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空军基地飞机防护设施的演变

 小飞侠cawdbof0 2023-06-22 发布于北京

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【导读】本文从历史的角度,回顾了自一战以来空军基地飞机防护设施的发展过程,这一变化最大的驱动因素是进攻武器的不断改进。本文整理自兰德公司的报告《空军基地攻防对抗的历史教训和未来挑战》
空军基地防护措施主要是为了通过减少攻击武器的有效毁伤半径或完全抵抗来袭武器来保护重要资源(例如飞机、燃料、人员和指挥所)免受敌人的攻击。
第一次世界大战期间,飞机场的基础设施有所加强。起初机场只是在空地上搭了一些帐篷,飞机就停在空地上。战线稳定后,空军基地会建一些更永久的设施,包括保护飞机的停机库,供人员休息、用餐的建筑区。简单的防护措施包括用原木屋顶、泥土和沙袋建成掩体在空袭时保护人员,以及用沙袋和护墙保护机场设施。
第二次世界大战期间,工程兵提高了建造防护措施的能力。例如,美国海军陆战队机动建筑营在瓜达卡纳尔岛的亨德森球场建造了一个地下隧道,以保护无线电和雷达设备。战争中最雄心勃勃的防护措施计划之一,是在珍珠港建立了一个大型地下燃料储存设施。该设施可以保护600万桶燃料,并建有“防弹”地下泵房。工程于194012月开工,第一阶段在19429月完成并投入使用,整个项目在19437月完成。
在接下来的一个世纪中,防护措施计划包括飞机的防护设施、埋藏在地下的燃料和弹药库、地下指挥所以及其他能够使机场基础设施更能抵抗攻击的措施。基地防护和修复(例如,跑道维修)计划将空军基地视为一个整体系统,其主要目的是为了保证飞机的出动架次。这些计划通过选择性的防护措施和修复来识别关键漏洞并减轻影响。在兰德公司和其他地方进行的有关空军基地脆弱性的研究分析工作都应用了运筹学技术,以便更好地了解系统动态并确定最具成本效益的防御对策。由于飞机相对脆弱和宝贵,飞机防护受到了特别的关注,这也是本文的重点。

到第二次世界大战时,实战多次证明了攻击露天停放的飞机会造成巨大的破坏。最显著的三次行动是:19416月的Barbarossa行动;194112月,日本对瓦胡岛和菲律宾的美国机场的攻击;19451月的博登广场行动。第二次世界大战中,大威力炸药、更大型的火炮以及更精确的轰炸技术,都使战斗机对机场进行的扫射和俯冲轰炸非常有效。因此三面飞机护墙成为常态。这种护墙通常是用泥土、砖块和沙袋(通常结合使用)建造的,以形成保护性的护堤或墙体。在遭遇低空扫射或未直接命中目标的轰炸时,可以为飞机提供一些保护。但是,如果攻击者从不同方向进行多次扫射,损失可能会很大。护墙还有助于防止二次爆炸、火灾或弹药事故损坏附近的飞机。尽管存在限制,但第二次世界大战、朝鲜战争、越南战争、阿-以战争、海湾战争以及美空军在阿富汗巴格拉姆AB的所有战斗人员都广泛使用了护墙。值得注意的是,也有部队用护墙来减少弹药意外爆炸造成的破坏(例如,越战期间位于关岛的Andersen空军基地)。护墙在北约和华约基地的运用也很普遍。至今世界各地的许多机场仍在使用。

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1942年5月,瓦胡岛卡纽埃湾海军航空站护墙中的美国海军TBD-1鱼雷轰炸机。来源:2014年美国海军海军航空博物馆

下图说明了在英国不列颠太平洋岛上拉包尔附近的日本空军基地上用于保护日本G4M“贝蒂”轰炸机的更大、更坚固的砖石护墙。这是太平洋地区日本空军基地的典型设计。

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1943年,停放在砖土护墙中的日本G4M贝蒂轰炸机,位于巴布亚新几内亚新英格兰拉包尔 消息来源:Mortensen, 1950年

