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深挖B-2“幽靈”隱身轟炸機(jī)的驚人工程

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? The National Interest

利維坦按:

如果你對(duì)“飛翼”這一概念感興趣,B-2“幽靈”隱身轟炸機(jī)自然是繞不開的,但其實(shí),它背后有著漫長(zhǎng)且曲折的發(fā)展歷程。


它可以飛至超過(guò)15,000米(50,000英尺)的高空,幾乎不需加油便能飛行近10,000公里(約6,000英里)——接近地球周長(zhǎng)的四分之一。它能夠突破防御最嚴(yán)密的空域,以極高的精確度投下多達(dá)18,000公斤的炸彈,并在幾乎不被雷達(dá)發(fā)現(xiàn)的情況下脫離戰(zhàn)區(qū)。而它的外形更是與當(dāng)今任何一種飛行器都截然不同。它沒(méi)有尾翼,整體呈現(xiàn)出一種有機(jī)的、蝙蝠般的形態(tài),看起來(lái)宛如被“生長(zhǎng)”出來(lái)的,而非制造出來(lái)的,就像直接從科幻小說(shuō)中走出來(lái)一樣。它就是諾斯羅普·格魯曼公司(Northrop-Grumman)制造的B-2“幽靈”隱形轟炸機(jī),被認(rèn)為是有史以來(lái)最先進(jìn)、最獨(dú)特的飛行器之一。它也是迄今為止最昂貴的飛機(jī),每架造價(jià)超過(guò)驚人的20億美元。


? Tumblr

那么,究竟是什么讓B-2如此與眾不同?如此龐大的飛機(jī)為何能在敵方防空系統(tǒng)面前“隱形”?這種科技奇跡最初是為了什么而設(shè)計(jì)的?又為何造價(jià)如此之高?讓我們深入了解航空工程史上最偉大、也最具爭(zhēng)議的成就之一。

B-2最具辨識(shí)度的特征無(wú)疑是它缺乏傳統(tǒng)意義上的長(zhǎng)機(jī)身、尾翼以及我們通常認(rèn)為飛機(jī)應(yīng)有的構(gòu)造。事實(shí)上,它是“飛翼”理念最成功的案例之一——這一概念長(zhǎng)期被認(rèn)為是航空工程的“圣杯”。飛翼是飛機(jī)最純粹的形態(tài),擁有最小的阻力、最高的結(jié)構(gòu)效率以及在同等尺寸和重量下的最佳性能。雖然直到最近工程師們才成功地將這種看似太空時(shí)代的異想天開轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí),其基本概念的歷史卻比你想象的更為悠久,可追溯至飛行誕生的萌芽期。

即使在飛行剛剛起步的年代,發(fā)明家們就意識(shí)到,那種后來(lái)成為標(biāo)準(zhǔn)的“機(jī)身+機(jī)翼+尾翼”的結(jié)構(gòu)并不一定是最有效率的。早在1904年——也就是萊特兄弟歷史性首飛后的第二年,英國(guó)陸軍退役軍官約翰·W·鄧恩(John W. Dunne)中尉就提出了一種革命性的飛機(jī)設(shè)計(jì)。這種設(shè)計(jì)在滾轉(zhuǎn)、俯仰和偏航這三個(gè)控制軸上都具備天然的穩(wěn)定性,使飛行更容易、更安全。

鄧恩的設(shè)計(jì)采用了類似現(xiàn)代戰(zhàn)斗機(jī)的后掠翼,但他采用這種設(shè)計(jì)并非為了高速時(shí)減少阻力,而是為了增強(qiáng)飛行的穩(wěn)定性。關(guān)鍵在于,他的機(jī)翼在從翼根到翼尖的角度逐漸變化——靠近機(jī)身的部分迎角較大,越接近翼尖迎角越小。這種被稱為“負(fù)扭轉(zhuǎn)”(washout)的設(shè)計(jì),再加上后掠翼將翼尖置于翼根之后,使飛機(jī)在俯仰方向上具有天然的穩(wěn)定性。例如,當(dāng)飛機(jī)抬頭俯仰角增加時(shí),由于翼根迎角更大,會(huì)比翼尖先失速,從而減少升力,產(chǎn)生一個(gè)讓飛機(jī)向下恢復(fù)平飛姿態(tài)的力矩;相反,當(dāng)飛機(jī)俯沖時(shí),翼根升力增加,也會(huì)產(chǎn)生反向力矩,使飛機(jī)再次抬頭。這種“負(fù)扭轉(zhuǎn)”還能在失速時(shí)維持翼尖的氣流,保持副翼(負(fù)責(zé)滾轉(zhuǎn)控制)的有效性,防止飛機(jī)進(jìn)入危險(xiǎn)的螺旋狀態(tài)。


鄧恩的D.1原型機(jī)。? Early Birds of Aviation

1906年,鄧恩在第二次布爾戰(zhàn)爭(zhēng)中因患心臟病被判不適合服役,被調(diào)往英國(guó)法恩伯勒的陸軍氣球工廠。在那里,他獲得了官方資助以建造他那激進(jìn)的新型飛機(jī)設(shè)計(jì)。1907年,他制造了一架雙翼滑翔機(jī),被命名為D.1。出于保密目的,他在蘇格蘭高地塔利巴丁侯爵(Marquis of Tullibardine)的莊園布萊爾·阿索爾(Blair Atholl)進(jìn)行了試飛。試飛由氣球工廠司令卡珀上校(John E. Capper)親自駕駛,D.1只飛了短短8秒便撞上墻壁,導(dǎo)致飛機(jī)受損,卡珀也受了輕傷。

盡管如此,飛機(jī)展現(xiàn)出預(yù)期的天然穩(wěn)定性,鄧恩決定立刻將其改造為動(dòng)力飛行器。改裝后的D.2配備了兩個(gè)7.5馬力的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)螺旋槳,但動(dòng)力不足,即使借助斜坡起飛也無(wú)法離地。之后又有多個(gè)版本問(wèn)世,最終發(fā)展為D.4,配備25馬力發(fā)動(dòng)機(jī)和四輪固定起落架。然而這架飛機(jī)也只完成了幾次短暫跳躍,1908年,軍方終止了對(duì)鄧恩的資助。


鄧恩D.5原型機(jī)。? wikimedia

鄧恩并未放棄,而是將他的設(shè)計(jì)帶到飛機(jī)制造商肖特兄弟(Short Brothers)公司。在塔利巴丁侯爵成立的布萊爾·阿索爾飛機(jī)公司出資下,肖特兄弟于1910年推出了D.5。D.5的機(jī)翼不僅采用了后掠角和負(fù)扭轉(zhuǎn)設(shè)計(jì),還在正面視角下呈現(xiàn)明顯下垂角(稱為“下反角”[anhedral]),以增強(qiáng)滾轉(zhuǎn)穩(wěn)定性。此外,翼尖設(shè)置了端板,不僅提高了偏航穩(wěn)定性,還通過(guò)減少翼尖渦流提升了翼的效率。由于沒(méi)有傳統(tǒng)尾翼結(jié)構(gòu),D.5依靠翼尖的“升降副翼”(elevon)進(jìn)行控制——這種控制面集升降舵與副翼功能于一體。沒(méi)有方向舵,偏航靠升降副翼產(chǎn)生的差異阻力控制。

D.5由一臺(tái)60馬力發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),于1910年夏首飛,觀眾中包括奧維爾·萊特本人!讹w行》(Flight)雜志1910年6月18日一期報(bào)道了此次飛行,編輯們?cè)u(píng)論道:

“最近《飛行》雜志報(bào)道中最重要的事件之一,是鄧恩中尉在謝佩島伊斯特徹奇成功飛行了2.25英里,其自主設(shè)計(jì)的飛機(jī)顯示出極強(qiáng)的天然穩(wěn)定性,幾乎不需要操作桿控制,僅僅用來(lái)調(diào)整方向而已!

事實(shí)上,鄧恩在飛行過(guò)程中甚至可以放開操縱桿記錄筆記。這標(biāo)志著首架天然穩(wěn)定飛機(jī)的成功飛行;此前設(shè)計(jì),特別是萊特兄弟的飛機(jī),都非常不穩(wěn)定,飛行員必須不斷緊張操控才能保持飛行狀態(tài)。這也可能是第一架真正意義上的飛翼飛機(jī)——盡管純粹主義者會(huì)爭(zhēng)辯說(shuō),D.5更像是無(wú)尾飛機(jī)而非純粹的飛翼,因?yàn)樗跃邆浯怪狈(wěn)定面,而且飛行員艙并未完全融入機(jī)翼中。

無(wú)論如何,《飛行》雜志的編輯指出:

“這次飛行無(wú)疑標(biāo)志著飛機(jī)發(fā)展史上的一個(gè)重要時(shí)刻,雖然其未來(lái)發(fā)展尚難預(yù)料,但這絲毫不影響其當(dāng)前的重要性,反而應(yīng)該進(jìn)一步激發(fā)人們對(duì)該機(jī)型的興趣!

