飞向世界的“全球鹰”
74 年前,美国人查尔斯-林德伯格驾驶瑞安公司的 NYP 单发飞机“圣路易精神号”,在简陋导航设备和能见度差到极点的困境下飞越大西洋,完成了人类飞行史上前所未有的壮举。将近四分之三个世纪之后,瑞安公司已经被并入航空巨子诺斯罗普-格鲁曼公司,称为“瑞安航天中心”。2001 年 4 月 23 日,该中心研制的最新产品开始了从美国飞往澳大利亚、跨越半个太平洋的探索,但是人们不再需要为飞行员的安全担心,因为这架飞机里没有人。
该机称为 RQ-4A 单发无人机,绰号“全球鹰”。它从美国西海岸加利福尼亚爱德华空军基地起飞后斜越太平洋,全程实施遥控操作。在 22 小时 20 分之后安全降落在澳大利亚亚德莱特附近的艾钦瓦勒空军基地。这是无人机首次斜越太平洋的飞行,总行程 12,000 公里,可以绕地球 1/4 周。当年林德伯格从纽约飞到巴黎花费 33 小时 30 分。“全球鹰”翼展 35.4 米,总长 13.5 米,在无人机里面算是一级大块头了。它的翼展超过波音 737 客机(翼展 34.3 米),但是总长不到 737 的一半。推力 36.9 千牛的阿里逊 AE3007H 引擎位于接近尾部的机背,因此尾翼采用优美的 V 字布局。其硕大鼓起的机头内装有卫星通信天线。作为收集情报专用的长时间滞空无人机,“全球鹰”可在 18,300 米至 19,800 米高空巡航飞行 36 小时以上,续航距离达到 25,000 公里(可绕地球半周)。




全球鹰 RQ-4A
1995年,瑞安中心以高高空长时间滞空无人机(HAE-UAV)的代号开始“全球鹰”的研制,样机于 1998 年 2 月 28 日首飞。2 号样机于 1999 年 3 月 29 日在加州中国湖坠毁,不过这次事故并非飞机本身故障而是遥控信号失误所致,因此 6 月 3 日重新开始试验。2000 年 5 月,“全球鹰”4 号机从美国佛罗里达的艾格林空军基地起飞跨越大西洋参加北约军事演习,在连续参加 2 场演习之后于 6 月返回美国。而这次飞往澳大利亚的是 2000 年制成的“全球鹰”5 号机,此次飞行的名义是参加澳大利亚空军、美国海空军、美国海军陆战队、加拿大海军和海岸警备队联合举行的“纵列挺进 2001”军事演习。澳大利亚空军和国防科技局(DSTO)对“全球鹰”表示出极大的兴趣,他们在4年前曾经和美国共同验证该机的可行性。至 2001 年 5 月 10 日,5 架“全球鹰”已经累积了 1,000 小时的飞行时间,同时 5 号机于 6 月 7 日飞回美国本土。
最后的有人侦察机
当洛克希德推出 F-104 星战士战斗机时曾经宣称它将是“最后的有人战斗机”,但是“星战士”的表现实在是令人倒胃(害苦了一代德国空军家属)。而且在 F-104 之后有人战斗机有增无减,“最后的有人战斗机”成了一大笑柄。可确定的是,无人战斗机(UCAV-Unmanned Combat Aerial Vehicle)目前不会取代有人战斗机的位置。
不过,在侦察机的领域,无人机正呈现上升趋势。至少专门研制的有人侦察机在将来可能不会出现了,拥有“最后的有人侦察机”这一头衔的最佳人选是洛克希德 SR-71 黑鸟式-作为高空高速理论的产物,SR-71 的前身是 YF-12A“双三”截击机,当战斗型没有被采用之后即改制为专用侦察机。当时美国的 U-2 侦察机由于在苏联和中国被频频击落,明显已经不堪使用,因此 SR-71 填补了这个空缺(不过 U-2 仍有发展余地,在海湾战争中它的姐妹型 TR-1A 从沙特的塔伊夫基地起飞监视伊拉克动向)。SR-71 没有对苏联使用过,而是主要对中国、越南和北朝鲜进行间谍侦察飞行,它从未被击落过。但是黑鸟的维护费用非常高昂,加上间谍卫星技术的发展使得 SR-71 最终于 1990 年 1 月退役,可以飞行的 SR-71 都被移交给美国航空航天局(NASA)作为高速研究机使用。在海湾战争时曾有人提出恢复 SR-71 的飞行对伊拉克进行侦察,被空军高层驳回。美国国会里要求 SR-71 恢复现役的呼声也很高,1994 年 9 月国会不顾空军的反对通过了 SR-71 恢复现役的预算案,因此空军不得不于 1995 年 6 月再次开始 SR-71 的飞行任务。但是最终空军还是在 1999 年 9 月停止它的一切飞行,并表示今后不再考虑让它复役的方案。
现在世界各国除了卫星之外多使用改装的侦察机,比如美海军陆战队的 F/A-18 ATARS(双座型 F/A-18D 取下机头机炮安置照相机)和用 F/A-18D 机身下面搭载侦察电子舱的 F/A-18D(CR)型侦察机,以及美海军搭载 TARPS 的 F-14 侦察机(Tactical Air Reconnaisance Pod System)、欧洲联合狂风 ECR 侦察机(Electronic Combat and Reconnaisance)、法国幻影 F.1CR 侦察机等。



