從“天使”到“龍夫人”

風(fēng)伊萬

有道是“站得高，看得遠(yuǎn)”，無論氣球、飛艇還是飛機(jī)，載人航空器最初的軍事用途就是居高臨下觀察敵情。當(dāng)二戰(zhàn)硝煙剛剛散盡，東西方就陷入冷戰(zhàn)對(duì)立。隨著蘇聯(lián)成功試爆原子彈、加緊發(fā)展轟炸機(jī)和導(dǎo)彈等遠(yuǎn)程武器，以“自由世界”保護(hù)者自居的美國人急切地想要知道“鐵幕”另一邊究竟隱藏著多少威脅。U-2高空偵察機(jī)由此應(yīng)運(yùn)而生，長(zhǎng)期充當(dāng)著山姆大叔窺探世界的“千里眼”。

“臭鼬工廠”飛出“天使”

美國伙同盟友從空中刺探蘇聯(lián)和東歐地區(qū)由來已久，起初還只是派出飛機(jī)在邊境線一帶“打擦邊球”，但搜集到的情報(bào)很有限。為了弄清蘇聯(lián)是否具備對(duì)西方發(fā)起突襲的能力，1948年美國總統(tǒng)杜魯門批準(zhǔn)實(shí)施“越境飛行”（Overflight）偵察活動(dòng)。美軍先后出動(dòng)由B-29、B-45和B-57等轟炸機(jī)改裝而成的偵察機(jī)竄入蘇聯(lián)境內(nèi)的軍事和工業(yè)等重要目標(biāo)上空，然而也屢屢遭到攔截和追擊，機(jī)毀人亡的事件時(shí)有發(fā)生。

在和平時(shí)期侵犯他國領(lǐng)空可是嚴(yán)重違反國際法的行為，但面對(duì)幅員遼闊、防備嚴(yán)密的蘇聯(lián)，越境飛行又勢(shì)在必行。美方只能寄希望于利用技術(shù)優(yōu)勢(shì)，讓偵察機(jī)盡可能不被發(fā)現(xiàn)、不受攔截。1953年初，美國空軍提出了對(duì)新型偵察機(jī)的需求，主要指標(biāo)一是升限不低于2.13萬米，使得蘇聯(lián)的雷達(dá)難以探測(cè)，戰(zhàn)斗機(jī)和防空導(dǎo)彈更是鞭長(zhǎng)莫及；二是任務(wù)半徑能達(dá)到2 778千米，可以飛越蘇聯(lián)腹地。這一代號(hào)“禿鷹”的項(xiàng)目原本是由貝爾、費(fèi)爾柴爾德和馬丁三家飛機(jī)公司進(jìn)行投標(biāo)，不料半路卻殺出個(gè)“程咬金”。

不請(qǐng)自來的競(jìng)爭(zhēng)者就是洛克希德公司的總工程師克拉倫斯·“凱利”·約翰遜，這位航空界的設(shè)計(jì)“大神”在28歲時(shí)就主持研制出著名的P-38戰(zhàn)斗機(jī)。1943年他負(fù)責(zé)美國第一種實(shí)用型噴氣戰(zhàn)斗機(jī)P-80項(xiàng)目時(shí)，在加州伯班克的生產(chǎn)基地內(nèi)組建了精干高效的先進(jìn)開發(fā)工程部門，外號(hào)“臭鼬工廠”，只用了143天時(shí)間就將原型機(jī)送上天空。聽到“禿鷹”的風(fēng)聲時(shí)，約翰遜剛完成F-104戰(zhàn)斗機(jī)的設(shè)計(jì)，原型機(jī)曾飛到1.8萬米的高度。由此，約翰遜設(shè)想他的偵察機(jī)沿用F-104的火箭形機(jī)身，把機(jī)翼翼展增加3倍。同時(shí)為了減輕重量，仍然只安裝一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，取消武器系統(tǒng)、彈射座椅甚至是起落架等裝置，進(jìn)一步提高升限。

然而這個(gè)名為CL-282的設(shè)計(jì)方案一開始并不被看好，美國空軍對(duì)這種非常規(guī)設(shè)計(jì)心存疑慮，更傾向于采用成熟的雙發(fā)機(jī)型。不過約翰遜在空軍部和中央情報(bào)局高層那里找到了支持者，經(jīng)過評(píng)估CL-282被認(rèn)為比其它機(jī)型更具優(yōu)勢(shì)。當(dāng)時(shí)的美國總統(tǒng)艾森豪威爾決定由中情局主導(dǎo)越境飛行活動(dòng)并提供經(jīng)費(fèi)，而約翰遜作出可在8個(gè)月內(nèi)交付樣機(jī)，造出20架只需2 250萬美元的承諾也很有吸引力。于是在1954年底中情局啟動(dòng)了代號(hào)“感光印刷”的秘密計(jì)劃，在空軍的配合下將CL-282付諸實(shí)施。

