喷气式轰炸机的故事

萧雪声

变后掠翼轰炸机

在英国研制TSR.2超音速轰炸机的同时,美国也在研制同一类型的飞机——FB-111。它比普通的重型轰炸机要轻,而比一般的战斗机要大得多。美国空军把它看成是轰炸机,海军则把它当作战斗机使用。

美国战术空军司令部对这种飞机提出的战术要求是:要能从超低空、以超音速突防;要能在不到一天的时间内,飞往世界上任何一个机场;当起飞机场跑道被敌方导弹摧毁时,要能在未经铺设的短跑道(如跑道长度为300米左右)起降。

面对如此荷刻的要求,关于飞机的气动布局有两种可能的选择:一是采用垂直短距起降方案——采用这种方案的代价是技术复杂,装载能力和续航性能都会降低;二是采用可变后掠翼的方案——即机翼的后掠角在16度到72.5度的范围内可以调节,机翼上装有全翼展的前缘缝翼和后缘双开缝襟翼,机翼在小后掠角状态下可以提高升力系数,有利于改善飞机的起降性能。

经过认真论证后,FB-111采用了第二种方案,而且为了能在简易跑道上起降还特别研制了低压轮胎。1964年10月16日,第一架F-111A(63-9766号机)从通用动力公司的机库内推出。同年12月21日,通过试验证明,飞机在各种机翼后掠角的情况下工作都是正常的,只是因为发动机压气机出现失速问题,才使超音速试飞推迟到第二年的3月9日进行。

F-111A型飞机于1967年7月17日投入使用后,并非一帆风顺,而且出师不利。1968年3月,由6架F-111A(12名乘员)组成了一个代号为“战斗长矛手”的特遣队。任务是从泰国的空军基地起飞,在夜间或云中能见度很差的条件下,低空穿过越南的山谷,投掷常规炸弹。原以为按照这种飞机的性能,它的投弹精度应该超过普通轰炸机的成绩,实际上不仅表现不佳,而且损兵折将。在1968年3月28日、30日和4月27日的三次执行任务中,就有3架飞机有去无归;在5月8日再次执行任务时,第4架也未能生还。

事后查明,失利的原因不是对方,而是飞机本身的缺陷所致。该型飞机的左升降副翼的焊接接头存在疲劳现象,它的机翼贯穿盒 (变后掠翼的特殊构件)和机翼转轴也都有裂纹,从而导致事故。

经过改进后的F-111A由通用动力公司生产159架,外加一架FB-111A的原型机。后来,有42架飞机由格鲁门公司改装成了用于电子战的EF-111A型。

交付美国海军用作战斗机或截击机的F-111B型,为了进一步改善低速性能加大了翼展,同时改装了大型雷达、导弹和火控系统等。

澳大利亚空军原准备购买英国研制的TSR.2型轰炸机,计划未能实现,后改为购买本型飞机,命名为F-111C。

实践证明,F-111型飞机并不适于作战斗机使用,因而后来主要发展的是FB-111,空军的订购数从210架削减至76架,用以取代B-58A和部分B-52型轰炸机。

在海湾战争中,装有“宝石图钉”激光测距系统和灵巧炸弹的66架FB-111型飞机,共出动了2500架次,摧毁指定目标2203处,包括录像磁带确认的坦克920辆(实际可能为1500)、大炮252门、加固飞机掩体245所、跑道13条、桥梁12座以及其它目标。而由F-16型战斗机所击中的坦克只有FB-111轰炸机战绩的1/10。

实战经验证明:采用可变后掠翼技术是协调轰炸机短距起降、快速爬升、长距离续航、高速突防和战区机动等诸多矛盾的有效途径。当然,飞机的重量和造价将有所增加。

前苏联从1961年开始研制伊尔-28型轰炸机的后继机苏-24。最初选择的T-6方案(T代表三角翼),外形和英国的TSR.2非常相似,但经过反复论证,最后于1967年6月试飞的飞机外形却是和美国的F-111飞机一样的可变后掠翼布局。而T-6原型机现仍保存于俄罗斯的莫尼诺航空博物馆内。

