【軍事博評】William:命運迴異 747坎坷軍事路(下)

2023-01-05 23:31:53 最後更新日期:2023-01-09 13:51:40
William Lam

現實中只是個小職員的軍武 / 科普愛好者

 yal 同溫層紅外線天文台 (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy / SOFIA),是NASA於2000-2010年代進行的高空紅外望遠鏡觀測計劃。計劃利用一架已退役並經過重大改裝的747 SP短版客機,搭載一台2.4米直徑的紅外望遠鏡,在13000米高空進行觀察。這架747 SP還作了747-400LCF出現前最大一次機身修改,不但打開了遠比貨機艙門大的門,還特意將機翼位置至垂尾前的上半部機身重建並進行修形,以容納巨型望遠鏡與相關設備。(照片來自NASA)

 

上回提過,因為747是初代巨型客機,也有巨型運輸機的優厚底子,故早期已出現多種特種飛機構形,例如穿梭機搭載機、重型滅火機、甚至空中紅外望遠鏡等等。當然也有用作特殊發射母機的方案,如背負式及雙體版本穿機機母機。不過無論計劃有多腦洞,能成事的只有少數,大部分都只停留在圖紙上,供後人幻想。當然,在軍事化道路上,747的敗陣和以上情況不無關係。

 Boeing7411各開口已處於封存狀態的YAL-1激光平台原型機,機身特別之處在於機腹後半部的多個圓孔,由於幾乎在「燃燒室」正下方,估計是散熱及排出燃燒廢氣的地方。(圖片來自Tom Demerly / The Aviationist)

 


輸掉臨門一腳?只因激光太不濟……

YAL-1型激光砲測試機,可說是747各類型號中唯一有攻擊能力(物理上)的機型,且配合的是全新的戰術—對彈道導彈採取上升段攔截,務求至少對部份長程導彈開始「一起飛就擊落」的方式,以減少彈道導彈威脅。

由於飛機平台始終缺乏強大的發電能力,本機採用的主要是電力消耗較少的化學氧碘激光,是一種波段為紅外光的激光,利用過氧化氫與氫氧化鉀作為「燃料」,產出大量熱能以擊發碘原子的電子放出光子,再透過放大器成為向同一方向發射的集束激光。

YOUTUBE片段有2002年度美國空軍對此計劃進行的宣傳節目及相關任務的CG動畫介紹片段。 

 

747貨機為根底的母機,有龐大的空間安裝複雜的激光器和發振裝置,而且747的機鼻也有足夠空間裝設轉向器(主要為反射器),使激光砲有足夠的前向射界,事實上是在當前的技術限制下最佳的大型空載激光平台。YAL-1計劃凍結,和母機本身似乎沒大關係,事實上母機的配置相對於戰術構想已配搭得很好,雖然結構複雜但也並不代表不可集成簡化,更多的問題是戰術構想有問題和技術未過關導致價值低下所致:首先,上升段攔截的前提是,你要將部隊前出部署至距離預期發射地點近(最少要500公里範圍內),才能找緊升空最初2-4分鐘時間進行攻擊,而且載機剛好要正在執勤中並在射程範圍內,攻擊窗口少到今天都未必輕易做到。

44663 a1971547e1be5d1f55861ce245282881由YAL-1的剖面圖可看到該機就算有龐大的機身,激光相關設計都佔據了極大量空間。即使有幸量產,還需要相當大幅度的系統集成,才可安裝在更適合的平台,否則還是需要找747。(圖片來自Secret Project Forum

yal 1 airborne laser aircraft us air forcescience photo libraryYAL-1機鼻激光砲塔特寫,由右圖的激光反射路徑判斷,大鏡中的圓孔應該是激光射出前最後一塊反射鏡。事實上用以瞄準的四道激光束都是由同一位置射出。(圖片來自Secret Project Forum及"Airborne Laser-Turning up the heat on  Theater Missile Defense")

 再講,化學紅外光激光雖解決了機載電力供應的問題,卻無法完全解決激光在大氣層散射問題,例如大部分時間激光的實際有效射程大約只有理想射程的一半,灰塵、水氣、不同氣候條件會再打折。YAL-1機載激光的實際有效射程有時甚至只有100公里左右;要YAL-1衝進對方防空圈進行進行攔截,根本沒有全身而退的把握,甚至能否發動攻擊都有困難。

是故,若沒有解決不同天候的散射問題,激光的全天候有效性仍很有疑問,甚至連作為艦載激光武器,歷史上都不只一次「聲稱實用化」但到現在還遙遙無期。至現在比較有效的,就只有在中近距離攔截沒什麼變軌能力且速度沒很高的的迫擊砲彈或砲兵火箭而已。