這一判斷不幸成為了預(yù)言。鄧恩隨后繼續(xù)改進(jìn)其設(shè)計(jì),最終推出了D.8型。1913年,一位法國(guó)飛行員在一次表演中松開操縱桿,走到機(jī)翼上,向觀眾展示D.8極強(qiáng)的穩(wěn)定性。該設(shè)計(jì)隨后授權(quán)給法國(guó)的紐波特公司和美國(guó)的伯吉斯公司,美國(guó)陸軍通信兵團(tuán)、海軍以及加拿大航空兵團(tuán)(加拿大歷史上第一個(gè)短命的空軍)均采購(gòu)了少量伯吉斯-鄧恩飛機(jī)。


鄧恩D.8原型機(jī)。? wikimedia

然而,第一次世界大戰(zhàn)的爆發(fā)令鄧恩的研究被迫中斷,軍事指揮官更青睞傳統(tǒng)機(jī)型。同時(shí),伯吉斯-鄧恩被認(rèn)為過(guò)于穩(wěn)定,機(jī)動(dòng)性不足,因此未投入實(shí)戰(zhàn)。此外,鄧恩所開發(fā)的多項(xiàng)關(guān)鍵創(chuàng)新——除機(jī)翼后掠角以外——也未被廣泛采納。若當(dāng)初被廣泛應(yīng)用,飛行器設(shè)計(jì)史也許會(huì)完全不同。但對(duì)“飛翼”這一航空理想形態(tài)的探索從未終止。

飛翼故事的下一位關(guān)鍵人物是英國(guó)航空工程師杰弗里·T.R·希爾(Geoffrey T.R. Hill)。如同鄧恩中尉,希爾關(guān)注飛機(jī)的穩(wěn)定性與飛行安全,目標(biāo)是設(shè)計(jì)一種幾乎不可能失速或進(jìn)入螺旋狀態(tài)的飛行器。1924年,希爾與妻子合作,在鄧恩的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上,制造出一架飛翼滑翔機(jī),具有大后掠角和負(fù)扭轉(zhuǎn)設(shè)計(jì),該機(jī)被命名為“翼手龍”(Pterodactyl)。


“翼手龍”原型機(jī)。? Ed Nash's Military Matters

原型機(jī)表現(xiàn)優(yōu)異,希爾為其安裝一臺(tái)35馬力發(fā)動(dòng)機(jī),并于1925年在英國(guó)空軍國(guó)務(wù)大臣薩繆爾·霍爾爵士(Sir Samuel Hoare)面前成功演示。霍爾印象深刻,指示空軍部資助該研究項(xiàng)目,由西部飛機(jī)公司(Westland Aircraft)承接,希爾擔(dān)任項(xiàng)目主管。


加裝了發(fā)動(dòng)機(jī)的翼手龍Mk.IC。? Secret Projects Forum

此后7年間,希爾和西部公司制造并試飛了多個(gè)版本的“翼手龍”,其中一些是按空軍部規(guī)格制造,并正式遞交供皇家空軍作為雙座戰(zhàn)斗機(jī)評(píng)估。然而,如同鄧恩的設(shè)計(jì),“翼手龍”最終敗給了更為傳統(tǒng)的飛機(jī),該項(xiàng)目于1932年結(jié)束。

與此同時(shí),在德國(guó),飛翼的研發(fā)獲得了遠(yuǎn)比其他國(guó)家更高層級(jí)的官方支持。德國(guó)空氣動(dòng)力學(xué)家亞歷山大·利皮施(Alexander Lippisch)早期從事無(wú)尾翼與三角翼飛機(jī)的研究,他在1928年設(shè)計(jì)了世界上第一架火箭動(dòng)力飛機(jī)——利皮施“鴨式”(Lippisch Ente)。他后來(lái)又設(shè)計(jì)了極具創(chuàng)新性但也極其危險(xiǎn)的梅塞施密特Me-163“彗星”火箭動(dòng)力截?fù)魴C(jī),該機(jī)在二戰(zhàn)末期曾少量服役。


瓦爾特(左)與雷馬爾·霍頓兄弟。? wikimedia

利皮施在無(wú)尾翼飛機(jī)方面的研究極大地激勵(lì)了瓦爾特·霍頓(Walter Horten)與雷馬爾·霍頓(Reimar Horten)兄弟。這對(duì)來(lái)自哥廷根的兄弟與許多德國(guó)年輕人一樣,對(duì)滑翔運(yùn)動(dòng)癡迷不已。由于1919年《凡爾賽條約》禁止德國(guó)組建空軍,滑翔俱樂(lè)部就成為一種權(quán)宜而合法的方式,用來(lái)秘密訓(xùn)練德國(guó)下一代的空軍飛行員。

自1931年起,霍頓兄弟便開始設(shè)計(jì)并試飛他們自己的滑翔機(jī)。受到利皮施工作的啟發(fā),他們很快從傳統(tǒng)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向了激進(jìn)流線、無(wú)尾的飛翼布局。為了進(jìn)一步減少迎風(fēng)面積以降低阻力,飛行員被安排俯臥于一個(gè)流線型、緊密包裹的座艙罩下。盡管霍頓兄弟最初的幾個(gè)設(shè)計(jì)并不成功,1941年推出的霍頓H.IV性能卻異常優(yōu)異,最高時(shí)速可達(dá)每小時(shí)200公里。




霍頓H.IV的駕駛艙空間十分狹小,飛行員必須以俯臥姿勢(shì)駕駛飛機(jī)。? Fiddlersgreen

這一成果的問(wèn)世時(shí)機(jī)恰到好處。1943年,德國(guó)空軍司令赫爾曼·戈林(Hermann G?ring)提出了一項(xiàng)“3×1000”轟炸機(jī)需求:能在1000公里距離上,以1000公里的時(shí)速投擲1000公斤炸彈。只有噴氣動(dòng)力才能滿足所需的速度,但當(dāng)時(shí)的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)極度耗油,因此必須配備一個(gè)異常高效的機(jī)身才能實(shí)現(xiàn)既定航程和載彈量。

霍頓兄弟相信他們的飛翼設(shè)計(jì)是關(guān)鍵,于是向帝國(guó)航空部(RLM)提交了一份正式提案。該提案是唯一一個(gè)接近滿足所有性能需求的方案,在戈林的熱情支持下,項(xiàng)目得到了批準(zhǔn),并獲得初始編號(hào)Ho.IX。由于霍頓兄弟缺乏大型制造設(shè)施,該項(xiàng)目被分配給飛機(jī)制造商戈塔(Gothaer Waggonfabrik)進(jìn)行生產(chǎn)。帝國(guó)航空部隨后下令生產(chǎn)100架編號(hào)為Go.229的戰(zhàn)機(jī),配備兩門30毫米機(jī)炮,并設(shè)有炸彈掛架,使其既能作為轟炸機(jī),也可作為戰(zhàn)斗機(jī)使用。


霍頓Ho.IX原型機(jī)。? La Segunda Guerra Mundial

除了其激進(jìn)的無(wú)尾翼設(shè)計(jì),Go.229還具備一系列先進(jìn)特性,包括一個(gè)原始的彈射座椅以及一套加壓服,以便飛行員能在高空飛行。然而,為了節(jié)省鋁等戰(zhàn)略材料,飛機(jī)的大部分結(jié)構(gòu)使用了木材建造,只有中央部分采用焊接鋼管結(jié)構(gòu)。盡管其空氣動(dòng)力學(xué)效率極高,Go.229在穩(wěn)定性方面存在嚴(yán)重問(wèn)題——尤其是在偏航方向。通常情況下,垂直尾翼為飛機(jī)提供被動(dòng)橫向穩(wěn)定性;沒(méi)有它的話,Go.229極易進(jìn)入失控的側(cè)滑甚至致命的平尾旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。


Go.229試飛員穿上加壓服后的視覺(jué)效果有些詭異。? Nest of Dragons

霍頓兄弟為了解決這一問(wèn)題,在飛機(jī)上安裝了可上下開啟的分體副翼,以通過(guò)差動(dòng)阻力替代方向舵的作用。然而,Go.229依然需要飛行員更頻繁地主動(dòng)操控,且飛行時(shí)受限于可實(shí)現(xiàn)的傾斜角度。

第一架V1原型機(jī)幾乎完成之際,其配套的BMW 109-003A-1渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)終于抵達(dá),但令霍頓兄弟失望的是,這款發(fā)動(dòng)機(jī)比預(yù)期尺寸大,根本無(wú)法安裝進(jìn)Go.229的機(jī)翼中。因此,V1在整個(gè)1944年都被作為滑翔機(jī)進(jìn)行試飛,而V2則被修改為可安裝更強(qiáng)勁但更龐大的容克109-004B-1發(fā)動(dòng)機(jī)。


1945年2月2日,V2原型機(jī)首次試飛。? Key Aero

到了這時(shí),德國(guó)日益惡化的戰(zhàn)略局勢(shì)迫使帝國(guó)航空部將最初的100架訂單削減為僅7架原型機(jī)與20架量產(chǎn)機(jī)。V2原型機(jī)于1945年2月2日首飛,由德國(guó)空軍測(cè)試飛行員歐文·齊勒中尉(Erwin Ziller)駕駛。飛機(jī)飛行表現(xiàn)良好,齊勒隨后又進(jìn)行了另一場(chǎng)成功試飛,最高時(shí)速達(dá)到了950公里。但在2月18日的第三次試飛中,飛機(jī)飛行45分鐘后,其中一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)起火并停止運(yùn)轉(zhuǎn)。齊勒嘗試通過(guò)一系列俯沖動(dòng)作重啟發(fā)動(dòng)機(jī),但最終失控墜毀在機(jī)場(chǎng)外不遠(yuǎn)處,并在稍后因傷不治身亡。


