论文部分内容阅读
“黑乌鸦”的由来
“黑乌鸦”是苏联为美国D-21B超音速战略侦察无人机所取的绰号。
1966年8月，在D-21和D-21A试飞失败后不久，美国中央情报局决定换B-52H战略轰炸机充当载机角色。同年12月12日，首架B-52H(编号60-0036)，飞抵洛克希德飞机公司帕尔姆杰尔工厂进行改装。随后第2架B-52H(编号60-0032)在帕尔姆杰尔q-U也完成了改装。两架B-52H在美国本土比尔空军基地开始了试飞工作。由于改用B-52H发射，D-21A无人机被命名为D-21B。
由于冲压式空气喷气发动机的额定功率有限，研究人员在D-21B机腹下安装了一台液体火箭推进器。当脱离B-52H发射挂架2～5秒钟后，这台液体火箭推进器开始工作，以1.5马赫的推进速度将D-21B送入空中。90秒钟后，D-21B的发动机开始工作，同时液体火箭推进器自动与D-21B分离。在完成空中侦察任务后，D-21B将下降到18 000米高空，在预定的空域与装有侦察设备的回收舱分离，自动引爆机载自毁装置。这时，回收舱打开伞降装置，开始下降。当下降到4500米高度时，回收舱将被美国空军JC-130B特种保障飞机或其它特种保障飞机收回。
在完成17次空中发射试验后，D-21B开始遂行空中战略侦察任务。
1969年11月9日，517号D-21B在完成了对中国新疆罗布泊核武器试验基地的空中战略侦察任务后，由于燃油耗尽，没有按预定航线折返，降落在苏联哈萨克斯坦境内。当年12月，在距哈萨克斯坦拜科努尔数百千米的秋拉塔姆靶场，苏联克格勃找到了这架坠落的D-21B。尽管没有安装专门的伞降设备，D-21B依靠独特的空气动力布局，完好无恙地完成了降落。初步查看证实：除装有侦察设备的回收舱保持原状外，其它机载设备均在降落之前自毁。
根据苏联国防部长的密令，苏联空军专门派出了一架米-26军用重型运输直升机前往秋拉塔姆靶场。开始米－26使用钢缆顺利地将D-21B吊起，但在空中加速飞行时，D-21B剧烈摆动起来。为确保飞行安全，米－26飞行员被迫解开钢缆，将该机抛向地面。结果D-21B严重受损。为了防止再次受损，苏联国防部决定将该机就地拆卸成若干部分，分批送往空军科研所注册登记。随后，再将其送往国内专门负责无人机研制的科研机构——图波列夫设计局。
由于机身表面全部呈黑色，D-21B获得了“黑乌鸦”的绰号。不过，苏联军事专家将其称为“黑乌鸦”。存在丝毫的幽默感，而是告诫苏联军工企业：正是D-21B身上的黑色防护层，躲过了雷达防空部队的监视和跟踪，因此苏联要珍惜这个无价之宝，挖掘出有价值的东西，以推动自己无人机的研制和开发。
残骸探宝
1970年4月，图波列夫设计局接到了苏联部长会议部委协调委员会关于“对D-21B超音速战略侦察无人机进行技术考查”的任务。此前图波列夫设计局对D-21B的情况一无所知。经过初步的技术考查，图波列夫设计局向部委协调委员会递交了一份关于D-21B的实际尺寸和空气动力布局的调查报告。
根据此报告，苏联部长会议做出研究D-21B性能的决定，并将任务交给图波列夫设计局全权负责，被命名为“《P》课题”。“《P》课题”的第一步任务就是对D-21B进行外形观察和评估。在此基础上，图波列夫设计局将把每个部件和系统绘制成草图。随后他们将对D-21B机体材料的化学性能和物理机械性能进行分析和研究，确定机身雷达吸波材料的种类，评估设计方案和制造工艺的特性。在此基础上，将再对D-21B的飞行性能和其它技术性能做出权威性的评估。
为了加强“《P》课题”的工作，图波列夫设计局专门从本单位抽调了一批曾研制过图123“鹰”和图－139“鹰”2战略战役侦察无人机的专家，同时对“《P》课题”的各个方向，如红外隐身和红外热负载、机载设备、电子设备和电子对抗等做出了明确的分工。除图波列夫设计局外，苏联其它设计局部分知名专家也参加了“《P》课题”，主要负责动力装置和控制系统等研究。很快初步的研究结果出来了。
