“鋼鐵蒼穹”(上)——美國航母編隊防空戰術體系的創新與發展


“鋼鐵蒼穹”(上)——美國航母編隊防空戰術體系的創新與發展

要論太平洋戰爭期間航母特混艦隊的防空能力哪家最強,相信很多軍迷都會毫不猶疑地選擇美國海軍,這似乎是一個非常簡單的問題。但若要進一步細問美國航母特混艦隊的防空能力具體強在哪裡,答案可能就變得五花八門了,有的人認為是強大的地獄貓式戰鬥機,有的人則強調是性能出眾的雷達,也有人將票投給了VT引信.....。實際上,這些答案都不能算錯,但又都不夠全面,美國海軍航母特混艦隊之所以能在防空作戰中出彩,主要是因為其擁有一整套完善的戰術體系,以下便結合實際戰例來簡單談一談太平洋戰爭期間美國航母特混艦隊防空戰術體系的發展與完善。

一、“約克城”號的戰術創新

第二次世界大戰爆發前,美國海軍在防空作戰上的通用做法是將戰鬥機分隊和防空炮火組合起來使用。以艦隊為中心劃分出數個縱深達25公里左右的防空哨區,然後將戰鬥機攔截分隊分散配置在各哨區中,當敵方編隊來襲時,由相關哨區的空中指揮官負責指揮相應的攔截分隊進行攔截,相鄰哨區則相機予以支援。當有敵機突破哨區逼近艦隊時,艦隊中的各艦則以各自配備的防空兵器組成防空彈幕進行抗擊。除去缺乏預警手段、攔截窗口較小、各哨區戰鬥機數量有限等缺點外,這套系統最致命的不足在於統一指揮和作戰協同上,雖然哨區是艦隊劃定的,但由於艦隊中的軍艦缺乏掌控空中作戰的手段,實際上各哨區的戰鬥能否有效開展完全取決於空中指揮官的處置,然而,空中指揮官也是要參加攔截作戰的,這就在很大程度上被分散了精力。同時,如何有效兼顧本哨區的防守與支援有敵情的哨區在很大程度上也依賴於空中指揮官是否擁有豐富的經驗。因此,美國海軍亟需一套新的艦隊防空戰術體系。

1940年9月,新研發的CXAM型雷達被安裝在了“約克城”號航空母艦上,這意味著該艦獲得了一種新的偵搜手段。以此為契機,時任美國海軍航母特混艦隊司令官的哈爾西海軍中將結合英國空軍於不列顛之戰中獲得的使用雷達指揮防空作戰的經驗開始構思是否能夠在美國海軍中也建立類似的作戰指揮體系。中將把這個任務交給了“約克城”號,要求該艦嘗試建立起一套與以往不同的防空戰術體系,核心是要發揮雷達設備的作用。

“鋼鐵蒼穹”(上)——美國航母編隊防空戰術體系的創新與發展

英國於不列顛之戰中利用雷達進行防空作戰給了美國海軍啟發,圖為英國早期的對空警戒雷達

領命後的“約克城”號組織了一支包括通信、導航、防空、雷達等部門技術軍官在內的精幹研究隊伍,結合實際展開了細緻深入的研究,最終於1941年初拿出了一套依託雷達系統引導戰鬥機分隊攔截敵方來襲編隊的戰術體系。經過演習驗證,這套系統凸顯出自己的優勢,即解決了傳統戰法中無法集中使用攔截分隊對抗敵方來襲編隊的問題,依託於雷達獲取的相關情報,由軍艦統一指揮調度艦隊的攔截資源變成了可能。正如1941年3月“約克城”號艦長寫給美國海軍高層的報告中所述的那樣:“經演習驗證,使用雷達引導戰鬥機編隊攔截敵方目標已經取得了確實性的成功。”

新的戰法雖然依託於雷達獲取的相關信息,但真正指揮作戰的是一個名叫“戰鬥機引導官”(FDO)的新崗位,這個崗位通常配置資深的中下級軍官,職責是利用各種渠道獲得的相關信息來指揮攔截分隊的起飛、巡邏並將攔截分隊配置到合適的位置並引導其攔截敵方來襲編隊的進攻以確保本方艦隊免受敵方的空中威脅。新戰法很快在美國海軍內部得到了推廣,1941年8月,美國海軍作戰部長簽發了一份航母防空指揮臨時條令,要求各特混艦隊及下屬的特混大隊在戰術指揮官麾下設置戰鬥機引導官一職,專門負責指揮防空作戰。至太平洋戰爭爆發時,美國海軍在役的全部7艘艦隊型航母均配置了戰鬥機引導官。為了培養人才,美國海軍還於1941年9月在加利福尼亞州的聖迭戈開設了防空指揮學校,提供戰鬥機引導官相關培訓課程。

