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美空军B-2轰炸机服役15年 将进行重大改进

(2010-02-25 14:55:28) 下一个


B-2的诞生的基础

自有军事航空史以来,不让雷达发现战机一直是世界各国的一个梦想。这个梦想直到美空军B-2轰炸机的服役才成为现实。实际上,在制造出B-2轰炸机之前,美国就一直致力研究降低战机在雷达上的反射信号。其中一个尝试就是1974年哈维(Harvey)计划。该计划由美国国防高级计划研究局(DARPA)主持,要求研究一个飞机制造概念,即使用隐形技术提升飞机的隐身能力。诺思罗普和麦道公司获得一份合同开展这方面的研究。

洛克希德公司也获得了有关哈维计划的信息,自行出资参与了最初研究。幸运女神降临在诺思罗普和洛克希德公司上,这两家公司获得国防高级计划研究局授权,制造一种名为实验、隐身、战斗平台(XST)的隐形展示飞机。麦道公司则退出了隐形战机的业务。在XST计划下,这两家公司并没有制造出真正的样机,而是制造出能够规避雷达波的试验模型,试验工作在新墨西哥的霍洛曼公司基地展开。

美国研究隐形技术的另一个尝试是改装BQM-34“火蜂”靶机,在该机的机身上安装一种雷达吸波材料层,在发动机的进气口还安装了金属丝网隐藏压缩机的叶片,防止被雷达的发现。美空军SR-71A侦察机带有部分隐形特征,但主要依靠高速和高空飞行来躲避苏联防空系统。

经过多年的发展隐形技术才得以完善的部分原因是因为世界各国还未完全了解雷达的特征。1966年,美国计算机科学家Denys Overholser将物理学家Pyou Ufimtsev关于雷达技术的论文进行诠释,并据此设计出了一套称“ECHO 1”的计算机程序。这套程序为改进飞机外形减少对雷达的反射提供了解决办法。

“海弗蓝”计划的实施

Overholser的工作成为“海弗蓝”计划的基础,“海弗蓝”计划随后成为了洛克希德公司F-117A隐形战斗机的前身。国防高级计划研究局于1976年3月选择洛克希德公司制造一架能够飞行的样机,该公司随后建造了2架“海弗蓝”原型机。诺思罗普公司也参与了最初的研究,但是在与洛克希德竞争中失利。诺思罗普虽然失利,国防高级计划研究局还是要求该公司继续开展隐形技术方面的研究,并在1976年12月要求其为“攻击突防战机”计划进行隐形设计方面的研究。这项研究并不只是研究飞机,而是对包括智能武器和纵深突防攻击平台在内的成套武器进行研究。此外,攻击突防战机将使用最先进的传感器和电子设备,能够干扰苏联的情报、监视、目标搜索和侦察系统。国防高级计划研究局要求诺思罗普公司设计的飞机不仅是突破敌空域,而且能在敌空域中活动。因此该机除了前部和后部外,其侧面也应具有较小的雷达截面积。诺思罗普公司从1977年开始设计工作,并在年底提出了战场侦察实验飞机概念。1978年1月,该公司获得了一份称为“默许蓝”的研究计划合同。

诺思罗普的设计出的飞机是世界上最为怪异的飞机,“大鲸鱼”和“飞行浴缸”是该原型机所得到的绰号,有人认为这是世界上制造的最为丑陋的飞机。该机飞行134个架次后,整个“默许蓝”计划被取消,取而代之的是在波音707机身上安装试验战场侦察设备计划,即后来的E-8C“联合星”计划。“默许蓝”原型机在1996年对外公开,现在陈列在俄亥俄州的怀特帕特森空军基地。

“默许蓝”计划为B-2A的研制奠定了基础。1979年4月,国防高级计划研究局要求诺思罗普公司将“默许蓝”原型机改装成为轰炸机。其实就在“默许蓝”计划启动的前一年,时任卡特政府的国防部长威廉.佩里对隐形技术非常感兴趣。佩里及其同僚认为苏联强大的防空力量会使美空军的轰炸机部队不能发挥效用,而在轰炸机上的应用隐形技术将会削弱苏联的防空优势,而不必出动大量的电子战飞机和压制防空飞机来为轰炸机护航。

B-2A的诞生还源于1977年发生的一个事件。6月30日,卡特总统取消了罗克威尔公司的B-1A先进有人战略轰炸机计划,并下令不再生产B-1A轰炸机。但是,美空军还可以继续实验该型机,后来,在里根政府任期内,B-1的研究计划得以复苏,并以B-1B型机得以生产。据称,当时的卡特政府不信任执行核攻击任务的重型轰炸机,而是热衷于空射巡航导弹的研究,因为这种武器既能完成攻击任务且不为战机的机组人员带来任何风险。卡特政府并没有立即放弃轰炸机研究计划,只是下令将原用于B-1轰炸机的资金用于升级B-52G/H轰炸机,使其能搭载空射巡航导弹。B-52H将与通用动力公司制造的搭载核弹头的FB-111A中程轰炸机、以及潜射弹道导弹和陆基洲际弹道导弹构成美国的核打击力量。但是这个战略的空中作战力量部分也存在一定的问题,即使在当时,B-52也不是算一种新机型,而FB-111A轰炸机航程不够并且载荷较小。

当时,美空军也开展了大量的研究,寻找一种能够替代B-52的机型,这些研究包括多用途轰炸机(MRB)、战略武器发射平台(SWI)、近期突防飞机(NPT)、远程作战飞机(LRCA)和巡航导弹载机(CMCA)。但是,这些战机即使在远离防空区的地方也能清晰地显示在苏联的雷达屏幕上。最后,这些概念都被发弃。

