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幽灵降生

时间:2022-10-25 15:40:02 来源:网友投稿

其实远在“中流计划”之前,“中科院”在1967年底就有利用靶机改成反舰导弹的构想,即“火蜂计划”。该计划比开发“雄蜂”反舰导弹(即“雄风”1型反舰导弹)还要早,也可说是“中科院”开发反舰导弹的滥觞,这段历程也可说是“中科院”反舰导弹开发史的序曲。

“火蜂计划”缘起

1967年10月21日,埃及海军“黄蜂”级导弹艇发射“冥河”导弹(SS-N-2)击沉以色列海军驱逐舰“埃拉特”号,这是首次以导弹击沉军舰的战例,显示海军不但能以小吃大,且反舰导弹有全面取代舰炮的趋势,因此也引起台湾海军的重视。

当时解放军已从苏联获得十几艘“黄蜂”级和“蚊子”级导弹艇以及“冥河”导弹,部分部署于闽浙沿海一带,对台军外岛补给舰艇构成严重威胁。而台湾海军尚无任何对海制导武器,而最有效的武器仅为射程16.5公里的5英寸舰炮。台湾海军除了研究战术以对抗解放军导弹艇外,在武器开发上也开始思考脱离美援,走自己的路,决定发展海对海舰用近程遥控武器,于是着手将空军无线电遥控靶机研改成一种近程遥控的反舰导弹,定名为“火蜂计划”。

将靶机研改成反舰导弹的构想并非“中科院”所独创,美国海军在1968年就曾提出将瑞恩公司生产的BQM-34A“火蜂”(Firebee)靶机改装成遥控反舰导弹的设想,瑞恩公司首先在“火蜂”靶机机鼻上加装电视摄像机,让驾驶员可以通过电视图像操纵靶机。接着瑞恩公司又开发出“雷达高度计低空控制系统”(RALACS),使“火蜂”靶机能在海上低空飞行。1971年9月,改装的“火蜂”靶机成功击中海上目标,验证了靶机改装成反舰导弹的可行性。不过后来受限于预算,美国海军还是放弃这个计划,改为全力发展“鱼叉”导弹。

先期研究

“火蜂计划”是由台湾海军总部研究发展室和“中科院”筹备处第二所(火箭飞弹所)合作开发。第一步是进行靶机从舰上发射的可行性研究,由于海军和“中科院”并无靶机,当时只有空军防空炮兵司令部有靶机。1967年12月29日,“海军总司令”冯启聪核定海军总部开发室向空军“防炮司令部”靶机分队商洽支援靶机,以进行靶机海上发射、回收与舰艇对空射击的试验。

1968年2月26日,进行首次“火蜂计划”海上施放及射击演习,由于当时台湾仍有许多美军顾问,为掩人耳目,是以“火蜂海上射击演习”为演习代名。演习名目则是协助海上舰艇对空射击训练,因为那时海军舰艇对空射击训练都是由空军T-33教练机拖带拖靶或美军派出的拖靶机来协助进行。

演习真正目的有两个:一是测试OQ-19D(MQM-33B)靶机海上作业性能,作业方式为目视操作,测试项目包括:起飞性能、遥控情况、收回方式、中继遥控、战机飞行,对目标穿越的准确性和遭受舰炮射击的命中率;二是测试OQ-19B(MQM-33A)靶机遥控性能,作业方式为超视距范围,以雷达、观测和仪器操作靶机,测试项目包括:最大遥控距离(约55公里)、飞行轨迹的安定性、舰炮雷达搜索、追踪、性能之测试与训练、雷达标定目标遥控追击之操演。

