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高度立体化战场的形成

时间:2023-02-19 百科知识 版权反馈
【摘要】:三维战场开辟后,世界各国普遍加强了对空中打击的防护。惠特尔的想法引起了英国皇家空军的极大兴趣。经过燃烧,压缩空气急剧升温,其体积迅速膨胀。更有甚者,还有少数的几架飞机因此情形发生过机翼或尾翼折断、机毁人亡的惨祸。另外,交战双方空军参加空战的主要都是喷气式飞机,其数量最多时达上千架。
高度立体化战场的形成_科技发展与战争形

三维战场开辟后,世界各国普遍加强了对空中打击的防护。这使得飞机在作战中始终都面对着防空兵器的坚决抗击,因此,飞机设计者们一直从飞行速度和高度两方面进行大力改进。于是,使用轻便的、功率更大的喷气式发动机来替代老式的活塞式发动机的设想被提了出来。

最初提出这一设想的人是英国的空军学员惠特尔(Frank Whittle)。他在1928年写了一篇关于飞机今后发展方向的论文,该论文指出,飞机可以依靠喷气方式获取动力来飞行。

惠特尔的想法引起了英国皇家空军的极大兴趣。他们很快就组织人员进行这项研究,到1937年时,世界上的第一台喷气式发动机便被制造出来了。这台发动机的外形很像两端都打开了的啤酒桶。工作时,它先从前端吸入大量的空气,再用机械的方法对吸入空气进行压缩,然后将压缩空气和雾化燃料一起送入位于其中部的燃烧室予以混合、燃烧。经过燃烧,压缩空气急剧升温,其体积迅速膨胀。最后,让膨胀了的压缩空气从发动机后端的排气口快速喷出。这样,一股强大的前推力就形成了。

喷气式发动机把燃料的化学能经过燃烧和喷气,直接变成了飞机的前进推动力,而不像活塞式发动机那样,还需要一套曲柄连杆、齿轮、螺旋桨等中间机构,所以,它不仅拥有比活塞式发动机高得多的工作效率,而且,其重量也远远轻于活塞式发动机。基于这两个显著优点的存在,喷气式发动机在被研制成功后,马上就给飞机的制造带来了革命性的改变。

1941年,英国试飞了它的第一架装有喷气式发动机的战斗机——“流星”G1。这架飞机的速度为每小时976千米,创造了当时的世界纪录,它于1944年正式服役。不过,和坦克的作战运用情形一样,在世界航空史上最先制造并最有效地在作战中使用喷气式飞机的,依然是对新技术极为敏感的德国人。因为,早在1939年时,德国就先于英国制造出了世界上的第一架喷气式飞机——“亨克尔-178”。

德国对燃气轮机的研究大约开始于1935年。当时,哥廷根大学应用力学研究所的学生奥哈恩(H.P.Ohain),在普朗特空气动力学理论的指导下,独立设计出了涡轮喷气系统。这一系统的工作原理与惠特尔的理论十分相近。1937年,燃气轮机开始试车。1939年8月27日,装有燃气轮机的飞机试飞,这便是世界上最早的喷气式飞机。此外,柏林大学教授瓦格纳(H.Wagner)从1938年开始,由研制涡轮螺旋桨系统转向为研制涡轮喷气系统。稍后,他发明了“容克-004”型涡轮喷气发达机。这款发动机后来成为了德国“容克”式飞机的主要发动机。

尽管希特勒常常宣称,他信奉制止敌人对德国城市进行恐怖轰炸的唯一有效办法,就是以其人之道还治其人之身。然而,在“二战”期间,实际情况却是:一旦同盟国占据了空中优势,德国就难以对同盟国的轰炸实施相应规模的报复;特别是随着交战时间的日益持久,这一实际情况越来越明显地摆在了希特勒的面前。

为了对同盟国进行有效的报复,希特勒只得求助于性能更先进的武器了。采用脉冲式喷气发动机的V-1飞弹,就是在此种背景下被制造出来的。它的名字——Vergeltungswaffe(复仇武器)——很好地说明了这一点。在“二战”中,德国共发射了V-1飞弹1万多枚,给伦敦市民造成了极度的恐慌,迫使英国政府不得不花费巨大的人力、物力、财力,来寻求对付它的有效办法。

就是出于解除德国V-1飞弹袭击威胁的根本目的,英国著名飞机设计家哈维兰父子试图通过采用最早的喷气式发动机来制造出超音速战斗机。他们设想,在V-1飞弹到达英国本土之前,利用超音速战斗机将其击毁于海峡上空。

然而,要飞机的飞行速度快于音速,这谈何容易!

