B-1轟炸機
美國空軍一型超音速變后掠翼遠程戰略轟炸機
B-1轟炸機(英文:B-1 bomber,編號:B-1,代號/綽號:Lancer,譯文:槍騎兵/音譯為“蘭斯”,通稱:羅克韋爾B-1“槍騎兵”),是美國空軍一型超音速變后掠翼遠程戰略轟炸機。
B-1轟炸機由北美航空(后與羅克韋爾公司合併,又被波音公司收購)於20世紀70年代研製,在1974年首次試飛,並於1985年服役,冷戰末期開始使用。因為B-1讀作“B-One”而常常被昵稱為“骨頭”(Bone)B-1B是其主要的改型,截至2013年仍有至少60架在美國空軍服役,亦為美國空軍戰略威懾的主要力量之一。
B-52轟炸機H型
B-1“槍騎兵”戰略轟炸機
B-1A原型機之一
B-1B量產型
發展年表 | |
1973年 | 首架B-1原型機開始製造 |
1974年 | 機號74-0158的首架B-1原型機正式出廠 |
1975年 | B-1原型機首次在試驗中完成M1.05的超音速飛行 |
1976年 | 74-0160號、74-0159號原型機出廠 |
1977年 | B-1研製小組獲得了年度“科利爾獎”。同年,B-1計劃取消。 |
1980年 | 重啟B-1B項目 |
1981年 | 完成《有人駕駛轟炸機突防能力的評估飛行試驗結果和報告》,奠定了B-1和B-52轟炸機的地位。 |
1982年 | 羅克韋爾公司、通用電氣公司、埃頓公司AIL分部、波音軍機分公司正式接到量產B-1B合同 |
1984年 | 第一架B-1B原型機出廠 |
1986年 | 列裝部隊開始 |
1998年 | B-1B首次參與實戰“沙漠之狐”行動 |
首架B-1B交付典禮
最初B-1B都裝備了SAC。1991年9月1日所有SACB-1B聯隊的名稱從“轟炸機聯隊,重型”簡化為“聯隊”,反映出SAC聯隊同時裝備轟炸機和加油機的事實,所有B-1B中隊的名稱也從“轟炸中隊,重型”簡化為“轟炸中隊”。隨著冷戰的結束,所有美國空軍的轟炸機自1991年9月27日起開始停止核警報任務。1992年6月1日SAC解散,轟炸機部隊全部移交給空戰司令部(ACC)。ACC是SAC和戰術空軍司令部(TAC)的融合,負責操作美國空軍的所有轟炸機和美國本土基地的戰鬥機、攻擊機、偵察機以及戰鬥救援飛機。空中加油機和運輸機則被划給個空中機動司令部(AMC)。
B-1、B-2、B-52—美國空軍戰略威懾力量主體
2019年12月9日,B-1B在上世紀70年代設計時是被用來執行低空高速飛行任務的,美國空軍意在用B-1B超低空超音速飛行,躲過蘇聯的雷達偵測,開展核打擊,隨後再次超低空飛行脫離戰場。為了執行低空飛行任務,B-1B專門配備了TER FLW地形追蹤系統,其可根據地形數據自動調節轟炸機的飛行高度。得益於此,B-1B最低可在60米的高度持續飛行。
B-1B三視圖
B-1B的機身在外觀上與B-1A相似,但顯著加強了結構,重量增加到37,195千克。雙輪前起落架有液壓轉向裝置,向前收入機鼻下方的起落架艙中。主起落架安裝在機腹下方發動機短艙之間,採用4輪小車形輪胎,向上收入機身。
B-1B的變后掠翼機構
可變後掠角的外翼段變化範圍為15度—67度,機翼為雙翼梁結構,使用傳統鋁合金製造,機翼結構內部密封作為油箱。機翼后緣根部被切掉以避免最大后掠時與翼套之間的干涉,而在圖-160上,這部分在機翼最大后掠時向上翻折90度作為垂直安定面使用。每側機翼后緣都有6組獨立的富勒襟翼,從翼根被切出一直排列到距翼尖3.96米。儘管每個襟翼都有單獨的液壓機構,但相互之間都有機械連接以一同動作。機翼前緣有全展長縫翼,分為7段。機翼上表面就在外側4片襟翼前方有一組4片擾流板,每片擾流板的長度都與後面的襟翼相同,弦長也近似。擾流板配合差動平尾一起控制飛機的滾轉,每側機翼最內側的兩片擾流板間通過機械連接,可作為減速板使用,外側兩片擾流板在飛行中可由線傳飛控系統自動控制。在降落滑跑時所有擾流板可抬起以降低機翼升力。
