B2A幽灵隐形机.doc

B-2A轰炸机 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。机上装有4台美国通用动力公司出产的F118-GE-100型涡扇发动机。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，美国空军称其具有“全球到达”和“全球摧毁”能力。 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行“爬行”，而不会被反射回去。密封式玻璃舱罩呈一个斜面，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。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，有不规则蜂巢式空穴，可以吸收雷达波后方的探测雷达波无法反射回去。 而且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。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。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。 为了隐身的需要，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。 B-2A机载雷达为AN/APQ-181型相控阵雷达，休斯公司制造。这种相控阵有2个雷达天线阵列，特点是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，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161千米距离内地表的扫瞄图像，供飞机对地面目标轰炸时使用；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。另外还可让B-2A轰炸机使用地形匹配和地形规避技术，使其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RCS很小。 B-2A上还配有先进的NSS导航系统。该系统内包括两种导航设备，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，互为补充保险。机上的目标瞄准系统采用的是全球定位GPS辅助瞄准系统，显示模式可放大四倍，方便观察瞄准，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，又能迅速侦悉敌方雷达所处的方位座标。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。B-2A轰炸机的两个旋转弹架能携带16枚AGM-129型巡航导弹，也可携带80枚MK82型或16枚MK84型普通炸弹或36枚CBU-87型集束炸弹，使用新型的TSSM远程攻击弹药时携弹量为16枚。当使用核武器时可携带16枚B63型核炸弹。此外AGM-129型巡航导弹也可装载核弹头。2002年2月B-2增加了使用联合防区外空对地导弹JASSM的能力。 面临该材料被取消的威胁，来自空军研究实验室制造技术部门的专家们，启动了价值为2800万美元的交变高频材料快速响应处理改善项目，以解决B-2主要的可维护性问题。此小组迅速鉴定了交变高频材料的制造问题和实施方案。该项目的成功给B-2系统小组和空军司令部在机队范围内实施交变高频材料带来了信心，提高可执行任务率50% ，降低每飞行小时平均维修工时50%，显著提高了飞机可用度，并节约了成本。另外，交变高频材料的快速响应处理改善项目研制和验证了一个使材料用于B-2机队的可重复制造方法。用此过程中研制的方法，确定了影响各批次产品性能一致性的关键因素。交变高频材料在启动快速响应处理改善项目的六个月内再次使用，然后B-2 系统小组在机队范围内推广。小的专业材料制造商曾适量制造了与交变高频材料相似的材料。通过这个项目，制造技术小组证实了始终满足严格性能指标的大批量生产材料的能力。这使制造商能及时按预算发货，减少飞机停飞时间。交变高频材料快速响应处理改善项目增强了机队的可维护性，改善了材料的交付程序，降低了产品成本。该项目将材料生产所需时间从26周降为12周，并且实施了一个改进的试验方法，使每批产品缩短8个工作日。该项目也减少了风险，提高了材料耐用性，降低了维护费用和材料成本。以前需要一周时间的维修量现在只需30分钟。此项目的成功引起了其它武器装备项目办公室的注意。 2006年9月，美国诺斯罗普格鲁门公司和雷声公司最近表示，它们已决定向美国国防部建议一种逐年推进的增量式渐进升级途径，在未来许多年内对B-2进行改进。但考虑到未来国防预算将逐步紧缩，以及美空军正开展下一代远程攻击（NGLRS）系统的论证和概念研究工作，此建议能否实现还不确定。