奥地利物理学家马赫(Ernst Mach)很早就对音速进行了研究。他认识到,音速会随着声音所通过的空气的温度与压力的不同而发生变化。有鉴于此,他还专门把声音在一定条件下的空气中传播的速度规定为“马赫数1”,并依此类推,把“马赫数2”解释成表示量值为音速两倍的速度。

“二战”期间,飞行员们在驾驶着老式的活塞式战斗机进行高速俯冲时,就曾发现有异常的飞行现象出现:飞机仿佛撞在一堵韧性极好的“空气墙”上,不但快不起来,而且机身还急剧地抖动着,严重时甚至有操纵装置失灵的情况发生。更有甚者,还有少数的几架飞机因此情形发生过机翼或尾翼折断、机毁人亡的惨祸。

航空科学家们经过反复研究、深入分析,最后终于发现,这一异常飞行现象是由于飞机在飞行速度接近于音速时,产生了特殊的空气动力所致。于是,音速就成为了当时人类飞行不可跨越的一道坚固屏障。

哈维兰父子虽然在“二战”结束后才设计并制造出自己的DH-108喷气式战斗机,但他们还是用这种飞机向突破音速屏障发起了一次悲壮的冲击:1946年11月19日,小哈维兰驾驶着自己设计的崭新的喷气式战斗机在加速飞行,当战斗机的飞行速度接近于音速时,突然火光一闪,紧接着便传来了一声震耳欲聋的巨响。小哈维兰成为了探索突破音速屏障飞行的第一位殉道者!

为彻底揭开音速屏障之谜,美国在航空咨询委员会和贝尔飞机公司的倡议下,首先花费2亿美元建起了时速高达2000千米的高速风洞。利用高速风洞,经过不断的试验、研究、改进,1947年10月14日,第一架有人驾驶的美国喷气式飞机终于突破了“音障”,达到1.06马赫的最大飞行速度。

“音障”被破除,喷气式飞机立即声名大振,吸引力倍增。约自20世纪50年代起,世界主要军事国家的军用飞机即开始了向喷气化的全面过渡。此间,发生于20世纪50年代初期的朝鲜战争,正好为军用喷气式飞机的大规模使用提供了“表演”的舞台。

朝鲜战争初期,美国出动的“超级空中堡垒”——B-29重型轰炸机,虽曾在“二战”中大显威风,但在朝鲜人民军和中国人民志愿军喷气式战斗机的迎击下,毁伤率竟高达100%,只得无奈地退出战场。另外,交战双方空军参加空战的主要都是喷气式飞机,其数量最多时达上千架。这两方面情况清楚地表明,用活塞式飞机进行空战的时代已经一去不复返了!

确实如此,朝鲜战争结束后,发达国家不仅大量生产和装备了两倍甚至三倍音速的喷气式战斗机,而且还研制出了高速喷气式轰炸机。

不过,20世纪50年代至60年代的空战行动一般都是在中低空域以亚音速飞行速度进行的,它所强调的主要是飞机应有良好的机动性能。所以,在多次空战实践的基础上,主要空中强国已经越来越明确地认识到,对战斗机来讲,速度太快和升限太高并不一定适合于空中格斗的要求。

于是,从20世纪60年代起,先进国家的航空技术进入到了成熟发展阶段。此时,飞机性能进步所追求的已不再是速度和高度的增加,而是包括上升率、盘旋率、加速性等多方面指标的整体性能的综合提高。

