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距地555千米高度的人造衛星竟被F-15擊毀,碎片漂浮太空19年!

1985年9月13日,美國空軍飛行員威爾伯特·皮爾斯少校駕駛一架經過特殊改裝的F-15A戰斗機,從加利福尼亞州范登堡空軍基地升空,向著深邃的蒼穹飛去,準備執行一項高度機密的特別任務——擊毀一枚在外太空飛行的人造衛星!

這將是人類軍事航空史上獨一無二的紀錄,此前從未出現有人駕駛飛機擊落太空目標的實例,而皮爾斯少校在座艙中并沒有十足把握能夠創造歷史……

1、反衛星作戰

自從1957年10月4日,蘇聯成功發射人類歷史上第一顆人造衛星后,太空就成為冷戰時期蘇美爭霸的新戰場,展開了持續30多年的太空競賽,除了眾所周知的載人航天和登月競賽外,蘇美軍方也積極研究太空航天器的軍事應用及其反制措施,都致力于發展摧毀對方衛星系統的技術和武器。

人類第一顆人造衛星是蘇聯的「斯普特尼克-1號」,于1957年10月發射升空。

美國的反衛星武器研發計劃啟動于50年末,其第一項成果就是「大膽獵戶座」飛彈,也稱199B武器系統,這是一枚長達11米、由雙級固體火箭發動機驅動的大號飛彈,由B-47「同溫層噴射」攜帶,由高空向外太空發射,并在1959年10月13日以「探險者-6」號衛星為目標進行了攔截試驗,飛彈從距離目標6.4千米處飛過,攔截失敗,美軍據此得出結論,反衛星飛彈只有配備核彈頭才能對衛星造成有效殺傷,這也成為此后十多年間美軍反衛星武器研發的基本思路之一。

美軍B-47轟炸機掛載「大膽獵戶座」飛彈起飛(上),這枚飛彈尺寸很大(下)。

1960年,五角大樓啟動了「太空攔截」項目,統籌陸海空三軍的反衛星武器開發計劃,除了空射反衛星飛彈外,也研發了由地面發射的反衛星飛彈,1963年5月,由陸軍主導的「奈基-宙斯」飛彈成功進行了反衛星試射。

進入70年代,隨著蘇美兩國發射的衛星數量日益增加,核彈頭反衛星飛彈的負面效果也顯現出來,在摧毀蘇聯衛星的同時,也可能讓美國衛星同歸于盡!因此,美國軍方必須轉變設計思路,開發能夠更精確命中目標的常規反衛星飛彈。

美國陸軍開發的「奈基-宙斯」反衛星飛彈(左)和美國空軍開發的雷神278反衛星飛彈(右)。

2、ASM-135飛彈

1978年,情報顯示蘇聯正在發展一系列小型偵察衛星,能夠增加對西方的太空偵察頻率,從掌握美軍及其盟友在全球的軍力部署和活動,同時蘇聯也在推進自己的反衛星系統開發。針對這一情況 ,美國總統吉米·卡特要求軍方更新現有的反衛星系統,并開發新型反衛星飛彈,美國空軍于同年啟動了相關計劃。

1978年,美國總統吉米·卡特授命軍方開發新型反衛星飛彈。

新型反衛星飛彈將延續「大膽獵戶座」飛彈的設計路線,采用空射微型飛行器技術,開發一款可由戰術飛機攜帶并發射的反衛星飛彈,具體由美國空軍系統司令部的太空分部負責,并在技術上與美國國家航空航天局展開密切合作,新飛彈被賦予ASM-135的代號。

ASM-135反衛星飛彈,配有三級火箭發動機。

ASM-135飛彈以波音公司開發的AGM-69空射核飛彈為基礎進行開發,為其增加了多個固體火箭動力艙段,達成三級火箭動力驅動,從而獲得抵達近地軌道的速度和穩定彈道的自旋速度。

核彈頭也被動能彈頭取代,這就要求飛彈必須能夠精確鎖定并擊中衛星,為了達成這一目標,設計者為飛彈配備了激光陀螺定位系統和紅外探測系統,并在彈頭周圍密集布置了56個全推力和8個半推力的姿態調節火箭,對火箭運行軌跡進行微調,在彈頭后部還另有4具火箭用于調節自旋速度。

ASM-135反衛星飛彈彈頭的剖視圖。

ASM-135飛彈全重1180千克,長5.48米,直徑0.508米,最大射程648千米,最大飛行高度563千米,最大飛行速度達12馬赫。雖然飛彈尺度相比早期的空射反衛星飛彈大為縮小,但對戰術飛機而言依然是個大家伙。美國空軍考慮采用新服役的F-15戰斗機作為ASM-135飛彈的載機,僅能在機腹中央掛架上搭載一枚,而F-16戰斗機因為采用機腹進氣方式,離地凈高不足,無法攜帶ASM-135飛彈。