但是卡特总统手中握有秘密的武器,尽管卡特因为决定取消B-1A计划而遭受众多批评,并受到共和党指责在国防建设上软弱无力,但是他掌握着不能对外公开的众多信息。卡特从取消B-1A计划中所节约的一部分资金用于研究一项新的计划称为“先进战略突防飞机”(ASPA),根据该计划,美国要制造出一种隐形远程攻击战机,最初定为生产132架。卡特因为其国防政策等方面的原因而下台,强硬的里根政府上台。里根总统毫不犹豫地下令实施“先进技术轰炸机”(ATB)研究计划,将“先进战略突防飞机”从不确定性很强的研究变成坚定飞机研究计划。

洛克希德公司与诺思罗普都参与先进技术轰炸机的投标,并且两个公司都提出不同设计,前者是对F-117A的按比例放大型设计,并命名为“老假腿人”,而诺思罗普则坚持飞翼设计。国防高级计划研究局比较了两个公司的设计,洛克希德公司设计的轰炸机是类似B-1那样的低空突防型战机,充分利用其低空飞行和隐身特征。而诺思罗普公司则利用高空和低雷达横截面特征而躲避雷达探测,其外形与现在B-2相似。国防高级计划研究局将两公司的设计概念报告了国防部,美国防部对高空突防概念较为感兴趣。就作战能力来说,美空军希望新研究的轰炸机能够执行核攻击、常规攻击和反舰、海上巡航和海上布雷等任务。这种轰炸机应能在没有支援力量下突防执行这些任务,并且自动发现固定和机动目标。这种理念是针对苏联的核力量发展现况提出来的。因为当时苏联尽最大努力隐藏其核力量,并将许多核武器改装成为机动平台,例如SS-25洲际弹道导弹就是安装在轮式运输-竖起-发射平台上的,而SS-24而安装在特殊列车上。

美空军对新型轰炸机的研究还提出一些新要求,即除了能采用高-高-高飞行任务剖面,即高空飞行至目标上空,高空投下武器,高空返回外,还应保留低空突防能力,以防止苏联已经开发准确侦察该型轰炸机的技术。该型机除了投放核弹外还应能够投放常规炸弹以执行常规任务。

在其擅长飞翼设计的基础上,诺思罗普公司提出了内埋发动机飞翼式设计,因此该型机从前面和侧面来看显得非常薄,但是没有完全保留极薄的特征,毕竟它要携带武器,需要相对较厚的机身。美国防部最初要求该机不进行空中加油航程为6000英里,载荷1万磅,机组人员为2名。但是美空军战略司令部认为1万磅的载荷有点小。为此,诺思罗普将一个弹药库更改为两个,能携带2万磅。风洞试验效果也很好。该机采用了通用电气公司的F110发动机,以执行高空作战。

B-2轰炸机最终制造被列为绝密

正式合同于1980年12月1日授予,合同的绝密代号改为Senior CJ。该代号是为了纪念死于癌症的主管隐身飞机的美国空军副部长CJ·凯利。从这一开始,合同的实施工作就开始进入保密状态。由于先进技术轰炸机计划披上秘密的外衣,其成本大幅增加。据称,诺思罗普采取非常的手段以确保该计划仍保持在高度机密状态。

诺斯罗普公司购买了洛杉矶郊区的毕柯莱佛拉(Pico Rivera)地区福特公司一座闲置的厂房,并在其四周安装了铁丝网和高技术系统,并对所有员工的背景做了调查。公司所使用的每一张纸都要经过安全检查,因此员工不可能将任何信息传递给其它人。诺思罗普在公司内部、主要子承包商和政府之间都建立了保密计算机网络,每台计算机都装有特制的罩套以防止未经批准的人员看到计算机上的信息。关键岗位上的员工必需经过测慌器的测试以防止间谍与吸毒者混入。对高级管理人员要求更严,只有极少数人知道计划的全部细节。诺斯罗普公司的一位副总裁,在被批准介入B-2计划之前,有关方面迫使他的加拿大籍夫人改变国籍变成美国公民。为了对毕柯菜佛拉进行更好的保密工作,在别的地区还设立了假公司,用以接受从转包商运来的部件,并在深夜用无标记的卡车转运到毕柯莱佛拉。空军官员一律要换穿便服才能访问毕柯莱佛拉。而在国会中只有8名议员知道此事。

在安全保密之后就是辛勤的工作和高端技术,诺思罗普研究出一系列先进的计算机模型设计工具,以确保隐形轰炸机的设计顺利进行,如计算机辅助设计系统。飞机制造的每个部件都记录在公司的计算机综合制造系统数据库中,确保工程人员在组装部件之前可以在计算机屏幕上看到部件是如何组装。新型轰炸机上使用了大量的碳纤维材料,这种碳纤维材料既能吸收雷达信号,也较金属容易加工。

在项目实施初期,诺思罗普公司的电气工程师Fred Oshira发明一种名为“资源分发技术”系统,可以通过计算机展示飞机表面的雷达横截面积。此外,这种电子信息还可以加密传送到其它先进技术轰炸机的子承包商。可以说先进技术轰炸机计划不仅推动了材料科学和制造技术的进步,而且推进了空气动力学和航天防防御电子方面知识的进步。

诺思罗普公司获得先进技术轰炸机研究合同7年后的1988年11月22日,该公司的辛勤努力终于结出硕果,在公司位于加利福尼亚州Palmdale42号工厂,第1架战机(AV-1/82-1066)“美国精神号”拖出机库,展示在外界面前。就在诺思罗普建造飞机之时,美国防部开始考虑这些轰炸机的部署基地问题。1987年1月5日,美国众议员斯克尔顿建议以密苏里州的怀特曼为该机的基地,装备509轰炸机联队。位于美国中部平原地区的密苏里是该机理想的部署地点,并且B-2A也是509联队自60年代以来所装备的第一种轰炸机。第一个装备B-2A的单位为393轰炸机中队,随后是325中队。第325中队在2005年9月重命名为13中队。每个中队装备8架轰炸机。

