诺斯罗普·格鲁曼公司 （Northrop Grumman） 的 B-21 突袭者 （B-21 Raider） 的设计表明，美国空军快速能力办公室 （U.S. Air Force's Rapid Capabilities Office） 采取了保守的方法。B-21 与最初的 B-2 轰炸机设计非常相似，但它是一架更小的飞机，翼展估计为 132 英尺，而 B-2 为 172 英尺，大约是空重的一半。平面形状本身的驱动力是需要容纳复杂的进气口和排气口，以及飞翼轮廓内的一个大型武器舱，同时保持在最大厚度与弦比范围内，与0.8马赫以上的高效飞行兼容。
B-21飞机的平面形式在一段视频中被描绘出来，该视频由美国空军装备司令部指挥官杜克·理查森将军于9月11日在马里兰州国家港口举行的航空航天协会（AFA）的航空、太空和网络会议上进行演示。当周发布的一组新图像包括一个未变形的正面视图，可以可靠地估计翼展。最近从普惠公司的展示中恢复的非机密图像可以追溯到2010年代初，证明它与B-21的进气口非常匹配。
美国空军快速能力办公室优先使用成熟的子系统
诺斯罗普借鉴了 B-2 轰炸机和 X-47B UCAV 的各个方面
B-21 的低风险设计部分源于该计划的起源。在 2009 年之前，空军正在努力满足一项称为下一代轰炸机 （NGB） 的要求。它的特点是复杂而雄心勃勃，拥有全套情报、监视和侦察 （ISR） 传感器、自卫能力和长续航能力。2009 年 4 月，时任国防部长罗伯特·盖茨 （Robert Gates） 取消了该计划。
次年，空军提出了一种不同的任务方法，五角大楼领导层认为可以接受：远程打击系统系列，包括用于 ISR 和电子攻击的机密无人驾驶飞机系统（前者成为诺斯罗普·格鲁曼公司 RQ-180）、替代巡航导弹（现为雷神公司 AGM-181）和远程打击轰炸机 （LRS-B），为此于 2015 年 10 月与诺斯罗普·格鲁曼公司签订了合同。
除了清理和缩减要求外，LRS-B 项目在三个方面与 NGB 不同：单位成本是一个关键性能参数;两个参赛团队通过初步设计审查获得资金，初步设计审查通常在合同授予后进行;管理被分配给空军的快速能力办公室 （RCO）。RCO 以洛克希德 F-117 为蓝本，在新平台上使用成熟的子系统开发，以便该计划可以专注于应用新技术。
今天出现的 B-21 证明了这些原则得到了遵守。它的配置和隐身技术是从 B-2 上使用的“飞碟”方法演变而来的，但最初是在 1950 年代后期提出的。值得注意的是，洛克希德马丁臭鼬工厂创始人兼前首席执行官克拉伦斯“凯利”约翰逊在 1975 年发表的一篇回顾性论文中引用了 SR-71 之前的黑鸟工作，指出“形状类似于飞碟，边缘锋利，没有突起， 具有非常低的雷达截面，没有任何抗雷达处理。1959 年 2 月，哈佛大学物理学家爱德华·珀塞尔 （Edward Purcell） 在与德怀特·艾森豪威尔 （Dwight Eisenhower） 总统的一次会议上讨论了未来的黑鸟，他说：“最好的形状是飞碟。
到目前为止，没有找到任何文件解释飞碟现象（最初流行术语，指不明空中现象）与早期隐身发展之间的确切联系。但部分解释可能是，人们通常认为这种神秘的飞行器可以逃避雷达探测，任何了解雷达的人都会自然而然地认为这种形状可能与它有关。
在 B-21 上可以看到 1950 年代经典的飞碟形状——无缝且连续弯曲，圆顶中心向外张开到锋利的边缘。不过，有些细节让人想起 X-47B——由诺斯罗普·格鲁曼公司设计的无人驾驶战斗飞行器 （UCAV），例如更长的机头或“喙”。此功能是由于需要连续锋利的前缘，但具有向下弯曲的机头以改善失速特性。然而，与 B-2 一样，仰角的碟形轮廓与直边平面相匹配，以将残余雷达反射（通过深截面雷达吸收材料 （RAM） 边缘减少）集中在尽可能少的“尖峰”中。
该设计受益于计算工程和仿真的进步。B-2 是在早期 2D 计算流体动力学 （CFD） 的帮助下设计的，但混合机翼体形状上的气流是高度 3D 的，效果从中心体向外传播，而使用 3D CFD 的最新设计效率更高。
