灰色的幽灵

傅前哨　凯　新

1978年，就在图波列夫设计局全力以赴地发展第三代的变后掠翼战略轰炸机图，160时，美国人则已捷足先登，开始悄悄地研制新一代的隐身战略轰炸机。10年后，B-2——这一秘密计划的产物终于在公众面前揭开了其神秘的面纱。

“幽灵”为什么是飞翼

美国人对飞翼并不陌生，早在40年代末期，他们就研制过XB-35和YB-49等型号的飞翼试验机和轰炸机。由于受当时的技术条件限制，这类飞行器在操纵性和稳定性方面暴露出许多问题，故而均未达到批量生产的水平。40多年过去了，随着航空技术的进步，现在已有可能克服那些过去不易解决的难题。控制B-2这种无机身、无尾翼的飞翼飞行器，人们必须仰仗由计算机控制的高度自动化的操纵系统。如果单靠飞行员用普通的操纵系统去控制飞机的状态，飞翼是很难驾驭的。B-2轰炸机的控制系统由一套非常成熟的电传操纵系统和一套用于安全飞行操纵的四余度计算机数字操纵系统组成。为实现更快和更有效的飞行控制，B-2的飞行控制系统采用了光纤数据传输线。在“w”形机翼的后缘，配置了四对操纵面，内侧的三对操纵面起升降副翼的作用，控制飞机的俯仰和滚转运动，外侧的一对操纵面是阻流式方向舵，它们主要起方向控制和减速板的作用。这样的设计是非常新颖和有效的。

B-2的发展可以追溯到1977年6月30日。那一天，时任美国总统卡特撤销了B-1A的生产计划。卡特认为远程巡航导弹可以成为美国空军的主要攻击手段，因而将B-1A的资金用于改进B-52轰炸机，使其具有携带和投放巡航导弹的能力。不过，卡特总统的决定受到了来自多方面的压力，因为这个决定就意味着空军只有B-52和F-111两种机型能够承担核打击任务。但是大多数人并不知道，卡特做出这个决定的原因是因为在他的手上握有一张前任福特总统留给他的王牌——隐身技术。随后，美国国防部提出了隐身概念的先进轰炸机(ATB)计划，国防部最终要在代号“大冰”的诺思罗普ATB方案和代号“大楔”的洛克希德ATB方案之间做出抉择。洛克希德提出的“大楔”方案明显是以“海弗蓝”和F-117的经验为基础，样子更像是一架放大版的F-117——长度从20米延长到了29米，两台发动机变为四台；而诺思罗普的“大冰”方案则是一个带有两个垂直尾翼的“W”形半飞翼布局——这就是B-2的雏形。

放大了的F-117最终没能再次得到美国空军的垂青，因为这架会飞的“多面体”飞机虽然在隐身方面能够迭标，但在气动力方面已经没有太大的提升空间了。机身上过多的棱角无疑产生了相当大的飞行阻力。而机身光滑的飞翼布局在大幅度减小空气阻力的同时也能让飞机内部空间得到充分应用，这对于一架轰炸机来说实在是难能可贵。另外，飞翼布局的飞机同时拥有更大的巡航升阻比和较小的翼载荷。而且，作为一款战略轰炸机的备选方案，洛克希德会飞的“多面体”也实在有点太小了。放大版的F-117机身长度29米、翼展18米、最大起飞重量只有91吨，而诺思罗普的飞翼飞机长21米、翼展52米、最大起飞重量超过了160吨。很明显，作为一个轰炸机方案，诺思罗普的飞翼布局更具潜力。

“幽灵”的威力

在防空系统日益完善的今天，作战飞机的隐身能力直接关系到飞机的生存能力。尤其是体积庞大、机动性较差的战略轰炸机，若不具备隐身能力，是很难完成预定的突防和攻击任务的。因此，在美国空军制定的未来轰炸机战术技术指标中，居第一位的便是隐身能力。