綠燈一開，約翰遜帶領(lǐng)80多人的“臭鼬”團(tuán)隊(duì)迅速行動(dòng)起來。由于設(shè)計(jì)中的飛機(jī)要飛得如此之高，就獲得了“天使”的雅號(hào)。出于保密原因，“天使”要與洛克希德公司的其它項(xiàng)目分隔開，零部件的制造和采購也得另立名目。為加快進(jìn)度，約翰遜堅(jiān)持讓技術(shù)人員在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)附近辦公，遇到問題可以隨時(shí)溝通和解決，大大提高了工作效率。此外，約翰遜也參與試飛基地的選址和建設(shè)，最終選定了內(nèi)華達(dá)州偏僻而平坦的格魯姆干湖地區(qū)（位于神秘的“51區(qū)”當(dāng)中）。1955年4月在此動(dòng)工興建基礎(chǔ)設(shè)施，7月試飛人員開始入駐，第一架“天使”也隨后空運(yùn)而來。此時(shí)她才被正式定名為U-2，綽號(hào)“龍夫人”（Dragon Lady，源自流行漫畫里神秘而危險(xiǎn)的亞洲女性人物）。U代表的是“通用”機(jī)型，以此掩蓋其真實(shí)用途。

“龍夫人”的真面目

正如約翰遜保證的那樣，U-2按計(jì)劃在1955年8月開始試飛。當(dāng)她完整地出現(xiàn)在跑道上時(shí)，已經(jīng)與當(dāng)初的CL-282明顯不同，幾乎看不出還有F-104的影子。在研制過程中，約翰遜鼓勵(lì)工程師們打破常規(guī)，大膽創(chuàng)新，將以往的技術(shù)規(guī)范視作參考而不是教條，這才打造出在外形和性能上都獨(dú)樹一幟的“龍夫人”。

U-2說來就是一種自帶動(dòng)力的滑翔機(jī)，這樣的設(shè)計(jì)理念其實(shí)也是不得已而為之。由于時(shí)間緊迫，只能采用現(xiàn)有的發(fā)動(dòng)機(jī)。在動(dòng)力尚不夠強(qiáng)勁的條件下要飛得高而且遠(yuǎn)，引入滑翔機(jī)高升力低阻力的特性也就順理成章了。其大展弦比平直機(jī)翼的翼展比機(jī)身還長(zhǎng)9米，在滑翔狀態(tài)下每下降1米可前進(jìn)23米。不過這樣的翼型容易受亂流的影響，因此加裝了強(qiáng)風(fēng)控制系統(tǒng)，通過氣動(dòng)面的自動(dòng)調(diào)整來保持飛行狀態(tài)。同時(shí)，U-2也要像滑翔機(jī)那樣輕盈，機(jī)身以鋁合金為主，僅滿足最低的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求。蒙皮厚度只有0.5～1.6毫米，翼肋、縱梁和加強(qiáng)板等加固件也盡可能減少，機(jī)尾與機(jī)身的連接只用到3個(gè)固定螺栓。這就使得U-2的機(jī)動(dòng)過載只有2.5g，比一般戰(zhàn)斗機(jī)動(dòng)輒6～7g的過載能力要差得多。

U-2起初安裝的是一臺(tái)推力46.7千牛的J57-P-37渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，在高空環(huán)境下容易熄火。不久U-2又換上了特別改進(jìn)的J57-P-31，推力增大，而且工作狀態(tài)更穩(wěn)定，就算熄火也無需下降太多高度就能重新啟動(dòng)。位于機(jī)身兩側(cè)的進(jìn)氣道經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計(jì)，在高空也能讓發(fā)動(dòng)機(jī)獲得足夠的沖壓氣流。U-2使用的是殼牌石油公司出品的JP-7新型燃油，比普通航空燃油具有更高的粘度和更好的穩(wěn)定性，在高空低壓環(huán)境下不易凍結(jié)和揮發(fā)。每側(cè)機(jī)翼內(nèi)有兩個(gè)密封油箱，總載油量為5 054升，必要時(shí)翼下還可加掛兩個(gè)378升的副油箱。

