運送特工的神秘系統與人類最早的返回式衛星

軍情 08-20

小火箭出品

本文作者：邢強博士

本文共5880字，63圖。預計閱讀時間：35分鐘。

8月19日，對於衛星來說，是個值得紀念的日子。公元1960年8月19日，也就是57年前，人類首次實現了人造地球衛星的返回式回收。一架特殊改造後的運輸機在空中將帶降落傘的衛星鉤進了機艙。而這個系統的技術，源自一種運送特工的秘密裝備。

在荒漠地區或者北極冰原，行動人員不用藉助機場或直升機就能迅速撤離；在崎嶇山區，飛機不用降落就能裝載各種包裹。「天鉤」系統在今天已廣為人知。但是，在「天鉤」的背後，有更隱秘的計劃。美國軍方在「天鉤」之後開展了一系列其他項目，其研發和試驗的過程曲折又神秘。

好在當年的技術資料如今已經可以窺得一二，小火箭將努力通過這些資料來還原「天鉤」後續項目的本來面目，看一下「在半空中捕獲一顆返回式衛星，使該衛星在接觸水面或者地面之前就被飛機回收」的想法是如何變成現實的。

送快遞

1920年，美國賓夕法尼亞州一名叫亞當斯的牙醫發明了用繩子將地面上的包裹送上飛行中的飛機的方法。隨後，他與杜邦等人成立了一個物流公司，專門承接沒有機場的偏遠地區（尤其是山區）的包裹遞送業務。

到1938年，該公司在賓夕法尼亞、俄亥俄和西弗吉尼亞等州的58個地方設置了包裹收寄點。二戰爆發後，軍方人員注意到了這種地對空回收系統。1943年7月起，美國陸軍航空隊用100隻羊做了試驗，並於當年9月5日在俄亥俄州進行了真人試驗。後來，英國人使用這個系統在歐洲戰場上營救困在敵占區的人員。

運特工

1950年，富爾頓在美國中央情報局和美國空軍的扶持下啟動了利用氣象氣球和尼龍繩實施地對空回收的試驗。後來在美國海軍上將弗洛雷斯的支持下，他用「海王星」飛機進行了大量回收試驗。

1958年，地對空回收系統定型，取名為「天鉤」。在「冷足行動」中，美國特工被空投到蘇聯部署在北冰洋上的無人氣象裝置附近，在搜集了相關信息後利用「天鉤」順利返回。

上上圖與上圖是執行相關任務的中情局特工當年配發的天鉤系統的操作指南。圖片來源：美國中央情報局。

收衛星

上世紀50年代，數碼相機還沒有出現。想要傳遞相機拍攝的信息只能使用傳遞實體膠片的方式。

1958年8月1日，美軍在夏威夷成立了一個科研團隊。該團隊對外聲稱為6593測試中隊，實際上是一個直屬於寇蒂斯·李梅將軍領導的戰略空軍司令部的秘密組織。（就是那個在第二次世界大戰期間從頭到尾策划了對日本的戰略轟炸的李梅將軍。）

他們準備使用費爾柴爾德的C-119運輸機搭載一個類似鞦韆的裝置（改進版的「天鉤」系統），以空中抓取的方式回收偵查衛星從太空送回的膠片（CORONA秘密計劃）。

6593「測試」中隊臂章

但是，這個「測試中隊」要有足夠的耐心才能等到他們的神秘裝置真正派上用場。

1959年2月28日，美國用雷神阿金納火箭發射了第一顆偵察衛星——「發現者1號」。

「發現者」是人類最早的返回式衛星，上面裝有高解析度相機。衛星在近地軌道上飛行並對相關地點進行拍照，然後用返回艙將膠片帶回地面。

這是美軍的第一代偵察衛星，其早期型號的發射成功率之低，衛星在軌運行可靠性之差令人印象深刻。

在一年半的時間裡，美國共發射了12顆「發現者」偵查衛星。只有7顆衛星成功進入預定軌道。在執行了拍攝任務後，還剩5顆衛星能正常工作並釋放了返回艙。

第一顆返回艙偏離了軌道。地面觀測站預報的再入彈道讓6593測試中隊立刻放棄了空中抓取行動。

返回艙離夏威夷實在是太遠了（後來人們根據僅存的一些數據推測，返回艙應該是落到了挪威的斯匹次卑爾根島一帶）。另外兩顆返回艙沒能發出無線電信號，還有兩顆返回艙雖然有些許信號但卻無法把搜索範圍縮小到一千公里的範圍以內。

