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4.3.1美国现役轰炸机
1.B-52“同温层堡垒”(Stratofortress)B-52是美国波音公司研制的八引擎远程战略轰炸机,用于替换B-36执行战略轰炸任务,是美国空军目前最大的轰炸机。1948年提出设计方案,1952年第一架原型机首飞,1955年开始陆续装备美国空军,是美国“三位一体”战略力量的主要机种之一。B-52至今已经过多次改进,目前仍有95架B-52H型在服役,与97架B-1B和20架B-2一起组成美国空军的战略轰炸机机队。B-52H是最后一种改进型,平均机龄也已达40年左右。轰炸机的正常寿命一般是30年,因此B-52已算是超期服役。
(1)研发背景B-52的发展计划要追溯到20世纪40年代末到50年代初。当时,美军对轰炸机的战术技术要求是:具有洲际航程(至少要10000千米以上的续航能力),可以高空(12000米以上)、高速(1000千米/小时左右的高亚音速,即假想敌米格-17能达到的速度)执行战略核轰炸任务。在这样的高要求下,B-52都能完全满足设计和使用要求,它具有令人望尘莫及的远程续航能力和令人生畏的大载弹能力,由于B-52升限最高可处于地球同温层,所以绰号“同温层堡垒”也随之而来,这曾经是美国的骄傲。
20世纪60~70年代,由于超音速截击战斗机、空对空和地对空导弹、空中预警机、地面预警雷达的迅速发展和进步,给B-52这样的大型轰炸机带来了巨大的威胁。B-52在战略空军中的主力地位,逐渐被雷达反射截面积小、能携带各种武器、可高速低空和超低空或高空高速突防的变后掠翼轰炸机B-1B,以及飞翼式的隐身轰炸机B-2所取代。
虽然高新技术的发展使B-52迅速落伍,但并没有使它退出历史舞台。B-52虽老,但仍保持着航程远、载重量大和价格便宜等优势。而新一代轰炸机由于成本技术等问题,总不能完全替代B-52轰炸机。美国空军不断用结构延寿和换装新设备的办法多次进行改进,包括增配了可使飞机生存能力和打击精度更高的新型攻击航空电子设备、一体化常规弹药存储系统、全球定位系统及电子干扰设备,使B-52达到了一个更新的作战层次。
(2)B-52与导弹的结合对于以高速截击战斗机、早期预警机、地面防空雷达、地对空导弹和防空高炮所构成的现代防空体系,一般轰炸机很难突破这一屏障执行作战任务。所以,人们就想到了利用导弹武器在防空圈外发起攻击。
早在20世纪50年代后期和60年代初期,美国就已经研制出几种射程较远的空对地导弹,用以装备B-52以及其他一些中程战略轰炸机。最初使用的是AGM-28B“猎犬”空对地导弹,但它们体积和重量太大,飞机携带不方便,攻击精度亦不令人满意,生产数量不多。后来美国又研制出了AGM-69型短距攻击导弹,其尺寸和重量大大减小,各种性能也远超前者。它的服役,大大加强了B-52的作战能力,但光是AGM-69还不能促使B-52延期服役下去,因为它的射程只有160千米,不能完全保证这种巨型飞机的安全。
(3)实战表现长期以来,B-52一直作为美国主要空中战略威慑力量而存在着,是从冷战年代到现代多次中、大型局部战争中的主要战略打击力量,是世界上十分著名的大型轰炸机。90年代是B-52轰炸机使用的鼎盛时期,有600多架B-52各型飞机在美国战略空军服役,以后大多数早期型号先后退役。
在越南战争中,B-52是大面积轰炸的主要工具,曾对越南南北方目标以及老挝、柬埔寨等地区目标进行过126615架次轰炸。当时驻越美军司令曾说过:“我们的火力主题,乃是B-52投下的吨位惊人的炸弹。”在整个越战中,B-52出动量占各种作战飞机总量的十分之一,但却投下近二分之一的炸弹重量(300多万吨)。在作战全期,有17架B-52被北方地空导弹或战斗机击落,另有12架非战斗损失。
