叛逃帶來的致命後果:越戰美國曾秘密測試米格-21
譯者註:本文原文發表在2010年6月份出版的美國《空軍》雜誌(AIR FORCE Magazine)上,原作者是約翰?洛伊(John Lowery)。約翰?洛伊曾是美國空軍一名經驗豐富的戰鬥機飛行員和自由撰稿人,也是一位作家,他已經寫了五本有關飛行器性能和航空安全的書。
「1966年,以色列人得到了一架米格-21戰鬥機。從這架秘密得到的米格-21身上,以色列空軍和美國空軍都獲益良多。」
以色列人通過秘密手段得到的那架米格-21戰鬥機正在內華達州的沙漠上空低速飛行
背景概述
1966年8月16日,伊拉克空軍列德夫?穆尼爾上尉(Capt. Munir Redfa)駕駛著一架米格-21噴氣式戰鬥機叛逃以色列。在當時,米格-21是蘇聯最先進的一款飛機,也是蘇俄航空工業的驕傲。很快,這起由以色列政府策劃的叛逃事件就給了以色列和美國兩國接觸有關蘇制一線戰鬥機的性能情報的機會──在未來的歲月中,這兩個國家在戰爭中都將會直接面對這款蘇制一線戰鬥機的挑戰。
被以色列策反的伊拉克飛行員列德夫?穆尼爾上尉,右為他1998年的照片
這款叛逃的米格-21在北約組織中的綽號是「魚窩-E」,這款能飛到2倍音速的戰鬥機給以色列維持其空中優勢的能力造成了嚴重的挑戰──而且這款飛機還是掌握在以色列最危險、關係也最緊張的鄰居的手中。在敵人空軍的作戰序列中,以色列人直接面對的敵軍空軍兵力包括敘利亞的18架「魚窩」、伊拉克的10架「魚窩」和埃及的34架「魚窩」。
在當時,以色列空軍沒有一款能夠與米格-21相匹敵的戰機──以色列空軍當時裝備的是速度較慢的法國製造的「禿鷹」(Vautour)戰鬥機和「幻影 ⅢC」(Mirage ⅢC)戰鬥機。由於美國國會對以色列人實施了為期20年的武器禁運政策,因此以色列人無法獲得當時現代化的美製戰鬥機,例如洛克希德公司的F-104「星戰士」,更不用說更新式的麥克唐納飛機公司的F-4「鬼怪」式戰鬥機了。
按照以色列總理列維?艾希科爾(Levi Eshkol)的命令,以色列頂級機密的情報機構「摩薩德」(Mossad)精心策划了一場針對伊拉克飛行員的叛逃事件。據報道,摩薩德特工之所以選中了列德夫?穆尼爾是因為後者由於自身的基督教信仰而在普遍信伊斯蘭的伊拉克軍隊中晉陞無望。
除此之外,摩薩德特工還了解到,在美國完成了相關的軍事訓練課程後,列德夫對西方的生活變得非常嚮往。
在那個決定了他今後命運的早晨,列德夫上尉在飛行訓練中調轉了機頭,踏上了叛逃之路。列德夫上尉的那架米格-21當時掛載了一具容量為108加侖(約409升)的副油箱,這可以保證他擁有足夠的燃油以飛完前往以色列的560英里(約900千米)的航程。
在爬升到30000英尺(約9144米)的高空後,列德夫上尉毫無阻礙地離開了伊拉克的領空,但在進入約旦領空後,他遭到了兩架皇家約旦空軍的霍克「獵人」式戰鬥機的攔截,這兩架約旦空軍的戰鬥機曾試圖與列德夫上尉取得無線電聯絡。
儘管皇家約旦空軍的飛行員並未從列德夫上尉那裡收到回復,但他們仍舊沒有阻止列德夫上尉一路向西飛,這大概是因為他飛機上噴繪著伊拉克空軍的徽章的緣故吧。
就像預先安排的那樣,列德夫上尉在以色列邊境地區與兩架以色列空軍的「幻影 Ⅲ」戰鬥機匯合,然後在以色列飛行員的護航下安全地降落。
列德夫?穆尼爾上尉的米格-21F-13 534號
據《以色列新聞》在事後刊登的一篇報道稱,在列德夫上尉的協助下,以色列試飛員丹尼?夏皮拉(Dani Shapira)開始對這架米格-21進行了詳細的評估試飛。