演习在左营外海靶区进行,由坦克登陆舰“东海”号(LSD-191)担任靶机施放舰。演习流程为“东海”号施放靶机后,靶机在舰队中心半径2公里,高度450米的空域绕圈飞行,参演各舰各以主副炮对靶机的拖靶进行实弹射击,以测试舰艇对靶机的攻击能力。接着是靶机对水面拖靶俯冲投落,以测验舰艇遥控靶机俯冲攻击水面目标的准确度。最后是“东海”号再施放1架OQ-19B靶机,进行该舰与另1艘驱逐舰互换交替遥控靶机试验;驱逐舰接手遥控靶机后,即利用火控雷达操作靶机做最大遥控距离的测试,并负责靶机飞行描迹资料。此时靶机飞行高度为600米,尚有其他两艘舰艇负责追踪靶机和捞回靶机。靶机捞取后由立刻以淡水冲洗,再由快艇送回“东海”号。

由于测试结果良好,证明将OQ-19B靶机研究改为近程舰用武器可行,不过需要改进发射方式,加强发射时的推动力,以达到“零长度”(Zero-length)发射的要求,以便先期部署到海军驱逐舰以下各级舰艇,再求适用于较大型快艇上。

“零长度”发射研究阶段

“零长度”发射研究为1969年“火蜂计划”的主体,设法增加靶机发射起飞的推力,尽量达到或接近于“零长度”发射的要求,先做到适合海军驱逐舰、护航驱逐舰和护卫舰等型舰艇发射导弹或飞靶之用,进而再使其适合于较小型的快艇。

OQ-19D靶机原有的起飞方式有两种,一是利用半径45米的圆形跑道,旋转加速,然后沿着切线方向起飞。另外,就是利用弹射器将靶机从长20米的滑轨上弹射升空。“零长度”发射的构想是在靶机机体下方加装助推器,利用助推器(5英寸火箭)将起飞推力增至适当大小,并使推力的作用线通过靶机的重心而与起飞方向相平行,使原需20米滑轨始能起飞的靶机,能在很短的轨道上滑行即可起飞。一旦靶机到达正常飞行速度时,助推器自动脱离机体,然后靶机利用其原有发动机所产生的动力,依遥控航线飞行。开发助推器的设计与靶机间的接合、脱离及校正等技术经验,还可供发展“雄蜂”反舰导弹和其他多级火箭的参考。

要达成“零长度”发射构想,必须解决下列问题:①助推器的设计,包括推进药柱的计算与斜向喷嘴的设计;②双向静力试验台的设计,用以试验斜向喷嘴助推器的二维推力性能及燃烧室压力等;③加强机身结构,使其能承受火箭推力而不影响性能,④靶机与助推器之间的结合,以及助推器燃烧完毕后如何与机身脱离;五、自行研制校正仪器,校正助推器推力,使通过靶机(含助推器)的重心,以免发射时机身侧倾。另外,还要研制“零长度”发射架,在发射前固定靶机于架上以进行各项测试,发射时赋予靶机初始飞行方向。

当时“中科院”负责理论研究、装备工具设计及制造时的施工指导,所需自行设计制造的装备器材由海军制造,并协助装配和实施平衡试验。至于等负荷发射试验、岸上发射试验和舰上发射试验,则由“中科院”和海军共同进行,相关经费都由“中科院”拨付。

靶机助推器与附件、岸上发射架、平衡试验架等于1969年3月由“中科院”设计完成,舰上发射架于同年5月初设计完成。台湾海军第一造船厂于同年3月先后完成岸上发射架、平衡试验架和首批助推器和附属装备的制造;5月完成舰上发射架的制造,后续试验所需的助推器和附件,都在每次试验前制作完成。

