03.02 美國B-2轟炸機到底有多先進?有什麼依據嗎?

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▲飛行中的B-2戰略轟炸機(圖片來源於:網絡)

美國的B-2轟炸機是目前上最先進的戰略轟炸機,且沒有之一,歸其原有,主要是源於其大航程,強突防,高載彈量這三個方面來說的。

▲B-2戰略轟炸機的載彈量示意圖(圖片來源於:網絡)

首先,是B-2轟炸機的大航程,從目前各方面的資料來看,B-2轟炸機在不加油的情況下,其單次作戰航程可達12000公里,而在進行一次空中加油後,其作戰航程則可延伸到到18000公里,且具備每次空中飛行時間不小於10小時的飛行能力,故而,這款轟炸機也就具備了所謂的“全球到達”和“洲際打擊”能力,而如果說大航程是所有戰略轟炸機一般都具備的要素的話,那麼接下來的強突防則可謂是B-2的專屬能力同時也是其最具代表性和最強的能力,B-2轟炸機應用了包括飛翼氣動佈局,隱身塗料等在內的隱身技術,使其具備了十分強悍的隱身能力,據稱,該機的RCS面積小於0.1㎡,也就是說,常規的雷達要想發現B-2是十分困難的,而這也就讓B-2轟炸機的突防能力非常強大,進而使其可以執行很多高危險的對敵方縱深高價值目標的常規打擊或核打擊能力,最後,B-2轟炸機載彈量也十分驚人,其載彈量據稱可達18噸左右,並能攜帶多型制導/無制導的炸彈以及各型對地打擊導彈,此外,B-2還配備有AN/APQ-181型機載相控陣雷達,故而其對地面目標的探測和精確打擊能力也可以達到一個非常不錯的水平。

▲B-2戰略轟炸機配備的AN/APQ-181型機載相控陣雷達(圖片來源於:網絡)

而在多次的實戰中,比如伊拉克戰爭等,B-2轟炸機也同樣表現出了強大的作戰能力,因此,綜合來說,B-2轟炸機被稱之為目前最先進的戰略轟炸機也就不足為奇了。


軍武次位面


美國的B-2是全世界唯一一款隱身戰略轟炸機,代號“幽靈”,每架造價24億美元,比同等重量的黃金還要貴2到3倍。如此造價高昂的B-2轟炸機,其戰略效果可見一斑,要具體說它究竟有多厲害,我們先看一段我轉發的科普老師們製作的視頻。


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M愛生活愛飛機M

每一個物種都是上帝的傑作,能完美仿製這些傑作的人造物都是神蹟,B-2幽靈(Spirit)就是一個神蹟!

遊隼和B-2的側視圖對比幾乎一模一樣

B-2是目前世界上現役的唯一一款可執行核/常規打擊任務的飛翼式隱身戰略轟炸機(Stealth and Strategic Bomber),事實上自1997年服役以來,20多年間一直獨孤求敗。

外形上,B-2採用了仿生學的飛翼佈局,形態獨特,當然不是中看不中用。機翼是飛機的主要升力部件,就獲得升力這點來講,飛機最理想的狀態就是僅保留作為升力體的機翼,這也是飛翼(flying wing)概念的由來。

飛翼的好處是可以使飛機的氣動效率達到最高,因為少了常規佈局飛機的平尾、垂尾帶來的阻力。B-2採用的是為高亞音速飛行優化的後掠超臨界機翼飛翼佈局,得益於此,B-2的作戰航程可達1.2萬公里,空中加油一次達1.8萬公里。

B-2A硬管空中加油

目前為止,B-2是“飛翼”夢的終極產物,這是站在先代飛機(N-1M、N-9M、YB-35、YB-49等)的肩上的成就,它的飛行控制給航空工程師帶來了無數的麻煩。

B-2沒有任何形式的垂尾或方向舵,在操縱方面依靠翼身後緣9塊大型控制面互相配合以不同的偏轉角度來控制,組合種類遠大於常規佈局的飛機:

