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B-21“突襲者”隱形轟炸機(jī)首次試飛 美國(guó)專家分析關(guān)鍵的技術(shù)細(xì)節(jié)

2023-11-11 14:20 作者:hawk26  | 我要投稿

11月10日清晨,美國(guó)空軍新一代隱形轟炸機(jī)B-21“突襲者(Raider)”從位于加利福尼亞州帕姆代爾的42號(hào)工廠機(jī)場(chǎng)起飛,進(jìn)行首次試飛。

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B-21的首飛是諾斯羅普·格魯曼公司和美國(guó)空軍的一個(gè)重大里程碑,讓我們對(duì)世界上最先進(jìn)的飛行器有了全新的認(rèn)識(shí)。本文將介紹通過(guò)“突襲者”首次試飛拍攝的照片和視頻,可以分析出的一些關(guān)鍵要點(diǎn)。

本文為美國(guó)“The Drive”網(wǎng)站“戰(zhàn)爭(zhēng)地帶(War Zone)”專欄文章,作者Tyler Rogoway,本人翻譯并編輯給大家分享。

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前起落架艙門(mén)上的0001編號(hào)和“塞伯魯斯”字樣。

首先,就是這架B-21“突襲者”原型機(jī)的名字。沒(méi)錯(cuò),這架原型機(jī)有一個(gè)特殊的昵稱,就寫(xiě)在前起落架艙門(mén)上:塞伯魯斯(Cerberus)。

塞伯魯斯是冥王哈迪斯的三頭獵犬,它負(fù)責(zé)守衛(wèi)冥界大門(mén),防止死者逃脫。用希臘神話的怪獸命名第一架B-21,具有一種黑暗、不祥的意味,卻非常適合這種有史以來(lái)最具破壞性的飛行器之一。

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B-21試飛時(shí)拖著長(zhǎng)長(zhǎng)的電線。

許多人都在詢問(wèn)B-21飛行時(shí)拖著的長(zhǎng)電線具有什么功能。它是一個(gè)空氣數(shù)據(jù)的“尾隨椎體”,用于感應(yīng)不受飛機(jī)干擾的靜態(tài)空氣測(cè)量結(jié)果。該傳感器是對(duì)安裝在機(jī)身左前下方的長(zhǎng)桿式空氣數(shù)據(jù)探頭的補(bǔ)充。其實(shí),它的出現(xiàn)不應(yīng)讓人感到意外,因?yàn)樗窃缙谠囷w過(guò)程中的正常裝置。除了共形安裝在機(jī)身四周無(wú)數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)傳感器和機(jī)身內(nèi)部的專用測(cè)試設(shè)備之外,這些都是B-21試飛過(guò)程中收集精確數(shù)據(jù)的關(guān)鍵儀器。

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B-21隱形轟炸機(jī)在試飛過(guò)程中并沒(méi)有收起落架,這也是首飛的標(biāo)準(zhǔn)配置。

通過(guò)試飛現(xiàn)場(chǎng)拍攝的照片,我們可以確定B-21的外形特征,這是比B-2更加先進(jìn)的設(shè)計(jì)。接近B-2早期的設(shè)計(jì)概念,后來(lái)B-2在設(shè)計(jì)過(guò)程中做出了妥協(xié),才變成大家熟悉的樣子。

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B-21地面滑行照片,可以看到進(jìn)氣口靠近中央機(jī)身的位置,有幾乎豎直的部件。

雖然B-21進(jìn)行地面滑行測(cè)試的照片已經(jīng)在網(wǎng)絡(luò)上流傳了數(shù)周時(shí)間,但我們現(xiàn)在可以肯定地說(shuō),B-21中央機(jī)身(即飛翼結(jié)構(gòu)中央的凸起部分)兩側(cè)奇怪的“角”,其實(shí)是輔助進(jìn)氣艙蓋。有人曾猜測(cè)它們是加裝的空氣數(shù)據(jù)傳感器,甚至是雷達(dá)反射器,但事實(shí)并非如此。

