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越南空战——铝与火的教训

发布时间:2013-04-15  原作者:佚名   点击数:

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  在二次大战后由于远程核轰炸机的惊人毁灭力,使空权首度拥有战争的决定能力,甚至超过以往陆权及海权所达到的层次。因此美英俄等强权都将整个国防的重心奠基存核战略上,而核战略的主角又是空军,因此空军的建军思想便在于全力达到两大目标:以核武器轰炸对方,以及阻止对方的核轰炸。

  F-105便是一个明显的例子。其设计理念是假设苏联发动先制核轰炸,将西欧-半夷为废墟时,F-105能从残存的前线机场起飞,以超音速穿透敌军防空网投掷战术核炸弹以阻挡华沙地面部队的前进。其设计的前提是要在补给支援设施遭到重大破坏的情况下还能起飞作战,所以维修必须简便(例如将液压线路装在-起,使地勤人员方便作业);而此时我方的战斗机战力也被炸得差不多,难以提供护航掩护,所以F-105必须自己保护自己,甚至协助防空任务。因此F-105不但要有极佳的低空高速性能以降低被截击的机率,必要时还要以机炮及导弹击落敌机。虽然以当时的科技,战斗机难以同时兼顾空战及对地攻击的能力,但是战术核武器的威力强大,只要少数F-105可以穿透防空网,所投下的核武器就足以摧毁敌人机场、部队等。故从整体看来,F-105的性能是可以往伤亡迅速的核战场达到保证毁灭对手的目标。然而,当美国在意料之外的中南亚战场进行意料之外的传统战争时,F-105企图穿透意料中的俄式防空网时,却达不到意料中的目标。

速度VS机动性

  北越初期的防空网是以简陋的防空炮所组成。1964年,北越境内只有20座防空预警雷达、1,500门防空炮,没有任何战斗机及防空导弹,可供喷气式飞机起降的机场也只有两座(分别在首都河内以及重港海防)。但在俄国的支援下,从1965年开始,北越开始部署36架的MiG-17。从原设计角度来看,MiG-17在当时完全是过时的科技。朝鲜战争的经验使得战斗机性能朝高空高速研制,以使战斗机在进入机炮格斗前,我方拥有能量上的优势以进行转弯,或至少逃跑时拥有速度优势以脱离对手的机炮射程。但MiG-17只比朝鲜战争时的前辈:MiG-15快-些,然而F-105运用六十年代的航空技术,已经能飞超音速了,故依飞机设计上的眼光来看,MiG-17完全不是对手。

  当代号滚雷的轰炸北越行动开始后,F-105负起美国空军主要的轰炸任务。 1965年5月3日,48架F-105编队轰炸北越的交通中枢:檀荷桥(ThanHoa),除了空军的F-100执行“米格猎杀巡逻”任务以阻挡米格机的攻击外,海军也有30架以上F-4B支援空中任务。尽管有重重护卫,再加上飞机本身也该有自卫能力,但两架F-105仍被两架MiG-17轻易击落。

  到底是哪里出了问题?两种战斗机依同样的设计理念出发,F-105明显地比MiG-17更进步,但设计者没料到的是,越战战场的外部环境因素完全与原始设计战略上的想定不同,导致更先进的设计反而表现不如预期。

  在越战时的外部环境因素是:这是传统战争而非核战争。由于只能选用传统武器,故F-105必须外挂8枚750磅传统炸弹,而非携带低阻力、轻巧的内载型战术核武器,所以机身总重更重、阻力更大,无法以预想的超音速穿透方式进行攻击。更严重的是,空军战斗机必须从遥远的泰国机场起飞,而非原先预料的前线基地,再加上庞大外载增加的阻力与重量,使其即便经过多次空中加油,还是得携带庞大的副油箱,如此又使重量与阻力的问题更加恶化,完全不能进行预想中的低空高速飞行。故F-105攻击时的速度实际上只有325节,再加上不是使用大破坏面积的核武器,故需要以俯冲方式投掷传统炸弹以提高精确度,所以庞大编队的F-105会在目标上的高空(15000尺)招摇地以盘旋的方式飞行轮番对目标俯冲。此时F-105既不高、也不快,还有沉重的外载,当轻巧的MiG-17接近时,F-105完全没有任何优势。

