03.03 2020,"突襲者"VS"使者"!美俄新一代戰略轟炸機加速研製

2020年,以美俄為代表的軍事大國,繼續推進下一代戰機的研製,並加緊現有戰機的改進升級。其中遠程打擊戰略轟炸機是各自推動研發的重要項目。開年以來,有關美俄研製新型戰略轟炸機的新聞接連不斷,引起世界各國的高度關注。

2020,

美俄新一代戰略轟炸機加速研製

1月31日,美國空軍和諾斯羅普·格魯曼公司聯合發佈3張B-21隱身轟炸機的新效果圖。2月1日,美國空軍再度公開了B-21轟炸機的機庫渲染圖,這款被命名為"突襲者"的新一代遠程轟炸機再度成為媒體的重要關注。之前,在2019年7月,美空軍副參謀長斯蒂芬·威爾遜將軍曾說,B-21轟炸機最早將於2021年12月首飛。

僅僅過了兩天,俄羅斯改進升級的新型遠程戰略轟炸機圖-160M2如期完成了首飛,並於2月6日對外公開了首飛畫面。而在早些時候,俄羅斯一家航空專業網站報道稱,未來遠程航空系統(PAK-DA)將在2024年前完成首飛,隨後進入批生產籌備。這款被稱為"使者"的俄新一代遠程轟炸機也在穩步推進。

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美空軍為什麼會選擇B-21?

美國擁有世界最先進的遠程戰略轟炸機,也是擁有戰略轟炸機最多的國家,其主要由B-2、B-1、B-52等機型構成,這些戰略轟炸機既是美國的戰略打擊力量,又是重要的戰略威懾力量,並以此構成了美國戰略打擊能力的基石。因此,美國高度重視發展新一代遠程戰略轟炸機。

然而,由於B-2隱身轟炸機造價太高,單價超過23億美元,再加上高昂的維護成本,其昂貴程度即使是闊綽的美國空軍也負擔不起,因此美空軍只採購了21架。但在2008年,一架B-2轟炸機因傳感器受潮在關島空軍基地墜毀,令美軍震驚和心疼,並下決心研發一款造價低、性能高且負擔得起的新一代隱身轟炸機。

實際上,早在2004年6月,美國空軍就開始投入研製"下一代轟炸機"項目,並計劃於2018年服役。但在研發過程中,由於戰略對手不清晰,實際進展緩慢,再加上過於追求高新技術,又導致研發費用居高不下。2009年時任美國防部長蓋茨宣佈停止"下一代轟炸機"項目。

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B-2隱身轟炸機造價太高,單價超過23億美元

隨後,美空軍根據重新建立項目基線的指示,在2010年提出"遠程打擊系統簇"解決方案和"遠程打擊轟炸機"項目,並於2011年2月獲得蓋茨批准。2013年2月,美空軍空中作戰司令部和全球打擊司令部聯合完成了該機的作戰需求文件。至此,美空軍將預算重點放在"遠程打擊轟炸機"計劃上。

新計劃的"遠程打擊轟炸機"項目是"遠程打擊系統簇"解決方案的核心,也是美空軍重點研發項目,其性能指標一直在變化,重要的還是要控制成本。幾經論證,單架成本控制在5.5億美元(現五角大樓稱單價為6億美元)。後由諾斯羅普·格魯曼公司和波音公司兩家競爭,最後前者勝出。

2015年10月27日美國防部宣佈,由諾斯羅普·格魯曼公司負責新型轟炸機研製工作。2016年2月26日,美國空軍正式將"遠程打擊轟炸機"命名為B-21,意思是21世紀的新型轟炸機,並命名其代號為

"突襲者"

由於現有戰機嚴重老舊,美國空軍計劃在2020年啟動冷戰結束以來最大規模的軍用飛機退役計劃。據外媒報道稱,未來5年,五角大樓將讓上百架老舊或者使用成本過高的飛機和無人機退役。美國2021財年預算草案顯示,美國國防部計劃報廢的不僅是一批老式攻擊機和戰略轟炸機,還有數十架重型無人機。

尤其是最先進的B-2遠程轟炸機已列裝20多年;B-1B"槍騎兵"由於出動頻繁,其機群的"妥善率"(可出動率)在不斷下降,情況最嚴重時(2019年5月),兩個基地僅有6架B-1B可以正常出動,出動率還不到10%,還曾兩度因彈射座椅問題導致機群停飛;B-52儘管已經飛了60多年,但由於多次升級改進仍在超期服役。新近外媒報道,美空軍B-52戰略轟炸機在2030年後將可裝載新型遠程核導彈,該機型同時可延壽服役到2050年後,或許真要成為百年"老爺機"了。

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"老爺機"B-52戰略轟炸機可延壽服役到2050年後

因此,美軍急需尋求替換現役轟炸機的遠程打擊裝備,這也是美軍增強遠程打擊戰略優勢的迫切需要。經過幾輪論證波折及篩選,美空軍最後選定了B-21 "突襲者",並以此作為21世紀的新一代遠程轟炸機。

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縮水的"突襲者"?

