B-2轰炸机
B-2轰炸机
英文:B-2 Stealth and Strategic Bomber
绰号:Spirit 译文:幽灵
B-2轰炸机是由诺思罗普·格鲁曼和波音公司联合麻省理工学院为美国空军研制的低可侦测性飞翼式轰炸机,是世界上唯一一种隐身战略轰炸机。1979年开始研发,1996年正式服役,每架造价24亿美元,一共生产了21架。
▰
研制背景
This is a Title
冷战时期,美苏军备竞赛激烈,苏联大力发展中远程防空导弹和高空高速防空拦截机。为应对挑战,美国急需一种能突破苏联防空网的新型轰炸机。随着物理衍射理论的提出和新一代超级计算机的问世,隐身技术的研发成为可能。同时,“海弗蓝”计划及F-117攻击机的经验也为B-2轰炸机的研制提供了实践基础。
1978年,卡特政府秘密启动隐身轰炸机项目,之后里根政府加大投入支持,而诺斯罗普公司在隐身技术方面取得了突破,被选中负责B-2轰炸机的研制。B-2轰炸机是冷战时期军事需求和技术竞争共同作用的结果,它的诞生对全球军事格局产生了深远影响。
▰
服役历程
This is a Title
1979年:B-2轰炸机研制项目正式获批。
1980年:“先进技术轰炸机”计划开始招标。
1981年:诺斯洛普/波音团队赢得研发权。
图:B-2首次亮相
1988年:编号AV-1的B-2原型机首次公开亮相,为保证机身和尾喷口等部位不被曝光,受邀观众被限制活动范围,官方照片也只有正脸。但美国《航空周刊》编辑迈克尔·多恩海姆发现空军当天未关闭空域,便驾驶租来的塞斯纳172从上空飞过,随机的摄影师拍摄到了B-2的俯视图。
图:B-2首次亮相
1989年:B-2原型机完成了首次试飞。
1996年:B-2正式进入美国空军服役。
1999年:科索沃战争,B-2首次参战。
2008年:一架B-2在关岛安德森基地坠毁。
截至2023年,美国空军有20架在役。
▰
机型布局
This is a Title
B-2轰炸机采用飞翼式布局,没有常规的机身和尾翼结构,机翼前缘交接于机头,机头表面有嵌入式大气传感系统端口,驾驶舱位于其后并配备ACEII弹射座椅,驾驶舱左侧机翼表面有一个圆形窗口是星光导航系统的光学测量窗口。
发动机舱位于中央机身两侧,进气口、尾喷口都布置在飞翼背部;两个大型弹舱并列布置在发动机舱之间的机身下方;机身尾部后缘为W形锯齿状,边缘与两侧机翼前缘平行,飞翼后缘布置有9块大型操纵翼面。
▰
隐身设计
This is a Title
B-2轰炸机为了实现隐身性能,进行了多方面的精心设计优化:
在外形方面:采用扁平飞翼布局,整机外形边缘按照平行原则设计,散射主波系只有四个方向;机体表面异常光滑,没有任何突出物影响到隐身性;弹仓、起落架都用锯齿型进行处理,最大限度减小雷达反射面积。
在材料应用方面:机翼前缘采用了吸波结构材料直接代替蒙皮,并在其后加设厚厚的不规则蜂窝吸波嵌入式结构,对S波段以下达到超过99.5%的吸收效果;表面蒙皮由碳纤维和石墨纤维等复合材料构成,通过特殊工艺高压压合连接;对机身和机翼主要承力结构和发动机舱尾段采用钛合金,其余部分包括基础蒙皮均采用复合材料,并且几乎没有使用铆接,以减轻多余重量提高隐身性能。
在涂层方面:机体表面的吸波涂料,对高频波段具有很好的吸收效果,虽可维护性较差,且在高温下容易出现材料老化皲裂的情况,但其在隐身性能上起到了关键作用。在2004年,B-2替换了原有的吸波涂料,采用了一种易修复的新的磁性吸波材料,比之前重量更轻一些,且吸波效果有所加强。
在进气道和尾喷口处理方面:为达到对地面雷达仰视视角遮挡的效果,B-2把进气道安置在飞翼机身上部略靠后的位置,进气道本身带S型设计,有内部吸波导流片,能进一步减小雷达反射。尾喷口进行扁平化设计,气流经扁平的尾喷口喷出前要经过一段弯曲和逐渐变扁平的通道,同时与上表面开口吸入的冷空气混合来降低尾流红外辐射。
▰
机翼
This is a Title
B-2轰炸机采用全翼型结构,机翼与机身融为一体,翼展52.43米,展弦比约8.6,后掠角33°。机翼的前缘、后缘和另一侧进行了切尖处理的翼尖平行,而除了翼尖,整个外翼段都没有锥度,均为等弦长机翼。机翼前缘中间钝厚、两端尖锐,后缘呈锯齿形扁平状,边缘也与两侧机翼前缘平行。机翼大量采用石墨/碳纤维复合材料、蜂窝状结构,机翼表面还涂有吸波涂层。
除了尾喷口后的区域外,整个飞翼后缘有9块大型操纵翼面,一个是机尾末端的“海狸尾”,一对是上下开裂式的翼面,剩下6副是用于俯仰和滚转操纵的舵面。