为了提供更好的保护,使飞机免受严重或精确的攻击,需要将飞机停放在洞穴或隧道内(相当有效,但较少能用到),或者停在用硬化的墙壁和屋顶建造的掩体内。美国海军陆战队于19429月开始在瓦胡岛Ewa Field建造了第一个地上硬化掩体。如图所示,掩体由钢筋混凝土建成,并用泥土和植物覆盖,除炸弹直接命中或正面扫射外,防护能力十分出色。美国海军记录了建造75个掩体的计划,而实际建造的掩体数量可能要少一些。由于采用了翻盖设计,宽度和长度会向掩体两侧逐渐缩小,高度会向掩体后侧逐渐降低。因此,这种设计不适用于带有三轮起落架的大型飞机,但对于海军陆战队拖尾飞机(如格鲁曼F6-F地狱猫,格鲁曼F4-F野猫和沃特F4-U海盗机)来说,这种设计是合适的。然而,该设计是否有效并没有在实战中测试过。日本再也没有对伊娃发动过攻击,并且跳岛作战开始后,海军陆战队就没有在任何机场受到过足够的威胁,因此修建坚固的掩体的努力和成本是否合理也没能得到验证。

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美国海军陆战队混凝土战斗机掩体,1944年11月25日,瓦胡岛伊瓦菲尔德 来源:美国国家档案馆,美国海军历史收藏。

带门的现代硬化混凝土防空洞在朝鲜战争期间首次出现。联合国军在195010月占领朝鲜的元山机场时发现了两个这样的掩体。美国空军在1950年代研究了掩体的运用,并且在1962年,美国驻欧洲空军(USAFE)和太平洋空军确定了建造600个和411个埃格林战斗机掩体的需求。埃格林掩体由钢结构制成,带有混凝土顶墙和土层。其中一处建在埃格林空军基地用于测试,但最后该计划没有被执行。
直到1968年,鉴于战时的迫切需求,美国空军才将设施建设列为优先事项。为应对VCNVA迫击炮以及火箭弹袭击造成的三倍的飞机损失(1968年造成500多架飞机受损或毁坏),美国空军开始实施“混凝土天空”计划。因为一次撞机事件,美国空军所有的主要作战基地都在越南建造了战斗机掩体。这些掩体由波纹钢制成,顶部装有18英寸4000-psi的钢筋混凝土,旨在承受122毫米以下的迫击炮或火箭弹袭击。这种掩体有后墙但没有前门。在1968年至1970年之间,建造了373个掩体。这种掩体的设计不负众望,在多个有案可查的案件中抵挡住了火箭弹或迫击炮的袭击。

拜越南人所赐,美国空军在1964-1965年间进行了一项名为“战区空军基地脆弱性评估演习”(称为TAB VEE)的大规模研究。这项工作包括作战模拟、原型掩体的设计和建造以及爆炸测试三部分。由于其他工作的优先级原因,在越南的研究工作被推迟了。但是到1969年春,由北约推动的TAB VEE计划在欧洲的BitburgRamsteinSoesterberg空军基地建造了第一个掩体,使用的是最初的“混凝土天空”计划。后续发展的第二代和第三代掩体,可以通过对防护门的快速修改,把TAB VEE移至世界各地的美国空军基地。与早期的设计一样,第二和第三代掩体既有18英寸的混凝土钢架保护,又增加了带排气孔的后墙和1英尺厚的带有外部金属网架的混凝土门(如下图)。这种设计可以抵抗小型子母弹,并保护飞机免受大型单一武器的突然袭击(不能抵挡精确攻击)。这种设计的主要好处是能够对付新出现的威胁,这将迫使潜在的敌人使用精确的单一武器或更大的子母弹。到冷战结束时,美国已在欧洲和太平洋地区建造了大约1000个这样的掩体。

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苏联和华约组织虽然采用了不同的设计来, 但还是建造了数百个大致相似的战斗机掩体,以防止大型非制导单一武器或小型子弹药的侵袭。北约盟国(例如德国和荷兰)也采用了自己的设计,其防护标准甚至超过美国。美国、苏联和欧洲的各种设计(以及复制品)可以在世界各地找到,例如土耳其、吉布提和古巴。兰德有一项为期多年的研究,它通过Google地球软件对全球700多个机场的图像进行了分析,发现世界上有70 个国家/地区的航空器掩体经硬化。下图显示了拥有硬化飞机掩体的国家。