在最初的CL-282方案中，約翰遜將常規(guī)起落架換成長(zhǎng)長(zhǎng)的耐磨滑板。不過U-2實(shí)際采用的是自行車式的起落裝置，在機(jī)身下方前后設(shè)置主機(jī)輪和尾部機(jī)輪，又在兩翼下裝上具有彈性的活動(dòng)支撐輪，讓飛機(jī)滑跑時(shí)可以保持橫向平衡。起飛后支撐輪會(huì)自行脫落，降落時(shí)則由翼尖下的防撞滑橇來保護(hù)下垂的機(jī)翼。如果按常規(guī)做法在機(jī)翼下設(shè)置一對(duì)可收放的機(jī)輪，不僅增加了重量還會(huì)占用機(jī)翼內(nèi)的儲(chǔ)油空間。

U-2最重要的載荷——偵察相機(jī)被安置在主機(jī)輪前的機(jī)腹設(shè)備艙內(nèi)，艙門和內(nèi)部結(jié)構(gòu)經(jīng)過特別設(shè)計(jì)，可以方便地更換不同的相機(jī)系統(tǒng)。其中常用的A型由3臺(tái)K-38航空相機(jī)組成（一臺(tái)垂直安裝，兩臺(tái)左右傾斜），B型則是用一臺(tái)HR-73單鏡頭相機(jī)進(jìn)行全景式拍攝，高空照片分辨率可達(dá)0.76米。endprint

為了減重，U-2的單人座艙內(nèi)沒有彈射逃生裝置，萬一飛行員要跳傘就只能手動(dòng)打開艙蓋了。而且座艙只是半加壓的，為了防止患上減壓病，飛行員在起飛前一小時(shí)要呼吸純氧，排出體內(nèi)的氮?dú)猓菣C(jī)時(shí)必須穿著帶氧氣管的增壓服作為保護(hù)。座艙的布置與戰(zhàn)斗機(jī)的類似，不同的是儀表板上多了一個(gè)用于輔助導(dǎo)航的下視潛望鏡，供飛行員觀察下方的地貌地標(biāo)，還配有一個(gè)活動(dòng)六分儀用于天文導(dǎo)航。另一處差別在于飛行員用的不是駕駛桿而是方向盤，和腳蹬一樣通過線纜和滑輪控制氣動(dòng)面。

由于U-2的液壓系統(tǒng)也被簡(jiǎn)化，飛行控制缺少液壓助力，在高空操作需要?jiǎng)幼鬏p柔，但在空氣稠密的低空會(huì)變得吃力。而且U-2在巡航高度上的失速速度與最高時(shí)速僅有10來千米之差（這么狹小的允許速度范圍被稱為“棺材角”），一不小心就會(huì)超過極限導(dǎo)致事故。此外飛行員還得經(jīng)常調(diào)整油箱內(nèi)的燃油消耗量來保持飛機(jī)平衡。U-2對(duì)側(cè)風(fēng)也很敏感，加上接近跑道時(shí)會(huì)受地面效應(yīng)的抬升影響，給著陸增加了難度。因此在降落過程中地面上要派車追隨，并向飛行員通報(bào)下降的角度和高度，助其平穩(wěn)落地。可見“龍夫人”盡管外形簡(jiǎn)潔，駕馭她卻很不簡(jiǎn)單，不僅講究技巧，精神還得高度集中。雖說在長(zhǎng)途任務(wù)中飛行員可以通過面罩上的管子飲水和吃些流質(zhì)食物，但經(jīng)過8小時(shí)飛行后體重通常會(huì)減少2.7千克。

更高更遠(yuǎn)更能干

“龍夫人”的存在其實(shí)是個(gè)公開的秘密。早在1956年5月，美國航空咨詢委員會(huì)（NACA）就對(duì)外宣布利用洛克希德公司的U-2飛機(jī)，對(duì)高空氣象、大氣環(huán)境和宇宙射線等進(jìn)行科學(xué)研究，還特別指出這種新型飛機(jī)可在1.6萬米高空上經(jīng)濟(jì)而又高效地搜集數(shù)據(jù)，并會(huì)派到海外工作。這顯然是在為U-2的真正使命打掩護(hù)，萬一在敏感地區(qū)被發(fā)現(xiàn)或失事，美方也可以推說那是迷航的民用飛機(jī)。

