AA82276761 2014-11-16 02:33
納粹德國V-1飛彈
二戰後期納粹德國為了報復同盟國,挽救自己敗亡的命運,研製了一大批所謂“復仇武器”並以字母V 打頭。其中多數沒有走出紙面設計階段,只有很少幾種研製成功並在戰爭中發揮作用,其中就有大名鼎鼎的V-1 飛彈(英國人戲稱其為“Doodlebug”——意為超級賽車)——一種由脈衝式噴氣發動機驅動的無人駕駛高速飛彈,是公認的現代巡航飛彈的鼻祖。V-1 飛彈由位於佩內明德基地的納粹德國空軍研究機構於二戰期間研發,由於它是德國V 系列超級武器中第一個問世的,故被命名為V-1。其設計目的是用於攻擊英國首都倫敦。1944 年6 月13 日——就是盟軍在諾曼地登陸後一周,V-1 飛彈從部署在法國、荷蘭海岸的代號為“Ski”(這個詞在法語和德語中均意為“滑板”)的發射場起飛攻擊倫敦。在第一輪發射高峰中,共發射9,521 枚V-1 飛彈。而到了1944 年10 月,伴隨盟軍進攻的腳步,德國一線發射場陸續被佔領,於是V-1 飛彈又開始轉移陣地,襲擊比利時安特衛普等地的盟軍目標,第二輪發射高峰中共計發射了2,448 枚飛彈。直到1945 年3 月29 日最後一處V-1 發射陣地被攻占,V-1 飛彈共造成了22,892 人傷亡,其中大多數是平民。
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德軍將V-1 安裝在發射架上準備發射
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佩內明德基地的V-1發射場
V-1 飛彈的研發歷程
關於巡航飛彈的構想其實早在上世紀初就有了,幾乎和軍事航空歷史同樣悠久。1915 年美國斯佩里(Sperry)公司就提出過“飛行魚雷”的構想——用一台陀螺儀控制一架小型飛機飛行;之後英國也提出了類似設想:研製了“喉”(Larynx)飛彈,並於1927 年在皇家海軍的“堡壘”戰艦上進行了發射試驗。不過上述嘗試在美英兩國都沒有堅持下去,只有美國海軍還在研製螺旋槳驅動的巡航飛彈,一直堅持到二戰期間,只是他們的研究成果無論是從數量還是質量都沒辦法和德國比。
與英美形成對照的是一戰戰敗國德國對這個構想很重視,並一直堅持研究:在德國關於巡航飛彈的研究早在1936 年就開始了,當時受僱於阿格斯(Argus)公司的科學家Fritz Gosslau 開始深入研究遠程遙控飛行器的研製可行性。當時阿格斯公司已經研發了一型遠程遙控飛機——AS.292(軍方編號FZG 43)並做為靶機交付軍隊使用。到了1939 年11 月9 日,一種更加成熟的無人飛行器設計方案被趕製出來並呈報給RLM——第三帝國航空部。按照這個方案,該機可以攜帶1,000kg的有效載荷飛行500km,但在當時這個方案並不受重視,畢竟二戰已經爆發,有限的生產力要優先安排給更緊迫的需求——Bf 109 戰鬥機、Bf 110雙發戰鬥機和Ju 88 轟炸機等等。後來阿格斯公司與另兩家企業——Lorentz AG 和Arado Flugzeugwerke 聯合搞了一個合資企業——Fiesler 飛機製造公司繼續這方面的研發。這三家公司總的說各有專長:阿格斯長於發動機設計,著名的倒V 字發動機就是這個公司的產品;Lorentz AG 在無線電導航方面技術實力很強,德國第一套實用的無線電盲降系統就是這個公司的產品;Arado Flugzeugwerke 公司是飛機製造公司,戰前從事競賽飛機的研製,但是二戰期間主要涉及教練機和運輸機,對於作戰機型的氣動設計不在行。這點日後一度成了製約V-1 發展的最大瓶頸。到了1940 年4 月,Gosslau 又一次向帝國航空部提交了修改後的設計方案——“Fernfeuer”方案,就是後來的P 35“Erfurt”方案。
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V-1飛彈
但是評估了P 35 後,當年5 月31 日,德國航空部的長官Rudolf Bree 認為該型武器技術上不成熟、用途不明確,不能投入生產加入德軍裝備序列(此外還有一條原因不可忽視,雖然戰爭已經爆發了,但是當時德國在各條戰線上都處於攻勢,形勢對德國很有利,空軍把更多精力放在研製新型戰鬥機和轟炸機上,這種武器不被重視)。阿格斯公司的負責人Heinrich Koppenbrug 很著急,親自於1941 年1 月6 日與恩斯特.烏德特(Ernst Udet)——當時帝國航空部的另一位主要負責人交談,希望他能支持項目的研發。很可惜後者也拒絕了他的請求。
儘管四處碰壁,但是Gosslau 卻還是信心十足,他堅信自己的方案是可行的,就是應當朝盡可能簡化的方向發展。確實從飛機設計的角度說P 35 方案還算可以,但是從導彈設計的角度說就顯得不夠緊湊。但作為一個引擎製造企業,阿格斯儘管擁有非常豐富的航空發動機製造經驗,但在飛行器結構設計方面卻缺乏經驗,這也是導致自己的設計方案遲遲不過關的最大根源,而且後續改進也不得法:按照Gosslau 的想法:使用兩台脈衝式發動機分別部署在飛彈兩個主翼下,這樣一來結構更加臃腫。於是公司負責人Koppenburg 又把精力放在“訪名師”上。經過一番牽線搭橋,他和當時著名設計師羅伯特.魯澤爾(Robert Lusser)的助手聯繫上了,後者就是著名的亨舍爾飛機的主要設計師和技術負責人。1942 年1 月22 日,Lusser 加入了負責研製V-1 飛彈的Fiesler 飛機製造公司,2 月27 日Lusser 與Koppenburg 會面,敲定自己加入Gosslau 的項目組。這樣一來無人遙控飛行器的研發實力大大增強了,經過Lusser 的改造,Gosslau 的設計方案水平大有提高:與原先方案比緊湊了很多,原先的雙發雙垂尾構造被取消了,變成了單發佈局,垂尾放在發動機和彈體之間成為發動機支架的一部分,即節約了空間又強化了發動機和彈體之間的連接,可謂一舉兩得。
這裡要插入一段題外話,Robert Lusser 在離開亨舍爾公司來到Fiesler 公司前正處於自己人生的最低谷:先後設計的He 280 和He 219 都被德國空軍拒絕。亨舍爾對此十分不滿,把他趕了出去,這才有他參與V-1 飛彈設計的故事。這位半路出家的飛彈設計師後來與飛彈的緣分沒有終結:戰後他和馮.布勞恩等一批航空人才輾轉到達美國,參與了許多航空與太空項目的研製:開始時在美國海軍的噴氣實驗室工作,在1953 年又參加了馮.布勞恩領導的火箭計劃,並最終創立了衡量產品穩定性的魯澤爾定律。
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在美的德國火箭專家,從左到右分別是(最後的美軍不算)Ernst Stuhlinger 博士,Hermann Oberth,Wernher Von Braun(馮.布勞恩)教授,以及Robert Lusser
方案幾經修改最終定稿,並於當年6 月5 日重新提交帝國航空部技術辦公室。項目名稱同時變更為Fi 103,Fiesler 公司成為該項目的主合同承包商。此時Fiesler 公司的人感到帝國航空部和空軍的人對他們的態度有了明顯轉變,究其原因還是戰局發生了變化:不列顛戰役失利後,到了1942 年3 月,英國開始大規模轟炸德國境內的目標。希特勒要求德國空軍盡快拿出對等的報復手段。但是德國空軍原先計劃研製的亨舍爾He 177 重型轟炸機項目卻一再拖延;此外德國陸軍也在為自己的A 4 火箭項目(就是後來著名的V-2 火箭)爭取支持,他們要努力讓元首相信,不列顛戰役裡空軍辦不到的事情陸軍能辦到,辦法就是用A 4 火箭打擊英國。德國空軍由此決定也要研製屬於自己的“復仇武器”。於是製定了代號為“Vulkan”(意為火山)的研究計劃,其中就包括Fiesler 公司提交的P 35 方案,此時該方案拿到了正式的公司生產編號——Fi 103,軍方的保密代號開始是“Kirschkern”(意為櫻桃核),後來又改名為FZG 76。到了6 月19 日帝國航空部負責人終於給了這個方案很高評價,並且責成Fiesler 公司盡快製造實驗樣機交由位於Karlshagen 的德國空軍實驗中心進行飛行試驗。
