隱形轟炸機
世界上第一種具有部分 “隱形”功能的轟炸機
隱形轟炸機(Stealth bombers)由美國研製成功,美國洛克韋爾公司研製的B─IB型變后掠翼戰略轟炸機是世界上第一種具有部分“隱形”功能的轟炸機。在戰場上的隱形功能往往可以做到高效率的偷襲。
為戰略提供優勢條件。是現代轟炸機發展的方向之一。
XB35
隱形轟炸機
B-2幽靈隱形戰略轟炸機是冷戰時期的產物,由美國諾思羅普公司為美國空軍研製。1979年,美國空軍根據戰略上的考慮,要求研製一種高空突防隱形戰略轟炸機來對付蘇聯90年代可能部署的防空系統。1981年開始製造原型機,1989年原型機試飛。後來對計劃作了修改,使B-2轟炸機兼有高低空突防能力,能執行核及常規轟炸的雙重任務。
隱形轟炸機
建造B—2A轟炸機的最初構想始於1975年。當時,美國國防部所屬的“先進計劃局”出籠了一個代號為“哈維”的項目,落實到空軍,就派生出了XST(實驗、隱身、戰鬥)計劃。在這一計劃中,將隱身技術運用到飛機上的設想被首次提出。富有研製軍用飛機經驗的洛克希德公司捷足先登,率先獲得了軍方的研製合同,並很快拿出兩架全尺寸XST樣機,初步證明隱身技術在飛機上加以應用具有可行性。
隱形轟炸機
在80年代的最初幾年中,B—2的設計經歷了幾次大的更改。比如,在1984年,就對飛機主翼的設計進行了重大改動,因為空軍不僅要求飛機能從高空突入,而且還要能超低空突防,從而帶來了提高飛機升力、增強機械結構強度、進一步降低其雷達反射截面等一系列問題,使飛機的設計歷經數年才得以定型。
1988年4月20日,美國空軍首次展示了一幅B—2飛機的手繪外形彩圖,世界為之一震,航空界人士和眾多的軍用飛機愛好者無不對其獨特的外形而嘖嘖稱奇。同年11月22日,編號為AV—1的B—2原型轟炸機終於“千呼萬喚始出來”,一時成為美國公眾爭相一睹的怪物,世界各國的軍事刊物也爭相對它加以報道。但此後,B—2再次銷聲匿跡長達數年。這期間,它經歷了軍方進行的多次秘密試飛和嚴格檢驗,生產廠家不得不根據空軍方面提出的種種意見和各種苛刻要求不斷進行設計修改。在歷時整整5年之後,1993年12月17日,美國空軍終於推出了第一架B—2A型飛機。
1997年4月2日,首批6架B—2A隱形轟炸機正式在美國空軍服役,另外15架也將按計劃陸續交付部隊使用。
裝備B-2隱形轟炸機的第1支部隊是第509轟炸機聯隊的第393中隊,已經裝備了8架第20批的飛機,具備了初步作戰能力。
B-2轟炸機最初是作為核武器運載飛機設計的,其基本的武器是B83和B61核炸彈。最大載彈量為22700kg(50000lb)。也可以掛載近距攻擊導彈、GPS輔助制導炸彈、聯合直接攻擊彈藥、聯合防區外攻擊導彈和MK82等常規炸彈等各種武器。
B-2轟炸機細分為三種型號。
“布洛克10”型,最多能攜帶16枚B-83型核炸彈和16枚MK84型常規炸彈,巡航速度0. 8馬赫,升限19240米,航程11675公里,進行一次空中加油則航程超過18500公里;
“布洛克20”型,最多能攜帶16枚B-61核炸彈,有攜帶防空區外對地攻擊導彈的能力,還可攜帶36枚集束炸彈及16枚全球定位系統(GPS)輔助制導的炸彈,並具有某些自動完成飛行任務的能力;
“布洛克30”型,最多能攜帶80枚MK80炸彈、36枚M117炸彈、80枚MK62炸彈、16枚聯合正面攻擊炸彈,還可攜帶8枚防空區外攻擊導彈,具有全自動完成飛行任務的能力。
兩個武器艙可裝波音公司的旋轉導彈發射架,總共可帶16枚AGM-129先進巡航導彈或16枚B61/B83核炸彈、80枚227千克的Mk82炸彈、16枚聯合直接攻擊武器、16枚908千克的Mk84炸彈、36枚M117燃燒彈、36枚CBU-87/89/97/98集束炸彈等。