丹尼?夏皮拉後來成為IAI公司的首席試飛員
在以色列國內完成了測試之後,這架飛機被轉移到了美國政府下屬的內華達州的一處秘密航空基地,也就是通常所謂的「51區」或「格魯姆湖飛行試驗中心」。這片區域是能夠以3倍音速巡航的SR-71「黑鳥」戰略偵察機和F-117隱身戰鬥機的誕生地,也正是在這片區域,美國空軍終於有機會對米格-21進行一番仔細的考察。
停放在美國格魯姆(Groom)湖飛行試驗中心的那架米格-21
在被重新編號為YF-110後,對這架「魚窩」的測試和評估項目被賦予了「海弗甜甜圈」(Have Doughnut)的代號。
由於當時米格-21正在越南上空與美軍戰機對抗,因此美國的分析師們急於確定這款米格戰鬥機的性能且將其與特定的美國飛機相比較,並制定出防禦和進攻機動的戰術。「海弗甜甜圈」測試計劃的目標是評估這款飛機作為一種晝間戰鬥-截擊機的效能,同時評估它的「第二角色」──對地攻擊時的效能。
放下起落架低速飛行的米格-21
美國國防部情報局發現了什麼?
儘管米格-21的武備足以使其擔負起成為一架截擊機的職責,但美國的分析人員發現,「魚窩」座艙的視野非常糟糕。
美國國防部情報局(DIA)的一份解密報告中這樣寫道:「當在追蹤目標時進行3G機動過程中,航炮的跟蹤指示標誌會從風擋玻璃的底部偏移出來。」作為一款典型的三角翼飛機,米格-21在高G轉彎期間的空速下降是非常嚴重的(譯者註:三角翼在飛機轉彎時會提供較大的升力,但也會產生極高的阻力,從而使得米格-21在轉彎時會迅速消耗能量,再加上開加力後仍不足以補充動能,時間一久其能量將迅速損耗而無法維持速度,導致米格-21的「持續」轉彎性能不良)。儘管如此,這種速降會減小米格-21的轉彎半徑,而且與相應的美國戰鬥機相比,米格-21轉彎時的G數可以以較慢的速度維持。顯然,在轉彎咬尾的戰鬥中,這給了「魚窩」以戰術上的優勢。
一位試飛員正在仔細地進行起飛前的檢查工作。這些試飛員的任務是評估這架米格-21與美製戰鬥機相比其效能如何
美國國防部情報局(DIA)通過評估確定了米格-21在空氣動力學方面所受到的幾個主要的限制。具體包括:
當飛機的速度超過685英里/小時(約306米/秒)時,讓米格-21進行俯仰運動的桿力將變得出乎意料地沉重。
在15000英尺(約4572米)以下的空中,當飛機的速度接近685英里/小時(約306米/秒)或者說馬赫數指示器顯示的空速接近0.98馬赫時,機體會發生劇烈的抖動。
發動機從怠速加速到全功率狀態的軍用推力的過程極為緩慢。
遭遇湍流後飛機的方向穩定性很差。
低空飛行中的米格-21
在高速飛行時沉重的俯仰力矩限制了飛行員從俯衝攻擊或機動飛行中恢復平飛的能力,特別是在進入或脫離戰場空域的過程中。無疑,這是為了防止飛行員在攻擊目標完畢後向上拉起時出現過載問題。然而,對於米格-21這樣一架兼負戰鬥轟炸任務的飛機而言,上述設計使得「高俯仰率難以或不可能實現」。因此,美國的分析師們確定,米格-21在俯衝轟炸、掃射或發射空對地火箭彈後恢復水平飛行是有問題的。
美國人得到的最重要的發現之一是,在15000英尺(約4572米)以下的空中,米格-21居然無法進行超音速飛行!在低空,嚴重的機體抖動可以輕鬆地阻止「魚窩」的空速超過685英里/小時(約306米/秒)或0.98馬赫。這一空速方面的限制是米格-21在設計上一大可資利用的缺陷。
後來,在越南戰爭中,美軍的F-105D和F-4戰機通常以633英里/小時(約283米/秒)的速度接近空中目標,然後以702英里/小時(約314米/秒)的速度迅速與目標脫離接觸──後者通常已經超過音速了。
