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美現役轟炸機情況和未來轟炸機發展計劃
送交者: 空軍天地 2004年04月10日02:20:40 於 [軍事天地] 發送悄悄話



  美國空軍現役轟炸機主要有三種型號:B-52H“同溫層堡壘”轟炸機、B-1 B“槍騎兵”隱形轟炸以及世界上最先進的B-2“幽靈”隱形轟炸機。按美國空軍目前計劃,B-52H、B-1 B和B-2A“幽靈”一起,將會服役到2037年,具體到什麼時間由美國空軍具體計劃和考慮,逐步退役和正常損耗將使總數量逐步減少,但需要最少保留170架飛機。其中,B-52H可能一直飛到2045年。

  一、美國現役轟炸機情況


B-52“同溫層堡壘”轟炸機
  1、B-52H“同溫層堡壘”轟炸機

  美國波音公司研製的B-52“同溫層堡壘”轟炸機於1952年4月首次飛行,共製造了744架。隨着逐步退役,目前全部是1961年開始服役的B-52H型轟炸機,總共生產了104架。1962年以後美國就不再生產B-52系列轟炸機。但美國空軍一直不斷對其進行結構和系統升級,來保持正常服役。B-52採用大展弦比後掠上單翼、低平尾、單垂尾、翼下成對吊裝8台噴氣發動機的布局形式,這一成功布局也被民航客機採用。B-52轟炸機機長159英尺4英寸,起飛重量高達488,000磅,武器有效載荷超過70,000磅,能夠攜帶任何作戰飛機使用的大量不同範圍的武器,最高速度接近音速,是美國空軍目前最大的轟炸機。

  美國空軍總共有94架B-52 H型轟炸機正在服役,分別有二個和三個飛行中隊在北達科他州的邁諾特空軍基地和路易斯安那州巴克斯戴爾空軍基地。


B-1 B“槍騎兵”轟炸機
  2、B-1 B“槍騎兵”轟炸機

  B-1 B“槍騎兵”轟炸機由洛克衛爾國際公司製造,也就是現在波音公司的防禦和空間公司。B-1 B轟炸機是在70年代末被美國空軍淘汰的B-1 A原型機的基礎上重新研製的,具有極強的低空高速突防能力,還具有超音速飛行能力。B-1B採用了翼身融合外形和可變後掠翼技術,發動機位於翼根下方。B-1 B的內部載荷量在目前轟炸機中是最大的,高達75,000磅。B-1 B在1986年開始交付美國空軍,總共生產了92架。在2001年7月,美國國防部計劃減少B-1 B轟炸機的數量到60架,首批從2002年8月開始逐步退役。美國國防部提案已經在參議院遭到一些反對,而且美國空軍很可能會保持83架的數量。

  B-1 B“槍騎兵”轟炸機目前主要部署在德克薩斯州戴斯空軍基地和南達科他州埃爾斯沃思空軍基地。


B-2A“幽靈” 隱形轟炸機
  3、世界上最先進的B-2A“幽靈”隱形轟炸機

  美國諾斯羅普·格魯門公司研製的B-2A“幽靈”隱形轟炸機創下多項世界之最:它既是世界上最先進的轟炸機,也是世界上最大的隱形飛機,單架綜合費用超過20億美元也使它成為世界上最昂貴的飛機。此外,它還是美國有史以來保密程度最高的飛機,保密和保衛方面花費近20億美元。B-2A隱形轟炸機獨具特色的輪廓來自其特別的“飛翼”構型。機翼前緣33度和後緣呈雙-W形狀。美國空軍計劃採購21架B-2A轟炸機,1993年12月B-2A轟炸機飛機開始正式服役,並部署到密蘇里州懷特曼空軍基地。