在海湾战争中,又有68架B-52G投入对伊拉克全线部队实施“地毯”式轰炸,执行1624次任务,投下了2.57万吨炸弹,占海湾战争中中美军所投炸弹的21%,占空军所投炸弹的38%。B-52所投炸弹震天动地的巨大爆炸声,使伊拉克军队晕头转向,大大削弱了伊军的士气和战斗力。
(4)性能数据2.B-1B“枪骑兵”(Lancer)B-1B是由美国洛克韦尔飞机公司研制的一种远程、多用途、可变后掠翼超音速战略轰炸机,可以执行洲际战略轰炸任务。
(1)发展沿革由于B-52逐渐落后于时代,而新一代“先进技术轰炸机”(ATB)需要的技术在短期之内又无法开发出来。为了维持美国“战略铁三角”(陆基长程洲际弹道导弹、潜射式弹道导弹、长程战略轰炸机)的完整,美国决定研发新时代具低空渗透能力的长程战略轰炸机,来填补这一个空挡。
美国空军曾在20世纪50年代末期发展3马赫的战略轰炸机XB-70,但在美国国防部的指示下不得不在1963年放弃。放弃B-70计划不久后,美国空军就开始检讨新战略轰炸机的构想。新战略轰炸机不追求B-70那么高的速度,而是以音速左右的低空进攻为主。经过60年代F-111及B-70等2个失败的发展方案后,北美人航空于1970年初又提出以B-70技术为基础的B-1轰炸机来,并造出4架B-1A原型机,在1974年首飞,但因为造价高昂被当时的美国总统卡特取消。等到下一任美国总统里根上台后,于1981年恢复订购自B-1A改良的B-1B轰炸机,并于1983年3月进行B-1B原型机的试飞,1985年正式量产,随后进入美国空军服役。
(2)技术特点B-1B机体的最大特色是采用可变后掠翼的形式,全开时翼展可达到41.78米,后退时23.84米。可变后掠翼的设计成功调和了各种互相矛盾的要求,如高速性能、低受风负荷量、长续航距离及优良的升降性能等。由于采可变后退翼,B-1能从民间机场起飞作战,事先分散可避免因敌方先制的攻击而遭到地面的破坏。
与A型机相比,B型机的结构更强固,可调式进气道改为固定式,采用了新的发动机和简化的机翼整流罩,加强了起落架,最大平飞速度由2.2降至1.25马赫,机翼最大后掠角由67.5度改为59.5度,将整体弹射座舱改为弹射座椅,并进行了隐身处理,使其雷达反射截面积为B-1A的1/10,B-52的1/100.
(3)实战表现1998年,美军对伊拉克实施的“沙漠之狐”打击行动中,B-1B从海湾地区的一个基地起飞,携载常规炸弹参加了对伊拉克的第二轮轰炸行动,轰炸巴格达附近的一个目标。这是B-1B的第一次实战。
1999年,6架B-1B参加了科索沃战争,这些飞机共执行约100次作战任务,飞行架次虽不到联军作战飞机架次的2%,但却投下约2500吨弹药,占联军投下总弹药的20%。
在阿富汗战争中,共有8架B-1B参加了作战行动。到2002年4月,B-1B的飞行只占美军战机轰炸飞行任务的5%,但投弹量占总弹药的40%,其中包括3900枚联合直接攻击弹药,占联军所投联合直接攻击弹药总量的67%,比其他所有各型飞机投放该型弹药的总数还多,其任务执行率达79%。由于大量的精确制导弹药的使用,B-1B在阿富汗战争中目标的总毁伤率达84%以上,而在1999年“盟军力量”行动中,B-1B投使用CBU-87等非制导炸弹,目标总毁伤率仅为50%以上。
2003年的伊拉克战争中,B-1B表现突出。4月8日,B-1B表现了作战灵活性,在收到巴格达某特定目标坐标之后的12分钟内,完成了将4颗908千克JDAM炸弹投向目标的行动。B-1B实际上只用了几分钟,就将地面传来的目标坐标装入联合直接攻击弹药的制导系统。从启动飞机到进入攻击位置,并对这个目标实施轰炸总共只用了12分钟。