到了8 月30 日,Fiesler 公司完成了第一架試驗機機體製造;當年12 月10 日Fi 103V7 飛彈(按照德國習慣,飛行器試飛型號都在正式編號之後用V 標示)完成了第一次無動力飛行試驗,當時是由Fw 200 飛機負責空中投放的。
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Fw 200 遠程巡邏機
從1942 年8 月30 日第一枚V-1 飛彈彈體製造完工到1943 年7 月底,總共試射了84 枚V-1 飛彈,其中空射16 枚,其他都是地面發射。其中28 枚發射成功;差不多三分之一的飛彈發射失敗(完全沒有發射出去或者離開發射架後陷入橫滾墜入波羅的海);飛彈的結構強度不足,用膠合板做的主翼飛行時發生過脫落的事故;制導系統與飛彈兼容性不好;發射架有問題需要重新設計;攜帶模擬戰鬥部飛行試驗也沒有做。當然試驗中不是沒有好消息:飛彈的飛行速度很快,至少有一枚飛彈的飛行速度達到了625 公里/小時,飛行距離達到了225 公里,飛行高度140 米。而新的製導系統到1943 年夏季才試驗過關。造成上述情況出現的根源是V-1 飛彈的各個部分開發由不同公司負責,各自並行研製,因此研製進度很難保持一致,一旦試驗中出問題也弄不清究竟是哪個環節有問題。
1943 年5 月26 日,遵照希特勒的命令德軍高層召開了一個專門會議討論V-1 和V-2 是否能夠滿足軍方的需要投入生產。討論的結果是兩種武器優勢互補,都應當投入生產:V-1 飛彈容易被攔截,但是結構簡單容易生產,而且部署起來比較方便;V-2 火箭則正好相反。到了當年夏末,德國軍方制定計劃:當年8 月開始生產V-1 飛彈,計劃生產5,000 枚。到1943 年12 月15 日投入作戰。
V-1 飛彈的總體設計
V-1 飛彈的彈體主要由鋼板焊接而成,而彈翼則採用了普通膠合板,平時可以拆卸下來,發射前裝上去。其動力部分——一台脈衝式噴氣發動機每秒可以以脈衝形式噴氣50 多次。而每當該型飛彈發射時,總會產生特有的“嗡嗡”噪聲,這讓它贏得了很多雅號——“Buzz bomb”,“Doodlebug”等等,而在德國人們通常用“Maikafer”(德語中“六月蟲”)和Krahe(德語中“烏鴉”)來稱呼它。V-1 飛彈的氣動佈局採用近似飛機的佈局,不同的是發動機頂置在彈體後上方,兩根支撐桿支撐著它。其中前一根支撐桿裡有導管將燃料輸送到發動機裡;後一根支撐桿上有飛彈垂尾,用來控制飛彈漂移穩定性。
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V-1 結構圖
V-1 飛彈的動力段——脈衝式發動機
脈衝噴氣發動機是噴氣發動機的一種,可用於靶機,飛彈或航空模型上。德國納粹在第二次世界大戰的後期,曾用它來推動V-1 飛彈,轟炸過倫敦。這種發動機的結構如圖所示,它的前部裝有單向活門,之後是含有燃油噴嘴和火花塞的燃燒室,最後是特殊設計的長長的尾噴管。
脈衝噴氣發動機工作時,首先把壓縮空氣打入單向活門,或使發動機在空中運動,這時便有氣流進入燃燒室,然後油咀噴油,火花塞點火燃燒。這時長尾噴管在燃氣噴出後,由於燃氣流的慣性作用,雖然燃燒室內的壓強同外面大氣的壓強相等,仍會繼續向外噴,所以在燃燒室內造成空氣稀薄的現象,使壓強顯著降低到小於大氣壓,於是空氣再次打開單向活門流入燃燒室,噴油點火燃燒,開始第二個循環。這樣周而復始,發動機便可不斷地工作了。這種發動機由進氣到燃燒、排氣的循環過程進行得很快,一秒鐘大約可達40~50 次(後來人們在閥門式脈衝發動機基礎上進一步研製了無閥脈衝發動機,但總的原理大同小異)。
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脈衝噴氣發動機工作示意圖
脈衝式發動機在原地可以起動,構造簡單,重量輕,造價便宜。這些都是它的優點。但它只適於低速飛行(速度極限約為每小時640~800 公里),飛行高度也有限,單向活門的工作壽命短,加上振動劇烈,燃油消耗率大等缺點,使得它的應用受到限制。
脈衝式發動機的研究早在1908 年就開始了,當時有人提出這樣的構想但是沒有實際生產。阿格斯公司在1939 年開始獨立進行脈衝式發動機的研究,並且取得了成果。
阿格斯脈衝式噴氣發動機需要一個外接裝置用來啟動發動機,其構造實際上是一個類似於汽車火花塞的裝置,位於發動機百葉窗式進氣道後面2.5英尺(0.76m)左右的位置;發動機前部有三個空氣噴嘴連接著一個外置高壓空氣瓶,用來啟動發動機;發動機發動時需要向發動機內充入空氣/乙炔混合氣體作為燃料;眾所周知乙炔容易揮發,所以為了防止飛彈在發射前燃料洩漏,地勤人員常常喜歡用木板或者別的什麼東西堵住發動機尾噴嘴,防止乙炔在發射前就揮發殆盡。
一旦脈衝式發動機發動起來,內部溫度達到起飛最低要求後,外接空氣軟管和接口就可以被拔掉了。此時發動機特有的共振式設計會保證發動機持續工作,無需任何外部啟動裝置繼續維持其運轉。
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上圖詳細描述了阿格斯脈衝噴氣發動機最重要的部分——矩陣形葉片和燃油噴射器在地面啟動時的工作原理。這兩個部分位於發動機最前端,當壓縮空氣和燃料分別通過1、2 的連接孔注入發動機;再通過安裝在裝配架4 上噴嘴3 注入燃燒室;彈簧鋼製成的單向百葉窗6 安裝在專門的承載板5 上,其用途是允許空氣進入燃燒室和燃料混合進行爆燃作用,但阻止空氣從發動機前端衝出去
通常認為V-1 飛彈採用的阿格斯AS.109-014 脈衝式噴氣發動機需要在空速達到150 英里/小時(240 公里/小時)的條件下才能正常工作。實際上由於其攝入空氣專用的百葉窗進氣口設計和共振式燃燒室,阿格斯AS.109-014 發動機(又稱共振式發動機)可以在零空速條件下工作。所以現存的很多關於V-1 飛彈的紀錄片中都有這樣的特寫鏡頭:飛彈發動機被點燃但尚未完全啟動前就被彈射出發射架開始飛行。
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AS.109-014 發動機結構極為簡單
但是僅僅靠脈衝式發動機自身動力是不足以推動飛彈離開地面飛行的,由於脈衝式發動機與生俱來的缺點——飛行速度慢、加速性能差,加上飛彈自身較小的機翼,V- 1 飛彈具有極高的失速可能,換句話說V-1 飛彈不能通過靠短距離滑行來起飛,因此要麼通過彈射器彈射起飛,要麼通過亨舍爾He 111 轟炸機來進行空射。陸基V-1 飛彈需要靠專用發射架彈射起飛。該發射架實際上是一段帶坡度的滑軌+一個蒸汽彈射器,以過氧化氫-高錳酸鉀混合液體作為燃料。其原理類似於航母的蒸汽彈射器:發射時飛彈底部與彈射器連在一起,過氧化氫-高錳酸鉀反應產生的高壓蒸汽推動彈射器-飛彈前進,最後飛彈靠慣性甩出發射架。陸基V-1 飛彈起飛速度能達到360 英里/小時(合580 公里/小時)。
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陸基V-1 飛彈發射軌道
從1941 年1月起,V-1 飛彈使用的脈衝式發動機在其他武器平台上進行了測試,包括汽車、實驗用高速攻擊艇等,其中包括一種名為“龍捲風”的自殺式高速攻擊艇——用一艘滿載炸藥的小型快艇高速沖向敵艦,而駕駛員則在撞向敵艦的最後一刻跳海逃生。“龍捲風”是一種雙體式快艇,在橫跨兩艘快艇的橫樑上安放了駕駛員的座艙。由於性能不達標加上行駛時噪音很大,最終人們放棄了在上面安裝脈衝式發動機的想法,還是選擇了傳統的活塞式發動機動力快艇。至於首次飛行測試,那已經是1941 年6 月30 日了,在Gotha Go 145 教練機上首次進行了實驗。