就在509准备接受B-2A新型轰炸机时,对B-2轰炸机的试验工作一直处于进行中,该机在1989年1月10日进行地面滑行试验,最高时速达到每小时103英里。6天后,该机被批准开始第一次飞行试验,由诺思罗普和美空军的试飞员试飞。1989年11月,该机已经飞行了6个架次。

根据计划,6架B-2被指定用于研究发展的试验试飞,共进行3600小时的试飞。除第二架试验机外,剩余5架在完成试飞计划后将被改装成标准型进入服役。另外还制造了两架用于静力试验的机体。首架原型机主要进行气动及适航试飞;第二架原型机主要进行载荷试飞及扩大包线试飞;第三、第四架原型机装有全套电子设备,主要进行电子设备、隐身及武器试飞;第五、第六架主要进行武器和实际服役试飞。在历时整整5年之后,1993年12月17日美国空军终于接收了第一架作战型的B-2A型飞机。

就在该机进行试验之时有关该机巨大成本问题引发政治上的争议,这导致国防部长里查德切尼宣布将最初采购的132架轰炸机削减至76架,1991年1月,美空军估计为76架B-2A轰炸机的成本为6480亿美元(按1991年美元价值)。1992年1月,美空军再次决定将B-2A的生产降低至20架,再加上1架试验飞机(不能再升级为作战水平),其全部成本降低至更适度的范围内。但数量仍然巨大,按1992年美元价值,总成本为453亿美元。就在此时,苏联瓦解,美空军将B-2A执行任务的重心放在常规任务上。

交付工作

第一架作战型B-2轰炸机于1993年12月17日抵达第509轰炸机联队,该机机号为AV-8/88-0329“密苏里精神号”。第2架于1994年8月17日抵达,机号为AV-9/88-0330“加利福尼亚精神号”,第3架AV-7/88-0328“德克萨斯精神号”于16天后交付。第4架AV-11/88-0332“华盛顿精神号”于10月底交付,第5架AV-10/88-0331“南卡罗莱纳精神号”在1994年底交付。

空军开始对B-2轰炸机开展训练工作,并加速试验其作战能力。1995年1月12日,第509轰炸机联队在30分钟内升空3架B-2轰炸机。这3架轰炸机在完成了空中加油任务,并且投放了炸弹,并且打破了B-2A在一天同完成6个架次任务的记录。11天后,B-2A参加了在内华达州内利斯空军基地举行的“红旗”演习直至2月15日。随后,509联队接受了AV-12/89-0127“堪萨斯州精神号”并于1995年11月14日接收了AV-14/89-0129“乔治亚州精神号”。

1995年6月11日,1架B-2轰炸机从华盛顿直飞至巴黎参加在那里举行的航展。B-2A轰炸机飞经航展上空,并在巴黎停留了一小时。在地面停留期间,发动机仍正常运转,只是更换了机组成员,随后该机返回怀特曼空军基地,前后任务时间为25小时。89-0127号“堪萨斯精神号”轰炸机也执行了类似的直飞任务,在9月,该机直飞至夏威夷,参加盟军举行的对日本作战胜利庆祝活动。这是B-2A首次飞经太平洋的任务。

1996年接受的第1架B-2A是AV-16/90-041“夏威夷精神号”它于1月10日才抵达怀特曼空军基地,14天后交付的是AV-15/90-0040“阿拉斯加精神号”。1996年初,2架B-2A轰炸机编队飞至安德森空军基地,其中一架继续向西飞至新加坡参加亚洲航空展,而另一架以安德森空军基地为起降基地开展训练任务。

1996年3月,88-0332“华盛顿精神号”飞往智利的圣地亚哥参加“FIDAF”96活动,此次飞行是B-2A飞行时间最长的任务之一。1996年于5月15日美空军共接受了第11架B-2A,AV-18/93-1085“奥克拉荷马精神号”,随后AV-17/92-0700于7月3日交付,1996年美空军接受的最后1架为AV-19/93-1086“小鹰精神号”。

在1996年,第509联队开始接受一些重要的常规打击武器,在7月8-12日,该联队接受了GBU-36/37全球定位系统辅助制造炸弹。9月17日,该联队执行了一次投放惯性炸弹的任务,3架B-2轰炸机在内利斯空军基地的试验靶场上投放的弹药距目标仅为4米。

1架B-2A在一次飞行任务中在4万英尺的空中针对16个不同的目标投放了16枚GBU-37弹药,并摧毁了16个目标。此次任务为B-2A创下单机同时投放精确制导弹药数量最多的记录。

1997年交付的轰炸机包括于7月8日交付的AV-5/82-1070“俄亥俄精神号”,8月5日交付的AV-3/82-1068“纽约精神号”,10月10日交付的AV-21/93-1088“路易斯安娜精神号”。最后1架B-2A于1997年12月4日交付为AV-4/82-1069“印第安那精神号”。1997年5月,B-2A从怀特曼飞行了29.9小时至英国米登霍尔空军基地,此次飞行任务时长超过了到智利的那次任务。在此次任务中,机组人员还在美国本土训练了飞行轰炸航路。随后,1架B-2又执行了一次时长37.5小时的任务,从怀特曼直飞至关岛关投放了一枚GBU-37炸弹后返回本土。

最后交付给509联队的包括一些最初研制的轰炸机AV-2/82-1067“亚利桑那精神号”,于1997年12月4日交付,AV-6/82-1071“密西西比精神号”,于5月23日交付,AV-1/82-1066“美国精神号”是第一架研制出来但是最后一架交付的轰炸机。

飞机设计特征

B-2A轰炸机机身长21.03米,高5.18米,翼展52.43米,最大载弹量22680公斤。B-2A隐身性能出众,其雷达反射截面不到0.1平方米。隐身性能首先来自它的外型。B-2A机体扁平,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“爬行”,不会被反射回去。密封式玻璃舱呈一个斜面,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,造成反射。B-2A采用翼身融合的无尾飞翼,机翼前缘为直线,机翼后掠33度,飞机头部到翼尖成锐角,机翼后缘成双“W”形,像锯齿。整个B-2轰炸机的外形像一只巨大的黑蝙蝠。巨大的锯齿状后缘由10条直的边缘组成,从而可使从上、下方射入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,有不规则蜂巢式空穴,可以吸收雷达波,使来自后方的探测雷达波无法反射回去。

