“海弗甜甜圈”──越战期间美国秘密测试米格-21的故事

万磁王

作者：约翰•洛伊（John  Lowery）
原载：2010年6月份美国《空军》杂志（AIR FORCE  Magazine）
翻译：李昭辉  
来自空翼

　　译者注：本文原文发表在2010年6月份出版的美国《空军》杂志（AIR FORCE  Magazine）上，原作者是约翰•洛伊（John  Lowery）。约翰•洛伊曾是美国空军一名经验丰富的战斗机飞行员和自由撰稿人，也是一位作家，他已经写了五本有关飞行器性能和航空安全的书。
　　“1966年，以色列人得到了一架米格-21战斗机。从这架秘密得到的米格-21身上，以色列空军和美国空军都获益良多。”

以色列人通过秘密手段得到的那架米格-21战斗机正在内华达州的沙漠上空低速飞行

背景概述
　　1966年8月16日，伊拉克空军列德夫•穆尼尔上尉（Capt. Munir  Redfa）驾驶着一架米格-21喷气式战斗机叛逃以色列。在当时，米格-21是苏联最先进的一款飞机，也是苏俄航空工业的骄傲。很快，这起由以色列政府策划的叛逃事件就给了以色列和美国两国接触有关苏制一线战斗机的性能情报的机会──在未来的岁月中，这两个国家在战争中都将会直接面对这款苏制一线战斗机的挑战。

被以色列策反的伊拉克飞行员列德夫•穆尼尔上尉，右为他1998年的照片

　　这款叛逃的米格-21在北约组织中的绰号是“鱼窝-E”，这款能飞到2倍音速的战斗机给以色列维持其空中优势的能力造成了严重的挑战──而且这款飞机还是掌握在以色列最危险、关系也最紧张的邻居的手中。在敌人空军的作战序列中，以色列人直接面对的敌军空军兵力包括叙利亚的18架“鱼窝”、伊拉克的10架“鱼窝”和埃及的34架“鱼窝”。
　　在当时，以色列空军没有一款能够与米格-21相匹敌的战机──以色列空军当时装备的是速度较慢的法国制造的“秃鹰”（Vautour）战斗机和“幻影  ⅢC”（Mirage  ⅢC）战斗机。由于美国国会对以色列人实施了为期20年的武器禁运政策，因此以色列人无法获得当时现代化的美制战斗机，例如洛克希德公司的F-104“星战士”，更不用说更新式的麦克唐纳飞机公司的F-4“鬼怪”式战斗机了。
　　按照以色列总理列维•艾希科尔（Levi  Eshkol）的命令，以色列顶级机密的情报机构“摩萨德”（Mossad）精心策划了一场针对伊拉克飞行员的叛逃事件。据报道，摩萨德特工之所以选中了列德夫•穆尼尔是因为后者由于自身的基督教信仰而在普遍信伊斯兰的伊拉克军队中晋升无望。
　　除此之外，摩萨德特工还了解到，在美国完成了相关的军事训练课程后，列德夫对西方的生活变得非常向往。
　　在那个决定了他今后命运的早晨，列德夫上尉在飞行训练中调转了机头，踏上了叛逃之路。列德夫上尉的那架米格-21当时挂载了一具容量为108加仑（约409升）的副油箱，这可以保证他拥有足够的燃油以飞完前往以色列的560英里（约900千米）的航程。
　　在爬升到30000英尺（约9144米）的高空后，列德夫上尉毫无阻碍地离开了伊拉克的领空，但在进入约旦领空后，他遭到了两架皇家约旦空军的霍克“猎人”式战斗机的拦截，这两架约旦空军的战斗机曾试图与列德夫上尉取得无线电联络。
　　尽管皇家约旦空军的飞行员并未从列德夫上尉那里收到回复，但他们仍旧没有阻止列德夫上尉一路向西飞，这大概是因为他飞机上喷绘着伊拉克空军的徽章的缘故吧。
　　就像预先安排的那样，列德夫上尉在以色列边境地区与两架以色列空军的“幻影 Ⅲ”战斗机汇合，然后在以色列飞行员的护航下安全地降落。