  但MiG-17基本设计还是沿用MiG-15,翼载低、难以达到高速,但在400节以下的低速作战时,反而维持相当高的机动性,对付一架又慢又重的F-105确是游刃有余。六十年代,美国空军预料到将与俄制战斗机在越南对决,所以进行了-项代号为“鸡毛掸子”的测试计划,以找出F-105及F-4遭遇MiG-17时应有的处置,以空中国民兵的F-86H与F-4及F-105作模拟空战,鸡毛掸子一号设定条件是2.3万尺的高空、视距内(一哩以内,也就是说F-4必须放弃视距外优势)一对一格斗,在1965年5月测试完毕,并随即开始鸡毛掸子二号,研究500尺、1000尺以及2000尺的中低空多对多空战。

  鸡毛掸子一号的结论是:美国军机仍拥有性能上的优势,前提是不应与MiG-17进行低速转弯的格斗,而必须以较好的高空高速性能,加速脱离MiG-17极短的机炮射程范围,再爬升以诱使对手消耗能量。当对手没有动能再爬升或转弯时你却还可以转弯,那MIG-17就是你的囊中物了。

  1966年,美国空军完成对南亚空防作战的评估,预测MiG-21对F-4及F-105将分别有高达3:1及4:1的交换比优势,但F-4对MiG-17却有18:l的优势,F-105则至少可以维持1:1的均势。

  当训练充分的美军飞行员得到正确的战术指导后,缺乏训练的北越飞行员所驾驶的MiG-17就很难再构成威胁。仓促成军的北越空军顶多训练出“飞行员”,却无法训练出具有空战知识的“战斗机飞行员”。MiG-17在地面战管引导下成功摸进美机后方时,口径虽大、但射速却低的机炮若不能幸运地命中美机,则当美机依照战术俯冲脱离再爬升时,有勇无谋的北越飞行员往往就步入陷阱,盲目跟随美机的脚步,直到能量耗尽、动弹不得后,反而被美国军机击落。在滚雷行动初期,北越空军羽毛未丰,只能作有限的反击。开战到1966年6月,F-105只遭遇14次攻击,但7月份却遭遇了17次攻击。然而在六月底,负责猎杀防空导弹雷达的F-105铁手(IronHand)机首次击落-架MiG-17。戳自此时,F-4已击落14架MiG-17,并只损失-架。

  F-4战斗机同样是追求高空高速而牺牲了低速机动性能,但与视空战为兼差任务的F-105不同,F-4是为空优而生的,所以她享有当时最先进的空对空科技。超越朝鲜战争时期以机炮为基底研制的空对空作战理念,F-4可挂载四枚视距外攻击的麻雀导弹,使必须以目视接战的米格机应该连敌机的影子都看不到就被击落;即便导弹耗尽,或数量上占优势的米格机牺牲同伴后强迫近接格斗,四枚响尾蛇导弹也是比机炮更有效的格斗武器。因为射出后其以红外制导,故飞行员不用费心持续咬住敌机;其射程又大于机炮,放敌机难以加速脱离。不幸的是,空对空导弹故障率之高使六十年代的导弹科技几乎颜面尽失。所幸,在战斗机性能上F-4籍由大推重比,使其能量上仍比F-105来得占优势,对付MiG-17更是绰绰有余。故北越的MiG-17开始利用车轮战术,以数架MiG-17-架接著-架绕固定的圆心在低高度不断旋转,以使美机企图接近攻击时,必须降低高度及速度到MiG-17的优势领域。虽然如此,F-4仍然可藉远程导弹逼迫MiG-17转向躲避而破坏阵形,再加以猎杀。故在滚雷行动期间,北越空军总共击落23架美机,却付出87架的代价。另外,俄国同样在六十年代研制出两马赫的MiG-21战斗机, 1966年1月, MiG-21开始进入北越空军服役。

  MiG-21的设计目标不是要在机炮空战中取得优势,而是要对付高空高速的战略轰炸机。当时美俄两国都无法为越洲飞行的核轰炸机研制出类似二战中使用的护航战斗机,故截击机不需考虑如何与战斗机厮杀,而必须防止核轰炸机利用高空高速的优势,在截击机紧急起飞占位之前,就穿过防空范围,投下毁灭性的武器,故截击机的基本要求是争取反应时间。MiG-21用两种方式来达成目标:第一, 其拥有优秀的低空低速控制能力,能以较低的速度起飞,使用跑道较短的前线机场,故能部署在领土外围作战;第二:MiG-21拥有极佳的爬升能力及两马赫的极速,所以她能迅速爬到轰炸机所在的高度,在轰炸机通过前进行截击,就算轰炸机来得及穿过防守线,MiG-21也有足够的速度从后方追击。