現F-15戰斗機發射ASM-135飛彈的畫作。

3 目標高度555千米

1982年12月21日,一架F-15A在加州愛德華茲空軍基地的空軍飛行測試中心進行了首次AGM-135搭載試飛。

1984年1月21日,AGM-135完成首次無彈頭髮射試驗,同年11月13日,又以某顆恒星為模擬目標進行了瞄準發射試驗,未能取得成功。

1985年8月20日,羅納德·里根總統批準以一顆真衛星為靶標進行實彈試射,目標選定為「太陽風P78-1」號衛星,這是一顆近地太陽觀測衛星,于1979年2月24日升空,在運行數年后因電池耗盡而退役,重量為910千克,在500~550千米的近地軌道上飛行,很適合充當靶標。

掛載ASM-135反衛星飛彈的F-15A戰斗機。

美國國家航空航天局在1985年7月得知了軍方的試射計劃,并對衛星被毀后產生的碎片表示擔憂,經過模擬計算,航天局認為衛星碎片可能會在太空中漂浮超過10年,并建議與軍方聯合開發一種專用模擬靶標衛星取代真衛星,以最大限度降低碎片的隱患。

然而,有消息稱美國國會已經注意到反衛星試驗的潛在危險,并準備出台一項禁令制止此類試驗。軍方決定搶在禁令生效前進行實彈射擊,至于模擬靶星自然也沒有必要開發了。

作為飛彈靶標的「太陽風P78-1」號衛星。

1985年9月13日,一架編號76-0084、綽號「天鷹」的F-15A戰斗機在皮爾斯少校駕駛下騰空而起,機腹下掛載一枚ASM-135飛彈。

這架F-15用了三個小時緩慢爬升到范登堡基地以西320千米,高度9000米的預定發射位置,等待衛星臨空。在得到地面指令后,F-15A以1.22馬赫急速爬升至11600米高度,之后減速至0.93馬赫,當倒計時結束,他按下了發射按鈕,釋放了飛彈。

皮爾斯后來回憶道:「飛彈懸浮在空中,火焰從火箭發動機噴嘴里噴射而出,那景象真是美極了!」ASM-135飛彈最終以6.7千米/秒的超高速度準確撞擊了P78-1號衛星,將其擊得粉碎!

ASM-135飛彈從F-15上釋放和點火的連續照片。

皮爾斯沒有看到飛彈擊中目標的場面,因為衛星還遠在他頭頂數百千米的太空中,超出目視所及的范圍。

不過,他與地面指揮所已經約定了成功命中的暗號。

皮爾斯在返航途中打開通信頻道,立即聽到一陣熱烈的歡呼聲,即使沒有暗號他也知道自己成功了,他成為史上第一位擊中外太空目標的飛行員!

ASM-135飛彈彈頭進行姿態微調,準備撞擊目標衛星的畫作。

1985年12月,國會禁令生效。ASM-135飛彈又進行了兩次試射,都是以恒星為目標的模擬射擊,均取得成功,這表明該型飛彈已經具備了實戰能力。

4、無疾而終

ASM-135飛彈的成功試射為美國軍方研究空間目標跟蹤和高速碰撞提供了真實案例,但它最大的效果卻是對蘇聯人的沖擊。

當相關信息被莫斯科獲知后,蘇聯軍方以為美國空軍已經具備強大的反衛星能力,從對自身的衛星計劃產生了疑慮,但他們并不知道,ASM-135飛彈實際上被沒有被實際部署!

今日在美國空軍博物館內展示的ASM-135反衛星飛彈

美國空軍原計劃指定駐華盛頓州麥科德空軍基地的第318戰斗機中隊和駐弗吉尼亞州蘭利空軍基地的第48戰斗機中隊作為反衛星單位,共20架F-15A在1988年之前進行了搭載ASM-135飛彈的改裝,同時計劃采購112枚飛彈。

然而,相關計劃最終因為國會的反對而在1988年被取消,總共只制造了15枚,進行了5次試射。

地勤人員正在搬運一枚ASM-135飛彈。

項目取消的原因主要是成本高昂,預計完成實戰部署需要耗資53億美元,遠超最初的5億美元。

另一個原因就是衛星碎片的隱患,實際情況比航天局的計算更糟糕,P78-1號衛星被擊中后,地面探測到有258塊碎片飛散在太空中,它們環繞地球游蕩,最后一塊碎片直到2004年5月9日才墜入大氣層燒毀,此時距離射擊試驗已經過去了將近19年!

2007年,已經退役的威爾伯特·皮爾斯少將(左)和兒子托德·皮爾斯少校(右)站在「天鷹」號F-15之前。

作為史上唯一擊落過衛星的飛行員,威爾伯特·皮爾斯繼續在美國空軍中從事試飛工作,官至美國空軍飛行測試中心司令,于2005年以空軍少將銜退役。

值得一提的是,皮爾斯之子托德·皮爾斯子承父業,成為戰斗機飛行員,并擔任第493戰斗機中隊指揮官。

2007年,托德·皮爾斯親自駕駛了當年發射ASM-135的「天鷹」號,以紀念父親的特殊紀錄。

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