这种雷达和以往的超远程大型雷达不同。过去有的大型雷达虽然能探测几千米远的目标,但天线太笨重了,其面积竟有足球场那样大。这样笨重的天线靠机械转动,当它的天线在慢悠悠地转圈扫描时,洲际导弹可能早已飞临到顶了。而“丹麦眼镜蛇”雷达的天线不靠机械运动,是一种奇特的电子扫描天线。这种天线由成千上万个“排成阵列形式”的辐射单元组成。它的波束扫描全由电子计算机控制,扫描速度极快,可在千分之一秒内控制波束方向,因而能快速交替地搜索和跟踪目标。也就是说,它是把跟踪目标的时间穿插在搜索目标的时间之内,因而在进行搜索的同时,还能对数百个目标进行跟踪。
更为引人注目的是,“丹麦眼镜蛇”这个神奇的“千里眼”竟能探测出3700公里外像篮球那样大小的目标,而且还能用来探测几万公里高空的大型人造卫星。它的“眼睛”非常敏锐,具有很高的分辨能力,能识别各种不同的目标。此外,它还能自动改变雷达的工作频率,以对抗敌方的电子干扰,保证自身的正常工作。
美国为了监视和跟踪从核潜艇上发射的敌方洲际导弹,继“丹麦眼镜蛇”相控阵雷达之后,又建造了更先进的“脚爪印”大型相控阵雷达,其探测距离比“丹麦眼镜蛇”更远,分辨能力更强。它既能用来探测和跟踪从核潜艇发射的洲际导弹,又可辅助航天跟踪系统来完成跟踪所有的人造卫星的任务。
“丹麦眼镜蛇”雷达和“脚爪印”雷达可说是美国两部大型的现代“姐妹雷达”,它们都是用跟踪从不同发射点(一个是陆地,另一个是核潜艇)发射的洲际导弹,并将所跟踪导弹的发射点、弹着点和速度等数据,及时通过“通信卫星”传送给美国航天中心等情报部门,以便对洲际导弹进行拦截和击毁。据实际试验表明,它们的性能完全超出了预想的结果,而且所提供的信息对情报部门极为有用。
现代洲际导弹的射程达数千公里至上万公里,如前苏联的SS—18洲际导弹的射程高达1万2千公里,其末段(即快接近目标的飞行阶段)飞行速度可达音速的20多倍,即1分钟前进400多公里。对付这样高速飞行的洲际导弹,如果用一般的雷达,以天线的转动进行扫描,就很难满足现代作战的需要了。这是因为雷达天线转一圈需要1分钟,而在这1分钟里洲际导弹已前进400公里,其核弹头早已打到目标了。因此,美国才研制成像“丹麦眼镜蛇”、“脚爪印”这样的大型相控阵雷达(不用转动天线扫描,而是电子扫描)来对付洲际导弹。也就是说,现代战争要求雷达必须很快发现并跟踪各种超音速的目标。
伦敦的天外横祸
1944年6月14日凌晨两点,夜幕笼罩着正遭受着第二次世界大战战火摧残的英国首都伦敦的上空,只有街上的路灯还闪着昏暗的亮光。劳累一天的人们正沉浸在梦乡之中。
突然,宁静的夜空响起了凄厉的警报声。从梦中惊醒的人们慌慌张张奔出门外,还没有来得及进入防空洞,就看见远处火光闪闪,紧接着传来了轰隆、轰隆的巨大爆炸声,整个城市好像都在剧烈地摇晃着。顿时,烟尘滚滚,大地震颤,房倒屋塌,哭喊声连天……
防空指挥部的雷达荧光屏上出现了大批闪亮的回波,防空部队立即进行全面搜索。刺眼的探照灯光柱来回交叉扫射,把夜空照得如同白昼一样,但是连一架敌机的影子也没有见到,而在爆炸现场留下了大小不等的弹坑和烧焦的碎片。
惊呆的居民这时如噩梦初醒,叽叽喳喳地议论起来:怎么连一点飞机的响声都没听到,就扔了这么多炸弹,真是活见鬼!
