越南上空200毫秒

董露

談到越南戰(zhàn)場上的空地對抗和電子戰(zhàn)，大家通常會對“野鼬鼠”計劃和“后衛(wèi)”作戰(zhàn)等如數(shù)家珍。但鮮為人知的是，這些成功案例的基礎(chǔ)卻是美國中央情報局利用“火蜂”無人機竊取“薩姆”導(dǎo)彈電子數(shù)據(jù)的行動。近期，美國公開的一批文件揭開了美國中央情報局隱藏了近60年的這個秘密。

發(fā)射架上的“薩姆”2地空導(dǎo)彈兩視圖

來自地面的威脅

1966年2月13日，一架“火蜂”高空無人偵察機在越南上空執(zhí)行絕密任務(wù)。北越防空部隊在其接近河內(nèi)時捕捉到了它偽裝成U-2偵察機的雷達信號，于是毫不猶豫地發(fā)射了1枚蘇制“薩姆”2地空導(dǎo)彈，數(shù)秒后目標爆炸成火球。所有跡象都表明，北越取得了這場小規(guī)模戰(zhàn)斗的絕對勝利。但從近期公開的文件看，事情遠沒有這么簡單。這架被稱為“‘薩姆嗅探器”的“火蜂”實際是美國為應(yīng)對“薩姆”2地空導(dǎo)彈系統(tǒng)專門開發(fā)的電子戰(zhàn)誘餌無人機。它不但可以誘使敵人導(dǎo)彈發(fā)動攻擊，而且可以在被摧毀前，接收導(dǎo)彈的制導(dǎo)雷達及其戰(zhàn)斗部引信的電磁信號，并轉(zhuǎn)發(fā)出去，使“薩姆”2的電子信號一覽無佘。美國為什么會發(fā)展這種自殺無人機？又是怎么發(fā)揮作用的？這還要從蘇聯(lián)“薩姆”2在越南戰(zhàn)場上對美國的巨大威脅談起。

1964年，在美國介入越南戰(zhàn)爭之初，越南只有6部雷達，到1967年已經(jīng)有近500部，特別是1965年后“薩姆”2的引進，使戰(zhàn)場局勢幾乎發(fā)生逆轉(zhuǎn)。1965年7月，美軍1架F-4戰(zhàn)斗機被北越軍隊的蘇制“薩姆”2地空導(dǎo)彈首次擊落，從根本上改變了越戰(zhàn)空中作戰(zhàn)的態(tài)勢。隨著蘇聯(lián)運來的地空導(dǎo)彈數(shù)量不斷增多，北越地空導(dǎo)彈營的數(shù)量從1965年的1個，增至1967年30個，月均發(fā)射數(shù)量三年內(nèi)從30枚增加至270枚，對美國飛機構(gòu)成了越來越大的威脅。雖然導(dǎo)彈擊落飛機的數(shù)量沒有地面高射炮多，但其威脅高度大、范圍廣，給美軍飛行員造成的心理壓力更大。尤其是越南雷達操作人員在蘇聯(lián)顧問的指導(dǎo)下機動靈活，盡量減少系統(tǒng)的暴露，有時只在發(fā)現(xiàn)目標時才開機，有時用一種雷達跟蹤飛機，然后在最后時刻啟動第二種雷達引導(dǎo)導(dǎo)彈，創(chuàng)造了很多新戰(zhàn)術(shù)。而地面系統(tǒng)不但隱蔽、偽裝，而且不規(guī)律機動，使美空軍對其無從下手，這對嚴重依賴空中優(yōu)勢的美軍震動很大。為此，美立刻投資25億美元，動員數(shù)百家廠商、十多萬科技人員和整個工業(yè)界，尋找破解“薩姆”2的方法。

“薩姆”2導(dǎo)彈的漏洞

“薩姆”2是蘇聯(lián)研制的第一代中高空地空導(dǎo)彈系統(tǒng)，代號S-75，重點對付美國和北約的遠程轟炸機和偵察機。該系統(tǒng)1953年開始研制，1957年裝備部隊，后進行了多次改進，發(fā)展有A-F等多種型號，曾外銷到東歐、亞洲和中東等多個國家。該型導(dǎo)彈曾于1960年5月1日在蘇聯(lián)境內(nèi)擊落了被認為世界防空武器無法夠及的美國中情局的U-2高空偵察機，飛行員鮑爾斯被俘獲。該系統(tǒng)也是我國最早的防空導(dǎo)彈武器，曾擊落了多架U-2高空偵察機。