因此,自20世纪70年代开始研制的第三代喷气式战斗机,就着重于提高飞机的上升率、盘旋率与加速性,以求得在进行空中格斗时能够占据优势地位。在进入21世纪后仍然被使用的F-15、F-16、F/A-18、“幻影”-2000,以及米格-29、苏-27等先进的第三代喷气式战斗机,大都是在20世纪70年代后研制成功的。这些飞机无论是在机体、动力、操纵、液压气压、燃料等方面,还是在机载设备方面,都有着相当高的技术水平。

在全面提高飞机机动性能的过程中,出现了最为引人注目的一项新技术——直接力控制技术(也称为推力矢量技术)。时至今日,许多国家仍然在下大力气研究这一技术。通过采用该项技术,飞机在飞行过程中具有了能够突然向上、下、左、右改变方向的非常规机动能力。比如,在1982年发生的英阿马岛战争的高强度空战行动中,英国的“海鹞”式战斗机就是依赖这一技术,取得了未被阿根廷空军战斗机击落一架的不败战绩。

与战斗机多种性能不断提高的过程同期,轰炸机的综合性能也在不断地被改善。在这一阶段,不但传统的轰炸机在载弹量、航程、速度、机动性、自卫能力等方面获得了相当大程度的发展,而且还诞生出了既有较强的对地攻击能力又有较好的空战性能的新式轰炸机机种——战斗轰炸机。战斗轰炸机一般都能够以超音速飞行,并且可在各种气候条件下高速地突防。除此以外,当完成对地攻击任务后,战斗轰炸机还可以与对方的战斗机进行空中格斗,遂行空战任务。

即使是对于远程轰炸机,在20世纪70年代之后,主要空军强国也改变了过去对它所规定的“从高空入侵”的作战要求。像美国和苏联于1970年代后分别研制的B-1轰炸机与“逆火”式轰炸机,二者都强调要从敌方的雷达盲区实施低空、高速突防。这两种飞机均有机体轻、机动性能好、有不变后掠翼等特点,它们的最大速度均可达到2马赫左右,而且均同时兼有高空超音速飞行和低空亚音速飞行的良好机动性能。

从海平面起算,高度在300米以下的空间,是人们通常所说的超低空空域。西方航空界和军界将这一空域称之为第五空间。对喷气式飞机来讲,由于技术性能的限制,第五空间基本上是其采取作战行动的盲区。然而,利用超低空空域特性发展起来的直升机家族和地效飞机家族,在此空间范围内却有着独特、灵便的机动性能。

具有实用价值的直升机虽然在“二战”爆发前就已经问世,但是,让直升机直接参与作战行动的战斗,最早却出现于朝鲜战争期间。

1951年3月28日,中国人民志愿军第26军233团7连依托阵地,一连打退了美陆军4次猛烈的进攻,给发动地面攻击的美陆军部队造成了较大伤亡。面对着难以逾越的志愿军阵地,在别无良策的情况下,美军冒险使用数架直升机,于7连阵地的侧背地区,机降了数十名武装士兵。机降的美军士兵在着陆后,立即兵分两路,从侧后方向7连阵地发起了突然而猛烈的袭击。由于志愿军官兵过去从未见过这种类似蜻蜓的“怪物”,丝毫也没有想到从其“肚子”里会钻出一大群武装的士兵来,因而,对来自侧后两个方向的突然打击,有些猝不及防。最终,在美军攻击部队正面、侧后三面夹击之下,7连只得放弃防御阵地,快速转移。

和空军的固定翼飞机相比,直升机具有两大显著优长——空中悬停与垂直起降。因为能空中悬停,武装直升机可以给地(海)面作战行动提供最直接的、不间断的空中伴随火力支援;由于能垂直起降,直升机不仅不需要高质量的机场,而且还能够为步兵部队和海军陆战队等提供空中机动服务,使他们具有实施空中机动的能力。