為了加速研製進度並控制成本,諾斯羅普·格魯曼公司在B-21轟炸機的研製過程中,汲取了研製B-2轟炸機的經驗教訓,不過多的採用高新技術,而是大量採用成熟技術,這樣既可以加快研製進程,又能確保成本大幅下降。

儘管B-21性能數據一直未全部公開,但從媒體披露的效果圖及有關信息綜合分析來看,B-21無論是整體結構,還是載彈量和航程等主要性能指標,都遠低於B-2轟炸機。有報道稱,新公佈的該概念圖還揭示了B-21B-2轟炸機之間最明顯的設計區別,也就是B-21轟炸機簡約、呈W形狀的機翼後緣。B-2轟炸機機翼後緣的特點是其突出的鋸齒形狀。

從外形氣動佈局上看,主要還是注重提高B-21轟炸機的隱身性能,採用的還是諾斯羅普·格魯曼公司擅長的飛翼佈局,但與B-2轟炸機有所不同,沒有那種突出的發動機短艙,顯然是採用類似MQ-25"黃貂魚"無人加油機的成熟技術,即齊平進氣道和發動機短艙設計。軍事分析人士稱,B-21的進氣道非常值得注意。

引人關注的是,B-21轟炸機的主起落架採用雙輪設計,而非B-2轟炸機的四輪小車式結構,間接證明B-21轟炸機的尺寸和重量均小於後者,載彈量也將進一步下降。從公佈的圖片來看,B-21轟炸機的尺寸大概只有B-2轟炸機的一半,機體小則意味著載彈量就小,其載彈量不足10噸,而B-2轟炸機載彈量高達22.7噸,這恐怕和B-2不是一個量級的。但由於B-21轟炸機仍具備核武器投放能力,因此仍能保證美軍的戰略核打擊能力。

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B-2(左)與B-21(想象圖)的直觀對比

就動力系統來看,B-21轟炸機搭載兩臺普惠F135渦輪風扇發動機,這主要是根據B-21轟炸機體型相對較小的實際需求來定的。而B-2轟炸機裝有4臺發動機。由於受載油量的限制,B-21轟炸機在不空中加油的情況下,其航程為9000千米,作戰半徑不超過4500千米,相比B-2轟炸機的1.2萬千米的航程差距不小。這樣一來,B-21轟炸機遠不能達到對其潛在對手縱深目標的打擊需求。

另外,起初B-21轟炸機被設計為有人駕駛和無人駕駛雙模式,這符合未來空戰的發展趨勢,但在成本和技術的雙重製約下,最新版本的B-21設計方案僅保留有人駕駛模式。

由此看來,儘管美軍高層認為B-21轟炸機是21世紀新一代遠程轟炸機,但從總體性能來看並沒有以往換代帶來的那種質的飛躍。因此有媒體稱,綜合來看,B-21轟炸機更像是一款"縮水版"的B-2轟炸機。

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俄空天軍緣何鍾情"PAK-DA"?

俄羅斯面對美國咄咄逼人的戰略壓力,也在加緊下一代遠程轟炸機的研製。但由於受蘇聯解體後的影響,無論是經濟、技術還是人才都大不如從前,國防安全在很長一段時間內主要是依靠前蘇聯的戰略遺產來支撐。然而,由於受美國的戰略擠壓,以及不間斷的北約東擴,使俄羅斯的戰略緩衝地帶不斷壓縮,迫使俄羅斯必須要加強國防力量,以應對和反制美國的戰略圍堵和擠壓。

為此,俄羅斯一方面改裝升級原有的圖-160等戰略轟炸機,另一面加緊論證和研發新一代遠程戰略轟炸機。特別是新機論證幾經反覆持續多年,直到2009年,俄羅斯聯邦國防部與圖波列夫公司簽訂了一項代號為"使者"的研究工作合同,據此才開始進行未來遠程戰略轟炸機的草圖設計。

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俄羅斯PAK-DA想象圖

2017年3月,圖別列夫公司展示了首架全尺寸的PAK-DA(即遠程航空兵未來航空複合體)實物模型。這是俄羅斯為了縮小代差而研發的新一代戰略轟炸機。俄專家認為,在美國啟動新一代戰略轟炸機項目的背景下,俄軍必須加快研製步伐。對此俄媒體稱,俄羅斯也將裝備隱形戰略轟炸機了!