二、在戰火中逐步完善

美國海軍新的防空戰術體制在實戰中的首次應用是在1942年2月1日對吉爾伯特群島發起的戰術反擊中,“企業”號及“約克城”號航空母艦在完成空中打擊後返航的途中與來襲的日軍7架陸攻遭遇。在雷達的引導下,7架日機最終全部被消滅,其中的6架於投彈前即被擊落,充分體現了新體制的實戰價值。但是,就和所有新生事物一樣,這套新的防空戰術體制存在著缺陷,導致美國海軍在戰爭的頭一年中交了不少昂貴的“學費”。與此同時,新體制也在戰火中得到了逐步完善。以下就結合實際戰例來簡要闡述一下新的防空戰術體制所存在的主要不足及美國海軍所採取的改進措施。

1、防空搜索雷達的性能問題

在1942年10月爆發的聖克魯斯海戰之前,美國海軍艦隊航母及戰列艦上裝備的主要是CXAM型對空搜索雷達,這種由美國無線電公司生產的第一代對空搜索雷達為米波雷達,波長1.5米,工作頻率200赫茲,發射機功率15千瓦,全重2300公斤,理論上對單機的探測距離為90千米,對大機群則為150千米。但是,探測時極易受到外界因素的干擾,導致目標被發現的距離大大縮短,進而使攔截窗口變得狹窄。這可以在1942年2月爆發的拉包爾突襲戰中找到充分的例證,2月20日,日機共發起2波次反擊,雖然美艦於16時11分在110千米距離上順利地發現了第一波來襲日機,但從反方向來襲的第二波日機於16時49分被發現時距美艦隊已不足50千米了,而當攔截分隊與敵機群交戰時,距美艦隊的距離甚至已經不到20千米了,一時間情況萬分危急。

“鋼鐵蒼穹”(上)——美國航母編隊防空戰術體系的創新與發展

大型床墊天線是CXAM型雷達的顯著特徵

CXAM雷達的另一項短板在於其無法實現連續的全向搜索,這主要是由於其天線的旋轉需要人工控制,加之其配備的A型示波器只有一個直角座標系,導致只能顯示天線所指方向上的信號。因此,操作員每發現一次信號回波,就要停止天線的旋轉並進行微調以便更好地接收回波信號,這在連續高強度的空襲應對中非常致命,意味著在多方向多波次的攻擊中,己方的航母編隊還是有可能遭到敵方的奇襲。

無法有效測高也是非常嚴重的問題,實際上,就連美國海軍裝備的第二代對空搜素雷達都沒有整合進測高功能,只能通過雷達天線的仰角來估算來襲編隊所處的高度。這使得美軍在1942年5月爆發的珊瑚海海戰及同年6月爆發的中途島海戰中均吃了大虧。以中途島海戰為例,當友永丈市海軍大尉率領的第二攻擊波對“約克城”號發起魚雷攻擊時,因無法得到敵機的準確來襲高度,引導官只能將有限的攔截機配置在不同的高度上,結果有4架戰鬥機因配置高度過高沒能投入戰鬥,導致5架日機突破攔截,“約克城”號最終被命中2雷,遭重創。

最後是設備的穩定性問題,在珊瑚海海中,“約克城”號的CXAM型雷達曾在防空作戰的關鍵時刻出現過故障,很大程度上影響了對空抗擊的有效組織。

針對上述問題,美國海軍在戰術上和裝備研發上均給出了相應的解決措施。為了克服雷達探測方面的問題,在距離本方艦隊40千米處配置一些雙機搜索隊,這些搜索隊的任務並不是針對敵方艦隊,而是試圖提前發現敵方搜索機或來襲編隊以彌補雷達在探測距離方面的不足。至於CXAM雷達操作效率不高及無法實現測高功能的問題,則是通過加快研究配備PPI顯示器的新雷達和專用測高雷達來解決。最後是解決穩定性的問題,在新型雷達未問世之前採取的是在航母上加裝一臺同型號備用雷達的方法,同時亦加快了新裝備的研發速度。

