起飞重量2678千克,可携带908千克载荷。起落架设计经过改进,起飞后可以遥控抛弃,飞机最大攻击距离680千米。

TDR-1的最大设计亮点是改进后的制导系统。在飞机的鼻子里装有一台RCA Block-1型电视系统,从前方看过去像是希腊神话中的独眼巨人。Block-1是40年代电视系统小型化的工程奇迹,当时晶体管还没有取代笨重的真空管。兹沃雷全成功将一台电视摄像机和发射机装在了一个20厘米高、20厘米宽,66厘米长的盒子里。整套系统,包括电池在内,总重量44千克。电视系统与雷达高度表结合,操控手就能从远距离控制TDR-1。

1943年下半年开始,试飞员坐在简陋的可拆卸座舱内操纵TDR-1进行飞行测试,他们给出的评价是:TDR-1飞行非常平稳,机动性也很不错,一般飞机足以失速的机动动作在TDR-1上也不会发生致命危险。但该机也有缺陷,起落架上没有刹车,在准备起飞时,必须把飞机尾部固定在一个地面物体上,通常地勤会在跑道上停放一辆卡车,用它的保险杠固定飞机。发动机起动后,地勤人员再设法切断固定索,让飞机加速滑跑。

有人驾驶状态下的飞行测试完成后,技术人员开始测试TDR-1遥控作战的性能。TDR-1的遥控可以通过地面控制站或伴飞的控制飞机(美军称其为“母机”)。通常,TDR-1的起降由地面塔台上的控制员来操纵进行,一旦飞机升空,无人机的操纵便由伴飞母机上的控制员接手。海军专门把几架“复仇者”鱼雷攻击机改造成无人机控制母机,代号也变更为TBM-IC。飞行员拥有一套无线电控制装置,后座飞行员则拥有无线电控制装置、电视显示器和雷达高度表,机腹下部设有一个可伸缩的天线罩,内装发射机和接收机。

1944年初,海军秘密组建了一支称为STAG-1(第1航空特别任务大队)的试验部队,配置有大约1000人和数量不详的TDR-1和TBM-1C。该部队负责强化作战训练工作,先后在俄克拉荷马和密歇根湖沿岸进行训练。

母机操纵手首先接受操纵无人机飞行和瞄准的训练,然后以大湖区灯塔为靶标,使用227千克假炸弹进行模拟攻击训练。无人机升空后并接管控制后,TBM-1C的飞行员会操纵TDR-1飞抵靶标附近空域,然后把控制权交给后座飞行员。后座操纵手坐在黑色幕帘下,盯着一具15厘米直径的电视屏幕,操纵无人机瞄准目标。

“选择工程”的优先级仍然不高,设计者们只能利用各种简陋器材实现如此先进的工程理念。如果看看TBN-1C后座操纵手的控制面板,你竟然会在上面找到一个老式电话的拨号转盘!这是用来预设飞行高度的,拨1就表示海拔高度50英尺(约15米),2表示100英尺(约30米),以此类推。拨其他数字组合则会解除无人机携带炸弹的保险,或令其投下鱼雷。这套机构看似简陋却挺管用。海军也曾试图采用陀螺机构来完成自动控制,但那时的陀螺很容易故障,一旦发生这种问题,无人机会突然猛烈侧倾或大幅度转弯。此时如果飞机携带实弹,那将相当危险。

TDR的战斗

1944年春,STAG-1奉命转往加州蒙特雷(Monterey)。法尔尼以为一旦训练完成,STAG-1将搭乘海军舰队航空母舰投入作战。但此时战局已经发生逆转,美军仅凭普通制式武器就足以击溃日本帝国。包括尼米兹上将在内的海军高官对让无人攻击机这样一种未经过充分验证的试验性武器投入实战都转而采取了审嗅态度。

TDR-1的支持者们坚持不懈地游说工作开始了,他们希望为STAG-1争取参战机会。最后,他们终于得到了机会,说起来也就算半个机会——STAG-1受命前往拉塞尔群岛,1944年末的拉塞尔群岛已经处于战线的后方,这里出现重要敌方目标的可能性微乎其微。

1944年5月8日,STAG-1部分人员和TBM-1C飞机登上一艘护航航母,启程前往南太平洋。其余的人员乘坐海军运输船紧随其后,数十架TDR-1也被分解装箱装运上船,与他们一道奔赴战场。6月5日,STAG-1抵达拉塞尔群岛,随即开始飞行训练。大队指挥官打算给飞行训练过程拍几张彩色照片,但一架TDR-1偏偏出糗,在遥控起飞过程中起落架突然折断,飞机头部触地,险些拿了大顶。当时这架飞机腹部挂着一枚908千克磅炸弹,见飞机以头抢地,人们纷纷疯狂逃散,其实那枚炸弹的保险还牢牢锁着。

1944年7月30日,STAG-1接到命令,对一艘搁浅的日军弃置运输船发动打击。由于此前的测试表明,遥控无人机投弹命中精度较低,因此这次STAG-1决定让挂装炸弹的TDR-1直接撞击敌舰,实施单程突击。事实上,法尔尼的无人攻击机概念已经变成了一种可靠且昂贵的武器——制导弹药。