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B-21進(jìn)氣口并不突出。

B-21的保形進(jìn)氣口是該機(jī)(已知)最獨(dú)特的設(shè)計(jì)之一,如何在設(shè)計(jì)過(guò)程中保證其功能是一個(gè)重大難題。具有雷達(dá)隱形功能的進(jìn)氣道是隱形飛機(jī)最關(guān)鍵的部分之一,而分離附面層空氣,并通過(guò)用于隱藏高反射率的發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的S形進(jìn)氣道獲得足夠的空氣量是這種設(shè)計(jì)的的主要難題。此外,高速飛行和增大迎角時(shí)遇到的進(jìn)氣情況,與巡航飛行時(shí)的情況可能截然不同。

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B-2進(jìn)氣口上唇有鋸齒狀結(jié)構(gòu),機(jī)身與進(jìn)氣口之間有分流隔板,用于分離吸入進(jìn)氣道的外界空氣和附面層空氣。

與B-21相比,B-2的進(jìn)氣口下部邊緣有鋸齒狀的分流隔板。B-2同樣通過(guò)S形進(jìn)氣道為深埋在機(jī)翼內(nèi)部的發(fā)動(dòng)機(jī)提供空氣。

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地面滑行的B-2隱形轟炸機(jī),可以看到打開(kāi)的輔助進(jìn)氣口。

為了讓B-2在起飛和著陸過(guò)程中獲得足夠的空氣量,是通過(guò)在進(jìn)氣道上方設(shè)置“蝴蝶”形輔助進(jìn)氣口來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

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打開(kāi)狀態(tài)的輔助進(jìn)氣口。

B-2采用了四個(gè)輔助進(jìn)氣口,每側(cè)各有兩個(gè),打開(kāi)之后更多的空氣可以通過(guò)這里進(jìn)入S形進(jìn)氣道。

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起飛的B-21原型機(jī),可以看到中央機(jī)身兩側(cè)的尖刺狀艙門(mén),這表明它表面的曲度較小。

B-21通過(guò)相對(duì)加大的三角形艙門(mén)完成了同樣的任務(wù),這些三角形艙門(mén)位于進(jìn)氣口后方,這個(gè)位置與B-2的輔助進(jìn)氣口類似。

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B-21的三角形輔助進(jìn)氣口艙門(mén)向中央機(jī)身打開(kāi),然后垂直固定。

輔助進(jìn)氣口打開(kāi)之后,可以為B-21神秘(型號(hào)和數(shù)量)的發(fā)動(dòng)機(jī)提供更多的空氣。

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地面滑行的B-21原型機(jī)。

打開(kāi)狀態(tài)的輔助進(jìn)氣口艙門(mén)讓這架飛機(jī)在地面滑行和起降時(shí),呈現(xiàn)出獨(dú)特的“尖角”特征,或者可以說(shuō)具有惡魔般的外觀。

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爬升階段的B-21原型機(jī)。

B-21的外形比我們想象的更加引人注目,傾斜的側(cè)窗賦予其“憤怒的表情”。從這個(gè)角度可以看出,它的外形尺寸比B-2“幽靈”更小,其巨大的鴨嘴狀機(jī)身前緣非常明顯,這是一個(gè)不易察覺(jué)的主要特征。除了具有優(yōu)點(diǎn)之外,還限制了機(jī)組的下方視野。

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上世紀(jì)80年代初,在51區(qū)進(jìn)行試飛的“沉默藍(lán)”技術(shù)驗(yàn)證機(jī)。

可能是考慮到它的飛行高度比其他大多數(shù)飛機(jī)要更高,并且地面防空火力可能是它躲避的最重要威脅,因此這樣的設(shè)計(jì)是完全可以接受的。這也是一個(gè)具有悠久歷史的隱形飛機(jī)設(shè)計(jì),其歷史可以追溯到上世紀(jì)80年代諾斯羅普“沉默藍(lán)(Tacit Blue)”技術(shù)原型機(jī)。

