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揭开B-21的神秘面纱

2016年05月24日 09:56   来源:国际航空   国际航空

  早在2015年下半年,媒体就开始猜测谁能在美国新一代远程打击轰炸机(LRS-B)的竞标中获胜。同年10月27日,美国空军宣布诺斯罗普·格鲁门(诺格)击败波音/洛克希德·马丁(洛马)联合团队,获得了100架下一代轰炸机的研发和制造权,预计在2025年达到飞机的初始作战使用能力,用以替代现役的B-2“幽灵”、B-52“同温层堡垒”和B-1“枪骑兵”等战略轰炸机。从飞机研制到批量生产,五角大楼针对该项目的拨款总额将达到800亿美元。有专家分析,诺格公司在B-2和RQ-180上的研制经验和隐身技术应用方面的领先优势, 是其在LRS-B项目上获胜的主要原因。

  B-2轰炸机具有低可侦测性,但不能做到全向隐身。在白天,执行巡逻任务的战斗机飞行员很容易目视发现空中的B-2轰炸机。

  但是,洛马和波音对招标结果表示不满,认为美国空军设置的评定方法有问题,按照美国法律,他们有权在100个工作日内向国防部提出申诉意见。波音/洛马递交了长达133页的申诉材料,要求了解LRS-B飞机关键技术的评价准则,空军也把申诉材料交给了国防部,但申诉被驳回。

  自B-21消息发布以来,引起广泛关注,在网上展开各种讨论并提出了一系列问题。例如,为什么选择诺格公司研制下一代战略轰炸机?为什么下一代战略轰炸机被命名为B-21而不是B-3?它的作战使命是什么?它有什么样的战术技术指标?笔者根据近年来搜集的资料,对上述问题加以分析,供读者参考。

  美国的战略航空兵发展思想

  美国是世界上最早拥有战略轰炸机的国家,而且在这一领域一直处于领先地位。在冷战时期,虽然美国很少使用战略轰炸机,但依然将其作为“三位一体”战略威慑武器的一个主要支柱,并保持了庞大的战略轰炸机机群。

  在20世纪90年代的几场局部冲突中,精确打击成为美国及其盟军获取胜利的法宝。在这几场战争中,即使没有地面部队直接参与,美国空军使用巡航导弹和航空炸弹,就可以对敌人的防空系统、指挥控制站、重武器、通信设施等实施精确打击,而无须实施二战时期的地毯式轰炸。所攻击的目标都经过事先侦察、精确挑选和确认定位,尽可能使平民所受到的损害降至最低。

  精确打击武器、空间侦察、导航和通信设备、数据链、空中和地面指挥站、为飞机和武器的飞行任务进行准备的计算机系统等,这些都是空天一体作战的重要组成部分,而新一代远程打击轰炸机必须融入到这个作战体系中。

  因此,21世纪初美国空军在制订新一代战略轰炸机(NGB)研制计划时,就将未来战略轰炸机定位为精确打击武器与核武器的载机。后来,美国空军干脆将新一代战略轰炸机研制计划命名为“远程打击轰炸机”(LRS-B)。

  项目发展的原因

  美国启动LRS-B的原因有二:一是弥补现有战略轰炸机机群数量的不足;二是利用远景技术,研制出性能先进的新一代轰炸机,保持美国航空兵的战略优势。

  据测算,到2037年美国空军装备的B-52、B-1和B-2轰炸机的总数将少于其战略航空兵飞机总数所允许170架的最小值,因此必须补充新型战略轰炸机。

  美国空军公布的B-21的外形与B-2的外形惊人的相似,与X-47B的外形也很相似,那么只要对B-2进行改型升级就解决问题了,为什么还要研制新飞机?美国军方代表及一些资深分析家这样解释:虽然B-21与B-2飞机的外形很相似,但需要通过新的设计,保留B-2的优点,克服其固有的缺陷。

  B-2“幽灵”有何缺陷?B-2轰炸机具有低可侦测性,但不能做到全向隐身。飞机的实用升限为15200m,这是战斗机可以达到的飞行高度。在白天,执行巡逻任务的战斗机飞行员很容易目视发现空中的B-2轰炸机。这一缺陷降低了B-2轰炸机的生存能力和出动时间——白天不能出动。

  为了保证飞机不被目视发现,要采用各种技术手段迷惑战斗机飞行员。例如,飞机的飞行高度达到20000m,则可避开战斗机的典型巡航飞行高度,而且在18000m以上的天空非常暗,便于隐藏飞机的反射轨迹,这将依靠新一代远程轰炸机去解决。这可能只是美国最后做出B-21飞机研制计划决定的主要原因之一,而带动远景航空技术的研发、保持美国航空工业和技术的领先优势,则是美国军方全方位开展新一代航空武器装备研发项目的又一原因。

