灰色的幽靈

傅前哨　凱　新

1978年，就在圖波列夫設(shè)計局全力以赴地發(fā)展第三代的變后掠翼戰(zhàn)略轟炸機圖，160時，美國人則已捷足先登，開始悄悄地研制新一代的隱身戰(zhàn)略轟炸機。10年后，B-2——這一秘密計劃的產(chǎn)物終于在公眾面前揭開了其神秘的面紗。

“幽靈”為什么是飛翼

美國人對飛翼并不陌生，早在40年代末期，他們就研制過XB-35和YB-49等型號的飛翼試驗機和轟炸機。由于受當時的技術(shù)條件限制，這類飛行器在操縱性和穩(wěn)定性方面暴露出許多問題，故而均未達到批量生產(chǎn)的水平。40多年過去了，隨著航空技術(shù)的進步，現(xiàn)在已有可能克服那些過去不易解決的難題?？刂艬-2這種無機身、無尾翼的飛翼飛行器，人們必須仰仗由計算機控制的高度自動化的操縱系統(tǒng)。如果單靠飛行員用普通的操縱系統(tǒng)去控制飛機的狀態(tài)，飛翼是很難駕馭的。B-2轟炸機的控制系統(tǒng)由一套非常成熟的電傳操縱系統(tǒng)和一套用于安全飛行操縱的四余度計算機數(shù)字操縱系統(tǒng)組成。為實現(xiàn)更快和更有效的飛行控制，B-2的飛行控制系統(tǒng)采用了光纖數(shù)據(jù)傳輸線。在“w”形機翼的后緣，配置了四對操縱面，內(nèi)側(cè)的三對操縱面起升降副翼的作用，控制飛機的俯仰和滾轉(zhuǎn)運動，外側(cè)的一對操縱面是阻流式方向舵，它們主要起方向控制和減速板的作用。這樣的設(shè)計是非常新穎和有效的。

B-2的發(fā)展可以追溯到1977年6月30日。那一天，時任美國總統(tǒng)卡特撤銷了B-1A的生產(chǎn)計劃?？ㄌ卣J為遠程巡航導(dǎo)彈可以成為美國空軍的主要攻擊手段，因而將B-1A的資金用于改進B-52轟炸機，使其具有攜帶和投放巡航導(dǎo)彈的能力。不過，卡特總統(tǒng)的決定受到了來自多方面的壓力，因為這個決定就意味著空軍只有B-52和F-111兩種機型能夠承擔核打擊任務(wù)。但是大多數(shù)人并不知道，卡特做出這個決定的原因是因為在他的手上握有一張前任福特總統(tǒng)留給他的王牌——隱身技術(shù)。隨后，美國國防部提出了隱身概念的先進轟炸機(ATB)計劃，國防部最終要在代號“大冰”的諾思羅普ATB方案和代號“大楔”的洛克希德ATB方案之間做出抉擇。洛克希德提出的“大楔”方案明顯是以“海弗藍”和F-117的經(jīng)驗為基礎(chǔ)，樣子更像是一架放大版的F-117——長度從20米延長到了29米，兩臺發(fā)動機變?yōu)樗呐_；而諾思羅普的“大冰”方案則是一個帶有兩個垂直尾翼的“W”形半飛翼布局——這就是B-2的雛形。

放大了的F-117最終沒能再次得到美國空軍的垂青，因為這架會飛的“多面體”飛機雖然在隱身方面能夠迭標，但在氣動力方面已經(jīng)沒有太大的提升空間了。機身上過多的棱角無疑產(chǎn)生了相當大的飛行阻力。而機身光滑的飛翼布局在大幅度減小空氣阻力的同時也能讓飛機內(nèi)部空間得到充分應(yīng)用，這對于一架轟炸機來說實在是難能可貴。另外，飛翼布局的飛機同時擁有更大的巡航升阻比和較小的翼載荷。而且，作為一款戰(zhàn)略轟炸機的備選方案，洛克希德會飛的“多面體”也實在有點太小了。放大版的F-117機身長度29米、翼展18米、最大起飛重量只有91噸，而諾思羅普的飛翼飛機長21米、翼展52米、最大起飛重量超過了160噸。很明顯，作為一個轟炸機方案，諾思羅普的飛翼布局更具潛力。

“幽靈”的威力

在防空系統(tǒng)日益完善的今天，作戰(zhàn)飛機的隱身能力直接關(guān)系到飛機的生存能力。尤其是體積龐大、機動性較差的戰(zhàn)略轟炸機，若不具備隱身能力，是很難完成預(yù)定的突防和攻擊任務(wù)的。因此，在美國空軍制定的未來轟炸機戰(zhàn)術(shù)技術(shù)指標中，居第一位的便是隱身能力。