被美軍繳獲的Go.229 V3原型機(jī)。? National Air and Space Museum

盡管如此,Go.229的開發(fā)仍在繼續(xù),但到了1945年4月,美軍已攻入戈塔工廠,飛機(jī)尚未進(jìn)入實(shí)戰(zhàn)。最完整的一架原型機(jī)V3隨后先被運(yùn)往英國(guó),之后再被送往美國(guó)進(jìn)行評(píng)估,但從未再次飛行。如今,這架極具異國(guó)情調(diào)的納粹飛翼戰(zhàn)機(jī)陳列在弗吉尼亞州尚蒂伊市的史蒂文·F·烏德沃爾-哈齊中心——即美國(guó)國(guó)家航空航天博物館的分館中。


Go.229 V3的部分機(jī)體。? NASM

外界常稱,Go.229獨(dú)特的外形、木制結(jié)構(gòu)與含有木炭粉末的耐火涂料使其幾乎無(wú)法被雷達(dá)發(fā)現(xiàn),從而成為歷史上第一架“隱形”戰(zhàn)斗機(jī)。但事實(shí)并非如此。

2008年,在國(guó)家地理頻道拍攝的一部紀(jì)錄片中,美國(guó)飛機(jī)制造商諾斯羅普-格魯曼公司建造了一架與Go.229等比例的木質(zhì)模型,并將其置于加州泰霍恩(Tejon)的雷達(dá)反射截面積測(cè)試場(chǎng)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。測(cè)試結(jié)果顯示,該機(jī)的雷達(dá)反射面積僅比德國(guó)主力戰(zhàn)斗機(jī)梅塞施密特Bf-109小約10%。

實(shí)際上,雖然Go.229的木質(zhì)機(jī)翼面板與“干凈”的外形(即沒(méi)有垂直穩(wěn)定面等大型平面結(jié)構(gòu))理論上能減弱雷達(dá)回波,但這一優(yōu)勢(shì)幾乎完全被內(nèi)部結(jié)構(gòu)如鋼結(jié)構(gòu)座艙框架與反射性極強(qiáng)的發(fā)動(dòng)機(jī)所抵消。而且,盡管霍頓兄弟聲稱Go.229的油漆中加入了石墨,但在現(xiàn)存原型機(jī)中并未發(fā)現(xiàn)石墨成分;即便存在,后續(xù)研究也表明,石墨本身并非良好的雷達(dá)吸收材料。

不過(guò),飛翼結(jié)構(gòu)本身具有天然隱形優(yōu)勢(shì)這一理念在理論上是成立的,日后也的確在B-2“幽靈”轟炸機(jī)上得到了更有效的實(shí)現(xiàn)。


霍頓H.XVIII飛翼轟炸機(jī)構(gòu)想圖。? Nevington War Museum

盡管Go.229是二戰(zhàn)中最具創(chuàng)新性的飛機(jī)設(shè)計(jì)之一,霍頓兄弟的野心遠(yuǎn)不止于此。他們還設(shè)想過(guò)更為宏大的計(jì)劃,包括霍頓H.XVIII——一種翼展達(dá)40米的噴氣動(dòng)力飛翼轟炸機(jī)。這架飛機(jī)是“遠(yuǎn)程轟炸機(jī)”(Langstreckenbomber)計(jì)劃,也即“美洲轟炸機(jī)”(Amerikabomber)計(jì)劃的一部分,旨在跨越大西洋,對(duì)北美目標(biāo)如紐約市實(shí)施打擊;纛D兄弟還設(shè)想過(guò)該機(jī)的民用版本,將其打造成一款能夠以前所未有的舒適與風(fēng)格橫跨大西洋、搭載60名乘客的民航機(jī)。

然而,戰(zhàn)爭(zhēng)在這些設(shè)計(jì)付諸實(shí)踐之前便已結(jié)束。像許多德國(guó)人一樣,戰(zhàn)后雷馬爾·霍頓移居阿根廷,加入了該國(guó)的國(guó)家航空與交通聯(lián)合體DINFIA,并著手設(shè)計(jì)一種名為I.Ae 38的特殊無(wú)尾翼運(yùn)輸機(jī)。雖然該機(jī)承襲了他與兄長(zhǎng)早期的設(shè)計(jì)理念,但I(xiàn).Ae 38并非真正意義上的飛翼飛機(jī),其配備有大型中央機(jī)身,并設(shè)有雙開殼門用于裝卸貨物。


I.Ae 38無(wú)尾翼運(yùn)輸機(jī)。? Wikipedia

由于政局不穩(wěn),該機(jī)的研發(fā)進(jìn)度緩慢,1960年完成首飛后表現(xiàn)不佳——飛行不穩(wěn)定、動(dòng)力不足且發(fā)動(dòng)機(jī)易過(guò)熱。項(xiàng)目最終于1962年被取消。盡管德國(guó)人在飛翼概念上的探索走得很遠(yuǎn),但真正將這一理念推向完成階段的,是一位美國(guó)人——杰克·克努森·諾斯羅普(Jack Knudsen Northrop)。

令人難以置信的是,盡管諾斯羅普被譽(yù)為航空史上最偉大的飛機(jī)設(shè)計(jì)師之一,他卻幾乎沒(méi)有受過(guò)正式教育。他后來(lái)曾這樣說(shuō)道: “我所受的教育,僅止于小學(xué)和中學(xué)的程度,真正讓我成長(zhǎng)的是‘挫折之校’(school of hard knocks)。我沒(méi)上過(guò)大學(xué),也沒(méi)修過(guò)函授課程或類似的東西!

諾斯羅普1895年出生于新澤西州,但在加州圣巴巴拉長(zhǎng)大。1916年,他在洛克希德飛機(jī)制造公司(Loughead Aircraft Manufacturing Company,后更名為洛克希德公司)擔(dān)任繪圖員,由此開啟了航空生涯。在短暫服役于美國(guó)陸軍并參與第一次世界大戰(zhàn)后,他回歸平民生活,并加入了道格拉斯飛機(jī)公司。在那里,他參與了“道格拉斯環(huán)球飛行者”(Douglas World Cruiser)的設(shè)計(jì)。該機(jī)于1924年4月6日至9月28日期間,由其中三架飛機(jī)完成了人類首次環(huán)繞地球的飛行。1927年,諾斯羅普重返洛克希德公司,參與設(shè)計(jì)了極具創(chuàng)新性的“維加”(Vega)飛機(jī),該機(jī)成為多位開拓性飛行員的最愛,包括阿梅莉亞·埃爾哈特(Amelia Earhart)與懷利·波斯特(Wiley Post)。

1929年,諾斯羅普離開洛克希德,創(chuàng)辦了自己的公司阿維翁公司(Avion Corporation),并開始追逐其終極航空夢(mèng)想:實(shí)現(xiàn)實(shí)用型飛翼飛機(jī)。他的首次嘗試是X-216H,這是一種漸進(jìn)式飛翼,采用厚翼設(shè)計(jì),但為了穩(wěn)定性仍保留了雙尾梁結(jié)構(gòu)。更重要的是,該機(jī)拋棄了當(dāng)時(shí)常見的帆布包裹結(jié)構(gòu)或木制機(jī)身,轉(zhuǎn)而使用鋁合金蒙皮,這也預(yù)示了日后技術(shù)的方向。


X-216H原型機(jī)。? Reddit

該機(jī)由一臺(tái)90馬力發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)后推式螺旋槳,于1929年7月30日在加州的邁恩斯機(jī)場(chǎng)(今洛杉磯國(guó)際機(jī)場(chǎng))進(jìn)行非正式短距滑躍試飛,由試飛員埃迪·貝蘭德操控。之后,該機(jī)被運(yùn)往莫哈韋沙漠的穆洛克干湖床(今愛德華茲空軍基地)進(jìn)行正式測(cè)試,并于9月26日完成首次官方飛行。隨后進(jìn)行的多次試飛中,諾斯羅普?qǐng)F(tuán)隊(duì)不斷對(duì)起落架和垂直穩(wěn)定面進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化,初步測(cè)試結(jié)果令人鼓舞——X-216H的性能比同期同類大小、重量與動(dòng)力的傳統(tǒng)飛機(jī)高出25%。

不幸的是,大蕭條很快波及到了諾斯羅普,他于1930年被迫將阿維翁公司出售給“聯(lián)合飛機(jī)與運(yùn)輸公司”(United Aircraft and Transport Corporation)。不過(guò)他并未氣餒,在1932年,他得到了道格拉斯飛機(jī)公司的支持,創(chuàng)辦了一家“諾斯羅普公司”(Northrop Corporation)。這家公司隨后制造了許多極為成功的全金屬單翼飛機(jī),包括“伽馬”(Gamma)與“德爾塔”(Delta)系列,其中“伽馬”更是在1935年完成了人類首次的飛越南極洲飛行。1939年,原諾斯羅普公司被道格拉斯飛機(jī)公司完全收購(gòu),因此諾斯羅普在加利福尼亞州霍桑市創(chuàng)立了一家同名的公司。近十年后,他終于在那里重新開始了飛翼機(jī)的研究。