1969年4月3日,台湾海军在左营桃子园海滩实施模拟负荷发射实验,确定自制助推器功能不错,只有少数需改进之处。由于助推器尾焰仅三四米长,且后坐力和震动都不大,可以装在舰艇上使用。同年5月25日和27日,两度在高雄大林埔空军靶场和附近海面进行“零长度”发射岸上试验(因天气不佳,舰上“零长度”发射试验取消),演习代号“火蜂二号”,证明“零长度”发射的设计构想正确,可采用“零长度”发射方式在舰上发射飞航式武器。唯一的问题是5架靶机中有3架起飞时机身纵轴与水平的夹角变大,可能是因为靶机助推器推力太大和加速时重心后移所致,需要继续改进。另2架靶机起飞情况不佳,主要是推力过大,降落伞开关不能承受助推器产生的加速度,使得降落伞在非预定时刻张开,影响遥控操纵所致,不过未来将靶机改为武器,就不会加装降落伞,因此这个问题影响并不大。

C-5计划

1968年夏季,以色列希伯来大学教授恩斯特·戴维·伯格曼(Ernst David Bergmann)应邀来“中科院”筹备处访问。他向筹备处主任唐君铂中将建议研制目视制导的近程导弹。8月5日,唐君铂核准由韩光渭组建“导向飞弹技术研究小组”,与柏格曼教授研究导弹性能规格,展开目视无线电制导反舰导弹的开发,即后来的“雄蜂”反舰导弹。

当时“中科院”三所(电子所)立即展开目视制导研究(简称“C-5计划”),C-5计划督导人为三所副所长宋玉,计划主持人为韩光渭,并利用空军防炮靶机分队南下支援“零长度”发射岸上试验之便,改装空军靶机进行目视制导试验,以发展海陆适用之近程目视制导导弹的部分系统。“雄蜂”反舰导弹开发计划于1971年7月核准实施,韩光渭担任制导控制系统主持人。

C-5计划试验项目包括:

高度自动控制,目的在测验海面低飞时,在一定高度下自动控制高度的性能。“中科院”将空膜压力高度计加装在靶机控制系统内,达到自动控制高度的目的,并于必要时仍受地面的指挥命令。试验靶机的自动控制高度定在300米。试飞靶机为2架加装高度控制和遥测装置的OQ-19B靶机。

测试光学追踪命中目标,目的在测试光学追踪的效果,及训练操作人员对目标追踪的技巧。“中科院”的做法是利用空军旧的光学追踪架再加装3副7倍望远镜,追踪并制导靶机沿目标视线冲击悬浮在海面上空的汽球目标。试飞靶机为2架加装方向舵遥控装置的OQ-19B靶机(其中1架还另加装高度自动控制装置)。在到左营试验前,“中科院”三所人员曾到淡水海边施放气球,练习靶机冲撞气球。

近炸引信试验,目的在测试“中科院”自制的近炸引信效果,做法是将近发引信,附挂在悬浮于海面上空的汽球目标,制导靶机冲近气球,以测试其效果。

遥测系统试验,目的在试验“中科院”自制的遥测机(0Q-19B靶机),测试其对高度、加速度的遥测性能。做法是将遥测发射系统装在靶机上,由地面接收系统,接收其发射信号,以分析及鉴定其对高度和加速度的遥测情况。

在工作分项负责方面,三所控制组负责高度自动控制试验、系统分析工作、靶机落海后标示之设计和无线电遥控系统。通讯组负责遥测系统、联络用通信装备和近发引信研制。试验过程通过远程摄像,记录靶机冲击气球时的资料。并由海军“高雄”舰担任雷达追踪任务,追踪并标示靶机飞行位置和时间,作为分析的参考。

试验结束后,海军总部开发室与“中科院”达成协议,将“零长度”发射研究从“中科院”三所主持的C-5计划剥离,改由二所与海军总部合作,三所仅负责制导系统的研究。也就是“火蜂计划”和反舰导弹开发完全分开,各由二所和三所负责。

1969年9月4日,在高雄大林埔空军靶场进行第二次“零长度”发射岸上试验,演习代号“火蜂三号”;目的是测试改进后的助推器和发射装置性能,并试验以喷嘴倾斜方法控制机体旋转的效果。原计划发射4架靶机,因第1、2架靶机发射情况良好,试验成功,另2架即予以保留作舰上发射试验。

