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殲-20

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殲-20(英文:Chengdu J-20,綽號:威龍,北約命名:Fire Fang,譯文:火牙/焰牙)是中航工業成都飛機工業集團公司研製的一款單座雙發動機並具備高隱身性、高態勢感知、高機動性等能力的第五代戰鬥機。 殲-20用於接替殲-10、殲-11等中國第四代戰鬥機,於1997年美國第五代戰鬥機F22猛禽首飛的同年正式立項,經過工程技術人員的奮發努力和國家的大力支持,首架技術工程驗證機於2009年製造成功,並於2011年1月11日在成都黃田壩軍用機場實現首飛。 殲-20採用了單座、雙發、全動雙垂尾、DSI鼓包進氣道、上反鴨翼帶尖拱邊條的鴨式氣動佈局。頭部、機身呈菱形,垂直尾翼向外傾斜,起落架艙門為鋸齒邊設計,機身以高亮銀灰色塗裝(原型機為深綠墨色)。側彈艙採用創新結構,可將導彈發射掛架預先封閉於外側,同時配備專為殲-20量身定做的PL-15和PL-21導彈。 2016年11月1日,殲-20身披割裂迷彩塗裝參加珠海航展並首次對外進行雙機飛行展示。[1] 2017年3月9日,中央電視臺報道第五代戰鬥機殲-20已正式進入空軍序列[2] 。3月13日,《中國日報》發佈消息稱,中國自主研製的殲-20將裝配國產發動機。 2017年7月30日,殲-20三機編隊參加在朱日和舉行的慶祝中國人民解放軍成立90週年閱兵。 2017年9月28日,在中國國防部行記者會上,國防部新聞發言人吳謙大校介紹殲-20飛機已經列裝部隊。[3] 2017年11月10日上午,空軍發言人表示,殲-20 列裝部隊後,已經開展編隊訓練。[4]

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中文名稱 : 殲-20

英文名稱 : Chengdu J-20

前型/級 : 殲-10

次型/級 : 殲-20B(預計2025年左右)

研製時間 : 1997年

服役時間 : 2017年

定型時間 : 2014年

國 家 : 中華人民共和國

設計單位 : 中航工業成都飛機設計研究所

製造單位 : 中航工業成都飛機工業集團公司

飛機類型 : 單座雙發隱形戰鬥機

世代劃分 : 第五代戰鬥機

首飛時間 : 2011年1月11日

北約代號 : Fire Fang(英文)

北約代號 : 火牙“翼龍”(譯文)

總設計師 : 楊偉

中國代號 : 威龍

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技術特點

機體 殲-20作為中國首款第五代戰鬥機,融合了全球多種已經在使用的優秀戰鬥機的特點,具備很強的隱形性能、機動性能。比如美國F35的光電分佈孔徑系統(EODAS),也被技術人員整合到殲-20戰鬥機上。殲-20是世界上第二架應用EODAS的戰鬥機。[28] 殲20是首款採用鴨式氣動佈局的隱身戰鬥機,採用DSI鼓包進氣道。 鴨式佈局 殲-20細節部位照片(6張) 殲-20採用單座、雙發、全動差動雙垂尾、DSI進氣道(無附面層隔道超音速進氣道)、上反鴨翼帶尖拱邊條的鴨式氣動佈局。殲-20的鴨翼相對主翼的位置比殲-10進一步靠前,增大了力臂,增強了效用,所以較小的鴨翼就可以達到很大的作用。 此佈局使飛機擁有較優秀的超音速控制率,良好的大仰角升力特性,較大的瞬時攻角與滾轉率。但鴨式佈局最大的缺點為最大攻角與持續攻角的矛盾性,並且鴨翼偏轉時產生強度較大的鏡面反射回波,對飛機頭向RCS(雷達散射截面)影響甚至比常規佈局飛機大。 翼面全動 殲-20戰鬥機試飛照片和對比圖(8張) 殲-20的鴨翼和雙垂尾是全動的。國外已知的第五代戰鬥機中,只有蘇-57帶有全動垂尾,F-22 和 F-35 都是常規的固定垂尾加可動舵面。 邊條垂尾 殲-20可動邊條,位於鴨翼和機翼之間。殲-20的邊條非常 2013號原型機 小,比較狹窄,在鴨翼後面。邊條可以可控下垂,可動邊條可以強化渦升力,並且可以控制渦流走向。 殲-20採用的全動垂尾和可動邊條技術,無不顯示了中國航空設計師的功力和中國航空技術這些年來的進步與積澱。殲-20還採用了分佈式綜合光電系統、有源相控陣雷達等先進的技術[29] 。 DSI進氣道以及其優點 殲-20採用了可調式DSI(無附面層隔板超音速)進氣道,用三維複雜曲面的凸曲面(鼓包狀,用於壓縮氣流)把進氣中的附面層迎面剖開,然後用壓力梯度頂到進氣口的兩角洩放。

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由於殲-20各種技術數據尚未公開,此處羅列數據是根據照片和影像推測所得,不代表其真實數據。值得一提的從這些數據看,殲-20比遼寧號艦載機殲-15要小一圈,現提供幾個殲-15的外形數據供對比:長度22.28米,翼展15.0米,高度5.92米。[40] 殲-20戰鬥機各項性能參數一覽表 基本信息 參數 乘員1人 長度 20.3米 翼展 12.88米 高度 4.45米 機翼面積約73平方米(不包括主翼前邊條) 空重 17,000千克[41] 最大起飛重量 39,000千克 發動機WS-15[42] 155KN(加力推力)×2 WS-10B[43] 140KN(加力推力)×2 最大飛行速度2.5馬赫 實用升限30000米 最大航程6500千米 作戰半徑 2000公里 爬升率未知 翼載荷未知 推重比0.85 限制過載 +9G/-3G 遠程空對空導彈霹靂-21 中程空對空導彈霹靂-12D/霹靂-15 近程空對空格鬥導彈霹靂-10 精確制導滑翔炸彈雷石-6 機炮GSh-301單管轉膛航空機炮 雷達反射面積0.01~0.05 平方米

