亂石穿空煥煙霞

俞敏

戰爭需要

從百年前空中格斗與攔截登上人類戰爭舞臺以來，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）齊射是唯一的作戰手段，制導武器在英國的出現可以追溯到19世紀末，澳大利亞鐘表匠路易·布萊南（Louis Brennan）研發的線導魚雷首先被用于海軍岸防部隊，但空空領域的應用則要遲至一戰時期。當時英國空軍的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高度優勢，利用重力轉換而成的速度完成投放，而當時的雙翼戰斗機爬升太慢，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（由當時的新秀設計師佛蘭德設計），該機機身上帶有爆炸物，可以在探照燈引導下，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，后來又在此基礎上搞了一個無線電控制火箭（與人合作），海軍看中了其內在價值，認為可以用在遠程轟炸方面。

總之隨著一戰結束各國進入各自的軍備休整期，大規模的空中飛機搏殺暫時不會出現，英國的空空制導武器研制步入低谷，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”發動機），只不過是靠盤旋空中的兩架飛機對其實現遙控的。跟在公羊后面的飛機叫“牧羊人”，負責調整公羊的航向和俯仰，另一架飛機叫做“側衛”，與敵方編隊保持安全距離內的橫向垂直飛行，由它負責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。

皇家飛機發展中心認為公羊太過笨拙，機動性有限，也達不到預想中的400哩（644千米）時速，不足以應付20世紀40年代以后出現的威脅。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（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上發展一種由地面雷達引導的無人攔截機。

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，實際上根據計算，至少需要4組（每組2具）雷達傳遞接力，每組負責8哩（12.8千米）左右的范圍，而一旦銜接出現問題就會導致攔截失敗。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，遠不如常規的戰斗機攔截簡單有效，于是方案沒有通過，在1942年2月被降格為“調研項目”。當時軍需部手頭需要驗證的類似武器實在是不在少數，既包括進攻性的，更有許多是防備德國轟炸機群的防空導彈設想，要挑出哪些最有發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中心（PDE）在1941年開發的一種簡易的防御性武器，據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該只在地面上忙活，空軍飛機也應該參與進來。于是到1943年下半年又在該項目基礎上出臺了機載新方案，項目負責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。導彈前端裝有一個渾圓的可控頭錐，發射后彈體滾動，旋轉體上的小型葉片會帶動頭錐沿縱軸反向旋轉。導彈的方向控制尋的器軸向視野很短，側向帶有視野扇區，但并不覆蓋前方，頭錐旋轉后尋的器一旦捕捉到目標，控制系統就會激活偏轉裝置，通過微型火箭和擾流器使得導彈飛向目標。

本森認為控制系統過于笨重是導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，根本來不及實現姿態調整，如果非要把速度降下來，那和德國人二戰時期的滑翔類制導武器也就沒什么區別，談不上什么“高性能導彈”了。阿爾忒彌斯是本森總結上述經驗后的產物，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，導彈接收信號并自行轉彎擊中目標，此時載機就可迅速脫離戰場，擺脫了人工干預，這就和德國人的有線和無線電制導有了根本區別。

德國人從1944年6月開始用V-1嗡嗡彈頻頻襲擊英國本土，國防部曾經考慮過將阿爾忒彌斯派上戰場，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這種具備一定急轉躲避能力的原始制導武器，可以掛載在低速戰斗機上的阿爾忒彌斯應該攔截效果更好。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武器噴出的彈雨湊近發射，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彈。自衛空空導彈沒必要搞得很復雜，制導系統盡量采用現成的技術，比如布萊克邁恩GAP那種駕束制導就足夠了，于是這就有了小本（Little Ben）計劃，一種帶有三個捆綁火箭發動機（76毫米直徑）的輕型導彈。小本（后改名遠射）項目一直持續到戰后，后來發展成了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超聲速 飛行，對后來的導彈設計影響很大。

很多人都會覺得小本/遠射似曾相識，與后來出現的海鏢導彈頗有幾分相似。當然小本氣動面的設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。小本設計的目標那些通過駕束制導導彈在屁股后邊窮追不舍的戰斗機，因此導彈射程要遠，做到先敵發射，同時導彈本身不能進入對方的制導波束而被攔截。

冷戰早期成果

航空部早在1945年1月就基于飛機研究中心的研究成果發布了OR.1056（紅隼）設計規范，要求應標公司開發一種具備全天候作戰和全方位攔截能力的機載導彈，紅外還是雷達制導不限。當然實際上如果采用雷達制導，可供使用的也僅有AI Mk.IX一種，直徑達到914毫米，一般的中小型戰斗機根本無法容納。直到二戰結束兩年多后，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”，拿到今天這種導彈的設計簡直是幼稚可笑，導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。這種導彈的軍方名字就是火閃，1957年8月開始服役于第1制導武器發展中隊，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。導彈外觀和后來的海軍海參艦空導彈十分相似，采用三體捆綁設計，兩側的助推器也有錐形前罩并帶有尾翼，安裝位置非常靠前，當時的設計師認為串列發動機噴出的尾焰會讓導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秒之內將導彈加速到馬赫數2.4，之后就被拋棄，主彈體滑翔飛行，載機所用的EKCO雷達負責后段制導，直至擊中目標。導彈設計笨拙，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的火閃導彈基本不具備實戰功能，只是為了讓未來的飛行員初步熟悉空空導彈的基本原理。飛機和目標之間的夾角必須嚴格控制在雷達波束15°角之內保持12秒左右，這段時間內飛機的機動性幾乎為零，很容易遭到護航戰斗機反噬，而缺乏載機照射的導彈也馬上變成沒頭蒼蠅，直接砸向地面。