列德夫•穆尼尔上尉的米格-21F-13 534号

万磁王

　　据《以色列新闻》在事后刊登的一篇报道称，在列德夫上尉的协助下，以色列试飞员丹尼•夏皮拉（Dani  Shapira）开始对这架米格-21进行了详细的评估试飞。

丹尼•夏皮拉后来成为IAI公司的首席试飞员

　　在以色列国内完成了测试之后，这架飞机被转移到了美国政府下属的内华达州的一处秘密航空基地，也就是通常所谓的“51区”或“格鲁姆湖飞行试验中心”。这片区域是能够以3倍音速巡航的SR-71“黑鸟”战略侦察机和F-117隐身战斗机的诞生地，也正是在这片区域，美国空军终于有机会对米格-21进行一番仔细的考察。

停放在美国格鲁姆（Groom）湖飞行试验中心的那架米格-21

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　　在被重新编号为YF-110后，对这架“鱼窝”的测试和评估项目被赋予了“海弗甜甜圈”（Have Doughnut）的代号。
　　由于当时米格-21正在越南上空与美军战机对抗，因此美国的分析师们急于确定这款米格战斗机的性能且将其与特定的美国飞机相比较，并制定出防御和进攻机动的战术。“海弗甜甜圈”测试计划的目标是评估这款飞机作为一种昼间战斗-截击机的效能，同时评估它的“第二角色”──对地攻击时的效能。

放下起落架低速飞行的米格-21

万磁王

美国国防部情报局发现了什么？
尽管米格-21的武备足以使其担负起成为一架截击机的职责，但美国的分析人员发现，“鱼窝”座舱的视野非常糟糕。
　　美国国防部情报局（DIA）的一份解密报告中这样写道：“当在追踪目标时进行3G机动过程中，航炮的跟踪指示标志会从风挡玻璃的底部偏移出来。”作为一款典型的三角翼飞机，米格-21在高G转弯期间的空速下降是非常严重的（译者注：三角翼在飞机转弯时会提供较大的升力，但也会产生极高的阻力，从而使得米格-21在转弯时会迅速消耗能量，再加上开加力后仍不足以补充动能，时间一久其能量将迅速损耗而无法维持速度，导致米格-21的“持续”转弯性能不良）。尽管如此，这种速降会减小米格-21的转弯半径，而且与相应的美国战斗机相比，米格-21转弯时的G数可以以较慢的速度维持。显然，在转弯咬尾的战斗中，这给了“鱼窝”以战术上的优势。

一位试飞员正在仔细地进行起飞前的检查工作。这些试飞员的任务是评估这架米格-21与美制战斗机相比其效能如何

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　　美国国防部情报局（DIA）通过评估确定了米格-21在空气动力学方面所受到的几个主要的限制。具体包括：
　　当飞机的速度超过685英里/小时（约306米/秒）时，让米格-21进行俯仰运动的杆力将变得出乎意料地沉重。
　　在15000英尺（约4572米）以下的空中，当飞机的速度接近685英里/小时（约306米/秒）或者说马赫数指示器显示的空速接近0.98马赫时，机体会发生剧烈的抖动。
　　发动机从怠速加速到全功率状态的军用推力的过程极为缓慢。
　　遭遇湍流后飞机的方向稳定性很差。