U-2的飛行員由中情局從美國空軍中秘密招募和培訓(xùn)，從1956年6月開始以北約盟國為基地執(zhí)行對(duì)東歐和蘇聯(lián)地區(qū)的越境偵察。美國空軍后來也改變態(tài)度成為了用戶。而約翰遜和“臭鼬”團(tuán)隊(duì)就根據(jù)U-2在試飛和服役中暴露的問題不斷加以技術(shù)改進(jìn)，“龍夫人”的家族也隨之逐漸壯大起來。

按照設(shè)計(jì)，U-2要靠飛得高和保持無線電靜默等手段來避人耳目。頭幾次越境飛行相當(dāng)順利，但U-2的行蹤還是被蘇聯(lián)雷達(dá)偵測(cè)到了。對(duì)此中情局在1957年制定了“彩虹計(jì)劃”，要求降低被雷達(dá)發(fā)現(xiàn)的概率。洛克希德公司與來自學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的專家合作攻關(guān)，嘗試了兩種途徑來減少U-2的雷達(dá)散射面積：一是在機(jī)身表面貼上含有吸波材料的薄片，二是在機(jī)翼和機(jī)身上布設(shè)導(dǎo)線網(wǎng)，分別降低高頻和低頻雷達(dá)波的反射。然而試驗(yàn)表明這些措施效果不佳，還會(huì)造成飛行性能下降，導(dǎo)致改裝后的U-2原型機(jī)發(fā)生致命事故?！安屎缬?jì)劃”黯淡收?qǐng)?，倒是為后來的隱形飛機(jī)設(shè)計(jì)提供了經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。

基本型U-2A服役兩年后，做出諸多改進(jìn)的U-2C出現(xiàn)了。該型號(hào)換裝J75-P-13軸流渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)，進(jìn)氣口也相應(yīng)擴(kuò)大。更大的推力意味著飛到任務(wù)高度的時(shí)間縮短了，降低了被目視發(fā)現(xiàn)的可能性，同時(shí)也能攜帶更多的載荷，提高了任務(wù)的靈活性。其它改進(jìn)還包括加固起落架、優(yōu)化水平尾翼、改善操縱特性、加強(qiáng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的熱屏蔽等。性能上U-2C得以突破2.28萬米的高度，不過航程就有所減少。

U-2A的另一種改型是空中預(yù)警平臺(tái)，在機(jī)身上加裝紅外探測(cè)設(shè)備和操作員座艙后，可在高空巡航中監(jiān)測(cè)敵方作戰(zhàn)飛機(jī)和彈道導(dǎo)彈的飛行動(dòng)態(tài)。這種雙座型在設(shè)計(jì)時(shí)稱為U-2B，改裝測(cè)試時(shí)定名為U-2D，但實(shí)際作用顯然不如位置更高的衛(wèi)星，因此未被軍方采用。

為了提高有效航程，有少量U-2A/C在背部加裝了空中加油裝置，相應(yīng)改稱U-2E/F，可以在5分鐘內(nèi)從KC-135加油機(jī)補(bǔ)充3 400升燃油。問題是空中對(duì)接加油原本就并非易事，U-2不同一般的飛行特性更是給加受油雙方的操作增加了難度系數(shù)。更何況加油后飛機(jī)的續(xù)航時(shí)間將延長(zhǎng)到14小時(shí)，也增加了飛行員疲勞駕駛的風(fēng)險(xiǎn)，因此U-2的空中加油并不常見。

另一個(gè)變相提高航程的方法就是讓U-2搭乘海軍航母前往目標(biāo)區(qū)域，或是以航母為中途補(bǔ)給站，這樣還可以減少對(duì)海外基地的依賴。為此有3架艦載型的U-2G被改裝出來（另有一架是具有空中加油能力的U-2H，但因超重又改回成U-2G），主要是加裝了著艦攔阻鉤、強(qiáng)化了起落架和部分機(jī)身結(jié)構(gòu)，飛行員和輔助人員也經(jīng)過了特別培訓(xùn)。在上世紀(jì)60年代的多次測(cè)試中，驗(yàn)證了U-2在航母起降的可行性，但由于運(yùn)作成本過高，還影響到航母艦隊(duì)的日常任務(wù)，結(jié)果在1969年后與海軍的合作就偃旗息鼓了。