機長21.03米,機高5.18米,翼展52.43米,機翼後掠角33度。
空重45360-49900千克,最大武器載荷18144千克,最大機內燃油量81650-90720千克,正常起飛重量152635千克,最大起飛重量170550千克。
進場速度259千米/小時,實用升限15240米,航程(空中加油一次)大於18520千米,作戰航程(帶8枚近距攻擊導彈,8枚B83炸彈,武器重16919千克),(高-高-高)11667千米,(高-低-高)8149千米,作戰航程(帶8枚近距攻擊導彈,8枚B61炸彈,武器重10886千克,起飛重量162386千克),(高-高-高)12223千米,(高-低-高)8334千米
隱身B—2A轟炸機機身長21.03米,高5.18米,翼展為52.43米,最大載彈量22680公斤。機上裝有4台美國通用動力公司出產的F118—GE—100型渦扇發動機。飛機在空中不加油的情況下,作戰航程可達1.2萬公里,空中加油一次則可達1.8萬公里。每次執行任務的空中飛行時間一般不少於10小時,美國空軍稱其具有“全球到達”和“全球摧毀”能力。據報道,B—52轟炸機的雷達反射截面為1000平方米,米格—29為25平方米,B—lB為不足l平方米,而B—2A只有不到0.1平方米,僅僅相當於天空中的一隻飛鳥的雷達反射截面,這就使一般雷達很難發現它。
B—2的隱身性能首先來自它的外形。B—2A的整體外形光滑圓順,毫無“折皺”,不易反射雷達波。駕駛艙呈圓弧狀,照射到這裡的雷達波會繞艙體外形“爬行”,而不會被反射回去。密封式玻璃艙罩呈一個斜面,而且所有玻璃在製造時摻有金屬粉末,使雷達波無法穿透艙體,造成漫反射。機翼后掠33度,使從上、下方向入射的雷達波無法反射或折射回雷達所在方向。機翼前緣的包覆物後部,有不規則的蜂巢式空穴,可以吸收雷達波。機翼後半部兩個W型,可使來自飛機後方的探測雷達波無法反射回去。而且B—2A無垂直尾翼,這就大大減少了飛機整體的雷達反射截面。機體下方沒有設置武器艙或武器掛架,連發動機艙和起落架艙也全部埋入到了平滑的機翼之下,從而避免了雷達波的反射。B—2飛機的整個機身,除主梁和發動機機艙使用的是鈦複合材料外,其它部分均由碳纖維和石墨等複合材料構成,不易反射雷達波。並且,這些不同的複合材料部件不是靠鉚釘拼合,而是經高壓壓鑄而成。另外,機翼的前緣還全部包覆上了一層特製的吸波材料(RAM)。位於機翼前部、內裝雷達掃瞄天線陣列的兩個方形突出部件,也採用了特殊的吸波材料。此外,B—2A的整個機體都噴塗上了特製的吸波油漆,這在很大程度上降低了敵方探測雷達的回波。
為了隱身的需要,B—2A飛機的發動機進氣口被放置到了機翼的上方,呈S狀,可讓入射進來的探測雷達彼經多次折射后,自然衰減,無法反射回去。發動機的噴嘴則深置於機翼之內,也成蜂巢狀,使雷達波能進不能出。此外,發動機構件內還裝有氣流混合器,它能將流經機翼表面的冷空氣導入發動機中,持續降低發動機室外層的溫度。噴嘴部分呈寬扁狀,使人在飛機的後方無法看到噴口。特別是由於採用了噴口溫度調節技術,噴嘴部分的紅外暴露信號大為減少,飛機的隱身性能大為增強。
主要機載設備 休斯公司的AN/APQ-181低可截獲性J波段攻擊雷達(具有地形跟隨著迴避等21種使用模態),帶GPS輔助功能的瞄準系統,TCN-250塔康系統,ⅥR-130A自動著陸系統,AN/APR-50雷達告警接收機以及ZSR-63防禦輔助設備等。B—2A飛機上有許多先進的機載電子系統,如偵測、導航、瞄準、電子對抗等系統,它們各司其職,功能不凡。就偵測雷達系統而言,它對飛機通常起到“眼睛”的作用。B—2A上使用的是AN/APQ—181型雷達,為休斯公司製造,具有頻譜較窄,信號不易被敵截收的優點。