首先，D-21B的飞行速度为3600千米／小时，升限为25000米，发射重量为6000千克，航程为4500千米。与其相比，图－12“鹰”的升限和航程基本达到了这个数据，但在飞行速度和发射重量上略逊一筹。
其次，D-21B采用了非同寻常的气动布局，无尾翼和后掠角约75°的三角机翼。翼身融合体技术大大增强了无人机的升力。
第三，D-21B采用了独特的隐身技术。一是机身表面显得十分粗糙和坑洼不平。在安装机载设备之前，D-21B机身覆盖了约10毫米厚的雷达吸波材料，随后覆盖了一层黑色弹性塑料薄膜，以降低无人机与背景的反差，从而大大提高隐身性能。二是机载控制系统和导航系统的主要设备均被安置在装有航空煤油的油箱中。三是机载头舱，即设备舱采用了全密封技术。装有侦察设备和其它特种设备的回收舱位于头舱的下方。许多隐身技术让图波列夫设计局的设计师们倍感惊讶。
第四，D-21B的制造工艺和机身组装十分简单，无需做特别的技术准备。
第五，D-21B主要装备了一部全景航空照相机用于侦察。该相机可以借助移动镜头，从不同航线对地面目标实施空中拍摄。
在对飞行技术性能、机载设备、结构材料、部件的制造工艺和安装工艺等进行重点研究和讨论后，图波列夫设计局向苏联部长会议部委协调委员会呈报了“《P》课题”总结报告。报告中，图波列夫设计局对D-21B的飞行技术性能做出结论：飞行速度3500～3800千米／小时，飞行高度23000～27000米，航程4000～4600千米，发射重量为6100千克。在结构设计和工艺制造方面，D-21B已经达到了较高水平。其特点是采用了钛金属和隐身材料。同时D-21B的机载设备具备了尺寸小和布局合理的特点。这都是苏联无人机无法与其比拟的。最后图波列夫设计局建议，在D-21B基础上，研制一种新型战略战役侦察系统。
“乌鸦”出世
1971年4月，苏联决定让图波列夫设计局在D-21B的基础上，开始研制一种新型战略战役侦察系统。新系统包括“乌鸦”超音速战略战役侦察无人机、由图-95K或图-160战略轰炸机组成的运载机、地面工程技术保障系统、信息接收和处理系统。
“乌鸦”无人机包括机身、一台超音速冲压喷气发动机、机载导航和控制系统、装有全景航空照相机和无线电侦察设备的回收 系统。与D-21B相比，“乌鸦”无论是在结构设计方面，还是在材料方面。甚至在飞行技术性能方面，都具有一些新的特点。应当特别指出的是，“乌鸦”安装有先进的机载侦察设备。除了全景航空照相机外，“乌鸦”还安装了可以截获和记录敌雷达辐射信号的无线电技术侦察设备。“乌鸦”机载全景航空照相机具备了照相侦察范围大和精确度高的特点。当时苏联的光学技术并不逊色于美国。
根据实施方案，图波列夫设计局首先使用图95K完成“乌鸦”的空中发射，-随后图160完成空中发射。在实施空中发射的同时，图波列夫设计局还对从地面发射“乌鸦”的可行性做出了评估。结论是可能性很小。
“乌鸦”长为13.6米，翼展5.08米，高2.08米，翼面积37米2，空重3450千克，发射重量6300千克。冲压式喷气发动机的载油量2850千克，飞行速度3500～3800千米／小时，航程4600千米。飞行高度23000～26400米。
“乌鸦”由图－95K或图-160完成空中运输和空中发射。与其它空中侦察飞行器相比，“乌鸦”具有更大的作战半径和更好的作战效率。由于装备了先进的机载照相设备，“乌鸦”不仅可用于对空中目标的侦察，还可用于对太空近地轨道目标侦察。图－95K或图－160在敌防空火力区范围外发射“乌鸦”和“乌鸦”自身的大航程，大大提高了“乌鸦”的机动作战性能和遂行多种战略战役任务的能力。
当然，“乌鸦”也存在不足之处，主要是机载全景航空照相机只能在昼间和简单气象条件下对地面目标实施照相侦察，而机载无线电技术侦察设备只能截获和记录有限范围内的敌雷达辐射信号。因为苏联军工企业还没有开发出能够满足“乌鸦”作战使用要求的空中特种侦察装备。这也成为了“乌鸦”难以继续发展的主要原因之一。
此外，当时苏联航天卫星的快速发展，使人们对“乌鸦”的实际侦察作用产生了怀疑，但以图波列夫为首的一批著名飞机设计师坚信：研制“乌鸦”将为研制高超音速无人机奠定基础，应该说是对苏联无人机发展的最大贡献。