B-2後緣的9塊大型控制翼面

比如5號控制面(海狸尾)可以上下襬動,用於俯仰操作或者抵消垂直陣風帶來的機身顛簸。值得一提的是機翼外段後緣的控制面(1號和9號控制面)實際上是兩塊翼面,可以分別向上向下開裂。不對稱開裂時使飛機兩邊受力不均,實現飛機的水平轉向,起到常規佈局飛機的方向舵作用,對稱開裂時,增大了前進時的阻力,起到減速板的作用。正常飛行時,這個兩個開裂的翼面處於5°的張開狀態,以便迅速干擾氣流控制飛行,進入戰區時完全關閉以保證隱身效果。

B-2A駕駛艙內部

B-2是靜不穩定設計,依靠四餘度線傳實現穩定的飛行控制,配合這複雜的9翼面控制,光靠人力是不可能勝任的,所以該機配備了強大的飛行控制計算機輔助飛行,機組僅2人。

B-2強大的航電還包括其他的傳感器、雷達等設備,比如它裝備的AN/APQ-181型相控陣雷達,不需要轉動僅通過信號陣列的轉換就可以掃描不同方向的目標,抗干擾能力強且工作模式多樣,如以合成孔徑雷達工作時可以清晰地獲取161千米距離內地表的掃瞄圖像,用於精確轟炸。

上圖綠圈處就是AN/APQ-181雷達天線罩 左右各一個

之所以能被稱之為戰略轟炸機,不僅要能飛得遠而且必須具備足夠的打擊能力,B-2的最大有效載荷為23噸左右,在它機腹前後兩個巨大的旋轉彈艙中可以根據任務搭配不同的彈藥,常規的如攜帶16枚AGM-129型巡航導彈或16枚MK84型普通炸彈、TSSM遠程攻擊彈藥、B63型核炸彈等。

隨著彈藥智能化、小型化發展及高密度內掛技術發展,B-2也可以作出攜帶80枚MK82型或36枚CBU-87型集束炸彈的搭配方式,轟炸效果上不輸別的戰略轟炸機。

B-2也可以進行地毯式轟炸

B-2被稱作“幽靈”,基本上是因為其出色的隱身能力,它綜合應用了外形、材料、紅外、聲音、可見光等隱身技術:

外形上B-2後緣為W型鋸齒狀,邊緣與機翼前後緣平行(後掠角33°),從平面圖看,整機由12根互相平行的直線閉合而成,成直前緣中等後掠角形態。此外座艙與機身融合、機身與機翼融合,無尾翼,進氣口、噴口鋸齒型,這樣消除或減少了飛機各部件的交角,有效抑制了角反射,同時能將雷達波反射到特定的方向(非輻射源方向),使探測雷達接收機不能接收到信號。

B-2機身邊緣線條十分整潔

材料上B-2運用了結構型透波材料和塗敷型吸波材料,具體結構和具體成分是絕密,基本原理就是通過透波材料對雷達波攝入不產生諧振無回波和通過吸波材料吸收雷達波能量使反射回波很弱。據說B-2的RCS僅0.1平方米,除了機身表面的隱身塗料,像擋風玻璃中還嵌入了用非常細的金絲編制的雷達屏障,使玻璃在雷達波面前變得不透明,不讓輻射能量進入駕駛艙。

B-2隱身塗料有毒 所以作業要穿特殊的服裝

發動機尾氣是飛機最大的紅外和RCS輻射源,B-2將4臺發動機(F118-GE-110非加力渦扇發動機)埋在肥厚的機翼中,這樣氣流流過發動機的路徑呈S型正前方、正後方完全看不到發動本身:

從上圖可以看到B-2的發動機是埋在機翼內的

高溫尾噴氣經B-2在尾噴管尾端安裝的不鏽鋼熱屏蔽層將熱量散佈到更大的區域,尾噴管上方的倒V型結構能產生渦流,加速冷空氣與高溫排氣的摻混;同時B-2進氣口處的附面層氣流被吸到尾噴口混合,進一步降低了排氣溫度:

從這個角度看S型氣道一覽無遺

進氣口正面鋸齒狀唇口和附面層吸除槽及尾噴口倒V結構

一分錢一分貨,一共只造了21架的B-2單價高達24億,比同等重量的黃金貴了不止2倍,要不是各種黑科技壓身,敢問哪裡來的勇氣賣這麼貴。以上都是公開的資料所得知,誰知道沒公開的還有多少。

很多人一直懷疑美國人是不是已經獲得了外星科技,我想正是因為有B-2這種看上去不像人類能夠想象得出來的科幻物體的存在吧!