在20世紀50年代期間,發動機加速慢也是美製噴氣式發動機的一大特徵性缺陷,但美國人在這一時期修正了這一缺陷。米格-21的發動機從技術上來講落後於同時代的美國發動機,因此其從怠速加速到全功率狀態的軍用推力需要14秒鐘的時間,而且在這一過程中發動機還有發生停車的危險──這可能導致高壓壓氣機失速和發動機過熱。
美國人發現的米格-21在設計上的另一個可資利用的缺陷是:「魚窩」一旦打開加力後燃器後就會暴露飛機的位置,因為該機在開加力接敵或退出戰鬥時,未能完全燃燒的燃料會形成白色的煙霧。不過,對美軍飛行員來說,這不過是一點小小的安慰罷了,因為米格-21的飛行員同樣可以通過美國戰鬥機開加力留下的尾流煙跡而目視捕獲到其空中目標所在的位置──在進行空中格鬥時,雙方的戰鬥機幾乎是同時打開加力的。
對米格-21這款晝間目視條件下的戰鬥-截擊機而言,一個特有的缺陷是其前後方的視野非常糟糕。通過航炮瞄準器前方的視野由於受到防彈玻璃板和風擋玻璃這對組合的限制而變得很差。同時,後方50度範圍內的視野由於受到飛行員頭部上方的保護性座椅擋板和機翼和機身結構的狹窄設計的阻礙而非常受影響。
對米格-21這款扮演著「點防空」角色的截擊機而言,其基本的武器包括一門30毫米口徑的航炮(備彈60發)和兩枚AA-2「環礁」(Atoll)熱尋的制導的空對空導彈。
這架米格-21已經放下了襟翼和起落架,正在進場準備降落。照片攝於在內華達測試期間
蘇聯的「環礁」空空導彈是美國研製的AIM-9「響尾蛇」導彈的蘇聯翻版。冷戰初期,在中國大陸沿海地區的一次空戰中,一位中國台灣國民黨空軍的F-86F戰鬥機的飛行員向一架米格-17戰鬥機發射了一枚「響尾蛇」,但這枚AIM-9沒有爆炸,而是「留在」了米格-17的機身中(譯者註:具體情況是,1958年的金門炮戰期間,中國大陸和中國台灣也爆發了激烈的空戰,1958年9月24日的溫州空戰中,「台軍」發射了多枚「響尾蛇」空空導彈,解放軍飛行員王自重駕駛的戰機被擊落,但有一枚「響尾蛇」導彈未爆炸,後來這枚「響尾蛇」導彈的殘骸被中國大陸軍民搜獲)。通過逆向工程方法,蘇聯人複製了「響尾蛇」,並將其作為米格-21和其他蘇制戰鬥機的標準空空導彈。
毫無防備的受害者
在扮演空對地攻擊角色時,米格-21可以使用其30毫米口徑的航炮,還能夠掛載兩部火箭發射巢,總共可以容納32枚57毫米口徑的航空火箭彈(彈翼可摺疊)。
米格-21的航炮對坦克而言是具有潛在的致命性的。然而,在掃射時,國防部情報局的分析人員發現其航炮在開火期間存在相當大的抖動現象(航炮瞄準具)。飛機在低空的高密度空氣中高速飛行時的穩定性也被認為是不能令人滿意的。
值得注意的是,當時美國已經深深地捲入了越南戰爭,在蘇聯的支持下,北越空軍的指揮官們圍繞著「魚窩」的種種缺陷進行了非常有效的規劃。他們從不會貿然派出他們的戰鬥機,除非有成功的攻擊機會並且在攻擊之後能順利地脫身。事實上,在北越空軍所有的戰果中,有80%的受害者在被擊落之前並不知道他們受到了攻擊。
正如美國空軍針對越南空戰而開展的「紅男爵」(Red Baron)研究所確認的那樣,在美國能夠對越南北方實現有效的雷達覆蓋之前,空中格鬥的贏家通常是從具有幾乎無與倫比的優勢的位置發起戰鬥的一方。
有代表性的是,國防部情報局發現,米格-21的戰法是「在地面雷達站的引導下進入目標後半球進行高速、單程的攻擊」,而且一般從目標航跡的橫截面上進行攔截。
正在滾轉中的米格-21