這種電子掃瞄式的相控陣雷達系統,內有2片雷達天線陣列,特點是不需外加旋轉或搖擺式天線,只通過信號陣位的改變和組合,就可對不同角度和不同方位進行掃瞄。它的工作頻率在12—18GHZ,旁波瓣極小,抗電子干擾的能力很強。工作模式共有21種,其中最為突出的是合成孔徑雷達工作模式和反合成孔徑雷達模式。前者主要用於掃瞄陸地地貌,可清晰地獲取161公里距離內地表的雷達掃瞄圖像,供飛機對地面目標轟炸時使用;後者則主要用於識別和捕捉海上目標,最遠有效距離可達128公里。另外,這些工作模式還可讓B—2A轟炸機使用地形匹配和地形規避技術,使其能貼地低空突入敵方空域去執行轟炸任務。
B—2A上還配有先進的NSS導航系統。該系統內安裝有兩種導航設備,一種是慣性導航單元,一種是NAS—27型天文導航單元。它們可分別為B—2A提供先進的自動導航和最常用的星座對位導航方式,雙重確保飛行安全。
機上的目標瞄準系統採用的是全球定位輔助瞄準系統,它可將選定的目標鎖定並放大4倍,極大地方便了機組人員對目標的識別和瞄準,從而大大提高了炸彈的命中精度。據美方透露,藉助這種定位輔助瞄準系統,炸彈擊中目標的誤差通常小於6米。
B—2A還帶有型號為APQ—50型的電子對抗系統。該系統既可為飛機提供雷達預警,又能迅速偵悉敵方雷達所處的方位坐標。飛機上的ZSR—62型主動式電子對抗系統能夠快速、主動地對敵進行干擾和壓制。
飛機上還有一些其它電子系統,比如,通信管理系統和駕駛艙內的各種顯示系統,它們能夠將所有感測器獲取的信息及圖像匯合併顯示出來,供機組人員判斷處理情況、與地面相關部門聯絡時使用。兩名機組成員的座位前面,各設有4個15.2厘米大小的全彩色多功能顯示屏,使情況顯示一目了然。
B—2A轟炸機能攜帶16枚AGM—129型巡航導彈,也可攜帶80枚MK82型或16枚MK84型普通炸彈或36枚CBU—87型集束炸彈,使用新型的TSSM遠程攻擊彈藥時攜彈量為16枚。當使核武器時,可攜帶16枚B63型核炸彈。此外,AGM—129型巡航導彈也可裝載核彈頭。
美國空軍曾根據海灣戰爭的實戰情況,對B—2A的轟炸能力做過推算。以美軍對伊拉克目標執行轟炸任務時常用的“攻擊特遣隊”為例,它通常由16架攜帶精確制導炸彈的攻擊機、16架護航的戰鬥機、4架伴隨電子干擾機、8架用於壓制地面防空炮火的對地攻擊機和7架KC—135加油機編成。這49架飛機的轟炸效果,用8架F—117A加上2架KC—135加油機就可達到。如果換用B—2A,從印度洋上的迪戈加西亞基地起飛,無需空中加油,僅要2架飛機、4名機組人員即可。
未來,隨著美軍聯合直接攻擊彈藥武器系統逐步裝備部隊,B—2A飛機可能也將攜帶這一武器。那時,B—2A只需從遠距離上發射這種武器后,就可返航,或執行下一項任務,因為JDAM武器自身帶最後的炸機在美國,B—2似乎永遠是傳媒關注的焦點。曾幾何時,記者們對它大肆宣揚,冠之以“終極武器”的美名;近年來又對其口誅筆伐,稱之為“昂貴的高技術玩具”。然而,不論是好是歹,一個不可否認的事實是:B—2A雖好,但價格不菲。
1978年,當製造廠商贏得研製B—2的合同時,生產132架飛機的報價是366億美元。到了1984年,廠家總報價抬至425億美元,這迫使美國空軍不得不減少定購數量。1987年,美國空軍決定只購買75架,但仍將要付出350億美元的款項。
1993年,當美國國會確定只採購20架B—2A時,空軍預付的研製費和廠家的開工製造費已高達444億美元。如此一來,即使扣除研製費用,每架飛機的造價也合8.4億美元之巨。1995年,根據最後的合同規定,廠家以每年3架的生產速度製造出20架B—2A,每架飛機約合6億美元。即使如此,如果加上研製費用,購買一架B—2A的費用將超過20億美元!