B-2A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。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,其它部分均由碳纤维和石墨等复合材料构成,不易反射雷达波。这些复合材料部件不是靠铆钉拼合,而是经高压压铸而成。此外,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。

为了隐身需要,B-2的发动机进气口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。发动机喷嘴则深置于机翼之内,也呈蜂巢状,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。

B-2A飞机的发动机进气口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。发动机喷嘴则深置于机翼之内,也呈蜂巢状,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。此外还将氯氟硫酸喷混在发动机排出的尾气中,以消除发动机的目视尾迹,最终达到隐身目的。

机上装有4台美国通用电气公司出产的F118-GE-110型无加力式涡扇发动机。单台最大推力7854公斤,使B-2飞机进行超音速飞行,并保证152635公斤的最大起飞重量。飞机在空中不加油的情况下,作战航程可达1.2万千米,空中加油一次则可达1.8万千米。每次执行任务的空中飞行时间一般不少于10小时。

B-2A飞机上有许多先进的机载电子系统,如侦测、导航、瞄准、电子对抗等系统,B-2A机载雷达为AN/APQ-181型相控阵雷达,由休斯公司制造。具有频谱较较窄,信号不易被截获的优点,这种相控阵雷达内有2个雷达天线阵列,不需外加旋转或摇摆式天线,只通过信号阵位的改变和组合,就可对不同角度和不同方位进行扫瞄。它的工作频率在12-18GHZ,旁波瓣小,抗电子干扰能力强。工作模式共有21种,最突出的是合成孔径雷达工作模式和反合成孔径雷达模式。前者主要用于扫瞄陆地地貌,可清晰地获取161公里距离内地表的扫瞄图像,供轰炸地面目标时使用;后者则主要用于识别和捕捉海上目标,最远有效距离可达128千米。B-2A轰炸机可以使用地形匹配和地形规避技术,能贴地低空突入敌方空域去遂行轰炸任务。该雷达两套天线安装在两个雷达罩内,位于机翼前缘下方,分别距离机身中心线2.7米。两套天线并不同时工作,当一套发生故障时,另一套自动启动接替工作。一套天线由65个高精度加工平板组成,本身的雷达横截面积很小。

B-2A上还配有先进的NSS导航系统。该系统包括两种导航设备,一种是惯性导航单元,一种是NAS-27型天文导航单元,分别为B-2A提供先进的自动导航和传统的星座对位导航方式,互为补充。机上的目标瞄准系统采用的是全球定位辅助瞄准系统,可将选定的目标放大四倍,方便机组人员观察瞄准。从而提高炸弹的命中精度,炸弹击中目标的误差通常小于6米。B-2A还带有型号为APQ-50型的电子对抗系统。该系统既可为飞机提供雷达预警,又能迅速侦察敌方雷达所处的方位坐标。飞机上的ZSR-62型主动式电子对抗系统能够快速、主动地对敌进行干扰和压制。飞机上还有一些其它电子系统,TCN-250塔康系统,VIR-130A自动着陆系统,AN/APR-50雷达告警接收机以及ZSR-63防御辅助设备等。另外还有通信管理系统和驾驶舱内的各种显示系统,它们能够将所有传感器获取的信息及图像汇合并显示出来,供机组人员判断处理情况、与地面相关部门联络时使用。两名机组成员的座位前面,各设有4个15.2厘米大小的全彩色多功能显示屏,使情况显示一目了然。

型号演变

B-2飞机从研制至装备部队经历三种型号。在最初交付时,6架为测试飞机,10架为“布洛克-10”飞机,3架为“布洛克-20”飞机,2架为“布洛克-30”飞机。2000年6月,所有“布洛克10、20”型B-2轰炸机都升级成为“布洛克-30”飞机。

“布洛克-10型”从1993年12月开始首次交付,一直持续至1996年4月,这型B-2飞机只能携带16枚B83型核弹或16枚MK84型常规炸弹,在中空和高空对软式目标进行打击。

“布洛克-20”是1996年4月至12月间制造,能载16枚B61型核弹,也可携带36枚CBU-87B集束炸弹及16枚MK84全球定位系统制导的炸弹。这型飞机具有地形跟踪和地形回避能力,可执行低空轰炸任务。

第1架“布洛克-30”飞机于1997年8月7日至1999年5月间交付。相对前两种型号,这型飞机的地形回避能力和地形跟踪能力比前两种型号的飞机要高,并且能投放联合直接攻击弹药和AGM-154联合防区外导弹。布洛克30型的任务计划系统同样更加先进。飞机的武器管理由通用武器界面系统提供。后者为一种数字软件包,可使飞机携带一批智能弹药。这意味着B-2在一次任务中可以攻击四种不同的目标。所有改装布洛克-30在1995年开始进行,并在2000年结束。

武器系统

B-2轰炸机两个武器舱都安装了炸弹架和旋转导弹发射架,即可以带核武器也可带常规武器。B-2轰炸机携带的核武器主要是B61惯性核炸弹。B61核弹有硬质外壳,特地用来打击加固目标,其爆炸当量是可变的,约在10至340千吨TNT能量之间。B-2轰炸机还能携带威力最大的核武器即B83惯性下落核武器。B83核弹的爆炸当量约120万吨TNT当量。B-2轰炸机主要在低空超音速飞行时施放B83核弹,这种核弹在空中爆炸时杀伤力最大。尽管这两种核弹都能攻击加固目标,但是它们主要打击的目标不一样,B61主要用于打击加固目标,而B83更适合打击大型、分散目标,如坦克编队。B-2A一次任务可以携带16枚核武器。