不过，诺格公司和雷声公司的建议可能包括用B-2作为NGLRS的试验平台。目前两家公司正按合同进行B-2升级改进项目，每年经费约5亿美元。2007财年该项目的预算还没确定下来，两家公司正努力游说国会批准在这一财年为B-2综合小直径炸弹第一阶段型（SDB ）、高分辨率合成孔径雷达和重量达3万磅（13.6吨）的重型硬目标侵彻弹（Massive Ordnance Penetrator，MOP）所需的经费。目前B-2最大可在机内弹舱携带80枚制导炸弹，但诺格公司的官员断言这一数量可通过采用新型炸弹架增加到160枚，甚至240枚。他们还提出可改进该机的任务计算机，使之可混合搭载和使用各型炸弹，例如一枚MOP和多枚SDB。他们还表示，希望能在2007年初争取得到一份该机的基于性能的后勤（PBL）保障合同。以B-52重型轰炸机为参照对象，诺格公司的官员们还表示相信B-2将能使用75年。 目前已对6架B-2A实施了AHFM改进(美空军现役的B-2A共21架)，其结果令人鼓舞-维修时间由原来的36小时降低到了现在的17分钟。此外，B-2A还在进行加装Link 16数据链设备、改进座舱显示器和计算机处理器等升级工作，预计整个机队的这种升级将在2007年完成。诺格公司还正与雷声公司一起为B-2A的雷达换装新型有源电扫描天线，目前该天线已装机试飞，小批量生产合同预计将在明年初授予。其他改进还包括增添极高频卫星通信能力(预定将在2007年初开展开始研制与验证)。诺格公司还在与美空军协商进行该机的其他增量式渐进改进，包括综合113千克级的小口径炸弹(SDB)和1，3608千克级的重型硬目标侵彻弹(MOP)。马佐称每架B-2A利用现有的炸弹架将能携带120160枚SDB，若采用新型炸弹架则能携带240枚；每架B-2A可携带2枚MOP。美空军还对进一步改进B-2A的中央计算机、使之可混合携带SDB和MOP有兴趣(例如在一个弹舱中挂SDB，另一个挂MOP)。该机还可能进一步改进雷达，以增添高分辨率SAR(合成孔径雷达)加地面移动目标指示(GMTI)复合模式。马佐最后说，B-2A在机内空间、重量、机上电力供应等方面都还有很大裕度，可以支持将来定向能武器上机使用。 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。机上装有4台美国通用动力公司出产的F118-GE-100型涡扇发动机。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，美国空军称其具有“全球到达”和“全球摧毁”能力。 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行“爬行”，而不会被反射回去。密封式玻璃舱罩呈一个斜面，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。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，有不规则蜂巢式空穴，可以吸收雷达波后方的探测雷达波无法反射回去。而且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。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。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。 为了隐身的需要，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。 B-2A机载雷达为AN/APQ-181型相控阵雷达，休斯公司制造。这种相控阵有2个雷达天线阵列，特点是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，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161千米距离内地表的扫瞄图像，供飞机对地面目标轰炸时使用；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。另外还可让B-2A轰炸机使用地形匹配和地形规避技术，使其能贴地低空突入敌方空域去遂行轰炸任务。B-2A上还配有先进的NSS导航系统。该系统内包括两种导航设备，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，互为补充保险。机上的目标瞄准系统采用的是全球定位GPS辅助瞄准系统，显示模式可放大四倍，方便观察瞄准，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，又能迅速侦悉敌方雷达所处的方位座标。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。 