後來美國郵局發行的紀念「發現者」1號返回式衛星的明信片上面，有兩隻企鵝，暗示著這顆衛星的返回艙或許是掉到了非常遙遠的地方。其中一隻企鵝說道：「這東西可不是天天都能見到的。」

技術人員正在進行發射前的準備工作。我們能從這張照片中看到「發現者」12號衛星返回艙的內部結構。

12顆偵查衛星，5顆壞在發射過程中，2顆壞在太空，5顆在返回過程中丟失，可謂出師不利。但是，美軍發展偵查衛星的計劃並沒有終止。

1960年8月10日，加利福尼亞州范登堡空軍基地迎來了「發現者」系列偵查衛星的第13次發射。對一些西方人來說，13是個不吉利的數字，而且該系列衛星從未有過一次成功，這讓參加這次發射任務的人員對成功回收並不報太大希望。然而，「發現者13號」的入軌精度高得出奇。

從解密的資料來分析，當年的雷神火箭將阿金納火箭送到了距離地面130公里的高度後與其分離。

阿金納火箭接力工作，最終將衛星送入了近地點250公里，遠地點705公里，軌道傾角82.9°的軌道上。

該軌道為近極地軌道，後來被大多數偵察衛星所沿用。在繞著地球飛行了17圈之後，衛星拍攝了足夠多的照片，到達了阿拉斯加上空。

機會來了！美國海軍和空軍都很清楚，這次無論是彈道預報的精度還是星上設備的運行狀態都很好。幾乎可以肯定，人類將實現對人造地球衛星的首次成功回收。然而，這項殊榮到底會落到海軍頭上還是收入空軍囊中，將取決於雙方的實力和命運女神的垂青。

這次是動真格的了。美國海軍在落區布置了大量艦隻。其中有一些是在二戰期間為保證大西洋航運而建造的快速運輸艦「勝利輪」。

到二戰結束，美國共建造了531艘這樣的運輸艦。除去因德國U型潛艇伏擊和日本自殺式襲擊而損失的5艘，大部分「勝利輪」保存了下來並在戰後進行了封存。1959年，大量「勝利輪」被重新啟用，接受包括NASA（美國宇航局）在內的科研機構和情報部門的改裝。

8月11日當天，有兩艘「勝利輪」離預定落點非常近。「朗維尤」運輸艦和「森尼維爾」運輸艦上的直升機蓄勢待發，蛙人做好了準備。大家都在焦灼地等待雷達信號的指引。為確保萬無一失，美國海軍又從太平洋艦隊中抽調了一批大型運輸艦，上面有搭載了蛙人的直升機。另有多艘驅逐艦實施護航。

美國空軍方面，6593中隊全部出動，9架經過改裝的C-119運輸機帶著空中回收裝置趕往預定空域。（小火箭沒有找到當年6593中隊執行這次任務的大編隊照片。上面這張攝於1950年的朝鮮上空的C-119編隊僅供大家腦補。）