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“龍捲風”雙體式快艇模型
V-1 飛彈的導引系統
V-1 飛彈的導引系統實際上是一台由Askania 公司研製的自動駕駛儀:其中磁羅經負責控制飛彈的飛行方向指向目標大體方向;一對陀螺儀分別負責控制飛彈的偏航和俯仰姿態;一台氣壓計負責控制飛彈飛行高度;一台由葉片風速計驅動的里程表負責控制飛彈飛行距離。發射前射手通過調整氣壓計和里程表來控制飛彈的飛行高度和距離,至於方向則由發射架的指向決定。
為陀螺儀和其他飛控設備供應能量的是兩個大型球狀氣罐裡的高壓空氣。發射前裡面充滿了高達150 個大氣壓(合15,000kPa)的氣體作為飛彈飛控系統的動力源。
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V-1 的陀螺和戰鬥部安裝在機頭,壓縮空氣罐安裝在後機身
值得一提的是由於發動機放在飛彈彈體後上方,所以整個彈體的重心比較高,還有些靠後,因此如何配平也是一個問題,否則發射出去的飛彈很容易發生橫滾出現大頭朝下的情況。1945 年盟軍繳獲了一枚V-1 飛彈,該彈墜毀於荷蘭Tilburg 和Goirle 地區之間,但沒有爆炸,所以結構保持得很完整。通過解剖V-1 飛彈,人們發現一個有趣的情況:在飛彈左翼鋼管骨架中竟然找到了6 扎當時德軍戰時宣傳雜誌《信號》,在飛彈裡放這麼些東西的目的只有一個——使飛彈重心盡量靠前並保持飛彈發射前左右翼重量平衡,防止其橫滾。可見當時V-1 飛彈的橫軸平衡很脆弱,稍有變化就會失去平衡。這種設計估計是為了配合用導軌彈射的需要,因此以後的巡弋飛彈基本沒有採用過這樣的總體佈局,要麼發動機放在彈體內部,要麼放在彈體下面起到穩定作用。
此外人們在第一批發射的V-1 飛彈殘骸中還發現了部分飛彈上安裝有小型無線電信號發射機。飛彈發射後,可以通過跟踪無線電信號源來跟踪飛彈大體的飛行軌跡和最後的彈著點,並標示在格子地圖上作為修正誤差的依據。
V-1 飛彈一發射里程表就開始計算里程,同時推算是否到達目標上空。飛彈發射前里程表被設定成到達目標所需的里程數;飛彈發射後里程數就開始遞減;到達目標上空時里程數正好歸零,當然這還有個前提就是飛彈飛行時風速相對穩定,變化不劇烈。在未到達目標上空前的飛行過程中,自動駕駛儀會控制飛彈以一定的坡度超目標大致方向邊爬升邊飛行。飛行時,空氣氣流吹動葉片風速計的葉片轉動,葉片每轉動30轉,里程表上的數字減一。當飛彈飛行距離超過60km 後,飛彈戰鬥部引信自動啟動;當里程表里程歸零後兩支爆炸螺栓(detonating bolt)自動引爆;平尾上的兩塊擾流片被打開並被鎖死;而飛控系統與尾舵之間的聯繫也被切斷,尾舵置中鎖定,這樣一來V-1 飛彈開始減速進入俯衝狀態。在俯衝狀態下空速達到一定速度後,發動機會熄火,因為此時飛彈燃料罐在下發動機在上,受重力影響燃料供應不到發動機了。此時天空中吵鬧的噪音突然變得寂靜起來,暗示著地面上的人們可能會有什麼事情要發生,幾秒鐘後就會聽到遠處震天動地的巨響,那就是V-1飛彈擊中目標的聲音。而到了後期型號,V-1 飛彈設計者改進了發動機的燃料供應裝置,即使在俯衝狀態下V-1 發動機仍舊能正常工作。其實最初V-1 的設計師們計劃採用無線電指令制導或者雷達製導等技術作為V-1 的製導系統,但是考慮到盟軍在電子對抗方面的優勢,還是使用了基於陀螺儀+里程表這樣一種命中精度低但抗干擾能力強的簡易制導系統。
關於這套系統的精度,按照Fiesler 公司的說法:90% 的飛彈可以打到距離目標10 公里半徑的區域裡;50% 的飛彈可以打到距離目標6 公里半徑的區域裡。
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V-1 的陀螺儀
戰爭中的V-1 飛彈
1943 年德軍上校Max Wachtel 奉命指揮德軍第一支飛彈訓練與測試部隊,該部隊位於德國佩內明德附近的Zempin 火箭試驗基地,此外在波羅的海沿岸還將建造一處飛彈發射點用於訓練。這支部隊成為日後德軍第155 高炮團(Flak-Regiment 155(W))前身,注意其中字母W 代表的是德文中“發射器”的意思——這是德軍,也可能是世界上第一支以發射飛彈為自己主要任務的戰鬥部隊。
V-1 飛彈的作戰效能發揮還有賴於發射陣地的佈局和建設。圍繞著如何部署V-1 飛彈,德國空軍內部分化為兩派:一派主張分散建立大批小型發射點,這樣易於偽裝,可以避開盟軍的戰略空襲;另一派則主張集中建立大型飛彈發射基地,集中火力打擊對方。後者的意見得到了希特勒的支持,原因是他看到在法國布雷斯特的U 潛艇基地由於保護嚴密沒有受到盟軍空襲的影響,覺得那麼多“雞蛋”與其分散開,不如集中在一個籃子裡妥善保管,這樣效果更好。最後在1943 年6 月18 日,空軍元帥戈林召開了專題會議討論部署問題,最後形成的方案實際上是兩派意見的折中:在法國北部Saint-Leu-d'Esserent、Nucour t和Rilly -la-Montagne 等地區建立大型彈藥庫保存飛彈;沿英吉利海峽部署96處發射陣地;部署空射飛彈。
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倫敦第一枚V-1 落下之地
由於各種各樣的原因,到當年8 月份德軍才開始在法國部署V-1 飛彈——沿迪耶普到加萊修建96 處發射場,每個發射場包括一個兩邊帶有保護牆的發射導軌;一個非磁機房用來調試磁羅盤;一個發射掩體;存放飛彈的彈藥庫;燃料儲存室和其他倉庫。當然具體佈局還要結合當地地形地貌盡可能做好偽裝(出於偽裝需要,德軍通常選擇樹林、農場建設陣地,甚至刻意選擇在其他民用建築物周邊建立陣地),此外諾曼地地區只修建了8 處發射場。本來有一個更龐大的計劃:沿瑟堡到比利時沿岸修建更多發射場,但最後來不及實施了。
理論上說一個V-1 飛彈的發射陣地每天能夠發射15 枚V-1 飛彈,但實際上這個標準很難達到,資料記錄單個陣地最高的發射記錄是一天發射了18 枚V-1 飛彈。而且因為V-1 飛彈落後的導引系統性能,發射出去的V-1 飛彈的命中率僅僅達到25%,剩下的很多飛彈都失敗的了。造成V-1 飛彈命中率低下的原因有以下幾種:盟軍採取的針對性的空防和打擊措施;飛彈本身性能不可靠;還有就是導引系統失靈導致的脫靶。而隨著盟軍登陸後的步步深入,原先部署在法國海岸的發射場陸續被佔領或被炸毀,V-1 飛彈的襲擊目標逐漸從英國本土轉向比利時境內的戰略目標,特別是港口城市安特衛普。
V-1 飛彈的巡航高度原本希望定在距地面2,750m(9,000 英尺)高度。但是由於在這個高度上氣壓式燃料供應閥總是不能正常工作,迫使設計者於1944 年5 月修改了設計,巡航高度降低了一半。這個改動帶來的消極後果就是V-1 飛彈在飛行時落入了盟軍普遍裝備的博福斯高射砲的有效射程裡。
儘管絕大多數V-1 飛彈都是從地面發射陣地發射出去的,但是從1944 年7 月到次年1 月,德國空軍還是發射了超過1,176 枚空射型V-1 飛彈。當時使用的是經過改裝的He 111H-22 型轟炸機作為發射平台,在北海上空進行發射,而所有這些飛彈載機都隸屬於德國空軍第三轟炸機聯隊——代號為“閃電”(Blitz Wing)的飛行聯隊。空射型V-1 飛彈的存在對於德軍而言好處多多:首先盟軍登陸後部署在法國海岸的V-1 飛彈發射陣地陸續陷落後,德軍仍可以使用轟炸機繼續對英國實施飛彈打擊;其次由於空射平台機動靈活、隱蔽性強,不但可以有效地避開盟軍地面部隊的攻擊,還可以避開英國防空力量的抵抗。為了在發射V-1 飛彈時減小被英國雷達發現的概率,德軍轟炸機飛行員們後來發明了一種名為“低-高-低”的戰術,具體說就是:搭載了V-1 飛彈的He 111 轟炸機在起飛後,等到飛出海岸進入海上飛行後就下降到盡可能低的高度飛行;當接近發射陣位後,轟炸機迅速爬升到預定高度並發射搭載的飛彈;完成發射任務後,轟炸機掉頭再次迅速降低高度,重複先前的步驟低空返航。但是不管怎麼說空射型V-1 飛彈的可靠性非常差,戰後學者估計大概有40% 的空射型V-1 飛彈發射失敗了,而且對於執行發射任務的轟炸機而言,這樣的任務也十分危險,由於每次發射時的頭幾秒鐘內飛彈尾焰會將周圍夜空照的很亮,這無異於為對方夜間戰鬥機指出了一個很好的靶子。