使B—2費用昂貴的另一個重要原因是維護保養上的困難。幾年前,B—2A剛剛裝備部隊時,養護任務基本上都是由各大公司的技術人員完成的,每飛行小時的維護時間,為132小時。每次飛行任務完成後,高速氣流都會對機體表層造成磨損。為了確保飛機的隱身性能不致下降,每次飛行后,技術人員都要用一種類似噴漆的方法對B—2A表層的雷達吸波材料進行整修,而新噴的吸波材料只有在一定的溫度、濕度下才能幹燥固化。由於缺乏充足的配件和完善的維護設備,B—2A一直無法在海外基地部署,這對於以全球部署作戰的美國軍隊來說,這是一個無法忍受的缺憾。
高昂的造價、複雜的維護和保養使美國之外的任何國家都不會對之發生興趣。即使美國, B—2的生產線也已經關閉,為B—2提供配件的4000餘家供應商中的90%也已將生產線改作它用;就連裝備B—2的美國空軍第509轟炸機聯隊的指揮官托馬斯戈士林准將也不得不承認:在未來20年內不會再有B—3或B—4。或許30年後,人們才會發現,B—2隻是轟炸機發展史上燦爛的一抹餘暉。
4台通用電氣公司的F118-GE-100無加力渦扇發動機,單台推力84.5千牛(8620公斤),進氣道為S形,V形尾噴管在機翼后緣的上部,這均是為隱身而採取的特殊構形。
成對地裝在武器艙的外側與機翼結構之間,氯氟硫酸被噴混在尾氣中,以消除發動機的目視尾跡。
第一種真正的“隱身”戰鬥機是美國的F─117戰術轟炸機。美國洛克希德公司從70年代中期開始執行秘密研製“隱身”戰鬥機的“臭鼬工程”計劃。1977年原型機試飛成功,1981年定型投產。F─117外型奇特,翼身融為一體,整個機身表面幾乎全部由多個小平面拼接而成,可將雷達波以各種角度散射,不能形成有效的回波。機身採用了大量統計表合材料。並塗有隱身塗料。這就使得F─117基本上不會被雷達和約外線探測裝置所發現。F─117原本是作為戰鬥轟炸機而設計的,但由於它優異的“隱身”功能,敵機幾乎不可能發現它並與它進行空戰,加上它飛行靈活性不夠,所以它實際是被用來執行夜間轟炸任務的戰術轟炸機。在美國入侵巴拿馬和海灣戰爭轟炸伊拉克的空襲中,美國多次成功地使用F─117執行轟炸任務,而一次也沒有被對方探測到。
美國戰略空軍和諾斯羅普公司研製成功另一種“隱身”戰略轟炸機B─2是一種純粹 飛翼”式飛機,它的機身、機翼、發動機融為一體,既無水平尾翼,也無垂直尾翼,據稱它的航程達12 000公里,載彈量達34噸,造價高達5.7億美元,堪稱世界之最。
F-117A是美國前洛克希德公司研製的隱身攻擊機。是世界上第一種可正式作戰的隱身戰鬥機F—117。而它本身的初步解密也僅僅發生在不久之前,設計卻始於70年代未。1981年6月15 日預生產型飛機在絕對保證秘密的情況下試飛成功,1982年8月23日向美國空軍交付了第一架飛機,共向空軍交付59架。F-117A服役后一直處於保密之中,直到1988年11月10日,空軍才首次公布了該機的照片,1989年4月F-117A在內華達州的內利斯空軍基地公開面世。
1980年,美國空軍在內利斯空軍基地組建了第4450戰術大隊,即F—117A隱身戰鬥機大隊。並為新飛機徵招飛行員和地勤人員。飛行員幾乎全是從戰術戰鬥機部隊招來的,條件是必須要在現有戰鬥機上飛行過IO00小時的飛行時間。在最初幾年的飛行訓練中,F-117A的飛行員每月飛行訓練不到10小時。F—117A是專門用於夜間攻擊的飛機。因此飛行員給它的綽號是“夜鷹”。