前苏联从1962年初开始研制机翼后掠角可变的图-22M“逆火”型远程轰炸机,它于1964年8月30日首飞,是目前世界上最快的轰炸机(M2.17)。1985年,前苏联研制的图-160“海盗旗”型轰炸机投入使用(1981年12月19日首飞),是当今世界上起飞重量最大(275吨)的轰炸机,也是外部尺寸最大的可变后掠翼飞机。

美国在研制超音速战略轰炸机方面,不像前苏联那样坚定不移。20世纪60年代初,以洲际弹道导弹代替有人驾驶轰炸机的想法断送了技术先进的XB-70型轰炸机的前途。但时至今天,洲际弹道导弹(ICBM)和水下潜射弹道导弹(SLBM)两种手段都只能袭击已知固定位置的目标,而对付可以改变位置的目标还得靠有人驾驶的轰炸机。于是从1965年开始,美国又在考虑实施战略打击的第三种手段。

飞得再高再快的轰炸机也难逃地空导弹的攻击,因而设计者转变思路,开始考虑从超低空以超音速突防的远程轰炸机。但低空超音速飞行时喷气式发动机的油耗很大,飞机的航程就要大大缩短,而且这样的飞行条件对机组人员也带来难以克服的挑战。

美国国防部主持论证了300种以上的设计方案(包括原子能飞机),最后于1968年确定了:采用可变后掠翼技术;安装涡轮风扇发动机;在高空以M2速度冲刺;在低空以高亚音速突防的设计方案。1969年11月3日,美国空军正式提出设计要求。1970年6月5日,选定由罗克韦尔国际公司生产机体,由通用电气公司制造发动机,飞机命名为B-1。

1974年12月23日,B-1的第一架原型机首飞。此后,有人提出以B-52携带长距离巡航导弹的设想。美国总统卡特接受了这种观点,并于1977年6月30日宣布中止B-1飞机的研制计划。但又指出有关试验继续进行。1981年10月2日,里根总统又决定生产100架改进的B-1B型轰炸机(见题图)。1985年7月7日,B-1B型开始交付部队。1988年4月100架全部交付完毕。

经历了24年的曲折,B-1型轰炸机被磨练成座舱操纵高度自动化的飞机,比如它的机头两侧的鸭式前翼,在低空扰动气流中可以自动进行俯仰和横侧控制,减轻了飞行人员的负担。

B-1型飞机被称为“美国最费推敲的飞机”。它的研制历史反映了美国对待轰炸机发展的思潮变迁。

1991年,在美国战略空军司令部组织的轰炸/领航对抗赛中,B-1B型飞机表现出色,但不知为什么,它没有参加海湾战争。

隐身轰炸机

1977年,美国的空军决策人开始考虑如何在ATB(先进技术轰炸机)计划中采用LO(低可见性)技术。1978年计划正式启动。1980年,空军将此项计划形容成像研制原子弹的曼哈顿计划一样的高度机密。

1988年11月22日,绝密的飞机从诺斯罗普公司的机库中滑出——它就是B-2型隐身轰炸机。B-2型飞机于1989的7月17日首飞。

这种飞机的外形非常奇特:它既没有常规的水平尾翼,也没有垂直尾翼,只有前缘为35度后掠角的机翼,机身与机翼融合一体;机翼前缘异常尖锐,而机翼后缘沿着展向呈阶梯形,给人以神秘的感觉;发动机的进气道和尾喷管全部设在机翼上表面。B-2型飞机装有4台涡轮风扇发动机,最大起飞重量达到168.433吨,可以携载22.680吨武器(包括精确制导炸弹和巡航导弹)。它在水平面上的最大飞行速度是917公里/小时,不空中加油的航程为11675公里,实用升限为15240米。

它被认为是美国有史以来作战效能最高的轰炸机——即在设定的燃油条件下,它比以往任何的轰炸机携载的武器更多和飞得更远。海湾战争联合部队司令员查书斯·霍尔纳中将对它的评价是这样的:两架B-2型飞机,不需护航战斗机和空中加油机,可以执行由32架攻击机、16架战斗机、12架压制敌防空系统的飞机和15架空中加油机所能完成的任务。

它首次参战是在1999年3月24日的科索沃战争中,美国用它对南联盟实施轰炸。由于它具有良好的隐形性能——52.43米的翼展,在雷达上的迎面反射面积只相当于0.1～0.2平方米,所以5月7日,当美国使用这一机型偷袭我国驻南大使馆时,南斯拉夫的防空系统没能及时发现,并发出警报。