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He 111H-22 V-1 載機
未能付諸施行的計劃
到了戰爭後期,德國空軍研製了有人駕駛版V-1飛彈,並被命名為“Reichenbergs”,當然這種飛彈(究竟叫飛彈還是戰鬥機?)最後沒有派上用場。但是在試飛過程中卻有多位試飛員死傷,但是其中原因卻還是無從得知。最後還是由當時德國著名女試飛員Hanna Reitsch親自駕機試飛後才揭開謎底:這種飛機著陸時的失速速度太高。Hanna本人也是從很高的高度進入著陸航線後才發現這個情況,好在有足夠的高度來調整飛機飛行狀態,而之前的試飛員都缺少對飛機高速降落的經驗。事後Hanna建議加強對“Reichenbergs”飛機的志願飛行員們控制高著陸速度飛機的訓練。而在電影《弩行動》中,“Reichenbergs”飛機被錯誤地描繪成和V-1飛彈一樣也需要使用地面滑軌來彈射起飛,實際上它是由He-111轟炸機帶到高空後空射飛行的。
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盟軍繳獲的有人駕駛版V-1“Reichenberg”
當時德國人有一個未能付諸行動的計劃——用Arado Ar 234 噴氣式轟炸機攜帶V-1 飛彈空中發射:具體設想是要麼掛在翼下;要麼類似於寄生式戰鬥機那樣安在轟炸機脊背上進行發射。採用後一種發射方式發射前,轟炸機飛行員需要先操縱一個液壓式助力支架把V-1 飛彈頂高到距離飛機脊背8 英尺高度後才能發射。這樣做的目的一來是為了防止飛彈發射的尾焰傷害轟炸機本身;二來也為V-1 發動機點火留出足夠的淨空(此外還能為脈衝式發動機點火提供“乾淨”的空氣氣流)。
此外還有一個相對不太“雄心勃勃”的計劃就是將V-1 飛彈改裝為梅塞施密特Me 262 噴氣式戰鬥機的飛行油箱。具體設想是將發動機、內部設備和戰鬥部全部拆除,只留下機翼和機身作為一個巨大的油箱。而在這個油箱頂部垂尾上方放了一個小型圓柱形模塊,取代發動機起到配平作用。油箱本身則使用一根剛性牽引桿和戰鬥機相連。每次起飛時,油箱放在一個四輪小推車上,用槓桿連在戰鬥機後面。戰鬥機起飛時,油箱放在小推車上一起助跑;戰鬥機升空後,油箱也一起被拉到空中,而小推車則被拋棄在地面上;而當油箱裡的油料被消耗乾淨後,槓桿上的爆炸螺栓會自動起爆將油箱連同槓桿一起從戰鬥機上分離開;此後拋棄了油箱的飛機將完全依靠機體內存放的油料進行飛行。應該說這種設計很原始,但在1944 年德國設計人員還是進行了一些飛行試驗,試驗結果證明這種設計十分不成熟:油箱內的油料輸送很不穩定,油箱性能很不可靠。此外設計人員又在Ar 234 轟炸機上也進行了類似試驗,但是也得到了相同的結論。此後設計人員又進行了一些改動試圖對設計方案進行優化來解決油箱被拖帶時暴露出的可靠性問題,但是這一切努力最後都被證明是無謂的,因為這些小打小鬧根本無從解決設計之初就存在的根本問題。
所有圍繞V-1 飛彈的改進中只有一個改進最終派上了用場——那就是V-1 飛彈的增程型。1944 年6 月6 日之後,伴隨著“第二戰場”的開闢,德軍在法國境內的發射場陸續陷落,德占區的面積不斷縮小,這意味著V-1 飛彈很快將因為射程不夠無法攻擊英國境內的目標。雖然開發空射型V-1 飛彈能夠解決這個問題,但是最好的辦法還是開發增程型V-1 飛彈。於是V-1 F1 型飛彈應運而生:通過增大V-1 飛彈的燃料箱容積;減少戰鬥部裝藥來解決問題。此外為了減輕彈體重量,飛彈頭部鼻錐改用木頭製成,這樣又減輕了一些重量。經過這些改動後,V-1 F1 型飛彈終於可以從荷蘭打到倫敦及其周邊地區了。德軍統帥部原計劃大批量生產並部署這種增程型V-1 飛彈,希望能在後面的阿登森林反擊戰中起到配合正面戰場的作用,但是限於當時的糟糕形勢(飛彈生產廠不斷遭到盟軍轟炸;鋼鐵等戰略物資的奇缺;鐵路運輸的中斷;戰場形勢的日漸惡化等等困難)使得增程型飛彈的部署大為延遲,直到1945 年2-3 月這種飛彈才剛剛開始部署。在3 月底V-1 飛彈結束對倫敦空襲之前,德軍從荷蘭境內的發射場只發射了上百枚增程型飛彈。
到1944 年3 月,V-1 飛彈的產量達到差不多30,000 枚,平均每350 個小時就可以生產一枚V-1 飛彈(其中120 個小時花在生產自動駕駛儀上);每枚V-1飛彈的成本僅相當於同期另一種飛彈——V-2 彈道飛彈的4%。戰爭中共向英國發射了10,000 枚V-1 飛彈,其中2,419 枚飛彈擊中倫敦,造成6,184 人死亡,17,981 人受傷。其中位於倫敦東南角的Croydon 受到攻擊尤其嚴重。此外比利時的港口城市安特衛普也是V-1 飛彈襲擊的重災區,從1944 年10 月到次年3 月共遭到2,448 枚飛彈攻擊。
弩行動——針對V-1 飛彈的對抗措施
V-1 飛彈的出現給當時的英國軍民以很大的心理震撼,但是很快V-1 飛彈的弱點也暴露出來了:命中精度低、飛行速度慢、飛行軌跡平直呆板,最重要的是其飛行高度始終處於各種防空火器覆蓋範圍內,因此很快盟軍想出了對抗V-1 飛彈的各種辦法——這就是“弩”行動:
首先盟軍空中力量主動出擊,轟炸德軍的發射陣地和彈藥庫。從1943 年12 月5 日開始,美國陸航第九航空隊的B-26 轟炸機就開始轟炸位於Ligescourt 的V-1 飛彈發射場了,接著RAF 的轟炸機也加入進來開始進行夜間轟炸。1943 年的聖誕夜,672 架B-17 和B-24 轟炸機又一次猛烈轟炸了24 處發射陣地,投彈1,472 噸。到當年年底,52 個發射場遭到轟炸,9 個發射場受到嚴重破壞,7 個不能使用,3 個完全報廢。到次年3 月底,9 個發射場完全報廢,35 個受到嚴重破壞,29 個受到中等損壞。到4 月底,18 個被毀,48 個遭到重創;到5 月中,24 個被毀,58 個遭到重創。對於彈藥庫更是重點關照,作為德軍大型彈藥庫,Saint-Leu-d'Esserent 遭到27 次轟炸,投彈5,070 噸,其中包括一枚11 噸重的Aphrodite 超級導引炸彈和多枚6 噸重“高腳杯”炸彈。遭到空襲後該彈藥庫徹底報廢。
從1943 年8 月到1944 年8 月,盟軍投入了總數14% 的重型轟炸機轟炸任務和15% 的中型轟炸機轟炸任務;從1943 年5 月到次年5 月,盟軍40% 的飛行任務都與摧毀V-1 和V-2 相關設施有關。
其次在英國海岸線分批部署高射砲攔截線來攔截V-1 飛彈:第一次是於1944 年6 月中旬,從英格蘭North Downs 到南部海岸,目的是防止V-1 飛彈從東邊攻擊泰晤士河口;第二次是在1944 年9 月,又在東Anglia 地區部署了一道線形高炮攔截線;最後在當年年底又沿林肯郡-約克郡海岸一線部署了高炮。之所以會在短短半年時間裡部署三道防線,首先是V-1 飛彈陣地部署相對分散:固定陣地分佈在法國北部海岸線、荷蘭境內,此外攜帶空射飛彈的德國轟炸機在北海上空發射飛彈,迫使英國不得不圍繞倫敦在東南、東北和北方三個方向進行布防;其次隨著“第二戰場”上盟軍快速推進,德軍部署在法國沿岸V-1 飛彈發射陣地陸續淪陷,所以V-1飛彈的發射也處於“打幾槍換個地方”的狀態中——不停地變換發射陣地,由此帶來的後果是飛彈飛行路線在不斷變化,因此盟軍高炮陣地也不得不來回調整部署來攔截V-1 飛彈。
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英格蘭North Downs 的坡地