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最坚固的地上飞机掩体位于沙特阿拉伯和伊拉克。沙特人设计的掩体可以在多个基地中找到,包括AbhaTaifDhahran。如这些通行掩体有大型的架空混凝土保护层和2英尺厚的钢门来保护两个入口。屋顶的角度各不相同,并铺有碎石,以防穿透武器攻击。

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高护栏与掩体平行,在两侧形成滑行道的小巷,并防止低角度武器从门一侧攻击。最后,将掩体设施的末端混入地下,以防止武器被投放到掩体壁上。伊拉克的掩体是独立的建筑,缺乏护堤的保护。与沙特掩体相比,它们的顶部保护也更少,但是大型混凝土结构所提供的保护却比典型的美国、北约或华约组织的设计要多。美国空军发现通常需要2000磅级的炸弹才能破坏此类掩体。
最终且最具保护性的飞机掩体概念是将飞机放置在山洞或山洞隧道内,或者放置在坡道或采用电梯进入的挖掘区域内。这个想法至少可以追溯到1934年,当时有人在一次采访或演讲中批评了贝克董事会发布的关于航空的报告,据说比利·米切尔“提倡地下飞机基地”。Arnold Eaker1941年出版的《翼战》(Winged Warfare),以及De Longe1943年出版的关于飞机场规划的书中,也讨论了地下掩体。但是,使飞机上下陡坡或通过电梯上下移动的困难使他的概念无法实现。确切地说这种类型的掩体类似山地隧道,它通过可将掩体连接到附近跑道的水平滑行道来实现飞机进出。
可以在挪威、瑞典、瑞士、中国台湾、科索沃、克罗地亚、中国大陆以及其他地区,找到用于保护飞机的山洞掩体。山洞掩体有时由带有防护门的单个洞穴组成,但更典型的是具有多个入口的隧道综合体。掩体内的飞机基本上不受攻击,但攻击者可能通过摧毁入口、门和滑行道,是飞机困在山中。例如,国防部关于OAF的报告,描述了在1999OAF期间对科索沃“地下飞机存储和维修设施”入口的袭击。此类袭击的可行性随当地地质和入口设计等因素而变化。尽管山地掩体提供了高度的防护能力,但他们只能根据当地地形来建,并且建造起来既昂贵又费时。
随着飞机防护水平的提高,在某些时候,相对于其他选择而言,飞机不再是唯一有吸引力的打击目标。露天停放的飞机显然是高价值目标。但是,随着破坏掩体所必需的打击资源的增加,其他目标(例如跑道表面和油库)也变得更具吸引力。根据打击的目标、预期的冲突时间和其他考虑因素,在作战的关键阶段封锁空军基地可能比破坏飞机更为重要。鉴于这些原因,硬化掩体、攻击后修复、分散部署和其他空军防御措施的选择,只能通过建模和仿真来确定。尤其是博弈论之类的技术,可以很好地模拟进攻和防御的复杂性和动态变化。
飞机的防护设施可能在未来的战争中发挥重要作用。对于一些希望从本国领土起飞并具有合适的地形条件的国家来说,山洞掩体可能是其空军基地防御策略的主要组成部分。尽管目前尚不清楚最适合21世纪的掩体设计的具体类型,但是大多数军队大多会在必要时依靠地面掩体来保护飞机。现有机场中成千上万的旧式掩体为飞机提供了良好的防护,可抵抗迫击炮等地面威胁以及非制导单一弹药或小型子母弹的袭击。
随着精确武器威胁的扩散,旧式掩体可能无法在所有作战环境中为基地提供足够的防护。在土地和资金充裕的地方,沙特式掩体可提供高强度的防护,以防遭受大型精确穿透武器的持续袭击。而对于经常以远征方式作战的美军来说,在大多数情况下,出于作战、经济和政治原因,建造这样的掩体(主要是在异国的土地上)将是不切实际的。永久掩体同时也是不可移动的目标,可以简化对手的目标问题。未来,某种类型的防护设施可能会成为美国进入策略的一部分,但不管是哪种防护设施,其防护水平、规模和新掩体的数量都必须包含空军基地的所有要素,并作为综合防卫策略的一部分统筹考虑。

(平台编辑:黄潇潇)

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