冷战年代的英格兰长弓——小记“蓝钢”导弹

万磁王

作者：李昭辉
来自空军之翼

背景概述
　　在古老的中世纪，来自诺曼底的征服者们在踏上英伦三岛的土地之后，便规定臣服的盎格鲁-撒克逊人不得拥有长剑、战锤等“骑士的装备”，但弓箭不在禁止之列。于是，英格兰人便纷纷拿起了这种“合法”的武器，并最终让偏居海岛、经常处于数量劣势的英格兰长弓手成了中世纪晚期欧洲一支令人生畏的力量。在1415年的阿金库尔战役中，英军在亨利五世的率领下以少胜多，击溃法军大批由贵族组成的精锐部队，凭借的就是约五千名训练有素的长弓手。无独有偶，在冷战年代，英国人也研制了一款堪称是热兵器时代长弓的装备，这就是本文的主角——阿芙罗公司研制的“蓝钢”（Blue  Steel）导弹。这款导弹是英国研制的一种空射型核导弹，采用液体燃料发动机，具备防区外打击能力，能够在苏联地空导弹的射程之外发起攻击。毫不夸张地说，其堪称是后来出现的一系列空射巡航导弹的“鼻祖”之一；而这款英伦空中长弓的诞生，则要从英国对苏联的核反击想定说起……

“蓝钢”导弹正面视图

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　　二战结束后，英国皇家空军先后装备了三种远程喷气式战略轰炸机，分别是维克斯公司的“勇士”（Valiant）、汉德利•佩奇公司的“胜利者”（Victor）和阿芙罗公司的“火神”（Vulcan）。这三种轰炸机的名字都以字母“V”开头，因此也被称为“V字头”轰炸机。在皇家空军的战略考量中，这三款轰炸机应当是能够发动核攻击的战略轰炸机，自然而然的，受这三款轰炸机威胁的敌对国家也将尽力保卫自己的城市。换句话说，苏东集团的各大城市将得到地对空制导武器的保护——类似于同一时期英国人基于同一目的而研发的“警犬”（Bloodhound）地对空导弹，因为在20世纪50年代初，人们普遍认为各种核威胁均来自高空突防（可能是超音速）的飞机。“警犬”是一款雷达制导导弹，使用冲压式喷气发动机，射程可达80千米。有一段时期，甚至有人提议为“警犬”配备核战斗部，因为当时防空武器的命中率不是太高，采用核战斗部可以增加对所要拦截的目标的杀伤概率。来自苏联方面的核威胁也意味着随时需要发起反击，但英国空军参谋部认为，大约从1960年起，“V字头”轰炸机将无法突破莫斯科的防空系统，因此需要展开后续研发工作。

英国研制的“警犬”地对空导弹

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　　既然已经明确了要发动反击，那么接下来的问题便是，从1960年起，该如何把核炸弹扔到莫斯科。在20世纪50年代初期，弹道导弹还在襁褓之中，因此自然不可能作为一种选择。而且，英国在打造“V字头”轰炸机部队方面耗资巨大，因此任何拓展这些轰炸机用途的想法都会受到欢迎。于是，研制一种“飞行炸弹”的想法便粉墨登场了。这种想法最初出现在二战结束后不久，当时英国人主要致力于研制一套绰号为“蓝野猪”（Blue  Boar）的武器系统，这是一种采用电视制导的滑翔炸弹。然而，事实证明“蓝野猪”的作战效能较为有限，于是英国人转而开始考虑射程更远的有动力武器系统。这并不是类似V1那样制导能力低劣的“嗡嗡炸弹”，而是能够以较高的精度投掷战斗部的武器系统。不过，从严格意义上来说，这也不是类似后来“战斧”那样的巡航导弹，因为远程制导技术、地形跟踪雷达和卫星导航技术在当时还不存在。相反，这是一种使用惯性制导的导弹，可以在相对较短的射程内保证足够的精度。导弹将从飞机上释放，然后爬升到相当高的高度，以约2马赫的速度巡航，最终俯冲扑向目标。