B-2A可以携带的另一种核武器是AGM-129先进巡航导弹,这种导弹装备有W80弹头,用于规避敌防空系统并打击敌加固目标。该导弹爆炸当量可变,约在5至150千吨TNT能量之间。一般来说,B-2A执行核打击任务时携带4枚B83、16枚B61或3枚AGM-129导弹。

由于B-2飞行速度相对缓慢,其能否作为第一次攻击武器存在一定的争论,它可以用于进行第二次打击,或实施报复性攻击。出于这个原因,B-2A能在相对简易的机场上起降,并能使用任何适合波音727客机起降的跑道。

B-2A轰炸机是单一合成作战计划的重要部分,该计划事关美国如何开展核作战行动。但是,自冷战后B-2的常规作战能力发挥了较为显著的作用。B-2轰炸机携带的常规武器中效力最佳为联合直接攻击弹药,该弹药在打击加固目标时作战能力无与伦比,可以打击指挥和控制中心到弹药库等目标。B-2A可以携带16枚该型弹药。一般来说,联合直接攻击弹药只是一种制导组件,可以安装到大多数常规炸弹中。B-2轰炸机最适合携带由2000磅MK84通用非制导炸弹改装而成GBU-31弹药,或由4700磅BLU-113钻地炸弹改装而成的GBU-37/B弹药。

为了让读者直观了解B-2轰炸机携带联合直接攻击弹药的打击能力,作者举例称6架B-2就可以执行1986年针对利比亚所发动的“黄金峡谷”行动。在该行动中,美空军共出动了28架KC-10和KC-135加油机、5架EF-111“大鸦”电子干扰机、24架F-111攻击机、14架A-6E攻击机、12架A-7E和F/A-18提供电子干扰支持,2架F-14和4架E-2C指挥控制飞机。此外,B-2A能从本土执行任务,而不需使用欧洲基地,因此也不会因此引发政治争议。

对于大面积目标,B-2可能使用GBU-87综合效用弹药,每枚弹药含202颗BLU-97/B子炸弹,能打击面积为60万平方英尺的区域。这些子炸弹能够摧毁轻型装甲和物资。打击面积更大的弹药为CBU-89“盖特”地雷,内含72颗BLU-91/B反坦克雷和22颗BLU-92/B反单兵雷。毁伤面积可达50万平方英尺。

B-2A轰炸机携带最先进的区域打击弹药为CBU-97传感器引信武器,内含10枚BLU-108/B子弹药,其中每枚子弹药包含4枚反装甲弹药。这些弹药能够探测红外目标并向它们发射空心装药。CBU-97的打击的区域面积为65万平方英尺。

B-2轰炸机最重要的一种常规弹药为雷声公司的联合防区外弹药,可以从距离目标40公里处发射。该弹药采用全球定位系统和惯性导弹系统制导,终端制导使用红外线导引头。联合防区外弹药是一种多用途弹药,能够根据任务的需要安装在大量子弹药上。包括BLU-97子炸弹用于打击软件目标,或BLU-108子炸弹用于打击加固设施。

发展趋势

随着世界的改变,B-2作战任务也随之而变,目前,诺斯罗普·格鲁曼公司开始对B-2进行了一系列改进以满足美空军新的作战需求。这些改进包括:优化飞机的通信与雷达系统、炸弹架以及应用新的、更有效的隐身涂层,为美军将领在战时决策的制定和执行计划的控制上提供更大的机动性。

通信系统。美空军将使用下一代极高频卫星通信系统代替B-2的双向通信设备。B-2新的通信系统可用于在核环境下链接国家指挥机构,能够显著提高飞机与飞机之间的带宽和数据传接处理能力。B-2的新系统更有利于飞机在执行任务中接收最新的目标信息。2003年6月,美国空军计划按照B-2超地平线通信计划,在B-2轰炸机上增装Link-16 数据链。Link-16数据链以高速率安全地传输数据信息并具有抗堵塞能力。Link-16可在指挥控制飞机、作战飞机、导弹等武器系统平台之间以及在各作战单元之间传输各种战术数据信息,实现战场资源共享。Link-16数据链最大的优点是,如果链路中的一个参与者被摧毁或失效,整个数据传输系统不会因此崩溃。应用Link-16数据链数据,将令B-2驾驶员实时获知飞机所处位置。同时还具有和哈里斯公司生产的通信卫星PRC-117无线电台的接口能力,支持“鹰视”系统软件的接口能力,接收战术数据链J(6016B)和3011 App. A 协议能力和接收全球定位系统的位置与时间信息等能力。

雷达系统。由于电视和电影工业将在2007年左右开始使用新的一些无线通信频带,将可能与B-2的机载雷达目前所使用的频带发生冲突。届时B-2轰炸机的雷达可能会对上述频带的传媒广播通信卫星造成严重损害。空军计划改造雷声公司的APQ-181雷达,使它不与商用卫星发生冲突。空军目前完成的一项研究倾向于对APQ-181雷达进行混合升级,包括采用主动电子扫描阵列天线。到2006年,有6架B-2轰炸机安装主动电子扫描阵列雷达系统,2010年之前,所有B-2都将安装该系统。

炸弹架。随着空军对高精度武器兴趣的增长,诺斯罗普公司升级了B-2飞机上的炸弹架,使其可装载80枚227公斤的联合直接攻击弹药。此外,B-2还计划加装2270千克的钻地炸弹和小型灵巧炸弹(即“小直径弹药”,SDB)。诺斯罗普·格鲁曼公司2004年开始在首批4架B-2轰炸机的安装新型炸弹架。B-2轰炸机采用现役炸弹架一次出航可投放16枚908千克JDAM制导炸弹,换装新型炸弹架后,一次出航可投放80枚227千克JDAM制导炸弹。美空军计划于2006年前为全部B-2轰炸机换装新型炸弹架。此外,美空军在2005年3月开始为B-2轰炸机加装2270千克GBU-28增程钻地制导炸弹的装机综合工作。另外,B-2将会改装携带联合空对地防区外导弹。这种导弹能够低空自动飞行,打击固定和机动目标,采用抗干扰的全球定位系统和惯性导弹系统制导。