例如,當美國戰鬥機轟炸河內北部的目標(例如保羅?杜梅大橋)時,敵人的米格-21將由地面控制站的攔截雷達從中國空域引導到F-4「鬼怪」後方的位置。當F-4戰鬥機離開其護航目標並拉起機頭準備空戰時,米格-21就會發射「環礁」空空導彈並迅速返回政治上不可進入的中國領空上空。美國空軍稱呼這類襲擊為「漏洞」(blow-through)。
在高空,「魚窩」較小的尺寸使得它很難被目視搜索發現,抑或是在機動中難以被持續地目視跟蹤。在迎頭或是尾追攻擊中,其微小的輪廓也使它難以在雷達上被捕獲到。一個使美軍追求空中優勢的努力嚴重複雜化的事實是:北越的機場、飛機指揮中心和主要的雷達站是被禁止攻擊的目標。
在20世紀60年代末期,綜合以上這種技術優勢、戰術優勢和政治保護的結合,與美軍能夠擊落的米格-21相比,米格-21擊落了更多的美製F-4和F-105戰鬥機。
儘管其外形光滑流暢,但米格-21在高空的性能卻遜於F-4、F-105D和F-104。「魚窩」的最大速度是2.05馬赫,相比之下,F-4和F-105D都能夠飛到約2.14馬赫,而F-104在速度方面所受到的唯一的限制是機身表面蒙皮的升溫情況──F-104機身表面蒙皮所能耐受的最大飛行速度是2.21馬赫。
儘管比「魚窩」更重,但F-4和F-105D在基本設計上都比米格-21要優越。對美製戰鬥機來說,保持高空速和避免轉彎格鬥是成功的關鍵──雖然從空氣動力學的角度來看,F-4在垂直爬升中表現得更加優越。
「海弗甜甜圈」飛行測試的結果表明,F-4具有「通過利用高G機動時米格-21在空速和空速下降方面受限的特性而在低於15000英尺的格鬥中掌握主動」的能力。在視距內的遭遇戰中,測試人員給出的建議是在空戰機動期間切入米格-21的後方和盡量進行「垂直方向」的戰鬥。
那架叛逃的米格-21已經在機庫中停放了相當長的時間,意在更好地躲避蘇聯偵察衛星的窺視
對蘇聯戰鬥機而言,其緩慢的發動機加速特性是一個特有的障礙。從怠速到滿功率運轉之間那14秒鐘的加速時間使得米格-21的飛行員難以進行編隊飛行,此外,編隊機動需要不斷張合減速板和快速調節油門,這也是米格-21所很難做到的。
從零高度到30000英尺(約9144米)的高空,通過全開軍用推力,F-4戰鬥機在加速性能上可以比米格-21快得多。在15000英尺(約4572米)以下,F-4的優勢就更大了,因為在這一高度下「魚窩」的最高速度只能到亞音速,而F-4可以輕鬆地加速到「魚窩」的速度極限之上。在快速機動中──從低空到30000英尺的高空,且全開軍用推力──「鬼怪」擁有特別明顯的優勢。當打開加力後燃器後,F-4在迅速爬升到20000英尺的高空的過程中有微弱的優勢。
在瞬時的高G數轉彎中,米格-21的三角翼使得其瞬時轉彎半徑優於所有在越南的主要的美國戰鬥機。為此,參與「海弗甜甜圈」計劃的國防部情報局分析師警告美軍飛行員不要進行「長時間的機動空戰」,也就是俗稱的「狗斗」。分析師們建議,飛行員只有在具有初始後半球優勢的情況下才應進行攻擊。尤其是對F-105「雷公」的飛行員而言,他們專門被建議模仿米格-21的「打了就跑」的戰術。
試飛員弗雷德?卡西爾少校(Maj. Fred Cuthill)進入了「海弗甜甜圈」測試飛機的駕駛艙,在一旁為他提供協助的是傑瑞?拉森少校(Maj. Jerry Larsen)
最終結果
給美軍飛行員的種種建議最終得到了北越天空中實際交戰結果的證實。北越王牌飛行員盧輝超(Luu Huy Chao)告訴一名前美軍F-4戰機飛行員拉爾夫?F. 魏特爾漢(Ralph F. Wetterhahn)說:「美國戰鬥機比我們的飛得更快:我們不得不強迫他們轉彎」,當美國戰鬥機被迫進入轉彎格鬥時,他們的速度優勢就「不那麼重要了」,盧輝超說。「我們只是通過一個適當的角度來切入他們內圈,這時我們的航炮就能發揮作用了。」