“海狸尾”是一整块可动的控制面,用于在低空飞行时抵消因垂直阵风引起的颠簸,和机身接缝处用柔性蒙皮进行遮挡。
一对开裂式翼面在飞翼后缘最外侧,作为减速板/方向舵使用,低速时也可兼做副翼,可向上下开裂。同时开裂作为减速板,不对称开裂时作为方向舵使用,但需要开裂5度以上才起作用,在正常飞行时,都处于5度的张开状态。
▰
起落架
This is a Title
B-2采用可收放的前三点式起落架布局,主起落架位于机翼下方的机身两侧,采用四轮小车式;前起落架位于机头下方,采用双轮结构。
起飞后,主起落架和前起落架同时开始动作。主起落架四轮小车向前向上抬起,同时支柱缓缓向前向上升起,待四轮小车向上动作完成贴合支柱时,一起收进机翼内。前起落架直接向后向上收进舱内。
▰
驾驶舱
This is a Title
B-2驾驶舱为并列双座,拥有ACEII弹射座椅,通过机腹舱门进出。风挡玻璃嵌入了细金丝编织成的雷达屏蔽层,风挡、舷窗、外形均采用隐身材料和涂层,与飞机的飞翼布局相融合。另外,机头驾驶舱左侧翼表面有一个圆形窗口,这是NAS-14V2天文惯性导航系统的光学测量窗口,在没有GPS信号的情况下,能够依靠星光导航技术进行精确导航。
B-2驾驶舱是全机核防护能力最强的,当探测到有核爆时,玻璃会改变颜色,并且系统迅速关闭全机电子系统,避免电磁脉冲烧毁电子元件,脉冲风暴过后系统会自动重启。
▰
动力装置
This is a Title
B-2在机身中央两侧的发动机舱内安装了4台通用电气公司的F118-GE-100无加力涡扇发动机,单台发动机最大推力85千牛、长260厘米、直径118厘米、干重1500千克、总压比35:1、推重比5.9:1,受油口位于机身中央顶部位置。
扁平锯齿状的进气口位于驾驶舱后部机身两侧的飞翼之上,内部配备了空气滤清和防冰系统,进气口后上方共有4个辅助进气门,在低速和地面工作时开启,用来增大发动机的进气量。
排气口采用了背负式、大S弯设计,和进气口一样都被隐藏在机体脊背之上,内部装备有气流混合器,用于将流经机翼表面的冷空气导入发动机排气系统中,降低排气温度减少红外辐射。
▰
武器装备
This is a Title
B-2机身下方并列布置了两个大型弹舱,每个弹舱都可挂载旋转弹架,最大载弹量约为22680千克,能携带的武器装备有:B61、B83系列核炸弹;GBU-28、GBU-31、GBU-38联合直接攻击弹药(JDAM); GBU-57巨型钻地弹;AGM-129巡航导弹;AGM-154联合距外武器;AGM-158联合空面防区外导弹(JASSM);Mk82、Mk84常规炸弹;M117燃烧弹;CBU-87/89/97/98集束炸弹等等。
▰
航电系统
This is a Title
B-2轰炸机使用的主要航电设备有:拥有目标探测跟踪能力,为飞行员提供精确战场态势感知的APQ-181无源相控阵雷达;利用恒星位置和惯性测量原理来测算飞机自身移动轨迹,实现精确导航的NAS-14V2天文惯性导航系统;用于战术空中导航通信的TCN-250塔康系统;辅助飞机进行自动着陆操作的VIR-130A系统;用于探测识别敌方雷达信号提供威胁告警的AN/APR-50雷达告警接收机;提供额外防御能力,增强飞机生存性的ZSR-63防御辅助设备等等。
▰
性能数据
This is a Title
长度:21米
翼展:52.4米
高度:5.18米
翼面积:478平方米
翼负荷:329公斤/平方米
空重:71700千克
正常起飞重量:152200千克
最大起飞重量:170600千克
发动机:通用电气F118-GE-100发动机
推力:4×17300磅
推重比:0.205
最大燃油量:75750公斤
最大速度:0.95马赫
有效载荷:23000千克
实用升限:15200米
最大航程:12000公里
空中加油航程:18000公里
▰
吾辈当自强
This is a Title
当地时间1999年5月7日夜,北京时间1999年5月8日,以美国为首的北约部队用B-2轰炸机使用精确制导炸弹击中我国驻贝尔格莱德大使馆,当场炸死邵云环、许杏虎和朱颖三名中国记者,炸伤数十人,造成大使馆建筑严重受损,其中一枚炸弹未当场爆炸,直到五年后才由塞尔维亚方面取出并销毁。
事件发生后,群情激愤!中美双方进行了多次沟通,最终达成协议,北约进行了经济赔偿,时任美国总统比尔·克林顿亲自为此事件道歉,至此,此事告一段落。
唯有强大才有真理!
历史不能忘!吾辈当自强!