WC-130氣象偵察機

WC-130氣象偵察機

WC-130氣象偵察機(Lockheed WC-130)是用於美國空軍全天候偵察任務的中程高機翼飛機。該飛機是從c-130大力神運輸機的修改版,配備了氣象儀器。

基本介紹

  • 中文名稱:WC-130氣象偵察機
  • 英文名稱:Lockheed WC-130
  • 國家:美國
  • 製造商:Lockheed Lockheed Martin
發展沿革,衍生型號,WC-130A,WC-130B,WC-130B,WC-130E,WC-130H,WC-130J,W.Mk 2,技術特點,性能數據,服役事件,總體評價,

發展沿革

在美國空軍氣象勤務部換裝 WC-130B 機隊後,便開啟 WC-130 系列機型長達四十餘年、甚至更延續的服役生涯。雖然 WC-130 是由 C-130 運輸機改裝而來,但與 WB-29、WB-50 截然不同的是 WC-130 在出廠前,已針對氣象勤務部的需求,妥善的將各式氣象裝備安裝在全新的 C-130 機體上,故 WC-130 可視為全新的機種,非若 WB-29、WB-50 是在老舊的機體上進行大幅的改裝工程。
WC-130 系列包括 A、B、E、H 與 J 等機型,不僅在美國空軍使用,也銷售給巴基斯坦、菲律賓、哥倫比亞等九個國家使用,就連英國皇家空軍也曾改裝一架 C-130 為軍事氣象飛機,因此,WC-130 可算是西方世界使用最廣泛的專業軍事氣象飛機。
越戰期間,美軍為了癱瘓越共在“胡志明小道”的行動,開始規劃執行代號“Popeye”的軍事任務,就是利用 3 架 WC-130A 飛機,輪番對“胡志明小道”實施人工增雨作業。自 1966 年起,先在泰國進行測試,直到掌握中南半島的大氣環境狀態後,於 1967 年 3 月開始對“胡志明小道”展開翕動,自此該區域經常突然出現暴雨、山洪暴發、洪水沖斷橋樑和毀壞堤壩的現象,其破壞程度並不亞於轟炸。起初北越認為是自然現象,後來才知道這是美國使用氣象飛機實施人工增雨的結果。在 1971 年 6 月是美軍進行人工增雨的最盛時期,大批北越運輸車輛陷在泥濘之中,一周之內經過“胡志明小道”的車輛由原來的 9,000 輛減少至 900 輛。

衍生型號

WC-130A

很少有航空史學家知道還存在3架WC-130A,這3 架原本是要報廢的 C-130A 運輸機於 1966 年末從戰術空軍司令部借調過來進行“Popeye”行動,任務的意圖是要人工降雨以使胡志明小道陷入泥濘中。1966 年起 WC-130A 先在泰國進行測試,直到掌握中南半島的大氣環境狀態後,1967 年 3 月開始在泰國皇家空軍烏隆基地展開行動。這些飛機由從關島輪調的第 54 中隊的人員駕駛,利用 3 架 WC-130A 飛機,輪番對胡志明小道實施人工增雨作業。自此該區域經常突然出現暴雨、山洪暴發、洪水沖斷橋樑和毀壞堤壩的現象,其破壞程度並不亞於轟炸。除此之外,第 54 中隊也被要求執行對東南亞各地區的氣象偵察,範圍廣至孟加拉灣。起初北越認為這是自然現象,後來才知道是美國使用氣象飛機實施人工增雨的結果。在 1971 年 6 月是美軍進行人工增雨的最盛時期,大批北越運輸車輛陷在泥濘之中,一周之內經過胡志明小道的車輛由原來的 9,000 輛減少至 900 輛。造雨任務一直持續到 1972 年中期,第 54 中隊裝備的 WC-130B 和 WC-130E 都參加過任務。
WC-130A 後來進行了氣象偵察改裝,或許是在 WRAMA 實施,安裝了 AN/AMR-1 系統,沒有安裝大氣採樣裝置。從 1967 年 6 月到 1970 年末,泰國烏隆基地常駐兩架 WC-130A,另一架則輪換前往關島進行維護維修和人員的輪換,後一架 A 型便常駐關島執行氣象偵察任務。1970 末 A 型被 3 架 58 年型的 WC-130B 取代。在重新改裝成運輸型後,WC-130A 被轉交給空軍預備單位。在它們短暫的越戰生涯中,共執行過 1,435 次戰鬥任務,並據報告至少有一架遭受戰損。所有 3 架 A 型都塗有標準東南亞迷彩,沒有任何類型的單位標記。1973 年,56-0519 被給於或租借給南越空軍,1975 年 4 月 30 日成為北越戰利品,後被廢棄在胡志明市新山一機場。56-0522 被作為裝貨教練機,56-0537 1999 年 1月 被拆解。