也正是因为如此,美军在全面吸收朝鲜战争期间成功运用直升机作战经验的基础上,专门成立了由第18空降军军长汉密尔顿·豪兹中将任主席的“豪兹委员会”,深入研究“发展和试验空中机动理论”问题。经过一系列的实践和探索,该委员会于1962年9月向美国当时的国防部长麦克纳马拉提交了一份报告。这份报告明确指出,“正像汽油发动机使战争机械化一样,这些直升机也可以引起一场战术革命”。步兵师将“情愿不要卡车、坦克、榴弹炮及新研制的地面运载工具,而要获得足够的直升机”。该报告还同时建议:美军应像德军在“二战”前“将坦克与周密计划编组构想结合起来”一样,“把空中机动能力与军队组织结构完全相结合,并与其他战术思想取得平衡”[1]

麦克纳马拉和美军参谋长联席会议在研究了豪兹委员会所提交的报告后,一致认为,最好的做法是将正规步兵和空中机动部队结合起来。于是,在1965年6月28日,美军以原步兵第2师和空中突击第11师为基础,组建了“空中骑兵第1师”。这是破天荒的第一支不骑马的骑兵部队——它开辟了地面部队空中化、立体化、多维化的新趋势,是战术发展史上的一座里程碑,宣告了一场战术革命的到来。

在举行授予军旗和成立典礼后的一个月(即7月28日),美军空中骑兵第1师就受领了渡海外运的任务。到9月19日,这支部队已经进驻到了位于南越19号公路上的小镇——安浓——的简易机场。在越南战场上,美军空中骑兵第1师发明并运用了“蛙跳战术”和“铁锤与铁砧”战术,以较小的代价获取了较辉煌的战果。

美军“空中骑兵”的杰出表现引起了世界各国军事学术界的瞩目,敏感的军事专家和学者们纷纷把这一作战实践当成重大课题来探讨。一时之间,研究性的文章如雨后春笋般纷纷涌现。

一些有识之士明确指出:“空中骑兵”是新兴科学技术的骄子,它的诞生绝对不是一个无足轻重的偶然事件,“空中机动部队将同第二次世界大战初的坦克集群一样,成为战略打击力量,以致控制整个新型战场”[2];“现代空运工具(在此特指能垂直起降的直升机)的战术、技术性能将使地面作战的面貌发生根本变化”[3],“空中机动性的急剧增加,将会创造出一种新型的战场”[4],“空中骑兵”犹如20世纪30年代大量问世的装甲骑兵一样,将会抛弃一切过时的地面作战原则,实施空中机动作战这一崭新的作战样式;空中机动作战的核心和实质在于步兵要经常由空中输送前去参加地面战斗,这种作战样式的广泛采用,将直接导致地面作战的立体化和陆军结构的多维化,它最终将会使“伞兵变革为空中陆战队——长了翅膀的步兵,地面机械化将逐步迈向空中机械化”[5]

见证了美军直升机部队在朝鲜战场上的不俗战绩,早在20世纪50年代中期,西欧的几个主要国家就率先效法美国,迅速建立起了自己的直升机制造工业和部队。随即,他们也大力开展了直升机制造与作战应用方面的研究。

到20世纪80年代末期,世界各主要军事国家基本上都拥有了一支实力强大的直升机部队,包括侦察直升机、战斗直升机(也称为武装直升机)、运输直升机、预警指挥直升机、电子对抗直升机、多用途直升机……已形成了一个完整配套的直升机系列。

约在20世纪70年代末期,美国陆军就已经开始着手研究两种完全不同于“二战”时的陆战理论——“一体化战场”理论和“扩大的战场”理论。其中,“一体化战场”理论的主要内容为:战场是一个整体,要综合运用各种空中和地面武器装备、协调实施各种作战行动,以整体力量去争取胜利;“扩大的战场”理论的主要精神是:无论是在进攻还是在防御作战行动中,仅仅与对方第一梯队作战是不够的,应向对方兵力部署地区扩大作战行动的纵深,从一开始就打击敌人尚未投入作战行动的后续梯队,破坏敌人梯次配置的作战部署,打乱敌人的作战计划,从而最终夺取战场上的主动权。在此两种新作战理论的基础上,美国陆军于1982年以《作战纲要》的形式,推出了全新的“空地一体作战”理论。