為儘快發現返回艙，空軍還動用了552空中預警中隊的一架RC-121D充當空中雷達站，為其提供對空搜索支援。

RC-121D

原計劃是用這樣的方式來回收衛星

沒多久，幾個視力較好的機組人員幾乎同時給出報告：「目視發現返回艙，降落傘正常展開！」

眼看美國空軍馬上要摘得成功回收衛星的桂冠，但機組人員沒能抓住這次機會，返回艙帶著降落傘，匆匆闖過了C-119的作業範圍。

這張模糊的照片由當年那架C-119上的回收人員拍攝。他們眼睜睜地錯過了空中回收返回艙的機會。大家能否從這張照片中體會到C-119的遺憾呢。

機組人員遺憾地將返回艙的坐標通報給臨近的勝利輪「海地號」。該船派出的直升機迅速到達返回艙上方（檀香山西北偏北610千米）。蛙人跳入海中，將繩子拴到返回艙上。

直升機的絞盤將這個直徑0.56米，長度超過1米，重約54.4公斤的物體拉入艙內，並帶回了基地。海軍奪取了首次成功回收衛星的榮譽！（看這燦爛的笑容）

小火箭從後期的大量資料中發現，那批重新啟用的「勝利輪」在此後執行了海洋測繪、遠洋衛星跟蹤、魚雷和彈道導彈運輸、無線電通訊監聽和雷達信號特徵搜集等多種任務。

除了這艘成為世界上第一艘回收了衛星的輪船外，有的成了世界上第一艘衛星通信船，有的成了第一艘彈道導彈跟蹤船，有的則參加了1966年搜尋一架B-52轟炸機弄丟的氫彈的任務。

由美國海軍撈上來的「發現者」13號衛星的返回艙

機會來了

美國海軍搶到了第一次回收到返回艙的榮譽。不過，6593中隊也沒有失落太久。8天後，「發現者14號」的返回艙來了。（上圖為小火箭找到的「發現者」14號發射前的裝配照片和發射時的照片。攝於1960年的范登堡空軍基地。）

1960年8月19日，位於阿拉斯加南部的科迪亞克基地向衛星發出指令，啟動了返回程序。「發現者14號」的發動機點火，將衛星推入-60°的大角度再入走廊。返回艙中一台重18.1公斤的計算機發出一系列控制指令。

離地面不到100公里了，返回艙的抖動越來越劇烈。計算機令滾轉發動機啟動。兩股冷氣高速噴出，使返回艙快速旋轉起來。

在陀螺效應的幫助下，返回艙的姿態得到了穩定。返回艙像一顆灼熱的流星，划過太平洋上空，向著夏威夷飛奔而來！大氣越來越稠密，反推火箭點火，返回艙減速成功，此時的速度為400米/秒。

計算機令滾轉發動機朝返回艙轉動的反方向噴射，止住了返回艙的旋轉。隨後，導引傘彈出，返回艙在1.5萬米的高空點亮了炫目的頻閃燈。

位於阿拉斯加和夏威夷的兩個測控中心幾乎同時收到了這樣的信息：「火工品啟動，防熱大底已拋掉，即將展開主降落傘進入萬米以下的空域！」剩下的工作，就要交給回收團隊了。

駕駛C-119的米切爾早早地就盯上了返回艙。C-119的尾艙門向下打開，四名回收人員兩人一組，分列在敞開的艙門兩旁。每個小組都抓著一根直徑0.5英寸（12.7毫米）的尼龍繩。

這種繩子是為回收任務特殊研製的，由多股超高強度尼龍旋擰製成。尼龍繩的一端固定在卷揚機上，另一端則拴著帶有四個分叉的銅質抓鉤。

回收小組將尼龍繩伸出艙門外。靠近艙門的兩個回收人員，一隻腳踩在機艙內，另一隻腳踏在伸出機艙的尾艙門上，各自伸出一根11米長的杆子。

飛機向下方伸出兩根長桿挑著拴有鉤子的尼龍繩，像極了伸出利爪準備捕魚的海鳥。為使銅鉤掛住返回艙上方的降落傘，米切爾輕輕推桿，讓C-119輕輕地向下俯衝（下降速度約488米/分鐘），緩緩地向降落傘上方靠近。尼龍繩向後延展，與機身呈30°到45°的夾角。

鉤到了！銅鉤抓住降落傘，藉助尼龍繩的拉力，使傘扭曲摺疊成長條狀，讓其阻力係數迅速降低。

這對減輕尼龍繩和飛機的負擔非常有利。卷揚機啟動，開始往艙里拽降落傘。返回艙被降落傘的傘繩吊著，迎著氣流左右擺動，像一條不肯束手就擒的大魚。

回收人員拿出傘兵刀，相互留意著。隨時準備在尼龍繩纏住人的時候迅速割斷繩子。此時飛機已降到3000米以下。

為防止晃動的返回艙和飄擺的降落傘擊中飛機尾翼，飛行員輕輕拉杆，讓飛機緩緩爬升，將返回艙甩到尾艙門的後下方。卷揚機持續運轉，直到機艙里的歡呼聲蓋過了呼呼的風聲。C-119成功捕獲了「發現者14號」的返回艙，實現了對衛星返回艙的第一次空中回收。