  B-2A隱形轟炸機在一項由美國空軍公布的評定中,兩架使用精確制導武器的B-2A轟炸機能達到75架掛載精確制導炸彈的普通戰鬥機的能力。B-2A隱形轟炸機能執行全高度作戰任務,能達到5,000英尺的作戰高度,也能低空突防,航程6,000海里,空中加油時達到10,000海里,有能力飛到世界上任何地點,具有全球化作戰能力。但它卻有一個限制條件,由於採用各種隱形措施,必須放置在恆溫、恆濕等嚴格環境條件俠的專用機庫內。在每次執行完任務後,都必須回到美國空軍懷特曼基地,進行隱形功能的維護。近來,美國空軍已經研製了一種新的可運輸的機庫系統,採用骨架式充氣蒙皮結構,這樣B-2A將有可能轉移到海外部署。可運輸機庫126英尺長,高寬分別是250英尺和55英尺,已經首次在印度洋上的英屬迪亞哥·賈西亞群島空軍基地上安裝。

  二、美國開始計劃替換現役轟炸機


磨損和替換時間期限
  美國空軍以目前的作業程序、損耗模型和服役壽命為基準,全部轟炸機總數量到2037年前計劃減少到作戰必需的170架。基於目前的狀況、機身經濟方面的有效壽命和預測事故比率,這個替換過程最遲不會晚於2013年開始。另外,也要考慮到保養壽命和事故比率等這些能改變預定的替換時間界限和進程速度的因素。作戰使用觀念的改變和科技的進步;工業能力的進步可以有效控制新產品成本;現在服役產品主要結構壽命的延長;未來轟炸機的轟炸能力超過現在的預測等等,這些因素都可能改變新型轟炸機替換現役舊機型正式服役的時間界限,從而可以儘早完成預定的替換計劃。


轟炸機經濟的有效壽命和磨損
  三、美國未來轟炸機發展的一些方向

  美國空軍一方面制定轟炸機淘汰計劃,另一方面加緊研製替換用的新型轟炸力量,無論數量如何削減,總的原則是要保持美國空軍必要的作戰力量。主要從下列途徑來延續發展轟炸力量:

  1、輕型轟炸機(有人操縱)

  這個概念要求調用一架中等大小飛機混合優勢,使一架戰術戰鬥機同時具備轟炸機用途,發展中/遠航程,提高有效載荷能力,擴大有效覆蓋區域。該轟炸機將會利用先進的低-可見隱形技術,能提供有效作戰能力。這種輕型轟炸機能提供大量的各式武器來打擊各類目標,用於任務需求、實時決策/重新計劃或自主操作。在後勤支持維修設備方面,系統將被增強最大通用性。美國空軍正在研究如何賦予下一代主力F/A-22隱形戰鬥機具有一定的轟炸能力。構想的FB-22有可能仍保留F/A-22的超音速巡航能力,以保證FB-22在無加力飛行情況下達到超音速巡航。但FB-22機身將在F/A-22基礎上加長以容納各種武器彈藥。FB-22的航程將達2,575千米。


FB-22隱形戰鬥/轟炸機(圖下的機型)
  2、未來B-3轟炸機

  下一代B-3轟炸機是美國空軍科學顧問會議部(SAB)提交用於2025年研究的新世界遠景和技術概念之一。轟炸機製造工業的能力研究由美國國防部特許,由分析科學公司(TASC)實施,並由國會管理。研究得出結論:製造一架新的轟炸機型,如一架B-3轟炸機,僅僅用於研究和發展的資金就可以輕易超過三百五十億美元,單位成本的不合理同當初研製B-2轟炸機如出一轍。


B-3轟炸機技術構想視圖
  1999年美國蘭德(RAND)公司的一項研究表明,有關發展Mach 2超音速轟炸機的一個基本框架將用於達到下列各項特性:

  ·不補給燃料航程3,250海里

  ·每架重量290,000 -350,000磅

  ·15,000 -20,000磅有效載荷

  ·保持37%-40%目前的美國空軍加油機和100架空中優勢戰鬥機(F-22)。

  Mach 2轟炸機從美國或英國領土上的永久基地起飛可以攻擊世界上任何目標。對於這些Mach 2轟炸機,一次總數約80架次到105架次的出動,就能夠投放足夠的精確制導武器(PGM) (大約一天560噸)實施軍事打擊,這種轟炸能力相當於美國空軍“沙漠風暴”行動期間全部轟炸投彈量總和。