同年9月24日,在“泰山”号火炮运输舰上实施第3次“零长度”发射试验,也是第1次在舰上发射,共发射2架次靶机。第1架靶机发射和飞行情况良好,并制导至陆上降落;第2架靶机发射后,降落伞即弹出而落海。海军在这次发射试验也邀请美军顾问团派人参观,对舰上发射靶机以加强舰艇对空射击训练甚为赞许。

1970年1月29日,在“太康”号护航驱逐舰上实施了第4次“零长度”发射及第2次舰上发射试验,共发射2架靶机,第2架靶机且在空中盘旋约20分钟,全舰各炮追瞄,实施对空射击训练。

制导系统研究

完成首次“火蜂计划”海上施放及射击演习后,海军总部开发室在1968年7月曾指出,OQ-19靶机超视距(27~37公里)的制导系统应想办法解决。由于制导系统较为复杂,牵涉问题较多且较困难,所需时间亦较长,研究工作除与“中科院”合作,尚需觅取机会与“友邦”公私机构接洽,搜集资料,采购器材或技术合作。但“火蜂计划”是在发展攻击性武器,台军暗想照美国的军援政策肯定不予支援,所以在研制阶段应尽量不让美军顾问获悉。所以“火蜂计划”中的远距离制导系统,不能找美商提供,应接洽其他发达工业国办理。当时台湾海军总部开发室找上了日本三井株式会社台北支店合作。

台湾“国防部”在1970年下令“火蜂计划”第三阶段的制导系统研究应配合正在推进中的“精装一号”项目,该项目是由台湾“国防部”与以色列飞机工业公司(IAI)合作,内容是为台湾海军舰艇配备IAI研制的“迦伯列”-1反舰导弹和射击指挥系统。当时“精装一号”项目已进展到“国防部”派员赴以色列洽谈技术合作,海军建议“国防部”应考虑筹建工厂或就现有岛内工厂选择一家重点培植,以便“中科院”完成制导系统设计后即行制造。于是乎,由于台湾“国防部”移情别恋,“火蜂计划”第四阶段——导弹自制研究遂告终止,取而代之的便是“迦伯列”-1导弹的岛内翻版——“雄蜂”。

客观而言,作为螺旋桨靶机,OQ-19时速只有110公里,连台湾海军都怕在对空射击训练时将其击毁,造成训练成本大增,加上该机体积小、载荷限制大,并不适合改装成反舰武器。严格说来,“火蜂计划”只能算是概念性验证计划,因此在舰上发射靶机的“零长度”发射试验验证完后就结束并不令人意外。但“火蜂计划”为“中科院”日后将大型靶机改为远程反舰导弹的构想埋下种子,即下文要提到的“中流计划”。

“无人神风自杀机”

上文曾提到美国海军曾在1968年研究将“火蜂”靶机改成反舰导弹,就在同年4月4日,台湾陆军在淡水基地举行“神箭八号”演习,发射了“奈基”和“霍克”地空导弹,也首次采用“火蜂”靶机,不过当时的“火蜂”靶机是由美国陆军提供的,“神箭八号”演习堪称“火蜂”靶机首次在远东地区使用。

1971年,“中科院”开始利用以色列技术发展自己的“雄蜂”反舰导弹,不过并未完全停止将靶机改造成反舰导弹的研究。1974年,“中科院”在雷达寻的器研制方面取得进展,并将寻的器与制导控制系统结合,进行了多次成功的测试。当时,台湾军方也陆续从美国获得“火蜂”、MQM-107B等大型遥控靶机。