为了执行这次任务,STAG-1派出了4架TDR-1,每架携带一枚908千克炸弹,两架TBM-1C母机随行出击,每架负责控制两架TDR-1。攻击编队抵达距目标11千米时,TBM-1C后座上的飞行员接管TDR-1,操纵它们瞄向目标。当时的电视接收机图像对比度和分辨率都很差,操纵手只能通过这些模糊的图像操纵无人机飞向目标。

海军专门派出人员在目标附近的海滩摄录这次攻击的影像资料。4架TDR-1中的2架直接撞中了目标,巨大的爆炸几乎将货船炸得跳出水面。另外2架则在距离货船很近的地方触地。一架在丛林里爆炸,另一架未能爆炸。虽然结果不算完美,但50%的命中率已经远高于二战时期普通轰炸机投弹行动。

STAG-1的指挥官立即赶赴珍珠港汇报行动战果,还随身带了录影带。原以为录像记录的攻击画面能够说服海军高层允许STAG-1扩大行动范围,但得到的回答却是海军决定裁撤STAG-1!

这一决定激怒了“选择工程”的支持者,他们认为这一投资数百万美元的项目在临近成功之时却被突然撤销,是军方野蛮的浪费。在他们的积极活动下,海军不得不暂缓裁撤STAG-1,决定将STAG-1的作战行动延长30天,准许该大队在所罗门群岛附近海域攻击发现的敌军目标。于是STAG-1拆分组建了两个作战中队——VK-11和VK-12。一个中队前往财富岛,另一个则前往绿岛。1944年9月27日到10月26日间,这两个中队对日军目标发动了多次攻击。在一个月时间里,两个中队消耗了46架无人机,其中37架抵达了目标区域,至少有21架成功命中了目标。

VK-12中队的队员们专门为自己设计了一个特别的LOGO,其图案是一只带着海军水手帽的鹳鸟叼着一只狗在飞行。这只狗狗的寓意只有STAG-1的成员才会明白——他们为TDR-1所起的无线电呼号叫“小狗”。有时海军还会采用BWB作为呼号,对此海军那些戏谑的家伙把这一呼号解释成“大个子木头混蛋”(Big Wooden Bastard)!

9月27日,VK-12中队找到了一个不错的目标——一艘被日军改造成防空火力点的搁浅货船。几天前船上的日军刚刚击落一架陆军航空队的运输机,全机人员罹难。多年以后,参与此次行动的无人机操控手仍然记得当年的场景:“我清楚记得那种兴奋,我看着布满雪花噪点且有时会定格的绿色电视屏幕,操纵无人机不断接

“随着屏幕上出现一个个小黑点,我以为接收机坏了,但很快我反应过来,那是日军的防空炮火。我继续操纵无人机对准目标,不偏不倚。

“我操纵无人机略微偏转航向,以修正风力影响,同时规避敌军炮火。撞击目标的最后一秒,我从屏幕里清楚地看到了敌舰的甲板。然后一切归于沉寂。我操纵的无人机准确命中了敌舰中部,杀死了上面每一个人。”

日本人显然没有意识到美军投入了无人作战飞机,他们把TDR-1称做是“美国神风特攻飞机”。10月26日,STAG-1执行了最后一次作战任务:3架TDR-1彻底摧毁了一座日军占据的位于所罗门群岛的灯塔。

尽管战果不错,但30天作战延长期之后,海军还是取消了“选择工程”,STAG-1也被解散。此后,该大队许多TDR-1和TBM-1C母机都被从推入大海销毁。到1944年底,STAG-1已经成为历史。

已经生产但未及运往战区的TDR-1后来被用作靶机,少数在战后出售作为民用运动飞机——当然要装上驾驶舱和控制机构,这些TDR-1都没能保存至今。如今,总产量189架的TDR-1仅有一架存世。这架TDR-1经过精心修复,现在是佛罗里达彭萨科拉海军航空博物馆的永久陈列。后记

法尔尼还设计过TDR-1的改进型,它采用功率更大的星形活塞发动机和更先进的Block-3型电视系统。总计制造了4架原型机,但随着战争结束,海军放弃了研制工作。

在法尔尼的帮助下,州际飞机公司也曾雄心勃勃地设计过一种喷气动力的飞翼无人机,称做XBDR-1。1944年该机的缩比模型曾在弗吉尼亚兰利中心进行过风洞测试,但该项目连原型机都未能完成。

战后法尔尼曾参与开发“天狮星”导弹的研制工作。“天狮星”并没有采用电视制导系统,当时的军事战略家们认为美国并不需要真正的精确制导武器,因为下一场战争中整个目标城市都会被核弹头彻底摧毁。

1950年法尔尼以海军少将军衔退役。1984年他与世长辞,享年86岁。2000年6月,加利福尼亚穆古角海军航空导弹测试中心新建的总部大楼正式奠基——这座建筑被用法尔尼的名字命名,以纪念池为海军精确制导武器发展做出的卓越贡献。

责任编辑:王鑫邦

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