美國“鵪鶉”誘餌無人機發展與設計啟示

20世紀80年代，以色列軍事工業（Israel Military Industries）公司（埃爾比特系統公司前身）開始基于Sampson誘餌發展“戰術空射誘餌”（Tactical Air-Launched Decoy，TALD），之后被美國海軍采購。1991年開始，又連續發展出“改進型空射誘餌”（Improved TALD，ITALD）和“先進空射誘餌”（Advanced TALD，ATALD）。1995年開始，美國空軍著手發展類似的“微型空射誘餌”（MALD）系列。這幾個系列誘餌本質上是一種空射無人機，用于對抗對方防空系統。而從其使用概念來說，它們的技術原點，可以追溯到上世紀50年代的“鵪鶉”無人機。

研制背景

20世紀50年代初期，美國空軍主力戰略轟炸機是B-47和B-52轟炸機。直到1959年，AGM-28“獵犬”戰略空地導彈交付前，B-47/52的主要作戰方式都是從高空突防進入對手縱深領空之后用核炸彈進行臨空轟炸。蘇聯的應對措施是構建從邊境到首都的多層對空探測/攔截防線，依靠各種遠程手段來探測來襲轟炸機。為了提高轟炸機突防概率，就需要采取各種措施來降低蘇聯雷達對轟炸機發現和識別的概率。除了各種主動/被動電子對抗手段，當時美國空軍戰略司令部認為：由轟炸機自身攜帶并空中發射、伴隨飛行的誘餌，是可行的對抗措施。它會在雷達上模擬轟炸機，讓敵雷達難以辨識出真正的轟炸機，從而提高轟炸機的突防概率。

項目概述

“鵪鶉”發展的起點可以追溯到1952年10月，當時美國空軍司令部要求研制一種空射誘餌。數年研究論證后，項目在1956年1月發出GOR139正式需求。同年2月就選定了麥克唐納飛機公司作為主承包商。1957年，“鵪鶉”開始進行無動力試飛，試飛結果滿足空軍需求。次年12月，公司獲得批生產合同。鑒于“鵪鶉”在設計上的優勢，空軍也同時結束了多個同類項目。

1960年9月，首批生產型“鵪鶉”交付使用B-52G的戰略空軍司令部所屬第4135戰略聯隊。1962年5月，最后一批“鵪鶉”交付，總產量616枚。在1963年編制數量最高峰時，SAC編制內有492枚。

1972年時，隨著雷達技術和防空系統的進步（地面雷達已經能很容易地將“鵪鶉”和B-52轟炸機區分開），也因為嚴重的可靠性問題，美國空軍開始考慮退役該型號。1978年，“鵪鶉”最終全部退出戰略空軍司令部編制。

設計需求分析

作為為轟炸機設計的空射誘餌，它在設計上就要滿足一些相互矛盾的需求。

首先，為了能模擬轟炸機，它要能產生與轟炸機相當的雷達截面積（RCS）信號，甚至可能需要產生持續紅外信號。其次，它的飛行速度、高度要能與轟炸機相當，還應該能模擬轟炸機突防機動。最后，它必須具備一定的續航力，能伴隨轟炸機突破到對手的縱深空域。

而與之對立的是，空射誘餌自身必須嚴格控制尺寸和重量，以便轟炸機在攜帶多架空射誘餌后并不影響攜帶其主要任務載荷—核炸彈。而且，幾乎與“鵪鶉”在時間上完全平行，美國空軍于1956年提出一份總體作戰需求，要求為B-52轟炸機研制一種防區外核彈頭巡航導彈，即最終于1959年向戰略空軍司令部交付生產型導彈的AGM-28（GAM-77）“獵犬”導彈。這種導彈掛載在B-52的機翼掛架下。因此，“鵪鶉”不能由載機外掛，它和發射器只能布置在彈艙內，這也嚴格約束了全彈尺寸。

設計細節

由此發展出來的“鵪鶉”誘餌的主要物理參數為：翼展1.64m，全長3.93m，飛行狀態全高1m，空重419kg，總重約558kg。這樣的尺寸和重量，相對于B-52轟炸機容積29.53m3的彈艙和31.5t最大載彈量而言，即使按最大攜帶量4架來考慮，其影響也是可以接受的。

為了真實模擬轟炸機，它的設計性能點是：在約11-15km高度，以Ma0.75-0.9飛行，航程隨具體高度不同約660-830km，續航時間46-55分鐘，足夠伴隨轟炸機進行持續高空突防。此外根據預編程飛行計劃，它能在飛行期間至少進行2次航向變化和1次速度變化，讓模擬更真實。

與通常的戰術飛行器盡量縮減RCS相反，“鵪鶉”需要以小尺寸機體產生盡量大的信號特征，這個使用需求對氣動布局和外形的設計產生了強烈影響，如圖1所示：機體外表幾乎都是規整的平面外形；機身采用矩形截面；機翼展開后與機身形成90°夾角；機翼上表面的雙垂尾和機翼兩端的下反翼尖均與機翼成90°夾角；這些措施都是依靠角反射器效應來增大RCS。它的有效載荷，最初是一臺雷達信號轉發器，后來改為箔條和紅外誘餌彈，這些措施也是為了主動增強信號特征。