“空地一体作战”理论在推出后不久,很快就成为了整个美国军队的基本作战指导思想。在1991年初爆发的海湾战争中,以美军为首的多国部队,对伊拉克军队所实施的电子—火力突击、垂直突破、纵深机降、远距离包围迂回等作战行动,与美国陆军在“空地一体作战”理论中对未来战争形态和作战方式的描述相当吻合,二者如出一辙。也就是因为如此,在海湾战争“以零伤亡代价”大获全胜后,美军中的不少有识之士曾尖锐地指出:海湾战争是美军按照“空地一体作战”理论及其有关条令所进行的一场标准化的战争,是“教科书”式的战争,美军在今后不可能有机会再打这样的战争!

时至今天,“空地一体作战”理论在美军中仍处于进一步发展和完善的过程之中。美军设想,其未来作战的基本情形,将应该如图4-1所示。

图4-1 美军未来一体化作战示意图

未来战场将趋于一体化:空地一体;海地一体;陆、海、空、天、电磁等多维空间一体。交战时,卫星、侦察机对战场进行全天候、全天时侦察和监视;预警机、宙斯盾舰艇和地面作战指挥所根据所获取的情报,在经数据处理、目标识别和跟踪定位之后,指挥(引导)反舰导弹、防空导弹、反坦克导弹、远程对地巡航导弹和激光制导炸弹等,对预定目标进行精确打击。

在海湾战争地面进攻作战的过程中,美军创造了“二战”以来机降规模的新纪录。为实施“左勾拳行动”计划,美军仅出动运输直升机就达300多架。这些直升机从沙特阿拉伯北部地区的13个集结点陆续起飞,将其第101空中突击师2个空中突击营的2000名士兵和装甲输送车、榴弹炮、弹药等物资,快速空运到伊拉克境内80多千米处,非常迅速地建立起了前沿作战基地。在战争史上,一次机降就使用了这么多直升机,还没有过先例!

另外,美军第24机步师所属的一个AH-64“阿帕奇”式武装直升机营,在巴士拉以西攻击伊拉克军队共和国卫队的一个坦克师时,24架武装直升机只用了不到50分钟的时间,就击毁了伊军坦克与装甲车84辆、火炮8门、汽车39辆,把伊军的坦克师打得丢盔弃甲、溃不成军。然而,这些武装直升机自己却无一损伤。

为了克服武装直升机因弹药、油料消耗大,在作战中难以像坦克部队那样,能给地面作战部队提供持续不断的战斗支援这一致命缺陷,“北约”各国的陆军航空兵部队在海湾战争结束后曾统一规定:使用武装直升机部队的基本样式是轮番行动,即各分队轮流进入战斗。具体地讲,就是:当第一个分队对目标实施突击时,第二个分队应正飞向目标区域,而第三个分队则正在基地内补充弹药和油料。

因为喷气式飞机具有良好的低空、中空和高空飞行性能,所以,在“二战”以后的局部战争中,空中力量给地(海)面作战行动的支援力度远超过了“二战”时期。而随着各种飞机性能的不断提高和使用的日趋合理,特别是直升机的发展与广泛运用,空中作战行动和地(海)面的作战行动不但在战役范围内,而且在战术范围内,都紧密地结合起来了。

在今天的陆战场上,来自空中的火力已不再是以往作战中攻击发起前的航空兵火力准备,而是空地之间短兵相接的火力格斗;来自空中的兵力也不再是仅仅起配合与支援作用的小规模机降或伞降部队,而是进攻一方主力的空中突入;大纵深、多类型的雷场、防坦克壕、三角锥等防御设施,已难以再像过去那样在作战中能发挥出较大的作用。空中伴随支援、空中机动、空中突击,已成为了地(海)面作战行动的重要手段,地(海)面作战行动已确确实实地变成了融空地(海)于一体的高度立体化的交战行为。

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