雖然拿了個第二名，但是美國空軍終於也有了燦爛的笑容。

美國空軍向部分公眾開放參觀了「發現者」14號的返回艙，並配備專人來講解空中回收的過程。這對於美國空軍的形象宣傳是非常有利的。當然了，這顆衛星具體執行了哪些任務不在開放的內容之列。

而海軍的海上回收方案在「發現者15號」的回收任務中暴露了缺點。返回艙的實際落點距離預測落點有1600公里之遙。當海軍的艦隊匆忙趕到落點海域的時候，返回艙已被太平洋的巨浪拍打了好幾個小時，滲入的海水使其沉入了大洋。

為避免再次出現這樣的事故，軍方立即對回收團隊的裝備進行了升級，引進了飛行速度較快的SC-54海上救援機。另有三個空降兵小隊加入了回收團隊。我們能夠在一份報告中看到這樣的升級是有效的。

1961年6月19日，「發現者25號」的返回艙的落點預報也出了問題。SC-54率先趕到落點附近，空投了一個空降兵小隊。該小隊游到返回艙旁邊，充起一個救生筏，把返回艙搬到筏子上並與它待了整整一晚。

第二天早上，「拉德福德號」救援艦才趕到現場並撈起了空降兵和返回艙。若不是空降兵的快速行動，這顆返回艙也將難逃沉入太平洋的命運。

6593中隊在多次訓練中逐漸發現了C-119的弱點。在浩淼的太平洋上，這種雙發運輸機在執行大範圍搜救任務的時候顯然有些力不從心。

他們不再滿足於僅僅改進回收裝置，而是對載機提出了要求。從當年報告中，小火箭和大家能發現他們早就看中了C-130運輸機：「有四台發動機的C-130比只有兩台發動機的C-119有更強勁的動力。它的實用升限是C-119的2倍，最大速度比C-119快160千米/小時，續航時間比C-119足足多了3個小時。」

對於空中回收任務來說，C-130明顯是更能勝任的。

1961年9月14日，6593中隊開始嘗試用C-130執行回收返回艙的任務。

或許是因為C-130確實比C-119好用得多，或許是因為6593中隊對1960年8月份的那次錯失良機仍然耿耿於懷並遷怒於C-119，該中隊用了不到一個月的時間就讓所有的C-119退出了現役。

到1962年，6593中隊共完成了8次空中回收任務，協助海軍完成了4次海上回收任務。

同年2月，美軍終止了「發現者」系列偵查衛星的發射活動。

然而，這個中隊沒有解散，而是繼續探索空中回收衛星的最優方案。隨著導航制導技術和預警雷達技術的發展，返回艙的落點預報越來越精確。

該中隊用5架C-130就可以完成之前需要9架C-119才能完成的任務。

RC-121D提供的空中雷達支援也顯得不那麼重要了。該中隊提出了不再需要空中支援的申請並立即得到了批准。

為了減輕對海軍的依賴，6593中隊添置了3架H-21B直升機。

在1963年12月，性能更好的CH-3B直升機替換了所有的H-21B，理由與C-119的退役類似，準備在空中回收失敗後，用自己的直升機和蛙人撈回返回艙。

回收技術日漸成熟的中隊開始執行更加多樣的任務。1964年5月15日，6593中隊承接了美國能源部的課題。能源部把大量探空氣球釋放到阿拉斯加、新墨西哥等地的上空來搜集核試驗的數據。每個氣球完成探測任務後都會啟動自爆程序，讓重達136公斤的探測設備從高空墜落。6593中隊的任務便是從空中追逐並回收這些長得像垃圾桶的設備。

1965年，該中隊在空中回收了一枚空射火箭。