任婷婷
如今正在航空母艦上忙著試驗的諾思羅普-格魯曼X-47B是美國海軍的新寵,美國海軍宣稱它是第一種能夠從航母上起降的無人機。實際上這種說法并不嚴謹,早在二戰(zhàn)時代,美國海孽就已經(jīng)擁有了這樣的裝備。這一“第一”的榮譽,應該歸于美國海軍TDR-1無人機,盡管它的作戰(zhàn)活動極為有限,但那畢竟是70多年前的實戰(zhàn),而且還有幾次頗為成功。
無人攻擊機前傳
上世紀30年代中期,英國皇家海軍采用老舊雙翼機改造成遙控無人機,作為靶機訓練艦體上防空武器操作人員。其中一種無人靶機綽號“女王蜂”。有一次,一架“女王蜂”從英國海軍地中海艦隊發(fā)射升空,以不足160千米/小時的速度,在艦隊上空整整飛行了一個小時。下面的艦隊防空炮手們也忙活了整整一個小時,耗費了大量彈藥,卻沒有傷及“女王蜂”一根毫毛?!芭醴洹卑袡C暴露了英軍艦隊的防空能力弱點,反而充分證明了無人靶機在防空訓練中的重要價值。
1936年“女王蜂”參與的一次防空實彈演練中,在場的一位美國海軍軍官深受鼓舞,認為美軍也應該開發(fā)類似裝備。此人便是美國海軍作戰(zhàn)部長斯坦利中將。經(jīng)過考慮,他指派美國海軍學院1920年畢業(yè)生中校德爾馬·法爾尼(Delmar S.Fahrney)負責這一工程。法爾尼是個老牌飛行員,同時擁有機械工程碩士學位,他在技術方面極具前瞻性,今天被許多人稱為“導彈之父”。接到任務后,法爾尼與美國海軍飛機制造廠合作,利用4架退役飛機改造成無人靶機,并進行了初步測試。次年,法爾尼就不再滿足于無人靶機,計劃開發(fā)一種能夠攜帶炸彈的無人機。他把無線電遙控設備裝在一架舊式低速雙翼機上,用它對一艘戰(zhàn)列艦進行模擬攻擊訓練。結(jié)果這次艦上的炮手夠爭氣,沒用幾炮就擊中了這架攻擊無人機?!把菥毷浅晒α?,但海軍的耐心卻死掉了?!彼谌沼浿袑懙馈?/p>
海軍的胃口沒有被吊起來,但無人攻擊機的潛力顯而易見,它能攻擊敵方防護目標卻不用飛行員置身險境。唯一的問題是,遠距離目視遙控的方式,難以完成精確的攻擊。機會很快來了,不久后法爾尼就聽到了一種新發(fā)明——那東西叫電視。美國無線電公司(RCA)電視技術發(fā)明者之一弗拉基米爾·茲沃雷金(Viadimir Zworykin)博士也一直推行電視制導無人機的理念,但軍界的將領們對他的想法不予理睬。法爾尼聽說此事后,一切很快就發(fā)生了變化。他們一道合作開發(fā)了世界上最早的電視制導無人機,1940年進行了演示飛行,但肩膀上扛著將星的家伙們?nèi)匀粚@一新技術無動于衷……直到珍珠港巨大的煙柱直插云霄。
硝煙中立項
隨著美國參戰(zhàn),軍方一下子對各種有助于戰(zhàn)爭的工程技術興致大增。1942年2月,軍方秘密發(fā)起了一項代號“選擇工程”(Proiect Option)的項目,其目的是研制一種實用型作戰(zhàn)攻擊無人機。法爾尼和茲沃雷金理所當然地被任命為該項目的負責人。
兩人一改過去用淘汰的舊式雙翼機改造無人機的做法,決定開發(fā)一種更小更快的新型飛機,讓敵方防空火力難以攔截??紤]到美國飛機工業(yè)在全力以赴生產(chǎn)各式戰(zhàn)機,傳統(tǒng)飛機材料供應緊張,新型無人機幾乎全部使用復合層板制造。但盡管如此,這種無人機仍然具有900千克的有效載荷。
新型無人機被定名為TDN-1。TDN-1翼展14.6米(48英尺),安裝兩臺220馬力萊康明活塞發(fā)動機,最大飛行速度可達230千米/小時。飛機下方裝有高大的前三點式起落架,這樣設計是為了能方便地在飛機腹部掛裝重型航空炸彈或魚雷??紤]到新出廠的TDN-1需要從工廠轉(zhuǎn)進到前方航空基地,飛機上還裝有可拆卸的駕駛艙。TDN-1總計制造了114架,大部分是海軍飛機制造廠生產(chǎn)的。最后的30架由布倫茨維克公司(Brunswick)許可制造,該公司和平時期的主打產(chǎn)品是保齡球和臺球桌。