“薩姆”2導(dǎo)彈最大射高最初為22千米，后擴展到30多千米，基本覆蓋了包括有“同溫層堡壘”之稱的美國B-52戰(zhàn)略轟炸機和U-2高空偵察機在內(nèi)的大部分高空作戰(zhàn)飛機的飛行極限。該導(dǎo)彈由一個燃燒4～5秒然后脫落的PRD-18助推器推動彈體起飛，再由液體發(fā)動機推進以3馬赫的速度飛行22秒。該系統(tǒng)在自動模式下，一旦雷達在窄制導(dǎo)波束中“捕獲”了導(dǎo)彈，計算機就可計算航向修正。這種捕獲必須在發(fā)射后6秒內(nèi)完成，否則導(dǎo)彈就會自毀。該導(dǎo)彈戰(zhàn)斗部裝藥138千克，采用定向爆炸，因此破壞威力較大。值得注意的是，戰(zhàn)斗部為5E11或5E29無線電近炸引信，采用多卜勒效應(yīng)原理，同時工作在兩個工作頻率不同的波道。這種引信包括高頻發(fā)射機、目標反射信號接收機、安全執(zhí)行機構(gòu)和電源部分等。戰(zhàn)斗部爆炸時可形成3600塊以2900～3200米/秒速度飛散的破片，按照一定方向集中擊毀目標。這使導(dǎo)彈不用直接命中飛機，只需進入飛機周邊數(shù)十米范圍內(nèi)，破片就會像獵人的霰彈槍一樣覆蓋目標。蘇聯(lián)的導(dǎo)彈設(shè)計者采用這種近炸引信在加大殺傷效果的同時，也不知不覺出現(xiàn)了一個漏洞。美國中情局的科研人員認為這個漏洞可以利用。

“薩姆”2地空導(dǎo)彈的剖視圖

正在發(fā)射的“薩姆”2地空導(dǎo)彈

美國1架F-105戰(zhàn)斗機被“薩姆”2導(dǎo)彈擊中，可以看到導(dǎo)彈近炸引信引爆的定向破片，擊中了F-105的尾部并使其著火

由于“薩姆”2的近炸引信通過無線電反射來探測附近的飛機，并判斷爆炸的距離和方向，因此美國中情局的科研人員認為，只要找出引信的無線電脈沖特性，就可以制定對策，在安全距離內(nèi)干擾或引爆引信。于是，中情局發(fā)動了各種間諜行動和電子偵察手段。美國特工曾設(shè)法獲得了一份“薩姆”2導(dǎo)彈訓(xùn)練手冊的翻譯本，但翻譯過于模糊，無法確定確切的技術(shù)細節(jié)，而且引信頻點等參數(shù)也無需告知操作人員，因此獲取引信參數(shù)的嘗試都以失敗告終。由于這種引信的電子脈沖信號十分短暫且微弱，依靠在附近飛行的電子偵察飛機無法探測并記錄，只有被擊落的飛機才有足夠近的距離來探測這種信號，而由于飛機最終被擊落，科研人員還是無法得到這個探測到的信號情況。最終，中情局科研人員想到，利用廣泛應(yīng)用于越南戰(zhàn)場，并且已經(jīng)損失慘重的“火蜂”無人機來完成這一任務(wù)。

熟悉而陌生的“火蜂”

美軍最早的無人機源于靶機，可以追溯到上世紀40年代末到50年代初，主要用于訓(xùn)練戰(zhàn)斗機飛行員和防空導(dǎo)彈部隊。1948年，美國瑞安航空公司贏得研制一種高亞音速噴氣靶機的合同，最初被稱為“火蠅”，其為陸軍、海軍和空軍制造了不同的版本，用于測試防空導(dǎo)彈系統(tǒng)。1960年5月1日，美國中情局鮑爾斯駕駛的U-2飛機在蘇聯(lián)上空被擊落。之后，美國空軍急需一種無人駕駛的替代品來在危險地區(qū)執(zhí)行間諜任務(wù)。當年7月，瑞安公司獲得了研制136型“紅馬車”（Red Wagon）偵察無人機的合同。雖然新上任的肯尼迪政府又取消了合同，但不到一年，美軍仍要求瑞安公司改裝一種特種飛機，并選中了從“火蠅”發(fā)展而來的Q-2C“火蜂”1（后命名為BQM-34，題圖）。