1971年12月，根据苏联领导人勃列日涅夫的命令，苏联部长会议取消了研制新型战略战役侦察系统的计划，并命令图波列夫设计局全力以赴地研制图－143“航班”战术侦察无人机。
1972年11月，图-143开始进行国家试验。1976年，图-143正式装备部队。尽管采用-的是地面发射方式，但无论是在气动布局方面，还是在隐身技术方面，图143都有仿造“乌鸦”的嫌疑。
图－143无人机采用无尾翼气动布局，机身长8，06米，翼展2，24米，翼面积2，9米2。机翼前缘后掠角58°，起飞重量1230千克。降落重量1012千克，最低飞行高度100米，飞行速度925千米／小时，载油量190升，航程180千米，使用安装在BAS-135专用汽车底盘上的SPU-143发射装置发射。
图143曾参加1982年中东战争，其出色的隐身性能使以色列军队束手无策。图波列夫设计局共计生产了900余架图-143。目前，图波列夫设计局计划对俄军图－143实施全面技术改装，改装后的图－143将服役到2015年。
D－21B的结局
D-21B共遂行了四次空中战略侦察任务，但没有一次成功地完成对装有空中侦察设备回收舱的回收任务。
第一次的结果就是造成我们今天的故事。
第二次是1970年12月16日。523号D-21B飞行了大约5000千米，由于JC-130B没有在预定空域完成对其实施回收，回收舱坠入太平洋海域，随后赶到的美国海军舰艇也没有完成对其回收和打捞任务。
第三次是在1971年3月4日。526号D-21B在飞行了5400千米之后，莫名其妙地坠入了太平洋。
第四次是在1971年3月20日。527号D-21B在完成了从B-52H战略轰炸机的发射后，其机载冲压式空气喷气发动机发生了故障，并在中国新疆罗布泊地区上空被击落。
由于造价昂贵且回收问题一直没有解决，1971年7月23日，美国中央情报局中止了该计划，并将已经列装美国空军的数架D-21B退出现役。
“黑乌鸦”是苏联为美国D-21B超音速战略侦察无人机所取的绰号。
1966年8月，在D-21和D-21A试飞失败后不久，美国中央情报局决定换B-52H战略轰炸机充当载机角色。同年12月12日，首架B-52H(编号60-0036)，飞抵洛克希德飞机公司帕尔姆杰尔工厂进行改装。随后第2架B-52H(编号60-0032)在帕尔姆杰尔q-U也完成了改装。两架B-52H在美国本土比尔空军基地开始了试飞工作。由于改用B-52H发射，D-21A无人机被命名为D-21B。
由于冲压式空气喷气发动机的额定功率有限，研究人员在D-21B机腹下安装了一台液体火箭推进器。当脱离B-52H发射挂架2～5秒钟后，这台液体火箭推进器开始工作，以1.5马赫的推进速度将D-21B送入空中。90秒钟后，D-21B的发动机开始工作，同时液体火箭推进器自动与D-21B分离。在完成空中侦察任务后，D-21B将下降到18 000米高空，在预定的空域与装有侦察设备的回收舱分离，自动引爆机载自毁装置。这时，回收舱打开伞降装置，开始下降。当下降到4500米高度时，回收舱将被美国空军JC-130B特种保障飞机或其它特种保障飞机收回。
在完成17次空中发射试验后，D-21B开始遂行空中战略侦察任务。
1969年11月9日，517号D-21B在完成了对中国新疆罗布泊核武器试验基地的空中战略侦察任务后，由于燃油耗尽，没有按预定航线折返，降落在苏联哈萨克斯坦境内。当年12月，在距哈萨克斯坦拜科努尔数百千米的秋拉塔姆靶场，苏联克格勃找到了这架坠落的D-21B。尽管没有安装专门的伞降设备，D-21B依靠独特的空气动力布局，完好无恙地完成了降落。初步查看证实：除装有侦察设备的回收舱保持原状外，其它机载设备均在降落之前自毁。