在V-1 飛彈的第一輪持續轟炸過程中,英國Croydon 地區防空部隊最初興高采烈地看到他們“擊落”了很多德國轟炸機,這些被“擊落”的敵機最初拖著長長地尾焰,當發動機熄火時,敵機就會墜毀。最開始英國人很是得意洋洋了一陣子,直到得知真相後才陷入了失望當中。此時英國人才發現對於地面高炮而言,V-1 飛彈是一種難纏的對手,因為它不但體積小,而且飛行速度也快。當時V-1 飛彈的巡航高度位於600-900m 的高度上,正好位於小口徑輕型高射砲的有效射程之上;同時恰好處於大口徑重型高炮最小有效射程之下。此外V-1 飛彈當時的飛行速度遠超過當時英軍主要裝備的QF 3.7 英寸(94mm)口徑高炮的跟踪瞄準速度,而為了攔截飛彈而建設專門的砲位也需要很多投入。
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QF 3.7 英寸(94mm)口徑高炮
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3.7吋高炮上配備的Nr.1 Mark III跟踪計算機
此外針對V-1 飛彈的早期預警,盟軍還專門研發了高炮砲彈專用的無線電近炸引信和波長和頻率分別為厘米波和3 千兆赫茲的雷達,後者採用了當時比較先進的腔式磁控管,可以有效探測小型高速飛行物。到1944 年6 月,美國貝爾實驗室研製的防空預警火控系統也開始交付使用,它擁有一部模擬式計算機。
上述這些設備於1944 年6 月陸續服役,當時盟軍高炮部隊也陸續進入海岸陣地待命攔截V-1 飛彈。在V-1 飛彈空襲英國的第一周裡,飛越高射砲防禦地帶的V-1 飛彈中17% 的飛彈被高砲擊落;到8 月23 日這個比率上升到60%;到該月月底則達到74%(其中有一天這個比率甚至達到82%)。最初德軍每發射2,500 枚飛彈,英軍才能擊落其中一枚;而到後來這個比率上升到每發射100 枚就能擊落一枚。但是即使如此V-1 飛彈的威脅仍未徹底消除,最終還是靠盟軍地面部隊的推進,V-1 飛彈的發射陣地被陸續攻克,威脅英國的V-1 飛彈才告消失。
阻塞氣球
為了防範V-1 飛彈的攻擊,英國人部署了2,000 個阻塞氣球,期望入侵的V-1 飛彈因為撞上阻塞氣球墜毀。但是V-1 飛彈的主翼前緣裝有電纜剪,阻塞氣球戰術在對抗V-1 飛彈的戰鬥中沒有發揮太大作用:儘管無論撞上纜繩還是氣球本身V-1 飛彈都會墜毀,但是落地後飛彈還會爆炸,因此攔阻氣球必須部署在距離保護目標有一定距離的地區上空,最後只有不到300 枚V-1 飛彈最後被阻塞氣球攔截墜毀。
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諾曼地登陸時盟軍大量釋放的阻塞氣球
空中攔截
鑑於地面火器攔截效果不佳,盟軍不得不調集戰鬥機進行空中攔截。但由於V-1 飛彈的飛行速度相對活塞式戰鬥機的速度快,多數戰鬥機平飛是追不上V-1 飛彈的,除非從高空俯衝下來才能獲得足夠的飛行速度,才有機會追上並擊落V-1 飛彈。因此凡是奉命攔截V-1 飛彈的盟軍戰鬥機都被冠以“跳水巡邏”(Diver patrols)的“雅號”,因為這種俯衝-攻擊的戰術和跳水有點類似。最初盟軍主要調集霍克“暴風”V、格洛斯特“流星”(它是盟軍方面第一種噴氣式戰鬥機)和“噴火”戰鬥機(主要是“噴火”Mk IX、Mk XII 和Mk XIV 型)來執行攔截V-1 飛彈的任務,因為這三種飛機的空速都比較快(V-1 飛彈飛行速度通常為650 公里/小時,“暴風”、“噴火”、“流星”的最大空速分別為700、660 和965 公里/小時)而且火力也足夠兇猛——都配備20mm 機炮。在當時的情況下使用機炮直接攻擊V-1 飛彈是很危險的,首先穿甲砲彈對於V-1 鋼質彈體沒有太大的效果,而高爆彈一旦近距離擊中V-1 飛彈的彈頭,引起的爆炸可能會連帶炸毀攔截的戰鬥機。1944 年6 月14 日深夜15 日凌晨,RAF 605 中隊的F/L JG Musgrave 取得了第一例戰果——擊落了一枚V-1 飛彈。
要想有效地攔截V-1 飛彈,及時準確的地面預警和引導必不可少,除了雷達之外,這個重任落到了皇家觀察團身上。當時防務委員會對皇家對空觀察隊(Royal Observer Corps)能否有效應對V-1 飛彈的新威脅深表懷疑,但是ROC 的指揮官空軍準將Finlay Crerar 向委員會保證ROC 會努力提升自己的能力來應對威脅並保持自己的警覺性和靈活性。為此他專門制定了計劃來應對V-1 飛彈的威脅,行動代號為“蹣跚”。
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英國對空觀察哨
首先部署在Dymchurch 海灘的ROC 觀察哨會時刻留意空中情況,他們會在第一時間發現來襲的V-1 飛彈並逐級報告給防空指揮中心。接到ROC 的報告後,防空指揮中心會在數秒內採取行動。但即便如此反應速度仍舊有點慢,無論是在野外觀察哨還是在操作室裡,V-1 飛彈的出現給ROC 帶來很多新的挑戰。最終RAF 地面指揮控制員們乾脆帶著無線電通信設備到位於Horsham 和Maidstone(這兩個地方最接近RAF 的防空指揮中心)的ROC 操作室裡,在繪圖桌的格子地圖上上直接指揮RAF 的戰鬥機攔截飛彈。最終那些曾經說過ROC 不能及時發現高速飛行的噴氣式飛行器的評論家們被迫承認自己先前的評論是錯誤的:ROC 卓有成效的工作使得V-1 飛彈無論是在飛越海岸線時還是在內陸上空飛行,只要被發現就處於全程監視之下。
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RAF 防空指揮中心
與常規飛機不同,由於是無人駕駛飛行器,V-1 飛彈沒有前者那些弱點——飛行員、生命保障系統、複雜的引擎系統。空戰中向飛行員座艙、供氧系統或者活塞引擎射擊的辦法對付V-1 飛彈就不靈了,因為後者根本沒有這些設備,而且V-1 飛彈的脈衝式發動機很結實,即使在被擊中的情況下也還能為飛彈提供足夠的推力。對V-1 飛彈使用的脈衝發動機而言,唯一的弱點就是發動機前端的進氣閥門陣列;此外V-1 飛彈還有兩處“軟肋”:彈體內的兩個用於引爆炸藥的雷管和從燃料箱到發動機的導管。上述三處弱點除了第一個之外,其他兩個都位於彈體內部。在當時使用機炮或者地面高炮直接命中V-1 飛彈的戰鬥部是摧毀它最有效的方式。
當1944 年6 月中旬V-1 飛彈開始襲擊倫敦時,唯一在低空能追上V-1 飛行速度的戰鬥機是霍克“暴風”V 戰鬥機,當時有不到30 架此類戰鬥機投入攔截,全部隸屬於RAF150 飛行聯隊。最初飛行員們嘗試攔截和擊毀飛彈,但是經常失敗。但是很快飛行員們提高了自己的攔截技術,掌握了對付V-1 的竅門:駕駛戰鬥機平行地接近V-1;然後用戰鬥機主翼蹭到V-1 主翼下;輕輕地把V-1 飛彈的一側主翼往上挑15cm。如果這個動作做的成功的話,V-1 飛彈一側機翼被抬高,彈體內的陀螺儀失靈,V-1 會因為失去平衡而垂直下落。當時至少三枚飛彈因此墜毀。這種因為飛行中機翼兩側升力不均勻導致導致飛彈墜毀的情況經常出現,尤其在荷蘭南部上空,當地低空風勢強勁多變很容易導致引擎熄火。到了此年年初一枚V-1 飛彈在荷蘭Tilburg 以東地區墜毀,不同的是該彈飛行高度較高,失去動力後在一片空曠地上滑翔著陸,成為盟軍的戰利品。
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霍克“暴風”V 戰鬥機
到了當年9 月份,參加攔截行動的“暴風”戰鬥機數目已經增加到100 多架。P-51“野馬”III(空速675.78 公里/小時)和配備了羅爾斯-羅伊斯Griffon 發動機的“噴火”XIV 型戰鬥機也加入進來了。而在V-1 飛彈襲擊倫敦最猖狂的1944 年夏季,夜間攔截的任務則交給哈維蘭德“蚊”戰鬥轟炸機。其實夜間攔截V-1 飛彈完全不需要使用機載雷達,因為V-1 飛彈飛行時的噪音和火光太明顯了——盟軍飛行員遠在16 公里外就能聽到脈衝式噴氣式引擎發出的特有噪聲;至於引擎噴出的尾焰也能在很遠的距離被發現。