  越战的作战环境同样与原先设定有所差距,但和F-105与MiG-17不同的是,越战环境使MIG-21享有意料之外的优势。因为美国必须以战术攻击机硬撑作长距离攻击,故无法像战略轰炸机那样作高空高速的冲刺;而且美国的轰炸不是核武器,即便穿透成功,也不会对后方造成决定性的破坏。所以MiG-21可以先确保自己的优势,不从前方挑战美军雷达导引导弹迎面射击的优势,而从侦侧不到的低空穿过美国护航战斗机的雷达搜索,再从美国机群的后方利用优秀的爬升能力迅速爬到25000尺以上的高空,悠哉地转向对前下方缓慢的战术攻击机群进行掠袭,而非与单架、高速前进的战略轰炸机作分杪必争的赛跑。MiG-21会从5.7哩外开始加速到1.4马赫,在对著充满目标的空域发射完所有的导弹2枚AA-2。除非预先得到警告,否则美军护航机根本不可能来得及阻止如此高速的攻击;即使得到警告,北越战管察觉护航机的动作后也可以轻易指挥具有速度优势的MIG-21机群迥避,再等待机会重新攻击,或者指挥其它米格机趁机穿透护航机与攻击机间的空隙攻击。面对如此快速的敌人,美国战轰机就算不被击落,也往往吓得抛弃对地弹药,而MiG-21则潇洒地继续俯冲加速到两马赫,无视于满腔怒火却来不及加速追上的美国护航机群扬长而去。

  故MiG-21这架飞机使高空高速的优势完全逆转,美国军机没有一种能在这个领域胜过她;美国对付MiG-17的俯冲-加速动作,MiG-21一样有足够的能量优势继续咬住,就算拉长间隔距离,MiG-21却有空对空导弹可以追上;就算进入低速转弯的格斗,MiG-21仍然有优异的性能。 从1967年开始,美国展开庞大的间谍行动,目标:弄到实际的米格机来找出弱点,藉由实机测试,了解敌军战斗机的特性,以找出克制绝招。这一次,美国不再用F-86模拟,而在深处内华达州沙漠中世界最神秘的空军基地:AREA51中成立俗称[红鹰]的第4477测试中队,让海空军的飞行员实际操作秘密取得的米格机,并与其进行异机种对抗的格斗训练。实际验证显示:MiG-17的加力燃烧室(请注意鸡毛掸子计划中模拟MiG-17的F-86H并没有加力燃烧室)提供额外的推力,使其在和美机作相同弯率的转向时能维持较高的速度。但是其俄制发动机高温性能有限,使其发动机必须限制军用推力输出不得超过5分钟,开加力燃烧室不得超过3分钟。

  此外,在中低空高度、400节以上的空速时,MiG-17会发生无法控制的滚转现象,使机炮完全无法瞄准,而操作过载超过3.5G后, MiG-17会沿著纵轴剧烈的摆动,故MIG-17的水平转弯性能完全不能用在高空高速高G的状态。虽然如此,MiG-17中低速的转弯能力仍让美军试飞员震惊,美国空军在越南战场便常常发现,及时发现导弹来袭的MIG-17可以迅速地以极小的半径转向,玩弄空对空导弹于股掌之间。而且就算被击中,由于飞行控制利用钢缆而非会漏油的液压管路,也不会轻易坠毁。不过,也由于缺乏强力的液压系统来推动控制面,放MiG-17的滚转率远小如F-4,F-4飞行员发现-个轻易的小伎俩就可以摆脱MiG-17:先作一个小角度的滚转以假装要转向一边,骗MiG-17跟着滚转后,再迅速地往反方向滚转,拉机头转向离开,此时滚转迟缓的MIG-17将完全跟不上你的动作,故无法及时发挥优势的水平转弯能力。再加上MiG-l7只有机炮武装,需要持续的咬住才能攻击,故F-4利用此招,即便被MiG-17紧紧咬住,只要及时施行这个伎俩,就可以破坏MIG-17好不容易取得的位置优势。故美国空军相信,除非F-4飞行员对MiG-17的攻击浑然不知,不然战术正确的F-4几乎不可能被MiG-17击落,并有根大的机会可以反过来击落敌机。