但另一方面，為了盡量減少對轟炸機彈艙容積的占用，又需要盡量縮減未發射前全機尺寸。為此“鵪鶉”的翼面設計得非常特殊。下反翼尖與彈翼剛性連接，兩個下反翼尖在隨機翼折疊后正好上下重疊在機體底部，雙垂尾則向外側折疊到機翼下表面后再隨機翼折疊到彈體兩側。因此在發射前全機折疊成規整的長方體。如圖2所示，全機折疊后安裝在運輸車上準備運輸交付。

需要注意的是：為了適應發射前折疊需求，下反翼尖和雙垂尾在展開后都是固定在機翼上，不能偏轉。所以全機唯一的飛控手段就是左右機翼后緣的升降副翼。因此全機沒有大機動能力。

“鵪鶉”共有2個型號。首先列裝的是GAM-72（AGM-20A），裝一臺七級壓氣機的J85-GE-3發動機。因該型號發動機存在可靠性問題，之后又發展了1960年3月首飛的GAM-72A（AGM-20B）。后者換裝八級壓氣機、推力不變的J85-GE-7發動機發動機，全機重量增加約90kg，機身加長，增加的容積可用于增加燃油或增加航電設備，航程和續航力略有下降。

發射方式

除正常炸彈載荷外，戰略空軍司令部所屬的B-52G轟炸機最多能攜帶4架，也可僅攜帶2架。

發射控制面板布置在雷達領航員戰位，緊急情況下可以應急拋棄一架誘餌或整套發射裝置。每架B-52能在彈艙內安裝2套完整發射裝置，每套發射裝置含2架誘餌。發射裝置設計為能夠支持、展開然后發射誘餌。為便于使用，全套設備（4架誘餌和全套發射裝置）會打包為一個整體組件裝進載機彈艙。導彈會先從發射器內沿著導軌下滑達到發射位置，展開所有彈翼，之后再發射離機。鵪鶉發射離機的場景如圖3所示，注意此時其所有翼面都已經展開。

需要指出：“鵪鶉”及其發射機構的尺寸，要求載機的彈艙需要有足夠的長度，以便在攜帶“鵪鶉”及其發射裝置之后也基本不影響掛載任務所需彈藥。因此，即使“鵪鶉”的服役時間能延長到上世紀80年代，也無法由B-1B轟炸機掛載，因為B-1B的3個彈艙都是按照裝一個旋轉發射器來設計長度的，如果搭載“鵪鶉”，就相當于讓一個彈艙無法掛載任務所需武器，這就過于得不償失了。

服役情況

1960年9月，首批生產型“鵪鶉”交付戰略空軍司令部。1962年5月交付最后一批。但到1972年時，其使用效果已經明顯下降，例如在當年1次演習期間，地面雷達控制員在23次測試中21次正確識別出B-52。最終，因為可靠性問題和缺少備件，1978年12月，所有“鵪鶉”退出戰略空軍司令部編制。

但“鵪鶉”退役的本質原因，還是它的最初使用場景已經不再存在。前文已經提到，“獵犬”空地導彈幾乎與“鵪鶉”同時發展同時服役，這之后戰略空軍司令部所屬的B-52機隊的任務就逐漸轉為防區外發射遠程巡航導彈進行戰略打擊，已經無需依靠“鵪鶉”的伴隨去從敵外圍防空圈逐層突防。而到越戰期間大規模參戰時，在越南南部的戰術編隊轟炸無需考慮突防問題，對越南北部的戰略轟炸已經能夠依靠戰術空軍的戰斗機護航、外部和機載電子戰能力來突防和自衛，都失去了對“鵪鶉”的需求。筆者認為這才是鵪鶉退役的真正原因。

空射誘餌概念的重啟發展

“鵪鶉”退役后，空射誘餌概念一度沉寂。但從20世紀80年代后期開始，美國海軍和空軍又重新開始發展這個概念。美國海軍首先采購了以色列發展的“戰術空射誘餌”，1991年又開始發展“改進型戰術空射誘餌”（ITALD）。美國空軍則從1995年開始發展“微型空射誘餌”（MALD）。這兩個系列在概念上仍然繼承了鵪鶉的“空射、為載機降低地面防空系統威脅”的特征，但依靠技術發展而顯著提高了使用效能。

盡管尺寸和重量不同，但ADM-141系列和ADM-160系列空射誘餌都大幅度縮小了尺寸和重量，且改為外掛發射方式，允許一架戰斗機外掛并發射多枚。除了常規的射頻、紅外增強設備外，ADM-160C MALD-J還將有效載荷換成有源干擾設備，依靠逼近敵人雷達進行干擾來補償低干擾功率。此外，它們也都設計為能適應戰斗機的掛載，例如ADM-160能兼容任何可掛500磅炸彈的掛架。這些設計特點都適應了高烈度環境中戰斗機的作戰使用場景。

總結

依靠“鵪鶉”創建的作戰概念，當今的ADM-160系列空射誘餌已經在美國空軍作戰場景中占有了一席之地。依靠大量發射和使用，空射誘餌能誘騙、消耗和吸引地面防空系統，降低突防機群面臨的威脅，提高突防行動的成功率。這種縮小尺寸重量來換取低成本和大數量、消耗對方防空系統資源的作戰思路，很值得有相似需求的單位借鑒。