WC-130B

1969 年颶風“卡米爾”給美國造成巨大的生命財產損失,但其所帶來的積極一面是對國會敲響警鐘,結果是氣象偵察機隊獲得 800 萬美元經費,用於獲得更多的飛機以及裝備的現代化升級。空軍將這一計畫命名為“尋雲”。
在尋雲計畫之下,航空氣象處從太平洋空軍獲得了 12 架 1958 財年 C-130B,繼承了航空氣象處使用二手機的傳統。這些飛機很舊,且其中一些狀態不佳,但是對氣象偵察來說二手 C-130 仍然具有極高價值,是其他機種不可替代的。所有 12 架飛機於 1970-71 年間在 WRAMA 進行氣象偵察改裝,安裝尋雲設備組件,所有飛機都沒有配備大氣採樣設備。
尋雲計畫中的裝備包括:1、AN/APN-42 雷達高度表;AN/AMQ-28 全溫表;AN/AMQ-19 探空儀信號接受器和垂直子系統控制台,這些設備都是從退役 WB-47 上拆卸而來。2、AN/AMQ-29 探空儀數據記錄系統,也叫做惠普 9206A 系統,由幾個現成的實驗設備組成,用於記錄和量化探空儀信號接受器的信號。3、惠普 9100B 桌面可程式計算器。4、AN/AMQ-31 探空儀分配器,圍繞現有 AN/AMT-13 無線電探空儀設計。分配器設計很簡單,有兩個的相嵌套的管子組成,內部上面安裝有,底部有電動活門。當探空儀裝入時,上半截管子下降並鎖定,使內部彈簧緊緊頂住探空儀,當電動活門打開後,探空儀就被彈射出飛機。3、AN/AMQ-34 光學露點濕度計。4、巴恩斯工程公司的 PRT-5 紅外海面測溫系統。5、3 部雙通道紙帶記錄器負責收集風速風向數據、周圍露點溫度、海面溫度、氣壓高度和雷達高度。
但這些 B 型中只有 11 架進入空軍服役,58-0731 被分配給一個非軍事部門:國家海洋和大氣局颶風研究分部(NOAA),民用註冊號首先是N6541C,後改為 N8037,綽號"NOAA 方舟”。NOAA 方舟在國家海洋和大氣局作為颶風研究飛機服役十年之久,1981 年重新改為運輸型,在 1992 年退役之前曾先後服役於德克薩斯、俄亥俄和肯塔基空中國民警衛隊,退役後賣給了南非。
其餘 11 架 WC-130B 中有 3 架(58-0729,-0742和-0747)分配給關島第 54 中隊,取代 3 架 WC-130A,剩餘 8 架分配給雷美基地的第 53 中隊。第 53 中隊已在 1970 年將兩架 62 年型 WC-130B 轉交給第 55 中隊,在接收了8 架 58 年 WC-130B 之後,第53中隊又於 1972 年將剩餘兩架 62 年型 WC-130B 轉交第 54 中隊。
為了增進 WC-130 的雷達探測能力,58-0725 和 62-3495 在1972 年成為新型前視氣象雷達測試機。除此之外 58-0725 還安裝了一部側視氣象雷達樣機,側視雷達安裝在前貨艙,所以這架飛機在左翼前方的機身表面有尺寸巨大的黑色電介質面板。但測試結果表明這兩種雷達性能都不令人滿意,而發展另一個新系統的成本讓人無法接受,好在 C-130 的標準搜尋雷達經過數年的發展升級,已能勝任氣象任務。
所有 58 年型 WC-130B 塗裝為軍事空運司令部標準光澤灰彩色機徽。NOAA 方舟在國家海洋和大氣局服役時的塗裝是上白下灰間以藍條,並標上了註冊號和 NOAA 徽記。
58 年型 WC-130B 的氣象偵察生涯很短暫,1973 年空軍批准使用航天救援與恢復處的 15 架 HC-130H 取代所有 WC-130B(包括 5 架 62 年型)。WC-130B 逐步退役進入空中國民警衛隊和空軍預備單位服役。到 1990 年代,除了 58-0729 和 58-0740 之外,其餘被賣到國外。58-0729 已被回爐,58-0740 在 1992 年颶風“安德魯”光臨家園空軍基地時被嚴重損壞,機身被保留用於裝貨訓練。