计算电磁学可以实现更好的低雷达散射截面 （RCS） 形状和更有效地使用 RAM，并消除了早期项目中使用的许多经验切割和尝试方法：Northrop Grumman 于 2011 年关闭了其位于加利福尼亚州 Tejon Ranch 的户外 RCS 测试场。
B-21 也是已知的第一个完全在数字线程上设计的主要美国军用飞机项目，不仅将每个部件的形状，而且将每个部件的物理特性都内置到数字原型中。据项目官员称，这允许及早发现错误，并使所有核心系统都集成在第一架飞机上成为可能。
与 B-2 的不同之处包括新轰炸机的平面形状。事实上，1981 年 10 月授予合同时的 B-2 平面形状与现在的 B-21 相似，但在其发展后期增加了低空冲刺能力。1983 年初，诺斯罗普工程师发现，原始设计的控制功率不足，无法在控制飞机的同时减轻阵风载荷，因此有必要在更靠近中心线的后部增加控制区域，以提高刚度。修复导致了 B-2 独特的平面形状，但在时间、重量和成本方面付出了代价——而且低空能力从未被使用过。
X-47B 继承的一些功能包括明显没有分离的制动方向舵表面。相反，平面图草图表明机翼上方存在 “镶嵌 ”表面，这在隐身模式下不会使用。相反，横向和纵向控制由八个后缘表面提供，并像 B-2 一样通过差动推力增强。
中心体部分与与中等旁路发动机配合的高度蛇形入口的图像相匹配。普惠公司在2010年讨论了这样一个发动机，即PW9000，作为未来的轰炸机动力装置，但此后再也没有提到过。PW9000 使用了 PW1000G 商用发动机系列的核心，与涵道比为 4：1 的直驱风扇配合使用。在 B-2 上，选择了低旁路 GE F118 发动机，因为将对流体变形更敏感的高旁路发动机放置在弯曲和 RAM 处理的进气管道后面，以隐藏风扇表面免受雷达影响，风险太大。在更好的 CFD 的帮助下，可以消除这个问题：诺斯罗普·格鲁曼公司 （Northrop Grumman） 于 2005 年提出了一种大型轰炸机无人机，由两架改进的 GE CF34 涡扇发动机提供动力，洛克希德马丁公司于 2006 年用两架威廉姆斯 FJ44 飞行了 Polecat 演示机。
推进装置创新的进一步证据是，它是为数不多的公开提及的具体 B-21 问题领域之一。众议院军事委员会成员、众议员罗伯·威特曼 （R-Va） 在 2018 年 3 月提到了潜在的进气和排气问题。2021 年 3 月，时任 RCO 主任 Randall Walden 表示，在设计被冻结之前完成了重新设计，而不会影响进度。
与 B-2 的战斗机发动机相比，更高的涵道比提供了更好的比油耗，提高了航程，并将实现更凉爽、低速的排气，不仅降低了 B-21 的红外特征，还减轻了排气管开放的“后甲板”区域的热机械应力，紧邻后缘。
B-21 的结构得益于没有低空飞行要求以及复合材料和 RAM 的改进，减少了填料和胶带的使用。虽然 RAM 本身将执行与早期隐形飞机相同的功能，具有多层来吸收能量、扩散表面电流并保护皮肤免受雷击，但它需要的维护比众所周知的挑剔的 B-2 表面要少。
在内部，B-21 显然使用了许多经过验证的系统。在 AFA 会议上，诺斯罗普·格鲁曼公司副总裁兼打击系统总经理 Doug Young 指出，在可能的情况下，该公司已在飞机上使用商业组件和系统，以降低成本并利用持久的商业供应网络。在该计划的早期，一位与 BAE Systems 关系密切的华盛顿顾问透-21 的电子战系统与洛克希德马丁 F-35 的 ASQ-239 密切相关。
然而，航空电子设备最重要的特点是开放式任务系统架构。Young 将旧系统与早期 PC 时代向计算机添加外围设备进行了比较，在早期 PC 时代，“您必须经历一整套工作才能使其工作”。但 B-21 具有标准接口和分区架构，其中对任务系统的更改不会影响飞行关键功能。
Young 说，B-21 计划包括一个“软件工厂”，它已经在开发超出服役准入基线的能力。在一个名为 Spirit Realm 的计划下，正在为 B-2 机队开发一种分区架构。
在洛克希德·马丁公司和波音公司抗议空军将 B-21 合同授予诺斯罗普·格鲁曼公司（Northrop Grumman）未果后，两家公司的顾问写道：“B-21 计划很有可能无法以中标团队投标的价格执行——这将意味着巨大的成本超支或计划终止。
