噴氣式轟炸機的故事

蕭雪聲

變后掠翼轟炸機

在英國研制TSR.2超音速轟炸機的同時,美國也在研制同一類型的飛機——FB-111。它比普通的重型轟炸機要輕,而比一般的戰(zhàn)斗機要大得多。美國空軍把它看成是轟炸機,海軍則把它當(dāng)作戰(zhàn)斗機使用。

美國戰(zhàn)術(shù)空軍司令部對這種飛機提出的戰(zhàn)術(shù)要求是:要能從超低空、以超音速突防;要能在不到一天的時間內(nèi),飛往世界上任何一個機場;當(dāng)起飛機場跑道被敵方導(dǎo)彈摧毀時,要能在未經(jīng)鋪設(shè)的短跑道(如跑道長度為300米左右)起降。

面對如此荷刻的要求,關(guān)于飛機的氣動布局有兩種可能的選擇:一是采用垂直短距起降方案——采用這種方案的代價是技術(shù)復(fù)雜,裝載能力和續(xù)航性能都會降低;二是采用可變后掠翼的方案——即機翼的后掠角在16度到72.5度的范圍內(nèi)可以調(diào)節(jié),機翼上裝有全翼展的前緣縫翼和后緣雙開縫襟翼,機翼在小后掠角狀態(tài)下可以提高升力系數(shù),有利于改善飛機的起降性能。

經(jīng)過認(rèn)真論證后,FB-111采用了第二種方案,而且為了能在簡易跑道上起降還特別研制了低壓輪胎。1964年10月16日,第一架F-111A(63-9766號機)從通用動力公司的機庫內(nèi)推出。同年12月21日,通過試驗證明,飛機在各種機翼后掠角的情況下工作都是正常的,只是因為發(fā)動機壓氣機出現(xiàn)失速問題,才使超音速試飛推遲到第二年的3月9日進行。

F-111A型飛機于1967年7月17日投入使用后,并非一帆風(fēng)順,而且出師不利。1968年3月,由6架F-111A(12名乘員)組成了一個代號為“戰(zhàn)斗長矛手”的特遣隊。任務(wù)是從泰國的空軍基地起飛,在夜間或云中能見度很差的條件下,低空穿過越南的山谷,投擲常規(guī)炸彈。原以為按照這種飛機的性能,它的投彈精度應(yīng)該超過普通轟炸機的成績,實際上不僅表現(xiàn)不佳,而且損兵折將。在1968年3月28日、30日和4月27日的三次執(zhí)行任務(wù)中,就有3架飛機有去無歸;在5月8日再次執(zhí)行任務(wù)時,第4架也未能生還。

事后查明,失利的原因不是對方,而是飛機本身的缺陷所致。該型飛機的左升降副翼的焊接接頭存在疲勞現(xiàn)象,它的機翼貫穿盒 (變后掠翼的特殊構(gòu)件)和機翼轉(zhuǎn)軸也都有裂紋,從而導(dǎo)致事故。

經(jīng)過改進后的F-111A由通用動力公司生產(chǎn)159架,外加一架FB-111A的原型機。后來,有42架飛機由格魯門公司改裝成了用于電子戰(zhàn)的EF-111A型。

交付美國海軍用作戰(zhàn)斗機或截?fù)魴C的F-111B型,為了進一步改善低速性能加大了翼展,同時改裝了大型雷達、導(dǎo)彈和火控系統(tǒng)等。

澳大利亞空軍原準(zhǔn)備購買英國研制的TSR.2型轟炸機,計劃未能實現(xiàn),后改為購買本型飛機,命名為F-111C。

實踐證明,F-111型飛機并不適于作戰(zhàn)斗機使用,因而后來主要發(fā)展的是FB-111,空軍的訂購數(shù)從210架削減至76架,用以取代B-58A和部分B-52型轟炸機。