左:F/A-18D ATARS 注意机鼻下的侦察窗口 右:F-14 的侦察吊舱

德国空军的狂风 ECR


幻影 F.1CR 机鼻下的侦察“鼓包”
不过卫星真的能洞察一切吗?2001 年 9 月 11 日发生在美国的纽约世贸中心和华盛顿五角大楼恐怖袭击事件都证明了卫星的盲点和缺少侦察机的后果,或许在这些教训之后各国会作出新的判断。
“曙光女神”的幻影
这是和“51 区外星人”齐名的一个传说,美国的媒体和航空爱好者一直推测美国不会完全用侦察卫星代替 SR-71,政府一定在暗地里开发性能凌驾于黑鸟之上的超级侦察机,他们把这个想象中的机型称为曙光女神(AURORA),也叫老市民。据推测,曙光女神将达到 4 马赫以上的高超音速,有 4 马赫、5 马赫和 8 马赫等说法。这些并非空穴来风,1985 年曙光女神出现在美国空军 1986 年计划预算案中,当时被列为洛克希德 TR-1 项目的后继型。但是 86 年预算中为 8,000 万美元的曙光女神研制费用在 87 年猛涨到 22 亿美元!因此美国空军以经费超支为由取消了这一计划,之后也再没提过。媒体和爱好者穷追不舍,又提出曙光女神是 B-2 隐形轰炸机项目的一个相关草案,军方赶紧发布了一个辟谣声明结果更是火上浇油。
80 年代末 F-117 和 B-2 相继公开之后,更加深了民众对各类小道消息的兴趣。这时美国权威杂志《Aviation Week & Space Techknowledge》发布了关于高超音速试验机曙光女神的相关推测文章,而同时发生的“北海目击事件”更加深了人们的兴趣:据目击者称,当时有一架“巨大的三角形飞机”在接受 KC-135 加油机的空中加油,而同时有 2 架 F-111 在护航,三角翼飞机的尺寸“比 F-111 大得多”。此后传闻不断,更有推测说为了在空中发射曙光女神而另行开发了类似 XB-70“女武神”的大型超音速母机。

AURORA 划过天际留下的尾迹

事后证明这张照片是伪造的
当然也存在怀疑之声:对侦察卫星和隐蔽飞机计划进行过 20 年以上跟踪研究的专家柯蒂斯-比布尔斯在他的著作《Dark Eagles:A History of Top Secret U.S. Aircraft Programs》一书中写道:“‘曙光女神’不存在,猫王死了。”不少美国人有一个习惯,他们相信猝死的名人都是为了隐居而“假死”,因此在美国盛行猫王、梦露以及列侬等人都还在世的流言。比布尔斯的意思就是说“曙光女神”完全是美国小市民的无端猜测。美国空军也开始“反击”,称“北海目击事件”中的“三角机”实际上是机翼呈后掠状态的 F-111、目击者看错了,等等。

AURORA 想象图
而美国空军另一个传说中的计划-TR-3A“黑鳐”似乎更为可信,TR 是战术侦察(Tactical Reconnaisance )的缩写。诺斯罗普公司在 70 年代末提出一种高高度战术攻击机“THAP”(Tactical High Altitude Penetrator的缩写),为三角飞翼双发布局单座侦察兼攻击机。在想象图中,THAP 被描绘成翼展 18 米、重 25~27 吨、有两片向内倾斜的尾翼,而发动机完全埋藏在机翼内,推测者认为:THAP 就是 TR-3A,它的开发比 F-117 略迟;大约 80 年代中期试飞,在 1991 年海湾战争时已经生产了 25~30 架并“秘密进入伊拉克领空遂行侦察任务”。不过比布尔斯的书里称 TR-3A 也是不存在的,至于他在书中提出质疑的诺斯罗普秘密间谍机“莎木”(Shamu)在 1996 年被证明实际上是该公司的“深蓝”样机,在 1982~85 年进行了秘密试验。