根据苏联国防部长的密令，苏联空军专门派出了一架米-26军用重型运输直升机前往秋拉塔姆靶场。开始米－26使用钢缆顺利地将D-21B吊起，但在空中加速飞行时，D-21B剧烈摆动起来。为确保飞行安全，米－26飞行员被迫解开钢缆，将该机抛向地面。结果D-21B严重受损。为了防止再次受损，苏联国防部决定将该机就地拆卸成若干部分，分批送往空军科研所注册登记。随后，再将其送往国内专门负责无人机研制的科研机构——图波列夫设计局。
由于机身表面全部呈黑色，D-21B获得了“黑乌鸦”的绰号。不过，苏联军事专家将其称为“黑乌鸦”。存在丝毫的幽默感，而是告诫苏联军工企业：正是D-21B身上的黑色防护层，躲过了雷达防空部队的监视和跟踪，因此苏联要珍惜这个无价之宝，挖掘出有价值的东西，以推动自己无人机的研制和开发。
残骸探宝
1970年4月，图波列夫设计局接到了苏联部长会议部委协调委员会关于“对D-21B超音速战略侦察无人机进行技术考查”的任务。此前图波列夫设计局对D-21B的情况一无所知。经过初步的技术考查，图波列夫设计局向部委协调委员会递交了一份关于D-21B的实际尺寸和空气动力布局的调查报告。
根据此报告，苏联部长会议做出研究D-21B性能的决定，并将任务交给图波列夫设计局全权负责，被命名为“《P》课题”。“《P》课题”的第一步任务就是对D-21B进行外形观察和评估。在此基础上，图波列夫设计局将把每个部件和系统绘制成草图。随后他们将对D-21B机体材料的化学性能和物理机械性能进行分析和研究，确定机身雷达吸波材料的种类，评估设计方案和制造工艺的特性。在此基础上，将再对D-21B的飞行性能和其它技术性能做出权威性的评估。
为了加强“《P》课题”的工作，图波列夫设计局专门从本单位抽调了一批曾研制过图123“鹰”和图－139“鹰”2战略战役侦察无人机的专家，同时对“《P》课题”的各个方向，如红外隐身和红外热负载、机载设备、电子设备和电子对抗等做出了明确的分工。除图波列夫设计局外，苏联其它设计局部分知名专家也参加了“《P》课题”，主要负责动力装置和控制系统等研究。很快初步的研究结果出来了。
首先，D-21B的飞行速度为3600千米／小时，升限为25000米，发射重量为6000千克，航程为4500千米。与其相比，图－12“鹰”的升限和航程基本达到了这个数据，但在飞行速度和发射重量上略逊一筹。
其次，D-21B采用了非同寻常的气动布局，无尾翼和后掠角约75°的三角机翼。翼身融合体技术大大增强了无人机的升力。
第三，D-21B采用了独特的隐身技术。一是机身表面显得十分粗糙和坑洼不平。在安装机载设备之前，D-21B机身覆盖了约10毫米厚的雷达吸波材料，随后覆盖了一层黑色弹性塑料薄膜，以降低无人机与背景的反差，从而大大提高隐身性能。二是机载控制系统和导航系统的主要设备均被安置在装有航空煤油的油箱中。三是机载头舱，即设备舱采用了全密封技术。装有侦察设备和其它特种设备的回收舱位于头舱的下方。许多隐身技术让图波列夫设计局的设计师们倍感惊讶。
第四，D-21B的制造工艺和机身组装十分简单，无需做特别的技术准备。
第五，D-21B主要装备了一部全景航空照相机用于侦察。该相机可以借助移动镜头，从不同航线对地面目标实施空中拍摄。
在对飞行技术性能、机载设备、结构材料、部件的制造工艺和安装工艺等进行重点研究和讨论后，图波列夫设计局向苏联部长会议部委协调委员会呈报了“《P》课题”总结报告。报告中，图波列夫设计局对D-21B的飞行技术性能做出结论：飞行速度3500～3800千米／小时，飞行高度23000～27000米，航程4000～4600千米，发射重量为6100千克。在结构设计和工艺制造方面，D-21B已经达到了较高水平。其特点是采用了钛金属和隐身材料。同时D-21B的机载设备具备了尺寸小和布局合理的特点。这都是苏联无人机无法与其比拟的。最后图波列夫设计局建议，在D-21B基础上，研制一种新型战略战役侦察系统。
“乌鸦”出世
1971年4月，苏联决定让图波列夫设计局在D-21B的基础上，开始研制一种新型战略战役侦察系统。新系统包括“乌鸦”超音速战略战役侦察无人机、由图-95K或图-160战略轰炸机组成的运载机、地面工程技术保障系统、信息接收和处理系统。