在海灣戰(zhàn)爭中,裝有“寶石圖釘”激光測距系統(tǒng)和靈巧炸彈的66架FB-111型飛機,共出動了2500架次,摧毀指定目標(biāo)2203處,包括錄像磁帶確認(rèn)的坦克920輛(實際可能為1500)、大炮252門、加固飛機掩體245所、跑道13條、橋梁12座以及其它目標(biāo)。而由F-16型戰(zhàn)斗機所擊中的坦克只有FB-111轟炸機戰(zhàn)績的1/10。

實戰(zhàn)經(jīng)驗證明:采用可變后掠翼技術(shù)是協(xié)調(diào)轟炸機短距起降、快速爬升、長距離續(xù)航、高速突防和戰(zhàn)區(qū)機動等諸多矛盾的有效途徑。當(dāng)然,飛機的重量和造價將有所增加。

前蘇聯(lián)從1961年開始研制伊爾-28型轟炸機的后繼機蘇-24。最初選擇的T-6方案(T代表三角翼),外形和英國的TSR.2非常相似,但經(jīng)過反復(fù)論證,最后于1967年6月試飛的飛機外形卻是和美國的F-111飛機一樣的可變后掠翼布局。而T-6原型機現(xiàn)仍保存于俄羅斯的莫尼諾航空博物館內(nèi)。

前蘇聯(lián)從1962年初開始研制機翼后掠角可變的圖-22M“逆火”型遠(yuǎn)程轟炸機,它于1964年8月30日首飛,是目前世界上最快的轟炸機(M2.17)。1985年,前蘇聯(lián)研制的圖-160“海盜旗”型轟炸機投入使用(1981年12月19日首飛),是當(dāng)今世界上起飛重量最大(275噸)的轟炸機,也是外部尺寸最大的可變后掠翼飛機。

美國在研制超音速戰(zhàn)略轟炸機方面,不像前蘇聯(lián)那樣堅定不移。20世紀(jì)60年代初,以洲際彈道導(dǎo)彈代替有人駕駛轟炸機的想法斷送了技術(shù)先進的XB-70型轟炸機的前途。但時至今天,洲際彈道導(dǎo)彈(ICBM)和水下潛射彈道導(dǎo)彈(SLBM)兩種手段都只能襲擊已知固定位置的目標(biāo),而對付可以改變位置的目標(biāo)還得靠有人駕駛的轟炸機。于是從1965年開始,美國又在考慮實施戰(zhàn)略打擊的第三種手段。

飛得再高再快的轟炸機也難逃地空導(dǎo)彈的攻擊,因而設(shè)計者轉(zhuǎn)變思路,開始考慮從超低空以超音速突防的遠(yuǎn)程轟炸機。但低空超音速飛行時噴氣式發(fā)動機的油耗很大,飛機的航程就要大大縮短,而且這樣的飛行條件對機組人員也帶來難以克服的挑戰(zhàn)。

美國國防部主持論證了300種以上的設(shè)計方案(包括原子能飛機),最后于1968年確定了:采用可變后掠翼技術(shù);安裝渦輪風(fēng)扇發(fā)動機;在高空以M2速度沖刺;在低空以高亞音速突防的設(shè)計方案。1969年11月3日,美國空軍正式提出設(shè)計要求。1970年6月5日,選定由羅克韋爾國際公司生產(chǎn)機體,由通用電氣公司制造發(fā)動機,飛機命名為B-1。

1974年12月23日,B-1的第一架原型機首飛。此后,有人提出以B-52攜帶長距離巡航導(dǎo)彈的設(shè)想。美國總統(tǒng)卡特接受了這種觀點,并于1977年6月30日宣布中止B-1飛機的研制計劃。但又指出有關(guān)試驗繼續(xù)進行。1981年10月2日,里根總統(tǒng)又決定生產(chǎn)100架改進的B-1B型轟炸機(見題圖)。1985年7月7日,B-1B型開始交付部隊。1988年4月100架全部交付完畢。

經(jīng)歷了24年的曲折,B-1型轟炸機被磨練成座艙操縱高度自動化的飛機,比如它的機頭兩側(cè)的鴨式前翼,在低空擾動氣流中可以自動進行俯仰和橫側(cè)控制,減輕了飛行人員的負(fù)擔(dān)。