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性能評析

殲-20是一種單座、雙發、雙垂尾、帶邊條鴨式氣動佈局的隱形戰鬥機。從總體上看,殲-20具有以下五個明顯特點。 隱身性好 隱形能力是第五代戰鬥機的最重要技術指標,也是殲-20的標誌性能力。為此,它採取了諸多措施提高隱形能力。 法國著名的飛機設計師達索說過,一架優秀的飛機,它的外型也一定是很優美的,殲-20就證明了這一點。它採用帶邊條的鴨式佈局,飛機在進氣道前部設有鴨翼,鴨翼安裝位置與主翼處於同一平面,可以提高渦流位置,保證渦流從主翼上翼面掠過。這樣,飛機付出的阻力代價小,不僅能提高飛機的速度,而且有利於達到隱身的目的。 殲-20的頭部、機身呈現菱形,與F-22十分類似,斜側而簡潔,上下表面非常平直,減少了不連續平面帶來的雷達反射。機翼、鴨翼前後緣考慮了前後平行的折射因素,而大外傾、面積較小的V垂尾,也是有效的隱身措施。 殲-20還採用了DSI進氣道技術。這種進氣道技術首先在美 國F-35戰鬥機上應用,中國的梟龍戰鬥機首先使用這種進氣道技術。DSI進氣道通過進氣口前的一個三維鼓包達到消除空氣附面層的目的,具有重量輕、適應速度範圍廣、不會對隱形造成影響的優點。 它的進氣道設計採用了S形彎曲,可有效阻擋發動機葉片的雷達反射,比蘇-57直筒狀、僅有很少遮蔽的進氣道的隱形效果好得多。加上可變旁通比以及變面積進氣道的使用,具有較高的燃燒效率,其熱隱形能力同等於F-22。 殲-20座艙靠前,機頭非常短促、空間有限,其火控雷達採用了有源相控陣雷達,可以有效躲避對方電子系統的探測,具有低截獲率的明顯特點。該雷達可以根據工作方式自動控制雷達的發射能量,掃描速度非常快。 在殲-20機身不同部件安裝有光學窗口,由後臺數據處理系統對不 最新殲-20的座艙蓋 同部件獲得的圖像進行融合,這樣的好處就是省略了機械轉動機構,同時光學器件可以最大限度地埋入機身內,再加上對窗口進行鋸齒處理,可降低系統的體積和重量,提高飛機的隱身能力。 殲-20表面平滑,毫無贅物。為減少飛機的外形開口,殲-20的維護口蓋很少,其起落架艙的開口採用了鋸齒形邊緣設計,艙蓋較大,而且巧妙地將起落架艙和檢修窗口合二為一。另外,儘管主彈艙約有美國F-22“猛禽”戰鬥機的兩倍大,但設置在機身腹部,這樣也有利於飛機的隱身。 最新的殲20採用了和F-35一樣的帶內置加強筋的一體式座艙蓋。 機動性強 美俄中三國的第四代戰鬥機 殲-20是一種機動性、敏捷性和大仰角能力非常突出的戰鬥機。該機採用了“鴨翼+邊條+前後襟翼+全動尾翼”的綜合氣動佈局來提高飛控能力。大三角翼安裝在進氣道上邊緣。主翼帶有下反角,可以增加滾轉速度、提高飛機的敏捷性。大舵效的全動垂尾可提供足夠的航向操縱力矩,進而提供較大的滾轉速率。 其氣動設計採用了“渦升力”技術。在主翼前面,利用邊條翼、鴨翼產生強大渦流,可以大幅增加主翼升力,獲得更好的機動性能。其內載武器可以消除外掛武器和機體之間的互反射效應,還可以大幅降低飛行阻力。 穩定性好 殲-20採用了外傾的全動雙垂尾設計,配合利用“渦升力”,可降低由於渦流強度的提高對垂直尾翼造成的影響,提高飛機的縱向穩定性。殲-20的腹鰭也可以增加大迎角情況下飛機的縱向穩定性。 格鬥強悍 殲-20戰鬥機發射導彈 殲-20與F-22一樣,採用了整體座艙蓋,保證飛行員有一個良好的視野。該型使用了綜合射頻管理系統,搭載的相控陣雷達還具有電子對抗、數據鏈等多種用途,加之先進、完善的大屏幕液晶信息顯示系統,可以向飛行員提供近實時的戰場態勢感知,並提供空戰戰術的輔助決策。再配合頭盔上的顯示系統,智能化操作程度更高,極大地提高了飛機的近距格鬥能力。 另外,同蘇-57和F-22相比,殲-20機長與機身橫截面的比值增加了20%,這種設計可在速度不太高的超音速飛行時提高空氣動力利用率,並加強飛機的載彈能力和燃料攜帶量。飛機的較大內置彈倉可攜帶多種空對空導彈、空艦導彈和空地導彈,使得它具有強大的攻擊力和全方位打擊能力。 編隊攻擊 殲-20作為第五代戰鬥機,在目標探測與跟蹤方面必須追求“先敵發現”的能力和多目標探測與跟蹤能力,因此,殲-20採用了加密數據鏈信息系統,它能夠在數架殲-20之間實現探測情報共享,從而大大拓展每架飛機的態勢感知空域。 它也可以由一架打開雷達探測多個目標並利用數據鏈傳輸給其他幾架保持雷達靜默的飛機,實現較隱蔽的接敵與攻擊,這也是F-22典型的攻擊形式。數架殲-20組成的編隊足以控制大片的空域,再加上其超音速巡航能力、強大的主動式電子對抗能力,預計殲-20將具備與F-22相當的作戰能力。[44] 動力系統 尹卓先生正面證實殲-20採用的就是國產發動機,並且基本滿足殲20的格鬥需求。而渦扇-15正在研製中,等渦扇-15服役後,將更明顯提升殲-20戰鬥機的性能。並表示,殲-20已經交付部隊4、5個月了。[45] 執行任務 殲-20戰鬥機會負責封鎖進入第二島鏈的 第四代戰鬥機殲-20 空中路徑,攻擊來襲攻擊機及其護航戰鬥機; 遠程空戰和護航任務:殲-20戰鬥機會通過破壞防禦戰鬥機、巡邏機、預警機等資產,在敵軍空中防禦中打開缺口,併為空中加油作業提供支持。 戰區攻擊任務:殲-20戰鬥機會像F/FB-111、F-15E和未來FB-22一樣,利用制導常規彈藥或自由落體核彈,攻擊水面目標;戰鬥機體積使之足可攜帶重達3000磅的彈藥; 遠程戰區監視任務:殲-20戰鬥機會像RF-111C/D、RA-5C和F-14/TARPS戰鬥機一樣,收集雷達、圖像和電子情報,但殲-20戰鬥機具備以上戰區偵察機所不具備的隱身性能; 電子攻擊任務:殲-20戰鬥機會用來反制敵軍雷達和通訊,利用機上武器倉攜帶干擾設備,像EF-111A渡鴉電子對抗機一樣; 反衛星武器發射平臺:殲-20戰鬥機會被用於運載併發射反衛星導彈,與20世紀80年代美國空軍利用F-15戰鬥機發射由路特公司研製的ASM-135A相同。 殲-20將用於接替殲-10、殲-11等第四代戰鬥機,擔負中國未來對空、對海的主權維護任務。


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服役時間

2017年3月9日,中央電視臺報道殲-20戰鬥機正式進入空軍序列。2016年下半年曾有消息傳出,殲-20首批量產型已經進入空軍部隊,根據曝光的殲-20機身編號,首批裝備殲-20的部隊為空軍某試訓基地某旅。而中央電視臺的此次報道,則是以官方身份首次證實殲-20已經進入空軍服役[2] 。 2017年3月13日,《中國日報》發佈消息稱,中國自主研製的殲-20近期將裝配國產發動機。[48] 2017年7月30日,殲-20三機編隊參加在朱日和舉行的慶祝中國人民解放軍成立90週年閱兵。殲擊機梯隊飛來,機型為殲-20戰鬥機,3架殲-20隱形戰鬥機此次仍然是以楔形編隊的形式在天空中飛過,殲-20是中國軍隊裝備的首款第五代戰鬥機,它的服役也讓中國成為繼美國之後世界上的第二個裝備五代戰鬥機的國家[49] 。 2017年9月28日,在國防部行記者會上,國防部新聞發言人吳謙大校介紹殲-20飛機已經列裝部隊。[3] 2017年11月10日上午,空軍發言人申進科大校表示,殲-20 列裝部隊後,已經開展編隊訓練。列裝殲-20隱身戰鬥機,進一步提升空軍綜合作戰能力,多名飛行員具備通飛殲-20、殲-16、殲-10C等多種新型戰機的能力。[4]

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總體評價

這款飛機對美國與其盟友在亞太的佈局還是具有威脅 殲-20視頻截圖 性的。這個威脅完全可以與大陸的航空母艦還有一系列的彈道導彈相提並論。第五代戰鬥機殲-20一旦大規模量產並服役,其意義與解放軍現有的蘇-30與蘇-35系列戰鬥機絕對不可相提並論。對於美國而言,殲-20的出現至少將增加美軍在臺灣海峽與釣魚島衝突時可能面對的挑戰[51] 。 殲-20是眼下亞洲區域最先進的戰機,這讓中國空軍在面對日本、韓國與印度等國家的空軍時佔有顯著優勢。外媒文章將殲-20與其他國家戰機進行了對比。俄羅斯蘇霍伊T-50戰鬥機由於研製進度幾度推遲,尚未正式交付入役;美國F-35戰鬥機也多次出現飛機供氧不足的問題,大面積停飛,出 殲-20視頻截圖 口受阻;韓國KF-X隱形戰機先是被爆出因掌握不了關鍵技術而被迫降成四代半戰機的情況,後又傳出了合作方印尼打算撤資並已告知韓國的消息,這無疑是雪上加霜。這樣一來,中國殲-20戰機很可能會成為亞太區域領跑的新生主力軍。 此外,美國戰略與國際問題研究中心(CSIS)對殲-20作出如此評價,“殲-20的隱形性與機動性都獲得了極大提高,它有潛力完成中國空軍以前無法完成的空戰任務,整體提升中國空軍實力。[50] ”