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這山望著那山高,我們先不說它有多先進,先來挑挑它的毛病如何?載彈量小,費勁巴力突出去,也幹不了多少活兒,只有23噸,完成任務的能力相當有限,這是一。第二,說是高度隱身,打開彈艙即會暴露,生存能力即會受到嚴重削弱。三,航速慢,幹完活加速逃離,才是正經,可是最大速度只有0.95馬赫,無論面對空防彈,還是戰鬥機,一個沒牙的老虎,誰都可以欺負它。第四,貴比金身,一架24億美元,就是潑天富貴的美國,購買起來也相當心疼,生產數量太小,只剩下21架,再掉一掉摔一摔,總共沒有幾架,作為一代轟炸機,區區幾架,好乾點什麼呢?五,可維護性太差勁,只能呆在恆溫的機庫中,不易靈活部署。還有沒有?太嬌氣,飛一個小時,即要幾十個小時的維護,維護費用賊拉拉地貴,等等吧,應該說,它就不是一型成功的轟炸機。

優點也明顯。迄今為止,世人都承認,隱身能力是最強的,5米多高,塊大巨大的飛機,飛向天空,低可探測值狀若一般小鳥大小。隱身正是未來的技術趨勢,美國開始得早,以創新精神,每能引領裝備技術潮流,這一點非常值得學習。1998年入役以來這多年,至今還無人能逾越它的技術成就。航程遠,航程12000公里,空中加一次油,基本可實現“全球到達”,是以能威加海內,把美國霸權意志抒寫,把全球都置於它龐大的翅膀陰影下,B-2每次出動,都令世上緊盯著,這便是無形的威懾,其威懾的作用還是蠻大的,尤其對於那些沒有反隱身能力的國家。

真正能幹的是B-1B。“槍騎兵”才是主力,有一定隱身能力,載荷大,航程遠,現有60多架在役,美國空軍喚它為“B-One”,讀音正合了“骨頭”(Bone)之意,是骨幹的意思。是以俄羅斯不著急未來轟炸機建造,把圖-160重新開工生產,成為世上最大者。B-2不只太少,也太貴,買不起,正在打造一型B-2的縮小版B-21,之所以不叫B-3,B-2太科幻,走得過於著急。意思無非想等一等,對B-3,現在還琢磨不定。


魂舞大漠


美國B2幽靈隱形轟炸機,上世紀80年代產物,1979年設計製造1989年首飛1997年服役。是世界上最先進的轟炸機。

B2幽靈隱形轟炸機,翼展58米,載彈量20噸,航程1.2萬千米,在空中加油的情況下能飛1.8萬千米,造價一架24億美元,目前美軍擁有21架,其中一架墜毀了,現在美軍擁有20架。

造價高昂,維護保養費用也高,飛行一小時大約100萬美元,如此高昂的費用也就只有財大氣粗的美國裝備的起。正因為如此,B2只參加了三次戰爭。

阿富汗戰爭中,兩架B2從本土起飛,經過30小時飛行向南聯盟投放了908公斤聯合彈藥,這也是B2首次實戰,其中就有一次轟炸了我國住南斯拉夫大使館,此後就沒有B2參加任何戰爭的消息了。B2因為高昂的造價和維護保養費用令美軍很頭疼,然後出現了B2的衍生版B21“突襲者”B21與B2性能很接近,而且造價也會有所減少,美軍飛行員網站說,首架B21將在2021年12月8日完成首飛,美軍預計將會採購100架,B21和B2一樣先進,如此多的數量,戰時肯定會讓多國汗顏。





以別離始以別離終


雖然用金錢還衡量不太貼切,但是在側面也可以給我們一定的依據。那B2有多貴呢?20億美元,還沒概念?一架B2比同等質量的黃金更值錢。這次明白了吧。所以說當B2 掉河裡,河神要給飛行員金的B2時,飛行員血虧啊。

美國的B2是世界上唯一一款隱身戰略轟炸機。空重45360~49900千克,巡航速度0.85馬赫,最大速度0.95馬赫。航程12000千米,經空中加油一次,航程可達18520千米以上。每次執行任務在空中的時間不少於10小時,美軍稱具有“全球到達”和“全球摧毀”能力。