起初,諾斯羅普曾嘗試向美國(guó)陸軍航空隊(duì)推銷一種中型飛翼轟炸機(jī),但并未獲得關(guān)注。于是他轉(zhuǎn)而建造了一架小尺寸的驗(yàn)證機(jī),用于研究飛翼設(shè)計(jì)的飛行動(dòng)態(tài)。這架飛機(jī)被命名為N-1M,翼展達(dá)25米,配備兩臺(tái)65馬力的后推式螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)。為了克服所有飛翼機(jī)常見的橫向不穩(wěn)定性,諾斯羅普為N-1M設(shè)計(jì)了下垂翼尖,翼尖角度可在地面調(diào)整,以測(cè)試不同的構(gòu)型。此外,外翼段也可以調(diào)整后掠角,以研究其空氣動(dòng)力學(xué)效應(yīng)。


早期的試飛證明,翼尖向下的N-1M飛行控制性令人滿意,但在空中太不穩(wěn)定,因此這些翼尖在隨后的驗(yàn)證機(jī)中被拉直。? Skytamer Images

飛行測(cè)試于1940年7月在穆洛克干湖床展開,首飛頗為戲劇化:7月3日,試飛員范斯·布里茲(Vance Breeze)在進(jìn)行高速滑跑測(cè)試時(shí)意外地撞上了一個(gè)地面凸起,使飛機(jī)離地騰空。在短短的30米飛行中,布里茲發(fā)現(xiàn)N-1M的操控性出人意料地良好。不過(guò)原始的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力嚴(yán)重不足,布里茲最多只能將飛機(jī)飛至3米高的低空。直到換裝117馬力的新發(fā)動(dòng)機(jī)后,該機(jī)才能順利飛上高空。N-1M共進(jìn)行了約100次試飛,積累了大量關(guān)于飛翼設(shè)計(jì)的寶貴數(shù)據(jù)。測(cè)試中確認(rèn)下垂翼尖其實(shí)并非必要,因此下一代飛翼驗(yàn)證機(jī)——N-9——就采用了直翼設(shè)計(jì)。

盡管諾斯羅普早先未能引起軍方興趣,但一切即將改變。1941年4月,美國(guó)陸軍航空隊(duì)發(fā)布了一項(xiàng)新需求:希望研制一種能攜帶10,000磅(約4.5噸)炸彈、航程達(dá)10,000英里的戰(zhàn)略轟炸機(jī)。


諾斯羅普與他的XB-35。? wikipedia

諾斯羅普提交了其N-1設(shè)計(jì)的改良版,最終于10月正式獲批,項(xiàng)目編號(hào)為XB-35。起初,陸航只委托諾斯羅普制造一架全尺寸樣機(jī)和兩架可飛行原型機(jī);但1942年,他們?nèi)∠嗽居嗁?gòu)的402架馬丁B-33“超級(jí)掠奪者”中型轟炸機(jī),將合同拆分給諾斯羅普的XB-35與團(tuán)結(jié)飛機(jī)公司(Consolidated Aircraft)的XB-36設(shè)計(jì)。

由于諾斯羅普的霍桑工廠規(guī)模較小,XB-35的生產(chǎn)任務(wù)被分配給位于加州圣安娜的格倫·馬丁公司(Glenn L.Martin Company)。這一科幻感十足的飛翼飛機(jī)立即點(diǎn)燃了公眾的想象,《紐約時(shí)報(bào)》當(dāng)時(shí)曾激動(dòng)地寫道:

“或許在不遠(yuǎn)的將來(lái),飛翼型飛機(jī)將統(tǒng)治軍用、商用乃至私人飛行領(lǐng)域的全部天空!

XB-35的設(shè)計(jì)極其龐大,翼展達(dá)52米,比同時(shí)期研發(fā)中的波音B-29“超級(jí)空中堡壘”還要長(zhǎng)。考慮到建造這種新穎且未經(jīng)驗(yàn)證的飛翼巨機(jī)所面臨的巨大挑戰(zhàn),諾斯羅普再次決定先制造四架縮比驗(yàn)證機(jī),編號(hào)為N-9M。N-9M翼展為18米,配備兩臺(tái)269馬力發(fā)動(dòng)機(jī),最高時(shí)速為160公里,實(shí)用升限6000米。

飛行測(cè)試自1942年12月啟動(dòng),但由于發(fā)動(dòng)機(jī)可靠性不足,前期飛行多次中斷。1943年5月19日,N-9M在飛行中突發(fā)操控反轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)墜毀,試飛員馬克斯·康斯坦特(Max Constant)被操縱桿困住無(wú)法逃生,撞地當(dāng)場(chǎng)死亡。


2017年“榮譽(yù)之翼”飛行表演中的諾斯羅普N9M-B飛翼。諾斯羅普N9M 是諾斯羅普YB-35飛翼轟炸機(jī)的三分之一比例研發(fā)型飛機(jī)。它的作用是作為飛行測(cè)試平臺(tái),并用于使空軍飛行員熟悉全翼式飛機(jī)的操控方式。榮譽(yù)之翼航空博物館收藏的這架飛機(jī)是四架原型中的一架,也是唯一一架幸存者。遺憾的是,2019年4月22日,N9M-B在美國(guó)加利福尼亞州諾科市墜毀,事故原因不明,飛行員遇難,飛機(jī)完全毀損。? Flickr

為此,諾斯羅普為剩余三架N-9M增設(shè)了類似霍頓式的分體阻力副翼,以提升橫向穩(wěn)定性,并更換了更可靠的新發(fā)動(dòng)機(jī)。測(cè)試計(jì)劃于1945年恢復(fù),并一直持續(xù)至1946年底,三架驗(yàn)證機(jī)累計(jì)飛行超過(guò)200次。在這段時(shí)間內(nèi),數(shù)名特邀飛行員參與試飛,其中包括格倫·愛德華茲上尉(Glen Edwards)。他對(duì)N-9M的評(píng)價(jià)是: “這架飛機(jī)的飛行表現(xiàn)令人驚訝,遠(yuǎn)比多數(shù)人預(yù)期的穩(wěn)定,也更易操控!

不過(guò)正如我們即將看到的那樣,他或許很快就會(huì)后悔這番話……

與此同時(shí),XB-35項(xiàng)目仍在推進(jìn),按比例制作的全尺寸非飛行模型于1943年完工。諾斯羅普還參與了一系列相關(guān)的衍生項(xiàng)目,其中包括體型更小的MX-324。這架飛機(jī)于1944年7月5日成為首架由火箭推動(dòng)的美國(guó)國(guó)產(chǎn)飛機(jī)。它之后成為XP-79的基礎(chǔ),這是一款由兩臺(tái)西屋19B渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的小型戰(zhàn)斗機(jī)。XP-79并非真正意義上的飛翼機(jī),它裝備了一對(duì)小型垂直尾翼以提供橫向穩(wěn)定性,飛行員則以俯臥姿勢(shì)位于兩臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)之間,這一設(shè)計(jì)與當(dāng)時(shí)德國(guó)霍頓兄弟的飛翼方案相似。盡管裝備了四挺.50口徑機(jī)槍,XP-79的前緣由實(shí)心鎂材制成,以便能切斷敵方轟炸機(jī)的機(jī)翼,因此被戲稱為“飛行沖角”(The Flying Ram)。


XP-79原型機(jī)。? Air Force Test Center

XP-79于1945年9月12日在穆羅克進(jìn)行了首次也是唯一一次飛行,但15分鐘后飛機(jī)突然失控,螺旋墜地。試飛員哈里·克羅斯比(Harry Crosby)嘗試跳傘,但被飛機(jī)撞擊身亡。項(xiàng)目隨后被取消。

諾斯羅普原計(jì)劃于1943年交付XB-35,但由于生產(chǎn)問(wèn)題和技術(shù)障礙造成的持續(xù)延誤,到第一架原型機(jī)在1946年完工時(shí),戰(zhàn)爭(zhēng)早已結(jié)束。更糟糕的是,隨著戰(zhàn)爭(zhēng)進(jìn)入尾聲,對(duì)新型轟炸機(jī)的需求急劇下降,空軍在1944年5月決定取消XB-35的生產(chǎn)合同。但他們?nèi)岳^續(xù)資助該原型機(jī)的建造,以用于研究目的。