 57747747的C-33輔助運輸機案,其實相當於一架強化機艙地板至可承載22公噸以上(M2步戰重量),並可經機首坡度上落的軍用貨機, 且就算側面進機都不用裝在貨板上,入艙後可直接固定在地版上。不過其載重不輸重型運輸機,但對單件貨物大小與重量都有很大限制,運輸的通用性上實比專職運輸機差一大截。(圖片來自Secret Project Forum)

 

回到運輸機?門都沒有

事實上,747本身除是一種優秀的大型客機,由於其底子也是源自運輸機設計,加上大型客艙,也是一種搭載能力很高的貨運飛機,其搭載量大約154噸左右(747-8);另一方面,747的設計也適合在各地大中型機場降落,要運輸各類軍事物資也是相對限制較少的。事實上美軍有購買部分747-100貨機,然後給予C-19的軍事編號並交給部份航空公司管理,待緊急時作為軍事物資運輪機用。

 MRAP being loaded onto National Airlines Flight 102民用運輸機當然可載戰甲車,不過除重量限制外,戰甲車也要事先裝在貨板上,才能滑到貨艙的滾輪地板適當位置固定。747軍事運輸中最大的一次意外(美國國家航空102號班機空難),就和裝載的反地雷車固定不穩,結果其中一架反地雷車滾到機尾並撞爛液壓控制系統有關。(圖片來自維基百科)

 

當然,波音公司自1970年代以來就已計劃747貨機的軍用版,算是回到夢的開始之地。這個型號斷斷續續研究近20年並被賦與C-33 / C-33A的編號。基本上它仍是一架貨機,但貨艙地板強化至可供一般戰甲車可使用,並有專用斜道由機艏直接駛下地面。這計劃曾先後用於C-5及C-17A的輔助運輸機計劃,直接把步戰、裝甲車、履帶運輸車或輕戰車之類直送至戰線附近的民用機場。遺撼的是,747的貨艙大小及地板強道實在不足以擴大到可塞入UH-60CH-47或M1坦克等大型或超重型裝備,也只能用在二級及以上的民用機場。對美國空軍而言,這樣倒不如多造一批C-5或C-17A好了,根本沒需要再增購無謂的支援運輸機,徒增後勤壓力。

Boeing747CargoPod747機腹大型特殊貨物艙構形的設計圖及風洞模型。由於機身明顯提高但起落架闊度並沒有明顯加大,降落時的難易度將大幅增君,飛機重心也會有很大改變。(圖片來自Secret Project Forum)

 

及後747也出現一種特殊軍用運輸機的設計,主要是在原有貨機底部加裝一個大型結構,以搭載更大型的特殊構件,如預製橋樑組件等,當時主要作用是考慮北約與華約一旦發生大戰,除由美國本土快速向歐洲輸送部隊外,還可以運輸大量工兵器材,以恢復前線運輸交通等。

Boeing74112這種「飛機抱貨艙」的形式基本上只在直升機上實現過,類似的飛機計劃70年代有不少,可惜沒有一個走到原型機試作階段,不可也可能啟發了科幻作品,圖為《機動戰士高達0083》中出現的美迪亞C-88型運輸機。(網絡圖片)

 

不過這種加裝額外結構的747特殊運輸機型,如同什麼雙體甚至三體型一樣,到冷戰結束時還是停流圖紙上,某程度上也顯示了就算是成熟機型,一旦涉及結構上的過度改裝,無論安全性或可生產性也有機會出現問題,加上特殊運輸改裝型號也真的太「特殊」,所運載貨物也能以倉存方式留在西歐大後方,沒必要臨時空運,為達到特殊目的而進行改裝或量產,是否化算也是另一個問題。

 

 YOOTUBE UP主對於 747-AAC計劃的講解

 

空中母艦—理想很豐滿?


