01
一飞九个多小时，机上却没有人
你眼前是一架MQ-9“死神”无人机，出自美国加利福尼亚州的通用原子公司。美国空军从2007年开始使用它。它的个头不小，翼展有20米。起飞时，它最重约有4760千克，差不多和两辆半小汽车一样重。机舱里一个人也没有。操控它的机组坐在地面控制站里，往往远在几千千米之外。它的主要工作是盯住一片区域，一盯就是几个小时。可它也带着武器，机组发现目标后，自己就能出手打击。所以有人叫它“猎杀者”。
模型从头到尾演示一次武装任务。从开始起飞滑跑，到着陆后停稳，一共约九小时十五分钟。先由机场的机组操控它起飞，开始爬升。半小时后，远方的另一个机组通过卫星接手。“死神”在任务区上空盘旋六个半小时，发射一枚“地狱火”导弹。然后它返航，由机场机组操控着陆。
为了把这一切装进你的屏幕，模型做了一些简化。所有距离都缩短了，整趟飞行只占几千米的沙漠。在任务区上空，它只绕两圈半，真正的“死神”要绕很多圈。飞机本身画大了二十倍，不然它在7.6千米的高空，你根本看不见。任务有多长，什么时候交接，起飞、爬升和着陆时飞多快，一路烧掉多少油，这些都是模型自己定的，并不是公开的数据。
顶部的时钟从起飞滑跑那一刻开始计时。所以T+1:30:00的意思是，任务已经进行了一个半小时。按正常速度，整趟飞行大约一分半钟就能放完。你可以把时间轴拖到任何时刻，也可以点下方的按钮，直接跳过去。一边看，一边留意读数：两个机组交接时，无线电链路会跟着切换；燃油则一小时一小时地往下掉。打开无线电链路开关，能看到信号光束。打开飞行航迹开关，飞机身后会画出它飞过的路线，还有它在任务区上空绕的圆圈。
02
要的是飞得久，不是飞得快
先看机翼。它又长又窄，很像滑翔机的翅膀。工程师用“展弦比”来衡量这一点，意思是机翼的长度是宽度的多少倍。“死神”的展弦比约为17。小型飞机塞斯纳172只有7.5，“死神”是它的两倍多。细长的机翼托住飞机时，浪费的能量更少。想在空中一连飞上许多个小时，这一点就很要紧。
可“死神”并不是滑翔机。它的机翼每平方米要托起约200千克，将近塞斯纳的三倍。担子这么重，它得飞得比较快，才能留在空中。这就要靠一台有劲的发动机。它装的是涡轮螺旋桨发动机，简称涡桨发动机：一台小型燃气涡轮，通过齿轮箱带动螺旋桨。这台霍尼韦尔发动机有900马力。它带动机尾的一副三叶螺旋桨，从后面推着飞机前进。打开剖面，就能看到机身里的发动机和油箱。
为什么用螺旋桨，不用喷气发动机？螺旋桨把一大团空气轻轻往后推。想慢慢地飞，这是最省油的办法。“死神”本来就不赶时间。它巡航时每小时约飞370千米，在任务区上空盘旋时每小时约300千米。涡轮还有一个好处：到了空气稀薄的高空，它照样有劲。所以“死神”能比老一代的“捕食者”飞得高得多。“捕食者”装的是活塞发动机，只能在约7.6千米以下飞行。
和“捕食者”放在一起，“死神”的块头大多了：重量约是它的4.7倍，功率将近八倍。两者的尾巴也不一样。“死神”有两片尾翼向上张开，组成一个V字，下面还有一片朝下的小腹鳍。所以从后面看，它的尾巴像个Y字。“捕食者”的V字则是朝下的。“死神”的起飞重量里，约38%是燃油，大约1800千克。这才是它能飞那么久的真正秘诀。点一下按钮，把它和“捕食者”或塞斯纳172摆在一起比比看。
03
人在远方，信号绕道太空
机上没有人，一切都得靠无线电。在机场附近，“死神”用直接的视距链路。“视距”的意思是，地面天线必须能“看见”飞机。这条链路用的是C波段，也就是无线电频率中的一段。飞远以后，地球的弧度会挡在中间。所以执行任务时，“死神”改用Ku波段的卫星链路，Ku波段是另一段频率。碟形的卫星天线就藏在机头顶部的鼓包里。
这份工作由两个机组分担。机场有一个人数不多的起降机组，通过直接链路负责起飞和着陆。中间的全部飞行都交给任务机组。他们坐在美国境内的地面控制站里，比如内华达州的克里奇空军基地。在模型里，任务机组在起飞半小时后接手。到了T+8:55:00，也就是着陆前一刻钟，机场机组再把飞机接回来。
从内华达州发出的一条指令，要走很远的路。它先沿光缆传到一个中继站，中继站再用无线电把它发给卫星。德国一家法院查明过这样一条路线：无人机在也门上空飞行时，数据先经光缆传到德国的拉姆施泰因空军基地，再从那里发往卫星。模型把卫星画得很近，真正的卫星却在赤道上空35786千米处。信号上去再下来，路程约等于绕地球1.8圈。就算以光速传播，这一趟也要约四分之一秒。