新隐身涂层。诺思罗普公司正在努力增强B-2的性能以躲避敌方雷达的探测。经过几年的研究,该公司已经研制出一种名为先进高频材料(AHFM)的隐身涂料,它是一种基于环氧树脂的、可有效吸收雷达信号的材料,用于替换目前B-2使用的吸波带。这种涂层材料可以像油漆一样喷涂,而不像以往那样要使用工序繁复的吸波带。其涂覆工作可以在普通的维修条件下实施,不需要高度复杂的封闭机库即可完成,而飞机的隐身性能不发生改变。进行打开维修口盖等工作时,以往采用吸波带覆盖这些口盖的缝隙时,效率颇低,耗时费工,新开发的这种喷涂型吸波材料有效地克服了上述缺点,明显减少了维修时间。涂覆工作在加州帕姆代尔的诺思罗普公司安蒂洛普谷制造中心进行,采用机器人喷涂系统。采用机器人喷涂系统不仅可降低工时、节省人力,并使精度可达百万分之一英寸。2004年8月,诺斯罗普·格鲁门公司向怀特曼空军基地交付首架具有新隐身涂层的B-2轰炸机。其他飞机更换新涂层的工作将随着其常规维修程序逐渐展开,每年进行3架B-2的常规维修工作,预计即2011年完成所有B-2飞机的涂层更新。

“联军行动”行动中的B-2轰炸机

科索沃解放军试图将科索沃省及马其顿的阿尔巴尼亚人联合起来形成一个大阿尔巴尼亚国家,其结果导致1998年塞尔维亚派遣军队将阿尔巴尼亚民众驱离了科索沃省,并在科索沃发动民族清洗运动。1998年冬天,在欧洲安全与合作组织一个委员会斡旋下,双方暂时停火,但是到1999年1月,科索沃地区的局势又恶化起来,科索沃解放军与塞尔维亚陆军和特种警察又爆发了冲突。

1999年3月19日,尽管经过北约斡旋,塞尔维亚政府和科索沃解放军在法国兰布莱的和平解决危机的谈判破裂。北约决定对塞尔维亚政府实施一系列空中打击,行动代号为“联军行动”。

联军行动的目标是保证所有军事行动实现可以证实的停火,科索沃境内立即终止暴力和压迫;塞尔维亚军队、警察和准军事部队立即从科索沃撤离;各方同意在科索沃境内部署国际维和部队;各方同意在人道主义机构的帮助下,所有难民无条件和安全返回家园;塞尔维亚在兰布莱协议的基础上根据国际法和联合国宪章确立科索沃政治框架协议。

联军行动开始时,B-2轰炸机具备初始作战能力才2年时间,当时只有9架B-2A具备作战能力。其中,8架受命参加作战行动,另外一架作为作战后备力量。未参加作战行动的B-2轰炸机也没有空闲,因为509联队还要训练新的飞行员,这些轰炸机还要接受作战评估。参加初期作战行动的飞行员是当时509联队最有经验的飞行员。不过此次行动将给B-2飞行员重要的实战锻炼机会,为此几乎所有合格的飞行员都参与了作战行动。由于塞尔维亚部署了世界上最为先进的防空系统,这些系统给联军的飞行员带来极大的危险,因此这些飞行员在作战行动的前一阶段都被要求至少保持飞行高度15000英尺。

1999年3月24日清晨,2架B-2轰炸机分别搭载16枚全球定位系统制导的炸弹从怀特曼基地起飞,直飞至巴尔干岛。在此之前,美军对塞尔维亚的军事目标发射了空射和舰射巡航导弹,这2架B-2轰炸机是第一批飞经目标上空的有人飞机。这2架B-2成双机队形飞行,在到达目标上空之前进行了3次空中加油,有2次在大西洋上空进行,1次是在进入作战空域之前的地中海上空进行。在飞行途中,飞行员还要不断回顾其任务的详情,研究目标图像,检查飞机的状况,了解最新气象情况。其实飞行员在飞行途中所面临的最大挑战是休息问题,为了保持最佳状态,2名飞行员一般会轮流休息。到达战区上空时,B-2有时单独行动,有时也会得到海军陆战队EA-6B电子干扰飞机的支援。当B-2达到瞄准点时,机上合成孔径雷达将会获取目标的图像,然后与事先提供给飞行员的图像相比较,确认轰炸机是在攻击正确的目标。这一过程完毕后,B-2轰炸机将通过全球定位系统辅助瞄准系统核实目标的坐标。这种全球定位系统辅助瞄准系统能帮助飞行员在恶劣的气象条件下再次检查目标和炸弹瞄准点的位置。如果目标位置与事先提供的目标坐标相比有所变化,飞行员将把最新的坐标位置输入到炸弹的制导系统中。当轰炸机接近目标位置时,炸弹舱门将在最后可能的时间里打开,以隐蔽该机的雷达信号。一般来说,在一次投弹通过,B-2投放8枚弹药。有时,B-2会对16个不同的目标投放16颗全球定位系统弹药。

一般来说,从怀特曼空军基地起飞至巴尔干上空需要15小时,其中有5个小时是在作战区域外盘旋。从巴尔干返回怀特曼需要13个小时。一旦完成攻击任务,B-2需要进行2次空中加油。

到4月1日时,B-2轰炸机已经飞行了14个架次,投放了224枚弹药,约占美空军精确制导弹药的1/3以上。精确制导弹药消耗速度如此之快,美国防部不得不再次采购另外5410枚制导部件,以安装在MK84或BLU-109A/B弹药上,使它们成为精确制导弹药。而在4月5日至12日期间,B-2一般出动双机队形执行任务,在这一期间B-2轰炸机又耗费了162枚精确制导弹药。