B-1A的發動機是4台F101-GE-00渦扇發動機,安裝在翼根下方的兩個雙聯短艙中。短艙靠近飛機重心以增強低空穿越亂流時的穩定性。短艙之間的間距較大,主起落架組件布置在短艙之間,向上收入機腹。為了達到2馬赫的最大速度,B-1A採用了可調進氣口和尾噴管。計劃安裝8個整體油箱,兩側機翼內各一個,其餘在機身中,載油量68,039千克。
B-1B安裝4台帶加力的F101-GE-102渦扇發動機,每台最大推力7,711千克,加力推力13,961千克,發動機重量為1814千克,推重比7.7。F101的旁通比約為2,安裝在B-1B翼根下方的雙聯發動機短艙中,尾噴口有12片被稱為“火雞羽毛”的整流片,但在實際使用中“火雞羽毛”被拆除以減重並降低維護複雜性。由於取消了B-1A的2馬赫的速度要求,所以B-1B改用固定進氣道,雙聯發動機短艙斜切進氣口背靠背面向兩側,進氣口內有一組擋板來折射雷達波,防止直接照射發動機風扇葉片。最初軍方期望該型在低空能達到1.2馬赫的速度,這需要在機身結構的關鍵部位採用鈦合金而不是鋁合金。後來把要求降低到0.85馬赫后,可以最大限度地使用鋁合金材料,從而降低總成本。
B-1B 前後彈艙示意圖
B-1B武器外掛示意圖
B-1B可搭載(數量為單獨種類而不是全部) | |
84枚 | MK-82通用自由落體炸彈(GP)或MK-62水雷 |
81枚 | MK-82通用低風阻炸彈(LDGP) |
24枚 | MK-65水雷(2390磅/枚)或GBU-31JDAM制導炸彈或AGM-158聯合防區外空地導彈(JASSM) |
24枚 | B-83熱核炸彈或B-61核航空炸彈 |
30枚 | CBU-87/89/CBU-97集束炸彈(CBU)或CBU-103/104/105(WCMD集束炸彈) |
48枚 | GBU-54LaserJDAM或GBU-38JDAM制導炸彈 |
96枚/144枚 | GBU-39小直徑炸彈 |
24枚 | MK-84通用炸彈 |
12枚 | AGM-154聯合遠程武器 |
B-1A並沒有安裝自衛武器的計劃,依賴低空性能和電子對抗設備來避免遭受截擊。生產型計劃安裝完善的電子設備,包括利頓LN-15慣導系統、多普勒雷達高度計、休斯前視紅外系統、GEAPQ-114前視雷達和德州儀器APQ-146地形跟蹤雷達。
B-1B具有複雜的航電系統,包括自動飛行控制系統,負責導航、武器管理和投放的進攻性航電系統(OAS)、以及防禦性航電系統(DAS)。OAS是數字可編程系統,可在飛行中按任務要求重新規劃。OAS具備不藉助任何光學和激光瞄準系統的傳統炸彈的精確投放能力。OAS的關鍵部分是其雷達系統,並沒有單獨的地形跟蹤雷達,被併入主攻擊雷達系統的一個獨立的模式。B-1B安裝一台單天線的威斯汀豪斯APQ-164雷達,該雷達發展自F-16的APQ-66,採用一個相控陣天線,呈一定傾角以把敵方雷達波向下反射,有11種模式。
B-1B尾部的護尾雷達
DAS還包括在尾錐末端的一台自動脈衝多普勒雷達,用於探測從後方接近的敵導彈和飛機,一旦探測到目標,護尾雷達會向DSO發出信號,並向每個乘員都發出警告音。該雷達還可按優先順序排列多個威脅信號,由DSO決定採取哪種行動,可以是發射箔條/紅外干擾彈,或進行規避機動。垂尾頂部后緣安裝有AN/ALQ-161A接收機,負責6、7、8波段,後方就是高亮度頻閃燈。尾部告警天線安裝在垂尾/平尾連接處整流罩末端。
B-1A乘員4人:飛行員、副駕駛、攻擊系統官(OSO)和防禦系統官(DSO)。乘員逃生系統借鑒了F-111的逃生艙設計,在緊急情況下,容納4名乘員的逃生艙可從飛機上整體分離並通過翼面和擾流片來保持方向和穩定性,隨後火箭發動機點火將逃生艙推離飛機,然後展開具有3個降落傘的逃生艙攜乘員安全降落,降落後逃生艙還可作為乘員的庇護所。