WC-130B

自 1955 年 C-130 誕生伊始,航空氣象處就已覬覦這種新型運輸機,這是理想的遠程氣象偵察飛機,將是在役老舊 WB-29 的完美後繼機。但好事多磨,1956 年空軍參謀部決定調撥 66 架二手 B-50 給航空氣象處用於氣象偵察改裝。航空氣象處有種被欺騙的感覺,他們雖然因成功使用 B-29 執行大氣輻射採樣和颶風偵察任務而獲得裝備更新上的高優先權,但結果也不足以獲得全新飛機。
WB-50 在高強度的 6 年使用後耗盡了剩餘壽命,航空氣象處最終被允許購買 5 架全新 C-130B,並在工廠進行大氣採樣設備的改裝。這些飛機的序列號為:62-3492~3496,由於航空氣象處後來還裝備過一批 C-130B,序列號以 58 開頭,為了區別開來,這 5 架飛機也被稱為“62 年 WC-130B”。(註:美國空軍飛機序列號前兩位表示訂購財年,即這 5 架飛機是 1962 年撥款購買的,並不是生產年度。)1962 年 10 月至 11 月間,WC-130B 交付加州麥克萊倫(McClellan)空軍基地第 55 氣象偵察中隊,並且立即投入到太平洋上空晝間大氣追蹤採樣任務上。
WC-130B 的大氣採樣設備包括:U-1 空氣收集器,安裝在駕駛艙後的貨艙兩側。收集器長 1.83 米,中段最粗處直徑 0.6 米。每個收集器內部有外形類似投幣式點唱機的空濾裝置,過濾介質為安裝在金屬絲網內的 18 英寸濾紙芯,濾芯捕捉住空氣中的輻射微粒;I-2 採樣器,安裝在右側 U-1 收集器下方的機身內,通過機身表面的進氣口和排氣口持續不斷“嗅探”外部空氣中有無輻射物質;“P”系統,安裝在貨艙內的具有 4 部堆疊式壓縮機系統,通過飛機增壓調節系統將大量空氣壓縮入鋼罐中供日後分析。所有上述設備通過採樣控制台控制,控制台安裝在貨艙右側前隔板後,通常由一位空軍技術套用中心的技師操作。在冷戰中,航空氣象處的 WB-29、WB-50 和 WC-130 通過大氣採樣獲得了蘇聯核爆的一手資料。
1965 年 5 架 WC-130B 在華納羅賓斯航材區(WRAMA)被改裝成氣象偵察型,安裝 AN/AMR-1 空投式探空儀記錄系統,用以接受本迪克斯 AN/AMT-6 空投式探空儀傳回的數據。WC-130 在風眼和眼壁(風眼外圍的環狀雲區)等預定地區投下探空儀,這種探空儀上帶有一頂小降落傘,裡面裝滿了儀器和無線電傳送器。探空儀在下降過程中,可以向飛機傳送測得的海平面氣壓以及風暴強度。記錄系統將原始數據記錄在紙帶上,隨後由探空儀操作員譯成明碼,由氣象偵察指揮官通過無線電報告給地面站。改裝完成後的飛機交付給波多黎各雷美(Ramey)空軍基地的第 53 氣象偵察中隊。第 53 中隊於同年 8 月 27 日操作 WC-130B 進行了首次颶風穿越。從那時起,第 53 中隊已使用 WC-130B、E、H 和 J 型進行了數千次颶風穿越,該中隊未損失一架飛機。
所有的5 架WC-130B 在 1970-71 年間根據“尋雲”(Seek Cloud)計畫接受再次改裝。
5 架B型機中的62-3492 號機,在1972 年被選為卡曼航宇公司先進氣象偵察系統(AWRS)的原型機。吸取了1969 年颶風“卡米爾”的教訓後,空軍和商業部決定聯合開發一種先進的風暴偵察數據蒐集系統。1971年5月,卡曼航宇公司獲得700多萬美元的契約來研製先進氣象偵查系統(AWRS),項目型號 AM/AMR-32。在預算超支250 萬美元後,卡曼公司於1972 年初將原型系統安裝在了62-3492 號機上。該系統安裝在貨艙右側前隔板後。但是由於國防部、空軍、商業部之間的扯皮致使該項目遭到延誤並且最終被取消,於是空軍和商業部開始了另一項新項目,並導致該進行氣象偵察系統(IWRS)的誕生。
WC-130B 的經典塗裝是全機裸露蒙皮,僅在機鼻、上翼面和尾翼處塗有帝高(day-glo)螢光紅,並施以彩色機徽。1965 年改裝之後,這些飛機被重新噴上軍事空運司令部標準光澤灰,並漆上了全尺寸機徽,軍事空運司令部、航空氣象處和中隊標誌,隨後該塗裝一直保持至今。
當 1972 年航空氣象處獲得一些 HC-130H 後,5 架最初的 B 型被“以物易物”重新改回運輸型。62-3496 在 1974 年改裝,-3493,-3494,和-3495 在 1976 年末完成改裝。62-3492 由於用於測試 AWRS,其 WC-130 身份一直保持到 1979 年。
1985 年 62-3494 與-3492 一道被賣給巴基斯坦,1988 年8月17日,這架飛機在巴哈瓦爾布爾機場起飛後不久墜毀,機內的巴基斯坦總統齊亞.哈克和一些高級軍官共 29 人罹難。此事件被懷疑是巴基斯坦反政府武裝所為,但另一方面這畢竟是一架穿越過颶風的二手飛機。62-3495 於 1998 年被出售給突尼西亞,62-3496 在1992 年8月賣給土耳其,62-3493 在希爾空軍基地用於戰損修復訓練。