低空飞行中的米格-21

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　　在高速飞行时沉重的俯仰力矩限制了飞行员从俯冲攻击或机动飞行中恢复平飞的能力，特别是在进入或脱离战场空域的过程中。无疑，这是为了防止飞行员在攻击目标完毕后向上拉起时出现过载问题。然而，对于米格-21这样一架兼负战斗轰炸任务的飞机而言，上述设计使得“高俯仰率难以或不可能实现”。因此，美国的分析师们确定，米格-21在俯冲轰炸、扫射或发射空对地火箭弹后恢复水平飞行是有问题的。
　　美国人得到的最重要的发现之一是，在15000英尺（约4572米）以下的空中，米格-21居然无法进行超音速飞行！在低空，严重的机体抖动可以轻松地阻止“鱼窝”的空速超过685英里/小时（约306米/秒）或0.98马赫。这一空速方面的限制是米格-21在设计上一大可资利用的缺陷。
　　后来，在越南战争中，美军的F-105D和F-4战机通常以633英里/小时（约283米/秒）的速度接近空中目标，然后以702英里/小时（约314米/秒）的速度迅速与目标脱离接触──后者通常已经超过音速了。
　　在20世纪50年代期间，发动机加速慢也是美制喷气式发动机的一大特征性缺陷，但美国人在这一时期修正了这一缺陷。米格-21的发动机从技术上来讲落后于同时代的美国发动机，因此其从怠速加速到全功率状态的军用推力需要14秒钟的时间，而且在这一过程中发动机还有发生停车的危险──这可能导致高压压气机失速和发动机过热。
　　美国人发现的米格-21在设计上的另一个可资利用的缺陷是：“鱼窝”一旦打开加力后燃器后就会暴露飞机的位置，因为该机在开加力接敌或退出战斗时，未能完全燃烧的燃料会形成白色的烟雾。不过，对美军飞行员来说，这不过是一点小小的安慰罢了，因为米格-21的飞行员同样可以通过美国战斗机开加力留下的尾流烟迹而目视捕获到其空中目标所在的位置──在进行空中格斗时，双方的战斗机几乎是同时打开加力的。
　　对米格-21这款昼间目视条件下的战斗-截击机而言，一个特有的缺陷是其前后方的视野非常糟糕。通过航炮瞄准器前方的视野由于受到防弹玻璃板和风挡玻璃这对组合的限制而变得很差。同时，后方50度范围内的视野由于受到飞行员头部上方的保护性座椅挡板和机翼和机身结构的狭窄设计的阻碍而非常受影响。
　　对米格-21这款扮演着“点防空”角色的截击机而言，其基本的武器包括一门30毫米口径的航炮（备弹60发）和两枚AA-2“环礁”（Atoll）热寻的制导的空对空导弹。

这架米格-21已经放下了襟翼和起落架，正在进场准备降落。照片摄于在内华达测试期间

　　苏联的“环礁”空空导弹是美国研制的AIM-9“响尾蛇”导弹的苏联翻版。冷战初期，在中国大陆沿海地区的一次空战中，一位中国台湾国民党空军的F-86F战斗机的飞行员向一架米格-17战斗机发射了一枚“响尾蛇”，但这枚AIM-9没有爆炸，而是“留在”了米格-17的机身中（译者注：具体情况是，1958年的金门炮战期间，中国大陆和中国台湾也爆发了激烈的空战，1958年9月24日的温州空战中，“台军”发射了多枚“响尾蛇”空空导弹，解放军飞行员王自重驾驶的战机被击落，但有一枚“响尾蛇”导弹未爆炸，后来这枚“响尾蛇”导弹的残骸被中国大陆军民搜获）。通过逆向工程方法，苏联人复制了“响尾蛇”，并将其作为米格-21和其他苏制战斗机的标准空空导弹。

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毫无防备的受害者
在扮演空对地攻击角色时，米格-21可以使用其30毫米口径的航炮，还能够挂载两部火箭发射巢，总共可以容纳32枚57毫米口径的航空火箭弹（弹翼可折叠）。
　　米格-21的航炮对坦克而言是具有潜在的致命性的。然而，在扫射时，国防部情报局的分析人员发现其航炮在开火期间存在相当大的抖动现象（航炮瞄准具）。飞机在低空的高密度空气中高速飞行时的稳定性也被认为是不能令人满意的。
　　值得注意的是，当时美国已经深深地卷入了越南战争，在苏联的支持下，北越空军的指挥官们围绕着“鱼窝”的种种缺陷进行了非常有效的规划。他们从不会贸然派出他们的战斗机，除非有成功的攻击机会并且在攻击之后能顺利地脱身。事实上，在北越空军所有的战果中，有80％的受害者在被击落之前并不知道他们受到了攻击。
　　正如美国空军针对越南空战而开展的“红男爵”（Red  Baron）研究所确认的那样，在美国能够对越南北方实现有效的雷达覆盖之前，空中格斗的赢家通常是从具有几乎无与伦比的优势的位置发起战斗的一方。
　　有代表性的是，国防部情报局发现，米格-21的战法是“在地面雷达站的引导下进入目标后半球进行高速、单程的攻击”，而且一般从目标航迹的横截面上进行拦截。

