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B-2轰炸机的隐形简介

时间:2022-02-10 09:11:45

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B-2轰炸机的隐形简介

引文

上世纪七十年代的美苏冷战,苏联大力发展各种中远程防空导弹和高空高速国土防空拦截机,为能隐秘的突破苏联防空网,寻找并摧毁苏军的洲际弹道核导弹发射基地和其它重要战略目标,美国空军拟制出了“军刀穿透者”计划,把隐身技术的应用列入了具体议事日程。

正文

B- 2轰炸机(通称:诺斯罗普·格鲁门B-2隐形战略轰炸机)是一架可执行战略核/常规打击任务的低可侦测 性 飞翼式轰炸机,绰号:Spirit(幽灵)。B-2型飞机是当今世界上唯一一种的隐形战略轰炸机,它以自己的低可侦测性(即俗称的隐形能力)闻名全球,自1989年试飞成功至今依旧在服役且获的大量升级。 而这里说的隐形并不是平常 理解中的看不见,而是B-2能够安全的穿过严密的防空系统进行攻击,通俗来说它几乎可以无视敌人的防空系统。一般侦测高空飞机的手段有:红外线、声波、雷达等。利用雷达会向四面八方发出电磁波,电磁波在遇到物体后一部分会反射回去,雷达根据不断反射回的电磁波确定目标的位置,速度,方向等信息的原理来判断高空是否有飞机的到来,且能快捷的清楚飞机的方位。B-2的隐形并非仅局限于雷达侦测层面,也包括降低红外线、可见光与噪音等不同讯号,使被侦测与锁定的可能降到最低。

结构方面, B-2轰炸机属于无尾后掠式三角飞翼布局,最早使用该布局的是德国霍尔腾229型战斗机。想要隐形最简单的方法之一就是减少翼面,该布局的B-2型轰炸机就是将机身和机翼连为一体。B-2后尾呈锯齿状,既像蝙蝠,又类似一支后缘不规则的飞镖,没有垂尾或方向舵,从正上方看B-2也像一个大尺寸的飞去来器。整个飞机的外形曲线圆滑,呈流线型,可将雷达的电磁波向着不同的方向反射。

如果飞机表面的缝隙或不平顺 会影响隐身效果,尤其是在某些照射角度上,很小的缝隙也会造成显著的雷达回波,于是中段蒙皮通过“共固化”工艺来减少了结构连接处的数量。而蒙皮板也是在精确的硬模 具 里直接 成型,通过计算机辅助设计完成B-2的各部件后,将数据文件存储到数据库内,使每个部件的形状和位置都一目了然。所以B-2表面任何一点都有精确的三维坐标。

B-2轰炸机的发动机尾 喷 管 位 于 翼 后缘三个锯齿状突出部分之间的切口处,而且离后缘有一段距离,发动机喷管则深置于机翼之内,呈蜂巢状,使雷达波能进不能出。此外,发动机构件内还装有气流混混合器,它能将流经机翼表面的冷空气导入发动机中,持续降低发动机室外层的温度。喷管呈宽扁状,使人在飞机的后方无法看到喷口,进气道使用了S型弯道式设计,在弯道内设有冷却装置,从而降低了发动机喷口的热量,。B-2轰炸机还使用了机体红外信号热沉技术,通过自身搭载的燃油作为冷却液,流经机体内的雷达、发动机等部分,对整个机体进行冷却,确保热量不会轻易排到飞机外部,将热量自己吃下去,减少被敌方红外探测装置发现的机会。

材料方面,B-2的前缘主要结构材料是碳纤维/环氧复合材料,飞机结构大量采用先进的复合材料以及蜂窝状雷达吸波结构(RAS)、锯齿状雷达散射结构,除主梁和发动机机舱使用的是钦复合材料外,其它部分均由碳纤维和石墨等复合材料构成。材料中最重要的、B-2隐形的关键之一就是其表面的隐形涂料,据知有一种为雷达吸波材料(RAM),其组成成分至今仍是高度机密。RAM是可多层喷涂的涂料,内含可将雷达波能量转换成热能的成分,铺满B-2全身,可以降低B-2的雷达反射信号,而磁性吸波涂料是一种弹性材料,主要填充在B-2轰炸机机体表面的缝隙之中,这里就是前面提到的机体表面的缝隙对隐形的效果影响很大。

根据美国空军测试,使用隐身涂料后,B-2轰炸机的隐身能力比不使用隐身涂料增加了20%,作战效率进一步提升。因此B-2问世至今无被发现和击落的例子。

经过对比,B-52轰炸机的雷达反射截面为1000平方米,米格—29为25平方米,B— 1B为不足l平方米,而B-2只有不到0.1平方米,仅仅相当于天空中的一只飞鸟的雷达反射截面,这就使一般雷达很难发现它。B-2轰炸机的的体积差不多是F-117的4倍,而隐身性能优于小型的F-117攻击机,B-2庞大的体积让其本身作战能力与庞大的B-1B轰炸机类似。

一架隐形战斗机潜入目标区域基本上以侦测为主或轻微攻击;一架隐形轻型的、战术轰炸机(如美国F-117歼轰机)潜入目标区域可发射少量炸弹;而B-2隐形战略轰炸机不仅可以完成侦测任务,还可以让核弹或者大量炸弹在无任何预兆的从天上快速掉下来。

然而B-2隐形轰炸机的高性能也让它的价格不菲,单价造价将近24亿美元,如果以重量来算,一架B-2隐形轰炸机的单位价格,比黄金还要贵2-3倍。飞行成本极其昂贵,每小时约17万美元。

B-2采用飞翼式气动布局,横向稳定性很差,由于没有传统垂尾和平尾用于控制飞机的俯仰和姿态偏转,只能依靠前后缘襟翼的不同角度偏转来模拟实现。对于飞控系统来说,其多可控翼面的不同角度、不同方向联合偏转就成了控制飞机正常飞行的关键,而B-2每一个翼面的不同角度偏转代码就有几百种。如此多的翼面需要联控,可想而知其代码编写难度有多大,只能由机载电脑根据遍布全机的传感器提供参数来自动控制。

B-2的最大飞行速度仅0.95马赫(高空),相当于764米/小时,飞行10000千米耗时达到13小时,来回需要26小时。这个速度对于现在各国现役战斗机来说实在太慢了,一旦被发现,B-2的处境不容乐观。

增大飞行速度,大幅度降低造价,提升操作性、灵活性,简化操作等都是B-2未来发展的路线和方向。

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