B-1B同樣採用四人制乘員:飛行員、副駕駛、防禦系統官(DSO)和攻擊系統官(OSO)。飛行員和副駕駛的並列座椅在大型大傾角的雙片風擋后,該風擋可滿足嚴苛的鳥撞規格。飛行員和副駕駛都有戰鬥機風格的操縱桿和油門。DSO和OSO並排坐在後方,與B-1A不同,B-1B的後座乘員各有一個舷窗。乘員通過前起落架後方的帶伸縮登機梯的艙門進入座艙。4名成員都配備韋伯ACESII彈射座椅,取代了頭三架B-1A上的逃生艙,每個座椅內都有包括救生筏和無線電信標在內的救生套件。在訓練任務中座艙內還可安排兩名坐在固定摺疊小座位上的教官,在緊急情況時,教官需要拋掉艙門和登機梯,並放下前起落架,頭朝下穿過座艙入口才能跳傘。但該系統並不是很可靠,在1987年9月28日導致了兩名教官的死亡。這次事故后,美國空軍限制B-1B在包括低空飛行的任何任務中乘員都是4名,教官需要替換其他乘員。
參考數據 | |
乘員 | 4人(飛行員、副駕駛、防禦系統官和攻擊系統官) |
長度 | 44.5米 |
翼展 | 41.8米(全展開) 24.0米(全后掠) |
高度 | 10.4米 |
機翼面積 | 181.2平方米 |
空重 | 87100千克 |
最大起飛重量 | 216400千克 |
動力系統 | 4×通用電氣公司F101-GE-102加力渦扇發動機 |
推力 | 最大推力:4×64.9千牛 加力推力:4×136.92千牛 |
載油量 | 38,000升+3個副油箱 |
參考性能 | |
最大飛行速度 | 1.25馬赫(1530千米/小時) |
實用升限 | 18000米 |
航程 | 11,999公里(6,478海里,7,456英里) |
作戰半徑 | 5,544公里(2,993海里,3,445英里) |
爬升率 | 未知 |
翼載荷 | 816千克/平方米 |
推重比 | 0.26 |
沙漠之狐行動
1998年12月16日在沙漠之狐行動中B-1B首次參戰。由於伊拉克拒絕與聯合國武器核查人員合作,美國派出一支遠征軍來報復伊拉克。第7轟炸聯隊第9中隊和第28聯隊第37中隊的兩架B-1B從波斯灣沿岸的阿曼起飛,轟炸了伊拉克西北阿爾庫特兵營內的幾個目標,第二天B-1B又執行了兩次任務。在這些任務中每架B-1B都掛載了30,164千克的Mk-82炸彈,前部和中部彈艙的常規武器模塊上有28個炸彈掛架,後部彈艙有20個炸彈掛架。
盟軍部隊行動
B-1B“槍騎兵”戰略轟炸機
持久自由行動
正在傾瀉炸彈的B-1B
失事事故
1984年8月29日,B-1A實驗型(序列號74-0159),在執行低空速度測試時失速墜毀。乘員使用逃生艙脫離轟炸機,但降落傘操作不當,導致飛機上的乘員兩死兩傷;
1987年9月,第96轟炸機聯隊第338中隊的B-1B(序列號84-0052)在科羅拉多州拉詹塔戴斯空軍基地附近遭遇鳥撞墜毀,飛機上共有駕駛艙乘員四人和測試人員兩人共六人,四名駕駛艙乘員彈射脫離,測試人員兩人死亡;
1988年11月,第96轟炸機聯隊第337中隊的B-1B(序列號85-0063),在科羅拉多州拉詹塔戴斯空軍基地附近因為左發起火墜毀,四名乘員彈射脫離;
1988年11月,第28轟炸機聯隊第37中隊的B-1B(序列號85-0076),在南達科他州埃爾斯沃思空軍基地因為惡劣天氣墜毀,四名乘員彈射脫離;
1992年11月,第7轟炸機聯隊第337中隊的B-1B(序列號86-0106),在得克薩斯州戴斯空軍基地附近因為飛行員操作失誤墜毀,四名乘員全部遇難;
1997年9月,第28轟炸機聯隊第37中隊的B-1B(序列號85-0078)在南達科他州埃爾斯沃思空軍基地附近墜毀,四名乘員全部遇難;