自1996年開始服役開始美軍一共擁過21架,之所以加了個過是因為2008年在起飛時墜毀了一架,為此所有B2全部停飛檢修,53天后才恢復。


B2在雷達探測,紅外探測,聲學探測,對它的探測均有效性均非常小,1999年,在海灣戰爭中,共投下600多枚聯合直接攻擊彈藥,無一架被擊毀,給予敵方重大損失。展示了這款隱身戰機的超強作戰能力。

可以說在目前為止世界上所有國家的轟炸機,均無法和B2相媲美。


軍武小咖


B2轟炸機有多先進呢?用一句話就可以概括,“b2是世界上最強大的轟炸機,沒有之一”,之所以這麼說,就是因為這些都是被逼出來的。

為什麼說是被逼的?這就不得不把時間推回到b2誕生的時代,這個時間是二十世紀的70年代,這個時候正值冷戰高峰,也是在美國和蘇聯博弈最為激烈的時候,面對蘇聯幾乎無法攻破的防空體系和超過五位數的核彈頭,美國人為了能穿透毛子佈置的鐵桶陣,想到了把戰略轟炸機和隱身這兩點結合起來,於是在1977年,美國國防部終於批准了b2的研究項目,這個項目被稱之為“現今科技轟炸機”。

作為一款終極殺手鐧,美國人在使用技術上可謂不遺餘力,什麼現今用什麼。在隱身上,作為一個20*50*5的一個大鐵陀,因為使用了最先進的磁性吸收塗料,在雷達上只有0.1平方米的大小。在搭載4臺通用公司生產的F118-cE-100渦輪發動機,在不用加油的情況下可以飛奔12000公里,而且跑這麼遠的前提還是帶著22680公斤的炸彈下完成。

以上的那些還只是b2外部的強大數據,在肚子裡面還有更為先進的設備,比如每一臺b2都會裝一臺AN/APQ-181型相控陣雷達,這種雷達是美國休斯公司生產,在工作的時候,可以有21種不同的運作模式,因為他的工作頻率只有12-18GHZ,所以被幹擾的可能性非常低,在對海時,可以看得到128公里外的目標,對陸時甚至可以延伸到161公里。飛機的瞄準是依靠gps定位,對具體目標可以放大4倍,在從100公里開外發射導彈,其誤差不超過6米。在面對危險的時候還可以啟動ZSR-62型電抗系統,這種儀器可以不斷的干擾敵人的反擊。以上這些僅僅是b2眾多技術的一角而已,正因為有了這些新技術,所以也使得其造價達到22億美元。





智造World


B-2作為全世界最先進的轟炸機,和其他戰略轟炸機相比,最主要的特點就是具備優秀的隱形能力。而且在B-2誕生之後的數十年裡,全世界內都沒有類似的隱形轟炸機出現,由此可以看出,B-2轟炸機是多麼的先進。

作為一款轟炸機,B-2的性能也是極其出色的,最大航程1.1萬公里,最大起飛重量170噸。不過B-2的造價也很昂貴,一架就要20多億美元。那麼,B-2轟炸機到底有多先進呢?換句話說,如果要研製類似B-2的隱形轟炸機的話,需要解決哪些技術難點呢?

首先是機身結構和氣動佈局的設計。

在1979年,飛機設計師哈爾·馬卡林畫出了一副隱形轟炸機的設計草圖,被認為是B-2轟炸機的最早設計圖。在這份設計圖中,飛機由8條直線組成,翼尖與前緣幾乎呈直角佈局,完全不同於以前飛機的不規則體設計。1980年初,諾斯羅普開始了“先進戰略滲透飛機”項目的設計工作。1980年9月,美國空軍提出研製一種“先進戰術轟炸機”。1981年前後,諾斯羅普提交了“高級冰”方案。以該設計為基礎,B-2轟炸機實現了隱身能力。

B-2採用的是一種超臨界翼型設計,它的機翼由一根鈦合金翼梁和一個在內翼段貫通的鈦合金盒式結構組成。外翼段為獨立的複合材料組件,左右機翼內設置了油箱,機體後段部分也由複合材料製成。機翼前緣內部是鍥形隔板,內部填充了蜂窩狀雷達吸波材料,能有效消耗電磁波能量。發動機艙四周採用耐高溫的複合材料,發動機隱藏在機翼的中翼段內。

