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从SSM-A-1到TM-61A
1946年,美国陆军航空队和马丁公司签订了一项价值18亿美元的合同,由后者为前者发展战后第一代中程、高亚音速地对地巡航导弹,工程代号MX-771,导弹军方代号SSM-A-1。为了减少技术风险,马丁公司决定以JB-2导弹为基础,进入工程发展阶段(JB-2是美国在二战后期根据德国V1导弹研制的巡航导弹,计划用于攻击日本,共和公司共生产了1 400枚)。同时选择了阿里逊公司研制的战后第一代涡喷发动机J33-A-35作为动力。
1948年初,马丁公司制造了几枚全比例木制模型,并用零长发射装置进行了发射试验,以验证其气动性能(零长发射装置通常以相距一定距离的两个摇臂支撑导弹,至少有一个可以转动。导弹放置在发射架的上方,也可悬挂在下方。它的特点是结构简单、尺寸小、质量轻。巡航导弹达到安全飞行速度之前的运动轨迹完全由其自身决定)。第一枚原型弹XSSM-A-1于1949年1月20日在白沙靶场进行了发射试验,不幸的是导弹刚离开发射架就坠毁了。好在弹上并未装备昂贵的制导系统,因此损失不算很大。在分析失败原因后,马丁公司制造了第一枚用来测试制导系统的原型弹——YSSM-A-1。
但就在YSSM-A-1试射后不久,美国空军却突然取消了合同,主要原因是美国当时提出要发展大量不同类型的导弹,但军费却无力同时支持这么多项目,只能将有限的资金投到大型项目上。就在马丁公司垂头丧气地准备解散设计队伍时,朝鲜战争的爆发使事情发生了极大转机。由于战争物资的消耗量空前巨大,美国远东空军迫切需要新型武器投入战场以造成一定的威慑效应。于是,刚被取消的SSM-A-1项目又重新上马,而且还被置于最优先发展的位置。
1951年,美国空军和马丁公司签订了SSM-A-1导弹的生产协议。此时,美军正经历装备编号体系的改制。由于SSM-A-1外形酷似飞机,而且任务特性也相似,因此强调其是一种无人轰炸机而非导弹,被划入无人轰炸机行列,重新赋予B-61的编号,绰号“斗牛士”。其两种原型弹XSSM-A-1和YSSM-A-1则分别改称XB-61和YB-61,生产型编号为B-61A。
1952年B-61A投产,美国空军首批订购了84枚,单价13.2万美元。生产型B-61A个头稍大,并且重新设计了机身,主要是用蜂窝结构的上单翼取代了两型原型机上的中单翼,后掠式水平尾翼改为V形。
从外形上看,B-61A与当时普通的喷气式战术飞机没什么区别,全金属结构(弹体和弹翼主要材料为镁合金,弹翼蒙皮由三块沿展向厚度各不相同的镁合金板铰接而成),上单翼,后掠角30°;展向有扰流片,用来控制导弹的航向。头部呈尖锥形,内装战斗部,弹体为细长圆柱体,腹部有发动机进气口,T型尾翼布局。V形水平尾翼位于垂尾顶端,这种布局主要是为了减阻。在垂尾与平尾交接处有一枣核体,内装制导用无线电信标器。B-61A的战斗部为1枚W-5核弹头(5万吨TNT当量裂变弹,重1 360千克)或1 360千克的高爆装药,以前者为主。
B-61A的动力装置为一台阿里逊J33-A-37涡喷发动机和一台航空喷气通用公司的固体火箭助推器。J33-A-37最大推力20.45千牛,巡航推力17.35千牛。但由于工艺不过关,该发动机连续工作时间不能超过10小时。火箭助推器推力231.39千牛,工作时间2秒。
B-61A的制导方式与JB-2基本相同,在飞行过程中通过弹上的AN/APQ-11无线电信标器接收地面AN/MSQ-1雷达网发出的指令来制导。但该弹上的制导系统所接收的雷达信号作用距离只有400千米,而且易受敌方干扰,因此制导能力并不强,命中精度也较差。
B-61A的零长发射装置长12.2米,重达15.8吨,装在一辆机动拖车上。虽然笨重,但比固定发射阵地的生存能力还是好些。在机动过程中,导弹处于水平状态;发射时,导弹靠液压系统起竖,发射仰角17°。导弹在发射前先根据预先侦察到的目标坐标确定导弹发射位置和飞行弹道,导航站根据精确的地图配置导航曲线。发射时先发动主发动机,接着助推器点火,然后切断固定销钉,导弹离开发射装置。升空后,助推器立即脱落。由于准备过程很复杂,所以导弹发射间隔达90分钟。这还不算,B-61A在机动发射时除发射车外,还需要28辆各种技术保障车,使一个导弹连的车辆总数达到上百辆,难以适应实战需要。