U-2在服役的頭10年間，獵取了大量重要情報(bào)，但也頻頻被擊落或因失事墜毀。設(shè)計(jì)師約翰遜在1966年提出了升級(jí)版U-2R的方案，采用改進(jìn)過的J75-P-13B發(fā)動(dòng)機(jī)，推力提高了20%。機(jī)翼和機(jī)身都明顯加大，強(qiáng)化后的機(jī)翼下還可按需要掛裝大號(hào)吊艙，有效地增加了任務(wù)載荷、燃油儲(chǔ)量和續(xù)航能力。而在機(jī)載設(shè)備、控制系統(tǒng)和座艙內(nèi)部等處的大量改進(jìn)，也提高了飛機(jī)的飛行品質(zhì)和長(zhǎng)時(shí)間駕駛的舒適性。此外，雖說“駕照”不易拿，但雙座教練型U-2CT和U-2RT直到1973年后才投入使用。新學(xué)員要由教官帶飛5次后再進(jìn)行單飛，降低了發(fā)生事故的風(fēng)險(xiǎn)。

不僅為中情局和美國空軍提供U-2R，約翰遜也沒忘了向海軍作推銷。除了在航母上進(jìn)行起降測(cè)試，1973年有兩架U-2R在機(jī)頭和翼下吊艙內(nèi)加裝雷達(dá)電子設(shè)備，成為U-2EPX即電子巡邏試驗(yàn)機(jī)，計(jì)劃用于遠(yuǎn)距離全天候地監(jiān)測(cè)海上目標(biāo)。另外還有掛載制導(dǎo)炸彈或反艦導(dǎo)彈的U-2RL方案，不過都沒能成為現(xiàn)實(shí)。

1974年中情局結(jié)束了對(duì)U-2項(xiàng)目的掌控，由美國空軍接手，設(shè)計(jì)師約翰遜也在次年退休。此時(shí)間諜衛(wèi)星已普遍使用，安全性更高，偵察范圍更廣，但U-2在靈活性和拍攝圖像精度上仍有難以替代的優(yōu)勢(shì)。美國空軍陸續(xù)給U-2R換裝新型相機(jī)和電子設(shè)備，以獲取更詳細(xì)的圖像和信號(hào)情報(bào)。到1977年，洛克希德公司提出重開U-2生產(chǎn)線，裝上側(cè)視雷達(dá)或合成孔徑雷達(dá)后成為應(yīng)對(duì)未來戰(zhàn)爭(zhēng)的戰(zhàn)術(shù)偵察機(jī)。也許是U-2的名聲因間諜飛行已經(jīng)變得惡名昭彰，美國空軍將TR（戰(zhàn)術(shù)偵察）作為新的機(jī)型代號(hào)，包括TR-1A單座型和TR-1B教練型。

沒有了約翰遜的“臭鼬工廠”再次不負(fù)眾望，讓TR-1從1981年開始服役。外表看似與U-2R差別不大，但TR-1上不僅裝備了高精度相機(jī)、合成孔徑雷達(dá)和電子光學(xué)偵察系統(tǒng)等“利器”，無需進(jìn)入對(duì)方領(lǐng)空或戰(zhàn)線內(nèi)就可刺探敵情，還有全新的航電控制、數(shù)據(jù)通訊和電子對(duì)抗等設(shè)備，能力已不可同日而語。此外，美國航空航天局（NASA）也從空軍獲得兩架TR-1A，改裝成ER-2地球資源飛機(jī)用于科學(xué)勘探和研究。

即使冷戰(zhàn)已經(jīng)結(jié)束，總產(chǎn)量?jī)H104架的U-2也沒有退出天空舞臺(tái)。20世紀(jì)90年代換裝了更強(qiáng)勁的F118-GE-101發(fā)動(dòng)機(jī)后，TR-1A和U-2R都統(tǒng)一改稱U-2S，加上機(jī)載設(shè)備的更新，其飛行性能仍不顯遜色。進(jìn)入21世紀(jì)后，洛克希德公司繼續(xù)對(duì)U-2S挖潛改進(jìn)，包括復(fù)合材料、抗電磁干擾裝置、GPS導(dǎo)航設(shè)備、數(shù)字化座艙等，使之在使用和維護(hù)上都與時(shí)俱進(jìn)。如今，“全球鷹”之類的無人偵察機(jī)已有后來居上之勢(shì)，但“龍夫人”也已脫胎換骨，按美國空軍的計(jì)劃還可服役到2040年，繼續(xù)她那不凡的航程。

責(zé)任編輯：王鑫邦endprint