  3、高超音速未來打擊飛行器(FSA)


高超音速未來打擊轟炸機(FSA)
  美國空軍高超音速“未來打擊飛行器”研究,主要承包商是洛克希德馬丁公司、波音公司和諾斯羅普·格魯門公司。

  這項研究預計設計一個超高速平台來實施全球打擊任務。速度方面能力範圍從Mach 2.7一直到Mach 14。飛行器將會有能力在3個小時或更短時間內直接打擊全球任何地點上的目標,不存在從別國領空飛行的問題,從美國大陸直接起飛不需要補給燃料,但返回時可能需要補給燃料,不用使用別國的空軍基地。“未來打擊飛行器”在設計方面的主要問題是速度與隱形是相對的,因為最快速的設計會犧牲隱形,最隱形的設計會是最緩慢的。“未來打擊飛行器”在作戰時不需要其他作戰人員或者基於航空母艦的戰鬥機護衛而單獨飛行。因此,在達到前所未有的高超音速飛行能力後,大多數的“未來打擊飛行器”可能不需要達到原先設想的同樣航程、飛行高度或隱形程度。

  在1999年9月,諾斯羅普·格魯門公司綜合系統和飛機結構(ISA)部為一架“未來打擊飛行器”發表技術透視圖,可以代替目前的美國遠程轟炸機。諾斯羅普·格魯門的工作是在美國空軍研究合同要求內,幫助精簡必要條件用於這類飛行器平台、武器和技術,被當作去完成未來打擊能力關於成本方面有效的體系部分。美國空軍選擇諾斯羅普·格魯門公司作為該項目主要參與者,主要原因是該公司具有大量製造世界先進轟炸機的經驗,例如B-2“幽靈”隱形轟炸機,還因為其具有綜合的專家技術、隱形技術、複合材料製造工藝、戰鬥機和機身設計、電子技術和無人飛機技術。

  “未來打擊飛行器”的研究將一直持續到2030年,並由可能超過這個日期。諾斯羅普·格魯門公司為了“未來打擊飛行器”概念符合美國空軍預期的需要,目前研究的目標是要展現出“未來打擊飛行器”概念具有可信及引人注目的想象力,是開始顯露出來的一個技術發展方向。然而在資金方面,“未來打擊飛行器”計劃獲得的資金分配還不到一百萬美元,目前還沒有被美國軍事力量發展重視,其成為一個適合連續展開計劃的可能性不大。

  4、遠程打擊飛行器-X (LRSA-X)


遠程打擊飛行器-X
  美國空軍“遠程打擊飛行器”(LRSA)是提供快速響應和精確投送的全球力量,用於2015-2025年時間框架內的軍事作戰計劃。計劃需求分析和概念定義階段最遲於2002年開始。美國空軍已經構築一個連接政府和相關工業團隊來設計製造空中運載體的體系,並使用一個通用的全體戰役模式去評估對抗未來威脅的有效性。

  2001年10月,在美國空軍具有指導意義的關於最新的“遠程打擊飛行器”白皮書裡面,包括下列內容:遠程轟炸機力量結構計劃;現代化;性能;操作概念;替換時間期限。“遠程打擊飛行器”白皮書的目的是提供一個現代化的“快速打擊”能力,這被看作未來轟炸機發展的一個路標。

  除此之外,美國空軍正在引導一項“遠程打擊飛行器-X”(LRSA-X)研究去調查轟炸機替換時間期限。目前美國空軍不清楚的是,未來作戰範圍是否會減少對轟炸機的需要。“遠程打擊飛行器-X”構想下一代的遠程打擊平台,而且武器將會仰賴革命性的技術。美國空軍積極地分析保持目前各型現役轟炸機最好品質的途徑,以用於延長現有轟炸機機身壽命,從而最佳化目前的轟炸機力量。