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F-22戰鬥機

美國 戰鬥機

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洛克希德·馬丁F-22“猛禽”(英語:Lockheed Martin F-22 Raptor)戰鬥機是由美國洛克希德·馬丁公司和波音公司聯合研製的單座雙發高隱身性第五代戰鬥機。F-22是世界上第一種進入服役的第五代戰鬥機。 F-22於21世紀初期陸續進入美國空軍服役,以取代F-15戰鬥機。洛克希德·馬丁公司為主承包商,負責設計大部分機身、武器系統和F-22的最終組裝。計劃合作伙伴波音公司則提供機翼、後機身、航空電子綜合系統和培訓系統。洛克希德·馬丁公司曾經宣稱,猛禽的隱身性能、靈敏性、精確度和態勢感知能力結合,組合其空對空和空對地作戰能力,使得它成為當今世界綜合性能最佳的戰鬥機。[1] 但由於F-22的製造成本過高、俄羅斯和中國的第五代戰鬥機的計劃延遲導致的缺乏清晰空對空作戰任務、猛禽的出口禁令和其它使用計劃(包括F-35和無人機)都使得F-22的生產計劃提前終止。2009年4月,美國國防部建議停止新訂單,經國會批准最終採購187架戰鬥機。 《2010財年國防授權法》致使缺乏生產更多F-22的資金。2011年12月13日最後一架F-22的上線儀式在多賓斯空軍預備役基地舉行

中文名稱 : F-22“猛禽”

英文名稱 : F-22 Raptor

前型/級 : F-15“鷹”戰鬥機

研製時間 : 1985年

服役時間 : 2005年

定型時間 : 2001年

國 家 : 美國

立項時間 : 1971年

首飛時間 : 1997年

製造商 : 洛克希德·馬丁公司、波音公司

數 量 : 195架(8架試驗機和187架標準型)

單位造價 : 1.5億美元(2009)

主要用戶 : 美國空軍

衍生型 : X-44、FB-22、F-35

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發展沿革

在上世紀70年代末期,根據美國情報部門的消息,蘇聯所研製的米格-29“支點”和蘇-27“側衛”測試工作穩步推進,這讓美國空軍感到了挑戰。於是在1981年,美國空軍高層開始下一代戰鬥機的研發探討,旨在研發一款能夠取代當時作為主力的F-15“鷹”的新型戰鬥機。同年六月,美國空軍發佈了對於“先進戰術戰鬥機”(Advanced Tactical Fighter)的信息請求書(Request For Information).該項目的研發將由防務承包商來完成。ATF計劃的硬性要求有三點:隱身(stealth),超音速巡航(supercruise)以及短距離起飛(short takeoff and landing)。 1983年,防務承包商們對於ATF的RFI做出了回應:承包商們一共拿出了約7個不同的氣動方案來參加選型。在同年,關於ATF所使用發動機的RFI發出。 關於ATF計劃的各個不同方案(2張) 1985年,美國當局發佈計劃的招標書。洛克希德公司和諾斯羅普·格魯曼公司被選定於1986年10月,進行50個月示範/驗證階段,參加最終飛行試驗的兩種飛機是YF-22和YF-23。洛克希德、通用動力公司和波音公司達成一項協議,如果只有一個公司的設計被選中,餘下的公司亦會加入發展先進戰術戰鬥機計劃參與各個子系統的研發。 F-22“猛禽”戰鬥機 諾斯羅普公司和麥道公司也有類似的協議。諾斯羅普·格魯曼和洛克維爾沒有訂立合作協議,因此被排除在計劃之外。[2] YF-22原型機 1991年4月,經過激烈的競爭後,使用普惠發動機的洛克希德YF-22原型機勝出。[3] 1991年8月,洛克希德獲得了合同,得以開發和建造先進戰術戰鬥機。諾斯羅普公司的設計後來被洛克希德作出修改,計劃作為轟炸機使用,但這樣的建議最後並沒有實現。生產版本的YF-22,即F-22A,於1997年4月9日,在喬治亞州瑪麗埃塔的洛克希德分部正式公佈。[4] 並在1997年9月7日,進行了首次飛行。[5] F-22A在2005年12月15日達到了初步作戰能力。[6]

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設計特點

結構設計 F-22採用外傾雙垂尾常規氣動佈局。垂尾向外傾斜27度,恰好處於一般隱身設計的邊緣。 F-22戰鬥機 其兩側進氣口裝在翼前緣延伸面(邊條翼)下方,與噴嘴一樣,都作了抑制紅外輻射的隱形設計,主翼和水平安定面採用相同的後掠角和後緣前掠角,都是小展弦比的梯形平面形,水泡型座艙蓋凸出於前機身上部,全部武器都隱蔽地掛在4個內部彈艙之中。[7] 不同於俄羅斯蘇47的單大彈倉,F-22所使用的是2個大彈倉和2個側彈倉。大彈倉具備伸縮發射架,所能搭載的是中距空空導彈或者航空炸彈,而倆個側彈倉是專門為發射格鬥導彈設計。 F-22水平面上為高梯形機翼搭配一體化尾翼的綜合氣動力外型,包括彼此隔開很寬和並朝外傾斜的帶方向舵型垂直尾翼,且水平安定面直接靠近機翼佈置。按照技術標準(小反射外形、吸收無線電波材料、用無線電電子對抗器材和小輻射無線電電子設備裝備戰鬥機,其設計最小雷達反射面為0.005-0.01平方米左右)。在結構上還廣泛使用熱加工塑膠(12%)和人造纖維(10%)的聚合複合材料(KM)。在量產型上使用複合材料(KM)的比例(按重量)更將達35%。兩側翼下 所使用的發動機進氣道,是在F18E/F型上已經技術成熟的嘉萊特進氣道(CARET).相較於F-15“鷹”戰鬥機上所使用的可調外壓四波系超音速進氣道,這款進氣道的優勢在於飛機進行超音速飛行時,其所產生的激波會使氣流進入進氣道後變得均勻,能提高進氣效率。在為小涵道的F-119型發動機提供足夠進氣的同時,其斜切的外型減小了作為隱形戰鬥機重要指標的雷達反射面積(RCS),該進氣道為不可調節[8] 。 從壓氣機到發動機進氣口之間的通道呈S形通道。發動機具備二維向量噴嘴,有固定的側壁和調節噴管橫截面積;及可俯仰±20°角的可動上下調節板以偏轉推力方向。[9] F-22戰鬥機 動力系統 F-22所使用的發動機是在1983年ATF計劃所確定下而開始正式立項研發。參加發動機競標只有普惠公司(Pratt &Whitney Group)和通用電氣公司(General Elcetric Company)兩家。 1984年,普惠和通用電氣分別拿出各自的方案設計。普惠所給出的是採用低涵道比設計的PW-5000,並這款發動機能提供30000磅級推力(約13噸)。為了達到預計指標,普惠拿出了耐高溫達1100°的三代單晶渦輪葉片。而通用電氣拿出的則是GE-37,GE-37在設計上運用了可調涵道比設計,其涵道比能在0~0.25之間進行改變。這是為了滿足ATF計劃中所提出的低油耗和高速長航程矛盾指標的設計。通過對渦扇發動機涵道比的調節來進行油耗的調整。這款發動機有著高涵道比的巡航模式和低涵道比的渦噴發動機模式,在渦噴模式下,GE-37的推力要比W-5000要高。 在一次試驗中,GE-37的驗證機YF-120做到過不開加力來進行超音速飛行。就拿壓氣機和後渦輪一體化,同前渦輪形成一個可調區這一點,在當今沒有被任何一款戰鬥機所使用。這兩款發動機的發展都很穩定,並同時在YF-22驗證機和YF-23驗證機上所使用。 1991年,XF-119和YF-22的搭配贏得了競標,但YF-120並沒有被打入冷宮,美國空軍提供了後續資金完成了它的研發並轉入技術儲備。[10] 目前服役的F-22戰鬥機裝備兩臺F119-PW-100低涵道比加力渦扇發動機,單臺最大推力104千牛,加力推力156千牛,推重比超過10。相對於上一代戰鬥機使用的發動機,F119在零件數量少40%的情況下能多輸出22%的推力,並且採用了推力矢量技術,發動機噴口能在縱向偏轉±20度,使F-22具備了極佳的機動性和短距起降性能。[9][11] w-5000發動機的完全體就是F119 武器系統 空對空掛載: 6枚AIM-120先進中程空對空導彈 2枚AIM-9響尾蛇導彈 空對地掛載: 2枚GBU-32聯合直接攻擊彈藥(Joint Direct Attack Munition, JDAM)或 2枚風偏修正彈藥灑布器(Wind Corrected Munitions Dispensers, WCMDs)或 8枚GBU-39小直徑炸彈(Small Diameter Bombs, SDB) 2枚AIM-120先進中程空對空導彈、2枚AIM-9響尾蛇導彈。[7] 機炮:1門20mm M61A2火神機炮,備彈480發[12] ,採用電機驅動,發射速度達到4000發/分,並配有訓練彈、穿甲彈、高爆彈等不同彈種。[10] F-22內置彈艙 航電系統 F-22按TRW公司通用手冊研製的整套綜合無線電電子設備包括: F-22三視圖 中央數據綜合處理系統;綜合通訊、導航和識別系統ICNIA和包括無線電電子對抗系統的全套電子戰設備INEWS;具高分辨力的雷達AN/APG-77和光電傳感器系統EOSS,兩個激光陀螺儀的超黃蜂LN-100F慣性導航系統(HHC)。 F-22搭載的雷達為帶電子掃描的主動相位陣列雷達,它包含了近2000塊模組,其中使用了超高頻率範圍的單一積分系統技術。為提高隱蔽性,設計有雷達站被動工作狀態,在配合上ALQ-94的情況可以不啟動主動 F-22A座艙 雷達達到在400公里外預警敵機的效果,它保證雷達站以主動狀態工作時信號更不容易被截獲。飛行員座艙內的自動儀表設備包括4臺液晶顯示器和廣角儀表起飛著陸系統。[7] F-22的航空電子系統採用“寶石柱”計劃的系統構形研究成果和許多新技術。在這種可重構的系統構形中,用外場可更換模塊(LRM)取代了外場可更換部件(LRU)。各模塊分別承擔整個航電系統的一部份工作,各模塊承擔的工作與飛機執行任務時的飛行階段密切相關。 而且當某個模塊發生故障時,可使用其他正常模塊來承擔這一階段最重要的功能,從而提高了系統工作的可靠性。[7] AN/APG-77雷達 F-22的AN/APG-77雷達是1個用於探測目標的有源相控陣系統。它通過集中數據處理系統與其他傳感器和航空電子設備一起工作。處理器控制天線發射和接收波束的圖形,以及處理接收的雷達數據。[7] APG-77雷達的技術基礎是來自超可靠雷達(URR)計劃和空軍的有源相控陣雷達試驗。超可靠雷達的獨特的特點是德州儀器公司的固態相控陣(SSPA)天線。每個輻射元件的獨立發射和接收是這種系統設計中的創新之處,並確保提高了靈活性和小的雷達反射截面積。雷達的低截獲率能力使F/A-22在瞄準裝備有雷達警報接收機和電子干擾設備的敵機時,而敵機還不知道其已被瞄準。 而在2007年,第20批次生產的F-22戰鬥機所使用的是APG-77V1改進型雷達,相較於老款的APG-77,這款雷達部分使用了後期的APG-81和APG80的部分技術。在2011年所生產的F-22第30批次,配備的是APG-77V2型雷達,增加了側視AESA,提高了態勢感知和情報收集能力,並對於通信能力也進行了較大的提高。 [7]