  原型机方案

  早在2005年,在美国国防预研局(DARPA)的联合无人作战飞机系统(J-UCAS)框架内,除了X-47B外,诺格公司同时还发起了大型无人作战飞机系统研究项目并命名为UGSS,X-47C作为其中的一个方案,翼展为52.4m,恰好与B-2相同。在五角大楼终止了J-UCAS计划后,X-47C被纳入美国空军的新一代远程轰炸机(NGB)计划。X-47C外形与美国空军公布的B-21外形高度相似。因此,我们有理由相信,X-47C就是B-21的原型机。

  根据F-117和B-2研制经验,美国战略轰炸机研制项目都是秘密进行的,其研制经费拨款无须在国会公开讨论。因此可以认为LRS-B计划已经完成了演示验证阶段,即X-47C已经完成了原型机的飞行试验,各项指标已经满足军方要求。

  2008年6月,美国国防部与诺格公司签订了一份20亿美元的合同,要求该公司研制LRS-B飞机概念并制造原型机,这次拨款支持了B-21飞机的原型机即X-47C的研制。

  诺格公司有可能使用了“瞒天过海”的招术,利用公开的X-47B项目为X-47C验证技术,当然,这些做法也可能得到了军方的默许。X-47C为有人/无人驾驶方案可选的飞机,在这一型飞机上综合实现了战略打击、战术打击和侦察等功能,因此必须采用模块化飞机制造技术。装备核武器的X-47C飞机上一定要有机组人员,而使用常规武器的飞机则可以是无人驾驶。此外,完成战略侦察任务时,武器舱内可以布置嵌入式油箱,延长飞行时间,这与X-47B的设计理念完全一样。由此可见,X-47C综合了B-2、X-47B、RQ-180的先进设计理念、技术和经验,这也是诺格公司能够战胜竞争对手的主要原因。

  2015年,诺格公司中标,赢得了LRS-B的研制合同,合同金额为214亿美元。根据合同,在2025年之前,诺格公司将制造21架飞机(含原型机),其中包括5架试验机。按照美国军方采办程序,X-47C结束后还应当有一个演示验证阶段,即Y-47C研制和试验阶段,但从目前结果看,X-47C跨过了这个阶段,直接转为装备型飞机——B-21。当然,这只是一种推测。

  为什么将X-47C命名为B-21,而不是B-3,美国国防部的回答是:“因为LRS-B将成为21世纪的第一型战略轰炸机。”

  战术技术指标分析

  诺格公司研制的X-47C方案飞机的主要数据如下:实用升限20000m;作战半径3700km(演示验证机);飞行速度为高亚声速(估算值约为Ma0.73~0.75);动力装置为2台涡扇发动机;机载武器为远景高精度制导武器;正常状态起飞重量为80t;正常状态有效载荷,演示验证机重45t,战斗载荷为6.3~12t;机翼翼展52.4m,机身长度约30m;中央部分机翼前缘后掠角为55°,其他部分前、后缘(平行)后掠角为30°。

  在这些指标中,只有作战半径的出入最大。按照现在公布的B-21飞机外形几何尺寸,如果飞机携带6.3t战斗载荷,在8000~12000m高度巡航,预计最大作战半径可以达到8000km,将明显超过B-2飞机(作战半径约5000km)。

  B-21的隐身能力应能高于B-2,但由于项目仍处于高度机密状态,所披露的信息不多。

  结束语

  第一批B-21将在10年后开始装备美国战略航空兵部队。作为无人/有人驾驶双状态战略打击飞机,符合美国未来发展战略。在飞机外形方面,B-21轰炸机的外形和重量将大于舰载型无人作战飞机UCLASS(X-47B的后续发展型),但小于B-2。虽然B-21与B-2外形几乎没有差别,但B-2还是能够被探测到,不能做到全向隐身,而新设计的B-21将克服这些缺点,具有全向隐身能力,这需要在隐身材料和结构、动力装置和发动机等技术上有重大突破。B-21飞机在机载系统、网络化、电子对抗等技术上也要适应新要求。B-21将只部署在美国本土,第一批服役飞机的机上系统和软件虽然能够保证核武器的使用,但按照美苏曾经签订的“削减战略武器条约”规定,这一批飞机不能携带核武器。( 李志)

(责任编辑:刘丽丽)