WC-130E

在證明了C-130 用於大氣採樣和氣象偵察任務的價值後,1965 年航空氣象處又申請獲得了6 架C-130E,其中61-2360、61-2365 和61-2366 是從戰術空軍司令部調撥,而 64-0552、64-0553 和 64-0554 是新生產的。這些飛機在WRAMA 進行了氣象偵察改裝,安裝AN/AMR-1系統。所有6 架飛機在1965 年交付航空氣象處,並在同年配屬給關島安德森空軍基地的第54 氣象偵察中隊。1967 年前往洛克希德安裝大氣採樣系統,然後回到第54中隊繼續服役。從1972 中期開始,這 6 架 WC-130E 輪流在第53、第54、第55 和第 56 中隊服役,視各中隊任務需求而定。1987 年第54 中隊解散之後,6 架 WC-130E 型重聚在部署在密西西比州基斯勒(Keesler)空軍基地的第 53 中隊旗下。
1989 年所有 E 型再一次接受改裝,安裝改進型氣象偵察系統(IWRS),該系統在經過三年的測試和評估之後已初步具備作戰能力。在安裝 IWRS 的同時拆除了大氣採樣系統,從此 WC-130 永遠失去該項能力。
1991 年第53 中隊解散,所有6 架E 型被轉移給基斯勒基地空軍預備單位的第403 戰術空運聯隊第815 戰術空運中隊,組成第815 氣象偵察小隊(曾暫時被稱為第 920 氣象偵察大隊)。
1993 年,第53 氣象偵察中隊“颶風獵人”中隊作為空軍預備單位在基斯勒重建,接管第815 小隊的所有氣象偵察任務、人員和飛機。此時由於有新型 WC-130H 的加入,6 架E型被允許退役,封存在亞歷桑那州飛機墳場中。
現在61-2365 和-0552 被長榮貨運航空購買並待價而沽;-2360 被加州奧克蘭西部航宇博物館獲得;-0553 在 2001 年 4 月被當作廢料出售;-2366 還在飛機墳場等候處理;64-0554 正被用於飛機戰傷修復訓練(ABDR),這意味必須進行一些破壞以便學員學習實踐複雜的戰傷修理。