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服役部署

F-22因法例的限制而不能出口,美國暫時是F-22的唯一使用者。八個中隊部署在阿拉斯加,在維吉尼亞州蘭利空軍基地(Langley)也有一支F-22中隊(第27中隊)於2005年5月12日成立。[13] 2007年11月22日:F-22猛禽戰鬥機第一次亮相,這架F-22隸屬阿拉斯加第90戰鬥機中隊,攔截兩架俄羅斯Tu-95MS“熊”H型轟炸機, 2007-11-22,F-22在阿拉斯加上空攔截Tu-95 這也是F-22戰鬥機第一次奉北美空防司令部之命執行攔檢任務。[14] 2010年,美軍在夏威夷希肯空軍基地正式部署F-22A一中隊。另外的一支中隊也曾於2007年2月駐守日本嘉手納空軍基地,為期三個月。[15] 2007年4月與日本航空自衛隊戰鬥機展開聯合飛行訓練,2007年5月初陸續撤離,此為F22首次在美國國土以外的軍事基地駐守。[16] 2008年7月中至8月初,F-22A進駐關島安德森空軍基地,參與“(Jungle Shield)”的演習。 F-22發射AIM-120先進中程空對空導彈 2010年5月,美國空軍駐日本沖繩嘉手納基地發言人宣佈,將從美國新墨西哥州霍羅曼空軍基地(Holloman)調派12架F-22戰鬥機到嘉手納基地,臨時部署約四月。此行是因應韓國宣佈天安號事件的調查結果之後的東北亞緊張局勢。F-22參與了美國與韓國進行的聯合軍事演習。[17] 2011年1月7日,美國空軍宣佈,將從隸屬於美國阿拉斯加州基地調派15架F-22戰鬥機到日本沖繩縣的美軍嘉手納基地臨時部署四個月, F-22飛抵嘉手納空軍基地 並表示此次臨時部署是為了突出美國對於重要夥伴日本的防務,展現確保整個太平洋地區穩定與安全的決心。 2013年4月1日,為參加美韓兩國在韓國開展的“禿鷲”野外機動聯合軍演,原本部署在駐日美空軍嘉手納基地2架F-22隱形戰鬥機,於3月31日降落在韓國西北部的美軍烏山基地。為應對朝鮮半島局勢,F-22戰鬥機的加入無疑是美軍為保衛韓國的強勢回應。[18] 2014年9月22日,美 美軍F-22夜幕掩護下空襲ISIS(4張) 國和巴林、約旦、沙特、卡塔爾和阿聯酋5個阿拉伯國家22日晚間首次空中打擊極端組織“伊斯蘭國”在敘利亞境內的多個目標。此外,美軍還單獨空襲了另一極端組織“呼羅珊集團”在敘利亞西部的目標。在所有參戰型號中,最受外界關注的是F-22“猛禽”戰鬥機。這是自2005年正式服役以來,F-22戰鬥機首次參加實戰。 2014年9月底,美國媒體再次公佈了美國空軍F-22赴敘利亞轟炸“伊斯蘭國”極端武裝目標的照片。[19]

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基本信息

參考數據 乘員1人 長度18.90米[20] 翼展13.56米 高度5.08米 機翼面積78.04平方米 空重19,700千克 最大起飛重量38,000千克 動力系統2×普惠F119-PW-100渦扇發動機[21] 推力最大推力:2×104千牛 加力推力:2×156千牛[22] 參考性能 最大飛行速度2.25馬赫(1500英里/小時,2410千米/小時) 實用升限19812米[23] 航程1,600海里(2,963公里) 作戰半徑410海里(759公里)[24] 爬升率Not Publicly Available 翼載荷375千克/平方米 推重比0.84 限制過載-3.0/﹢9.0g 武器系統 導彈4個外掛點,2個內置彈艙(載彈量2,270公斤),空對空掛載為6枚AIM-120+2枚AIM-9導彈[25] 機炮1門20mm M61A2“火神”機炮,備彈480發