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使用戰鬥機晝間攔截V-1 的最有效方式
要準確地擊落V-1 飛彈,同時又不能對自己造成任何傷害,必須正確地把握機炮射擊距離。RAF 中校(Wing Commander)Roland Beamont 將自己駕駛的“暴風”戰鬥機使用的20 毫米機炮的射擊焦點調整為機頭正前方270 米。實踐證明這個距離能在擊落飛彈同時保證戰鬥機的安全,因此很快整個第150 戰鬥機聯隊的飛機都接受了這樣的改裝。
在攔截V-1 飛彈的最初階段,因為地面引導和預警不力,空中攔截行動混亂不堪且經常失敗。直到RAF 在英國海岸線到倫敦之間建立了專門的防區,加上速度更快的戰鬥機投入交戰後這種情況才有所改觀。從1944 年6 月到9 月,第150 聯隊的“暴風”戰鬥機總共擊落了638 枚飛彈:其中3 中隊戰績最高:305 枚;第501 中隊的中隊長Joseph Berry 的個人戰績最高:59 枚; Beamont 中校本人則擊落了31 枚飛彈。接下來是“蚊”戰鬥機(戰績623 枚);“噴火”戰鬥機(戰績303 枚)和“野馬”戰鬥機(戰績232 枚),其他戰鬥機則總共擊落了158 枚飛彈。值得一提的是格洛斯特“流星”噴氣式戰鬥機在戰鬥中的表現反而不理想:雖然沒有全部投入攔截作戰,RAF 616 中隊的飛機還是奉命進行了攔截,但整個行動中只獲得了13 枚飛彈的戰績。原因是這種飛機雖然擁有足夠高的空速,但是它的機炮卻經常卡殼。但不管怎麼說,“流星”噴氣戰鬥機投入攔截V-1 飛彈的戰斗在軍事航空歷史上仍舊有里程碑的意義——這是兩種噴氣式飛行器之間第一次空中較量。而噴氣式戰鬥機之間的首次較量則是1950 年韓戰的事情了。
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“流星”噴氣戰鬥機
更值得一提的是,1944 年底,一架配備了機載對海搜索雷達的Vickers“惠靈頓”轟炸機也開始配合RAF 空中攔截部隊(Fighter Interception Unit)的攔截行動了——充當早期空中預警- 控制平台,為戰鬥機提供導航信息。具體做法是在北海上空以1,200 米的高度進行巡航,引導“蚊”戰鬥機攔截那些從荷蘭起飛的德軍He 111 轟炸機,阻止他們從空中發射V-1 飛彈。
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配備了機載對海搜索雷達的Vickers“惠靈頓”轟炸機模型
圍繞著V-1 飛彈的情報與保密鬥爭
在研製V-1 飛彈初期,為了掩人耳目,德軍使用代號FZG 76 來掩蓋V-1 飛彈的真實用途。最早發覺V-1 存在的是波蘭軍情部門:V-1 飛彈在試驗過程中墜毀在波羅的海中的Bornholm 島。此外他們還發現當時德國航空的研發重地佩內明德。但開始英國專家卻對這份情報充滿懷疑,因為他們認為憑當時科技水平,以火箭發動機為動力的飛彈根本不可能攜帶1,000kg 的有效載荷飛行209 公里。直到後來英國情報機關確認德國科技人員已經讓V-1 飛彈達到了足夠高的命中精度和射程,完全具備部署條件,此時英國終於意識到V-1 飛彈可能採用了其他類型的發動機。
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由於V-1 飛彈沒有成型的導引系統,不可能實現自主導引命中目標,因此必須在飛彈發射前配置好航向、距離等設置才能比較精確地命中目標。而要正確配置上述信息,又必須知道之前V-1 飛彈的確切彈著點。因此德國情報機關要求潛伏在英國國內的德國特工向他們發送關於V-1 彈著點的準確信息。這就給了英國人進行戰略欺騙的機會,因為這時候幾乎所有潛伏在英國的德國特工或者已經處於英國情報部門的監視下,或者完全成為英國情報機關雙十委員會(該機構專門負責對德戰略欺騙活動,諾曼地登陸前著名的“衛兵”行動就是這個機構精心策劃的)控制的雙重間諜。
1944 年6 月16 日,早已是英國雙重間諜的特工“加博”(JuanPujol)接到德國情報機關的命令:收集並彙報V-1 飛彈的確切彈著點和命中次數等信息。接著特工“Brutus”(此人真名RomanCzerniawski,公開身份是波蘭流亡空軍的上尉,其實也是受英國情報機關控制的雙重間諜)和“Tate”也都接到了類似的指令。如果得到這些信息,德軍就可以更精確地修正偏差,瞄準目標並且消除因為距離估算的偏差導致飛彈提前俯衝爆炸的情況。顯然這些信息決不能落到德軍手裡,但是該如何編造一些合情合理的理由來矇騙德軍呢?要知道V-1 飛彈的彈著點不但在倫敦市民中是一個盡人皆知的秘密,而且也被媒體廣泛報導,德軍通過中立國也能得到這些信息。按照英國情報機關頭子John Cecil Masterman 的說法:如果聖保羅大教堂遭到攻擊,這些雙重間諜向德國發報說只有位於Islington 的一處電影院遭到攻擊。這種掩耳盜鈴的想法非但無益反而還有害,因為這等於在告訴德國人這些間諜在故意撒謊。
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雙重間諜“加博”
經過深思熟慮後,英國人想好該怎麼辦了,“加博”開始行動了。6 月18 日所有雙重間諜們開始向國內發報報告V-1飛彈造成的傷亡情況,其中對飛彈本身造成的傷亡損失情況進行瞭如實報導,但對飛彈攻擊對民心士氣的影響則作了淡化處理。此外英國情報機關還要求“加博”們在向國內發報時不但盡量避免提及V-1 飛彈命中目標的精確次數,而且盡量多提及那些命中倫敦西北角地區的飛彈造成的破壞情況。這樣做的目的是努力給德國人造成一種印象:發射出去的飛彈都飛過目標打到城市西北角了。
當"加博"努力淡化V-1 飛彈對倫敦的傷害程度時,一個意想不到的情況發生了,一名不受英國情報機關控制的德國駐西班牙里斯本特工——代號“Ostro”,卻在自己的報告中努力誇大V-1 飛彈的威力。在他發給德國情報機關的報告裡聲稱倫敦不但已經變成了一片瓦礫,而且由於巨大的人員傷亡不得不進行疏散。由於當時德軍不可能派出飛機進行航空偵察確認戰果,因此面對兩份內容矛盾的報告感到無所適從,最後還是更加傾向於“Ostro”的觀點,而且德軍堅信盟軍會想盡辦法摧毀法國境內的V -1 飛彈發射陣地。但是即便如此,德軍的意圖還是沒能逃過盟軍的眼睛,由於“超級機密”的存在,德軍情報人員通過“英格瑪”發報機發出的絕密報告都被盟軍截獲並破譯,盟軍由此還是適時調整自己的戰術來應對德軍的戰術變化。
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“英格瑪”加密發報機
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“圖靈甜點”(Turing Bombe)密碼破譯機
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英國截獲的德軍密電
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經過破譯的德軍密電
此外發射出去的部分V-1 飛彈安裝了無線電信號發射機,德軍可以通過跟踪無線電信號的方式來確定V-1 飛彈的飛行軌跡和大體彈著點,然後在下一輪攻擊裡修正誤差。可惜這個信息卻也沒有得到德軍的應有的重視,負責發射V-1 飛彈的德軍作戰單位——第155 高射砲團指揮官Max Wachtel 把收集到的無線電信號發射機發射的信號和那些雙重間諜們發來的報告內容進行了比對,最後得出結論:肯定是無線電信號發射機發射的信號有誤!而那些雙重間諜們發來的報告內容完全“真實可靠”!就這樣糾正飛彈命中精度誤差的最後一個機會也被浪費了。事後通過計算證明,假如Max Wachtel 根據無線電發射機發射的誤差信號來修正導航系統的誤差的話,英國軍民的傷亡還要增加50% 甚至更多!