1998年2月18日,第7轟炸機聯隊的B-1B(序列號84-0057)得克薩斯州戴斯空軍基地降落時失火,四名乘員彈射脫離;
2001年12月,第28轟炸機聯隊第37中隊的B-1B(序列號86-0114)在阿參戰期間於印度洋上空墜毀,四名乘員彈射脫離,這是B-1B第一次戰時損失;
2008年4月4日,一架B-1B(序列號86-0116)在卡達阿爾烏代德空軍基地起飛時滑出跑道,四名乘員被救出;
2013年8月19日,一架B-1B從南達科他州埃爾斯沃思空軍基地起飛墜毀在蒙大拿州的一個偏遠地區,四名乘員彈射脫離;
退役
2021年6月86-0101“守望者”號B-1B“槍騎兵”轟炸機被從俄亥俄州廷克空軍基地陸路運輸到威奇托州立大學國家航空研究所,在那裡她將被拆解成單獨的零件,清潔后的每個零件被3D掃描和逆向工程技術創建高質量的CAD模型。
藝術家繪製的B-1轟炸機三視圖
雖然B-1B的先進雷達提供了移動與固定目標的瞄準能力,不過在近距支援任務中,仍須要具有高解析度光電吊艙的戰鬥機在轟炸前進行目標確認。B-1B已經進行了Sniper XR瞄準吊艙的外掛測試,能夠協助自己的雷達進行目標確認。B-1B數量削減之後的傳統任務升級計劃(Conventional Mission Upgrade Program,CMUP)旨在強化B-1B轟炸機在執行傳統任務時的作戰效率。藉由軟體和硬體的持續升級,B-1B轟炸機將逐階段適應使用傳統武器的現代戰場。
Block A:在CMUP計劃開始前,所有的B-1B都屬於此構型,具備特殊的堆棧投彈架,每個投彈架可以攜帶並投擲28枚Mk82 500磅低阻力通用炸彈。
Block B:提升APQ-164合成孔徑雷達(Synthetic Aperture Radar, SAR)的解析度,降低自衛電戰系統的故障率與誤判率。此項升級已於1995年完成。
Block C:“強化能力”階段,主要內容是修改彈艙以掛載最多30枚集束炸彈(Cluster Bomb Units, CBUs)。原來的B-1B彈艙掛架每個只能攜帶28枚Mk82 500磅低阻力通用炸彈,經過修改後可以攜帶10枚1,000磅集束炸彈。此項升級已於1997年8月完成。
Block D:“近精確導引能力”,使B-1B轟炸機得以攜帶並投擲聯合直接攻擊彈藥(Joint Direct Attack Munition, JDAM),此外還包括電子反制系統升級、AN/ALE-50拖曳誘餌系統(Towed Decoy System, TDS)、抗干擾無線電等。
Block E:升級重點在於飛航電腦的性能提升。改良套件整合風偏修正彈藥灑布器(Wind-Corrected Munitions Dispenser, WCMD)、AGM-154聯合戰區外武器(Joint Standoff Weapon, JSOW)和AGM-158聯合空對地戰區外導彈(Joint Air-to-Surface Standoff Missile, JASSM)等彈藥攜帶能力。升級計劃已於2006年9月完成。
Block F:“自衛系統升級計劃(Defensive Systems Upgrade Program, DSUP)”,將提供B-1B更佳的電子反制和干擾能力,預計將原有的AN/ALE-50拖曳誘餌系統更換為更先進的ALE-55光纖拖曳誘餌系統,但自2001年以來一連串的測試失敗,使本計劃在2002年被取消。
Block G:“距外武器使用能力”,強化AGM-154聯合戰區外武器等距外武器的使用和投擲能力,此外,也將升級任務電腦、風偏修正彈藥灑布器(Wind-Corrected Munitions Dispenser, WCMD)攜帶和投擲能力,及電子自衛系統的性能提升。