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事故

2004年12月20日15時45分(美國西部時間),一架美軍F-22起飛時失控,墜毀於內華達州內利斯空軍基地,飛行員彈射逃 F-22墜毀 生。墜毀的F-22隸屬於美國空軍第422試驗評估大隊。[26] 2009年3月25日一架F-22在執行一項“測試飛行任務”時在加利福尼亞南部沙漠地帶墜毀。試飛員死亡。[27] 2010年11月17日,一架駐守於阿拉斯加艾門朵夫空軍機地(Elmendorf AFB)、隸屬美國空軍第525飛行中隊的F-22在進行例行的飛行訓練之後,於當地時間晚上19時40分與地面控制中心失去聯繫,搜救結果顯示飛行員傑佛瑞·漢尼上尉(Capt. Jeffrey Haney)在墜毀前並沒有順利彈射逃生。事後的事故調查顯示意外可能起因於戰鬥機上配置的氧氣產生系統(On-Board Oxygen Generating System,OBOGS)有設計瑕疵,在高空飛行時會造成供氧不足而導致飛行員昏迷。 空軍作戰司令部的威廉·佛瑞瑟上將(Gen. William Fraser)於2011年5月3日下令旗下為數165架的F-22機隊無限期停止作戰飛行任務,並將訓練飛行限制在25,000英尺的高度以下,直到釐清肇事原因並完成相關改善為止。之所以將訓練飛行高度限制在25,000英尺,是因為飛行員在此高度下如果感覺到呼吸困難,還會有足夠的時間緊急將飛行高度降低至氧氣充足的18,000英尺,避免意外發生。[28] F-22戰鬥機飛行照 2012年7月,美國空軍宣佈,F-22的供氧問題根源來自於增壓服及相關係統出現問題,並已經更換其閥門和過濾器。但仍有許多美軍的飛行員和工程師並不相信美軍已經解決了F-22的根源問題。[29] 2012年11月15日下午3時30分,一架駐地佛羅里達州巴拿馬市(Panama City, Fla.)郊外廷德爾空軍基地(Tyndall AFB)的F-22,在完成訓練飛行任務回程時墜毀於98號公路附近,飛行員成功彈射逃生,但意外造成的濃煙導致高速公路封閉兩小時餘。[30]

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總體評價

F-22空中加油圖集(5張) F-22無論在航空電子設備、機動性能、武器配置面整體領先於世界其他各種先進戰鬥機,而超音速巡航能力和隱身性能則是多數戰鬥機尚未能實現的能力,在指標統計上甚至根本無法量化對比。同樣裝備矢量噴嘴的蘇-37等俄製戰鬥機在機動性能上可以勉強和F-22一拼,歐洲颱風戰鬥機和陣風戰鬥機在更換相控陣雷達後在電子設備上可以勉強達到F-22的水準(尚未實現),但這些飛機在其他性能方面則都要有所欠缺。尤其是F-22先進的隱身能力,它的雷達反射面積僅僅只有0.01平方米,同一只普通的飛鳥無異。這足夠將蘇-27等裝備傳統脈衝多普勒雷達的四代戰鬥機的雷達探測距離降低到10~20千米的誇張程度,完全能夠抵銷四代機和四代半戰鬥機的大半全部作戰能力。[31] 但是如果遭遇裝備有源相控陣雷達(AESA)的四代半戰鬥機,搭配上有大型預警機作為核心的高效空中預警指揮體系,即使是F-22也要斟酌一番。 隨著時代的發展,F-22的航電等子系統也會得到相應的升級。但是,F-22的氣動外形已經定死了,加上美國空軍並沒有升級F-119發動機的計劃,近年來電子設備和航電的升級卻增加了機體的死重。但是,越來越多的跡象披露,F-22的作戰半徑並沒有洛馬所公佈的745公里,就拿2016年空襲敘利亞來說,F-22從伊拉克起飛到達敘利亞執行任務,然後超音速巡航返回阿聯酋,總航程已經達到了約3000公里左右.因此,對於F-22的實際作戰能力,洛馬可能存在一定的隱瞞。 F-22精美圖集(6張) F-22整合了大量先進技術,這一度導致了它的價格居高不下。而它之前所未被發現的問題也被披露出來,包括曾經一度導致F-22機群停飛的高原缺氧問題。而接近2億美元的單機報價令美國人自己也望而卻步。2007年裡,美國空軍為了爭取增加F-22的訂購數量,不斷髮起宣傳攻勢,甚至利用F-15事故造成全體F-15罷飛的“空防危機”。[31] 但結局F-22採購量稀少的情況依舊沒有得到有效的解決。終於,在2011年12月13日,最後一架F-22量產型下線,至此F-22的生產線也關閉了,美國軍隊中所服役的F-22數量被定格在了187架。[29] 儘管F-22價格高昂,還是有些國家不滿足於“低檔”的F-35,希望採購F-22獲得局部地區的絕對空中優勢,日本就是典型。但美國決策部隊並沒有考慮增加出口以降低F-22成本,由此提高空軍裝備數量,仍拒絕對外出售F-22。[31]

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轟-20

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2015年7月13日,日本外交學者發表題為《中國想研發一種新型遠程戰略轟炸機》的文章說,中國必須研發一種能夠打擊到太平洋上更遠目標的新型遠程戰略轟炸機:轟-20。[1] 2016年9月份,空軍司令員馬曉天在航空開放活動上披露中國正在發展新一代遠程轟炸機,“傳說”中的轟-20得到確認。[2]

中文名稱 : 轟-20隱形戰略轟炸機

前型/級 : 轟-6K

研製時間 : 21世紀初期

服役時間 : 暫未服役

國 家 : 中國

研發單位 : 西安飛機工業集團有限責任公司

定義分析

解放軍對遠程戰略轟炸機的定義是在不補給燃料的情況下最低航 疑似轟-20模型 程可達8000公里、並且可以荷載超過10噸空對地彈藥的轟炸機。有些分析人士指出,這一定義與能夠獲知的中國未來的轟-20亞音速隱形轟炸機的少量細節相符,轟-20將從2025年起開始服役。新型遠程戰略轟炸機的設計工作從上世紀90年代起就在中國航空研究院603所開始了。 轟-20新型轟炸機將設計為飛翼,類似於美國的B-2轟炸機,它被中國軍方形容為一個“戰略項目”。轟-20的零部件已經在生產了。中國軍事航空網站強調說:“轟-20可以避開現代防空系統並深入敵方領地。”[1]

發展歷史

中國新一代遠程轟炸機的航程應該比現役的轟-6K翻一倍達到1.2萬公里左右,且遠程的載彈量可以達到20噸以上,能使用最新一代的空射遠程巡航導彈。目前,遠程轟炸機主要強調的是突防能力,要麼憑藉隱身性能,要麼依靠超音速性能。要把兩者結合起來,技術實現很難,經濟上也難以承受,有軍事愛好者推測,我國新一代遠程轟炸機也會採取類似美俄的設計,採用飛翼式設計方案,主打隱身能力,放棄超音速巡航。此外,它還應是“核常兼備”型轟炸機,遠程轟炸機光具備核打擊能力已經不能滿足現代戰爭的需求,必須要具備常規武器的精確、遠程、同時投彈分別命中的打擊能力。同時,遠程轟炸機不光是一個打擊平臺,同時也應是一個情報收集平臺,對電子戰能力也有一定要求,因此要求有高水平的機載電子設備,要求有大容量的數據融合和傳輸能力。[2] 2016年,《科技日報》刊文稱,自空軍司令員馬曉天公開表示中國正在發展新一代遠程轟炸機後,“傳說”中的“轟-20”得到確認,這款“重器”引起各界關注。談到“轟-20”何時能閃亮登場,軍事專家尹卓表示,中國現在研製戰略轟炸機正是時候,藉助豐富的技術儲備,研製週期可能會更短一些。[4] 2016年12月4日,《科技日報》以“探營轟-20:中國戰略轟炸機性能猜想”為題刊文稱,2016年9月1日,空軍司令員馬曉天在航空開放活動上披露中國正在發展新一代遠程轟炸機,“傳說”中的“轟-20”得到確認。央視公佈的一個鏡頭中,中國轟-20的CG圖疑似曝光。[4]