美國空軍采取了簡單的方法來修改“火蜂”靶機，拉伸機身以適應(yīng)相機設(shè)備和額外的燃料，在1964年完成了偵察型改裝，代號147A型，綽號“螢火蟲”。該型機機長7米（23英尺），翼展約4米（13英尺），使用J69-T-29渦輪噴氣發(fā)動機，推力771千克（1700磅），最高時速達到1126.5千米（700英里）。該機機身由玻璃纖維制成，加裝了雷達波吸收板，并在發(fā)動機進氣口設(shè)置金屬網(wǎng)，以減少雷達波反射，從而提高了隱身性。這種飛機可從DC-130E“大力神”運輸機翼下發(fā)射，然后按預(yù)編程序沿預(yù)定航線飛行，完成任務(wù)后返回回收區(qū)，打開降落傘，降落到地面回收，或由直升機在空中回收。

地面發(fā)射架上的BQM-34“火蜂”無人機

正在組裝的BQM-147無人偵察機

吊掛在DC-130運輸機機翼下的“火蜂”無人機

很快，美空軍將該計劃名稱改為“亮蟲”（Lightning Bug），又設(shè)計了新的147B、147C和147D型，分別加大了翼展，改進了照相機和自衛(wèi)系統(tǒng)。該系列最終一共發(fā)展了24種型號，可以執(zhí)行偵察、監(jiān)視、電子戰(zhàn)在內(nèi)的眾多任務(wù)。通常，BQM-147無人機最大飛行高度達1.83萬米，最大航程3。00千米，最大滯空時間為4小時25分，可通過DC-130運輸機進行部署，傘降回收后經(jīng)過檢修可以反復(fù)使用，性價比極高，所以被美軍當成了一種廉價的高科技裝備。即使該型機在中國和越南上空多次被擊落，但由于沒有飛行員傷亡，美軍面臨的輿論壓力不大，反而變本加厲不斷擴大其使用范圍和任務(wù)類型。值得一提的是，從1964年11月15日我國擊落第一架BQM-147無人機到1969年10月28日，在短短5年間我軍一共擊落了17架入侵我國領(lǐng)空的美軍無人偵察機，其中航空兵部隊擊落14架，地空導(dǎo)彈部隊擊落了3架。進入上世紀70年代后這一數(shù)字上升到了21架。實際上，由于較小的雷達反射面積和較慢的速度，這種無人機很難被地空導(dǎo)彈和戰(zhàn)斗機跟蹤和擊落。例如，美軍1架高空型147H共完成了68次任務(wù)才被擊落，還有一些逃脫了十幾架米格飛機的追殺。在所有“亮蟲”任務(wù)中，共損失578架無人機，其中251架被證實是被敵火力擊落，80架可能被敵方擊落，另有83架是在回收過程中損失。實際上，“火蜂”無人機對于我國再熟悉不過了。我國不僅多次擊落該型無人機，還總結(jié)了一套行之有效的截擊戰(zhàn)法，而且利用擊落后的“火蜂”殘骸，發(fā)展出了我國最早的無人偵察機和靶機系列。

被我軍擊落的BQM-147無人偵察機

被DC-130投放的147D型“火蜂”無人機

BQM-147H無人偵察機，是147系列中專門用于無人偵察的型號

雖然我們對“火蜂”無人機不陌生，但對其數(shù)據(jù)截獲任務(wù)卻是陌生的，因為美國直到最近才公開了利用“火蜂”無人機截取“薩姆”2防空導(dǎo)彈引信電子參數(shù)的情況。當時美國中情局制定了代號為“聯(lián)合努力”的行動計劃，為此中情局用3年時間改進飛機，研制信號接收器和數(shù)據(jù)鏈，希望利用“火蜂”獲取載人飛機無法獲得的數(shù)據(jù)。但中情局策劃的幾次“嗅探”任務(wù)都失敗了，并損失了多架改裝的“火蜂”無人機。