TR-3A 想象图
无人机的历史,从靶机开始
在第一次世界大战时,人类已经拥有无人机的构想,它有很多种的名称:无人飞机(Pilotless Aeroplane)、无线遥控飞机(Radio-controlled Aeroplane)、空中鱼雷(Aerial Torpedo)、飞行炸弹(Flying Bomb),从名字就可以看出这些无人机大多是使用后就抛弃的,作用类似于现在的导弹。而最初实用化的无人机是地对空射击靶,外形基本和现在的遥控模型一样小,30 年代在各大航空主力国普及。二战结束后,无人机和有人机一样进入了喷气时代。1951 年 1 月,瑞安公司试飞了“火蜂I”的样机,它最初是亚音速设计而随着技术的不断革新终于出现了超音速的样机 166 号“火蜂II”。由于火蜂系列大获成功订单不断,因此瑞安公司干脆放弃有人机而改为专营无人机。“火蜂”可以由大型飞机从空中发射,也可由陆地(舰上)弹射,利用远距遥控飞行;任务完成后即打开降落伞回收。在越战中“火蜂”首次登场亮相,它当时被归类为 RPV(Remotely Piloted Vehicle)。60 年代后半期美军对北越的轰炸急剧升级,北越空军迎击力度的不断增强使得单机侦察异常危险。美国于是顺理成章地选用“火蜂 I”作为排头兵,从 1962 年开始美空军以“狩猎远征”为名开始使用“火蜂 I”到北越空域遂行侦察。

BQM-34“火蜂”
“火蜂”基本型称为 147 型,使用一台 8 千牛的 CAE J69 型喷气引擎推进,翼展 4 米、全长 8 米,重量仅 1,500 公斤。在其机身内部或机翼下的吊舱内安装相机。在北越的“火蜂 I”由 DC-130 大力神母机在空中发射,并根据母机的操纵指示侵入北越领空,侦察结束后飞到南越海岸放出降落伞,此时等候在此的 CH-53 直升机在空中将其回收飞返基地。这种奇异的不着陆方式称为 MARS(Mid-Air Recovery Systerm)此项任务主要由美国空军第 100 战略侦察航空团(100SRW)的分遣队执行,基地设在南越的边和(音译)。整个越战期间共起飞过 2,500 架次的“火蜂”,但是损失情况一直没有公布。
无人机的侦察任务
在侦察行动中无人机(也称 UAV:Unmanned Aerial/Air Vehicle)最大的优点是零伤亡,由于不必设置有人机那样的很多设备(如弹射逃生系统)而使得无人机的外形设计更为紧凑、体积更小,肉眼和雷达都难以发现,从而也降低了损失率。另一大特点是不知疲劳的运作:“全球鹰”能够连续滞空 36 小时,有人飞机的乘员即使轮班交换也会出现明显的疲劳等影响效率的现象,而无人机只要有燃料就一切 OK。在 1991 年的海湾战争中,美军大量使用了以色列 IAI 公司特许美国 AAI 公司制造的“先锋”和“指针”无人机,成果引人注目。IAI 公司全称以色列飞机产业公司,从 70 年代初开始致力于各种无人机的研发工作,同时兼营出口业务,有趣的是该公司的无人机都是双机身布局。“先锋”为固定起落架式,在两个尾翼之间装有 21 千瓦的双缸汽油引擎,螺旋桨驱动方式;该机宽 5.15 米、长 4.27 米,最大起飞重量 204 公斤,可以 120 公里的时速巡航 185 公里,滞空时间 3.5~4 小时。1985 年美国取得它的生产权之后立即普及到陆、海军和陆战队中,陆军和海军陆战队使用移动式发射架使“先锋”起飞,主要用于侦察、目标搜索和战损评估等;海军“先锋”则使用舰载发射架,主要观测弹着点。美军在海湾战争中共出动“先锋”共 183 个架次,合计飞行时间 1,083.1 小时。其间居然有伊拉克士兵向“先锋”摇白旗要求投降。

“先锋”RQ-2 无人机
“指针”则是微型无人机,翼展 2.7 米的它总重只有 3.9 公斤,只需 3 个人就可以将它抬起发射。其续航距离只有 5~8 公里,可安装全彩或低质黑白照相机。“瞄准手”可用来探测复杂地形中隐藏的敌人,但是在沙漠中细小的它容易被卷入沙风而造成损失。