2、戰鬥機數量及質量問題

在美國海軍航母編隊的防空體系中,戰鬥機是當之無愧的防空主力,但在中途島海戰爆發前,各航母配備的戰鬥機數量並不充足。依據戰前的標準配置,艦隊航母通常配備一個戰鬥機中隊(標配戰鬥機18架),這個中隊除了要擔負防空任務外,還要擔負為攻擊隊護航的任務,兵力上難免顯得捉襟見肘。同樣以1942年5月爆發的珊瑚海海戰為例,5月8日,即美日雙方展開航空決戰之日,美國艦隊能夠調動的用於防空的戰鬥機數量是17架,而日軍來襲編隊的數量是69架(含18架護航的“零戰”),美國人在數量上處於絕對劣勢。另外,戰鬥機質量方面的問題也同樣突出。太平洋戰爭爆發時,老式的F2A戰鬥機已經落伍,無法對抗日軍的零戰,而相對新式的法F4F戰鬥機也只能勉強與零戰抗衡,在戰鬥機性能上,佔上風的無疑是日軍。

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編隊飛行的F4F戰鬥機,這種機型是太平洋戰爭初期美國海軍擁有的唯一能能勉強與零戰抗衡的機型

在F6F戰鬥機裝備部隊之前,美軍解決此類問題的辦法有二:一是不斷增加戰鬥機中隊的標配數量,至中途島海戰時增為27架,至東所羅門海戰時進一步增加到36架。二是戰鬥機指揮官薩奇少校發明的“剪式機動”( 本方戰鬥機成對飛行並將距離拉開,一架戰鬥機充當誘餌吸引敵機注意,待敵機咬尾後,本方戰鬥機轉向進行交叉飛行,以獲得一次大偏角射擊機會,進而將敵機擊落)被當作對抗零式戰機的法寶進行了推廣。


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“薩奇剪”戰術示意圖,三角形為本方飛機,子彈頭形為敵方飛機

3、作戰指揮協調問題

雖然各航母都配備了戰鬥機引導官,但在聖克魯斯海戰爆發前,作戰指揮協調的問題卻顯得十分突出,即雙航母編隊中的二艘航母的攔截分隊無法統一指揮,經常陷入各自為戰的境地。1942年6月爆發的中途島海戰中,當“約克城”號遭遇敵機攻擊時,同一編隊中的“企業”號攔截分隊因嚴格遵守引導官下達的關於不能離開指定巡邏區域的指令而導致防空能力不足的“約克城”號沒有得到及時的支援,是“約克城”號最終被日機重創的主要原因之一。1942年8月爆發的東所羅門海戰結束後,從各航母上報的戰鬥總結報告來看,更有效地使用攔截分隊成了當務之急,來自不同航母的攔截分隊應實行統一指揮成為了絕大多數人的共識。據此,在1942年10月爆發的聖克魯斯海戰中,美軍即開始實行攔截分隊由一艘航母統一指揮的新戰法,雖然此戰中依舊損失了“大黃蜂”號,但這其中的主要原因在於引導官缺乏實戰經驗,而就集中指揮攔截分隊這件事而言,無疑是非常正確的。

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一架九七式艦攻(黑框處)正從低空發起攻擊,缺少戰鬥機掩護是“約克城”號最終被重創的主要原因之一

4、情報信息處理問題

1942年5月爆發的珊瑚海海戰結束後,“約克城”號艦長巴克馬斯特上校在戰鬥總結中寫到:“在空情中心中臨時增設的雷達標圖室只佔據很小的一部分空間,但卻需要承擔全部的雷達繪圖任務,5月8日的戰鬥證明,如此侷促的條件根本不足以利用通過雷達獲得的信息來指揮戰鬥……。”通過報告我們可以發現,早期的雷達標圖室不僅空間侷促,而且相關設備也非常落後,但卻要承擔起獲取信息及將所處理的信息再傳達到相關戰鬥部門的繁重任務,這顯然有點“趕鴨子上架”的感覺。實際上,這還是改進以後的情況,當雷達第一次出現在“約克城”號上時,甚至沒有獨立的空間用來處理和發送相關信息。美國海軍對此採取的解決措施是建立獨立的戰鬥信息處理部門,由此產生了劃時代的戰鬥情報中心(戰鬥情報中心最初叫戰鬥行動中心,由太平洋艦隊司令官尼米茲海軍上將於1942年11月正式下令在各艦上設立,1943年1月正式改稱為戰鬥情報中心)。作為軍艦的作戰心臟,戰鬥情報中心主要承擔協調任務,起到情報交換處理所的作用(包括本艦內部情報交換,與友艦的情報交換及與陸上基地的情報交換)。所有從雷達、聲納、無線電(包括友艦發送給本艦的共享情報),甚至目視觀察得到的情報都在這裡歸納分析並最終提供給相關部門用於支持作戰行動。戰鬥情報中心配備有各種信息獲取及分析設備,其中最重要的是各型雷達的顯示器和空情標示板。依據軍艦大小的不同,戰鬥情報中心的人員配備數量也不盡相同,但重要的崗位配置是一樣的,主要包括:情報員兼中心主任、情報分析軍官、戰鬥機引導官、炮戰聯絡官、雷達操作員及助手、標圖員,無線電信記錄員等。