B-1型飛機被稱為“美國最費推敲的飛機”。它的研制歷史反映了美國對待轟炸機發(fā)展的思潮變遷。

1991年,在美國戰(zhàn)略空軍司令部組織的轟炸/領(lǐng)航對抗賽中,B-1B型飛機表現(xiàn)出色,但不知為什么,它沒有參加海灣戰(zhàn)爭。

隱身轟炸機

1977年,美國的空軍決策人開始考慮如何在ATB(先進技術(shù)轟炸機)計劃中采用LO(低可見性)技術(shù)。1978年計劃正式啟動。1980年,空軍將此項計劃形容成像研制原子彈的曼哈頓計劃一樣的高度機密。

1988年11月22日,絕密的飛機從諾斯羅普公司的機庫中滑出——它就是B-2型隱身轟炸機。B-2型飛機于1989的7月17日首飛。

這種飛機的外形非常奇特:它既沒有常規(guī)的水平尾翼,也沒有垂直尾翼,只有前緣為35度后掠角的機翼,機身與機翼融合一體;機翼前緣異常尖銳,而機翼后緣沿著展向呈階梯形,給人以神秘的感覺;發(fā)動機的進氣道和尾噴管全部設(shè)在機翼上表面。B-2型飛機裝有4臺渦輪風(fēng)扇發(fā)動機,最大起飛重量達到168.433噸,可以攜載22.680噸武器(包括精確制導(dǎo)炸彈和巡航導(dǎo)彈)。它在水平面上的最大飛行速度是917公里/小時,不空中加油的航程為11675公里,實用升限為15240米。

它被認(rèn)為是美國有史以來作戰(zhàn)效能最高的轟炸機——即在設(shè)定的燃油條件下,它比以往任何的轟炸機攜載的武器更多和飛得更遠(yuǎn)。海灣戰(zhàn)爭聯(lián)合部隊司令員查書斯·霍爾納中將對它的評價是這樣的:兩架B-2型飛機,不需護航戰(zhàn)斗機和空中加油機,可以執(zhí)行由32架攻擊機、16架戰(zhàn)斗機、12架壓制敵防空系統(tǒng)的飛機和15架空中加油機所能完成的任務(wù)。

它首次參戰(zhàn)是在1999年3月24日的科索沃戰(zhàn)爭中,美國用它對南聯(lián)盟實施轟炸。由于它具有良好的隱形性能——52.43米的翼展,在雷達上的迎面反射面積只相當(dāng)于0.1～0.2平方米,所以5月7日,當(dāng)美國使用這一機型偷襲我國駐南大使館時,南斯拉夫的防空系統(tǒng)沒能及時發(fā)現(xiàn),并發(fā)出警報。

自然,它也是美國空軍裝備的飛機中成本最昂貴的——單架生產(chǎn)費用為7.76億至10.2億美元。

美國國會最近批準(zhǔn)的國防部2001財政年度報告的航空器部分中提到,將對B-2型轟炸機進行更新,其中包括將發(fā)動機控制系統(tǒng)由模擬方式改為數(shù)字式。新的控制系統(tǒng)可以更精確地自動控制飛機的巡航飛行速度,使飛行員在工作中的負(fù)擔(dān)大為減輕。

更新后的火控系統(tǒng),可以在一段航路上,對一系列目標(biāo)投放包括4個類型的16種智能武器。飛機攜載的微型彈藥,在一次出動中,有可能擊中128個目標(biāo)。

不過,今年6月8日,德國西門子公司宣稱:該公司所屬的英國RMR研究機構(gòu)正在研究利用移動電話發(fā)射站發(fā)現(xiàn)隱身飛機的技術(shù)。這項技術(shù)將使隱身飛機無處藏身。

諾基亞移動電話公司的科學(xué)家休·布朗斯通也證實:上述技術(shù)能準(zhǔn)確地測出大氣層中的任何一點波動干擾。運用它,隱身飛機和普通飛機都會在屏幕上顯形。