同年9月8日,伦敦又一次遭受这种“恶魔”的袭击。当时,伦敦多数居民正准备吃饭,突然,数枚巨型“炸弹”从天而降,使建筑物遭到了严重的破坏。
这些巨型“炸弹”引起了人们的极大恐慌。它们形状怪异,从天外飞到伦敦后便一头扎到地上,像炸弹一样发生爆炸,这使英国人感到惊奇:说它们是炮弹,可飞行时尾巴喷吐着明亮的火舌,并发出“轰隆隆”的响声;说它们是飞机,可当英军飞机进行拦截并向其开火时,它们却没有任何抵抗的表示,甚至也不躲避,只顾玩命地向前飞,无所畏惧。
更使人不解的是,有几枚“炸弹”并未受到炮火的袭击,却向英吉利海峡冲,葬身于大海,好像在自寻短见。
这相继而来的天外横祸,既使英国人惶恐不安,又使他们疑惑不解。这到底是怎么回事呢?
原来,这是处于垂死挣扎的德国法西斯从300公里以外的荷兰海岸向伦敦发射的新式武器。它在几分钟内就能飞过波涛滚滚的英吉利海峡,直向伦敦飞来。
英国人无论如何也不会想到,它就是世界上最早的导弹——V—2导弹。人们也把它叫做“飞弹”。
在第二次世界大战的后期,失道寡助的法西斯德国经过几年的侵略战争,军事实力消耗很大,并走向衰退。面对同盟国的猛烈进攻,德国侵略者显得力不从心,失败的命运正悄然而来。
正当希特勒一伙力图扭转面临的越来越不利的战局时,德国火箭研究中心的一份报告又使希特勒看到了一线希望。为了挽救德国失败的命运,希特勒便孤注一掷地决定使用德国火箭研究中心研制的秘密武器。
1943年,德国在研制成辅里兹—X和HS—293两种空对舰制导武器的同时,也研制成功了两种地对地导弹——V—1巡航导弹和V—2弹道导弹。
V—1导弹长76米,翼展55米,总重2200公斤,飞行时速550~600公里,射程300公里,采用脉冲式喷气发动机。由于这种导弹在飞行时发出可怕的响声,所以又称为“嗡嗡弹”。在第二次世界大战的最后一年,德国军队向英格兰南部和比利时发射了约1万枚V—1导弹,造成了巨大的杀伤破坏作用。
继V—1导弹之后,德国又研制成了威力较大的V—2导弹。这种导弹原名A—4,于1942年10月研制成功,1944年6月改称为V—2。
V—2导弹长8米,直径165米,总重13万公斤,射程达320~480公里。它采用新型液体火箭发动机推进。这种导弹能在地面上炸出一个直径20米的大坑,并能在周围100米范围内产生致命的冲击波,因而具有相当大的威力。
在德国用世界上最早的导弹——V—2导弹袭击伦敦时,英国尽管使用了各种防空手段,但都无法防御这种导弹的攻击。于是,英国首相丘吉尔立即向美国求援。
当时,美国总统罗斯福将这件事交给了美国研究导弹中心——加州理工学院的古根海姆航空实验室。这个实验室主任是世界著名火箭专家冯·卡门。卡门先后收了钱学森、钱伟长、郭永怀、林家翘4名中国博士研究生,他们后来大都成了我国导弹、原子弹工程的关键人物。
那时,这4位中国青年研究人员都是美国研究火箭技术的骨干。卡门把最高当局下达研究对付V—2导弹袭击伦敦的任务交给钱伟长、林家翘等人,以防止德国的再次袭击。钱、林两人分析了有关资料后认为:德国V—2导弹是从欧洲的西海岸发射的,逆着地球自转方向才正好打到伦敦的市郊。这说明德国采用了最大射程,不能再打得更远了。于是,他们建议:在伦敦造成一种市中心多处被击中的假象,好让德军继续按原定射程和方向进行攻击。这样,虽然伦敦东部损失较大,但伦敦市中心可以避免被V—2导弹击中。