V-1 飛彈攻勢的終結
隨著盟軍的快速推進,部署在法國北部的V-1 飛彈發射陣地陸續陷落,到了1944 年9 月份,V-1 飛彈的攻勢終於告一段落。整個反飛彈攻擊的過程中,盟軍戰鬥機、地面高射砲和攔阻氣球共計攔截了4,261 枚飛彈(不包括那些發射失敗的飛彈)——差不多占到發射飛彈數目的一半。最後一次針對英國本土的V-1 飛彈攻擊發生在1945 年3 月29 日,一枚殘存的V-1 飛彈擊中了英國赫特福德郡(Hertfordshire)下的Datchworth 地區。
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俯衝爆炸的V-1
關於V-1 飛彈攻擊的最終效果如何,美軍少將Clayton Bissell 進行了統計分析,並與德軍早先使用轟炸機對英國進行轟炸的效果進行了比較,下表為比較結果:
普通轟炸機在9 個月時間裡對英國轟炸戰果與V-1 飛彈在2 個月又24 天時間裡對英國襲擊戰果對比
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V-1 給英國城市造成的毀壞
日本版飛彈
V-1 飛彈的影響還擴散到了另一個軸心國——日本。1943 年,德國通過潛艇向日本輸送了一台阿格斯脈衝式發動機。東京帝國大學航空研究所和川西飛機製造公司在此基礎上進行聯合研究項目,目的是研製一種類似於Fi 103 這樣的安裝了脈衝式發動機的有人駕駛戰鬥機,後來該型戰機被命名為“梅花”(Baika)戰鬥機。
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“梅花”戰鬥機實際上在設計階段就宣告中止了,沒有進入生產階段。但從留下來的設計圖紙和資料分析當時的設計師們提出了兩種方案進行比較:空射型號,發動機安裝在機身下方;地面發射型號,可以像普通戰鬥機一樣滑跑起飛,但無需V -1 飛彈發射時需要的導軌。關於新的“梅花”戰鬥機的情報報告中的一些內容後來被誤傳了,有人把“梅花”和後來日本研製的火箭動力自殺式戰鬥機——Yokosuka(日文翻譯過來這個詞意思是橫須賀)MXY- 7 Ohka 戰鬥機(就是著名的“櫻花”戰鬥機,又名“櫻花彈”)混為一談了,因為後者常被人稱為“BakaBomb”,其中“Baka”發音和“Baika”很接近,但意思不同,後者在日語中是愚蠢、白痴的意思。日本軍方給與後者代號為“Ohka”(但這個詞真正的含義也不是很清楚)。MXY-7 戰鬥機通常由三菱G4M 一式陸攻(G4M2 型)轟炸機攜帶起飛,到達目標上空後戰鬥機與轟炸機分離,封閉在彈體內的飛行員點燃固體火箭發動機並駕駛戰鬥機撞擊敵艦,與敵艦同歸於盡。
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櫻花結構圖
日本版Fi 103 的最後一個版本是Mizuno Shinryu(美津農“神龍”)戰鬥機——一種計劃研製的火箭動力自殺飛行器,但最後也沒有付諸生產。
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神龍戰鬥機四面圖
戰後
戰爭結束後,V-1 飛彈的相關技術分別被美、蘇、英、法甚至瑞典等國瓜分,成為日後各國獨立研製各自巡航導彈的基礎或者參照物。
法國在繳獲的V-1 飛彈基礎上研製了CT-10(又名Arsenal 5501)靶彈,體積略小於V-1 飛彈,但是裝有兩個垂尾。地面發射時藉助火箭助推器,當然也可以空射。其中部分CT-10 靶彈被出售給了美國和英國。
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CT-10 線圖
蘇軍在佔領了德國設在波蘭東南部Blizna 的火箭試驗基地後,繳獲了存放在那裡的V-1 飛彈,並在其基礎上仿製了10Kh 飛彈,後來改名為Izdeliye10 飛彈。後者於1945 年3 月在烏茲別克加盟共和國首府塔什干進行了初始的發射試驗,而後在上世紀40 年代末又進行了進一步的地面和空中發射試驗。其導引系統和早期V-1 飛彈相比應該沒有本質變化,因而和上世紀50 年代興起的無線電指令導引技術和電視導引技術相比精度很差。此外戰爭後期蘇聯人在繳獲的Argus 脈衝式噴氣發動機基礎上也嘗試過研製載人噴氣式戰鬥機,研製基礎恰恰是在德國人對應的戰鬥機研製項目——Junkers EF126 戰鬥機項目上進行的,但是這種嘗試最後還是於1946 年伴隨著一次機毀人亡的事故而終止了。
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10Kh 飛彈
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Junkers EF126 戰鬥機的兩種構型
1944 年6 月起,美國根據其在英國得到的V-1 飛彈殘骸開始逆向設計自己的噴氣式飛彈系統。到了當年9 月8 日,第一批13 枚美版V-1 飛彈——共和-福特JB-2(其中JB 是英語jetbomb 的縮寫,意為噴氣式炸彈,這是美軍在二戰期間進行的一個制導武器研發項目,前後共研製了十種武器,編號從JB-1 到JB-10)飛彈開始在美國共和飛機製造公司組裝。與德國版V-1 飛彈相比,JB-2 外形、結構都大同小異,只是尺寸略小。
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JB-2 飛彈
此外海軍也在V-1 飛彈基礎上研製了屬於自己的艦載飛彈系統——KGW-1 系統。該系統計劃可以在LST 坦克登陸艦、護航航母、PB4Y-2 型遠程轟炸/巡邏機上發射,此外美軍還計劃使用潛艇發射該型飛彈(具體做法是使用潛艇攜帶飛彈到敵方近海,然後浮上水面發射飛彈),為此專門研製了裝載飛彈的潛用密封發射裝具。
上述兩種飛彈系統都投入了生產,而且產量還不小:JB-2 飛彈第一批計劃生產1,000 枚,總計劃生產75,000 枚。為了達到這個產能要求,共和公司甚至計劃將一條原本生產P-47 戰鬥機的生產線轉產JB-2 飛彈;福特汽車公司和威利斯公司則計劃生產仿製V-1 飛彈引擎的IJ-15-1 脈衝式噴氣發動機。本來美國軍方計劃在進攻日本本土的戰役中使用它們,可是伴隨著美軍在日本投擲了兩顆原子彈,日本宣布無條件投降而告吹。戰後在美國研製更先進的地對地戰術飛彈系統的進程中,JB-2/KWG-1 飛彈系統又扮演了重要角色:JB-2 飛彈分別由B-17、B-29 和B-36轟炸機攜帶進行了空射試驗;KWG-1 飛彈則在1951 年在美國海軍“Cusk”潛艇上進行了發射試驗。戰後美國研製的第一代地對地巡航飛彈:MGM-1“鬥牛士”和MGM-13“錘”巡航飛彈都是在前兩者基礎上研製的。
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JB-2 艦載型,1951 年在“Cusk”潛艇上進行發射試驗