“火蜂”到“長臂”的改裝

“火蜂”要竊取導(dǎo)彈電子信號就必須更換原來用于偵察的載荷。美國中情局有大量用于電子情報偵察機的信號情報設(shè)備，如SR-71“黑鳥”和U-2上都有型號眾多的用于接收、記錄和轉(zhuǎn)發(fā)電子信號的設(shè)備。但這些設(shè)備都太大，無法直接安裝到“火蜂”這樣的小型無人機上。因此中情局工程師將U-2上的重635千克的“系統(tǒng)X”設(shè)備，縮小到不足80千克，同時簡化了無人機復(fù)雜的天線，移除了所有的信號分析設(shè)備，因為在無人機被擊中變成火球前，沒有時間分析任何信息。有人飛機的信號設(shè)備包括多個接收器和天線，以覆蓋廣泛的電磁頻譜，而無人機攜帶的儀器只有單頻接收器和信號調(diào)制器。改裝的147型機的自動駕駛儀和導(dǎo)航系統(tǒng)仍按預(yù)先設(shè)定的航線飛行，但遠程控制艙內(nèi)的操作員也可以通過超高頻無線電鏈路手動遙控駕駛無人機。完成改裝的信號偵察設(shè)備被安裝在3架147D型“火蜂”無人機上，這些無人機被稱為“長臂”。

由于“長臂”無人機只有“單程票”，因此其無需對截獲的信號進行分析，只要在捕捉到信號后并轉(zhuǎn)發(fā)即完成使命。這個過程需要大約200毫秒。為了提高轉(zhuǎn)發(fā)速度，無人機信號載荷采用“多路復(fù)用”的方式，將數(shù)據(jù)分成幾個數(shù)據(jù)包同時發(fā)送。另外有一架專為電子偵察而設(shè)計的RB-47H“同溫層噴氣”在幾千米外徘徊，用來收集“長臂”轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)。有時則安排“長臂”和EB-66C電子干擾機編入空中攻擊編隊，由EB-66C負責收集分析“薩姆”2雷達的各種跟蹤、制導(dǎo)信號，“長臂”無人機則把收集到的電子信號轉(zhuǎn)發(fā)給釋放無人機后伴隨的DC-130電子偵察機。

美軍DC-130運輸機上的“火蜂”無人機控制艙

147E型“火蜂”無人機

在20世紀60年代，遠程駕駛無人機并不是一項簡單的操作，技術(shù)人員需要在DC-130母機上利用機載雷達和無線電遠程遙控無人機。而飛機發(fā)動機和設(shè)備的大量冷卻風(fēng)扇通常在震耳欲聾的工況下運行。當時執(zhí)行任務(wù)的人員回憶，“為了告訴站在你旁邊的人一件事情，你必須趴在他們的耳朵上聲嘶力竭地吼”“我們每個人都戴著耳塞，頭上戴著耳機”。當冷卻風(fēng)扇失靈時，熱浪立即襲來。而這種跟蹤和遙控必須連續(xù)，不敢稍有差遲，一旦中斷數(shù)秒，無人機自動駕駛儀就會進入任務(wù)中止模式，飛回預(yù)先設(shè)定的初始區(qū)域。雖然工程人員精心操作，但還是有1架“長臂”無人機在測試中墜毀。此后，另外兩架陸續(xù)被派往古巴。那里的“薩姆”2導(dǎo)彈也經(jīng)常威脅美軍的偵察飛行，但“火蜂”這種小型無人機并沒有引起古巴導(dǎo)彈操作者的注意，因此并未誘使“薩姆”2導(dǎo)彈的發(fā)射。為此，中情局工程師給無人機安裝了一個行波管，以增加無人機雷達反射，使“長臂”無人機的雷達信號輪廓看起來像U-2，讓它變得更像一個值得攻擊的目標。1964年，當它們準備再次出發(fā)時，古巴的政治形勢已經(jīng)發(fā)生了變化，這兩架147D轉(zhuǎn)場到亞洲。這兩架無人機在朝鮮上空的兩個月任務(wù)期內(nèi)，被朝鮮的導(dǎo)彈操作員利用嫻熟的技術(shù)分別擊落了，卻沒有獲取任何關(guān)鍵信息。中情局分析發(fā)現(xiàn)，問題在于無人機飛得太低，而朝鮮操作人員在快速跟蹤方面太熟練，使無人機的傳感器反應(yīng)時間太短。