1942年末,TDN-1的飛行測試正式展開,軍方對其作戰(zhàn)能力的懷疑論甚囂塵上。此外,飛機的造價仍然太高,大規(guī)模生產(chǎn)存在問題。TDN-1并沒有參加實戰(zhàn),大部分作為靶機使用。1943年8月,兩架TDN-1成功從湖面上的“紫貂”號航母訓練艦(USS Sable)飛行甲板上滑跑升空,證明了無人作戰(zhàn)飛機的航母適應性。“紫貂”是一艘湖區(qū)客運燃煤明輪船改造的航母訓練艦,看似老邁無用,卻在美國海軍航空兵飛行員培訓過程中起到了極其關鍵的作用。
從TDN到TDR
法爾尼很早就意識到TDN設計中存在的問題,在飛行測試前就準備了一個備用方案。在證實法爾尼的想法有效之后,海軍與洛杉磯的州際飛機工程公司簽署協(xié)議,委托后者設計建造性能更優(yōu)的無人機。州際公司是一家小公司,但在制造小型民用飛機方面卻經(jīng)驗豐富。新型無人機被定名為TDR-1,該機設計團隊領導者仍然是法爾尼。和TDN-1一樣,TDR-1也采用兩臺220馬力萊康明活塞發(fā)動機,前三點起落架和可拆卸駕駛艙。
TDR-1機體主體結(jié)構(gòu)采用較輕的鋼管制造,鋼管結(jié)構(gòu)委托給了著名自行車生產(chǎn)商施溫公司。機翼、機身和其他活動面表面都覆蓋預成形層板。為了滿足飛機木制結(jié)構(gòu)的制造,海軍還動員沃利澤爾樂器公司參與生產(chǎn),動用其鋼琴、管風琴和唱片唱機的木材加工設施協(xié)助制造。
TDR-1翼展仍為14.6米(48英尺),起飛重量2678千克,可攜帶908千克載荷。起落架設計經(jīng)過改進,起飛后可以遙控拋棄,飛機最大攻擊距離680千米。
TDR-1的最大設計亮點是改進后的制導系統(tǒng)。在飛機的鼻子里裝有一臺RCA Block-1型電視系統(tǒng),從前方看過去像是希臘神話中的獨眼巨人。Block-1是40年代電視系統(tǒng)小型化的工程奇跡,當時晶體管還沒有取代笨重的真空管。茲沃雷全成功將一臺電視攝像機和發(fā)射機裝在了一個20厘米高、20厘米寬,66厘米長的盒子里。整套系統(tǒng),包括電池在內(nèi),總重量44千克。電視系統(tǒng)與雷達高度表結(jié)合,操控手就能從遠距離控制TDR-1。
1943年下半年開始,試飛員坐在簡陋的可拆卸座艙內(nèi)操縱TDR-1進行飛行測試,他們給出的評價是:TDR-1飛行非常平穩(wěn),機動性也很不錯,一般飛機足以失速的機動動作在TDR-1上也不會發(fā)生致命危險。但該機也有缺陷,起落架上沒有剎車,在準備起飛時,必須把飛機尾部固定在一個地面物體上,通常地勤會在跑道上停放一輛卡車,用它的保險杠固定飛機。發(fā)動機起動后,地勤人員再設法切斷固定索,讓飛機加速滑跑。
有人駕駛狀態(tài)下的飛行測試完成后,技術人員開始測試TDR-1遙控作戰(zhàn)的性能。TDR-1的遙控可以通過地面控制站或伴飛的控制飛機(美軍稱其為“母機”)。通常,TDR-1的起降由地面塔臺上的控制員來操縱進行,一旦飛機升空,無人機的操縱便由伴飛母機上的控制員接手。海軍專門把幾架“復仇者”魚雷攻擊機改造成無人機控制母機,代號也變更為TBM-IC。飛行員擁有一套無線電控制裝置,后座飛行員則擁有無線電控制裝置、電視顯示器和雷達高度表,機腹下部設有一個可伸縮的天線罩,內(nèi)裝發(fā)射機和接收機。
1944年初,海軍秘密組建了一支稱為STAG-1(第1航空特別任務大隊)的試驗部隊,配置有大約1000人和數(shù)量不詳?shù)腡DR-1和TBM-1C。該部隊負責強化作戰(zhàn)訓練工作,先后在俄克拉荷馬和密歇根湖沿岸進行訓練。