現在看來雷達制導空空導彈還是不夠成熟，攻擊缺乏護航的轟炸機或許有機會，但發射后不管很難做到，而紅外制導不存在這樣的問題（代價是射程更短）。其實英國人在紅外制導技術方面一度走在世界前列，相關研究從1915年就已開始，丘吉爾內閣的科技顧問林德曼博士（車耳威爾爵士）就是這方面的權威。林德曼在20～30年代致力于海軍通信和夜間戰斗機機載設備的研究，在紅外技術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，后來皇家海軍發現采用通氣管的德國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。

英國人戰后檢定納粹戰利品時發現，其實德國人早就將紅外設備投入應用，他們的Ju-88G夜戰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動機排氣，這就是德國夜間戰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揮出更大的價值，因為噴氣發動機尾焰紅外特征更為明顯，而且比之雷達制導組件，紅外導引頭更為輕巧簡便，因此二戰剛結束的短短數年，英國國內一下子冒出無數個紅外制導研究項目。

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

最早的紅外制導熱敏材料是硫化鉛（PbS）或硒化鉛（PbSe），50年代初出現的梅特卡夫計劃，就是將鎖定/跟蹤系統和硫化鉛傳感器相結合的產物，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，后來還在此基礎上開發了藍寶石和橙格子呢兩種晝夜星光追蹤導引頭。非制冷的硫化鉛導引頭使得導彈只具備尾追攻擊能力，要求載機占據機動陣位優勢，這一點在當時很難保證，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的光學系統。

不過噴氣戰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”的制導頭又一次發生了變化，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成的觀察窗口（用于近炸引信）。導引頭飛行測試是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彈，之后的若干年它成為了空軍“閃電”“標槍”和海航“海雌狐”戰斗機的標準配備，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。有些導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。

導彈的硫化鉛光電元件通過氨氣致冷（氨氣瓶位于載機發射裝置內），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器，陀螺儀確定導彈和目標瞄準線角速度后向控制系統發出信號，通過內部電子設備信號轉換后，壓縮空氣控制舵面偏轉。目標截獲后導彈單機固體火箭發動機啟動，導彈射出并按比例導引法飛行，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。導彈發射全重136千克，戰斗部22.7千克，最大速度超過馬赫數2.4，喜鵲-I發動機工作3秒，射程在1.2～7.4千米之間。

同時代“冠藍鴉”還發展了Mk II和Mk III兩種改型，前者銻化銦導引頭自帶制冷，并換用了更強大的喜鵲-II發動機，后者加大翼展但減小了發動機推力，通過壓低速度來起到限制氣動加熱的效果。這樣的導彈其實是專為“閃電”這樣的超聲速飛機設計的，最高發射初速上限是馬赫數1.7，不過它的使用高度有較大局限，海平面肯定不能發射，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，稍后又出現了專為桑德斯·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，除了渦噴發動機，還都帶有火箭助推器，用于有效攔截蘇聯超聲速轟炸機。

截擊機計劃在1957年因紅布旗（Red Duster）防空導彈的出現而宣布下馬，不過導彈暫時保留，后來改稱藍火柴，計劃用于費爾雷公司的三角-III戰斗機，后者實際上是應標1955年OR.1131項目而推出的，渦噴和火箭發動機型號不變，只不過都是兩臺，其速度預計將達馬赫數2.5。藍火柴選用新型連續桿戰斗部，改良后的紫旗導引頭視角增至60°，可全向打擊速度馬赫數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。

然而由于導彈射程太小，載機發射速度也存在不足，所以皇家飛機試驗中心制導武器研究部門認為掛載藍火柴導彈的F.155基本不具備實戰效能。于是到了1956年對于該導彈計劃的投資大大減少了，雖然當時該導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。當然公司也預先準備好了退路，早在1956年8月就推出了采用連續波半主動雷達導引頭的“冠藍鴉”Mk V。

即便這種導彈能夠研制成功，它的應用范圍也受到一定限制，因為當時只有“海雌狐”的AI.18雷達可以增加連續波照射功能，而空軍閃電戰斗雞的AI.23則肯定不行，反過來說也是如此，連續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，該導彈存在信號極化方面的問題，仍會導致射程縮短，另外“海雌狐”上的脈沖雷達和連續波會產生干擾，不過Mk V實際上仍未就此畫上句號，到了1957年11月又出現了一個“藍海豚”，基本可以看做是其技術延續。（未完待續）