因為民用電臺和電視臺都是使用頻率較低的米波段,而隱身飛機的吸波材料在這一波段內(nèi)無能為力,新的“守勢雷達”概念也正是在這一領(lǐng)域內(nèi)發(fā)揮威力的。

目前,美、俄、英和加拿大等國都在研制探測隱身飛機的新型雷達。當(dāng)然,很多國家也在探索新的飛機隱形技術(shù)。

美國繼F-117和B-2之后,于1987年至1991年期間,曾考慮研制另一種隱身飛機,這就是不大為公眾所熟悉的A-12A型海軍艦載攻擊機——它和1962年美國洛克希德公司生產(chǎn)的“黑鳥”(SR-71)型偵察機重名,常使人混淆不清。后來它還曾被命名“復(fù)仇者”——這又和當(dāng)時美國的總統(tǒng)布什(現(xiàn)任總統(tǒng)小布什的父親)在二戰(zhàn)期間曾駕駛過的一種艦載轟炸機重名。

A-12的外觀像個大三角板一樣,是一個規(guī)則的三角形,翼身融合,全無尾翼。它使人想起二戰(zhàn)期間,德國的霍爾滕兄弟,他們設(shè)計的飛機,外形高度洗練,摒除一切不產(chǎn)生升力的部件。這也許反映了飛機設(shè)計史上某種美學(xué)追求。A-12飛機的外觀也的確給人以干干凈凈的感覺。

這種飛機原準(zhǔn)備設(shè)計成裝有兩臺渦扇發(fā)動機。最大起飛重量36.287噸,翼展21.42米(折疊后為11.05米),最大海平面飛行速度為933公里/小時,作戰(zhàn)半徑為1500公里,內(nèi)部武器艙可容納6.804噸的炸彈和導(dǎo)彈。計劃由通用動力公司和麥道公司生產(chǎn)400至500架,預(yù)計于2002年取代A-6型攻擊機。但是,到1992年10月,因國防預(yù)算削減,此計劃就中止了。太空轟炸機

20世紀(jì)80年代初以來,美國共投入了16個X系列的研究機項目,即X-30至X-45。其中,第一類6個項目(X-31、32、35、36、41、44)占總研究項目的37.5%,是與超機動戰(zhàn)斗機有關(guān)的;第二類9個項目(X-30、33、34、37、38、39、40、42、43)占56.25%,是與高超音速空天飛行器有關(guān)的;第三類1個(X-45),占6.25%,是與無人駕駛轟炸機有關(guān)的。

占總研究項目56.25%的第二類研究機的成果,可以用于研制空天運輸機,也可以直接用于研制空間轟炸機。若將二、三類研究項目(共占62.5%)綜合起來考慮,美國很可能正熱衷于研制一種借助空間攻擊全球目標(biāo)的有人(或無人)駕駛的轟炸機。研制中的單級可重復(fù)使用的液體火箭發(fā)動機,是實現(xiàn)這一設(shè)想的技術(shù)基礎(chǔ)。

果然,2001年6月,美國國防部長拉姆斯菲爾德提出了研制“對實施快速全球打擊有價值的次軌道太空飛行器”的要求。于是,從7月開始,國外新聞媒體又在宣傳美國研制“太空轟炸/攻擊機”的消息。

據(jù)說,這種轟炸機可以在半個小時之內(nèi)摧毀地球另一面的目標(biāo);1個半小時之內(nèi)可以攻擊全球任一目標(biāo)并返回美國的基地。這種武器既能像洲際彈道導(dǎo)彈一樣打擊敵方地面的戰(zhàn)略目標(biāo),又能使敵方衛(wèi)星失去功能,而且還可以保衛(wèi)己方的衛(wèi)星。

當(dāng)然,這樣的武器何時研制成功,是否會像宣傳的那樣威力無窮,還要受到技術(shù)、經(jīng)濟等多方面因素的制約。(全文完)

責(zé)任編輯:思 空 ■