“火神”轰炸机发射“蓝钢”导弹想象图

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早期的研究工作
　　单从理论上看，这种导弹一切都很好，但实践起来却是另外一回事。20世纪50年代初，英国人还在为研制首颗氢弹而绞尽脑汁（他们直到1957年才首次进行了氢弹爆炸试验），因此很难估计未来将携带的有效载荷（战斗部）的大小和重量。如何实现较高精度的惯性导航也不乐观。正如美国人在“蛇鲨”（Snark）、“斗牛士”（Matador）和“天狮星”（Regulus）等导弹上遇到的问题一样，在相当长的距离内保证导弹的自主飞行是一个相当棘手的难题，这也是未来的“蓝钢”导弹将射程定为100海里（185.2千米）的原因之一。此外，当时巡航导弹面临的另一大问题是它们在敌人的防空力量面前较为脆弱，除非以非常低的高度飞行，但这在20世纪50年代初是不可能实现的。因此，英国军方决心走高空高速突防的路线，他们最终提出的第1132号作战需求规定，新导弹需要在7万英尺（约2.1万米）或更高的高度以2.5马赫的速度飞行。饶是如此，在20世纪50年代初，对人类而言，超音速飞行仍是一片充满未知的领域，对飞行器进行超音速风洞测试也非常困难。此外，在较高的速度下，由于与空气摩擦产热，飞行器的蒙皮将急剧升温，显然高温下易软化的铝合金结构是不宜再采用了（这也是“协和”一类的飞机将速度限制在2.2马赫的原因之一），当时唯一可用的替代品是不锈钢，但特种不锈钢处理起来丝毫不比铝合金简单，这是一片更加未知的领域。

“火神”轰炸机机身下的“蓝钢”导弹

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　　面对上述问题，最终，英国供应部（Ministry of  Supply）在1954年11月5日提出了一份备忘录，备忘录中称：“目前的估计是，到1960年时，对‘V字头’轰炸机而言，从中程防空制导武器系统上空飞过是非常危险的，接近到距目标50英里（约80千米）的距离内也是非常危险的。因此，要求尽最大可能在1960至1965年间开始使用首批‘飞行炸弹’。预计到1960年可以生产出首批聚变核弹头，而且普遍的看法是，‘飞行炸弹’在设计上应该用来携带这种弹头。”
　　英国在这一时期的部分文件指出，在某些方面，“飞行炸弹”项目几乎相当于研制一架战斗机，它虽然不会安装有人驾驶飞机的某些仪器，但肯定要采用全新的空气动力学设计，并且将自动驾驶仪与惯性导航设备整合到一起，以代替人类飞行员。1954年11月的另一份备忘录中写道：“单就需要提供的设备而言，这种炸弹无疑比战斗机要简单得多。另一方面，与目前的飞行速度区间相比，这款炸弹提高到了2马赫以上，这是一个巨大的进步。此外，我们可以预期，为了进行射击试验，需要制造多枚测试样弹，这将延长研制时间。”从“蓝钢”导弹后来的研制历程来看，这一“预测”可谓是相当准确！

“蓝钢”导弹的体积非常庞大，与SR.53火箭动力截击机相当，需要一辆卡车来运输，一般的小型飞机根本无法携带

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　　有鉴于此，1954年9月，相关部门向研制“V字头”轰炸机的公司发去了一封函件，其中附上了可能的导弹数据。到目前为止，有关这款导弹的设计还没有任何关于细节方面的考虑，而且有多达6种不同的可能方案正在考虑之中。在这些方案中，有的为导弹配备了冲压式喷气发动机和固体燃料助推火箭，还有的要求配备液体燃料火箭发动机。收到函件后，研制“V字头”轰炸机的公司开始考虑该如何让轰炸机挂载该型导弹。