YB-35原型機(jī)。? wikipedia

最終完成的飛機(jī)看起來(lái)就像科幻小說(shuō)里的產(chǎn)物,巨大的機(jī)翼宛如半個(gè)足球場(chǎng)大小,閃閃發(fā)光。這架“巨獸”由四臺(tái)3000馬力的普惠R-4360渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力,驅(qū)動(dòng)四對(duì)反轉(zhuǎn)螺旋槳,可攜帶高達(dá)33,000公斤的炸彈。駕駛艙配置為戰(zhàn)斗機(jī)式罩艙,略微偏離中線,飛行員與副駕駛坐于其下;而另外7名機(jī)組成員則分布在機(jī)翼龐大的中央結(jié)構(gòu)內(nèi)。中央的一位機(jī)槍手位于機(jī)身尾部透明的觀察窗中,通過(guò)遙控操作四座雙聯(lián)機(jī)槍炮塔。另外還配備了兩座載人四聯(lián)機(jī)炮塔,組成完整的防御火力系統(tǒng)。這架外形如外星飛船般的飛機(jī)激發(fā)了戰(zhàn)后美國(guó)公眾對(duì)未來(lái)科技的想象力,并在航空和科技類雜志及其他主流媒體中被廣泛報(bào)道。


YB-35原型機(jī)巨大的前起落架。? PICRYL

XB-35于1946年6月25日進(jìn)行了首次飛行——從諾斯羅普霍桑工廠短途飛往穆羅克干湖床試飛基地。這次飛行平穩(wěn)無(wú)事,但隨后的測(cè)試暴露出一系列技術(shù)問(wèn)題,主要集中在復(fù)雜的反轉(zhuǎn)螺旋槳系統(tǒng)上。盡管該系統(tǒng)在空氣動(dòng)力學(xué)上極為高效,卻非常不可靠且振動(dòng)嚴(yán)重,迫使諾斯羅普在僅飛行19次后停飛此機(jī),并將其更換為傳統(tǒng)的單轉(zhuǎn)螺旋槳系統(tǒng)。然而這導(dǎo)致XB-35的起飛距離大大增加,最高速度和升限也明顯下降。其發(fā)動(dòng)機(jī)的復(fù)雜排氣系統(tǒng)也表現(xiàn)得極為不穩(wěn)定。盡管存在諸多問(wèn)題,該機(jī)仍表現(xiàn)出顯著潛力,《空軍雜志》在1946年7月曾寫道:

“與一架具有相同動(dòng)力、重量和燃料載荷的常規(guī)飛機(jī)相比,飛翼將具備以下優(yōu)勢(shì):1)可多載四分之一的有效載荷;2)在同樣燃料載荷下航程延長(zhǎng)四分之一;3)以相同推力或功率輸出飛行速度提高約20%。”

但一個(gè)問(wèn)題仍然存在:XB-35被設(shè)計(jì)為投放常規(guī)炸彈,其彈載被分配至多個(gè)小型彈艙中。這使得XB-35無(wú)法攜帶第一代原子彈,而原子彈正迅速成為現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的主流武器。更令人困惑的是,空軍一方面禁止諾斯羅普改裝XB-35以適配Mk.III“胖子”型核彈,另一方面卻又表示只有能攜帶這種武器的飛機(jī)才會(huì)被接受。他們還宣稱,該機(jī)所采用的活塞推進(jìn)系統(tǒng)在噴氣時(shí)代已顯過(guò)時(shí)。盡管如此,空軍仍因?qū)嶋H需要繼續(xù)資助該項(xiàng)目,支持者認(rèn)為,XB-35及其競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手XB-36是當(dāng)時(shí)唯一擁有足夠航程可打擊蘇聯(lián)本土的飛機(jī),并且在未來(lái)數(shù)年內(nèi)仍將如此。

為使XB-35現(xiàn)代化并提升其在空軍眼中的吸引力,1947年諾斯羅普將14架預(yù)生產(chǎn)原型中的三架改裝為噴氣機(jī),安裝了多達(dá)8臺(tái)艾利森J35渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī),總推力達(dá)144千牛。為提升橫向穩(wěn)定性,還在機(jī)背與機(jī)腹加裝了小型垂直翼面,同時(shí)移除了防御機(jī)炮塔。新飛機(jī)被命名為YB-49,并于1947年10月22日首飛,立即表現(xiàn)出比其活塞動(dòng)力前身更優(yōu)越的性能,最高速度達(dá)到837公里/小時(shí)。它還創(chuàng)下了一項(xiàng)非官方紀(jì)錄,連續(xù)在12,000米以上的高度飛行達(dá)6.5小時(shí)。但與此同時(shí),噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)所帶來(lái)的額外重量及其高油耗,嚴(yán)重削弱了該機(jī)的升限、航程和載彈能力,使其更不適合作為戰(zhàn)略核轟炸機(jī)。它還存在令人擔(dān)憂的橫向穩(wěn)定性問(wèn)題,試飛員中尉格倫·愛德華茲在描述該原型機(jī)時(shí)表示:

“這是我見過(guò)最難搞的飛機(jī)。它有時(shí)幾乎無(wú)法操控。希望今后印象會(huì)有所改善!

但那一天永遠(yuǎn)也不會(huì)到來(lái)。1948年6月5日,在一次試飛中,YB-49在空中突然解體,愛德華茲中尉、副駕駛丹尼爾·福布斯少校及另外三名機(jī)組成員全部遇難。事故原因至今未能最終確認(rèn)。為紀(jì)念愛德華茲在實(shí)驗(yàn)飛行研究中的貢獻(xiàn),1949年12月,穆羅克空軍基地被正式更名為愛德華茲空軍基地。


YB-49原型機(jī)。? PICRYL

盡管發(fā)生了這一悲劇,飛行測(cè)試仍在繼續(xù)。偵察型試驗(yàn)機(jī)YB-49A于1950年5月4日首次試飛。然而不到一年,該項(xiàng)目就被突然取消,轉(zhuǎn)而支持競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手康維爾的B-36“和平使者”項(xiàng)目。盡管B-36是活塞推進(jìn)飛機(jī),技術(shù)上比XB-35和YB-49都更加落后,但它有一個(gè)決定性優(yōu)勢(shì):其彈艙足夠大,能攜帶原子彈及更大的一代熱核武器(即氫彈)。

但即使XB-35或YB-49成功改裝用于攜帶核武器,諾斯羅普公司也確實(shí)將飛翼設(shè)計(jì)推向了現(xiàn)有技術(shù)的極限。飛翼雖然具有空氣動(dòng)力學(xué)效率,但本質(zhì)上是不穩(wěn)定的,如果沒(méi)有某種自動(dòng)穩(wěn)定性增強(qiáng)裝置,飛行員操控起來(lái)總是困難甚至危險(xiǎn)的。此外,要將一架傳統(tǒng)飛機(jī)所需的所有組成部分——駕駛艙、發(fā)動(dòng)機(jī)、起落架、油箱、載荷等——全部塞進(jìn)一個(gè)機(jī)翼中,就必須設(shè)計(jì)出極其厚重的翼型,這不僅會(huì)增加阻力,還會(huì)嚴(yán)重限制飛機(jī)的整體性能。

盡管如此,XB-35和YB-49項(xiàng)目為諾斯羅普公司積累了大量關(guān)于飛翼設(shè)計(jì)的寶貴數(shù)據(jù)。當(dāng)技術(shù)最終趕上飛翼概念的理想時(shí),諾斯羅普已經(jīng)做好了準(zhǔn)備,創(chuàng)造出一款史上最非凡的飛機(jī)之一。

現(xiàn)在,我們終于進(jìn)入了本片的真正主角:B-2“幽靈”戰(zhàn)略轟炸機(jī)。但要理解這架飛機(jī)為何會(huì)采取如此不尋常的設(shè)計(jì),首先需要理解一個(gè)長(zhǎng)期存在的戰(zhàn)略難題:如何將核彈送達(dá)蘇聯(lián)腹地?

1948年,擊敗XB-35和YB-49的康維爾B-36“和平使者”成為美國(guó)戰(zhàn)略空軍司令部(SAC)的主力戰(zhàn)略轟炸機(jī)。這架飛機(jī)的載彈量高達(dá)40,000公斤,無(wú)需空中加油即可飛行超過(guò)6,000公里。然而,它飛行速度慢、飛行高度低,極易被蘇聯(lián)截?fù)魴C(jī)攔截——如果真的爆發(fā)核戰(zhàn)爭(zhēng),這些緩慢龐大的B-36很可能在抵達(dá)目標(biāo)前就被擊落。美軍曾試圖改善B-36的性能與生存能力,例如加裝噴氣發(fā)動(dòng)機(jī),甚至嘗試使用一種可投放的“寄生戰(zhàn)斗機(jī)”——麥克唐納XF-85“地精”來(lái)抵御敵方截?fù)魴C(jī)。但事實(shí)很清楚:B-36屬于上一代軍事航空時(shí)代的產(chǎn)物。最終,該機(jī)于1959年退役,由更先進(jìn)的噴氣式波音B-47和B-52“同溫層堡壘”所取代。尤其是后者,成為冷戰(zhàn)期間的標(biāo)志性戰(zhàn)略武器平臺(tái)。


B-52“同溫層堡壘”戰(zhàn)略轟炸機(jī)。? BBC

1961年至1968年期間,滿載核彈的B-52參與了“鉻穹行動(dòng)”(Operation Chrome Dome),全天候輪流在蘇聯(lián)邊境附近上空巡航。這一舉措旨在確保即便蘇聯(lián)發(fā)動(dòng)首次打擊、摧毀了美國(guó)大部分地面核力量,仍有B-52在空中保持警戒,能夠迅速飛越蘇聯(lián)邊境實(shí)施報(bào)復(fù)性打擊。