(4)性能数据3.B-2“幽灵”(Spirit)B-2是目前世界上唯一的隐身战略轰炸机,由麻省理工学院和诺斯洛普公司一起为美国空军研制生产。1997年首批6架B-2轰炸机正式服役,至今只生产了21架。每架B-2造价为22亿美元。以重量计,B-2比黄金还要贵两至三倍。
(1)研发背景B-2的最初构想始于1975年。当时,美国国防部所属的“先进计划局”出笼了一个代号为“哈维”的项目,落实到空军,就派生出了XST(实验、隐身、战斗)计划。在这一计划中,首次提出将隐身技术运用到飞机上。洛克希德公司率先获得了军方的研制合同,并很快拿出两架全尺寸XST样机,初步证明隐身技术在飞机上加以应用具有可行性。
1977年,“冷战”仍酣。为了能隐秘突入前苏联领空,寻找并摧毁苏军的机动型洲际弹道核导弹发射架和纵深内的其他重要战略目标,美国空军提出要制造一种新型战略轰炸机,要求它能够避开对方严密的对空雷达探测网,潜入敌方纵深,以80%的成功率完成任务。为此,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。1980年,美国空军就研制“先进战略突防飞机(ASPA)”进行了公开招标,诺斯罗普公司提出的方案得到了首肯。随后,美国空军把该机的研制项目正式定名为“先进技术轰炸机(ATB)”,这就是B-2隐身战略轰炸机的最初名称。
(2)B-2的隐身之术B-2集各种高精尖技术于一体,更因隐身性能出众,被行家们誉为“本世纪军用航空器发展史上的一个里程碑”。B-52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。
外形设计B-2的整体外形光滑圆顺,毫无“折皱”,不易反射雷达波。驾驶舱呈圆弧状,照射到这里的雷达波会绕舱体外形“爬行”,而不会被反射回去。密封式玻璃舱罩呈一个斜面,而且所有玻璃在制造时掺有金属粉末,使雷达波无法穿透舱体,造成漫反射。机翼后掠33度,使从上、下方向入射的雷达波无法反射或折射回雷达所在方向。机翼前缘的包覆物后部,有不规则的蜂巢式空穴,可以吸收雷达波。机翼后半部两个W形,可使来自飞机后方的探测雷达波无法反射回去。而且B-2无垂直尾翼,这就大大减少了飞机整体的雷达反射截面。机体下方没有设置武器舱或武器挂架,连发动机舱和起落架舱也全部埋入到了平滑的机翼之下,从而避免了雷达波的反射。
机身材料B-2飞机的整个机身,除主梁和发动机机舱使用的是钛复合材料外,其他部分均由碳纤维和石墨等复合材料构成,不易反射雷达波。并且,这些不同的复合材料部件不是靠铆钉拼合,而是经高压压铸而成。另外,机翼的前缘还全部包覆上了一层特制的吸波材料(RAM)。位于机翼前部、内装雷达扫瞄天线阵列的两个方形突出部件,也采用了特殊的吸波材料。此外,B-2A的整个机体都喷涂上了特制的吸波油漆,这在很大程度上降低了敌方探测雷达的回波。
发动机为了隐身的需要,B-2的发动机进气口被放置到了机翼的上方,呈S状,可让入射进来的探测雷达波经多次折射后自然衰减,无法反射回去。发动机的喷嘴则深置于机翼之内,也成蜂巢状,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。喷嘴部分呈宽扁状,使人在飞机的后方无法看到喷口。特别是由于采用了喷口温度调节技术,喷嘴部分的红外暴露信号大为减少,飞机的隐身性能大为增强。