自然,它也是美国空军装备的飞机中成本最昂贵的——单架生产费用为7.76亿至10.2亿美元。

美国国会最近批准的国防部2001财政年度报告的航空器部分中提到,将对B-2型轰炸机进行更新,其中包括将发动机控制系统由模拟方式改为数字式。新的控制系统可以更精确地自动控制飞机的巡航飞行速度,使飞行员在工作中的负担大为减轻。

更新后的火控系统,可以在一段航路上,对一系列目标投放包括4个类型的16种智能武器。飞机携载的微型弹药,在一次出动中,有可能击中128个目标。

不过,今年6月8日,德国西门子公司宣称:该公司所属的英国RMR研究机构正在研究利用移动电话发射站发现隐身飞机的技术。这项技术将使隐身飞机无处藏身。

诺基亚移动电话公司的科学家休·布朗斯通也证实:上述技术能准确地测出大气层中的任何一点波动干扰。运用它,隐身飞机和普通飞机都会在屏幕上显形。

因为民用电台和电视台都是使用频率较低的米波段,而隐身飞机的吸波材料在这一波段内无能为力,新的“守势雷达”概念也正是在这一领域内发挥威力的。

目前,美、俄、英和加拿大等国都在研制探测隐身飞机的新型雷达。当然,很多国家也在探索新的飞机隐形技术。

美国继F-117和B-2之后,于1987年至1991年期间,曾考虑研制另一种隐身飞机,这就是不大为公众所熟悉的A-12A型海军舰载攻击机——它和1962年美国洛克希德公司生产的“黑鸟”(SR-71)型侦察机重名,常使人混淆不清。后来它还曾被命名“复仇者”——这又和当时美国的总统布什(现任总统小布什的父亲)在二战期间曾驾驶过的一种舰载轰炸机重名。

A-12的外观像个大三角板一样,是一个规则的三角形,翼身融合,全无尾翼。它使人想起二战期间,德国的霍尔滕兄弟,他们设计的飞机,外形高度洗练,摒除一切不产生升力的部件。这也许反映了飞机设计史上某种美学追求。A-12飞机的外观也的确给人以干干净净的感觉。

这种飞机原准备设计成装有两台涡扇发动机。最大起飞重量36.287吨,翼展21.42米(折叠后为11.05米),最大海平面飞行速度为933公里/小时,作战半径为1500公里,内部武器舱可容纳6.804吨的炸弹和导弹。计划由通用动力公司和麦道公司生产400至500架,预计于2002年取代A-6型攻击机。但是,到1992年10月,因国防预算削减,此计划就中止了。太空轰炸机

20世纪80年代初以来,美国共投入了16个X系列的研究机项目,即X-30至X-45。其中,第一类6个项目(X-31、32、35、36、41、44)占总研究项目的37.5%,是与超机动战斗机有关的;第二类9个项目(X-30、33、34、37、38、39、40、42、43)占56.25%,是与高超音速空天飞行器有关的;第三类1个(X-45),占6.25%,是与无人驾驶轰炸机有关的。

占总研究项目56.25%的第二类研究机的成果,可以用于研制空天运输机,也可以直接用于研制空间轰炸机。若将二、三类研究项目(共占62.5%)综合起来考虑,美国很可能正热衷于研制一种借助空间攻击全球目标的有人(或无人)驾驶的轰炸机。研制中的单级可重复使用的液体火箭发动机,是实现这一设想的技术基础。

果然,2001年6月,美国国防部长拉姆斯菲尔德提出了研制“对实施快速全球打击有价值的次轨道太空飞行器”的要求。于是,从7月开始,国外新闻媒体又在宣传美国研制“太空轰炸/攻击机”的消息。

据说,这种轰炸机可以在半个小时之内摧毁地球另一面的目标;1个半小时之内可以攻击全球任一目标并返回美国的基地。这种武器既能像洲际弹道导弹一样打击敌方地面的战略目标,又能使敌方卫星失去功能,而且还可以保卫己方的卫星。

当然,这样的武器何时研制成功,是否会像宣传的那样威力无穷,还要受到技术、经济等多方面因素的制约。(全文完)

责任编辑:思 空 ■