美国海军寻求的新型舰载战斗机价格低廉、用途广泛，并且独立于空军资助的技术，如自适应循环涡扇发动机，但它仍然面临财政压力，可能会推迟部署，一位海军高级官员在一次罕见的独家采访中告诉《航空周刊》关于这个秘密项目。
在波音、洛克希德·马丁公司和诺斯罗普·格鲁曼公司为 F/A-XX 合同选择来源期间，海军作战部长办公室空战司司长迈克尔·唐纳利少将的评论进一步将波音 F/A-18E/F 和 EA-18G 的替代品与空军暂停的下一代空中优势 （NGAD） 平台采购过程拉开距离。
海军此前证实，F/A-XX 需要与空军的下一代战斗机不同的机身，从而结束了对多军种计划的猜测。但海军官员从未澄清 F/A-XX 是否会与 NGAD 平台共享推进系统。该军种曾经似乎对适应循环技术感兴趣，参与了空军的早期开发工作，并投资了自己的可变循环先进技术计划。
然而，Donnelly 说，在过去十年中，空军和海军的推进计划出现了分歧。空军继续开发下一代自适应推进 （NGAP），这是确认由 NGAD 计划资助的五项新技术中唯一一项。但为 F/A-XX 合同提交的行业提案是基于缺乏自适应发动机的可变旁路流的旧发动机。
“我们正在考虑更多的衍生型发动机解决方案，”Donnelly 说。“这只是一个例子，我们可能在很多方面都与空军不同。总的来说，从收购的角度来看，它们是两个独特的项目，也是未来的项目，因此我们在这一点上相对独立。
海军的方法使空军的 NGAD 平台成为 NGAP 发动机技术唯一已知的潜在客户。自 2006 年以来，仅空军就花费了超过 40 亿美元来准备自适应循环发动机，为未来的远程战斗机提供动力，有望在不影响加速性能的情况下实现燃油效率的代际飞跃。但是，国防部在2023年拒绝了用GE航空航天XA100或普拉特&惠特尼XA101自适应涡轮风扇改造洛克希德马丁F-35的提议。NGAP 计划现在正在准备 GE XA102 和 Pratt XA103 发动机作为 NGAD 平台的候选发动机。
海军的独立路径可能有助于保护 F/A-XX 计划免受有关空军下一款战斗机的任何决定的影响。
今年夏天，空军暂停了来源选择过程，以审查成本、威胁和要求的相关性。11 月 1 日，空军部长弗兰克·肯德尔 （Frank Kendall） 确认审查仍在进行中，并表示如果不进行重大改变，NGAD 平台的原始技术是负担不起的。肯德尔此前估计，每架新战斗机的成本将达到数亿美元。9 月，他呼吁重新构想飞机设计，其成本将低于目前约 9500 万美元的洛克希德马丁 F-35A。
相比之下，海军官员仍然对他们最初对 F/A-XX 战斗机的适用性和可负担性的假设充满信心。海军比空军早几年就开始制定新型战斗机的计划。2012 年，向行业发布了第 一份针对 F/A-XX 概念的市场调查。Donnelly 说，在 2025 财年末，启动工程和制造开发阶段的里程碑 B 决定仍按计划进行。
“我们必须有一个负担得起的平台，使其与我们的部队结构和部队设计相关，所以我们考虑到了这一点，”他说。“我们认为我们有一个负担得起的解决方案来支持我们未来的部队结构。”
在强制性的里程碑 B 前审查后，空军暂停了 NGAD 平台，但海军对 F/A-XX 的性能要求毫不犹豫。
“通过概念开发，我们感觉非常好，因为我们拥有满足这些要求和提供能力所需的属性的正确支架，”Donnelly 说。“在我们进行收购过程的下一阶段并做出明智的决策时，我们将继续关注这一点。”
NGAD 平台和 F/A-XX 走在不同的道路上，但面临类似的财政压力。对于空军来说，部署新型洲际弹道导弹的成本上升正在挤压其他优先事项，包括提高诺斯罗普·格鲁曼公司 B-21 的产量、启动新加油机的开发以及 NGAD 平台的成本。与此同时，美国海军正在开发一艘核潜艇、一艘新型驱逐舰和下一代战斗机，同时应对其当前舰队的容量短缺。
财政压力已经有可能减缓 F/A-XX 的发展步伐。海军的 2025 财年请求将 2025 财年至 2028 财年期间新型战斗机的计划支出削减了 67%，导致预计预算为 33 亿美元，而不是 103 亿美元。
参议院拨款者投票决定恢复 2025 财年预算约 4.5 亿美元——但即使在最终支出法案中获得通过，与去年的支出计划相比，这一变化也将减少 59%。在 11 月 5 日美国总统大选之后，2025 财年国防拨款法案仍处于悬而未决的状态。