其次是電空氣動力學的主動隱身技術。

F-117隱形攻擊機採用的是特殊的多面體形狀和可吸收雷達波的電磁波材料的應用。而美國B-2轟炸機的隱身方法是一種電空氣動力學,在機翼的前緣充滿正電荷,尾噴管出口處充滿負電荷。B-2的氣動力表面受到虛擬的電磁表面的作用,可以對前緣的空氣電離進行選擇性控制。B-2還使用了“背景匹配”系統,通過靜電場來加熱或冷卻飛機的表面,使飛機的溫度和背景溫度相同,大幅降低了飛機的紅外特徵。對於發動機尾噴口產生的紅外輻射源,B-2轟炸機採用了一種特殊材料製成的氣溶膠,能夠抑制水蒸氣結晶的形成,減少尾噴口氣體的紅外特徵。

最後就是廣為人知的機身塗層。

除了機身佈滿的常規隱身塗層外,還要解決一些特殊部位的隱身難題。比如B-2轟炸機的表層其實存在很多的縫隙,這些縫隙會產生強烈的雷達波反射,進而破壞其隱身性能。因此需要在B-2的外表層的縫隙處覆蓋吸波帶或者吸波膩子。然而在維修的過程中,需要打開B-2的機身結構,所以會破壞掉這些縫隙間的吸波材料。後來美國發明瞭一種特殊配方的塗層,可以像油漆一樣很方便的噴塗在B-2轟炸機的縫隙連接處,稱為“替換性高頻材料”。這種材料不僅可以像之前的吸波膩子一樣降低雷達反射信號,還可以在建議條件下施工,可以像油漆一樣噴塗。

如果想要研製出具備隱身能力的轟炸機,必須要實現轟炸機的隱身設計,解決以上三個方面的難題,其中機身結構和氣動佈局方面的隱形設計和隱形材料的研製,都是比較容易攻克的,難度最大的是第二點,也就是從空氣動力學層面,解決轟炸機在飛行過程中產生的各種輻射問題。


老豆說軍武


美國空軍的B2轟炸機,技術上非常先進。

首先,B2是世界上目前為止唯一的一款隱身戰略轟炸機。為了隱身,B2沒有垂尾,通過獨立控制飛機兩側的速度,製造速度差來實現。

其次,航程大。在不加油的狀態下,航程1.2萬千米;空中加油一次,航程1.8萬千米。具備“全球攻擊”,“全球摧毀”能力,留空時間長達10個小時以上。

最後,單價貴。一架B2價格24億美元,令人咋舌!





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B-2隱身轟炸機集各種高精尖技術為一身,尤其是隱身性能,被譽為“本世紀軍用飛機發展史上的一個里程碑”。B-2還應用了尖端的電空氣動力學為基礎的“主動”隱身技術,這讓B-2的隱身性能達到前所未有的高度。米格-29的雷達反射截面為25平方米,B-1B不到1平方米,而B-2則不到0.1平方米。

B-2應用的電空氣學是靜電學和空氣動力學的結合,它能使飛機前緣充正電,前緣周圍的空氣產生電離,由於空氣變得“稀薄”,它的阻力變得很小。在推力不變的前提下,飛行器的性能得以提升,而且音障也會出現推遲,聲音特徵會變小。此時飛機可以在“超音速”下巡航並能在“虛擬的”亞音速條件下做機動飛行。電空氣學動力的應用,讓B-2周圍的空氣電離,電離空氣的運動得以加速,這還能改善推進器系統的性能。

B-2A還應用了電磁隱身技術,這能有效防止雷達探測,可以將飛機罩在一個“等離子體套”中,干擾電離空氣的電磁性能。對某些類型輻射,可以根據意願擴展“電磁窗”頻譜範圍。它雖然不能消除雷達訊號,但是可以使返回的信號失去特性,從而無法分辨其信息內容。這樣對方雷達操作人員無法判斷目標的大小、飛行速度和相對距離。

B-2A搭載了帶有某種設備的噴氣發動機,其在燃氣流中摻入負離子以干擾火焰的靜電平衡,並同時向前緣充正電荷。在尾噴管口處安裝電荷收集器時還能同時回收一部分注入燃氣流中的電子。這也保障B-2擁有優秀的實戰性能,例如1999年3月24日,兩架B-2執行對南聯盟的轟炸任務,其出動不到戰爭中飛機總量的1%,投彈量卻佔到了總投彈量的11%,摧毀了近33%的目標。


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