经过大量的试验和计算，人们发现圆盘状外形的无尾布局具有最佳的隐身效果。除此之外，三角形和后掠形飞翼的雷达反射截面积也较小。由于飞翼的正、侧面的截面积很小，同时也没有高高竖起的尾翼，B-2的布局设计可以说是一个相当理想的选择。有专家曾用1：50的等比例模型来近似模拟B-2的雷达反射截面积情况。试验结果表明，只有照射源在垂直于两个机翼前缘的时候反射波强度出现峰值，其余的位置上，反射波强度都很小。这个试验，也仅仅是对B-2外型模拟的情况下得出的，还没有考虑隐身涂料等其他问题。事实上，由于采用了大量的先进技术，B-2轰炸机的雷达反射截面积可能只在0.03～0.001平方米之间，而一只水鸟的雷达反射截面积也能达到0.07平方米。

除了飞机外形，发动机也是让飞机暴露目标的元凶。B-2把4台红外信息特征较小的F118-GE-110涡扇发动机安装在左右机翼上部的两个发动机舱中，以防止地面雷达波的直接照射。发动机的位置低于进气口位置，因而进气道呈S形。这样的安排，可避免暴露发动机的压缩机，从而减弱雷达回波并降低飞机的红外信息特征。其排气系统位于机翼后缘上方，尾喷口采用扁平的V字形。在排气过程中，扁平的二元喷口内的高温燃气，会形成几股旋涡，燃气一出喷口，便能与外界的冷空气混合，迅速降温。突防时，飞行员还可视情况将氯氟硫酸喷混在尾气中，以消除发动机的目视尾迹。

当然，飞翼带给B-2的不仅体现在隐身上，其本身具有的气动优势也让这架与B-52和图-160相比尺寸并不算大的轰炸机拥有18吨的载弹量和11000千米的作战航程，如果进行空中加油，B-2可以增程到18000千米。在美国战略空军服役的三种轰炸机中，老迈的B-52H只能充当防区外发射巡航导弹的平台；B-1B的任务则是投放制导或非制导武器；B-2则以其优异的隐身性和巨大的载弹量悄无声息的飞临目标上空，精确投下卫星制导炸弹。

实战也证明了B-2确实拥有作战的高效率。1999年3月24日，当时装备B-2轰炸机的第509轰炸机联队形成战斗力还不到两年，就参加了对南联盟的轰炸行动——“贵族铁砧行动”。在这次B-2的首场秀中，两架B-2分别携带着16枚908千克(2000磅)的GBU-31卫星制导炸弹从怀特曼空军基地起飞。经过数次空中加油后，历时13个小时后到达南联盟上空。在目标区域上空盘旋5小时，准确轰炸了南联盟境内的多个目标。在B-2的首场演出成功谢幕后，时任第509轰炸机联队司令的巴奈德准将说：“B-2不同于B-52H和B-1B等其他轰炸机的原因在于它能处理全世界所有雷达站发射到天上的能量，这种飞机非常好的实现了设计时赋予它的功能和使命。”B-2轰炸机确实在“盟军行动”中证明了它自身的价值，在对南联盟长大79天的轰炸中，B-2的任务飞行约为45次——这还不到飞机起飞总架次的1％，却完成了总投弹任务的11％。

“幽灵”的工艺

不仅是非凡的设计成就了B-2非凡的性能，新材料的发明、制造以及工艺创新方面同样决定着B-2的成败。为了让B-2成功飞起来，诺思罗普一格鲁门公司开发了近900种新材料和新工艺。与飞机本身

不同，材料和工艺的进步对于一个国家航空工业的意义是极为深远的。

诺思罗普，格鲁门公司的二维、三维电子产品清晰度界定计算机系统可能算得上B-2计划中最重要的制造技艺。B-2的所有部件以容易理解的三维图形格式保存在计算机上，它可以记录到十亿分之一毫米的测量精度，从而让整个飞机的测量误差不超过万分之一毫米!为B-2项目开发的一种数控钻床可以感受铝合金、钛合金以及碳纤维复合材料等不同材质的硬度，根据硬度的不同调整钻头的转速，这样～来不仅大大提高了钻孔的质量，钻头的寿命也大大提高。之前一个钻头只能打15个孔、钻床经过改进后的钻头可以打60个孔。此外，新型的复合材料切割机能以30米／分钟、±0.254毫米的精度迅速切割复合材料，而之前的切割机只能达到10米／秒的速度和士0.813毫米的精度。