WC-130H

前面提到 1972 年航天救援與恢復處的 15 架 HC-130H 被撥給航空氣象處,在這裡需要說明一下,雖然這批飛機型號是 H 型,但實際上是進行過發動機升級的 E 型。1973 年 6 月到 1974 年 7 月間,有 11 架 HC-130H 被改裝成 WC-130H 並交付。1975 年最後 4 架也進行了改裝。全部 WC-130H 都按尋雲計畫的標準改裝,且都無大氣採樣能力。在改裝中並沒有去掉救援型特有的機背雷達罩,這裡面原先安裝的是宇宙飛船電動跟蹤系統,在 WC-130H 服役幾年才被拆除,另外雖然拆除了所有救援設備,但還是保留了救援型有稜角的機鼻,這裡原先安裝的是“富爾頓”回收系統。
WC-130H 在基斯勒空軍基地,2002 年 6 月WC-130H 在基斯勒空軍基地,2002 年 6 月
罕見的有機背雷達罩的 WC-130H 照片罕見的有機背雷達罩的 WC-130H 照片

WC-130J

1992 年 8 月,颶風“安德魯”橫掃佛羅里達州南部,造成巨大的人員和財產損失,再一次給國會敲響警鐘。他們開始覺得有必要加強 WC-130 機隊,儘管此時國防預算在大幅削減,國會還是為 10 架新型 WC-130J(每架大約 6,000 萬美元)撥出專款,並委任第 53 中隊使用最新的飛機和裝備繼續實施氣象偵察任務。到 2002 年,這 10 架飛機已全部交付。
第 53 氣象偵察中隊最新裝備 WC-130J第 53 氣象偵察中隊最新裝備 WC-130J
2002 年颶風“伊西多爾”航拍圖2002 年颶風“伊西多爾”航拍圖

W.Mk 2

英國空軍也將一架 C-130K 改裝為氣象偵察機,型號改為大力神 W.Mk 2,綽號“史奴比”。其最顯著的特徵是在機鼻安裝了一根 5.5 米長的儀器探桿,被擠占的雷達天線重新安裝進駕駛艙上方的吊艙內。“史奴比”為英國氣象辦公室服役了 29 年,從 1971 年到 2001 年。其間進行了 1,800 次氣象飛行,除了英國氣象辦公室外,世界各國政府和氣象組織也可以使用該機進行研究飛行,其航跡遍布全球。2001 年 3 月 31 日退役,“史奴比”的最後一次任務是 2001 年 3 月 28 日前往挪威特羅姆瑟監測北極冰蓋。
英國空軍的大力神 W.Mk 2“史奴比”英國空軍的大力神 W.Mk 2“史奴比”

技術特點

早期 WC-130B 僅裝置大氣採樣儀,然而這個裝置只是冷戰時期政治因素下的產物,與氣象偵察相關性不大,故在蘇聯解體後,該裝置即從機身上移除,此外飛機上也裝有自動觀測儀器、電腦和雷達等先進設備。WC-130 氣象飛機所搭載的裝備祥述如下:
整合式氣象偵察系統:可分成以下三個子系統
數位化 GPS 投擲式探空儀系統,此項裝備可說是氣象偵察儀器中最重要的系統。
大氣資料系統,可隨著飛機在不同的攻角狀態,將氣壓高度、雷達高度、溫度與露點溫度等資料換算成飛行高度面上的氣象因子。
衛星通訊系統。
光學式露點濕度儀。
紅外線海面溫度測量系統。
雙頻道的風向風速、露點溫度海面溫度、氣壓高度與雷達高度儀的記錄器。
都卜勒氣象雷達
工作站級的電子計算機平台。
目前最新服役的 WC-130J 型氣象飛機已陸續執行各項氣象偵察任務,仍然擁有“颶風獵人”部隊之稱呼,美國空軍評估 WC-130 機隊將服役至 2030 年,並隨時依計畫提升其性能。