不過(guò),盡管B-52比B-36飛得更高、更快,它依然遠(yuǎn)未“刀槍不入”。這款飛機(jī)原本是為飛得比現(xiàn)有戰(zhàn)斗機(jī)更高而設(shè)計(jì)的,但蘇聯(lián)防空導(dǎo)彈技術(shù)的迅速發(fā)展很快就彌補(bǔ)了差距。1960年5月1日,美軍偵察機(jī)洛克希德U-2在高空飛行時(shí)被蘇聯(lián)擊落,飛行員弗朗西斯·加里·鮑爾斯(Francis Gary Powers)被俘,這一事件充分說(shuō)明了高空飛行并不再安全。

作為應(yīng)對(duì),美國(guó)開發(fā)出多種空射遠(yuǎn)程導(dǎo)彈,例如道格拉斯GAM-87“天矛”、諾斯美洲AGM-28“獵犬”和波音AGM-69短程攻擊導(dǎo)彈,以便讓B-52能在敵方防空系統(tǒng)射程外打擊目標(biāo)。然而,這些手段終歸只是權(quán)宜之計(jì)。要準(zhǔn)確打擊蘇聯(lián)腹地的目標(biāo),需要一種全新類型的轟炸機(jī)——一種能飛得比任何攔截機(jī)或?qū)椂几、更快的飛機(jī)。

這種需求促成了兩款極具前瞻性的轟炸機(jī)項(xiàng)目:康維爾B-58超音速轟炸機(jī)(Hustler,1960年服役)和諾斯美洲XB-70“女武神”(Valkyrie,1964年首飛)。前者最高速度可達(dá)2倍音速,飛行高度約為19,000米;而后者更是能夠達(dá)到3馬赫、飛行高度21,000米——幾乎與洛克希德SR-71“黑鳥”偵察機(jī)齊平,后者是歷史上服役速度最快的軍機(jī)。


康維爾B-58轟炸機(jī)。? The Learning Center


XB-70“女武神”高空戰(zhàn)略轟炸機(jī)。? Air Force Museum

然而,盡管性能驚人,這兩款轟炸機(jī)仍未能擺脫蘇聯(lián)新一代防空導(dǎo)彈的威脅。于是美國(guó)空軍被迫徹底改變戰(zhàn)術(shù):不再高空高速突防,而是轉(zhuǎn)向超低空突防,依靠地形掩護(hù)躲避敵方雷達(dá)的偵測(cè)。不幸的是,B-58和XB-70原本是為高空高速而設(shè)計(jì),它們?cè)诘涂盏娘w行表現(xiàn)并不理想,因此B-58于1970年退役,XB-70則早在1961年就被取消,從未正式列裝。XB-70繼續(xù)作為高速測(cè)試平臺(tái)服役至1970年,隨后也正式退役。

隨著B-58和XB-70的退役,戰(zhàn)略空軍司令部手中僅剩一款現(xiàn)役的戰(zhàn)略轟炸機(jī):B-52“同溫層堡壘”。盡管機(jī)齡已久,但由于極強(qiáng)的適應(yīng)性與可靠性,B-52仍繼續(xù)服役。不過(guò),B-52并不適合執(zhí)行低空突防或戰(zhàn)術(shù)阻斷任務(wù),因此美國(guó)空軍開始著手研發(fā)更具針對(duì)性的專用機(jī)型。

其中第一款是通用動(dòng)力公司研制的F-111“土豚”(Aardvark),這是一種可執(zhí)行戰(zhàn)術(shù)低空打擊的飛機(jī),但缺乏執(zhí)行洲際戰(zhàn)略核打擊所需的航程。因此,這一角色最終由洛克韋爾國(guó)際公司研制的B-1“槍騎兵”(Lancer)來(lái)承擔(dān)。B-1的設(shè)計(jì)目標(biāo)是結(jié)合 B-58“超音速轟炸機(jī)”的馬赫2極速、B-52 的載彈量,以及 F-111 的地形跟隨飛行能力,以全面取代前兩者。


B-1B“槍騎兵”轟炸機(jī)。? Air Force Museum

然而,B-1的研制過(guò)程充滿技術(shù)難題與拖延。該項(xiàng)目于1970年正式下達(dá)訂單,但直到1974年才首飛,到1975年時(shí),每架飛機(jī)的預(yù)計(jì)成本已從最初的4000萬(wàn)美元飆升至近7000萬(wàn)美元。該項(xiàng)目成本之高,甚至促使吉米·卡特將“重新評(píng)估并取消B-1項(xiàng)目”列為其1976年總統(tǒng)競(jìng)選中的重要民主黨綱領(lǐng)之一。

更糟糕的是,就在1976年,蘇聯(lián)戰(zhàn)斗機(jī)飛行員維克多·別連科(Viktor Belenko)駕駛其超音速的米格-25“狐蝠”(Foxbat)從俄羅斯東部的楚古耶夫卡基地叛逃至日本北海道。在隨后的審訊中,別連科透露蘇聯(lián)新一代戰(zhàn)斗機(jī)——尤其是米格-31“獵狐犬”(Foxhound)——配備了所謂的“俯視/射擊”雷達(dá),這類雷達(dá)不受地形掩護(hù)影響,甚至能夠探測(cè)非常低空飛行的目標(biāo)。

幾乎一夜之間,B-1賴以生存的低空突防任務(wù)變得不可行。1977年,卡特就任總統(tǒng)后正式下令取消該項(xiàng)目。

但與1970年代初不同,此時(shí)的空軍很快就迎來(lái)了可行的替代方案,兩款新型戰(zhàn)略打擊平臺(tái)已蓄勢(shì)待發(fā)。其一是AGM-86巡航導(dǎo)彈,這是一種具備核打擊能力的遠(yuǎn)程空射導(dǎo)彈,可由高度適配的B-52平臺(tái)發(fā)射;而另一種,則來(lái)自我們的老朋友——諾斯羅普公司,他們帶來(lái)了一款極具異域色彩的新型轟炸機(jī),它采用了一種突破蘇聯(lián)領(lǐng)空的全新思路:不再高飛、不再低飛、不再拼速度,而是讓自己幾乎對(duì)雷達(dá)“隱形”。

這就是B-2“幽靈”(Spirit)轟炸機(jī)的登場(chǎng)。


? Air Force Museum

隱身技術(shù)的歷史與科學(xué)既悠久又復(fù)雜,就本文的主題而言,B-2轟炸機(jī)的直接起源可以追溯到1974年。當(dāng)時(shí),美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局(DARPA)向本國(guó)制造商征集有關(guān)降低飛行器雷達(dá)反射截面積(Radar Cross Section, RCS)的技術(shù)資料。這項(xiàng)征集促成了兩個(gè)隱身技術(shù)研究項(xiàng)目的誕生,代號(hào)分別為“擁藍(lán)(Have Blue)”和“默藍(lán)(Tacit Blue)”。

“擁藍(lán)”項(xiàng)目的合同最終授予洛克希德公司。此前,該公司在A-12和SR-71等高速偵察機(jī)上率先使用了雷達(dá)反射幾何結(jié)構(gòu)與雷達(dá)吸收復(fù)合材料等隱身技術(shù)。擁藍(lán)項(xiàng)目最終產(chǎn)出了F-117“夜鷹”隱身戰(zhàn)斗機(jī),該機(jī)于1983年正式服役,并在1991年海灣戰(zhàn)爭(zhēng)、1990年代的南斯拉夫戰(zhàn)爭(zhēng),以及2003年伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)中,執(zhí)行了深入敵后的精確打擊任務(wù)。


洛克希德F-117A隱身戰(zhàn)斗機(jī)。? Pinterest

F-117最具辨識(shí)度的特征是由多個(gè)平面構(gòu)成的棱角狀機(jī)體表面,這些平面通過(guò)定制的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì),可將絕大多數(shù)雷達(dá)波反射至其他方向。發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口上覆蓋的金屬網(wǎng)可防止渦輪葉片強(qiáng)烈反射雷達(dá)波,而特殊涂料中含有納米級(jí)金屬球,用以吸收并消散雷達(dá)波。

與此同時(shí),默藍(lán)項(xiàng)目則交由諾斯羅普公司承接,其實(shí)現(xiàn)隱身的方式大相徑庭。早在20世紀(jì)40年代,人們就已知曉飛翼結(jié)構(gòu)由于其流暢的曲線和缺乏大型平面控制面,具有極低的雷達(dá)反射截面。但要精準(zhǔn)設(shè)計(jì)出滿足隱身需求的曲面結(jié)構(gòu),在當(dāng)時(shí)的計(jì)算能力下無(wú)異于天方夜譚。進(jìn)入1980年代后,計(jì)算技術(shù)終于迎頭趕上。1982年,諾斯羅普制造出一架非常規(guī)試驗(yàn)機(jī)YF-117D,用以展示其隱身設(shè)計(jì)理念。這架飛機(jī)被昵稱為“鯨魚”或“外星校車”,不僅外形采用了平滑曲面以消散雷達(dá)波,還配備了與機(jī)身融合的進(jìn)氣道,以降低發(fā)動(dòng)機(jī)反射面積。