正在滚转中的米格-21

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　　例如，当美国战斗机轰炸河内北部的目标（例如保罗•杜梅大桥）时，敌人的米格-21将由地面控制站的拦截雷达从中国空域引导到F-4“鬼怪”后方的位置。当F-4战斗机离开其护航目标并拉起机头准备空战时，米格-21就会发射“环礁”空空导弹并迅速返回政治上不可进入的中国领空上空。美国空军称呼这类袭击为“漏洞”（blow-through）。
　　在高空，“鱼窝”较小的尺寸使得它很难被目视搜索发现，抑或是在机动中难以被持续地目视跟踪。在迎头或是尾追攻击中，其微小的轮廓也使它难以在雷达上被捕获到。一个使美军追求空中优势的努力严重复杂化的事实是：北越的机场、飞机指挥中心和主要的雷达站是被禁止攻击的目标。
　　在20世纪60年代末期，综合以上这种技术优势、战术优势和政治保护的结合，与美军能够击落的米格-21相比，米格-21击落了更多的美制F-4和F-105战斗机。
　　尽管其外形光滑流畅，但米格-21在高空的性能却逊于F-4、F-105D和F-104。“鱼窝”的最大速度是2.05马赫，相比之下，F-4和F-105D都能够飞到约2.14马赫，而F-104在速度方面所受到的唯一的限制是机身表面蒙皮的升温情况──F-104机身表面蒙皮所能耐受的最大飞行速度是2.21马赫。
　　尽管比“鱼窝”更重，但F-4和F-105D在基本设计上都比米格-21要优越。对美制战斗机来说，保持高空速和避免转弯格斗是成功的关键──虽然从空气动力学的角度来看，F-4在垂直爬升中表现得更加优越。
　　“海弗甜甜圈”飞行测试的结果表明，F-4具有“通过利用高G机动时米格-21在空速和空速下降方面受限的特性而在低于15000英尺的格斗中掌握主动”的能力。在视距内的遭遇战中，测试人员给出的建议是在空战机动期间切入米格-21的后方和尽量进行“垂直方向”的战斗。

那架叛逃的米格-21已经在机库中停放了相当长的时间，意在更好地躲避苏联侦察卫星的窥视

万磁王

　　对苏联战斗机而言，其缓慢的发动机加速特性是一个特有的障碍。从怠速到满功率运转之间那14秒钟的加速时间使得米格-21的飞行员难以进行编队飞行，此外，编队机动需要不断张合减速板和快速调节油门，这也是米格-21所很难做到的。
　　从零高度到30000英尺（约9144米）的高空，通过全开军用推力，F-4战斗机在加速性能上可以比米格-21快得多。在15000英尺（约4572米）以下，F-4的优势就更大了，因为在这一高度下“鱼窝”的最高速度只能到亚音速，而F-4可以轻松地加速到“鱼窝”的速度极限之上。在快速机动中──从低空到30000英尺的高空，且全开军用推力──“鬼怪”拥有特别明显的优势。当打开加力后燃器后，F-4在迅速爬升到20000英尺的高空的过程中有微弱的优势。
　　在瞬时的高G数转弯中，米格-21的三角翼使得其瞬时转弯半径优于所有在越南的主要的美国战斗机。为此，参与“海弗甜甜圈”计划的国防部情报局分析师警告美军飞行员不要进行“长时间的机动空战”，也就是俗称的“狗斗”。分析师们建议，飞行员只有在具有初始后半球优势的情况下才应进行攻击。尤其是对F-105“雷公”的飞行员而言，他们专门被建议模仿米格-21的“打了就跑”的战术。

试飞员弗雷德•卡西尔少校（Maj. Fred  Cuthill）进入了“海弗甜甜圈”测试飞机的驾驶舱，在一旁为他提供协助的是杰瑞•拉森少校（Maj. Jerry Larsen）

万磁王

最终结果
给美军飞行员的种种建议最终得到了北越天空中实际交战结果的证实。北越王牌飞行员卢辉超（Luu  Huy Chao）告诉一名前美军F-4战机飞行员拉尔夫•F. 魏特尔汉（Ralph F.  Wetterhahn）说：“美国战斗机比我们的飞得更快：我们不得不强迫他们转弯”，当美国战斗机被迫进入转弯格斗时，他们的速度优势就“不那么重要了”，卢辉超说。“我们只是通过一个适当的角度来切入他们内圈，这时我们的航炮就能发挥作用了。”

在跑道上滑跑的米格-21