性能數據

基本參數與C-130對應型號相同。

服役事件

自從 1962 年美國空軍航空氣象處(Air Weather Service)接收首架洛克希德 WC-130 氣象偵察機後,航空氣象偵察進入了一個新的時代。到現在為止,美國空軍和空軍後備單位已經前後裝備了 45 架 WC-130 大力神氣象偵察機,其中包括 3 架 WC-130 型、17 架 B 型、6 架 E 型、15 架 H 型和 10 架最新的 J 型。
WC-130 的航跡遍布全球,從東南亞叢林到中歐森林,從南太平洋和加勒比海的島嶼到遙遠的北極圈,從日本、亞速群島、澳大利亞到中東。其最初的主要任務是熱帶風暴偵察,原理是根據風速和氣壓預測風暴的走向及強度的增減,雖然也可以從衛星和水面浮標上收集到部分數據,但只有使用飛機才能夠為預報颶風提供準確的情報。
氣象偵察單位被驕傲地稱為“颶風獵人”,為了收集數據,颶風獵人要冒著生命危險穿越颶風,忍受氣旋中傾盆的暴雨和讓人肺腑翻騰的湍流,並尋找風眼(颱風範圍內氣壓最低、相對平靜,四周為大範圍眼壁包圍的核心部分)。當他們追逐颶風時,會操縱 WC-130 穿透颶風風眼,在風暴中按斜線飛行 169 公里。飛到斜線的終點後轉向左,借用強大的逆時針風力飛行。經過兩次穿梭飛行,颶風中心各方位風力可被測量出來。這是一項乏味辛苦的工作,而且危險重重,作為回報,他們能欣賞到颶風風眼內奇異的平和景色並享受片刻的寧靜。除此之外,他們還要執行一些其他次要但費力的任務,例如大氣採樣、人工降雨、驅霧、冬季風暴偵察、甚至還執行過空投聖誕禮物的任務。颶風獵人的任務困難而危險,在進行一些秘密軍事任務時還遭受過敵火攻擊,1974 年 10 月 12 日,第 54 氣象偵察中隊的一架 WC-130H 從克拉克基地起飛在南中國海上空追蹤颱風“貝絲”時失蹤,成為迄今為止唯一損失的 WC-130。
對於氣象偵察任務來說,沒有任何一種飛機可以取代 C-130 的地位,大型、穩定、安全、可靠,這些寶貴的品質在風暴中就成為機組人員生命的唯一保障。
1974 年 10 月 12 日,WC-130H 65-0965“天鵝 38”離開菲律賓克拉克基地執行偵察颱風“貝絲”的任務,這架飛機才剛剛完成 WC-130H 的改裝進入第 54 中隊服役。22:00 收到最後一次無線電聯絡,當時他們的位置大約在克拉克西北 644 公里處,隨後就失蹤了。事後調查委員會推測當時飛機進入返航航向第二次修正時失事,事發十分突然,機組沒有發出任何求救信號。當時海況也不太可能水上迫降成功。搜救飛機和兩艘水面艦艇進行了 4 天的搜尋後無功而返,機上 6 名乘員被宣布為失蹤。這是至今為止唯一損失的 WC-130。

總體評價

WC-130 的航跡遍布全球,從東南亞叢林到中歐森林,從南太平洋和加勒比海的島嶼到遙遠的北極圈,從日本、亞速群島、澳大利亞到中東。其最初的主要任務是熱帶風暴偵察,原理是根據風速和氣壓預測風暴的走向及強度的增減,為預報颶風提供準確的情報。

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