世界上最貴的飛機:B-2幽靈——價值20億美元的飛行翼

B-2幽靈轟炸機的“飛行翼”設計使它幾乎不被雷達發現,它確實是軍用飛機中的佼佼者,也是世界上最昂貴的,每架飛機超過20億美元。

它是冷戰時期的產物,最初的設計目的是穿透蘇聯的防空系統,攜帶常規武器和核武器。但在30多年前的1989年,B-2首次飛行後不久,柏林牆的倒塌結束了冷戰,沒有一架B-2進入俄羅斯領空。

儘管如此,它還是經歷了不少戰鬥。第一架B-2在1993年交付給密蘇里州的懷特曼空軍基地,那裡是該艦隊的基地,並且仍然在運作,它的第一次操作使用是在1999年科索沃戰爭期間。

B-2是目前世界上最先進的飛行機器之一,它可以在世界任何地方擊中目標,然後返回基地,在半空中加油。從來沒有B-2在戰鬥中損失過。

“它真的是獨一無二的,完全不同於以往設計的任何其他飛機,”曾乘坐過這架機密飛機的B-2和航空航天專家麗貝卡格蘭特(Rebecca Grant)在電話採訪中說。“從駕駛艙看,機翼非常獨特。它非常特別——比普通的飛機更有感知能力。也許這就是為什麼傳說所有的b -2轟炸機都有獨特的個性,他們經常被稱為她。”

早期的“飛翼”

把飛機設計成一個飛行翼——沒有明確的機身、尾巴和其他突起——是航空業的一個早期想法,在第一次世界大戰前的德國和蘇聯出現過。在美國,它是由飛機設計師和實業家傑克·諾斯羅普(Jack Northrop)開創的,他的第一個飛行機翼原型機是在1940年由螺旋槳發動機提供動力的小型飛機。

諾斯羅普的工作在YB-49達到頂峰,這是他在1947年設計的第一個噴氣動力機翼。由於技術上的困難,這個項目被擱置了很久,很快就廢棄了。然而,在YB-49上完成的工作被用來啟動B-2計劃——製造它的公司是由諾斯羅普自己建立的——儘管這些飛機相隔幾十年,它們有驚人的相似之處,包括完全相同的翼展。

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低可觀測技術

B-2是目前在美國空軍服役的三架戰略轟炸機之一,另外兩架分別是1974年首次飛行的敏捷的洛克威爾B-1“Lancer”和巨大的波音B-52“Stratofortress”,這是20世紀50年代的傳奇飛機,從那以後一直在不斷更新。

B-52首先提出了在非常高的高度飛行轟炸機的想法,使防空導彈更難擊中它,而B-1嘗試了相反的做法:飛得如此低和快以至於雷達很難發現它。這兩種戰略都不完美,也無法避免敵人的炮火,冷戰時期的緊張局勢呼喚終極核威懾:一架能夠攜帶原子武器的轟炸機,同時幾乎不被敵人的防空系統發現。

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20世紀70年代,隨著隱形技術的引入,這個夢想變成了現實。格蘭特說:“這是冷戰時期的產物,但也是設計隱形飛機的重大技術突破的產物。”

B-2的任務是躲避俄羅斯的防空系統,包括地對空導彈和頂級戰鬥機。這仍然是它今天的任務——不管我們在哪裡找到最好的敵人的防空系統。”

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為了做到這一點,這架飛機包括了一系列的特徵,其中很多都是保密的,這些特徵使它無法被看到。“首先是形狀,它改變了雷達反射,”格蘭特說。

雷達(radio detection and測距的縮寫)是在二戰期間發明的,它的工作原理是向空中發射能量脈衝,等待它從飛機等物體上反彈回來。反射的強度和角度決定了目標的大小和位置。

與其他飛機,b - 2的飛翼設計沒有任何大型垂直形狀,如尾巴,雷達海浪反彈。事實上,它旨在完全散射雷達電波,表面光滑,幾乎沒有返回到源,使飛機出現的一隻鳥。具有諷刺意味的是,俄羅斯物理學家彼得·阿芬採夫(Pyotr Ufimtsev)在1962年出版的一本書中首次披露了這種方法的原理,蘇聯認為這本書對國家安全沒有價值,因此可以出版。

“還有雷達吸收塗層和材料,你看不到它的引擎,因為它們藏在尾部,以避免產生任何熱信號,”格蘭特說。熱信號是飛機在天空中飛行的確鑿證據,而B-2的設計者們想盡辦法把它弄得模糊不清,甚至使用了在重返大氣層時保護航天飛機的吸熱瓦片,放在引擎排氣口附近。

飛機上的一個系統會在飛機產生尾跡時向機組人員發出警報,這些尾跡是冰晶聚集在飛機廢氣周圍時形成的,可以讓飛機改變飛行高度。最後,B-2非常安靜,只有通過頭頂才能聽到聲音。

這些被統稱為“低可觀測技術”的特徵並不總是在運行,而是在飛機需要隱形時才會被激活。除此之外,飛行員必須按下駕駛艙中標有“鋼筆”的按鈕才能突破敵人的防禦。“就像任何戰鬥機一樣,當你靠近威脅時,你要做很多事情來準備滲透。他們不會告訴你整個過程,但這是真的——當他們靠近目標區域時,他們確實會偷偷行動。”格蘭特說道。

在空中的兩天

B- 2任務持續了只要連續44小時,如2001年的一個飛在持久自由行動中從密蘇里州到阿富汗,這就是為什麼有一個平坦空間背後的駕駛艙,兩名飛行員之一可以休息,連同設備存儲和加熱食物,以及一個廁所。

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雖然B-2從來沒有在戰鬥中失蹤過——這架飛機甚至沒有防禦武器——但有一架在2008年的一次事故中被毀,當時它從關島的安德森空軍基地起飛後不久墜毀(飛行員安全跳傘)。另一架B-2在2010年的一場火災中嚴重受損,在重新投入使用之前進行了大量維修。

所有的B -2轟炸機都以美國的一個州(“密蘇里州的精神”)命名,是目前維護成本最高的飛機之一,每飛行一小時需要數十小時的維修。飛機的精緻外殼提供了額外的隱身功能,必須在低溫下保存,這就需要有空調的機庫,這導致了高昂的運營成本。

建造的21架B-2還必須承擔與該項目研發相關的所有成本,這些成本本可以更均勻地分攤到更多的飛機上。“這使得他們的標價超過了20億美元——如果他們按原計劃建造132座,那就更合理了,”格蘭特說。

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下一代

由於機隊規模小,技術保密,B-2是一架令人垂涎的飛機,只有幾百名飛行員曾經登上過它。格蘭特解釋說:“他們有非常嚴格的選拔程序,但他們非常看重的一點是個性和兼容性。你必須是那種合適的人,能夠和兩個人一起執行40個小時的飛行任務。”

“它像普通飛機一樣飛行,但它有一些獨特的特點。當你飛行的時候,你就在前沿,所以視角是非常不同的,需要一些真正的技能來補充燃料和降落。”

多年來,這架飛機已經獲得了飛行系統、通信和武器的升級。它與陸基和潛艇上的洲際彈道導彈一道,仍是美國核三位一體威懾力量的堅定組成部分。

然而,它的日子可能屈指可數了:B-2的繼承者已經在開發中。這架被稱為B-21突擊者的飛機目前處於保密狀態,預計將在2025年後首次亮相。新飛機將承擔與現有飛機相同的角色,但它的設計將充分利用自40多年前B-2首次構思以來的技術進步。

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