B-2不仅仅攻击加固且防御严密的目标,还要攻击其它的目标。一次,B-2受令攻击塞尔维亚机场两条跑道的接合部。B-2将大量的弹药直接投放在接合部,炸出较大的弹坑,使机场跑道丧失了功能,阻止了塞尔维亚作战飞机起飞。在攻击塞尔维亚北部的Novi Sad铁路公路综合桥的行动中,1架F-15E首先投放了2枚2510磅重的GBU-15电视制导炸弹,但收效甚微。随后1架F-117A投放2枚2000磅的BLU-109穿透炸弹,也未影响该桥的正常通行。最后1架B-2轰炸机在该桥中部1600平方英尺的区域内投放了6枚全球定位系统制导炸弹,完全炸毁了该桥。B-2攻击的其它目标还包括Kraguevic弹药厂,Crvena Zastava汽车厂,SA-3地空导弹阵地及相应的雷达系统,指挥和控制、通信系统设施。另外B-2还在5月7日使用了3枚全球定位系统炸弹轰炸了中国驻贝尔格莱德的大使馆,致使我3名外交人员身亡。

到5月21日时,509轰炸机联队执行了最后一次支援联军行动的任务。在整个联军行动中,B-2共执行了45次任务,所有这些任务都是由布洛克-30型机执行的。这些次任务中,B-2共投放了130万磅弹药,约占美军投放弹药总量的11%,而B-2飞行的架次不到美军战机飞行总架次的11%。B-2轰炸机投放的弹药中约90%都落入到离目标瞄准点40英尺的范围之内,而10%的弹药距离目标瞄准点的距离更近。B-2对目标的摧毁率达到87%。除了投放全球定位系统制导弹药外,B-2还投放了4枚2000磅GBU-37掩体炸弹。B-2轰炸机飞行员中有51名飞行员至少飞行一次任务,有的还飞行了两次,更少量飞行员飞行了3次。

“持久自由”行动中的B-2轰炸机

在阿富汗战争之前,509轰炸机联队人员继续执行“全球力量任务”。2001年6月,该联队90名人员部署到关岛安德森空军基地进行为期12天的全球力量任务,此次任务是美军“蜘蛛花冠”演习的一部分。演习的目的是训练B-2前沿部署能力。参加演习人员来自有325轰炸机中队,509安全中队、393轰炸机中队和第50作战保障中队,这些人员统一编成至第325远征轰炸机中队。

演习中第325远征轰炸机中队共出动3架B-2轰炸机执行了14架次飞行任务。此次演习表明509联队轰炸机联队可以在远离本土的的战场执行任务,即出动少量的轰炸机执行多架次飞行任务。911事件之后不到一个月内,美军准备对恐怖分子实施打击。509联队B-2轰炸机做好了参战的准备。2001年10月5日夜间(阿富汗当地时间),第393轰炸机中队的1架B-2轰炸机向基地组织的设施上投放了一枚GBU-37/B掩体炸弹,打响了阿富汗战争的第一枪。这架B-2轰炸机是从本土怀特曼基地起飞后直飞阿富汗,对目标展开攻击的。到目前为止,这次攻击行动的详细情况仍处于高度保密状态。

共有6架B-2轰炸机(有时成双机队形)参与了持久自由行动前三天的攻击行动,一般来说,这些B-2轰炸机都是从本土怀特曼空军基地起飞,经过约40小时飞行,6次空中加油到达阿富汗上空,对目标实施攻击。投弹后,B-2轰炸机返回印度洋上的迪戈加西亚岛。在这里,轰炸机再次补充油料,更换机组人员,再飞行30个小时返回怀特曼空军基地。为此,在攻击行动开始后的第三天里,全部6架B-2轰炸机返回了本土。

在这次作战任务中,B-2轰炸机都是在近5万英尺轰炸了阿富汗Shebergan、Mazar-e-Sharif和Kunduz等地的机场和防空阵地,其它的目标还包括塔利班军队位于喀布尔和Jalalabad附近的指挥所、机场、兵营和恐怖分子等目标。

持久自由行动中,美空军派遣B-2轰炸机首发开展攻击。主要出于以下原因。在2001年10月5日时,美空军还可以出动其它飞机如B-52H和B-1B执行类似的攻击任务,因为这两种机型都有足够的航程和经验实施这种超远航程攻击。但是这两种机型的机组人员相对数量多,如B-52H有5名,B-1B有4名。而B-2只有2名。美空军出动B-2轰炸机的主要目的之一尽量让较少的机组人员在极端敌对环境中冒险。第二,B-52H和B-1B都需要攻击飞机来执行战斗护航和防空压制任务,尽管阿富汗塔利班的防空系统是陈旧落后的,但是军队领导人都不会愿意去冒这种风险。此外,出动大量攻击飞机只会使更多飞行员面临受攻击的风险。而B-2A的隐形特征和先进的机载防御电子设备不需要这种护航。第三是B-2可以搭载掩体炸弹,美国情报机构认为基地组织领导人本拉丹将其重要的设施深埋在地下,只有掩体炸弹才能发挥效力。总之,B-2轰炸机上述三大优势使其成为持久自由行动前三天作战行动的理想武器,另外还有人认为,派遣B-2参与作战行动也是为了展示美国的独特的先进作战技术装备。

随着美军的作战行动不断进行,持久自由行动的较高作战节奏给B-2轰炸机的任务出勤率带来不利的影响。在战争开始时,B-2的任务出勤率为55%,即有9架可以在任何时候执行任务。但是到11月B-2在阿富汗的作战行动结束时,该型机的任务出勤率降到只有8架可以执行任务。