YF-117D驗(yàn)證機(jī)。? Flickr

但更重要的是,YF-117D引入了一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),使飛翼與隱身飛機(jī)成為現(xiàn)實(shí):飛行穩(wěn)定增強(qiáng)系統(tǒng),也稱“電傳飛控”(Fly-by-wire)系統(tǒng)。正如前文所述,純飛翼結(jié)構(gòu)本質(zhì)上極度不穩(wěn)定,對(duì)飛行員而言難以掌控、極度疲勞,甚至危險(xiǎn)。而像F-117與YF-117D這樣的隱身飛機(jī),其空氣動(dòng)力學(xué)特性更接近一塊磚頭,根本無(wú)法通過(guò)傳統(tǒng)操縱桿飛行。飛控系統(tǒng)的作用正是由計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)分析飛行員指令并做出千分之一秒級(jí)別的微調(diào),以保持飛行器穩(wěn)定。設(shè)計(jì)師們甚至打趣道:“只要發(fā)動(dòng)機(jī)夠強(qiáng),飛控系統(tǒng)夠好,就連一輛拖拉機(jī)都能飛起來(lái)!正是得益于這一技術(shù)的革命性突破,杰克·諾斯羅普畢生追求的高效實(shí)用飛翼終于具備實(shí)現(xiàn)條件。

同時(shí),另一項(xiàng)飛翼設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)難題也因技術(shù)進(jìn)步得以破解。如前所述,飛翼需容納發(fā)動(dòng)機(jī)、起落架、燃料與武器等所有飛行組件,因此翼型必須極厚,這會(huì)造成顯著的阻力,嚴(yán)重影響性能。到了1960年代,美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)研發(fā)出“超臨界翼型”(Supercritical airfoil),它能延遲機(jī)翼上表面激波的形成,使得較厚、升力更大的翼型也能以更高亞音速飛行。如今,多數(shù)商用客機(jī)都采用這一設(shè)計(jì),賦予其高效而快速的洲際飛行能力。

隨著這些設(shè)計(jì)理念的逐步驗(yàn)證,諾斯羅普轉(zhuǎn)向了“先進(jìn)技術(shù)轟炸機(jī)”(Advanced Technology Bomber, ATB)計(jì)劃的正式研發(fā)工作,該項(xiàng)目最終發(fā)展為B-2。ATB的政治淵源可追溯至1979年總統(tǒng)大選,當(dāng)時(shí)共和黨候選人羅納德·里根批評(píng)時(shí)任總統(tǒng)吉米·卡特取消B-1“槍騎兵”的決定,稱其在國(guó)防議題上軟弱。為回應(yīng)質(zhì)疑,卡特政府宣布正在秘密研發(fā)一款前所未有的隱身轟炸機(jī),以實(shí)現(xiàn)對(duì)蘇聯(lián)的技術(shù)壓制。


洛克希德的Senior Peg(構(gòu)想圖)更像是F-117的變形版本。? The War Zone

該項(xiàng)目的代號(hào)為“Aurora”,由諾斯羅普與洛克希德共同競(jìng)標(biāo),諾斯羅普的設(shè)計(jì)被命名為“高級(jí)冰(Senior Ice)”,而洛克希德的版本為“高級(jí)釘(Senior Peg)”。兩家公司都選擇了飛翼結(jié)構(gòu):諾斯羅普采用圓滑曲面,洛克希德則繼續(xù)延用F-117式的反射棱面設(shè)計(jì)。1981年10月,諾斯羅普方案中標(biāo),被正式命名為B-2“幽靈”,首批訂單為165架。對(duì)杰克·諾斯羅普來(lái)說(shuō),這標(biāo)志著其一生夢(mèng)想的終極實(shí)現(xiàn)。在1981年2月去世前不久,他獲準(zhǔn)前往諾斯羅普工廠,親眼見證這架尖端飛翼的雛形。

B-2是一項(xiàng)“黑色項(xiàng)目”(Black Project),即完全保密的軍事計(jì)劃,其研發(fā)過(guò)程極度保密。為建造B-2,諾斯羅普接管了位于加州皮科里維拉的一處廢棄福特工廠,并設(shè)立多個(gè)空殼公司負(fù)責(zé)施工與零件采購(gòu),以避免外界覺(jué)察。零件總在夜間通過(guò)無(wú)標(biāo)識(shí)卡車運(yùn)輸,軍方人員到訪工廠時(shí)嚴(yán)禁穿制服,員工則須接受詳盡的背景調(diào)查,并定期接受測(cè)謊儀檢測(cè)以確?煽啃。盡管如此,1984年仍有員工托馬斯·卡瓦諾(Thomas Cavanaugh)因試圖向蘇聯(lián)出售機(jī)密信息被捕并判無(wú)期徒刑;2005年,工程師諾希爾·高瓦迪亞(Noshir Gowadia)因向中國(guó)出售B-2推進(jìn)系統(tǒng)技術(shù)被判處32年監(jiān)禁。


? Mike James Media

作為一項(xiàng)高科技項(xiàng)目,B-2本身造價(jià)已極為昂貴。1980年代中期,空軍決定將其原定的高空戰(zhàn)略轟炸角色轉(zhuǎn)為低空突防任務(wù),此舉令項(xiàng)目成本上升10億美元,并使研發(fā)進(jìn)度整整延遲兩年。為填補(bǔ)空缺,1981年10月,新上任的里根政府決定重啟被卡特取消的B-1項(xiàng)目。B-1被重新設(shè)計(jì)為低空突防平臺(tái):最大速度由馬赫2降低至1.25馬赫,同時(shí)顯著提升其低空性能與導(dǎo)航系統(tǒng)。新型號(hào)B-1B于1986年服役,1988年交付最后一架(共計(jì)100架)。

同年,即1988年11月22日,首架諾斯羅普B-2隱身轟炸機(jī)終于在加州帕姆代爾的空軍第42工廠首次公開亮相。活動(dòng)管控極為嚴(yán)格,訪客被禁止從后方觀察飛機(jī)。不過(guò),《航空周刊》雜志的編輯們發(fā)現(xiàn)空軍并未在帕姆代爾上空設(shè)立禁飛區(qū),于是租用飛機(jī)從空中拍攝了整架B-2的照片——這下可是鬧了個(gè)“大烏龍”。


1988年11月22日,從B-2上空拍攝到的完整視圖。? Aviation Week

盡管B-2直接源自早期的XB-35與YB-49飛翼機(jī)型,但它與之前的任何一種軍用飛機(jī)都截然不同,將數(shù)十項(xiàng)尖端技術(shù)集于一體,成就了一種優(yōu)雅非凡的飛行器。B-2翼展達(dá)52米,是一架真正意義上的飛翼機(jī),沒(méi)有任何獨(dú)立的安定面,座艙段與發(fā)動(dòng)機(jī)艙體也平滑地與翼身融合一體。不同于以往的戰(zhàn)略轟炸機(jī),B-2僅由兩人操作——一位指揮官和一位飛行員——盡管在特別長(zhǎng)時(shí)間的任務(wù)中可增設(shè)第三人作為替補(bǔ)。這得益于其高度自動(dòng)化的飛控系統(tǒng),該系統(tǒng)具備復(fù)雜的電傳操控能力,以補(bǔ)償飛翼機(jī)身本身的不穩(wěn)定性。實(shí)際上,在長(zhǎng)時(shí)間飛行中,即使只有一人操作整架飛機(jī),另一人可以休息、如廁,甚至在機(jī)上廚房里準(zhǔn)備熱餐。


? The Azadi Times

B-2由四臺(tái)通用電氣F118-GE-100渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力,總推力達(dá)308千牛,最大速度可達(dá)1010公里/小時(shí)(約馬赫0.95),升限為15,000米,不加油最大航程約11,000公里——通過(guò)空中加油幾乎可以無(wú)限續(xù)航。先進(jìn)的地形跟蹤雷達(dá)、GPS與星光慣性導(dǎo)航系統(tǒng)使B-2能夠貼地低飛,規(guī)避敵方防空系統(tǒng)。抵達(dá)目標(biāo)后,B-2能投放多達(dá)18,000公斤的常規(guī)或核武器,包括Mark 82和Mark 84炸彈、精確制導(dǎo)的JDAM聯(lián)合攻擊彈藥、B61與B83熱核重力炸彈,以及AGM-129空射巡航導(dǎo)彈。通過(guò)先進(jìn)的APQ-181合成孔徑雷達(dá)對(duì)地形進(jìn)行掃描并鎖定目標(biāo),B-2可以實(shí)現(xiàn)高精度打擊。


一枚2000磅的BDU-56炸彈正被裝入B-2的旋轉(zhuǎn)彈艙。? Military Wiki

然而,B-2最令人驚嘆的獨(dú)特之處是其幾乎完全為實(shí)現(xiàn)雷達(dá)隱身而優(yōu)化的設(shè)計(jì)。其首要隱身特征是獨(dú)特的氣動(dòng)外形,該形狀通過(guò)計(jì)算流體力學(xué)(CFD)模擬反復(fù)優(yōu)化,最大程度地將來(lái)襲雷達(dá)波偏離反射方向。這項(xiàng)任務(wù)遠(yuǎn)比表面看起來(lái)復(fù)雜,因?yàn)殡[身需求常常與空氣動(dòng)力學(xué)相沖突。例如,隱身要求前緣無(wú)限銳利,而氣動(dòng)性能則要求一定厚度與曲率。諾斯羅普公司最終折中,采用一種前緣半徑不斷變化的設(shè)計(jì),避免使用固定半徑段以降低雷達(dá)反射強(qiáng)度。同時(shí),前緣呈下彎曲線,以更好貼合氣流,形成B-2極具辨識(shí)度的“鷹嘴”輪廓。