在所有747的軍事化計劃中,最為激進也最讓人津津樂道的是波音公司在空軍支持下深入研究過的 747-AAC (空中航空母艦)計劃,其目標最主要是為戰術飛機提供前進基地,讓其在戰鬥機難以到達的地區實施制空及支援任務,戰術構想可謂極度大膽,至於部份性能指標或細節就不用多說了,可直接找網上資料。

不過這戰術構想及所選用的支援戰機也是該計劃最大敗筆。除了自身防護力弱外,空中母艦最大問題在施放及回收飛機時間預期會很長及具相當危險性,消耗燃料也很厲害,且暴露在敵火下時間太長,而這已是過去空中母艦均有的毛病。

AAPP1747 AAC的大概內部空間設計。不講微型戰機的作戰效率與施放 / 回收困難度。但這樣局促且令人心驚膽憻的空間利用率,若母機需要做大幅度機動或者遇上強烈氣流,掛機的穩定性 / 安全性就似乎相當令人懷疑。(圖片來自Secret Project Forum)

 

其次,747若作為空中母艦,機艙尺寸也太小,就現有圖則而言,就算用上奇怪的擺放方法及使用專用小型艦載機,冗餘度仍然太小,不旦日常勤務作業有很大困難,機體需做大機動時,固定裝置有可能移位,艙內搬動及操作上可能存在很大的危險性。

 

yal AA波音985型戰鬥機及其初步設計圖。這麼小且雷達直徑小到連MIG-21bis都可能比不上的戰鬥機,就算裝上AESA也不見得能望很遠,加上火力及航程太小,戰力及作用實在不敢恭維。(圖片來自Secret Project Forum)

更有甚者是其微型戰鬥機的存在價值:波音特意構想出一種8.5米長、5.5米闊,且只有3.7噸全重的微型戰鬥機(甚至比二戰大部分戰鬥機都要輕,當時規劃中最小的第四代戰鬥機可也至少有4.5噸空重),這種戰鬥機沒有起落架,靈活性也很可觀,然而機首雷達也太小了,在當時超視距空戰已日漸成熟的環境中,這種很輕、航程只有1000公里且雷達望得不夠遠(口徑太小)、火力更只有兩枚導彈 / 炸彈和機砲的輕型戰鬥機,究竟有什麼能耐奪取制空權?預期會面對的米格29戰鬥機都有足夠的戰力「玩死它」! 另外其任務性也很模糊,這種戰鬥機比較有可能拿來為轟炸機護航,但能伴飛的距離也有限制;母機在轟炸機任務區附近巡航等返航,也有可能被擊落,屆時這些微型戰鬥機又怎算好?

由有限的資料可見,這計劃一直只在研究階段,放飛及回收超輕型戰機不是不可能辦到,超輕型戰鬥機的研發難度也沒有很大,但戰力也真的沒有什麼特點。這世界上戰術飛機或航空母艦都沒法抵達的地點,大部分也只是遠離戰略要地的「世界盡頭」,有沒有值得攻擊的價值?超輕型戰鬥機又是否有實際的戰術價值?

v2 eef8810b6fdbb9940625e8687fe79131 720w編按:事實上,以747 AAC及微型戰鬥機群打擊海空軍機群難以打擊的區域,不但昂貴而且效果成疑,利用70年代後期推出的戰略巡航導彈進行打擊可能更有效。事實上,美國海軍甚至實驗過將戰斧式巡航導彈(計劃名為MRASM)裝在戰術飛機上,例如A-6攻擊機就曾試裝過空射戰斧。不過空軍對這計劃也沒什麼興趣(會影響AGM-86的採購),最終這個計劃也因空軍沒興趣參與而無疾而終。(圖片來自連結1連結2)

 

即使鬥重要的目標,當年開始投入使用的巡航導彈射程少說都有2500公里以上,其實已足夠覆蓋,且巡航導彈的載台靈活性還是可以的,空射、艦射、陸射、潛射都可做到,甚至由輕中型戰術飛機都可做到(A-6攻擊機就試驗過搭載空射型戰斧,只是因為空射戰斧敗於AGM-86型才沒有發展去),在這情況下,發展空中母艦以到「世界盡頭作戰」就真的比較無聊了。

747事實上穿梭機也有搞成多體設計的計劃,包括裝客機搞成多體或兩架747機身加上重新設計的機翼搞成穿梭機運輸機的計劃(當然,也可成為其他航天器發射母機),不過基本上都停留在紙上。

 

747最終沒有在軍事上獲得重大成功,除了後勤壓力(四個大型渦扇引擎)外,更多似乎是因為其太適合用途特化的特種飛機設計:首先,雖然有足夠巨大的機身,但一般支援飛機兩個引擎及更小機身就夠用,有必要用上747嗎?其次,特種飛機需要對機體作重大改裝甚至重新設計部分系統,但需求算不上多、用途單一且設計耗時耗錢,就算有適合的機體,是否值得為了少數的的需求而大費周章量產?事實上,這也暗合軍事發展上一個常見的邏輯:大未必是好。

發佈於 軍事博評
By 2023-01-05

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