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LABS投弹法——危险的早期核弹投放战术☆☆☆☆☆

 朝_五_晚_九 2023-02-14 发布于湖北

1957年5月7日在佛罗里达州埃格林空军基地举行的一场空军火力演示中,一架银色的B-47”'同温层喷气”轰炸机正以804千米/小时的速度,轰鸣着从低空飞过3000多位观众头顶。观众中间有不少高级军官,还有11个州的州长。掠过看台后,B-47迅速拉起,几乎垂直地向上爬升。突然,弹舱门弹开,一枚橙色教练炸弹被抛向空中,尾部拉出的白烟画出一道长长的弧线。

B-47'同温层喷气',世界上第一种实用的喷气式战略轰炸机

全场观众屏息静气,注视着B-47继续向上,在半筋斗的顶端倒扣过来,然后开始下降,并滚转成右侧向上,向刚才飞来的方向俯冲而去。

这是首次公开展示一种神秘的核弹投掷方式——拉起投弹。其实这一方式早在5年前就秘密研究成功,不只是B-47,还用于多种战斗轰炸机上。

B-47轰炸机可能是目前世界上唯一具备上仰投弹(Toss Bombing)能力的战略轰炸机。

F-84低空出击

1952年美国战略空军司令部确定的苏联重要目标已超出了其重型轰炸机所能投掷的核武器总数,不少目标至少在第一波攻击中无法顾及。不过当时已实现了空中加油和核武器小型化,使航程较短的战斗机也能携带核炸弹,因而从1952年7月起战略空军司令部的部分F-84“雷电喷气”战斗机联队开始担负起携带核弹打击敌方机场、导弹发射阵地、重要雷达控制中心等纵深目标的任务。

按照计划,F-84应从美国起飞经空中加油转场到欧洲,装弹后攻击苏联目标,但由于F-84缺乏精确导航设备和轰炸瞄准具,所以战略空军要求飞行员学会低空导航,利用欧洲常年的阴云掩护,从几十米的低空飞往目标。为此每个飞行员都发了一个文件夹,要求记牢每个目标的细节,并在美国和欧洲的类似地形进行航线导航训练,即根据时间、罗盘方位及河流、城市、道路和桥梁等地面参照物,进行目视导航。

“油挑子” 雷电喷气——共和F-84战斗机

低空飞行虽可避开苏联的雷达预警,但也带来了一个大难题——战斗机怎样才能避开自己投下的核弹爆炸产生的杀伤?而战略空军的大型轰炸机是在9144米以上高度投弹和返航。核弹起爆时载机已飞到安全距离之外。

最后,战略空军与空军研究与发展司令部(ARDC)共同开展了“断背”工程,研究出一种全新战术:高速低空接近目标后,飞机急剧上升,将炸弹向上高高抛起(经计算,大约可抛到距地面5486米高度)。同时,载机也继续上升,完成“横8字加半滚”机动的前一半,从来袭方向脱离。

图示:“断背”机动投弹动作示意图。该动作可以将炸弹投得较远,所以飞行员需要一个补偿性的视觉参照来计算爬升的起始点和投弹点。

为精确地投弹,ARDC研制了低空轰炸系统(LABS),包括一组陀螺和一台简单的机械计算机,并连接到拳头大的俯冲一滚转指示器上。LABS的使用很简单:飞行员在非常精确的地图上选定地面的一个靠近目标的目视点,称为初始点(IP):起飞前将从IP到目标的时间输入LABS;起飞后利用目视导航飞抵IP;在超过IP上空,进入轰炸航路的瞬间,按下投弹键,启动LABS;然后密切注意俯冲-滚转指示器。

这个指示器有水平和垂直两根指针,分别指示俯仰和方向。飞机一到达计算好的距目标约4千米的投弹点,水平指针会突然向下摆,提示飞行员拉杆,使飞机在2秒内进入4g的爬升。飞机一拉起,水平指针就恢复水平。同样,根据垂直指针的提示,飞行员也能保持爬升时正确的航向。投弹则是自动完成的。座舱内能听到“咣”的一声,同时感到机身轻微地左右摇晃。有了LABS,战术轰炸机能保证命中半径457米以内的目标。对核武器来说,这已经足够了。

