“钢铁苍穹”(下)---美国航母编队防空战术体系的完善


“钢铁苍穹”(下)---美国航母编队防空战术体系的完善

当战争的进程来到1943年的时候,结合从先前历次作战中获得的经验教训,依靠新研发的技术装备,美国海军重组并进一步完善了现有的防空战术体系。完善后的防空战术体系的运作效率极高,依托于多种渠道获得的信息,统一指挥的拦截分队成了对抗敌来袭编队的主力,而当出现“漏网之鱼”时,编队中的各舰又会应用自身携带的防空兵器来消灭敌机,这套战术体系最终使得日军攻击编队的损失上升到令人无法忍受的地步,凭借此美国海军也取得了太平洋上规模最大的航母编队对决的胜利。从总体上看,支撑起这套战术体系的三大支柱分别是:“早期警戒网”、“充分改进的战斗机引导体制”及“高效的防空炮火”。

一、第一支柱——“早期警戒网”

重构后的防空战术体系的第一支柱就是“早期警戒网”,主要由三支力量构成,其一是战斗搜索队,其二是雷达哨舰,其三则是大型舰艇所装备的新式雷达,这也是“早期警戒网”的最重要组成部分。

从航空母舰上起飞的战斗搜索队及布置于特混舰队前方的雷达哨舰将本方舰队的预警圈大幅度向外推移。1943年以后,美国海军对特混编队所担负的航空搜索任务进行了修正,将单纯只派出搜索机升级为战斗搜索队。每支搜索队由1架地狱猫式战斗机及1-2架搜索机组成,搜索机可以由复仇者式鱼雷机或地狱俯冲者式俯冲轰炸机担任。战斗搜索队除了担负搜索任务外,另一项重要的任务便是由队中的战斗机负责消灭在飞行途中遇到的日军搜索机,旨在阻断日方获得美方信息的渠道。要组建战斗搜索队的前提是拥有充足的新式战斗机,对此,美国海军于1943年5月即启动了地狱猫式战斗机的上舰工作,装备有2000马力发动机的地狱猫式战斗机,航程达到1750千米,最大平飞速度超过600千米/时,完全具备与搜索飞机共同行动的能力。在1944年6月爆发的马里亚纳海战中,日军损失了约20架搜索机,至莱特湾海战时,日军的搜索网则彻底崩溃。由于战斗搜索队的出色表现,战争后期的日军搜索机已经很难准确获得美军特混编队所在的位置,进而导致攻击队攻击效果不佳的情况屡屡发生。

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“埃塞克斯”级航母上的F6F战斗机,这种新式战机在性能上彻底压倒了日军的“零战”

雷达哨舰同样是扩展本方舰队警戒圈的一支重要力量,其还担负着吸引日军来袭攻击队的任务。通常情况下,雷达哨舰由驱逐舰担任,部署在离本方舰队27至35千米的距离上,处于预想的日机来袭方向,执行警戒任务的雷达哨舰需要保持高度戒备以便随时使用防空武器抗击敌方的空袭。雷达哨舰一般装备SC型对空搜索雷达,对大机群的探测距离达到147千米,测距精度90米,测角精度5度,可以有效防止敌方机群对本方舰队发起偷袭。

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雷达哨舰与其装备的SC型对空搜索雷达,SC型对公搜索雷达配备了先进的PPI显示器

大型舰艇装备的新式雷达是“早期警戒网”最重要的组成部分,继第二代的SC型防空搜索雷达之后,美国海军又推出了第三代的SK型远程对空搜索雷达,该型雷达号称太平洋战争中性能最优异的早期警戒雷达。雷达波长1.5米,最大探测距离对机群为280千米,对单机为190千米,极大地扩展了预警窗口。早期的SK型雷达使用和CXAM型雷达类似的大型网状天线,后期则改为同心圆阵列天线。SK雷达配备有先进的PPI显示器,同时整合了敌我识别功能,雷达操作员可以迅速读出目标的方位及与本方舰队的距离,同时可以初步辨认出敌友,大幅度提高了战斗机引导官的决策效率。与此同时,1942年度遇到的无法测高的棘手问题也被新式的测高雷达所解决,1943年2月,“列克星敦”号(新)开始试验测高雷达样机,成功之后即被正式命名为SM型雷达。SM雷达使用抛物面天线,天线重9吨(以确保天线的绝对稳定,因此SM型雷达无法安装在中小型舰艇上,为此后来美军又专门开发了SP型测高雷达),对大机群的探测距离为120千米,虽然较SK型雷达短了不少,但其测角精度达到了惊人的0.5度,对目标的定位及测高非常准确。配合SK型雷达使用可以让战斗机引导官对拦截分队的调度显得游刃有余,防空指挥效率成倍提升。值得一提的是,为了提高情报处理效率,在战斗情报中心里,SK型与SM型雷达的显示屏的摆放位置相距很近,以便战斗机引导官可以第一时间获得所需要的雷达信息。