  美國空軍空中運載體理事會綜合業務司的技術綜合分部在Wright-Patterson空軍基地從事高速宇宙航空系統概念研究並提供指導和技術評估。這些整合“遠程打擊飛行器”和“空間運轉運載體”(SOV)的概念將遞送革命性的能力給全球快速打擊和響應間隔消失(實時化)的美國空軍。關鍵要素是從在美國大陸內的基地上迅速向全球遞送武力。系統的附加要素是在隱形和速度兩者充分補足下,穿透任何綜合防空系統,有效摧毀確定的目標,並壓制不對稱的威脅。

  經過在系統發展和空間發射操作人員方面上的研究,期望在2015-2025年時間框架能夠有能力用於“日常事務有權使用空間”。因為目前來講,能重複進行空間飛行的運載體(如美國航天飛機)還處在使用成本非常昂貴的階段,美國空軍的“日常事務有權使用空間”的目標就是將這種能力趨於合理的成本在日常作戰中使用。

  5、安靜超音速平台(QSP)

  美國國防部高級研究計劃局(DARPA)“安靜超音速平台”(QSP)計劃研究用於遠程先進超音速飛機臨界技術,用來充分減少音爆,減少起飛和着陸噪音,並相對於當前超音速飛機技術而言增加了效率,提高了生存能力。改良性能包括以二倍超音速飛行時從頭到尾沒有不利的音爆。新型超音速飛機機身長47米,翼展17米,不補給燃料航程接近6,000海里,總起飛重量接近100,000磅,全部運行成本較低。


安靜超音速平台 (QSP)
  “安靜超音速平台”計劃顯示的是重點發展充分減輕音爆的新技術,無限制的從頭到尾超音速飛行是可能的。計劃意圖用激發方法減少音爆,省略逐漸增加螺旋式發展的“一切正常”(business as usual)漸進步驟,並將重心集中在用於噪聲抑制的多樣性和創新性的“突破”技術上,從根本上設計出一個有效的“安靜超音速平台”。

  大大整合的安靜超音速飛行平台概念將會同時符合遠巡航航程和低噪聲目的。改變航空器外形和使用各種前沿技術,從而符合美國國防部高級研究計劃局用於減輕音爆的目標。“安靜超音速平台”外形輪廓被設計成一個光滑的圓形隆起物,安裝有特殊的進氣口,機翼邊緣也經過了處理。先進的機身技術將可能達到最小化音爆和最小化運載體空氣阻力的途徑,包括正常的空氣動力學研究、航空器外形、等離子體、發熱和粒子噴射以及低重量結構等方面。這些設計原理可以使超音速噴氣機的聲震水平降低到目前的七分之一左右。

  雖然“安靜超音速平台”計劃的起源是用於超音速民用運輸,但美國國防部高級研究計劃局把它視為一個雙重角色計劃。因為該技術同時可以引導發展高效率、巨大有效載荷的遠程超音速轟炸機。

  2000年11月9日開始“安靜超音速平台”研究中,諾斯羅普·格魯門公司、麥克道爾·道格拉斯公司和洛克希德·馬丁公司贏得了合同。


安靜超音速平台 (QSP)
  美國國防部高級研究計劃局已經為“安靜超音速平台”計劃選擇通用公司為發動機承包商,工作重心集中在一種支杆噴氣發動機(RBCC)上。與目前的推進技術相比,這種發動機由於使用新的噴嘴結使構重量減輕了三分之一,在巡航中只是使用20%的功率。

  從美國諸多未來轟炸機研究構思來看,速度兼顧隱形和本土起飛實施全球化實時打擊能力成為參照指標,成本限制將是決定美國軍方取捨的標準。上述的一些研究方向目前可能仍處於構思、預研和技術積累概念階段,研究的重心集中在多樣性和創新性的“突破”技術方面。可以預測,未來研製成功的實用型轟炸機,將極可能採用和現有轟炸機截然不同的外觀和技術手段。

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