曾在1968~1975年“雄蜂”反舰导弹研制初期向“中科院”提供过协助的美国波音公司防务系统分部高级主管,毕业于麻省理工学院航空工程系的华裔博士林骅非常支持“中科院”的靶机改反舰导弹的设想。他在1975年1月3日与“中科院”研制人员开会时,提出改善导弹命中误差的建议,使“中科院”将靶机改成反舰导弹的信心大增。1978年,“中科院”向台湾“国防部”提出“中流计划”建案申请,针对系统工程、航空、电机、模拟等方面进行了详细的系统分析,并承诺在5个月内完成“中流计划”的建案可行性报告。1979年1月9日,台军“参谋总长”宋长志视察“中科院”后,同意利用靶机发展为射程150公里反舰导弹的“中流计划”,于是在2月28日的军事会谈上,台湾“总统”蒋经国批准实施该项目,并要求“中科院”达到100%自制,且将计划时间由4年缩短为3年。“中流计划”也因此列入“中科院”“1981~1985年度研究发展(军品)项目计划”。韩光渭在回忆录中透露,中流导弹采用遥控靶机的外观设计,形同“无人神风自杀机”,可以轻易达到上百公里的射程。由于射程已超出视距,因此末段导向就必须使用主动制导,即在弹头上装一部主动雷达寻的器,导弹“发射后不用管”,自己寻找目标。

“中流计划”于1979年3月1日启动后,由张延熙博士担任主持人,宋真尧担任总工程师,王伯群担任制导控制系统负责人,以既有的涡轮发动机靶机为平台,配合自行研制的“导向制导控制系统”。当时“中流计划”因要引进反电波和主动导向技术,急需600万美元,宋长志还指示“国防部”联五计划次长室协调主审计局筹款,可见军方重视的程度。据档案显示,“中流计划”中的靶机测绘仿制和发动机生产由台湾空军的航空发展中心(今汉翔公司)负责,控制制导导向系统和弹头则由“中科院”负责。经实验室模拟飞行及多次飞行测试,以靶机为基础发展的中流导弹终于在34个月后的1981年12月“擎天五号”演习中命中靶舰的测试,当时中流导弹沿用的靶机是仿自美国比奇公司MQM-107B的遥控靶机,时速为956公里。

被“弃保”的方案

在1982年4月1日举行的第九次作战会报中,新任台军“参谋总长”郝柏村指示,中流系统可先生产4套(不含试验品1套),规划部署在东引、金门、澎湖和台北富贵角至金山一带沿海山地。郝柏村还指示,中流导弹任务不只是反舰,还要有攻陆能力,尤其是能够打击大陆东南沿海的解放军雷达站。值得注意的是,郝柏村提到的中流导弹攻陆能力,主要是集成“中科院”之前实施“千元案”项目中获得的专业图像识别能力,通常图像识别是用于巡航导弹的地形匹配制导系统上,即将巡航导弹飞行经过的地形和导弹计算机内数据库资料作快速比对,以修正飞行路线,这显然是暗示中流导弹已具有某些巡航导弹的雏型。

郝柏村曾在“八年参谋总长日记”一书中提到,有一次“中科院”代院长黄孝宗求见郝柏村,建议将“千元案”与“中流计划”合并发展,理由是“中科院”既有冲压发动机和涡喷发动机的研制能力,又有图像识别技术,大致具备发展战略性远程导弹的潜力,但这一设想事涉敏感,不宜与外商合作。但郝柏村在现场未做出任何积极的回应。

1982年9月29日,郝柏村到“中科院”九鹏基地视察“中流计划”进展,这就是后来有名的“擎天七号”演习(9月29日至30日),结果当天试射2枚中流导弹都未能命中靶舰。韩光渭在回忆录中提到,由于两天内连发数枚导弹都失败了,两位“中科院”负责干部竞公开翻脸大吵,令“国防部”将领们为之侧目。不过据“八年参谋总长日记”叙述,郝柏村在试射失败后还安慰“中科院”科研人员试射失败难免,唯有不怕失败才能成功,只要找出失败原因就是成功。