英国政府接受了这一建议,在伦敦郊区伪装了一个“假伦敦”,居然蒙骗了德国间谍,在后来的V—2导弹袭击中,使真正的伦敦中心避免了重大损失。
丘吉尔后来在他的回忆录中谈到这件事时,无不感激地称赞道:“美国青年真厉害,了不起!”但他哪里知道,想出这一高招儿的实际上是中国青年科学家。
由此可以看出,V—2导弹可以说是世界上最早研制成功并投入实战使用的导弹。世界各国后来研制和发展的各种类型的导弹,大都以它为最初的蓝本。
V—2导弹采用惯性制导方式,其命中目标的精度不高,误差约达15公里,但由于德军发射的数量多,给英国造成了较大的损失。从1944年6月到1945年3月,德军先后向伦敦发射了4300多枚V—2导弹,造成英国2700多人死亡,6400多人受伤,经济损失严重。
后来,德国在V—2导弹的基础上着手研制射程可达5000公里的两级火箭推力的A—9和A—10弹道导弹,以便用来袭击美国本土。但未研制成功,战争就结束了。
这种导弹之所以能自动飞,而且飞得快(速度为每小时640公里),是因为它装上了火箭发动机。当时的火箭发动机使用的是酒精、液氧等液体燃料,这为以后的液体火箭发动机的应用开了先例。
导弹能自动准确地击中目标,主要是靠它上面装备的控制仪和操纵舵。这就是导弹和一般炮弹、火箭弹的主要不同之处。由于它能将弹丸自动导引到目标上,所以才给它起了“导弹”这个形象的名字。
第二次世界大战以后,导弹武器发展很快,其兄弟姐妹竞相问世。它们千姿百态,各显神通,已形成一个子孙满堂、兴旺发达的大家庭。
“响尾蛇”的秘密
自然界中的任何物体,都能向外发出一种人眼看不见的红外光,也就是人们常说的红外线。这种红外线的强弱和物体的温度有关,温度越高,发出的红外线就越多。所以说,红外线是物体散发出热量的一种形式。
在南美洲一带有一种响尾蛇,属于蝮蛇科毒蛇。它长约2米,全身呈绿黄色,带有菱形黑褐色斑点,尾端长有角质环,摆动起来会发出明显的响声,所以称做“响尾蛇”。
在响尾蛇的两眼和鼻孔之间有一对小夹窝。对红外线特别敏感。因而,它在捕食时,并不用眼睛去看,而是根据感觉到的红外线的强弱来判断被猎捕者是何物,以及位置的远近。例如,有一只老鼠从它身旁跑过,响尾蛇就能根据老鼠身上发出的红外线,马上觉察出来,并随即扑上去将老鼠吃掉。
后来,人们就仿照响尾蛇这种特殊功能,制成了一种用来打敌机的空对空导弹,名字就叫做“响尾蛇”导弹。
这种导弹是由战斗机运载发射的。在它的弹头部最前端,装有一种能察觉红外线并将它接收进来的装置。这种装置与导引机构配合,操纵导弹来自动寻找和追击敌机。
“响尾蛇”导弹能够自动追踪敌机,是因为飞机尾部的发动机喷口喷出的气流温度高,放出的红外线自然就强。这样,导弹头部装的红外线探寻装置接收的红外线也就多,然后通过导引机构来追踪这束较强的红外线,结果就会追到放出红外线的飞机。
因此,只要飞机的发动机向外喷射热气流,“响尾蛇”导弹就会像响尾蛇捕捉老鼠那样,顺着红外线紧咬住敌机不放,直到将敌机击中。
但是,当“响尾蛇”导弹接近飞机时,如果飞机突然来个急转弯,它尾部喷出的热气流也就立即变换了方向,这时导弹就难以接收到原先追踪的那束红外线。而此时太阳光发出的红外线就显得强多了,于是导弹就会朝着太阳方向飞去而扑空,最后自炸坠地。