在跑道上滑跑的米格-21
在實戰中,F-105D在對抗「魚窩-E」時被證明有驚人的戰鬥力。「雷公」可以輕易地超過米格-21的最高速度,但在低空保持高速是生存的關鍵。「雷公」的飛行員經常以超音速飛離被嚴密保護著的目標。
在越南戰爭中,美國空軍在1973年1月8日取得了其最後一個米格擊落戰果。這次交戰發生在3號空域(Route Pack 3,譯者註:所謂的「Route Pack」是美國空軍和美國海軍用於描述北越的空中作戰區域而取的名字,也稱為「Route Package」)上空,該區域位於河內西南80英里(約130千米)──在「後衛-2」(Linebacker Ⅱ)戰役中,在聖誕節當天的停戰過後,美軍又恢復了對北越的轟炸,這架米格戰鬥機就是在此期間被擊落的。當時,保羅?D.霍曼上尉(Capt. Paul D. Howman)和武器系統軍官勞倫斯?W.庫爾曼中尉(1st Lt. Lawrence W. Kullman)正在黎明之前領隊執行一次針對米格戰鬥機的戰鬥空中巡邏(CAP)任務,意在保護B-52轟炸機空襲位於榮市(Vinh)周邊的地空導彈陣地。
保羅?D.霍曼上尉和武器系統軍官勞倫斯?W.庫爾曼中尉的座機是F-4D 65-0796
呼號為「紅冠」(Red Crown)的美國海軍艦基雷達控制平台在本艦東北方65英里(約105千米)處捕捉到了一架米格-21的蹤影,但這架米格機很快就離開了美艦雷達的搜索範圍。霍曼上尉再次發現了這架米格-21,他是通過這架「魚窩」加力後燃器噴出的火焰發現它的,並通過空戰機動運動到了這架米格機的後方。
這場空戰是以一種符合參與過「海弗甜甜圈」項目的分析師在數年前所提出的建議的方式而結束的:「通過滯後追逐機動的方式,在『魚窩-E』後方的視野盲區內發起攻擊……這樣F-4就可以擊敗米格-21。」
美國空軍在1973年1月28日結束了這場戰爭(譯者註:美越雙方在1973年1月27 日簽訂了《巴黎協定》,之後美軍停止轟炸和襲擊越南北方並從越南南方全部撤出)。在這場戰爭中,美軍總的殺傷敵機-自身損失比率為二比一。美國空軍擊落了137架米格機,自身被米格戰鬥機擊落了65架飛機(包括轟炸機)。
北越的飛行員都是些訓練有素和能幹的勇士。他們的頭號王牌是阮文谷(Nguyen Van Coc),阮文谷據信擊落了七架有人駕駛飛機和兩架「火蜂」(Firebee)無人機。他的空戰戰果中包括兩架美國空軍的F-4戰鬥機、一架美國海軍的F-4B戰鬥機、兩架「野鼬鼠」(Wild Weasel)F-105F戰鬥機、一架F-105D戰鬥機,以及整個越南空戰中唯一一架被擊落的F-102A截擊機。
越南頭號王牌阮文谷
北越方面的指揮和地面控制也很不錯。北越的截擊機都得到了其地面控制人員的專業化引導,這些地面控制人員設置了完美的戰術以便讓米格戰鬥機伏擊美國飛機。米格截擊機利用它們的優勢伏擊美軍飛機,其採用的「打了就跑」的戰術效果很大。
儘管在整個戰爭期間始終面臨著一位值得尊敬的對手和嚴重的政治約束,但美國空軍的戰鬥機飛行員們還是以一個對自己有利的戰損比結束了戰爭。這份榮譽的大部分應該歸屬於美國空軍的飛行員們,但通過測試從以色列「借」來的這架前線戰鬥機米格-21所獲得的知識肯定也對美國空軍的成功起了莫大的幫助。
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