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B-17 投放JB-2
V-1 家族的倖存者
戰爭結束後,殘存的V-1 飛彈、生產模具多數被銷毀,發射陣地被拆除。少量V-1 實彈被當成戰利品分別被一些國家博物館保存下來:
澳大利亞堪培拉的澳大利亞戰爭紀念館(Australian War Memorial);
加拿大哈利法克斯的大西洋加拿大航空博物館(Atlantic Canada Aviation Museum);
丹麥防務博物館(Tøjhusmuseet);
法國Le Blockhaus博物館,該館位於法國加萊附近的Eperlecques地區,該館原址是一個V-2火箭發射點,但還是專門闢出展區展覽V-1飛彈,並且保留了包括彈射導軌在內的全套發射裝置供遊人參觀;
紐西蘭奧克蘭的交通和科技博物館(Museum of Transport and Technology);
英國和美國繳獲V-1 飛彈數量較多,因此這兩個國家展覽的V-1 飛彈數量也比較多:
英國
倫敦的科學博物館展覽一枚編號為442795的Fi 103飛彈,該彈是1945年由戰時內閣贈送給該館的;
達克斯福德的帝國戰爭博物館也展覽了一枚V-1飛彈,而且還有導軌和發射裝置,只是限於展廳面積,大部分導軌被切除;
位於倫敦北郊的亨頓(Hendon)的皇家空軍博物館,V-1和V-2共同展出;
位於科斯福德(Cosford ,位於Telford和Wolverhampton之間)的皇家空軍博物館也有一枚V-1飛彈展出;
位於東米德蘭德機場的航空主題公園也有一枚V-1飛彈展示。
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英國帝國戰爭博物館展覽的V-1 飛彈
美國
位於俄亥俄州代頓市的國立美國空軍博物館(National Museum of the United States Air Force),該館擁有的JB-2飛彈是美國大陸汽車公司於1957年捐贈的;
位於維吉尼亞州Chantilly市的Steven F. Udvar-Hazy中心(Steven F. Udvar-Hazy Center)陳列著JB-2飛彈;
位於印第安納州綠堡(Greencastle)的戰爭紀念館陳列著FZG 76(V-1早期型號)飛彈;位於華盛頓特區的國立航空與太空博物館(National Air and Space Museum);
位於美國加州朱諾市機場的飛機名人堂(Planes of Fame air museum)博物館陳列著一個JB-2引擎,已經修復到可以正常使用的狀態;
位於阿拉斯加的瓦斯卡(Wasilla)的阿拉斯加交通與工業博物館(Museum of Alaska Transportation and Industry)也露天陳列著一枚JB-2飛彈彈體;
位於加州木古角的美國海軍航空站的木古角飛彈公園(Point Mugu Missile Park )也露天陳列著一枚JB-2飛彈彈體;
位於密歇根州波蒂奇(Portage)的航空動物園(Air Zoo)內也陳列著一枚V-1飛彈;
位於堪薩斯州Hutchinson的堪薩斯宇航中心( Kansas Cosmosphere and Space Center)陳列著V-1飛彈和V-2火箭;
位於佛羅里達州波克市,名為“夢幻飛行”(Fantasy of Flight)的航空博物館也陳列著V-1飛彈;
位於阿拉巴馬州亨茨威爾(Huntsville)的美國太空與火箭中心(US Space & Rocket Center)下屬的火箭公園也陳列著V-1飛彈;
位於亞利桑那州圖森的皮馬航空與太空博物館(Pima Air & Space Museum)陳列著一枚編號為#121536的V-1飛彈,不同的是該彈還保持著原始狀態,配有一套模擬的發射導軌和發射控制台模型。
結語
作為納粹德國在戰爭中研製的很多所謂“復仇武器”中的一種,V-1 飛彈是為數不多的幾種最終生產出來並投入大規模實戰應用的武器之一,其產量也是V-2火箭、Me 262 噴氣戰鬥機、Me 163 火箭戰鬥機不能比的。撇開當時德國限於戰略物資的匱乏最大程度的降低V-1 飛彈的生產成本,簡化其生產流程外,還有一條原因就是較多的採用了當時比較成熟可靠的技術,盡可能少地採用那些性能過於超前但不夠穩定的技術:脈衝式噴氣發動機的構造簡單,成本低,方便大量生產;飛彈沒有採用無線電波束導引等當時比較先進的製導技術,而是採用了簡陋的陀螺儀+計數器的方式通過計算航程來控制飛彈何時俯衝,一方面降低了技術難度和生產成本,另一方面也使盟軍電子干擾技術沒有用武之地;原先的設計方案採用的是雙垂尾,經過精簡變成了單垂尾構造,整個外形也變得十分緊湊。上述這些設計理念也成為日後巡弋飛彈設計的基本原則:外形設計結構緊湊,避免不必要的浪費;發動機必須結構簡單方便生產;對製導系統的要求是可靠性勝過高性能。畢竟飛彈是耗材,所有元器件都是一次性使用,沒必要搞得太複雜,太複雜的產品只會增加研發和生產成本。更何況在戰爭年代裡如何維持武器的數量優勢是任何武器設計師要考慮的頭等大事!
但是這樣做的消極面也不可否認:過於簡化的結果就是性能不高:可靠性差,命中精度低。由於主翼是膠合板製成,結構強度低,在試射時發生過一彈射出去就自動脫落的事故;脈衝發動機工作不穩定,經常由於進氣量不穩定導致空中熄火;陀螺儀抗干擾能力差,被盟軍飛行員發覺後成為V-1 飛彈的致命點——盟軍戰鬥機在追上飛彈後用機翼輕輕一挑就會讓飛彈失去平衡墜毀;最大的問題還是命中精度低:由於沒有真正意義的導引系統,而是完全依靠計數器來測量飛彈與目標之間的距離,誤差精度差得驚人:發射出去的飛彈經過層層攔截只有25%“擊中”目標,很少有飛彈能真正擊中目標。
圍繞著V-1 飛彈的使用,德國人的經驗也有值得思考的地方。作為空軍主導下研製的“復仇武器”(V-2 火箭是陸軍主導下研製的,這背後也有軍種之間爭奪資源的鬥爭),撇開部署重點有問題外(多數部署到加萊地區,諾曼地地區的陣地只有8 處),在盟軍登陸後用飛彈攻擊倫敦效果很有限,除了激怒敵國軍民外沒有太大的實質意義,既沒有牽制對方太多的空中力量,也沒有給在前線作戰的德軍減輕任何壓力。這種時候如果用飛彈集中攻擊諾曼地灘頭的盟軍登陸場甚至用增程型飛彈攻擊在樸次茅斯集結的盟軍船隊或許能收到更直接的效果。
最後,回顧V-1 飛彈的研發歷程,我們看到很多著名設計師和試飛員的名字:魯澤爾、漢娜......不可否認二戰中德國的航空事業達到了很高的水準,在戰爭中研製的眾多“新式武器”涉及到現代航空太空技術的方方面面:噴氣技術、火箭、可變翼、飛彈、垂直起降......戰後這些先進的科技成果又被各戰勝國瓜分,成為戰後航空太空技術大飛躍的基礎。那些創造這些技術成果的德國專家們:馮.布勞恩、魯澤爾、譚克博士、梅塞施密特......或者流亡到美國,或者被押送到蘇聯,或者漂泊到南美洲、印度甚至中東成為這些國家發展本國航空太空工業的顧問。當然創造這些成果是建立在對其他民族的屠殺、掠奪和壓迫之上的,這點不能不承認。