FQM-151A“指针”无人机
无人机的监视任务
监视(Sureillance)是指探测敌人的动向、连续地进行侦察。而以前的飞机由于航程短、无法搭载大型远程设备等限制而难以承担监视任务,最近随着合成开口雷达(Synthetic Aperture Radar)的出现,使得搭载这种系统的飞机终于能够执行十数小时的敌境监视任务。现在最典型的监视机是美国诺斯罗普-格鲁曼公司用波音 707 客机搭载 SAR 系统改造成的 E-8 J-STARS(Joint Sureillance Target Attack Radar System),该机在试验阶段即投入海湾战争中,跟踪监视伊拉克军队的溃败情况。E-8 装备的 APY-3 型侧视雷达可以观测距离 250 公里的物体!搜集到的情报可以传到地面,也可直接从机上向地面或空中友军指示目标。E-8 靠机内燃料可持续飞行 11 小时,接受空中加油后可提高到20小时。另一种著名的监视机是洛克希德 TR-1A(它是 U-2 侦察机的监视型,现在已经改名为 U-2R),它的机头也装有 SAR。TR-1A 为单座,搜集到的资料通过卫星传到地面,飞机自身不能进行资料解析或目标指示的工作。

TR-1A/U-2R
但是有人监视机即便通过多次空中加油延长滞空时间和航程,也无法解决操作人员的疲劳问题。无人机的优势再次体现,虽然目前无法为它进行空中加油,但是这可用太阳能动力或全电气动力来解决。美国中央情报局在 90 年代初首次使用 GNAT-750 无人机对前南斯拉夫进行监视,其全长 5 米、宽 11 米、起飞重量 520 公斤,采用螺旋桨驱动和半收放起落架,可以连续执行 24~30 小时的监视任务(最大滞空时间 48 小时)。在前南的 GNAT-750 通过 RG-8 单发联络机进行数据传输,事实上每天可用于数据传输的时间只有 2 小时:这是由于 RG-8 的滞空时间只有 8 小时,而从传输中转地点往返就要花掉 6 小时,而 GNAT-750 的尺寸也不足以装载卫星通信天线。

GNAT-750
无人机的分类与展望
美国国防部空中侦察办公室将现有和未来的无人机分为 3 个等级:第一级是派往前南的 GNAT-750。第二级是 GNAT-750 的扩大型 GNAT-750-45“掠夺者”。第三级是更大的机型,但是后来被取消,所以在二级和三级之间临时搞了一个折衷型,有瑞安的“全球鹰”和洛克希德的 RQ-3A“黑星”两种型号,美军希望操作它们通过侵入敌军领空使用 SAR 等各类传感器搜集情报,“黑星”的翼展达到21米,但长度只有4.6米;“黑星”的巡航高度 13,700 米,滞空时间 8 小时,而“全球鹰”则可在 18,300~19,800 米高度巡航 24 小时。“黑星”一号原型机于 1996 年 3 月 29 日首次遥控飞行成功,但是在 4 月 22 日的第二次飞行即告坠毁;2 号机在 1998 年 6 月升空试验,但是 1999 年 2 月美国防部即命令中止“黑星”的研制,原因是国防经费无法同时支持两种飞机的开发。于是“全球鹰”大获全胜,在最近的军事演习中频频出镜,2001 年 6 月美国防部和瑞安公司签订了生产合同,在头 2 架样机交付后准备于 2003 年开始提交量产型的“全球鹰”。

RQ-1“掠夺者”无人机在阿富汗战场进行了首次无人机实战中的导弹发射,开创了无人机作战的先河

RQ-3A“黑星”
未来的侦察机会不会全面地走向无人化呢?至少从经济的角度来看不会再开发象 U-2 和 SR-71 那样的昂贵产品,而战略侦察任务也在 70 年代之后完全被侦察卫星独揽。以战斗机或攻击机加装侦察吊舱是一种流行趋势,自 70 年代美国海军给 F-14 挂装 TARPS 以来已有很多国家效仿。而监视机则由 E-8 那样的大型有人机和“全球鹰”、GNAT-750 等无人机并行使用为主,有人机也可兼任无人机的信息中转站。近距离的搜索任务已经被无人机包揽大半,发达国家正在致力于小型化无人机,以期装备到步兵小分队之中并和单兵接收机或先进的头盔接收组件配套使用,当然这需要时间来实现。