經(jīng)過大量的試驗和計算，人們發(fā)現(xiàn)圓盤狀外形的無尾布局具有最佳的隱身效果。除此之外，三角形和后掠形飛翼的雷達反射截面積也較小。由于飛翼的正、側(cè)面的截面積很小，同時也沒有高高豎起的尾翼，B-2的布局設(shè)計可以說是一個相當理想的選擇。有專家曾用1：50的等比例模型來近似模擬B-2的雷達反射截面積情況。試驗結(jié)果表明，只有照射源在垂直于兩個機翼前緣的時候反射波強度出現(xiàn)峰值，其余的位置上，反射波強度都很小。這個試驗，也僅僅是對B-2外型模擬的情況下得出的，還沒有考慮隱身涂料等其他問題。事實上，由于采用了大量的先進技術(shù)，B-2轟炸機的雷達反射截面積可能只在0.03～0.001平方米之間，而一只水鳥的雷達反射截面積也能達到0.07平方米。

除了飛機外形，發(fā)動機也是讓飛機暴露目標的元兇。B-2把4臺紅外信息特征較小的F118-GE-110渦扇發(fā)動機安裝在左右機翼上部的兩個發(fā)動機艙中，以防止地面雷達波的直接照射。發(fā)動機的位置低于進氣口位置，因而進氣道呈S形。這樣的安排，可避免暴露發(fā)動機的壓縮機，從而減弱雷達回波并降低飛機的紅外信息特征。其排氣系統(tǒng)位于機翼后緣上方，尾噴口采用扁平的V字形。在排氣過程中，扁平的二元噴口內(nèi)的高溫燃氣，會形成幾股旋渦，燃氣一出噴口，便能與外界的冷空氣混合，迅速降溫。突防時，飛行員還可視情況將氯氟硫酸噴混在尾氣中，以消除發(fā)動機的目視尾跡。

當然，飛翼帶給B-2的不僅體現(xiàn)在隱身上，其本身具有的氣動優(yōu)勢也讓這架與B-52和圖-160相比尺寸并不算大的轟炸機擁有18噸的載彈量和11000千米的作戰(zhàn)航程，如果進行空中加油，B-2可以增程到18000千米。在美國戰(zhàn)略空軍服役的三種轟炸機中，老邁的B-52H只能充當防區(qū)外發(fā)射巡航導(dǎo)彈的平臺；B-1B的任務(wù)則是投放制導(dǎo)或非制導(dǎo)武器；B-2則以其優(yōu)異的隱身性和巨大的載彈量悄無聲息的飛臨目標上空，精確投下衛(wèi)星制導(dǎo)炸彈。

實戰(zhàn)也證明了B-2確實擁有作戰(zhàn)的高效率。1999年3月24日，當時裝備B-2轟炸機的第509轟炸機聯(lián)隊形成戰(zhàn)斗力還不到兩年，就參加了對南聯(lián)盟的轟炸行動——“貴族鐵砧行動”。在這次B-2的首場秀中，兩架B-2分別攜帶著16枚908千克(2000磅)的GBU-31衛(wèi)星制導(dǎo)炸彈從懷特曼空軍基地起飛。經(jīng)過數(shù)次空中加油后，歷時13個小時后到達南聯(lián)盟上空。在目標區(qū)域上空盤旋5小時，準確轟炸了南聯(lián)盟境內(nèi)的多個目標。在B-2的首場演出成功謝幕后，時任第509轟炸機聯(lián)隊司令的巴奈德準將說：“B-2不同于B-52H和B-1B等其他轟炸機的原因在于它能處理全世界所有雷達站發(fā)射到天上的能量，這種飛機非常好的實現(xiàn)了設(shè)計時賦予它的功能和使命。”B-2轟炸機確實在“盟軍行動”中證明了它自身的價值，在對南聯(lián)盟長大79天的轟炸中，B-2的任務(wù)飛行約為45次——這還不到飛機起飛總架次的1％，卻完成了總投彈任務(wù)的11％。

“幽靈”的工藝

不僅是非凡的設(shè)計成就了B-2非凡的性能，新材料的發(fā)明、制造以及工藝創(chuàng)新方面同樣決定著B-2的成敗。為了讓B-2成功飛起來，諾思羅普一格魯門公司開發(fā)了近900種新材料和新工藝。與飛機本身

不同，材料和工藝的進步對于一個國家航空工業(yè)的意義是極為深遠的。

諾思羅普，格魯門公司的二維、三維電子產(chǎn)品清晰度界定計算機系統(tǒng)可能算得上B-2計劃中最重要的制造技藝。B-2的所有部件以容易理解的三維圖形格式保存在計算機上，它可以記錄到十億分之一毫米的測量精度，從而讓整個飛機的測量誤差不超過萬分之一毫米!為B-2項目開發(fā)的一種數(shù)控鉆床可以感受鋁合金、鈦合金以及碳纖維復(fù)合材料等不同材質(zhì)的硬度，根據(jù)硬度的不同調(diào)整鉆頭的轉(zhuǎn)速，這樣～來不僅大大提高了鉆孔的質(zhì)量，鉆頭的壽命也大大提高。之前一個鉆頭只能打15個孔、鉆床經(jīng)過改進后的鉆頭可以打60個孔。此外，新型的復(fù)合材料切割機能以30米／分鐘、±0.254毫米的精度迅速切割復(fù)合材料，而之前的切割機只能達到10米／秒的速度和士0.813毫米的精度。