(3)实战表现B-2自服役以后参加了三次战争。1999年3月24日,2架B-2从怀特曼空军基地起飞,经过30小时连续飞行、两次空中加油后,向前南联盟的目标投放了32枚908千克联合直接攻击弹药,这是B-2轰炸机首次参加实战。在整个科索沃战争中,6架B-2共飞行了45个架次,对前南联盟的重要目标投放了656枚联合直接攻击弹药,B-2的飞行出动不到战争中飞机总出动量的1%,投弹量却达到总投弹量的11%。摧毁了前南联盟近33%的目标。
在阿富汗战争中,在战争的头3天里,共6架B-2从本土起飞,经太平洋、东南亚和印度洋,对阿富汗实施空袭后再到迪岛降落,创造了连续作战飞行44小时的新纪录,并投掷了96枚联合直接攻击弹药。
在伊拉克战争中,B-2型机共出动49架次。其中,27架次以本土怀特曼为起降基地,飞越大西洋航线,实施远程奔袭,飞行时间约35小时。另外22架次是以一个前沿基地为起降基地,对伊拉克的指挥、控制、通信等设施进行了精确的打击。
(4)性能数据(1)研发背景年代初图-22M轰炸机首次试飞后开始研制的。当时参与招标的有图波列夫设计局、米亚设计局和苏霍伊设计局。图波列夫设计局提出的方案是在图-144超音速旅客机的基础上发展的,米亚设计局提出的设计称为M-18方案,苏霍伊设计局提出的方案是在T-4轰炸机基础上的改进设计。
当时空军认为M-18的设计方案是比较好的,但是考虑到图波列夫设计局具有大型轰炸机的设计经验和生产能力,所以最后决定让图波列夫设计局在M-18方案的基础上研制图-160战略轰炸机,批量生产厂家为喀山飞机制造厂。原型机于1981年12月19日首飞,1987年5月开始进入部队服役,1988年形成作战能力,替代米亚-4和图-95飞机执行战略任务。
1992年,图-160生产40架以后暂时停产。2006年,俄罗斯空军发起了一项图-160飞机的大修和升级项目,目的是确保在2020~2025年PAK开始服役前,保持16架超声速轰炸机的作战能力。2007年以来,俄罗斯恢复了其轰炸机队的巡航飞行任务。
(2)技术特点图-160采用变后掠翼布局,机翼较低,采用翼身融合体技术。机翼固定段前缘的后掠角较大,呈弧线形,直到机头座舱的两侧。可动段的后掠角度手动选择,范围从20°到65°,当机翼全后掠时,两侧后缘襟翼的内段向上竖起,如同一对大翼刀,机翼的可动段上有全翼展前缘襟翼,后缘有较长的双缝襟翼及插入式下偏副翼。全动式后掠平尾安装在垂尾与背鳍的交界处,位置较高。平尾以上的垂尾段也是全动式的。平尾与垂尾交界处的后部有一锥形整流罩,内装减速伞。背鳍较大。翼身融合体结构为减少雷达反射波作了修形设计。机体结构大量使用了钛金属扭盒。
机翼与机身连接结构的前后各有一个长10米的弹舱。可收放前三点式起落架的双轮前起落架向后收起,主起落架为小车式,每侧有3对机轮。主起落架支柱向后收起,同时机轮小车沿着中间一对轮子的轴线旋转90度,最后机轮小车与收起了的支柱平行地放置在舱内。有一个小尾轮,尾部配有一个减速伞。尽管如此它的降落滑跑距离还是需要3050米。座舱内4名机组人员前后并列,每人有单独的弹射座椅。座舱每侧有一个窗,可向内向后开启,以便地面通风。乘员从前起落架舱进入座舱。
图-160采用了电传操纵系统,4名机组人员分别是正副飞行员、导航员和武器系统操作手。座位前后并列,均有单独的0-0弹射座椅(能在0高度、0速度的情况下成功弹射)。飞行员使用操纵杆控制飞行,而其他许多大型飞机上都采用方向盘。
(3)性能数据2.图-22M“逆火”(Backfire)图-22M是前苏联第一种航程较远的超音速轰炸机,可以攻击除葡萄牙和挪威以外的所有欧洲国家,如果经空中加油,还可以直接对美国本土目标进行攻击,冷战时期对以美国为首的资本阵营产生过巨大震慑。
