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空投新概念

从30年代开始,空降就成为新的作战方式。在二战中,克里特岛、市场花园等大规模空降作战的功过一言难尽,但空降与反空降从此成为各国军队着力研究的问题。

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二战种,伞降和滑翔机降都获得广泛使用,这是克里特伞降作战和营救墨索里尼的机降作战

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但要运送吉普、轻型野炮等,机降是唯一的办法

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现代直升机可以在几乎任何地形上着陆,也可运送较大重量,但航程有限

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MV-22解决了航程问题,但在敌前突击机降依然很危险

早期空降有伞降和机降两种。伞降使用降落伞,机降使用滑翔机。伞降的使用更加灵活,还有德国风格和美国风格两大流派,苏联伞兵也走德国风格,英国伞兵则走美国风格。德国风格的伞兵跃出飞机后,像跳伞运动员一样四肢张开,不仅控制降落的速度,也可在滑翔中控制落点。降落伞装具也因此系留在腰背,要在落地前调整姿势,才能不狗吃屎一样地落地。也因为这个原因,枪支、弹药要另外伞降,伞兵落地后第一件事情是找到自己的武器弹药,然后才谈得上投入作战。美国风格的伞兵跃出(或者被推出)飞机后,降落伞在头顶自动打开,身体呈直立姿态下降,基本上随风飘荡,对于落点只有很有限的控制能力,而且在空中滞留时间更长,但落地相对安全,尤其是可以把武器、弹药吊在脚下的布包里,落地就立刻能拿起武器弹药投入战斗。这两种方式各有好处,但战后基本上统一到美国风格了。德国风格还是为特种部队使用,还分高跳低开、低跳低开,但这些都不是一般伞兵所需要掌握的高级伞降技术。

机降则可以完整地降落一个作战分队,连同基本的武器装备,甚至吉普车、无后坐力炮。但滑翔机在牵引状态速度很慢,更谈不上机动性,很容易受到打击。牵引机在紧急时可切断牵引索而自己逃生,那时滑翔机上的人就要自祈多福了,天知道会降落到哪里去。即使准确到达目的地,牵引机切断牵引索的时机和高度决定滑翔机的航程和落点,太早太低到不了目的地,太晚太高则要冲过头,在敌人火力面前在空中转几个圈子、消耗一点高度才气定神闲地降落是不现实的。滑翔机相对容易操作,但要安全、准确地降落在各种地形上,也有很高要求。滑翔机是一去不复返的,在降落后,把宝贵的飞行员当步兵一样投入短兵相接的战斗,这也是很大的浪费。

战后,机降改为直升机,在安全性和灵活性上比滑翔机机降进了一大步。不过直升机的速度慢,航程有限,载重量更是比不上典型战术运输机。直升机机降一般只能用于战术行动,像伊朗营救那样的远程直升机作战需要空中加油或者落地加油,行动的复杂性和不定性极大增加,伊朗营救失败不是偶然的。在其他实战战例中,也绝少用于远程作战。

V-22“鱼鹰”的出现改变了直升机机降。通过可倾转的翼尖发动机短舱,V-22可以在螺旋桨推近的固定翼状态和直升机状态之间无缝转换,一机两用,航程和速度大大超过传统直升机。

但这一切都只针对伞兵空降而言。伞兵落地后最大的担忧不是被包围,而是缺乏武器弹药和给养。现代空降作战虽然还是轻步兵为主,但只靠自带武器、弹药和给养肯定是不够用的。如果配备有伞兵战斗车,弹药和燃油补给更是大问题。按重量来说,在持续的空降作战中,物资重量远远超过伞兵的的人员重量,物资空投是大问题。这对两栖作战或者陆军特种作战也是一样的。

另一个大问题是敌人火力。伞兵空降时还有出其不意的可能,但兵力、火力和机动能力有限,落地后的控制区域有限,又不可能不吸引敌人重兵包围。在这样的情况下,后续的空投支援必须考虑敌人火力的问题。

物资空投也分伞降、机降。直升机机降可以直接从机内搬运,或者外吊物资落地脱钩。与人员机降一样,直升机有航程、速度和载重量问题的问题。米-26那样的重型直升机在载重量上相当于C-130,但运作上远不是米-17那样简单,并不适合在用于敌人火力下的机降。航程也不足。

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直升机外挂可以运送较重的物资,但速度慢,敌人火力下暴露时间长,敌前机降很危险

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LAPES可以精确空投重型物资,但操作难度高,也特别容易受到地面火力的威胁

伞降也分一般的伞降和低空托盘空投(简称LAPES),后者在超低空(只有几米)以很低速度(实际上只是勉强高于失速速度)通过时,用阻力伞把物资托盘拉出运输机。由于高度很低,速度也在阻力伞的作用下迅速下降,托盘实际上相当于在几米高度以几乎静止的速度直接“砸”在地面。托盘底部有气垫减震。

LAPES的好处是空投非常精确,而且可空投重量较大。物资落地时,可靠地捆绑在托盘上,不容易散失、损坏。LAPES不仅可以空投一般物资,还可以空投装甲车等大件。LAPES的坏处是对运输机和飞行员的要求非常高,要在几米高的超低空维持近乎失速的速度,在空投操作期间要及时处理好重量和重心的变化,而且这一切可能都在敌人火力下进行,这是很考验人的。LAPES也要求空投场平整,否则托盘落地时可能翻滚,造成物资损坏。

LAPES和一般伞降依然是针对大部队的集中补给的。现代伞兵的作战模式还是一个发展中的问题,尽管美国有第82和第101空降师,俄罗斯更是有7个空降师的编制,但像克里特岛和市场花园那样的大规模空降作战的战略战术价值甚至可行性都有很多疑问,战后再也没有重复过。