“幽灵”的短板

世界上没有十全十美的事，有一利必有一弊。例如，B-2未安装立尾，这对减少侧向的雷达回波固然有好处，但飞机的横侧稳定性就无法令人完全满意。虽然在技术上基本解决了操控性问题，但过于复杂的设计让B-2的费用高得离谱。研发费用的膨胀直接导致了B-2无法进行大批量生产，而较小的产量又进一步增加了飞机维护和保养的成本，B-2进入了一个资金链的恶性循环当中。

在技术上，B-2轰炸机也存在一些缺陷。例如，其外表敷设有特殊的低可探测性材料对生产工艺和维修保障的要求很高，稍有不妥之处，便会对使用效果带来有害影响。试验结果表明，如果其复合材料蒙皮受到损伤、舱盖的锁扣没有完全扣紧或者起落架舱门有间隙、飞机的隐身特性便要大打折扣。过去，凡是执行任务前，打开的舱盖必须堵缝或用特殊的吸波胶带粘贴，然后用专门的涂料覆盖，这一过程往往要花上30来个小时。由于技术人员所用的胶带和涂料需在一定的温度和湿度条件下才能干燥、固化，对维修环境要求很严格，如果缺乏必要的条件，根本就无法施工。为解决该问题，B-2有可能改用新式的磁型吸波材料制作舱盖及其周围的覆盖层。这种新措施允许机体有小的缝隙，不需要进行密封。美国空军还计划用一种寿命七长达10年的先进的表面涂层，取代现在使用的机体涂敷材料。

B-2在雨天或潮湿的环境中停放和飞行同样会带来很大的麻烦。之前大家总是认为潮湿的气候会对B-2的隐形涂层产生影响——飞机机体外表吸波层的电磁特性，会因受潮而发生变化。但是2008年年初那次坠毁事故发生以后，才让人们了解到潮湿可能引发的致命悲剧。2008年2月23日10点40分，一架B-2飞机在关岛的安德森空军基地附近坠毁。当时，该机刚起飞不久。就在失事前的一瞬间，机上两名飞行员跳伞逃生，成功脱离险境。这是B-2隐身轰炸机装备部队十几年来，发生的首次坠机事件。

事故发生后，五角大楼立即派人前往调查，结果发现，此次B-2坠机空难起因于传感器受潮!(在B-2飞机上，有一些传感器专门负责测量大气的原始参数，飞行管理计算机就是以这些信息为基础，控制飞机的高度、速度和姿态的)失事飞机外部的24个传感器中，有3个在起飞前因受潮而读数失真，致使机载计算机错误地计算了起飞时所需的速度和爬升角度。结果飞机刚刚离开地面，飞控计算机便根据错误的信息，强迫其上仰。机上的两名飞行员试图对其进行修正，但关键时刻发动机又突然熄火，最终导致这架贵比黄金的灰色“幽灵”失去控制，左侧机翼撞击地面，跌落于机场附近。空军少将弗洛伊德卡彭特是负责调查这一事件的主要官员，他在报告中指出：“一切都是按程序进行的，不存在机械方面的原因。但人们却忽略了一项重要的技术措施，即在数据校准前对有关的传感器进行加温，以去除湿气。如果当时这样做了，也许就不会发生严重事故了。”卡彭特说，这项措施从未在技术规程的修改中正式确定下来，也没有记录在维修经验报告内。因此，只有少数几名飞行员和机务人员了解情况。他在调查报告中特别强调：“重要信息交流不畅等人为的原因，也是造成这场灾难的一个因素。”作战飞机发生坠机时间不足为奇，但是B-2的坠毁却创造了若干项纪录：这成为有史以来代价最高的单起严重飞行事故——不仅烧掉了22.6亿美元，还使整个B-2轰炸机机队损失了5％的飞机。同时，第二天对所有B-2下达的停飞令也让美国战略空军失去了一个重要组成部分。

此外，由于B-2轰炸机的装备数量少，单机价格高，保养工作复杂，维修时间长，这就使得其实际的飞行训练受到严格限制。有资料说，平均一架B-2飞机每个月只能飞行两次(一名B-2飞行员每周也就能飞一个架次)。为了保持技术水平，该机驾驶员只好依靠地面飞行模拟器进行日常的训练。