在1988年11月之前,飛行訓練主要是在夜間進行,他們在太陽落山後30分鐘才能打開機庫門。門在打開前,所有的燈都關掉,地面工作僅靠閃光燈照明。為此飛行員們需把生物鐘后撥5—8小時。如果在夏季,則晚上9點以後才能啟動飛機,在第2天清晨3點半結束訓練,早晨5點左右才能休息。處於戰備狀態的飛行員約65%的飛行要在夜間出動,每月還要進行2—3次空中加油訓練。顯然長期夜間訓練,疲勞成了主要問題。一位飛行員說:“你可以想象把你的生物鐘從5點移到8點的困難,並且是一星期移動2次”。1986年7月11日發生在貝克斯菲爾德機場附近機毀人亡的事故以及次年的一次事故,都可能是因飛行員疲勞引起的。在第一次事故中,羅斯馬爾赫少校的飛機撞到山腰上。第二次事故是邁克爾斯圖爾德少校駕機,於1987年10月14日夜間撞在沙漠地上。當時沒有遇險信號,並且事故調查沒有發現機械方面的原因。2人都被認為是極好的飛行員。1989年10月,第4450戰術大隊改名為第37戰術戰鬥機聯隊。
在海灣戰爭中,F—117A更是名聲大噪。據介紹它在“沙漠風暴”期間執行危險性大的任務達1271次,而無一受損。在多種參戰飛機中,唯有F—117A承擔了攻擊巴格達市區目標的任務。F—117A的出勤率也很高,按照小隊的任務計劃,飛行員值班長達24小時,休息8一12小時,再飛兩個夜間任務。每個飛行員每夜只飛一次任務,但一架F—I17A則往往每夜要出擊兩次。據統計,在整個戰爭期間,F—l17A承擔了攻擊目標總數的40%,投彈命中率為80—85%。當然F—l17A也不是沒有攻擊失誤的情況,主要原因可能是天氣、煙塵和有關目標的信息不足所造成的。此外,F—117A並不是完全不會被雷達發現,因此美軍在使用F—117A時,同時要派干擾飛機與之配合。
1989年12月20日,美國入侵巴拿馬。為了支援美國防軍別動隊在巴拿馬里奧阿托的空降作戰,空軍首次出動了F—l17A隱形戰鬥機參戰。20日消展,英國第37戰術戰鬥機聯隊的6架F—117A,從內華達州的托諾帕基地起飛前往巴拿馬。中途飛行18個小時,經過4、5次空中加油,才飛到目的地。當飛機飛過里奧阿托上空時,其中2架F—l17A轟炸了里奧阿托軍營,各投下l枚900千克的激光制導炸彈。這兩顆炸彈並沒有直接扔在兵營內,而是投在兵營附近的一片開闊地上。這樣做據說是旨在使效忠於諾列加將軍的軍隊“驚慌失措,以削弱其戰鬥力”,而不是為了消滅他們。另外4架F—I17A,有2架留作備用,2架中途返回基地。美國軍方認為,F—117A的這次行動是成功的,在軍事上,該機的轟炸確實在巴拿馬國防軍中造成了混亂削弱了對方的戰鬥力,為美軍突擊隊的空降減少了障礙。另外對飛機而言,經歷了一次實戰考驗。美國空軍也認為,這次行動證明F—l17A使用裝在尾翼上的激光制導裝置可精確地轟炸目標。此外,他們還有一種想法,就是利用F—117A的這一次作戰來證實美國在隱形飛機研製上投入大量資金是值得的。而經過了海灣戰爭之後,F-117所起的不可磨滅的特殊作用已使它名揚四海。
1989年12月20日,美國在武裝入侵巴拿馬時首次動用了6架F-117A隱身戰鬥機。當時預定攻擊兩個目標,用兩架飛機突擊1個目標,兩架作為預備隊。它是多國部隊唯一突入巴格達市區進行攻擊的機群。巴格達被擊毀的目標中,95%是被F-117A飛機用激光制導炸彈擊毀的。
隱形轟炸機
1999年3月27日,美軍一架F-117隱形戰鬥機被南聯盟擊落,令全球軍事觀察員大跌眼睛。此次戰鬥在中國網際網路上更傳得神乎其神,說是什麼中國神秘雷達協助南聯盟擊落了這架F117。但事實上,南聯盟軍人是依靠得當的戰術、有利的戰場環境和美軍的大意才取得這次勝利的。