现代空降作战以营以下规模为主,更多的则是连排级小部队空降,不再把空降部队作为夺占要点、等待接应的敢死队和突击队,而是作为钉住要点、公开活动的特种部队使用。空降部队的兵力、火力和机动总是有限的,现代空降作战更多地着眼于以点控面的眼线和钉子作用,固守但不一定待援,奇袭但不一定强攻,主要依靠远程空地火力支援来控制相关区域,打火力战,而不是兵力战。

小部队空降也有问题,点多,面广,但单点的空降补给量的要求并不高,使得空降作业面临新的挑战。小部队的控制区域更小,钉子和眼线的作用更是使得空投区可能总是处在敌人的火力威胁之下,使得常规空降难度加大。常规伞降的散布太大,很可能根本落不到友军控制区。LAPES要超低空超低速通过敌军控制区,危险更大。

针对这样的新需求,美国国防先进研发计划局(简称DARPA)和美国海军陆战队联合,与初创公司Logistics Gliders(直译就是后勤滑翔机)合作,研发可空投的滑翔投送系统,将二战时代的滑翔机机降、现代无人机技术与传统的运输机空投结合起来。这是一种推陈出新的空投理念,现已推出较大的LG-2K和稍小的LG-1K。

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LG-2K是很有新意的无人滑翔机空投系统,在目标上空低空转入伞降状态,精确着陆。如果场地平坦,也可像正常滑翔机一样,直接用机腹接地,实现超短滑跑着陆

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在机内运输状态时,机翼是折叠的,减少占地。空投后展开,这是展开到一半的情况

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LG-1K稍小,可以看出,重量很轻

两种滑翔投送系统的外观相似,都采用可折叠但带支架的平直翼。作为运输机机内载荷运送时,机翼折叠起来,就像长条包裹一样。从尾门空投出去的时候,机翼自动展开,支架弹出锁定到位,开始滑翔。也可以作为直升机的外挂货物吊挂在直升机下,空投就更简单了,脱钩后,利用高度开始滑翔。

机体是简单的钝头方形截面,H形双垂尾,可折叠的平直翼由挂在飞机上的控制索在一定距离上自动拉动触发展开,压缩空气弹簧把机翼弹出展开,并使得支架到位。对于较大的LG-2K来说,机长3.9米,翼展8.3米,双垂尾与机体同高,均为0.6米,机体宽0.76米。机舱内容积1立方米,如果取消降落伞,可增加到1.2立方米,最大载重817公斤,自身空重则为181公斤,最大投放重量约1000公斤。MV-22可机内携带4个LG-2K,CH-53K可携带8个,C-130运输机则可携带18个。

带降落伞的滑翔机是一个有趣的理念,结合LAPES和滑翔机机降的优点,可由滑翔机滑翔到目标上方低空,然后转入伞降模式,精确降落在不便滑翔着陆的狭窄、崎岖地形。伞降时像炸弹一样,机头朝下,钝头内部是减震缓冲填料,外壳也可变形,吸收撞击能量,和汽车车头的碰撞变形设计是一个意思。但如果有平坦地形可用,额外的0.2立方米和20公斤还是很有用的。

LG-2K的气动设计也很有意思,平直翼简单、升力大,得到采用并不奇怪,但通过翼下V形支架提供额外的刚度,这在要求把阻力降到最低的现代运动滑翔机中较少见。支架翼可增加大展弦比平直翼的刚度,但也带来额外阻力。不过速度低而且并不要求极限滑翔距离的运输滑翔机更关注低成本和轻重量,倒是不大忌讳采用下支架,二战年代用于机降的滑翔机也常采用下支架。Logistics Gliders的创举是把支架翼折叠化了。

H形双垂尾高度低,宽度小,翼展只有1.2米。与常规的单垂尾相比,H形双垂尾的结构更加紧凑,尤其是高度降低,便于机内携带。H形双垂尾也可以有效地使得滑翔投送系统在推出运输机尾的初期就很快恢复稳定,并为后续滑翔飞行提供稳定的飞控。更重要的是,H形双垂尾可左右尾舵同时向内偏转,兼做减速板,帮助精确着陆,而不需要传统滑翔机那样复杂、精细的能量控制。

机体结构采用简单、廉价的胶合板,矩形截面的机体制造简单,内部容积大。机翼用挤压铝条作为承力构架,外覆注塑蒙皮。整个系统成本为4500美元,如果增加降落伞则提高到11000美元。按照Logistics Gliders的说法,只要有制造廉价家具的能力,就能造这东西。在技术路线上,“更加俄罗斯范儿,而不是美国范儿。”

飞控是航模级的电池驱动的简易微机电系统,并不需要太复杂的系统。但需要一套以GPS为主的自主飞行系统,试验中采用的是低成本的民用级GPS飞行控制模块。飞控系统还有无线电遥控能力,供载机上或者目标区地面人员精确控制落点。由于这是廉价的载货无人滑翔机,只要不砸到地上的人和装备,不损坏机上物资,安全着陆不是太大的问题,对人员训练的要求大大降低。由于成本低廉,落地后,可重复使用很好,不可重复使用也消耗得起。

LG-1K和LG-2K是按照15:1的滑翔比来设计的。也就是说,在理想条件下,每损失1000米高度可换得15公里的滑翔距离,实际上当然达不到,但这依然使得运输机在防区外投放成为可能。在试验中,LG-1K实现了在5180米、280公里/小时的条件下成功投放,LG-2K也在2480米、240公里/小时的条件下成功投放,滑翔时间超过7分钟。

空运、空投能力还是中国空军的短板,普通伞降、LAPES都还是挑战,但小量精确的空投也是中国急需的能力。Logistics Gliders这样的滑翔投送系统没有中国克服不了的技术难关,制造能力更加不成问题,值得中国重视。

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