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B-21原型機(jī)的機(jī)腹。

我們還看到B-21發(fā)動(dòng)機(jī)短艙與中央機(jī)身之間的位置,處于機(jī)尾邊緣有黑色區(qū)域。目前尚不清楚為什么該區(qū)域是這個(gè)顏色,推測(cè)可能與尾噴口就在附近有關(guān)。

總之,B-21外形非常光滑,從側(cè)面看,進(jìn)氣口和發(fā)動(dòng)機(jī)艙遠(yuǎn)沒(méi)有B-2那么突出。

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B-21機(jī)腹。

B-21機(jī)腹也許是在首飛中看到的最有趣的部分,我們可以清楚地看到它的主彈艙。B-21的彈艙比B-2的要小得多,有效載荷可能不到B-2的一般。B-21可能會(huì)攜帶一枚,而非兩枚大型鉆地彈(MOP)。對(duì)于MOP而言,B-21的彈艙可能太小,會(huì)用一種新型、外形更小的鉆地彈取代,但目前這個(gè)可能性似乎不大。

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B-21原型機(jī)的機(jī)腹特寫(xiě)。

與B-2相比,B-21的彈艙可能會(huì)更加“智能”,更容易針對(duì)不同的武器配置進(jìn)行重新設(shè)定。利用B-21的開(kāi)放架構(gòu)系統(tǒng),更輕松地集成新型武器、誘餌和空射無(wú)人機(jī)。

還有一個(gè)主要問(wèn)題就是B-21是否也有較小的副彈艙?筆者認(rèn)為這可以(至少應(yīng)該)存在,可以充分利用內(nèi)部空間,掛載更多的新型武器。其中就包括用于自衛(wèi)的先進(jìn)空空導(dǎo)彈,以及用于進(jìn)入高度設(shè)防地區(qū)的替身攻擊武器(SiAW,Stand-In Attack Weapon)。

為這些武器占用主彈艙內(nèi)的大型旋轉(zhuǎn)掛架上的空間似乎有些不妥,因此設(shè)計(jì)更小、更淺的副彈艙來(lái)容納它們將是更理想的??雌饋?lái)的情況可能就是這樣,在主彈艙旁邊有明顯的艙口,尚不清楚這些艙口是用來(lái)維護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī),還是用于攜帶武器彈藥。B-2也有類似的艙口設(shè)計(jì),所以很難說(shuō)其真實(shí)用途,但主彈艙旁邊的艙口設(shè)計(jì)確實(shí)很有趣。

在主彈艙兩側(cè)增設(shè)副彈艙的原因可能是因?yàn)?,雖然B-21采用一個(gè)彈艙而非B-2的兩個(gè),但其彈艙門(mén)打開(kāi)方式與B-2相同,這就造成了彈艙兩側(cè)空間的浪費(fèi)。

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地面滑行的B-21原型機(jī)。

最后,我們觀察這架飛機(jī)的后方。隱形飛機(jī)的排氣系統(tǒng)對(duì)于射頻(RF)和紅外(IR)頻譜上的低可探測(cè)能力非常關(guān)鍵。B-21的尾噴口設(shè)計(jì)看起來(lái)與B-2的相同部分非常相似,但它們看起來(lái)外形更加柔和。發(fā)動(dòng)機(jī)埋得很深,并且比B-2的更小。平面熱擴(kuò)散器沒(méi)有V形后緣,這再次提出了B-21是雙發(fā)還是四發(fā)飛機(jī)的問(wèn)題。我們只是不知道,如果它確實(shí)安裝了四臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī),根據(jù)我們看到的情況,發(fā)動(dòng)機(jī)外形會(huì)較小。順便說(shuō)一句,B-2可以在一側(cè)兩臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)工作的情況下飛行,因此,如果B-21是雙發(fā)雙發(fā)飛機(jī),應(yīng)該也具有單發(fā)情況下飛行的能力。