然而,畢竟新一代戰略轟炸機研製週期較長,滿足現實需求也是俄軍必須要考慮的問題。為此,俄羅斯採取改裝升級與研發新機同步發展戰略。於是,2015年5月, 俄羅斯國防部決定將圖-160轟炸機升級為圖-160M2並恢復生產。

2020年2月2日,俄羅斯圖波列夫公司向媒體表示,俄改進型圖-160M2戰略轟炸機在俄羅斯喀山完成首次試飛,本次試飛高度1500米,持續34分鐘,試飛員順利完成了任務。

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2018年圖-160M2試飛時高度低、時間短

早在2018年1月25日,俄聯邦總統普京在視察圖波列夫公司旗下的戈爾布諾夫喀山航空生產聯合體時,就觀看了這架最新型的圖-160M2戰略轟炸機的首飛。並且,親自見證了俄羅斯國防部與圖波列夫公司簽署國家訂貨合同,圖波列夫公司將正式生產現代化升級的圖-160M2"海盜旗"戰略轟炸機。

圖-160M2戰略轟炸機為什麼會出現兩次首飛?後續資料顯示,2018年那次"首飛",因為飛行高度很低,時間也短,據報道試飛是在300米低空進行的,持續了大約7分鐘。所以,實際意義上應該是"驗證試飛"。而今年2月的這次首飛才是真正意義上的首飛。這意味著這架圖-160M2的研製正在加快,並將按計劃交付俄羅斯空天軍。

與此同時,俄羅斯PAK-DA項目也在穩步推進。儘管一段時間由於資金,技術需求等多種原因制約,使PAK-DA項目一度被推遲,但隨著上述問題逐漸解決,尤其是發動機、機載設備以及武器研發合同都在持續進行,表明PAK DA項目仍在穩步推進。

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戰鬥的"使者"?

遠程轟炸機是俄羅斯戰略核力量的重要組成部分,而這款代號為"使者"的PAK-DA更是俄羅斯當前最重要、保密程度最高的航空裝備項目之一。根據PAK-DA設計方案,俄軍方不僅計劃將這種隱形轟炸機作為戰略轟炸機,還準備將其用於遠程截擊機和發射航天器的平臺,使其成為真正的戰鬥"使者"。儘管目前披露的有關PAK-DA的信息有限,但根據公開的資料分析推測,可對其性能指標有一個初步的判斷。

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俄羅斯PAK-DA想象圖

大幅度提高隱身性能。PAK-DA採用亞聲速無尾飛翼佈局,能夠有效地降低雷達截面積,增強隱身能力,增加升力,擴大內部空間,提高武器和燃油等載荷能力,並延伸作戰半徑。尤其是採用了特殊的吸波塗層,最大限度地利用了複合材料技術,不僅減輕了飛機的重量,而且大幅度提高其隱身性能。

採用先進的電子設備。為了加快研製進度,PAK-DA注意吸收成熟的先進技術,比如借鑑第五代戰鬥機蘇-57和改進升級的圖-160M2的研發成果,綜合開發先進的航電系統,特別是開發新的導航、武器控制、以及電子戰系統。尤其是其先進的導航系統不再依賴衛星,而是通過加入諸如天文數據引導等手段,不僅大幅度提高自身的抗干擾能力,而且也削弱了來自對手電子戰的攻擊。

配以強勁的動力系統。為了提高遠程打擊能力,根據圖波列夫公司和聯合發動機製造集團簽訂的合同,特為PAK-DA研發配裝新型先進發動機。據有關資料顯示,正在研發的NK-32-02這款新型發動機具有抗核爆炸影響的能力, 能夠在環境溫度-60℃到50℃的範圍內穩定工作,大修壽命超過600小時,燃油系統能夠在近零和負過載(-2.7g) 情況下提供穩定的燃油供應,發動機和備份的電子系統應能夠預測產品及系統狀態,確保30小時的飛行性能,發動機壽命不低於12年,且可延壽至21年。

具有超強的打擊能力。衡量遠程轟炸機的一個重要指標就是它的打擊能力。PAK-DA作為俄羅斯新一代遠程轟炸機,無論是俄羅斯高層還是軍方都對其寄予厚望,因此在性能指標上反覆迭代。儘管目前披露的信息有限,但從公開的資料來看,PAK-DA具備超強的打擊能力。

航程遠。有關信息披露PAK-DA在不空中加油的條件下航程達15,000千米。

起飛重量重。飛機起飛重量145噸(也有報道稱達到180噸),有效載荷30噸。其設計思想更多地考慮戰場環境,因此PAK-DA能從各種不同類型的機場起飛,包括公路和未經鋪設的土跑道,以及在任何氣候條件下作戰。