其间,马丁公司还设计了YQB-61、YQB-61A 和QB-61A等型号,用作打靶与测试。
1955年,美国空军第二次调整武器编号体系,B-61A再次被认定为战术导弹,于是编号又随之变为TM-61A,而QB-61A自然也就变成了QTM-61A。
TM-61A弹长12.1米,翼展8.7米,弹径1.2米,高2.95米,重5 400千克,速度1 040千米/小时,实用升限13 411米,射程1 000千米。
过渡改进型TM-61C
TM-61A服役后不久就暴露出许多问题,如制导系统性能差、机动能力弱、操作复杂、反应慢等。有鉴于此,美国空军决定研制其改进型号TM-61B。但由于马丁公司技术储备不足,美国空军的改进要求又过高,使得TM-61B的研制进度极为缓慢。
眼见TM-61B入役遥遥无期,急于更换TM-61A的美国空军在1954年决定采取一种折衷办法,即在TM-61A的基础上进行小幅改进,以便在TM-61B服役前先行替换TM-61A。这个过渡型号起初被称为YB-61C,不久又随着美国空军调整武器编号体系而改称YTM-61C。
YTM-61C与TM-61A的主要区别之处是换装了新型“沙尼克”制导系统。该制导系统由地面发射站的微波发射器产生距离和方位的双曲线,为此还在地面发射站旁增加了一个专门的双曲线导航站。该导航站包括构成方位曲线和距离曲线的两队微波发射器,距离双曲线和方位双曲线的交叉点为导弹的俯冲点。新制导系统使YTM-61C的制导距离大大扩展,达1 000千米,与其最大射程基本相同。
YTM-61C的生产型TM-61C于1956年投产,1957年初服役,同年底就替换了所有的TM-61A。从1957年~1960年,美国空军共向大西洋靶场发射了74枚TM-61C,测算出该弹在822米的圆概率误差下,可靠性为71%左右。
变异的TM-61B
TM-61B原型弹在1955年之前称为YB-61B,1955年后改称YTM-61B,但由于性能显著提高,技术难度大,所以研制进度反而落到了TM-61C后面。
TM-61B的外形与TM-61A基本相似,全长增加到13.56米,头部改为卵形,弹径增加到1.37米,翼展减少到6.9米。为方便储运,TM-61B的弹翼可以折叠(弹翼旋转90°向后折起)。垂尾后缘加装了方向舵,增强了机动能力。发射重量增至6 260千克,并且大大增加弹内燃料舱体积。主发动机换为阿里逊公司的新型J33-A-41涡喷发动机,最大推力23.4千牛,巡航推力19千牛。助推器工作时间2秒,推力430千牛。由于推力和燃油增加,所以重量增大的TM-61B射程比TM-61A/C远,可达1 300千米。战斗部采用110万吨TNT当量的Mk28热核弹头,必要时也可换为常规高爆战斗部。
其实,TM-61B的最大改进之处是采用了美国古德伊尔公司研制的一种全新的制导系统——自动地形识别和导航系统(ATRAN),这是现代地形匹配制导系统的初级形式。
古德伊尔公司从1948年开始,历经10年研制成功这种制导系统。整个系统主要由35毫米地形胶片、胶片转动机、平面位置显示雷达、光电管、自动驾驶仪和高度表等组成。目标的雷达图像通常预先由空军侦察机沿导弹的飞行路径做全程侦察,用机上的35毫米胶片摄取,发射前将制作好的地形胶片装入导弹的制导系统内。导弹发射后进行巡航飞行,装在导弹头部的平面位置显示雷达会自动将地面的实际雷达图像通过光电管与预制胶片上的图像进行比较,当发现图像和胶片吻合度不是很高时,光电管会立即发出纠正信号给导弹的自动驾驶仪,控制导弹自动飞往预定航向。这种制导方式的优点是导弹的命中精度不会随航程的增加而下降,缺点是导弹的飞行路线事先都必须确定,无法对没有航线数据的目标进行攻击。TM-61B在飞行途中一直保持300米高度,而且飞行路线也很曲折(飞行路线可以按敌方防空火力的强弱来设计),这样就极大地提高了其生存能力。
TM-61B的原型弹YTM-61B在1956年进行了首次测试飞行,1957年末投产,1958年中期装备美国空军,开始逐步取代TM-61C。不过,TM-61B与TM-61A/C相比改动太大,所以美国空军在1958年10月将生产型TM-61B的编号改为TM-76A,绰号也由“斗牛士”变为“锤矛”(MACE)。