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B-21原型機(jī)線條非常簡(jiǎn)潔。

B-21機(jī)身后緣線條非常簡(jiǎn)單,沒(méi)有B-2那樣的多個(gè)轉(zhuǎn)折。B-2并沒(méi)有低空滲透的要求,因此采用了復(fù)雜的線條。

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B-21原型機(jī)。

然后是機(jī)身顏色,并沒(méi)有發(fā)生改變,仍然是淺灰色,這表明該機(jī)適合在白天和夜間飛行。這可能會(huì)發(fā)生改變,但灰色涂裝是有依據(jù)的,并且我們認(rèn)為在正式裝備時(shí),還是會(huì)采用淺灰色涂裝。

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試飛中的B-21原型機(jī)。

就外形尺寸而言,我們估計(jì)B-21翼展41~47米,而B(niǎo)-2翼展為52.4米。B-21的機(jī)身長(zhǎng)度可能更短。從正面看,除中央機(jī)身之外,B-21并沒(méi)有明顯突出部分,這顯得它的外形比實(shí)際要小。

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諾斯羅普·格魯曼公司的電子掃描多功能可重構(gòu)集成傳感器(EMRIS)是可擴(kuò)展、寬帶、多模式陣列設(shè)計(jì),可以在許多不同的安裝模式下提供主要優(yōu)勢(shì),這些優(yōu)勢(shì)相加遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其功能綜合。這些放置在B-21機(jī)身四周的設(shè)備可以提供傳感器、網(wǎng)絡(luò)通信和電子戰(zhàn)功能。

最后,我們得到了B-21原型機(jī)各個(gè)角度的照片。從我們上次對(duì)這架飛機(jī)的觀察和分析來(lái)看,并沒(méi)有太多的內(nèi)容。B-21并沒(méi)有B-2上的大型雙雷達(dá)陣列,但隨著有源相控陣(AESA)技術(shù)的進(jìn)步,可能需要使用半成熟的現(xiàn)有系統(tǒng),從而讓B-21不再需要依靠如此大的電線陣列。

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B-21原型機(jī)。

另一方面,共形承重天線結(jié)構(gòu)(CLAS)可以將大型天線陣列隱藏在B-21結(jié)構(gòu)中。較小的通用AESA可能放置在機(jī)身周圍,用于發(fā)揮傳感器、通信和電子戰(zhàn)功能。

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拍攝B-21試飛的民眾。

值得注意的是,B-21是圍繞一系列系統(tǒng)創(chuàng)建的,其中一些功能由其他飛機(jī)處理,并通過(guò)安全網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給B-21。這很可能(并且可能是確實(shí))包括攜帶雷達(dá)的隱形無(wú)人機(jī),例如RQ-180。換句話說(shuō),它甚至可能將B-2上的一些功能轉(zhuǎn)移到其他平臺(tái)上。

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B-21原型機(jī)。

這就是我們對(duì)航空歷史性的一天里,所看到的情況的初步分析。我們見(jiàn)證了美國(guó)空軍相關(guān)人員,以及諾斯羅普·格魯曼公司B-21“突襲者”計(jì)劃所取得的巨大成就?,F(xiàn)在,這架飛機(jī)已經(jīng)交付愛(ài)德華茲空軍基地的測(cè)試人員手中,該基地經(jīng)過(guò)專門(mén)升級(jí)以保障該計(jì)劃的順利進(jìn)行。

在不久的將來(lái),我們應(yīng)該慢慢了解更多讓美國(guó)空軍自豪和喜悅的細(xì)節(jié)。


B-21“突襲者”隱形轟炸機(jī)首次試飛 美國(guó)專家分析關(guān)鍵的技術(shù)細(xì)節(jié)的評(píng)論 (共 條)

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