这种机动称为基础拉起投弹法。它的好处在于不必飞越严密设防的目标上空,但要求目标附近有可供目视参照的地标,而且攻击机在飞越这个地标时必须保持固定航线。

此外还有一种投弹方法,称为“越肩”机动:飞机直接飞越目标,拉起进入筋斗,接近筋斗顶端时,LABS自动投弹;投弹后,飞机继续完成筋斗动作,炸弹则向上飞起;在炸弹远未到达自己的爬升顶点时,载机已开始下降,并翻转过来,从进入的方向脱离。虽然在目标上空的筋斗使飞机非常容易受近距防空火力的打击,但因为看得见目标,可以从任何方向进入,在战术上灵活得多。

“越肩”机动投弹动作示意图。该动作需用目标本身作视觉参照。

1952年11月战略空军有两个F-84联队对两种LABS投弹法分别进行了试验,最终决定以“越肩”机动为主,基本拉起投弹只在有合适的地标时才采用。1953年1月试验开始仅3个月,战略空军的战斗机就正式编入战略部队,被分配了苏联目标,并从1953年8月起定期向欧洲部署有核攻击能力的F-84。到1955年这支力量已有6个联队共550架战斗机。

B-47转向低空

不过,整个20世纪50年代初美国战略空军主要的核武器投放工具还是B-47中型轰炸机。虽然它拥有6台发动机和薄薄的后掠翼,高空高速性能超过了当时的战斗机,但到1954年初苏联出现了地空导弹和带红外空空导弹的米格机,所以在高空击落B-47显然只是时间问题。这迫使它开始改变战术。幸运的是,B-47的机动性也很出色。战略空军为它设计了低空渗透和拉起投弹战术。

为了解这种战术的可行性,1956年8月初战略空军高层要求波音公司进行试飞。10月波音的试飞员迪克·泰勒在练习了B-47的桶滚机动后,首次尝试了横8字加半滚动作。他的感觉是:“B-47完成这个动作需要40秒,但在这40秒中时间似乎凝固了,驾驶舱外只看得见无垠的蓝天。仿佛过了几个小时,我才再次看见地平线,松了一口气。”这次试飞使波音得出结论:B-47这样的中型轰炸机也能满足拉起投弹战术对稳定性、动力和机动性的要求,只要不超过3g的结构强度限制,就是安全的。

下一个要解决的问题是低空飞行强烈的气流对B-47机身的影响。B-47翼展35.4米的机翼细长而柔韧,似乎特别脆弱。与此同时进行低空任务试飞的空军试飞机组刚起飞就坠毁了一架,幸而没有证据表明这与低空飞行有关。

在B-47的LABS武器投放试验中,先用小重量试飞拉起机动,然后逐步增加重量,最后一次达到了59吨的最大重量。1955年6月一架B-47以2.6g过载拉起,一个横8字机动,抛出了一枚2.724吨的教练核炸弹,然后又以同样的动作投出了一枚4.018吨的教练弹。动作完成得轻松自如,LABS也工作正常。

B-47的考验

到1955年12月战略空军对试飞结果大为满意,指定3个联队的B-47开始低空飞行和LABS训练计划,称为“理发推子”行动。

用几十吨的轰炸机作低空剧烈机动,不光飞机要经受考验,飞行员的心理也面临考验。用一位B-47飞行员的话说:“这种机动既是一个轰炸机飞行员的幻想,也是他的噩梦。”一些机组起初颇有顾虑,直到亲眼看到示范才肯相信。但还是有不少飞行员在训练时吓得不轻,特别是在筋斗顶端开始半滚之前,空速特别低。后来飞行员们发现,拉起机动动作是否完美影响并不大,习惯就好了。

在实际飞行中,B-47低空接近目标。导航/投弹员在雷达上确定目标位置,计算出拉起的距离,将结果输入飞行员的LABS计时器。计算出开始机动的时刻后,LABS装置会亮灯提示。飞行员按指针提示,以2.5g过载拉起。炸弹自动投出后,飞行员将B-47保持在失速抖振的边缘,以157.4千米/小时的速度倒转,翻过筋斗顶点,此时过载不超过1/3g,完全靠发动机推力飞行。结束筋斗,开始俯冲后,飞行员一边滚转,副驾驶一边报出空速,以确保飞机不超过740.8千米/小时的速度限制,否则就会出现副翼反效(此时副翼的偏转会使机翼向相反方向扭转,以致飞机向错误的方向滚转)。

从俯冲中拉起时,飞机承受的应力过大是另一个值得担忧的问题。B-47的结构过载极限是3g。有的飞行员说:“没有比在另一架B-47旁飞行、看着它做LABS拉起动作更让人捏把汗的了,它的机身简直都快弯曲成U形了。