在越南嚴陣以待的“薩姆”2導(dǎo)彈

越南上空的成功

如果低空飛行不能給傳感器足夠的時間，“長臂”無人機只能飛得更高。中央情報局為此又改裝了3架全新的“火蜂”，編號147E，將翼展從4.57米（15英尺）擴展到8.23米（27英尺）。這一重大變化意味著147E可以飛到更高的6096米（2萬英尺），讓它們有更多時間對來襲導(dǎo)彈做出反應(yīng)。這一次它們決定到越南碰碰運氣，因為按照美國人的經(jīng)驗，那里的操作者對“薩姆”2還不太熟練。147E在越南的第一次飛行中幸存了下來，但不巧的是機載電子信號情報設(shè)備發(fā)生了故障。工程人員分析后發(fā)現(xiàn)設(shè)備長時間運行存在過熱的問題，為此很快配備了氨冷卻系統(tǒng)。但這種冷卻液非常危險，一旦泄漏，地勤人員可能中毒，因此需要屏住呼吸，盡快逃離。1966年初，“長臂”在越南恢復(fù)任務(wù)，很快，第一架147E被擊落，但沒有得到任何有用的東西。1966年2月13日，也就是文中在開頭提到的那次任務(wù)中，中情局的運氣來了。該項目的高級承包商后來報告稱，“攔截十分完美”。此次147E不但得到了一整套雷達制導(dǎo)和近炸引信參數(shù)信息，甚至還成功記錄了摧毀無人機的沖擊波的威力。美國空軍利用這些任務(wù)數(shù)據(jù)很快開發(fā)了一個告警器，就是在接收到制導(dǎo)雷達鎖定信號或近炸引信啟動的電子信號時，迅速向飛行員告警。但如何測試這種設(shè)備能否發(fā)出告警信號呢？只能是再用一次無人機。

瑞安公司中的147F型“火蜂”無人機

美國公布的中情局截取“薩姆”2導(dǎo)彈數(shù)據(jù)的文件

于是，瑞安公司和中情局的工程師改裝了一個帶有告警器的147型無人機，被稱為147F。這種設(shè)備被稱為“鞋角”，項目工程師稱這是因為巨大的天線鰭安裝在無人機上，就像在鞋面上長出的犀牛角一樣。1966年7月，美國海軍配合中情局利用該無人機在越南上空執(zhí)行了多次導(dǎo)彈誘餌任務(wù)，至少吸引了11枚“薩姆”2導(dǎo)彈，這些導(dǎo)彈都未能將其擊落，最終被第12枚導(dǎo)彈擊中了。此后，“鞋角”成為安裝在美國飛機上的AN/APR-26電子對抗裝置的核心設(shè)備，包括B-52“同溫層堡壘”、F-4“鬼怪”和C-130“大力神”都裝有這種設(shè)備。AN/APR-26可對制導(dǎo)雷達照射進行警告，讓飛行員有機會改變航向，脫離防空區(qū)。它還可探測到雷達鎖定目標，這表明導(dǎo)彈正在飛向目標途中，使飛行員能及時規(guī)避。在“薩姆”2導(dǎo)彈攻擊的最后階段，當近炸引信被激活時，警告器通過音調(diào)上調(diào)和變音，告訴飛行員要么等死、要么跳傘。這大大提高了飛行員的生存率。