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“埃塞克斯”级航母配备的各种电子设备,其中10号设备是SM雷达,21号设备则是SK型雷达

二、第二支柱——“充分改进的战斗机引导体制”

充分改进的战斗机引导体制是舰队防空体系的第二支柱。如前所述,经过1942年一整年的实战检验,拦截分队无法统一指挥导致作战效率低下的问题非常突出,解决的方法则是将拦截分队的指挥权尽量集中化以便提升战斗效率。以1944年6月爆发的马里亚纳海战为例,当时的拦截分队即集中归属于第58特混舰队旗舰(“列克星敦”号(新))上的战斗机引导官指挥,其战位即设在战斗情报中心内。通过各种渠道汇集而来的情报为其决策提供了充分的依据,其可以根据战况的变化指挥包括旗舰拦截分队在内的全部战斗机开展拦截作战。各拦截分队的起飞时间、待机位置、迎击线路、攻击高度等重要信息均由其负责,并可以直接对各拦截分队下达战术指令。

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空情标示板是战斗机引导官用来指挥防空战斗的重要工具

虽然旗舰以外的各舰艇上也配备了战斗机引导官,但原则上是没有直接指挥拦截分队的权限的,战斗中的主要职责则是与旗舰上的战斗机引导官相互交换情报,可以说是一个协助旗舰相关人员指挥的角色。当然,这也不是绝对的死板教条,随着激烈的战斗持续进行,旗舰上配备的战斗机引导官爷会适当放权给各舰上配备的战斗机引导官,但是后者的指挥权限仅限于其可以指挥的特定拦截分队,这样一来就不会出现指挥混乱的局面了。还是以马里亚纳海战为例,当时第58特混舰队下辖的各特混大队旗舰上均配备了战斗机引导官,其主要职责便是协助第58特混舰队旗舰(“列克星敦”号(新))上的战斗机引导官指挥防空战斗。

充分改进的战斗机引导体制极大地扩充了预警窗口,当没有敌情时,只需要派出少量巡逻机滞空,其余的拦截分队均在母舰甲板上待机。当雷达发现敌机群来袭时,巡逻机立即前往来袭方向查证,同时甲板上待机的拦截分队则按照战斗机引导官给出的拦截信息起飞拦截。当敌我双方的机群遭遇时,具体采取什么样的空战战术则基本取决于拦截分队指挥官,但当眼前的敌机群被击退后,全部拦截分队的指挥权再次转移至战斗机引导官直到与新的来袭敌机群交战为止。

三、第三支柱——“高效的防空炮火”

1943年以后,美军对于其防空炮火网的建设也进入了快车道,重点放在了填补防空炮火断层、完善射击控制装置、改进舰艇防空机动及研发新式炮弹引信四个方面。

首先是解决了防空炮火断层的问题,航母特混舰队的防空炮火体系自42年底即逐步从此前的127毫米高平炮、28毫米机关炮及12.7毫米高射机枪转变为127毫米高平炮、40毫米高射机关炮及20毫米高射机关炮的经典组合,防空火力断层的问题得到解决,基本形成了远中近程全覆盖,高中低空相衔接的防空火力体系。127毫米高平炮(不使用VT引信炮弹)、40毫米高射机关炮及20毫米高射机关炮于太平洋战争中击毁日机的数量分别为342架、743架及618架,击毁数占比则分别为15%、33%及28%,显示出了惊人的防空效能;

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美军防空体系的经典兵器组合:127毫米高平二用炮(上),40毫米高射机关炮(中),20毫米高射机关炮(下e