据事后排查,中流导弹未能命中靶舰,可能是主动雷达寻的器尚不成熟,技术瓶颈迟迟不能突破,再加上受其他军事投资的“挤出效应”影响,最后只好喊停。“中流计划”正式终止是在1983年2月8日第八十四次军事会谈上,蒋经国在听完“中科院”有关“国军武器系统中程发展构想”的报告后做出决定,要求“中科院”优先发展“天弓”甲/乙型地空导弹(即后来服役的“天弓”-1和“天弓”-2导弹)、“安翔计划”(即IDF战斗机及其相关航电、发动机和武器研制计划)、改良“雄蜂”(“雄风”-1)反舰导弹等,“中流计划”则因技术不成熟而落选。后来在5月18日举行的“擎天九号”演习中,中流导弹虽然顺利中靶,但仍不能改变高层的态度。

虽然“中流计划”确定终止,不过研制人员仍决定进行“实验室战备”,将手头现有材料组装出10枚导弹。台湾“国防部”曾指责“余款续用有失允当”,所幸“中科院”代院长黄孝宗、副院长刘曙唏等人坚称一旦遭遇“国防不时之需”,中流导弹能对敌有“奇袭之效”,所以才保住这批导弹。直到1992年“雄风”-2反舰导弹服役,中流导弹才正式退役解体。

“中流计划”虽然半途夭折,但对台军武器研制仍有一定的技术促进,其中就包括“中科院”与台湾空军航发中心介寿二厂合作实施的“介山计划”(后改称“自力计划”),即从以色列引进技术研制供中流导弹使用的小型涡喷发动机,这就是台湾媒体曾经提到的“S发动机”,该技术后来都应用于“雄风”-2反舰导弹身上。由于“介山计划”涉及台湾与以色列的军事合作,也曾引起当时与台湾有“邦交”的沙特阿拉伯的注意。1982年9月12日,时任台湾“外交次长”的钱复就跟郝柏村讲到,沙特很关注台以合作的“介山计划”,沙特驻台“武官”谢巴尼上校专门搜集相关情报,提醒郝柏村注意。

S发动机主要借鉴了以色列控股的法国BetShemeshEngines公司(注)生产的Sorek4型涡喷发动机的技术,这是一种设计简洁的小型涡喷发动机,具有数字电子控制系统,推力367公斤,最大飞行高度1.1万米,速度0.9马赫,净重72公斤,长108.2厘米(不含尾管),最大直径33厘米,后来“中科院”投资生产了200台S发动机,用于“雄风”-2反舰导弹投产。1993年11月17日,“中科院”三所(电子所)遥控组团队将S发动机与1架MQM-107B靶机结合,在九鹏基地进行了飞行试验,证明“中科院”拥有自制小型涡喷发动机的能力。韩光渭在回忆录中指出,由于当天仅测试相关数据,因此“只”飞了200公里,如果满载燃油,航程是好几倍,“明眼人一看就知道可以干什么,S发动机立刻变成宝贝”。正是在S发动机的基础上,2004年,“中科院”航研所开发出代号“鲲鹏”的涡喷发动机,除用于“雄风”-2E巡航导弹,也用在供台军IDF战斗机携带的“万剑”视距外攻击武器身上。

尾声

就现代战场环境而言,将靶机改成反舰导弹的效益值得怀疑,因为这种像小飞机似的遥控靶机虽然速度可达0.9马赫,与一般亚音速反舰导弹差不多,但机体大又不灵活,很容易被敌舰雷达事先预知,容易被击落。由于体积庞大,无法从舰上发射,只能岸基部署,机翼若不能收折,储存更是麻烦。所以,无论“火蜂计划”还是“中流计划”只能算是台湾“雄风”系列反舰导弹研制成功前的过渡产品。

当然,“火蜂计划”和“中流计划”也在一定程度上训练了台湾导弹专业人才,甚至为台湾发展巡航导弹打下一定基础。因此对于这一段历史,我们不应将其忽略。

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