母機操縱手首先接受操縱無人機飛行和瞄準的訓練,然后以大湖區(qū)燈塔為靶標,使用227千克假炸彈進行模擬攻擊訓練。無人機升空后并接管控制后,TBM-1C的飛行員會操縱TDR-1飛抵靶標附近空域,然后把控制權(quán)交給后座飛行員。后座操縱手坐在黑色幕簾下,盯著一具15厘米直徑的電視屏幕,操縱無人機瞄準目標。
“選擇工程”的優(yōu)先級仍然不高,設計者們只能利用各種簡陋器材實現(xiàn)如此先進的工程理念。如果看看TBN-1C后座操縱手的控制面板,你竟然會在上面找到一個老式電話的撥號轉(zhuǎn)盤!這是用來預設飛行高度的,撥1就表示海拔高度50英尺(約15米),2表示100英尺(約30米),以此類推。撥其他數(shù)字組合則會解除無人機攜帶炸彈的保險,或令其投下魚雷。這套機構(gòu)看似簡陋卻挺管用。海軍也曾試圖采用陀螺機構(gòu)來完成自動控制,但那時的陀螺很容易故障,一旦發(fā)生這種問題,無人機會突然猛烈側(cè)傾或大幅度轉(zhuǎn)彎。此時如果飛機攜帶實彈,那將相當危險。
TDR的戰(zhàn)斗
1944年春,STAG-1奉命轉(zhuǎn)往加州蒙特雷(Monterey)。法爾尼以為一旦訓練完成,STAG-1將搭乘海軍艦隊航空母艦投入作戰(zhàn)。但此時戰(zhàn)局已經(jīng)發(fā)生逆轉(zhuǎn),美軍僅憑普通制式武器就足以擊潰日本帝國。包括尼米茲上將在內(nèi)的海軍高官對讓無人攻擊機這樣一種未經(jīng)過充分驗證的試驗性武器投入實戰(zhàn)都轉(zhuǎn)而采取了審嗅態(tài)度。
TDR-1的支持者們堅持不懈地游說工作開始了,他們希望為STAG-1爭取參戰(zhàn)機會。最后,他們終于得到了機會,說起來也就算半個機會——STAG-1受命前往拉塞爾群島,1944年末的拉塞爾群島已經(jīng)處于戰(zhàn)線的后方,這里出現(xiàn)重要敵方目標的可能性微乎其微。
1944年5月8日,STAG-1部分人員和TBM-1C飛機登上一艘護航航母,啟程前往南太平洋。其余的人員乘坐海軍運輸船緊隨其后,數(shù)十架TDR-1也被分解裝箱裝運上船,與他們一道奔赴戰(zhàn)場。6月5日,STAG-1抵達拉塞爾群島,隨即開始飛行訓練。大隊指揮官打算給飛行訓練過程拍幾張彩色照片,但一架TDR-1偏偏出糗,在遙控起飛過程中起落架突然折斷,飛機頭部觸地,險些拿了大頂。當時這架飛機腹部掛著一枚908千克磅炸彈,見飛機以頭搶地,人們紛紛瘋狂逃散,其實那枚炸彈的保險還牢牢鎖著。
1944年7月30日,STAG-1接到命令,對一艘擱淺的日軍棄置運輸船發(fā)動打擊。由于此前的測試表明,遙控無人機投彈命中精度較低,因此這次STAG-1決定讓掛裝炸彈的TDR-1直接撞擊敵艦,實施單程突擊。事實上,法爾尼的無人攻擊機概念已經(jīng)變成了一種可靠且昂貴的武器——制導彈藥。
為了執(zhí)行這次任務,STAG-1派出了4架TDR-1,每架攜帶一枚908千克炸彈,兩架TBM-1C母機隨行出擊,每架負責控制兩架TDR-1。攻擊編隊抵達距目標11千米時,TBM-1C后座上的飛行員接管TDR-1,操縱它們瞄向目標。當時的電視接收機圖像對比度和分辨率都很差,操縱手只能通過這些模糊的圖像操縱無人機飛向目標。
海軍專門派出人員在目標附近的海灘攝錄這次攻擊的影像資料。4架TDR-1中的2架直接撞中了目標,巨大的爆炸幾乎將貨船炸得跳出水面。另外2架則在距離貨船很近的地方觸地。一架在叢林里爆炸,另一架未能爆炸。雖然結(jié)果不算完美,但50%的命中率已經(jīng)遠高于二戰(zhàn)時期普通轟炸機投彈行動。
STAG-1的指揮官立即趕赴珍珠港匯報行動戰(zhàn)果,還隨身帶了錄影帶。原以為錄像記錄的攻擊畫面能夠說服海軍高層允許STAG-1擴大行動范圍,但得到的回答卻是海軍決定裁撤STAG-1!