1958年9月24日上午,台湾的国民党军用飞机窜向大陆浙江沿海一带的温州地区上空。这是24架美制F—86战斗机,分两批杀气腾腾地飞来。在F—86飞机上,挂载了一种在当时来说威力相当大的秘密武器——“响尾蛇”空对空导弹。
这种导弹是美国于50年代初最先研制成功的,并于1956年7月装备美军。它是世界上第一种红外制导空对空导弹。它的弹长284米,直径0127米,重70公斤,外形像一根细长的圆棒。它的飞行速度达两倍音速,发射距离1~76公里,最大射程11公里。弹内装48公斤烈性炸药。弹头内装有红外线导向装置,能寻找热气流自动攻击目标。它由制导控制舱、引信、战斗部、弹翼和舵面组成,其中弹翼使导弹稳定飞,而舵面用来控制飞行方向。
当得知台湾国民党飞机来侵扰时,我人民解放军的战机立即升空迎敌。由于不知道对方飞机上挂载有“响尾蛇”导弹,所以仍按通常所用的战术展开攻击。
在交战中,我战斗机群勇猛快速接近敌机,始终与敌机群近战格斗,打乱了敌机的队形,使其携带的“响尾蛇”导弹没有发射的机会。
与此同时,我3号机在与敌机接近过程中掉了队,进而与企图偷袭我机群的12架敌F—86战斗机遭遇。1比12,情况十分危急。
这时,只见我3号机奋不顾身地从下方楔入敌机群,近战格斗5分钟,接连击落敌2架F—86飞机。当3号机准备撤出战斗时,不幸被敌机发射的“响尾蛇”导弹击中,飞行员壮烈牺牲。
这是世界空战史上第一次使用导弹作战。那次“响尾蛇”导弹遗留的残骸,现在仍存放在北京中国人民革命军事博物馆里,虽然已锈迹斑斑,但却是美国侵略者指使蒋机使用“响尾蛇”导弹的历史见证。
1960年2月16日,台湾国民党空军4架F—86飞机又出动对福建、粤东沿海地区进行空中侦察和袭扰,其中有两架飞机携带着“响尾蛇”空对空导弹。
也许是因为飞机装备了导弹,并有用“响尾蛇”导弹击落我一架战斗机的“战绩”,国民党空军飞行员有些得意忘形,起飞后一直保持高度10000米,大摇大摆地向大陆沿海飞蹿。
这时,我人民空军的歼—5战斗机编队在地面的指导下,大速度向敌机逼近。随即,双方展开了空战。
自从我一架飞机被敌机用“响尾蛇”导弹击落后,我空军飞行员就总结经验教训,研究对付“响尾蛇”导弹的战术,准备一有机会就狠狠打击敌机,报一箭之仇。
当敌机发现歼—5飞机向其靠近时,便采取以双机为单位左右分开的战术,企图引诱歼—5飞机就范,再绕至其尾后,施以导弹攻击。
对于敌机这一招儿,我空军飞行员早有警惕和防备,当然不会让这一花招儿得逞。位于歼—5编队中间的大队长眼疾手快,见F—86飞机正从他的飞机左下方朝其转弯咬尾,他当即施以金蝉脱壳的战术,猛然向左逆对方来向作急上升转弯,摆脱了敌机的咬尾。当与敌机错开一定的间距之后,他紧接着又向右反扣过去。转瞬之间,便变防守为进攻,咬住了携带“响尾蛇”导弹的敌机编队3号机。
敌机驾驶员对歼—5飞机这一着不曾预料,很为惊慌,一时不知所措,未来得及作减速和机动处置,便冲到了歼—5飞机的前面。这不仅使敌机由主动变为被动,而且被歼—5飞机逼使其进入近距离互相格斗的架势。这对携带导弹的F—86飞机来说,是犯了大忌。
这是因为施行导弹攻击,通常要在飞机尾后远距离才行,而缠斗在一起则难以发射导弹,即使发射也容易误伤己方飞机。另一方面,飞机携带导弹后机动性差,更斗不过性能胜过一筹的歼—5飞机。