TM-76A单价比TM-61A/C高3倍多,达45.2万美元(一说25万美元)。但由于其技术保障车辆从TM-61A/C的28辆减至2辆,所以整个系统采购价格并没有增加很多,而且作战反应、机动和生存能力大为提高。
1959年后,马丁公司又为美国空军研制了固定发射(发射装置类似于弹道导弹的发射井)、高空飞行、射程增加近一倍(可达2 245千米)的TM-76B巡航导弹,同时换装了惯性制导系统。TM-76B在1960年7月11日进行了首次发射试验,1961年开始服役。
“斗牛士”的部署
1954年3月,美国空军将第一个TM-61A“斗牛士”巡航导弹中队部署到西德,瞄准东德的目标。该导弹中队共有6部导弹发射装置,配备25枚导弹。1955年开始,该中队形成作战能力。继第一个巡航导弹中队后,美国又在西德部署了5个中队,并由这6个中队组成了第38战术导弹联队。在这6个中队中,第89、405战术导弹中队和第586导弹维护中队部署于哈恩空军基地,第822、823、887战术导弹中队部署于桑巴乔空军基地。这些中队的大部分人员为美军士兵,其中许多在美国奥兰多空军基地接受9个月的基本训练后,就连同家眷来到德国。在1956年局势紧张时,他们不仅要在德国举行发射演习,还在利比亚首都的黎波里进行发射演习。
从1958年开始,欧洲部署的TM-61A全部被更换为TM-61C,1959年后部分被“锤矛”取代。至1962年末TM-61C全部退役之前,美国空军在欧洲共部署有200枚TM-61C和TM-76A。在弹道导弹服役以前,这些装有核弹头的中程巡航导弹是美国空军在欧洲的主要核威慑力量。
除联邦德国这个主要部署地外,美国空军还将“斗牛士”部署到韩国以及中国台湾。
美国国防部在1978年的一份《1945年7月到1977年9月间核武的部署与管理历史》报告中提到,美军在台部署的核武器有“斗牛士”巡航导弹和空投核弹,其中配核弹头的“斗牛士”部署时间为1958年1月~1962年6月,而空投核弹部署时间为1960年~1974年7月。
1957年1月,台湾获得美国5 000万美元军援,以扩建公馆机场,即现在的清泉岗空军基地。2月6日,外电首次报道,艾森豪威尔总统已决定派“斗牛士”巡航导弹进驻台湾;5月7日,台湾“外交部”及美国驻台使馆共同发表声明,美国空军一个装备“斗牛士”战术导弹的单位驻台。在台湾官方宣布此消息的第三天,“斗牛士”即运抵台南,并于10月初完成作战部署。1958年1月,“斗牛士”所配用的核弹头也开始在台部署。
在1957年5月最早进驻台湾的“斗牛士”巡航导弹部队是美国空军第24战术导弹中队(部署时间到1958年7月)。紧接着,第17战术导弹中队(后改称第868战术导弹中队)也在1957年11月底进驻台湾。按照美军当时的编制,每个中队共有6部发射装置和25枚导弹。台南空军基地的“斗牛士”导弹部队在美军指挥系统上隶属于1955年6月成立的驻台美国第13航空特遣队,并归美军协防司令部指挥,所使用的“斗牛士”导弹是新型TM-61C。
在美国研发成功射程更远的TM-76“锤矛”并装备驻西德第38战术导弹联队后,美联社曾在1959年11月23日报道,进驻西德的TM-76导弹可能派驻中国台湾、韩国甚至菲律宾,但当时美国军方并未证实。美国无意用“锤矛”取代驻台的“斗牛士”,而是从1961年6月开始将“锤矛”导弹部署到冲绳(可涵盖大陆华中、华南及华北沿海一带),再加上清泉岗空军基地扩建完成,美军B-52重型轰炸机随时可进驻台湾,其反应能力和打击范围远远超过“斗牛士”巡航导弹。这些新的变化使“斗牛士”的地位大幅下降,因此美国在1962年6月撤出了在台部署整整5年的“斗牛士”导弹。
尾 声
从1952~1957年,马丁公司共生产了1 000枚TM-61A/C“斗牛士”巡航导弹(其中TM-61A型612枚,TM-61C型388枚)。它们构成了美国空军50年代初到60年代初巡航导弹的主力。但随着60年代初性能更好的TM-76A/B“锤矛”越来越多地服役,最后的“斗牛士”——仅仅服役了5年的TM-61C不得不在1962年底全部退役。有意思的是,美国空军在1963年却将已经退役的TM-61C重新编号为MGM-1C(但美国空军没有给出MGM-1A/B的编号,因为此时TM-61A早已不存在,而TM-61B/TM-76则被重新赋予MGM/CGM-13的编号),算是给了这种“匆匆而来,又匆匆而去”的巡航导弹一个最后交待。