“还有一个挑战是导航。B-47的导航员位置在机头,由于平时主要不靠目视导航,因此根本就看不见外界,但这对拉起轰炸非常不利,特别是在夜间。低空飞行时,飞机常有剧烈起伏,既无法天文导航,又因高度太低,也无法雷达导航,如果要目视导航,速度又太快,因此经常只能推算导航。

曾驻堪萨斯州希林空军基地的B-47导航/投弹员斯图尔特·弗雷泽回忆说:“有一次我们机组在得州上空完全迷航,结果是在达拉斯市上空进行的投弹训练,而不是在计划的附近靶场上空。还好,我们的教练弹没有砸着地面拉弗机场的任何人。但从那时起我觉得还是我妈比空军更爱我,所以决定退役。”

“理发推子”计划的第一年事故不断。一架B-47在佛罗里达州某轰炸靶场坠毁,另一架未能从LABS机动中及时改出,第3架载着3位教官夜间坠毁在加州海岸外。接着,1958年初发生了对整个B-47机队产生决定性影响的事件:6架低空训练的B-47因机翼脱落而坠毁,所有B-47的低空训练,特别是LABS训练,立即被终止。

调查发现,机翼与机身连接处的“牛奶瓶”螺钉出现了疲劳裂纹。所有进行过低空飞行的B-47上几乎都发现了这样的裂纹。人们开始怀疑这是LABS埋下的隐患。但后来确信LABS并不是问题的根源,波音经常用于LABS试飞的B-47就根本没有裂纹。不过当时的结构分析技术还不完善,还是有许多谣传一口咬定是LABS机动造成了坠毁。

在LABS训练暂停期间,新的核武器不再需要拉起投弹战术了,因为新的B-52轰炸机也比B-47更适合低空飞行。最终,B-47不再承担LABS任务。

F-100接班

1957年正当B-47的LABS战术大行其道之时,战略空军将其全部战术轰炸机、连同这些机型承担的核任务一起移交给了战术空军司令部。后者的机组继续在全球各地担负“胜利者警戒”核战备值班,继续进行“越肩”机动训练(称为“白痴筋斗”)。以F-100为主的更先进型号代替了F-84,成为空军战术核攻击力量的主力。至此,LABS一词已被用来指几乎所有核炸弹的低空上仰投弹。

图示:1956年5月8日,驻防美国佛罗里达州恩格林基地的美空军第822昼间战斗机联队装备的F-100C战斗机刚刚降落,它可以携带Mk.7核弹进行LABS机动。

虽然F-100的性能比F-84更出色,但LABS系统在该机型上的安装位置却很古怪。这个位置根本看不见,飞行员不得不用一面小镜子才能调好参数,最好用的竟然是牙医检查镜,以致有F-100飞行员出现的牙医诊所常会丢失检查镜。

F-100战斗机座舱仪表板上低空轰炸显示表的位置(红圈处)

另外,由于LABS机动不大好掌握,一点点不足都会对投弹效果有很大影响,往往不是拉起太慢就是太快,或者不是超过、就是不到4g的过载要求。因而F-100上的LABS和自动驾驶仪连接起来,使它能自动拉起称为“自动LABS”。

但这个设计并不太受欢迎,因为这要求在低空就接通自动驾驶仪,而F-100的自动驾驶仪不可靠是出了名的。在30,48米高度、以926千米/小时的速度飞行时,要是自动驾驶仪出现故障,突然来个低头指令,简直与自杀无异。因而多数飞行员尽量不用自动LABS,年轻飞行员也只用它来学习LABS动作。

北美F-100C战斗机投出核炸弹的瞬间

声尾

除了美国空军,美国海军也使用了战术飞机投掷核武器。在冷战初期的很多年中,美军的战术飞机机组日夜演练LABS机动,而且常常是在恶劣天气中训练,以致发生过飞行员在训练中身亡的事故。但实际上多数飞行员都认为,如果不得不进入战争,采用LABS肯定是单程行动。飞行员汤姆·伯德这样总结:“我认为我们是执行自杀式任务,我们都这么认为、甚至空军也心知肚明,这真是疯狂的年代!“

随着苏联防御能力的增强,壮观的LABS拉起和“越肩”机动都逐渐退出历史舞台。除了美国空军和海军,驻德国的英军“堪培拉”轰炸机中队也运用了这一机动。它是英国的核打击部队之一。但在所有机型中,还是要数B-47的拉起机动最让人难忘,那实在是轰炸机少有的大手笔之一。

美空军B-57轰炸机也能进行低空上仰投弹机动。B-57以3.5g机动时,可将炸弹投到2743米高度。

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