指令上去，视频回来，一共要走两趟，加起来约半秒。再算上沿途的线缆和设备，飞行员做一个动作，要过约半秒到两秒才能看到结果。所以在任务中的大部分时间里，机组都是通过自动驾驶仪来操控飞机。万一链路断了，飞机会沿着事先设定的航线，飞到一个可以回收它的地方。这里演示的，是两个机组分工的传统做法，如今仍很常见。不过从2018年起，“死神”也能自动着陆了。美国空军表示，在卫星控制下着陆正在成为常规做法。
指令怎样传到飞机上
- 地面控制站：比如在内华达州的克里奇，飞行员推一下操纵杆。
- 光缆：指令在地面上沿光纤线路传过去。
- 中继站：比如德国的拉姆施泰因，用无线电把指令发往卫星。
- 卫星：它在赤道上空35786千米处，把信号再转发下来。
- “死神”：机头鼓包里的碟形天线收到信号，视频再沿同一条路传回去。
04
天黑也看得见的传感器球
机头下面挂着一个传感器球，直径约56厘米。球里的传感器组件重约104千克。这个球能转动，也能俯仰。所以飞机绕圈时，机组能让摄像机一直对准同一个地方。飞往任务区的路上，它朝前下方看。到了任务区上空，它就一直盯着目标。下面的读数会告诉你它正看向哪里。
球里有好几只“眼睛”。可见光摄像机既能拍彩色画面，也能拍黑白画面。红外摄像机看的不是光，而是热。所以就算在夜里，发热的发动机和人也特别显眼。另外还有几样激光设备：激光测距仪用来测距离，激光照明器用来照亮一片场景，还有一台激光目标指示器。点一下按钮，可以在可见光画面、红外画面和激光之间切换。
打击时，真正要紧的是激光目标指示器，它负责给制导武器标出目标。它的激光波长1064纳米，属于红外线，人眼根本看不见。模型里那道亮线，只是为了让你看清光的路径才画上去的。激光以短脉冲的形式发出，脉冲按一套编码排列。武器也设成同一套编码，所以只会追自己的那个光斑。
摄像机看不透云层，雷达却能。“山猫”雷达内置在飞机里，能隔着云和雨，拍出细致的地面图像。它还能把正在移动的东西挑出来。在地面控制站里，飞行员负责驾驶，传感器操作员负责操作传感器球和激光设备。常常还有第三名机组成员，叫情报协调员，帮他们判断看到的究竟是什么。像这样长的任务，中途会有好几批新机组轮流接班。
05
导弹追着一个看不见的光斑
武器挂在挂架上，也就是机翼下面的安装点。模型挂的是一套经典组合：四枚“地狱火”导弹装在双联导轨发射架上。两枚GBU-12炸弹挂得更靠近机身，因为那里的挂架最能承重。一枚“地狱火”长约1.6米，重约45千克。2020年的一次软件升级之后，一架“死神”最多能带八枚。
“地狱火”靠一台固体火箭发动机推进，能打到约8千米外的目标。它用的是半主动激光制导，意思是导弹自己不带激光器。它的头部有一个导引头，专门寻找从目标上反射回来的激光。这束激光来自激光目标指示器，由传感器操作员一直照在那个点上。导引头可以在发射前就锁定光斑，也可以发射后再去找。
所以机组不能发射完就撒手不管：激光必须一直照着目标，直到导弹命中。从“死神”的高度打下去，导弹一般要飞约20到30秒。滑块设定的是导弹飞行的距离。它从8千米起步，因为“死神”本身就在7.6千米的高空。拖动滑块，试试更远的目标，看看飞行时间和激光照射时间怎样变长。模型给出的是一个范围，因为“地狱火”究竟飞多快，各家资料说法不一。
“死神”还能投炸弹。GBU-12同样循着激光光斑飞向目标。GBU-38又叫JDAM，它靠GPS认路。模型里的目标是一处虚构的院落。在漫长的任务里，打击只占短短几秒，所以时间轴专门给这几秒留出了宽宽的一段。点一下按钮，可以跳到发射或命中的那一刻。
06
在天上一待就是一天多
“死神”真正的本事，是能在天上待很久。不挂武器时，它能飞约27个小时，比最长的民航航班还久。挂满武器时，能飞约14个小时。它没法同时加满油、挂满武器，因为两样加起来，会超过它允许的起飞重量。所以机组要在燃油和武器之间取舍。点一下按钮比一比：不挂武器的“死神”飞的是同一趟任务，只是少了打击这一步。
执行任务时，它通常飞在约7.6千米的高度，大约是25000英尺。它其实还能飞得更高，最高可到约15千米。不过它最高到底能飞多高，各家资料说法不一。在任务区上空，它的发动机只用小功率，慢慢绕圈，这样燃油就能撑得更久。模型里的武装任务约九小时十五分钟，轻轻松松就在这14个小时之内。
路程会吃掉这些时间。飞去任务区的每一个小时，和飞回来的每一个小时，都没法用来监视。拖动滑块，试试更远的任务区。模型假设往返都以每小时约370千米的速度巡航，并留出一小时的备用燃油。然后它会算出，还剩多少时间可以留在任务区上空。
一架飞机没法昼夜不停地盯着一个地方。美国空军把不间断的巡逻叫作“作战线”。一条作战线通常需要四架飞机和约200个人。机组在地面控制站里轮班，飞机也在任务区上空轮流值守。不过，这支机队正在缩小。2022年，美国空军有351架“死神”；到2026年5月，只剩135架。生产线也已经关闭了。