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航母CIC內部的主要裝備,包括雷達PPI顯示器和空情標示板

5、無線電通訊問題

受技術條件的限制,戰鬥機引導官與攔截分隊帶隊長機,長機與其他飛機之間的信息傳遞基本都依賴於無線電設備,但在1943年度普及甚高頻無線電設備之前,相關通訊只能依託普通的無線電臺及送話器,這就導致不同的角色需要共用同一個頻道,加之美軍的無線電紀律非常糟糕,以至於耳機中經常充斥著各種大呼小叫,個人情感的抒發,甚至是空戰技術的交流等次要信息,嚴重影響了引導口令的傳輸。面對這一問題,美軍的解決方法是:一方面加快多頻道甚高頻無線電設備的研發,另一方面則不斷強化飛行員們的無線電紀律。同時要求戰鬥機引導官必須嚴格按照術語規範發佈引導指令,杜絕即興發揮的情況出現。

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美國海軍強調無線電紀律的宣傳畫

6、敵我識別問題

與上文一樣,同樣是在珊瑚海海戰結束後的總結報告中,巴克馬斯特上校即提出了儘快為飛機裝備敵我識別裝置的問題,因為缺乏這個設備將導致無法準確知曉某個目標到底是敵是友,而艦隊防空任務又要求必須對每一個可疑目標進行識別查證。這就導致了本就有限的攔截戰鬥機將很有可能被低效使用。對此,美軍採取的措施是加快新型敵我識別裝置的研發與列裝,列裝的範圍不但包含艦載機,也包括岸基和水上飛機。

7、防空炮火斷層問題

自20世紀30年代起,伴隨著航空技術的飛速發展,軍用飛機的速度、續航力大幅度提高,對軍艦的攻擊手段也日趨豐富起來。這就對水面艦艇的防空能力提出了新的要求,單純依靠一二件防空兵器就想對抗來自空中的威脅的設想已經破滅,現實逼迫著單艦或艦隊的防空炮火要形成遠中近程全覆蓋,高中低空相銜接的防空火力體系,以形成合力來對抗空襲。

不過很遺憾的是,在1943年之前,美國海軍的防空火力和當時世界上很多國家一樣都沒有形成完整的體系,而是出現了較為致命的斷層。太平洋戰爭爆發之初,美國海軍艦艇所裝備的防空武器通常包括127毫米25倍徑高射炮或38倍徑高平兩用炮(這是用於遠程和高空抗擊敵機的武器裝備),28毫米防空機關炮及12.7毫米高射機槍。但是後二種兵器由於其有效射高上存在的不足,導致實戰中只能對抗已經逼近的敵機,在1500米至5000米範圍內出現了火力斷層。這種斷層對於艦隊抗擊空襲而言是非常致命的隱患,因為敵方的俯衝轟炸機正好可以利用這個火力盲區發起俯衝攻擊。1942年底美軍結合戰爭第一年在防空戰鬥中所取得的戰訓分析總結後專門提出了防空炮火方面需要改進的7項內容,其中很重要的一條就是使用40毫米高射機關炮替代28毫米防空機關炮,這也是美軍為解決斷層問題提出的應對措施。大名鼎鼎的瑞典產博福斯40毫米高射機關炮堪稱第二次世界大戰中最優秀的中口徑防空炮之一。使用4發漏夾供彈,最大射速160發/分,火力持續性好;最大射程10180米,最大射高6950米,對抗中程及中空來襲敵機的效果極佳。該炮完美地填補了美軍防空炮火體系中的斷層,進而消除了對應的防空火力盲區。

“鋼鐵蒼穹”(上)——美國航母編隊防空戰術體系的創新與發展

填補了美航母編隊防空火力斷層的重要武器——40毫米“博福斯”高射機關炮

三、結語

儘管有著這樣和那樣的問題,但經過戰火磨礪的防空戰術體系也在不斷髮展和完善,新式的戰鬥機和技術裝備也在抓緊研發中,這一切的努力都是為了打造一支攻守更加平衡的航母特混艦隊。最終,人們的努力沒有白費,當戰爭進入1943年時,飄揚著星條旗的航母編隊上空,一把鋼鐵的防空保護傘正在緩緩開啟.....。

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