在整个2001年期间,美空军一直在承受着提升B-2轰炸机任务出勤率的压力,年初空军设定的目标为60%(10架),但在这一年平均出勤率为31%(5架),远低于美空军的预期。而在2000年,B-2轰炸机的任务出勤率为37%(6架)。

B-2轰炸机出勤率较低的原因是维持该机的隐形能力要求所致。首先修补该机的外皮就需要花费较长的时间,保持轰炸机隐形的材料非常精密、特化,需要时间涂抹和修补。如果B-2不需要这种专门的精密的维护,那么其任务出勤率可以提升至80%(14架)。另外导致B-2轰炸机较低的出勤率一个原因是缺少优秀的隐形能力维护技师。

不过美空军一直努力提升B-2轰炸机的作战出勤率,继续提升该型的作战能力。其中一个项目就是由加利福尼亚爱德华兹空军基地72试验和评估中队主持的一个试验评估项目,主要是评估B-2轰炸机应对新型地空导弹、雷达系统和空空导弹等秘密威胁系统的能力。如果B-2不能应对就会使其处于劣势,使飞行员的生命处于危险之中。

为了提升该机的作战灵活性,美空军还在迪戈加西亚岛和关岛为B-2轰炸机修建了可以部署的掩体。这种掩体采用骨架式充气蒙皮结构,内部宽大,长76.2米、宽38.1米、高16.76米,可以承受每小时177千米的大风,及沉重的积雪压力。内部装备有空调、增湿器及其他设备,环境可控,从而可保持在B-2敏感的涂料可承受的范围内。这种掩体可以组装和拆卸,不过组装一次需要30天的时间。在这种掩体中,B-2可以进行隐形材料的维护和修补工作。2002年4月,美空军部署了第一套掩体系统。

伊拉克自由行动中的B-2轰炸机

在伊拉克自由行动开始之前,美空军509联队将4架B-2轰炸机部署至迪戈加西亚岛。美空军已经在该岛上为B-2轰炸机建立起两套部署式掩体。在伊拉克自由行动之前,B-2A一直都是从密苏里起飞,起飞至作战区域。此次B-2部署至迪岛,距巴格达仅有5个小时的飞行航程,这极大减缓了飞行员的疲劳,并降低了对飞机的磨损。此外,将B-2部署在战区附近,可以使B-2出动更多的架次,这给伊军及其政府更大压力。虽然只有4架B-2轰炸机部署在这里,但是航程短成美军攻击力量的巨大的力量倍增器。

美国为首的多国部队15年来一直在伊拉克强制设立禁飞区,并且对伊拉克进行经济制裁,这使伊拉克购买武器设备几乎成为不可能。但是,伊拉克还是可以从塞尔维、俄罗斯和法国等国获得一些武器和装备。据称,伊拉克在各雷达阵地和防空导弹部队单架设了光纤线缆,提高了通信能力,并且伊军还对一些通信系统设置备份,一旦部分系统遭到破坏,其它部分系统还可以正常工作。伊军还对指挥和控制设施进行加固,并且新安装了许多雷达等设施。伊军多年与美军打交道,已经熟悉了美军和英军飞行员的战术。另外,巴格达附近的防空设施还基本上保持完整。另有消息称,伊拉克从捷克获得两部能够侦察F-117A和B-2A飞行航迹的塔马蕾雷达系统。这些消息都是对美军的作战飞机实施攻击行动不利。

2003年5月27日,1架B-2轰炸机执行了战争中最重要的一次任务。美国情报分析人员获悉萨达姆复兴党总部内建有一个指挥、控制和通信中心,该中心在指挥伊拉克军队的游击战和敢死队的作战行动中发挥着重要作用。美空军命令1架B-2攻击该设施,该B-2轰炸机投下了2枚EGBU-28掩体炸弹,电视直播此次攻击行动,整个中心被夷为平地,爆炸产生了巨大的烟雾团。EGUB-28炸弹是实施这种攻击的理想武器,它能钻进厚度为29英尺的混凝土或100英尺的普通泥土中,然后爆炸重630磅(285.7公斤)的弹头。EGBU-28有全球定位/惯性导航和半主动激光全程的双模制导模式,比以往的联合直接攻击弹药更为先进。EGBU-28既能有效摧毁大型坚固目标,也能尽量减少附带杀伤。

在伊拉克自由行动中,B-2A的任务出勤率达85%。作战中,B-2轰炸机不再局限于攻击防空系统和高价值加固目标,而是攻击和时间敏感目标。一次,1架B-2A接受了RQ-4A全球鹰无人机传送的图像情报,B-2飞行员根据需要在飞行途中更改了联合直接攻击弹药上写入的数据,攻击伊拉克共和国卫队“麦地纳”师。还有一次一架B-2在一次飞行途中投放了80枚500磅重的MK82炸弹。

据509联队的消息称,B-2轰炸机在伊拉克自由行动中,既从迪岛起飞也从本土起飞赴伊拉克执行作战任务。在整个作战行动中,B-2共飞行了43个架次,打击了伊军的指挥控制设施、机场和地面部队。其中27架次是从怀特曼起飞,直飞至伊拉克目标上空,总飞行时间为975.8小时,平均每个任务耗时36个小时。从本土起飞的B-2轰炸机共投放了418枚弹药,包括230枚GBU-31(V)1联合直接攻击弹药,97枚GBU-31(V)3弹药。11枚GBU-37弹药,以及80枚MK82弹药,主要用于打击战场目标。另外近20个架次是从迪岛起飞执行的,总飞行任务时间约为270.5小时,每次任务时长16.9小时,从迪岛起飞的B-2轰炸机共投放了217枚GBU-31(V)1联合直接攻击弹药,39枚GBU-31(V)3弹药,以及2枚GBU-37弹药。

随着伊拉克自由行动在4月中旬结束,所有部署到前线的B-2轰炸机全部返回本土。

摘自Osprey出版的《作战中B-2“精神”轰炸机》

原著:汤姆斯.华盛顿

编译:知远/于君








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