技術特點

轟-20效果圖 中國從來沒有研製過這種大噸位、遠航程的戰略轟炸機。現役的轟-6是中型轟炸機,不屬於戰略轟炸機。空軍作為戰略軍種,擁有戰略轟炸機是戰略軍種的標誌之一。[4] 尹卓認為,中國研製的戰略轟炸機一定會與美軍B-2比肩,具備隱身性能。新一代戰略轟炸機的研製週期較長,一般在十年以上。中國研製戰略轟炸機有一些有利條件,有研製殲-20、殲-31隱形戰鬥機的經驗,因此在材料和設計方面沒有太大問題。此外,中國研製了運-20、C-919等大型飛機,相關的技術儲備也對研製戰略轟炸機有用。[4] 尹卓表示,國產戰略轟炸機今後攜帶的巡航導彈、核武器等武器裝備,現在都有。因此,中國現在研製戰略轟炸機正是時候,藉助豐富的技術儲備,研製週期可能會更短一些。[4] 在談到中國是否能研製出既具備隱身性能,又具備超音速突防能力的戰略轟炸機時,軍事專家李莉表示,這在技術上確實難度很大。因為如果強調隱身性能,飛機的氣動外形和超音速轟炸機的外形會存在很大不同。在隱形和超音速突防兩個方面選擇其中之一,可能是比較現實的方案。


B-2轟炸機

美國 轟炸機

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諾斯羅普·格魯曼B-2隱形戰略轟炸機(英語:Northrop Grumman B-2 Stealth and Strategic Bomber)綽號“幽靈”(英語:Spirit),是由諾斯羅普和波音公司聯合麻省理工學院為美國空軍研製的執行戰略核/常規打擊任務的低可偵測性飛翼轟炸機。 B-2是當今世界上唯一一種的隱身戰略轟炸機,最主要的特點就是低可偵測性,即俗稱的隱身能力。能夠使它安全的穿過嚴密的防空系統進行攻擊。B-2的隱身並非僅侷限於雷達偵測層面,也包括降低紅外線、可見光與噪音等不同訊號,使被偵測與鎖定的可能降到最低。B-2在空中不加油的情況下,作戰航程可達1.2萬千米,空中加油一次則可達1.8萬千米。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。[1] B-2的隱身性能可與小型的F-117攻擊機相比,而作戰能力卻與龐大的B-1B轟炸機類似。1997年,首批六架B-2轟炸機正式服役,一共只生產21架。每架B-2造價為24億美元,若以重量計,B-2的重量單位價格比服役時值的黃金還要貴兩至三倍。[2]

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中文名 : B-2 幽靈

外文名 : B-2 Spirit

首 飛 : 1989年7月

服 役 : 1997年4月

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發展沿革

研製背景 上個世紀七十年代,當時冷戰正酣, 1975年問世的米格31 蘇聯大力發展各種中遠程防空導彈和高空高速國土防空攔截機,例如S-200(北約代號:薩姆-5)中高空超遠程地對空導彈、S-300(北約代號:薩姆-10)全空域防空導彈系統和米格-25/31高空超音速攔截戰鬥機等。為能隱秘的突破蘇聯防空網,尋找並摧毀蘇軍的洲際彈道核導彈發射基地和其它重要戰略目標,美國空軍提出要製造一種新的戰略轟炸機,強調突防能力,要求能夠避開對空雷達探測,潛入敵方縱深,以80%的成功率完成任務。為此,空軍擬製出了“軍刀穿透者”計劃,把隱身技術的應用列入了具體議事日程。[3] 計劃確定 1975年8月美國國防部先進研究項目局(DA F-117戰鬥攻擊機 RPA)邀請洛克希德、波音和諾斯羅普提供一種低可探測性飛機的初步工程數據。由於洛克希德公司不久前提交的樣機受到好評,空軍將生產F-117隱身戰鬥機的合同交給了這家公司。隨著隱身戰鬥機的投產,美國國防部和國會要人也開始接受了“隱身轟炸機”這一概念,並於1977年正式批准了空軍提出的研製這種飛機的申請報告1978年卡特政府秘密授權啟動隱身轟炸機項目,命名為先進技術轟炸機(ATB),這就是B-2隱身戰略轟炸機的最初名稱,旨在研製可以取代B-1A的轟炸機。[4-5] 計劃頒佈 1980年9月美國空軍頒佈了ATB的方案 計劃設計基礎——YB-49 徵詢書(RFP),由於該項目在成本和技術方面存在著嚴峻的挑戰,所以空軍鼓勵航空航天企業間進行合作。於是出現了兩大競爭陣營——洛克希德和羅克韋爾團隊,諾斯羅普、波音和凌-特姆科-沃特(LTV)團隊。1981年1月20日裡根總統當選後情況發生了變化。里根政府加大了國防投入,足以支持包括新型戰略轟炸機在內的幾個軍事研究項目。1981年10月2日裡根總統宣佈開始戰略現代化項目(SMP),購買100架B-1B。而ATB也作為SMP的一部分展開秘密研製,當時預計總需求量多至132架。只有少數內部人士才知道當時美國空軍正在同時進行兩種戰略轟炸機的研製。[6-7] 設計確定 諾斯羅普的方案代號是“高級鑽石”(Senio 高級鑽石方案 rIce,密語無特定含義),洛克希德的方案代號“高級釘”(Senior Peg)。“高級鑽石”由諾斯羅普先進計劃高級副總裁維爾科·E·加西奇主持,計劃指導是哈爾·馬爾卡良。洛克希德/羅克韋爾的“高級釘”方案的資料披露不多,但鑑於當時洛克希德在隱身技術上的成就以及羅克韋爾在B-1項目上的經驗,人們普遍認為該隊會贏得競爭。但1981年10月20日美國空軍宣佈諾斯羅普成為ATB合同的贏家,飛機編號B-2,並簽訂了6架試飛用機和兩架靜態測試機的初始合同,外加127架生產型轟炸機的意向訂貨,計劃在1987年達成初始作戰能力(IOC) 高級釘方案 。[8-9] 在三家公司的分工中,諾斯羅普負責製造前中央機身和座艙,飛機前後緣以及控制翼面,另外還負責最後的總裝和計劃的整體協調。波音負責製造後中央機身和彈艙,以及外翼段和起落架。LTV負責製造包括髮動機艙在內的機翼中段和尾噴口(LTV後被諾斯羅普·格魯曼併購)。總裝在加州帕姆代爾美國空軍42號工廠4號場地進行。[10-11]