挂载“蓝钢”导弹的“胜利者”轰炸机

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危机初现
　　维克斯-阿姆斯壮公司是“勇士”轰炸机的研制方，该公司一开始就对这份合同表示出了极高的兴趣，但最终，在1955年年初，尽管存在疑虑，这份合同还是被授予了阿芙罗公司，并将导弹项目正式命名为“蓝钢”。对一个时间要求颇为紧迫的项目而言，授予一家缺少准备的公司，而不是授予一家意向满满的公司无疑为将来的拖延埋下了伏笔。当时有人评论说，此时英国的采购政策存在严重缺陷：在很多类似的武器研发项目中，共有三个部门搅和了进来——供应部、航空部和国防部，其中就包括这个“飞行炸弹”项目。后来，国防部常务秘书弗兰克•库珀（Frank  Cooper）爵士在提到有关TSR.2飞机的采购政策时还专门举了“蓝钢”导弹的例子，他这样说道：
　　“毫无疑问，与供应部和航空部之间的关系正变得越来越糟，这种不良关系越来越多地弥漫到了整个国防部之中。各部之间的分歧由来已久，根本原因在于缺乏信任，特别是在航空部收到的情报方面。信任始终是缺失的，因为在作为用户的航空部和作为供货商的工业界之间还横跨了一个采购部（Procurement  Ministry）。更糟糕的是，似乎没有任何东西能够以合适的价格在正确的时间获得，更不用说达到理想的性能了。供应部从航空部手中收回生产成本，但研发费用成本却不予收回，这种财务安排加剧了信任的缺乏。这样一来，供应部在评估这款导弹的性能和价值时就没有一个明确的目标。”
　　“预期服役日期的持续拖延也加剧了普遍的沮丧气氛。所有的变化都是朝着错误的方向进行的，而且很令人痛苦。拖延也导致供应部、航空部以及工业界之间的信任度不断下降。”
　　关于未来的“蓝钢”导弹，可以说，在其研发过程中，选择承包商不是基于他们的专业知识，而是基于“其他方面”，这进一步加剧了恶化的态势。事实上，供应部的现存资料中根本没有给出选择阿芙罗公司作为研制方的真正理由——要知道，该公司缺少研发制导武器的专业知识，并且不得不为此专门成立了一个特别部门，由弗朗西斯（R.  H.  Francis）领导，此人之前在英国皇家航空研究院（R.A.E）工作过。弗朗西斯的行事风格更像是某个慢吞吞的政府部门官僚，而不像是充满紧迫感的商业公司的做派。然而，他将要从事的却是一个时间要求非常紧迫的国防科研项目。

正在进行维护检测的“蓝钢”导弹

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　　与此同时，阿芙罗公司的研制时间表也开始“脱轨”：他们没有研发制导武器的经验，因此新成立的设计部门一切都要从头开始。好不容易建立了一支设计团队后，他们先提出了一项初始设计，然后用1/8的缩比模型测试了空气动力学性能，又升级成2/5的缩比模型进行测试。这些模型还在皇家航空研究院用固体燃料助推器进行了测试，测试场在威尔士的阿伯珀斯（Aberporth）。之后，又测试了由轻质合金（而不是不锈钢）制成的测试模型。全尺寸样弹的测试工作是在南澳大利亚州北部的乌美拉（Woomera）沙漠测试场进行的。由于后一测试必须准备特别改装的“勇士”轰炸机，因此导致项目进一步拖延。虽然“勇士”轰炸机最终并未被正式用来挂载这款作战武器，但它们还是被用在了早期测试工作之中。阿芙罗公司打算制造和测试名为“W100”的导弹，这是一种有效的测试原型，但不是最终的设计。

挂载“蓝钢”导弹的“勇士”轰炸机

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　　测试期间出现了各种各样的问题：由德•哈维兰公司制造的辅助动力装置问题特别严重，因为该装置使用高挥发性双氧水（H. T.  P），然后用催化分解产生的气体驱动涡轮机，涡轮机再驱动发电机。燃料的晃动也引发了问题——导弹在爬升、水平飞行然后进入最后阶段的俯冲时会经历一系列剧烈机动。实际上，直到1960年4月，也就是导弹按计划应当入役的那一年，才在乌美拉测试场发射了首批三枚W100样弹，而且每次发射都没有完全达成发射计划的预期目标。“蓝钢”导弹项目管理委员会在第二次会议的记录中写道，在谈到飞行测试的延误时，阿芙罗公司“在阿伯珀斯的测试记录令人沮丧”。首枚接近最终定型版本的样弹直到1962年才成功地进行了飞行。

“蓝钢”导弹的后部特写，能够看到发动机的尾喷口

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　　鉴于存在以上种种问题，皇家航空研究院被要求评估阿芙罗公司在研发工作中的表现，并成立了一系列研究小组。1960年12月，针对公司工作的有效性提出了一份评估，称导弹的设计“足够好”，但“工程标准在很多方面都很差，对可靠性研究的重视程度太低”。尽管如此，评估最后却认为导弹的最终版本——尽管已经超期——会更加可靠。
　　除了弹体结构问题，斯佩里（Sperry）公司提供的惯性制导和自动驾驶装置也出现了一系列新挑战。尽管存在困难（特别是陀螺仪），但制导系统还是及时研制完成并进行了试验。用今天的眼光看当时的电子设备恐怕会让人大跌眼镜：制导系统中所有的电子元件都是晶体管，甚至是电子管！这又导致了高功耗和相关的散热问题。

博物馆中展示的“蓝钢”导弹，可见其部分内部结构