B-2A轰炸机的两个旋转弹架能携带16枚AGM-129型巡航导弹，也可携带80枚MK82型或16枚MK84型普通炸弹或36枚CBU-87型集束炸弹，使用新型的TSSM远程攻击弹药时携弹量为16枚。当使用核武器时可携带16枚B63型核炸弹。此外AGM-129型巡航导弹也可装载核弹头。2002年2月B-2增加了使用联合防区外空对地导弹JASSM的能力。 由于其先进性、保密性和可维护性的缘故，加上产量少、通货膨胀，B-2的造价是及其昂贵的。1978年制造厂商生产132架飞机的报价是366亿美元。到了1984年升至425亿美元，美国空军不得不减少订购数量。1987年美国空军决定只购买75架，但仍将要付出350亿美元的款项。1993年美国国会确定只采购20架B-2A，空军预付的研制费和厂家的开工制造费已涨到444亿美元。到了这个时候，即使不算研制费用，每架B-2的造价也达到8.4亿美元。1995年根据最后的合同规定，厂家以每年3架的生产速度制造出20架B-2A，每架飞机约合6亿美元。最终加上研制费用，购买一架B-2A的费用超过20亿美元！B-2的维护费用也是个无底洞。几年前刚装备部队时，各大公司的技术人员负责维护工作，每飞行小时的维护时间为132小时。每次飞行任务完成后，高速气流都会对机体表层造成磨损，导致隐身性能下降。因此每次飞行后技术人员都要用类似喷漆的方法对B-2A表层的雷达吸波材料进行维修，而新喷的吸波材料只有在一定的温度、湿度下才能干燥固化。这就对机库又提出了严格的要求，因此缺乏充足的配件和完善的维护设备的海外基地来说，是无法布置B-2A的。 为此，美军在2002年4月对B-2的雷达吸收材料涂层进行了改进，新型涂层已经完成了80%的研制工作。新的磁性雷达吸收材料可以使涂层的厚度和位置控制在较为易于维护的范围内。这样以前由人工完成的涂层工作将可以由工业机器人来完成，降低误差和人力成本。计划使用四个机器人来完成B-2轰炸机的涂层工作，可以提高8%的任务完成率，并降低人力维护工作量，平均每飞行小时降低50%，大量节省成本。机器人系统将安装在加州帕姆代尔空军47号厂房的航空站维护设施中，并由专家来确认B-2轰炸机的涂层性能，整个工作将从今年秋天开始。预计将每架飞机所配属的人员由12人减为46人。 2002年6月14日美国国防部称，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。B-2系统项目办公室已经与雷神和诺斯罗普格鲁门公司就一份价值在11亿美元至13.5亿美元之间的合同进行谈判，该合同的内容是改造雷神的APQ-181雷达以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，以避免频率冲突和增加雷达的工作范围和保真度。APQ-181雷达造于1983年，使用根据国际条约分配给基本用户进行卫星上联和下联的Ku波段频段。作为飞机多模导航和攻击雷达。APQ-181雷达通过消除GPS坐标与目标真实位置之间的误差来提高B-2发射的波音联合直接攻击弹药的精度。该雷达也具有隐身、地图生成和空对空功能。Ku波段的电磁频谱是在12.5GHZ和18GHZ之间。这个频段的部分频率不主要用于雷达。 2002年8月美国空军发现在部分参加阿富汉“持久自由”行动的B-2上，其隐身涂层上出现了大量头发丝粗细的裂纹。这些裂纹有1到2英寸长，看起来像一排排的纽扣锁眼。裂纹发生在飞机尾部的蒙皮上，这一部位受到高温高压的侵蚀。隐身涂层出现裂纹不会危及飞行安全，但裂纹的发展将导致涂层脱落，从而影响B-2的隐身性能，这是真正令人头疼的问题。美空军急于寻找这一问题的解决办法，包括加固涂层结构，附加新的表面涂层，以及寻求防止裂纹发展的措施等等。直到2004年4月，诺斯罗普格鲁曼公司宣布首次将特殊配方的涂层应用于现役B-2，基本解决了上述问题。这种涂层材料被称为替代高频材料，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及吸波腻子。其涂覆工作可以在普通的维修条件下实施，不需要特别的外部环境，即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。这样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。B-2翼展为52.4米，需要约914.4米长的吸波带。取消这些吸波带可将维修时间从数天减至数小时，进而节约停场维修时间。B-2的教练型将率先使用这种新的涂层材料。机队中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。每年约开展3架B-2的常规维修工作，每架耗时10个月，将整个机队全部更换上新的涂层前后跨度约为7年。采用新的涂层可使维修相对简单易行。涂覆工作在加州帕姆代尔的诺格公司安蒂洛普谷制造中心进行，采用机器人喷涂系统。考虑到B-2的大尺寸因素，这种机器人喷涂系统是目前世界上最大的机器人喷涂系统之一。采用机器人喷涂系统不仅可降低工时、节省人力，更主要的