其次,进一步完善了射击控制装置,127毫米高平炮依然由MK37型射击控制装置引导,但该射击控制装置开始配备炮瞄雷达,先期配备的是MK4型雷达,后期又进一步升级为MK12型及MK22型雷达。配备了炮瞄雷达的射击控制装置的指挥效能进一步提高,受外界因素干扰的情况也大大减少。40毫米高射机关炮最初由福特公司生产的Mk49型射击控制装置引导(紧急情况下也可由炮长直接引导射击),后又更换为性能更加出色的Mk51型射击控制装置。20毫米高射机关炮则由MK14型简易控制装置引导;

再次,对于舰艇在防空战斗中的机动也进行了相应的改进,通常情况下,当敌方机群突破本方拦截分队的阻击来袭时,特混舰队中的各舰拥有独立设定目标及使用防空炮火抗击的权利,只要其以舰队旗舰为中心,保持住本舰在舰队轮形阵中的位置即可。但随着日机的攻击日益疯狂,尤其是神风特攻机的投入导致美军舰艇必须进一步提高防空效能。经过实战调查,对于大型舰艇和小型舰艇的机动提出了不同的要求,总体上允许大型舰艇进行剧烈的防空机动,而对于小型舰艇则不提倡采取过于剧烈的防空机动以免影响对空射击效果;

最后,则是研发了革命性的VT引信,1942年之前,和其他海上列强一样,美国海军的对空炮弹只能使用限时或触发引信,这二种引信各自都有明显的缺点,限时引信对于引信设定的要求很高,需要精确测算射程和射高,难以实现精准火控。而触发引信由于需要直接撞击目标才能引爆炮弹,因此即使是很小的火控错误也会导致其丧失杀伤效能。转机来自于美国海军科研发展办公室,经过2年多的潜心研究,1942年12月,新式的32号引信(即VT引信)交付部队使用,次年1月5日,轻巡洋舰“海伦娜”号首次使用VT引信炮弹击落了一架日军轰炸机,很大程度上改变了人们对传统防空兵器的认知。

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革命性的兵器装备——VT引信

VT引信炮弹内部装有真空管无线电波发射器,使用炮弹外壳作为天线,发射器通电后向外放出180至220兆赫的无线电波。当电报触及目标时,部分电波被反射。随着炮弹与目标距离的减少,多普勒效应使反射电波在发射器的电流内造成200-800赫兹的低频信号。这些信号经过过滤及放大后当强度超过一定限度时,便使得电雷管爆炸进而引爆炮弹利用破片杀伤目标。VT引信自1943年投入实战后,于太平洋战争中击毁了347架日机,击毁占比为15%。虽然单看数字并不十分耀眼,但需要指出的是其恐怖的防空效率,击毁一架敌机仅需要340发炮弹,而其余的防空兵器都需要使用上千发炮弹,即便是效率相对较高的127毫米普通高射弹也需要600余发才能消灭一架敌机,耗弹数几乎是VT引信炮弹的2倍。

四、结语——钢铁苍穹

经过战火的磨砺,以高度集约化的战斗机引导制度,先进的侦搜设备,开创性的战情中心及高效的防空炮火为主组成的防空战术体系为美国海军的航母特混舰队撑起了一把钢铁的保护伞。在1944年6月19日于菲律宾海域爆发的人类历史上最大规模的航母决战中,美第58特混舰队凭借着完善的防空战术体系将日军先后来袭的隶属于第三航空战队、第一航空战队及第二航空战队的五支攻击队全部击退,共击落日机214架,自身没有损失一艘舰艇。同时涌现出包括戴维·麦坎贝尔中校(日后的美国海航头号王牌)在内的5位“单日王牌”。

毫无疑问,马里亚纳海战是一场彻底摧毁日本海军航母作战能力的伟大战役,而确保这场海战胜利的关键因素自然是已经趋于完善的防空战术体系。

一位目睹了6月19日壮观战况的第十六战斗机中队的飞行员于返航后留下的那句“名言”(“天哪!这真像古代的猎火鸡大赛!”) 也一直流传至今。

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完善的防空保护伞是确保美特混舰队取得胜利的重要支柱

PS:“钢铁苍穹”系列全部结束,感谢大家的支持,后续本菜会努力创作更多的优质文章,也请各位朋友持续关注“太平洋杂谈”。

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