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設計特點

結構設計 最終確定的諾斯羅普的設計是一個純粹的飛翼, B-2“幽靈”轟炸機三視圖 沒有垂尾或方向舵,從正上方看B-2就像一個大尺寸的飛去來器。B-2的平面圖輪廓由12根互相平行的直線組成,機翼前緣與機翼後緣和另一側的翼尖平行。飛機的中間部位隆起以容納座艙、彈艙和電子設備。中央機身兩側的隆起是發動機艙,鋸齒狀進氣口布置在飛翼背部,每個發動機艙內安裝兩臺無加力渦扇發動機。翼尖並不是平行於氣流方向,而是進行了切尖以平行於另側機翼前緣,除了翼尖外,整個外翼段沒有錐度,都為等弦長機翼。機身尾部後緣為W形鋸齒狀,邊緣也與兩側機翼前緣平行。由於飛翼的機翼前緣在機身之前,為了使氣動中心靠近重心,也需要將機翼後掠。[12] B-2中央機身的深度需要足以容納座艙和彈 起飛時的B-2 艙,但長度卻要儘量縮短以避免在高亞音速時產生過多的阻力。中央機身外側機翼的弦長由發動機艙以及隱身進氣口和尾噴口來決定。B-2在高亞音速飛行時,厚厚的超臨界翼型將機翼上表面的氣流速度加速至超音速。除了尾噴口後的區域外,B-2整個飛翼後緣佈置有9塊大型的操縱翼面。最後方的“海狸尾”是一整塊可動控制面,用於在低空飛行時抵消因垂直陣風引起的顛簸。最外側是一對被稱為“減速板-方向舵”的開裂翼面。剩下6副翼面是用於俯仰和滾轉操縱的舵面,最外側一對在低速時也兼做副翼。[13] B-2沒有垂尾,與傳統飛機不同。 B-2“幽靈”隱形戰略轟炸機 B-2呈偏航中性,也就是說當B-2向左或向右轉彎時,不會產生回中的氣動力。B-2由機翼外段後緣的諾斯羅普專利減速板-方向舵負責偏航控制,減速板-方向舵可向上下兩側開裂,同時開裂作為減速板,不對稱開裂時作為方向舵使用。由於飛翼表面的附面層的存在,減速板-方向舵至少要開裂5度以上才能起到作用。所以在正常飛行中,兩側的減速板-方向舵都處於5度的張開位置,當需要進行控制時就立即可以起作用,這也是為什麼我們看到的B-2飛行照片中減速板-方向舵都是張開的原因。但是張開的減速板-方向舵會影響飛機的隱身效果,所以B-2在抵達戰區時,減速板-方向舵會完全閉合。[14] B-2A的大部分表面都被一層特殊的彈性材料覆蓋, 飛行中的B-2 使表面保持均勻的電導率以減少來自接頭或接縫處的雷達波反射。而在設計中不能依靠外形進行隱身的部位(如進氣口)就要塗上雷達吸波材料(RAM)了,其組成成分至今仍是高度機密。RAM是可多層噴塗的塗料,內含可將雷達波能量轉換成熱能的成分。全機塗上厚度適當的塗層後,特定波長的雷達波在照射到塗層後,塗層兩面反射的雷達波會發生干涉,從而相互抵消。類似的概念就是光學鏡頭的鍍膜,可以消除不必要的光線。[15] 動力系統 B-2A中央機身兩側的發動機艙內安裝了4臺GE F F-118非加力渦扇發動機 118-110非加力發動機,單臺最大推力8,618千克,發動機重量為1452千克,推重比5.9。F118是在F101-X的基礎上研製,後者是B-1轟炸機F101發動機的戰鬥機型號。與F101相比,F101-X有較小的低壓外涵機匣,將涵道比從2:1降到0.87:1。[16] 低涵道比的發動機只需較小的進氣和排氣系統,所以被B-2選中。發動機進氣口遠離機翼前緣,以避免被來自下方的雷達波照射到。由於肥厚的飛翼結構,B-2可以把發動機深深地埋在飛翼內,飛翼的上表面的扁平的進氣口和彎曲的進氣道可以保證機載雷達無法從上方直接照射到發動機的正面,從下方就更不可能了。這樣B-2可以採用較簡單的進氣口,只需要在唇部作尖齒修形就沒有問題了。[17-18] B-2進氣道剖視圖 B-2進氣口邊界層分離板分理出附面層 B-2尾噴口 氣流再被混合進尾噴口以降低排氣溫度,減少紅外輻射。通過分離板的氣流還被擴壓並導向被集中稱之為二次氣流系統的各種內部氣流管路。這包括飛機上安裝的附件傳動裝置及發動機艙的通風,環境控制系統換熱器的衝壓冷卻氣流和旁路迴路的氣流。在低速及地面工作時,通過位於進氣道外罩頂部和每臺發動機進口正前方的四個菱形發動機輔助進氣門來增大供給發動機的空氣流量。輔助進氣門打開下的運轉,降低了主進氣道的質量流量比以及相應的尖唇口的轉彎損失。[19] 武器系統 B-2轟炸機的兩個旋轉彈架能攜帶16枚AGM-129型巡 B-2的掛彈能力 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。當使用核武器時可攜帶16枚B63型核炸彈。此外AGM-129型巡航導彈也可裝載核彈頭。2002年2月B-2增加了使用聯合防區外空對地導彈JASSM的能力。外翼段內部的大多數空間被油箱佔據,發動機艙之間的機身下方並列佈置了兩個大型彈艙,每個彈艙可掛載波音研製的先進旋轉掛架,可掛載8枚908千克級彈藥,也可安裝兩個炸彈掛架組件以掛載常規彈藥。經過航電與裝備性能提升後的B-2A可以攜帶AGM-154聯合距外武器和GBU-28型5,000磅激光制導炸彈;此外,也可以攜帶AGM-158聯合空對地距外導彈。[20] 40,000 磅(18,000 千克):以堆棧炸彈掛架攜帶Mk 82 500磅低阻力通用炸彈(總攜帶數為 80 枚) 27,000 磅(12,000 千克):以堆棧炸彈掛架攜帶750磅等級集束炸彈(總攜帶數為 36 枚) 16具旋轉掛架(Rotary Launcher Assembly,RLA):可攜帶2,000磅等級武器(如Mk 84 2,000磅低阻力通用炸彈、GBU-31聯合直接攻擊彈藥或B-61及B-83核彈)。[21] 航電系統 B-2A的乘員編制兩名,並列坐在ACEII彈射座椅 B-2A座艙佈局 上,飛行員在左側,任務指揮官在右側。座艙前方和兩側有4片大型風擋玻璃,乘員通過機腹艙門進出座艙,在緊急情況時,彈射座椅通過座艙頂部的易碎艙門彈射。任務指揮官負責導航和武器投放,但兩名乘員都可以單獨完成整個任務。每個乘員面前都有4個彩色CRT顯示器,右側有一個數據輸入面板,左側是一組油門。座艙後方還有第三名乘員的位置,但很少使用。該座位也有彈射座椅,頂部有易碎艙蓋。B-2A的導航系統最初由兩套統組成,每套都可以單獨導航,但一起工作時精度會更高。一個是慣性測量單元,另一個是諾斯羅普NAS-26天文慣性單元。NAS-26原本是為鬼魅遠程巡航導彈研製的,是一個帶穩定基座的光電望遠鏡系統,可在陰天鎖定預先選定的星星。該系統的觀察窗口就在風擋左側。[22] B-2A機載雷達為AN/ AN/APQ-181型相控陣雷達 APQ-181相控陣雷達,休斯公司製造。這種相控陣有2個雷達天線陣列,特點是不需外加旋轉或搖擺天線,只通過信號陣位的改變和組合,可對不同角度和不同方位進行掃瞄。它的工作頻率在12-18GHZ,旁波瓣小,抗電子干擾能力強。工作模式共有21種,最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161千米距離內地表的掃瞄圖像,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128千米。另外還可讓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遂行轟炸任務。[23]

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建造數量

呼號 機尾號 命名 現狀 AV-1 82-1066 美利堅幽靈號 服役中 AV-2 82-1067 亞利桑那幽靈號 服役中 AV-3 82-1068 紐約幽靈號 服役中 AV-4 82-1069 印第安那幽靈號 服役中 AV-5 82-1070 俄亥俄幽靈號 服役中 AV-6 82-1071 密西西比幽靈號 服役中 AV-7 88-0328 德克薩斯幽靈號 服役中 AV-8 88-0329 密蘇里幽靈號 服役中 AV-9 88-0330 加利福尼亞幽靈號 服役中 AV-10 88-0331 南卡幽靈號 服役中 AV-11 88-0332 華盛頓幽靈號 2010年2月發動機艙失火,飛機嚴重受損,修復中 AV-12 89-0127 堪薩斯幽靈號 2008年2月23日失事墜毀 AV-13 89-0128 內布拉斯加幽靈號 服役中 AV-14 89-0129 喬治亞幽靈號 服役中 AV-15 90-0040 阿拉斯加幽靈號 服役中 AV-16 90-0041 夏威夷幽靈號 服役中 AV-17 92-0700 佛羅里達幽靈號 服役中 AV-18 93-1085 奧克拉荷馬幽靈號 服役中 AV-19 93-1086 小鷹幽靈號 服役中 AV-20 93-1087 賓夕法尼亞幽靈號 服役中 AV-21 93-1088 路易斯安納幽靈號 服役中 AV-22至AV-165 取消[24]