精準打擊。PAK-DA可攜帶多種類型巡航導彈和高精度制導炸彈,包括射程達到5000千米的Kh-101/-102核/常規巡航導彈等,未來PAK-DA還將配備最新的高超聲速導彈武器等,尤其是PAK-DA近7000千米的作戰半徑配合巡航導彈5000千米的射程,可以為俄羅斯提供近乎覆蓋北半球的威懾和打擊能力。

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"突襲者"VS"使者"

美俄加速發展遠程戰略轟炸機都是基於各自的國家戰略需求。從總體而言,美國研發的B-2"突襲者"屬於進攻型,而俄羅斯研發的PAK-DA"使者"則屬於防禦型。但在研發下一代遠程轟炸機方面,美國利用其充足的軍費、高新技術以及技術儲備等優勢,總是先於對手啟動研發,以搶得先機贏得主動。俄羅斯則由於受國力、資金、技術等多種因素制約,只能被動應戰,並最大程度地利用現有條件和資源,儘可能縮小與美國的代差,研發與美國同代相當的飛機裝備,以保證國防安全及戰略平衡。

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B-21項目啟動後正在加速推進

毫無疑問,B-21"突襲者"和PAK-DA"使者"將是20年代中後期的空中對手,其性能指標關乎未來的戰場優勢。從披露的有關性能指標來看,兩種遠程轟炸機各有所長,也同有所短。作為升級換代的新一代遠程轟炸機,都具備升級換代所要求的基本性能指標,如隱身性強、航程遠、超視距精準打擊、超強打擊能力等。

但由於美俄戰略需求不同,因而在飛機設計的具體細節上有所差異。儘管美國B-21"突襲者"被認為是B-2的"縮水版",但畢竟是21世紀換代機型,採用了當今最先進的技術,無論是材料還是發動機,以及航電系統和火控系統等,都融合了大量先進技術,說是21世紀遠程轟炸機的代表之作也不為過。可是與B-2相比,無論是外型還是航程及載彈量都遠不如B-2,這也是被稱其為B-2"縮水版"的"噱頭"。

俄羅斯的PAK-DA"使者"的設計思想更趨於傳統,但也不失時代元素。高隱身、遠航程、大載重、重打擊無疑是PAK-DA"使者"優勢,採用飛翼佈局較好的解決了隱身問題,但是以犧牲速度為代價的,其飛行速度難以超過聲速,這也是PAK-DA"使者"的一個短板。

值得注意的是,美俄都注重通過新的技術手段來彌補各自的短板。B-21"突襲者"本身體現了較強的攻擊性,但相對縮小的體型不僅載彈量銳減(不足10噸,B-2是22.7噸,PAK-DA有效載荷30噸),而且航程也大為縮短(不空中加油航程為9000千米,B-2是12000千米,PAK-DA達15000千米),這無疑是短板。

對此,美空軍的解決辦法是,不把B-2作為單一平臺,而是將其融入美軍網絡中心戰總體框架,並使其成為美空軍的

"下一代遠程打擊系統"的核心。美空軍認為,由於B-21轟炸機的性能指標全面弱於B-2轟炸機,尤其是該機航程和作戰半徑嚴重製約其作戰能力。因此,美軍將為其配置包括預警機、空中加油機、先進戰鬥機、長航程無人機、空射巡航/彈道導彈和包括地面特種部隊等成員組成的複合系統,從而形成"下一代遠程打擊系統"。這樣B-21的核心價值便可以得以顯現。

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俄羅斯

PAK-DA(想象圖)

就整體實力而言,同美國相比俄羅斯還是處於弱勢,但為了保持戰略平衡,俄羅斯必須要有足夠的反制能力,除了核武器外,發展尖端武器便成了俄羅斯的一種戰略選擇。其中升級現有的圖-160M2和研發PAK-DA換代轟炸機就是重要選項。

俄羅斯組建空天軍,本身就是一種全新的體系作戰架構,PAK-DA"使者"自然是這一體系中的重要成員。但就整個體系作戰而言,由於受經濟、技術等因素制約,俄軍還有很長的一段路要走。基於滿足現實急需的考慮,選擇亞聲速飛翼佈局+隱身+高超聲速導彈組合,將成為俄軍未來遠程戰略航空系統的主要特徵。

PAK-DA"使者"雖然亞聲速,但可以以隱身突防作為未來戰術應用重點。PAK-DA"使者"近7000千米的作戰半徑,再配上射程5000千米的巡航導彈或高超聲速導彈,其威懾和打擊能力將覆蓋北半球。

總的來看,無論是B-21"突襲者"還是PAK-DA"使者"都是美俄戰略博弈的產物,究竟孰優孰劣,還將看未來的空中對決。


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