  此外,MiG-17的加力燃烧室尽管提高了转弯能力,却对水平飞行的助益有限,因为前述的高速下控制不稳定的问题使其在各个高度下的极速都远低于美军战斗机。故美军评估,MiG-17从后方进入目视距离后,需要数分钟才能追上美国机群,所以美军飞行员只要不忘转头检查后下方向,MiG-17很难有机会有瞄准地开火。但MiG-21就完全是另-回事,其正面截面积非常小,常常近到一两哩才能用肉眼看到,而此时高速的MiG-21只需要再过十秒就可以开火,故除非你一直检查后方(而这是不可能的事)则MiG-21几乎是可以随心所欲地猎杀看中的目标(有技巧的MiG-21飞行员更会从你的后下方逼近,使你完全没有目视发现的机会)。

  为截击设计的MiG-21不但达到设计目标而在高空高速胜过任何-种美军战斗机,而且其为了短场起降而设计的低速性能也令人惊异。当放下襟翼和加力燃烧室全开时, MiG-21可以80-90节的速度飞行,此时任何尾追的美军战斗机都被迫超越,反而暴露尾部给MIG-21,故对付MiG-17的垂直动作:俯冲-爬升-转向,完全不适用于MiG-21,MiG-21不但可以紧跟著俯冲-爬升的动作,面且在爬升到双方都耗尽动能时,如果飞行员的技能可以驾驭剧烈震动的MIG-21(因为此时接近失速,MiG-21的稳定性仍然不足)还可以反过来用低速动作转而咬住美国战斗机。

  除了高空高速与低速的优势外,由于三角翼提供MiG-21相当低的翼载,所以MiG-21在中低空有优异的瞬间转向能力,在15000尺、0.9马赫时, MiG-21与F-4的瞬问转弯率都是每秒13.5度;当速度为0.5马赫时,MiG-21就有每秒11.1度胜过F-4的每秒7.8度。故MiG-21察觉空对空导弹时,一样可以快地转向使导弹脱锁。

  不过MiG-21只有作战时照著前述的剧本演出时,才有如此惊人的效果。其高空高速性能虽然好,但在15000尺以下的高度时,如果空速高于510节或低于215节,虽然MiG-21的低翼载能提供瞬问转弯的大升力,但MiG-21的控制将变得非常迟缓笨重、使得飞行员难以快速驱使她作大幅度动作;加上结构的限制,使15000尺下的极速也被限制存595节以下,故MiG-21在中低高度时不论是能量上或转弯性能上,对付F-4及F-8都讨不到便宜,只有欺负F-105还不错(F-105击落过十余架的MiG-17,却没有击落过半架MiG-21)。所以如果MiG-21不能顺利躲过护航机群的侦侧,并爬到护航机群的后上方合适的高度,而在中途较低高度就被截击,则其不但是陷入险境,而且其加力燃烧室要耗时5.7秒才能启动,启动后提供的额外推力又不足(仅多了几百磅的推力,美军试飞员对其形容是:点燃以后,几乎感受不到加速,所以也没有额外的能量可以协助她逃离不利的空域。故其和二次大战的Me-262相同,如果顺利取得能量(高度十速度)优势,则其攻击几乎无人可拦;但如果在中低空就被逮到,那只能求上天垂怜。

  此外,三角翼在转弯时会提供大升力,却也会提供极高的阻力。使MiG-21在转弯时会迅速消耗能量,加上加力燃烧室不足以补充动能,时间一久其能量将迅速损耗而无法维持速度,使其“持续”转弯性能不良。虽然MiG-21空有高的理论“瞬间”转弯率,但由于控制问题。实际上机身难以快速反应,故一旦和美机进入转弯格斗,便会慢下来而被美机闪脱,并反过来咬住能量耗尽的MiG-21。故虽F-105对付MiG-21毫无胜算,但F-4及F-8不该沿用对付MiG-17的垂直战术,而该用水平战术,争取在15000尺以下的中高度,以四、五百节以上的速度与MiG-21进行水平转弯格斗。)

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