雷达也没辙 拆解B-2轰炸机匿踪密码
2015-12-22

美国在1970年代雄心勃勃的计划发展B-2匿踪轰炸机取代已老旧的B-52轰炸机。B-2除了可携带核武外,还能在几个小时内横跨地球飞抵苏联,更不可思议的是它可以躲避雷达侦测而悄然掩至敌区。B-2隐形战机是如何躲避雷达的?可是让列强与军事迷们津津乐的创新科技技术。

美国军事武器合约商诺斯洛普‧格鲁曼公司(Northrop Grumman)耗资数十亿美元,花了将近10年时间才研发成功的革命性B-2匿踪战机,连翼的机体宽度为172英尺,但它在雷达荧幕上只显示出像一只昆虫般的小点,使B-2的隐形技术成为航空学上的一项革命性的杰作。B-2没有传统飞机的稳定系统,但飞行速度却仍能流畅的符合战斗机的需求。

机翼设计

一般飞机的主要结构是一个机身、两个机翼和尾部的三个安定翼。机翼会产生升动力拉起机身飞向天空,飞行员可操控机翼和安定翼的辅助装置使飞机上升、下降和滚翻。

但B-2轰炸机的设计则和一般飞机完全不同,整架飞机就是一张大飞行翼,就像回力镖一样。这样的设计因为没有机身和尾翼,减少了空气的阻力,因此比传统飞机更有效率;而传统飞机是用机翼拉起机身,用整架飞机产生上升力。

高效率的B-2轰炸机可以在短时间内飞行很长的距离,最大飞行速度是0.95马赫,虽然不是超音速,但是可以连续飞行11,000公里不需要加油,做一次空中加油后航程可达18,500公里,所以B-2可以在短时间内到达世界任何地点。

机翼操控

B-2轰炸机有4具通用动力公司的F118-GE-100型无后燃器涡扇发动机,每具推力17,300磅。飞行员可操控后方的升降舵辅助翼(Elevon)和方向舵(Rudder)进行升降、滚转、转向等动作。

虽然机翼的设计由来已久,但是过去存有稳定性不佳的问题。因为B-2没有尾部的安定翼,容易突然滚转,所以美军从1940年代就不接受诺斯洛普‧格鲁曼公司的机翼设计。

但在1980年代电脑技术发达后,该公司以先进的线传飞控系统(Fly-by-wire system)取代机械控制,飞行员可透过电脑操控辅助飞行翼,电脑系统也可以自动监控陀螺仪感应器,如果飞机突然开始滚转时,电脑会自动调整方向舵以保持机身平衡。另外B-2也配有阵风缓和系统(Gust load alleviation system),如遇乱流时可自动调整中央后方的辅助飞行翼保持稳定。

匿踪原理

B-2的设计目标就是要达到匿踪(或称低可侦测性)。简单的说,就是飞越敌军空域而不会被侦测到的能力。

B-2要达到这个目标,必须不易被发现,且发出非常低的噪音和电磁波,更重要的是要能躲过敌人雷达和红外线的侦测。

B-2机体窄而扁平,黑色的外观使它在夜间无法轻易被辨识出来,甚至在日间有蓝天为背景时,也难以分辨B-2的飞行方向。B-2的废气排放量也很少,不会留下排气凝结尾。B-2的发动机隐藏在机体内,可以减轻噪音,高效率的航空动力设计也可以使发动机在低功率模式运行,使飞行声音较小。

红外线感应器的可追踪的武器像是追热导弹,通常会追踪锁定发动机废气的热源,而B-2发动机的热废气在排出机体之前已经过风扇冷却,使装置红外线感应器的武器,难以追踪到它。此外B-2的废气排出口置于机顶,也大幅减低红外线特征,因为敌军的红外线感应器大多侦测机体下方。

反雷达侦测

B-2的反雷达侦测功能主要在两个方面。首先是使用可吸收雷达讯号的材质,其次是抗雷达侦测的外形。

B-2的机体大多都是由复合材料所制造,这些材料除了重量轻之外,同时能吸收大部分的雷达电磁波,例如前沿部分的机体,覆上可吸收雷达波的先进涂漆和外皮,这些非常昂贵的材料,除了要定期更换外,每次飞行结束后,维修人员需花数小时检查有无减损。

此外,B-2的发动机等这类反射性强的金属零件,皆隐藏在复合材料机体内;发动机的进气管则采用S形弯管;弹药也挂载在机身内部;降落设备在起飞后则完全收入机内。

B-2的顶部和底部外表是两片大平面设计,宛如一面倾斜的镜子一样,会改变雷达波反射的方向,使雷达站无法接收到B-2的反射波,进而让B-2像入无人之境。

B-2也具有降低机内电子设备所产生的电波功能,例如一般飞机在使用雷达扫描,或以无线电和空中或地面友军进行通讯时皆会发出电波,但B-2经过控制后,讯号会变小及集中讯号高度,减少被截收的机率。

因为B-2轰炸机的造价昂贵,且缺乏战场的经验,使它成为极具争议性的武器。有些分析家认为它是顶尖的军机,有些人认为它有严重的气候因素限制。尽管如此,大家都认同B-2是航空科技上的重大发展,是一件令人无庸置疑的军事科技杰作。
    来源: 李实真 责编: Hai

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