這一決定激怒了“選擇工程”的支持者,他們認為這一投資數(shù)百萬美元的項目在臨近成功之時卻被突然撤銷,是軍方野蠻的浪費。在他們的積極活動下,海軍不得不暫緩裁撤STAG-1,決定將STAG-1的作戰(zhàn)行動延長30天,準許該大隊在所羅門群島附近海域攻擊發(fā)現(xiàn)的敵軍目標。于是STAG-1拆分組建了兩個作戰(zhàn)中隊——VK-11和VK-12。一個中隊前往財富島,另一個則前往綠島。1944年9月27日到10月26日間,這兩個中隊對日軍目標發(fā)動了多次攻擊。在一個月時間里,兩個中隊消耗了46架無人機,其中37架抵達了目標區(qū)域,至少有21架成功命中了目標。
VK-12中隊的隊員們專門為自己設計了一個特別的LOGO,其圖案是一只帶著海軍水手帽的鸛鳥叼著一只狗在飛行。這只狗狗的寓意只有STAG-1的成員才會明白——他們?yōu)門DR-1所起的無線電呼號叫“小狗”。有時海軍還會采用BWB作為呼號,對此海軍那些戲謔的家伙把這一呼號解釋成“大個子木頭混蛋”(Big Wooden Bastard)!
9月27日,VK-12中隊找到了一個不錯的目標——一艘被日軍改造成防空火力點的擱淺貨船。幾天前船上的日軍剛剛擊落一架陸軍航空隊的運輸機,全機人員罹難。多年以后,參與此次行動的無人機操控手仍然記得當年的場景:“我清楚記得那種興奮,我看著布滿雪花噪點且有時會定格的綠色電視屏幕,操縱無人機不斷接
“隨著屏幕上出現(xiàn)一個個小黑點,我以為接收機壞了,但很快我反應過來,那是日軍的防空炮火。我繼續(xù)操縱無人機對準目標,不偏不倚。
“我操縱無人機略微偏轉(zhuǎn)航向,以修正風力影響,同時規(guī)避敵軍炮火。撞擊目標的最后一秒,我從屏幕里清楚地看到了敵艦的甲板。然后一切歸于沉寂。我操縱的無人機準確命中了敵艦中部,殺死了上面每一個人?!?/p>
日本人顯然沒有意識到美軍投入了無人作戰(zhàn)飛機,他們把TDR-1稱做是“美國神風特攻飛機”。10月26日,STAG-1執(zhí)行了最后一次作戰(zhàn)任務:3架TDR-1徹底摧毀了一座日軍占據(jù)的位于所羅門群島的燈塔。
盡管戰(zhàn)果不錯,但30天作戰(zhàn)延長期之后,海軍還是取消了“選擇工程”,STAG-1也被解散。此后,該大隊許多TDR-1和TBM-1C母機都被從推入大海銷毀。到1944年底,STAG-1已經(jīng)成為歷史。
已經(jīng)生產(chǎn)但未及運往戰(zhàn)區(qū)的TDR-1后來被用作靶機,少數(shù)在戰(zhàn)后出售作為民用運動飛機——當然要裝上駕駛艙和控制機構(gòu),這些TDR-1都沒能保存至今。如今,總產(chǎn)量189架的TDR-1僅有一架存世。這架TDR-1經(jīng)過精心修復,現(xiàn)在是佛羅里達彭薩科拉海軍航空博物館的永久陳列。后記
法爾尼還設計過TDR-1的改進型,它采用功率更大的星形活塞發(fā)動機和更先進的Block-3型電視系統(tǒng)??傆嬛圃炝?架原型機,但隨著戰(zhàn)爭結(jié)束,海軍放棄了研制工作。
在法爾尼的幫助下,州際飛機公司也曾雄心勃勃地設計過一種噴氣動力的飛翼無人機,稱做XBDR-1。1944年該機的縮比模型曾在弗吉尼亞蘭利中心進行過風洞測試,但該項目連原型機都未能完成。
戰(zhàn)后法爾尼曾參與開發(fā)“天獅星”導彈的研制工作?!疤飒{星”并沒有采用電視制導系統(tǒng),當時的軍事戰(zhàn)略家們認為美國并不需要真正的精確制導武器,因為下一場戰(zhàn)爭中整個目標城市都會被核彈頭徹底摧毀。
1950年法爾尼以海軍少將軍銜退役。1984年他與世長辭,享年86歲。2000年6月,加利福尼亞穆古角海軍航空導彈測試中心新建的總部大樓正式奠基——這座建筑被用法爾尼的名字命名,以紀念池為海軍精確制導武器發(fā)展做出的卓越貢獻。
責任編輯:王鑫邦