公元2008年,美國東部時間4月22日,美軍現役的最後四架F-117A隱形戰機悄悄飛抵位於內華達州的“沙漠飛機養老院”,並且被封存在一座特殊的水泥機庫內。從此這種世界上第一種隱身戰機退出了美軍現役飛機行列,它留下的空間將由F-22來彌補。
最新的這一款隱形轟炸機像是以下幾種機型的混合體:俄羅斯設計的PAK DA隱形轟炸機模型、該國的蘇霍伊T-50飛機,以及美國諾思羅普飛機公司設計的YF-23“黑寡婦”戰鬥機原型機。
中國的這樣一款飛機它有可能是一款滲透性的轟炸機,能夠躲過敵人的雷達並用巡航導彈攻擊敵方基地與艦隻,從而達到使敵人遠離中國海岸的目的。有人曾猜測中國的殲-20飛機(它的體型對於戰鬥機來說十分龐大)就是作這個用途的,它和F-111“土豚”戰鬥機或F-15E“攻擊鷹”戰鬥機類似。
但是,我們看到殲-20飛機攜帶空對空導彈進行試飛,這說明它可能是一款高速截擊機,與蘇聯的米格-25“狐蝠”截擊機以及米格31“捕狐犬”截擊機類似,用於擊落逼近的轟炸機。
研發部署花費巨大研發並部署一支有效的轟炸機部隊需要花大量的金錢和時間。不止是製造和購買隱形飛機的成本。中國人將必須建立起一個完整的支持網路,包括維修保養人員、能夠停放飛機的基地設施、一支大型空中加油編隊,並且必須學習如何有效利用這些飛機--這一點可能是最重要的。
有趣的是,根據上述的新設計方案,其引擎排氣口似乎是方形的--這比中國當前隱形飛機上所用的傳統的圓形排氣口隱形效果更好。這可能預示著中國在飛機引擎設計這一極富挑戰性的領域正在取得進步。它同樣可能說明,中國要過很長時間才能擁有研發這種飛機所需的技術知識。當前的報道指出,中國在引擎製造方面仍然前路漫漫。
形成戰力仍需時日這裡的圖片可能只是一個模型。即便它是真的,也需要花很長時間才能組建一支有威力的轟炸機編隊。
從事航空業諮詢的蒂爾集團公司的副總裁理查德·阿布拉菲亞說:“機身模型和設計圖在網際網路上確實受歡迎。但現實世界不太看重這些。畫出概念圖和製造並試飛一款機型截然不同,更不用說投產了。
但最重要的是,航空界越來越看重飛機的內在。就算中國生產了這款飛機,如果它必須使用中國的引擎和系統,並且使用現有技術,那我不能肯定這有很大的意義。這在未來至少幾十年都有點勉為其難。”
這項任務所需的大量投資對中國軍隊來說或許太多了。阿布拉菲亞說:“除非中國軍事預算以幾近崩潰的速度增長,否則這樣一項任務很可能將影響其他的設備採購以及系統研發要務,包括其他比較另類和不對稱性較強的項目。”
就算中國在今後幾年把一架隱形轟炸機送上天,距離它擁有一支有效的作戰編隊仍需時日。不過,北京並不懼怕開展複雜的戰略武器項目。最明顯的例子就是它的航母編隊建設,這是又一項需要大量時間和金錢來建造、維護並學習如何有效使用的戰略武器系統。
我國最新型隱身戰略轟炸機喚作轟20,該機可能在2017年年底揭開面紗。
轟-20將是以攜載巡航導彈為主的高生存能力遠程隱形平台,極有可能與殲20共同執行任務,搭配使用。
與美國和俄羅斯的轟炸機一樣,轟20的綜合性能十分優秀,該機可望採用亞音速的低可偵測性“飛翼式”構造,所以,轟20的外形可能與美國B2幽靈很像。據權威軍事專家稱,轟20可掛載大約12枚長劍20巡航導彈,具備超級隱身能力和大於12000公里的航程,該機問世后,能夠達到威懾美軍的效果。