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服役事件

B-2轟炸機第一次投入實戰是在塞爾維 B-2轟炸機奔襲科索沃 亞的科索沃戰爭,這是投入服役十年後的第一次出戰。當地時間1999年5月7日夜間,北京時間1999年5月8日,首次投入實戰的B-2轟炸機使用三枚精確制導炸彈直接擊中了中華人民共和國駐貝爾格萊德大使館,當場炸死來自新華社的邵雲環、《光明日報》的許杏虎和朱穎三名中國記者,炸傷數十人,造成大使館建築的嚴重損毀。其中一枚JDAM未當場爆炸,直到五年後才由塞爾維亞方面取出銷燬。之後中國方面認為這是一次蓄意的轟炸,可能是對中國此前反對北約轟炸南聯盟的報復,因此向美國提出強烈的抗議,北約解釋這是誤炸。[25] 被炸的中國駐貝爾格萊德大使館 這次轟炸及之後的發展使原本由於中美兩國元首互訪而正處於上升階段的兩國關係驟然惡化。事件之後中國民眾群情激憤,很多大學生到美國和其他北約國家駐北京、上海、瀋陽等地的使館前示威遊行,遊行活動在後期出現了失控的苗頭,包括焚燒美國快餐店、破壞美國使領館等。事件中,美國駐香港領事館也遭遇香港民眾示威抗議。中美兩國關係到1999年底開始逐漸恢復,北約對死傷的受難者進行了經濟賠償。時任美國總統的比爾·克林頓親自為此事件道歉,並對中國被損壞的館舍賠償。中國政府也對被抗議示威人群損毀的美國館舍進行了賠償。[26-27] 2003年3月,B-2投入伊拉克戰場,一架B B-2從迪戈加西亞起飛 -2在28日晚上首次實戰投放了兩顆2130千克的新型EGBU-28制導炸彈,炸燬了巴格達市內位於底格里斯河畔的一個通訊塔。這是美軍在伊拉克戰爭中使用的最大的炸彈。EGBU-28有全球定位/慣性導航和半主動激光全程的雙模製導模式,比以往的JDAM炸彈更為先進。EGBU-28既能有效摧毀大型堅固目標,也能儘量減少附帶殺傷。在伊拉克戰爭期間,B-2不加油航程為11119千米, 已有兩架轉場到印度洋上的迪亞戈·加西亞美國空軍基地,從該基地起飛轟炸伊拉克不需要進行空中加油。[28] 2008年2月23日,一架編號89-012 墜毀的B-2 7(命名為堪薩斯幽靈號)在美軍關島安德森空軍基地起飛時墜毀,機上兩名飛行員平安獲救。調查顯示B-2轟炸機在起飛前,24個傳感器之中的三個傳感器被水汽損傷,測得錯誤的大氣資訊,導致飛控電腦錯誤計算起飛所需的飛行速度和上升角度。儘管機上兩名飛行員試圖修改錯誤資訊,但並不成功,飛機隨即衝向地面爆炸起火。 2010年2月,B-2轟炸機(編號:88-0332)華盛頓幽靈號在關島安德森空軍基地地面啟動時四臺發動機中的一臺發生火災,同時損壞了發動機艙和其他部件。這架B-2於2014年1月9日修復完成重新入役。[29] 2013年3月28日,美國空軍 B-2於韓國烏山基地上空 派出兩架B-2隱形轟炸機前往韓國參加韓美聯合軍演“禿鷲”。這是美國首次派遣可攜帶核武器的B-2隱形轟炸機赴朝鮮半島進行實彈演習。這兩架飛機從密蘇里州的懷特曼空軍基地起飛,在“單次連續任務”中往返飛行1.3萬英里,在韓國的目標範圍內投下仿真彈藥。這次演習激怒了朝鮮,並促使平壤發出了在核武器的輔助下發動一場“全面戰爭”的威脅。考慮到朝鮮已被B-52轟炸機參演所激怒,使用隱形轟炸機將進一步加劇與平壤的緊張關係。[30]

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基本數據

參考數據 乘員2人 長度21.0米 翼展52.4米 高度5.18米 機翼面積478平方米 空重71700千克 最大起飛重量170600千克 動力系統4×通用電氣公司F118-GE-100渦輪風扇發動機 推力4×8,618千克(84.45千牛) 載油量75750千克 參考性能 最大飛行速度0.95馬赫 實用升限15,200米 航程6,000海里(11,100公里) 翼載荷329千克/平方米 推重比0.2 [31-32]

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後續改進

2003年6月,美國空軍計劃按照B-2超地平通信計劃,在B-2轟炸機上增裝Link-16數據鏈。應用Link-16數據鏈數據,將令B-2的飛行員實時獲知飛機所處位置。[33-34] 2003年9月10日,美國空軍的一架在尤他州試驗靶場,一次投放了80顆227千克的JDAM炸彈,轟炸了長度不到1609米的模擬小型機場。每顆JDAM炸彈都經過了單獨編程,以理想的角度和航向,各自攻擊了的預定目標。[33] 2004年8月,諾斯羅普·格魯曼公司官員表示將向懷特曼空軍基地交付首架具有新隱身塗層的B-2轟炸機,這標誌著B-2的隱身和雷達改進工作達到關鍵里程碑。[33] 2004年12月,在俄克拉荷馬州廷克空軍基地,E-3預警和控制系統飛機(AWACS)編隊與該基地的全球力量轟炸機聯合試飛工作隊聯合對B-2A隱身轟炸機實施Link-16數據鏈綜合驗證試驗。[33] 2006年4月,來自於美國俄亥俄州賴特帕特森空軍基地材料與製造委員會的工程師們,與B-2系統小組和材料專家一起,解決了一個關鍵的材料成批生產問題。此問題直接影響美空軍B-2轟炸機編隊的作戰可維護性,進而影響到作戰可用性。[33] 2006年9月,美國諾斯羅普·格魯曼公司和雷神公司表示,它們已向美國國防部建議一種逐年推進的增量升級途徑,在未來許多年內對B-2進行改進。 2006年10月,美國諾斯羅普·格魯曼公司希望其B-2A轟炸機可作為試驗平臺,對美空軍的"下一代遠程攻擊系統"(NGLRS)所需要的技術、武器和作戰概念進行驗證和評價。 2007年1月2日,美空軍轟炸機主管稱,空軍對B-2隱身轟炸機進行一系列升級。有些升級工作已經完成,還有一些仍在規劃中,有的將提前10年以上進行規劃。 2007年3月,美國空軍已經通過了B-2隱身轟炸機的主承包商——諾斯羅普·格魯門公司提議的改進這種轟炸機的衛星通信系統的計劃,同意該公司開始研製和驗證極高頻(EHF)衛星通信系統,以便使B-2隱身轟炸機發送和接收戰場信息的能力提高約100倍。 2007年6月,諾斯羅普·格魯門公司已與波音公司簽署一份歷時62個月、價值1.71億美元的系統開發和驗證(SDD)合同。該合同是美國空軍B-2隱身轟炸機新型極高頻(EHF)衛星通信系統的第一個增量升級項目。 2007年7月,諾斯羅普·格魯曼公司宣佈,該公司已經著手研究為美國空軍的B-2隱身轟炸機裝備新型的30000磅(13620千克)級鑽地彈(penetrator weapon)。[35] 2007年11月,諾斯羅普·格魯曼公司已經完成為B-2隱身轟炸機雷達改進計劃(RMP)開發的新型雷達天線試驗裝置(DTU)的安裝、綜合和首飛。[36] 2008年1月,駐密蘇里州Whiteman空軍基地的美國空軍509轟炸機聯隊宣佈,該基地的武器專家將重達30000磅(13620千克)的巨型鑽地彈(Massive Ordnance Penetrator,MOP)搭載在B-2"幽靈(Spirit)"隱身轟炸機的彈艙內。[37] 2008年7月,諾斯羅普·格魯曼公司的用於升級B-2A隱身轟炸機飛行管理系統(FMS)的現代化計算繫結構開發完成了第一階段。[38] 2010年1月,美國空軍利用B-2A隱身轟炸機完成了一次使用人造混合燃料飛行驗證。美國空軍可選燃料驗證辦公室主管Jeff Braun透露,此次驗證過程中,一架B-2從Whiteman空軍基地起飛完成了一次訓練。[39] 2010年4月諾斯羅普·格魯曼公司已經完成B-2轟炸機雷達現代化項目(RMP)的系統開發和演示階段(SDD)。[40] 2012年3月,五角大樓宣佈一項價值200億美元、歷時10年的現代化改良B-2部隊的計劃。改進的主要領域是全面更換過時的航空電子設備和裝備程序,以應對未來越發複雜的“潛在敵人”防空網。[41]


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