“幽靈”的短板

世界上沒有十全十美的事，有一利必有一弊。例如，B-2未安裝立尾，這對減少側(cè)向的雷達回波固然有好處，但飛機的橫側(cè)穩(wěn)定性就無法令人完全滿意。雖然在技術(shù)上基本解決了操控性問題，但過于復(fù)雜的設(shè)計讓B-2的費用高得離譜。研發(fā)費用的膨脹直接導(dǎo)致了B-2無法進行大批量生產(chǎn)，而較小的產(chǎn)量又進一步增加了飛機維護和保養(yǎng)的成本，B-2進入了一個資金鏈的惡性循環(huán)當中。

在技術(shù)上，B-2轟炸機也存在一些缺陷。例如，其外表敷設(shè)有特殊的低可探測性材料對生產(chǎn)工藝和維修保障的要求很高，稍有不妥之處，便會對使用效果帶來有害影響。試驗結(jié)果表明，如果其復(fù)合材料蒙皮受到損傷、艙蓋的鎖扣沒有完全扣緊或者起落架艙門有間隙、飛機的隱身特性便要大打折扣。過去，凡是執(zhí)行任務(wù)前，打開的艙蓋必須堵縫或用特殊的吸波膠帶粘貼，然后用專門的涂料覆蓋，這一過程往往要花上30來個小時。由于技術(shù)人員所用的膠帶和涂料需在一定的溫度和濕度條件下才能干燥、固化，對維修環(huán)境要求很嚴格，如果缺乏必要的條件，根本就無法施工。為解決該問題，B-2有可能改用新式的磁型吸波材料制作艙蓋及其周圍的覆蓋層。這種新措施允許機體有小的縫隙，不需要進行密封。美國空軍還計劃用一種壽命七長達10年的先進的表面涂層，取代現(xiàn)在使用的機體涂敷材料。

B-2在雨天或潮濕的環(huán)境中停放和飛行同樣會帶來很大的麻煩。之前大家總是認為潮濕的氣候會對B-2的隱形涂層產(chǎn)生影響——飛機機體外表吸波層的電磁特性，會因受潮而發(fā)生變化。但是2008年年初那次墜毀事故發(fā)生以后，才讓人們了解到潮濕可能引發(fā)的致命悲劇。2008年2月23日10點40分，一架B-2飛機在關(guān)島的安德森空軍基地附近墜毀。當時，該機剛起飛不久。就在失事前的一瞬間，機上兩名飛行員跳傘逃生，成功脫離險境。這是B-2隱身轟炸機裝備部隊十幾年來，發(fā)生的首次墜機事件。

事故發(fā)生后，五角大樓立即派人前往調(diào)查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，此次B-2墜機空難起因于傳感器受潮!(在B-2飛機上，有一些傳感器專門負責測量大氣的原始參數(shù)，飛行管理計算機就是以這些信息為基礎(chǔ)，控制飛機的高度、速度和姿態(tài)的)失事飛機外部的24個傳感器中，有3個在起飛前因受潮而讀數(shù)失真，致使機載計算機錯誤地計算了起飛時所需的速度和爬升角度。結(jié)果飛機剛剛離開地面，飛控計算機便根據(jù)錯誤的信息，強迫其上仰。機上的兩名飛行員試圖對其進行修正，但關(guān)鍵時刻發(fā)動機又突然熄火，最終導(dǎo)致這架貴比黃金的灰色“幽靈”失去控制，左側(cè)機翼撞擊地面，跌落于機場附近?？哲娚賹⒏ヂ逡恋驴ㄅ硖厥秦撠熣{(diào)查這一事件的主要官員，他在報告中指出：“一切都是按程序進行的，不存在機械方面的原因。但人們卻忽略了一項重要的技術(shù)措施，即在數(shù)據(jù)校準前對有關(guān)的傳感器進行加溫，以去除濕氣。如果當時這樣做了，也許就不會發(fā)生嚴重事故了?！笨ㄅ硖卣f，這項措施從未在技術(shù)規(guī)程的修改中正式確定下來，也沒有記錄在維修經(jīng)驗報告內(nèi)。因此，只有少數(shù)幾名飛行員和機務(wù)人員了解情況。他在調(diào)查報告中特別強調(diào)：“重要信息交流不暢等人為的原因，也是造成這場災(zāi)難的一個因素?！弊鲬?zhàn)飛機發(fā)生墜機時間不足為奇，但是B-2的墜毀卻創(chuàng)造了若干項紀錄：這成為有史以來代價最高的單起嚴重飛行事故——不僅燒掉了22.6億美元，還使整個B-2轟炸機機隊損失了5％的飛機。同時，第二天對所有B-2下達的停飛令也讓美國戰(zhàn)略空軍失去了一個重要組成部分。

此外，由于B-2轟炸機的裝備數(shù)量少，單機價格高，保養(yǎng)工作復(fù)雜，維修時間長，這就使得其實際的飛行訓(xùn)練受到嚴格限制。有資料說，平均一架B-2飛機每個月只能飛行兩次(一名B-2飛行員每周也就能飛一個架次)。為了保持技術(shù)水平，該機駕駛員只好依靠地面飛行模擬器進行日常的訓(xùn)練。