(1)技术特点图-22M是前苏联第一种航程较远的超音速轰炸机,其低空作战半径为1390千米,加上AS-6导弹的射程,图-22M可以从前苏联西部基地利沃夫起飞,以“低—低—低”的作战方式,用M0.65的速度飞行,攻击除葡萄牙和挪威以外的所有欧洲北约国家。其高空亚音速作战半径达3700多千米。如果空中加油,可以从前苏联北极基地起飞,攻击美国本土的目标,然后飞回国内的基地。
图-22M的气动布局形式为变后掠翼正常式布局,其悬臂式下单翼可以根据需要变换后掠角(20度、30度和65度),其机身为普通半硬壳式,后部截面为矩形,进气道则位于机身两侧。动力装置为两台nk-25涡轮风扇发动机,单台最大加力推力为245.2千牛,其主要机载设备包括具有陆上和海上下视能力的远距探测雷达、轰炸导航雷达以及srzo-2敌我识别器等,因此该机具有良好的低空突防性能,生存能力大大高于前苏联以往的轰炸机,并且具有核打击、常规攻击以及反舰能力。
(2)服役情况“冷战”期间,图-22M在前苏联空军担任战略轰炸机功能,在海军则用于远程反舰。美国海军和美国空军很担心此机的威胁,投入大量经费研发对策。1987~1989年,图-22M在阿富汗第一次用于实战。战术类似美军使用B-52轰炸机轰炸越南,投下大量传统弹药。虽然威力惊人,但是战略效果有限。
前苏联解体时,图-22M大约有370架,其中空军操作210架,海军160架。之后由于图-22M维修复杂,加上俄罗斯经济困难,此机于1993年停产。目前大概有162架仍在俄罗斯服役(曾在1995年将此机用于车臣)。
前苏联并未外销此机,但是解体之后一些前苏联国家,例如乌克兰与白俄罗斯保有此机(均已退役)。从1992年开始,图波列夫公司开始尝试外销此机,2006年印度购得3架M3型。
(3)性能数据3.图-95“熊”(Bear)图-95是目前全世界唯一服役中的大型四涡轮螺旋桨发动机之长程战略轰炸机、空射导弹发射平台、海上侦察机,以及军用客机。图-95在“冷战”期间大量服役于前苏联空军和前苏联海军航空队,其中前苏联海军航空队使用的机型改称Tu-142.前苏联解体后,乌克兰曾接收约70架原属前苏联空军的图-95系列机,但现已全部退役。而俄罗斯空军接收的图-95系列机预计将持续服役至2040年。
(1)概述以历史的角度来看,从前苏联空军开始到现在的俄罗斯空军,机种机型已经更换了不少,唯有轰炸机仍使用图-95没有改变。它的“长寿”原因有几项:一是因为它的体积与滞空能力形成多种不同的功能性。以轰炸机的角度而言,图-95就像是美国空军的B-52轰炸机;但它稍微修改便又可做不同功能用途,而不像B-52轰炸机的用途有单一化的情形,可以作为运输机、轰炸机、侦察机,甚至是军用客机。不过图-95原本的用途就是作为战略上核武器投掷的平台,之后再衍生出成为其他功能与用途的载具。
(2)技术特点气动布局图-95采用后掠机翼,翼上装4台涡桨发动机,每台发动机驱动两个大直径反转四叶螺旋桨。这一布局相当独特,同时也使图-95成为最大、最快的涡桨大型飞机。机身细长,翼展和展弦比都很大,平尾和垂尾都有较大的后掠角。机翼为悬臂式中单翼形式,全金属三梁结构,基本上由铝合金制成。机翼内段1/4弦长后掠角37度,外段1/4弦长后掠角35度。展弦比8:4,相对厚度10%~13%。外段机翼后缘有液压操纵副翼,副翼上有调整片,副翼前有扰流片,有利于横向操纵。机翼后缘内段装有面积很大的后退式开缝襟翼,起飞时下放30°,升力系数1.67;着陆时下放45度,升力系数1.95.机翼上左右各装3片翼刀。机翼前缘有热空气防冰装置。
机身构造机身为半硬壳式全金属结构,截面呈圆形,由机身前段、机身中段和尾段组成,与图-16的机身
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