從“薩姆”2的設(shè)計來看，它有幾處容易被電子干擾的缺陷。因為“薩姆”2采用的“扇歌”雷達的掃描范圍很窄——僅能探測10°寬的扇形區(qū)域，所以必須配備專用搜索雷達提供早期空中預(yù)警：先用團屬P-15測距雷達探測目標，再用營屬P-12搜索雷達繼續(xù)跟蹤。美機可以對這些搜索雷達進行壓制干擾。當“扇歌”雷達開機跟蹤目標，其獨特的高頻信號會被機載雷達告警器輕易捕獲。一旦發(fā)現(xiàn)被“扇歌”雷達盯上，告警器就會告警，美機會進行大過載機動，并高速脫離，迫使“扇歌”雷達放棄自動跟蹤。等到45秒后“扇歌”雷達重新找到目標時，美機早已脫離“薩姆”2防空導(dǎo)彈的殺傷范圍。后來的新型雷達告警器甚至能根據(jù)“扇歌”雷達發(fā)射的信號波形變化，區(qū)分出對方究竟是處于跟蹤模式還是處于導(dǎo)彈制導(dǎo)模式。這對于執(zhí)行轟炸任務(wù)的美機飛行員很重要，既可以在對方發(fā)射導(dǎo)彈的關(guān)鍵時刻提醒飛行員作規(guī)避動作，也避免了因被對方雷達跟蹤而盲目規(guī)避浪費戰(zhàn)機。而導(dǎo)彈戰(zhàn)斗部近炸引信的頻點多年幾乎不變，這為美軍飛行員開啟了最后一個逃生通道。

在越戰(zhàn)初期，并不是所有的美軍飛機上都安裝有告警接收機。所以，執(zhí)行轟炸任務(wù)的編隊會額外編入一架RB-66C電子戰(zhàn)飛機，為整個編隊提供電子護航。當“薩姆”2的制導(dǎo)雷達開機時，RB-66C的飛行員會在一塊圓形的熒光屏上看到雷達的概略方向，并從耳機中聽到“滴滴”的報警音，距離逐漸接近，報警音的音調(diào)會隨之升高，頻率也會變快。飛行員聽到報警音會通過機載VHF無線電向其它沒有安裝告警接收機的飛機發(fā)出警報，提醒其規(guī)避或脫離防空空域。

起初，美軍飛行員對這套設(shè)備并不信任，通常會把它關(guān)閉，而充分相信自己的技能。但“薩姆”2的嚴酷威脅，使告警器的應(yīng)用越來越廣，飛行員也轉(zhuǎn)變了態(tài)度，使美戰(zhàn)機面對“薩姆”2導(dǎo)彈的生存率開始上升。據(jù)美軍統(tǒng)計，在中情局成功完成信號截取任務(wù)前一年的1965年，“薩姆”2導(dǎo)彈每發(fā)射4枚就能摧毀1架飛機，而到普及告警器的1967年，需要將近50枚導(dǎo)彈才能摧毀1架飛機。對此，美國防部助理尤金·宮比尼稱，“‘薩姆嗅探器”任務(wù)是“過去20年來對電子偵察最重大的貢獻”。

讓歷史照進現(xiàn)實

當然，“薩姆”導(dǎo)彈與“火蜂”的較量只是眾多電子對抗斗爭中的一個插曲，從那時起這種對抗就從未間斷過，其不但在越南上空出現(xiàn)，也曾在我國多次上演，也迫使“薩姆”導(dǎo)彈不斷改進。蘇聯(lián)工程師在發(fā)現(xiàn)“薩姆”2導(dǎo)彈的問題后，也對其進行了不間斷的改進和升級，這也是“薩姆”導(dǎo)彈改進型層出不窮的原因。美國中情局對每次改進都想方設(shè)法進行破解，這也使美國發(fā)展了型號龐雜的電子對抗裝備。而這些裝備中無人機始終是“犧牲”的先鋒。需要指出的是，這種“犧牲”也許像1966年2月在越南那樣，都是默默甚至是“屈辱”的，只是“火蜂”無人機變成了“全球鷹”或“捕食者”。例如，2019年6月19日伊朗在霍爾木茲海峽成功地擊落了1架美國的MQ-4C無人機，這究竟是伊朗人在展示他們的軍事實力，還是美國在收集有價值的導(dǎo)彈數(shù)據(jù)？但可以確定的是，這次的主角從蘇制的“薩姆”2，已經(jīng)換成了鮮為人知的伊朗自主設(shè)計的“雷霆”中程防空導(dǎo)彈。

[編輯/山水]