“每当我们造成预算干扰时，”Donnelly 解释说，“我们都必须考虑这对日程安排有什么影响。
Donnelly 没有透露有关拟议削减开支影响的细节，但表示海军总体上可以根据威胁评估和财务资源的变化来决定接受延迟。这些决定可能会在未来的预算计划中逆转。
“但显然，我们等待得越晚，继续将 [时间表] 向左拉就越具有挑战性，”他说，指的是 F/A-XX 的交付日期。
海军传统上将其战斗机划分为航母航空联队，分为两个主要任务：空对地和空对空。前者，也称为远程打击和海上控制，主要由洛克希德马丁 F-35C 执行。然而，F/A-XX 计划首先取代 F/A-18E/F。后者以远程打击角色服役，但随着 F-35C 的到来和 F/A-18C/D 的退役，它转向空中优势，也称为舰队防御。
由于海军预计将在明年选择 F/A-XX 设计，官员们正在寻找另一种针对空对地打击角色进行了优化但仍能够进行舰队防御的战斗机。
“其设计的中心重点是能够进行远程射击、海上控制和此类任务，”唐纳利说。“它的设计固有的是它参与舰队防御的能力。”
这意味着未来的 F-35C 和 F/A-XX 战斗机航母航空联队将完全由打击任务优化的多用途飞机组成，唐纳利表示，这种构成将成为独立任务特定机队的优势。
“我们负担不起拥有破窗能力或真正独特的单一任务或单一行动阶段重点，”他说。
海军的多用途舰队战略仍然招致批评。海军于 1997 年退役了 2,380 海里射程的格鲁曼 A-6E 入侵者，没有直接替代品，六年前取消了通用动力-麦克唐纳道格拉斯 A-12 复仇者 II。退役海军上尉、萨加莫尔研究所高级研究员杰里·亨德里克斯 （Jerry Hendrix） 表示，尽管 F/A-XX 的描述是“远程”的，但目前尚不清楚 F/A-XX 是否具有 A-6E 的深度打击能力，从而在航母的功率投射中留下可能的空白。
“我担心的是继续追求万事通，无所不能，”亨德里克斯告诉《航空周刊》。“我认为这削弱了航母航空联队的效率，继续采用这种方法表明航空母舰航空联队未来的弱点越来越弱。”
承包商发布的 F/A-XX 的早期概念指向可选的载人平台，但海军的要求决定了不同的方法。该飞机将被设计为由人类控制，但机载系统将能够与无人驾驶的合作伙伴协同工作，从波音 MQ-25 黄貂鱼开始。
“F/A-XX 旨在成为一个载人平台，”Donnelly 说，并指出“F/A-XX 将真正成为我们从有人驾驶航空联队到混合未来（有人-无人驾驶航空联队）的支点。
诺斯罗普公司警告说，由于 2015 年提交投标时没有预料到与通货膨胀相关的成本增加，它在 B-21 的前五年低速初始生产中面临高达 12 亿美元的费用。
但从 B-21 的外观中可以吸取的教训是，B-2 的设计者在现有材料和子系统不足的情况下，在“按计划发明”方面做得非常出色，并生产出一种基本的车辆架构，该架构在近 40 年后仍然被认为是最佳选择。
涉及的技术文件如下，已上传知识星球：
近期上传资料如下：
【智慧兵棋推演专题】美国在人工智能兵棋推演的使用介绍--21份技术资料，超50万字的干货
提高空中和导弹防御（AMD）系统在人类与人工智能之间的信任-182页论文+145页技术论文
工智能用于防空和导弹防御安全风险评估的技术报告-162页
基于代理的模型对马赛克战争的建模技术介绍-涉及180页资料共计13万字的干货
【人工智能与杀伤链专题】以机器速度做出决策：将 AI 引入命令链-含30份技术资料-共406页-超100万字干货
【反无人机蜂群专题】关于在战斗中对小型无人机蜂群防御和手段-涉及28份资料-超100万字
海军兵棋推演战斗管理辅助工具中的博弈论和规范分析-2022最新84页论文
多域作战中的风险感知-美国陆军55页报告
游荡弹药和不可预测性：武器系统的自主性和对人类控制的挑战-72页
技术报告基于人工智能（AI）的空中和导弹防御（AMD）：以结果为导向的辅助决策-145页
近日推出反无人机专题-含关于在战斗中对小型无人机蜂群防御和手段-涉及28份资料-超100万字
本文节选自原文的一部分内容，原文进入知识星球下载：