“乌鸦”无人机包括机身、一台超音速冲压喷气发动机、机载导航和控制系统、装有全景航空照相机和无线电侦察设备的回收 系统。与D-21B相比，“乌鸦”无论是在结构设计方面，还是在材料方面。甚至在飞行技术性能方面，都具有一些新的特点。应当特别指出的是，“乌鸦”安装有先进的机载侦察设备。除了全景航空照相机外，“乌鸦”还安装了可以截获和记录敌雷达辐射信号的无线电技术侦察设备。“乌鸦”机载全景航空照相机具备了照相侦察范围大和精确度高的特点。当时苏联的光学技术并不逊色于美国。
根据实施方案，图波列夫设计局首先使用图95K完成“乌鸦”的空中发射，-随后图160完成空中发射。在实施空中发射的同时，图波列夫设计局还对从地面发射“乌鸦”的可行性做出了评估。结论是可能性很小。
“乌鸦”长为13.6米，翼展5.08米，高2.08米，翼面积37米2，空重3450千克，发射重量6300千克。冲压式喷气发动机的载油量2850千克，飞行速度3500～3800千米／小时，航程4600千米。飞行高度23000～26400米。
“乌鸦”由图－95K或图-160完成空中运输和空中发射。与其它空中侦察飞行器相比，“乌鸦”具有更大的作战半径和更好的作战效率。由于装备了先进的机载照相设备，“乌鸦”不仅可用于对空中目标的侦察，还可用于对太空近地轨道目标侦察。图－95K或图－160在敌防空火力区范围外发射“乌鸦”和“乌鸦”自身的大航程，大大提高了“乌鸦”的机动作战性能和遂行多种战略战役任务的能力。
当然，“乌鸦”也存在不足之处，主要是机载全景航空照相机只能在昼间和简单气象条件下对地面目标实施照相侦察，而机载无线电技术侦察设备只能截获和记录有限范围内的敌雷达辐射信号。因为苏联军工企业还没有开发出能够满足“乌鸦”作战使用要求的空中特种侦察装备。这也成为了“乌鸦”难以继续发展的主要原因之一。
此外，当时苏联航天卫星的快速发展，使人们对“乌鸦”的实际侦察作用产生了怀疑，但以图波列夫为首的一批著名飞机设计师坚信：研制“乌鸦”将为研制高超音速无人机奠定基础，应该说是对苏联无人机发展的最大贡献。
1971年12月，根据苏联领导人勃列日涅夫的命令，苏联部长会议取消了研制新型战略战役侦察系统的计划，并命令图波列夫设计局全力以赴地研制图－143“航班”战术侦察无人机。
1972年11月，图-143开始进行国家试验。1976年，图-143正式装备部队。尽管采用-的是地面发射方式，但无论是在气动布局方面，还是在隐身技术方面，图143都有仿造“乌鸦”的嫌疑。
图－143无人机采用无尾翼气动布局，机身长8，06米，翼展2，24米，翼面积2，9米2。机翼前缘后掠角58°，起飞重量1230千克。降落重量1012千克，最低飞行高度100米，飞行速度925千米／小时，载油量190升，航程180千米，使用安装在BAS-135专用汽车底盘上的SPU-143发射装置发射。
图143曾参加1982年中东战争，其出色的隐身性能使以色列军队束手无策。图波列夫设计局共计生产了900余架图-143。目前，图波列夫设计局计划对俄军图－143实施全面技术改装，改装后的图－143将服役到2015年。
D－21B的结局
D-21B共遂行了四次空中战略侦察任务，但没有一次成功地完成对装有空中侦察设备回收舱的回收任务。
第一次的结果就是造成我们今天的故事。
第二次是1970年12月16日。523号D-21B飞行了大约5000千米，由于JC-130B没有在预定空域完成对其实施回收，回收舱坠入太平洋海域，随后赶到的美国海军舰艇也没有完成对其回收和打捞任务。
第三次是在1971年3月4日。526号D-21B在飞行了5400千米之后，莫名其妙地坠入了太平洋。
第四次是在1971年3月20日。527号D-21B在完成了从B-52H战略轰炸机的发射后，其机载冲压式空气喷气发动机发生了故障，并在中国新疆罗布泊地区上空被击落。
由于造价昂贵且回收问题一直没有解决，1971年7月23日，美国中央情报局中止了该计划，并将已经列装美国空军的数架D-21B退出现役。