B-2機(jī)鼻的鷹嘴造型。? The War Zone

B-2沒(méi)有任何垂直尾翼或大面積平面結(jié)構(gòu)(這些極易產(chǎn)生雷達(dá)反射),方向控制則依靠差分剎車副翼、升副翼以及差動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)推力的組合實(shí)現(xiàn)。發(fā)動(dòng)機(jī)被埋入機(jī)翼之中,進(jìn)氣口以S形通道嵌入上翼表面,并內(nèi)襯雷達(dá)吸波材料,以避免雷達(dá)波照射到高速旋轉(zhuǎn)的渦輪葉片后被強(qiáng)烈反射。除少數(shù)鈦合金關(guān)鍵部件外,飛機(jī)大部分結(jié)構(gòu)均為碳石墨復(fù)合材料制成,這種材料不僅輕且強(qiáng)度高,同時(shí)能吸收和散射大量雷達(dá)能量。不過(guò)這種材料也給設(shè)計(jì)帶來(lái)極大挑戰(zhàn):復(fù)合材料由多層細(xì)薄片鋪疊而成,微小的形狀誤差會(huì)迅速放大,而B-2對(duì)外形精度要求極高,任何板件間隙都可能在淺角度雷達(dá)波照射下產(chǎn)生強(qiáng)回波。因此,B-2首次在航空史上采用“外模內(nèi)構(gòu)”的建造方式,即先塑造外殼面板,再根據(jù)其形狀設(shè)計(jì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

此外,前緣結(jié)構(gòu)中還填充有玻璃纖維蜂窩等構(gòu)成的雷達(dá)吸波結(jié)構(gòu)(RAS),整機(jī)表面覆蓋有專用吸波涂層,座艙風(fēng)擋內(nèi)嵌精細(xì)金屬網(wǎng)(類似微波爐門)以防雷達(dá)波在艙內(nèi)反射。為進(jìn)一步減少雷達(dá)反射并改善氣動(dòng)外形,武器全部置于兩個(gè)機(jī)內(nèi)彈艙中,并采用旋轉(zhuǎn)式發(fā)射裝置,以縮短彈艙開啟時(shí)間——因彈艙內(nèi)部極易反射雷達(dá)波。

對(duì)隱身性能的追求滲透至每一個(gè)細(xì)節(jié):例如B-2所用羅斯蒙特(Rosemount)空速系統(tǒng)采用嵌入式氣壓傳感器而非傳統(tǒng)皮托管,因?yàn)楹笳呃走_(dá)反射過(guò)強(qiáng)。遺憾的是,正是這一設(shè)計(jì)后來(lái)導(dǎo)致航空史上最昂貴的墜毀事故之一。總體而言,這些措施將面積達(dá)478平方米的B-2雷達(dá)反射截面壓縮至僅約0.1平方米(約等于1平方英尺)。截至目前,尚無(wú)B-2被敵方防空系統(tǒng)鎖定或攻擊的記錄。

當(dāng)然,雷達(dá)并非唯一探測(cè)方式,因此B-2還擁有多項(xiàng)降低視覺(jué)與紅外信號(hào)的設(shè)計(jì)。整機(jī)涂覆非反光涂料——下翼面為深灰色,上翼面為淺灰色,以降低晝間或黃昏時(shí)的可見度。早期型號(hào)還會(huì)向發(fā)動(dòng)機(jī)尾噴注入化學(xué)劑以減少凝結(jié)尾跡;后期改為使用傳感器自動(dòng)提示機(jī)組改變飛行高度,以避免生成尾跡,并能自動(dòng)調(diào)節(jié)尾噴溫度,直接抑制其形成。發(fā)動(dòng)機(jī)埋入機(jī)翼內(nèi)部,也有助于降低紅外特征。


B-2標(biāo)志性的扁平尾噴口。? Pinterest

此外,B-2還配有特殊系統(tǒng),可將發(fā)動(dòng)機(jī)高溫廢氣與進(jìn)氣道前方收集的冷空氣混合,并沿大型鈦合金散熱板擴(kuò)散排出,降低尾焰紅外特征。正因如此,B-2不裝配加力燃燒室,且不具備超音速能力——加力燃燒會(huì)極大提升紅外信號(hào),超音速飛行則會(huì)產(chǎn)生持續(xù)音爆與摩擦生熱,進(jìn)一步暴露飛機(jī)位置。


? Pinterest

然而,所有這一切尖端技術(shù)也帶來(lái)了高昂的代價(jià)。1997年服役時(shí),B-2單機(jī)建造成本為7.37億美元,按今日幣值約合14億美元;若計(jì)入研發(fā)支出,每架成本更高達(dá)驚人的23億美元,堪稱史上最昂貴軍用飛機(jī)。而這還只是造價(jià):B-2的維護(hù)和飛行運(yùn)營(yíng)費(fèi)用更是驚人。其隱身涂層極易損傷,需不斷保養(yǎng),必須停放于每座造價(jià)500萬(wàn)美元的專用恒溫機(jī)庫(kù)中。

此外,每架飛機(jī)每7年需接受一次價(jià)值6000萬(wàn)美元的大修,期間要用結(jié)晶小麥淀粉噴砂去除整機(jī)涂層,以檢視復(fù)材外殼是否有微裂或刮痕。這意味著,每小時(shí)飛行需119小時(shí)地面維護(hù),花費(fèi)近13.5萬(wàn)美元——幾乎是B-52與B-1的兩倍,相當(dāng)于每月每架飛機(jī)340萬(wàn)美元的運(yùn)營(yíng)成本。


2018年戴斯空軍基地(Dyess Air Force Base)航展上的“密蘇里精神”號(hào)。? wikipedia

可想而知,美國(guó)國(guó)會(huì)對(duì)這些數(shù)字頗為震驚,最初訂購(gòu)132架的采購(gòu)計(jì)劃很快被削減至75架。1991年蘇聯(lián)解體,使如此先進(jìn)昂貴的戰(zhàn)略轟炸機(jī)項(xiàng)目面臨質(zhì)疑。美軍內(nèi)部對(duì)此存在分歧,支持者強(qiáng)調(diào)其作為常規(guī)轟炸機(jī)的戰(zhàn)略價(jià)值,反對(duì)者則批評(píng)其代價(jià)過(guò)高、作用有限。1992年,小布什政府批準(zhǔn)繼續(xù)推進(jìn)該項(xiàng)目,但將總采購(gòu)量限制在20架。1996年,克林頓政府又批準(zhǔn)將原型機(jī)改裝為戰(zhàn)備狀態(tài),使B-2總數(shù)達(dá)到21架。

B-2于1989年7月17日首度公開飛行,從帕姆代爾工廠飛往愛德華茲空軍基地進(jìn)行測(cè)試。1993年12月起交付首批作戰(zhàn)飛機(jī),1997年1月正式服役于美國(guó)空軍。除“美國(guó)精神”(Spirit of America)與“小鷹精神”(Spirit of Kitty Hawk,紀(jì)念1903年萊特兄弟首次動(dòng)力飛行)外,21架B-2均以美國(guó)州名命名,其他19架依次為:“亞利桑那精神”,“紐約精神”,“印第安納精神”,“俄亥俄精神”,“密西西比精神”,“德克薩斯精神”,“密蘇里精神”,“加州精神”,“南卡羅來(lái)納精神”,“華盛頓精神”,“堪薩斯精神”,“內(nèi)布拉斯加精神”,“喬治亞精神”,“阿拉斯加精神”,“夏威夷精神”,“俄克拉荷馬精神”,“賓夕法尼亞精神”與“路易斯安那精神”。


2022年11月7日,密蘇里州隸屬于懷特曼空軍基地的B-2“幽靈”隱形轟炸機(jī)在“幽靈警戒”中進(jìn)行滑行演習(xí)。? Whiteman AFB

目前,所有B-2“幽靈”轟炸機(jī)均由美國(guó)空軍第509轟炸聯(lián)隊(duì)(509th Bomb Wing)操作,該部隊(duì)駐扎在密蘇里州的懷特曼空軍基地。頗具象征意義的是,該聯(lián)隊(duì)正是1944年為投擲首枚原子彈而成立的第509混成大隊(duì)(509th Composite Group)的直接繼承者。這21架現(xiàn)役飛機(jī)由一支僅有80人的精英飛行員隊(duì)伍駕駛,他們都經(jīng)過(guò)專門訓(xùn)練以駕馭這架復(fù)雜的隱形飛翼轟炸機(jī)。雖然大多數(shù)B-2任務(wù)直接從懷特曼空軍基地起飛,但這些飛機(jī)也曾部署至包括關(guān)島的安德森空軍基地、印度洋上的迪戈加西亞海軍支援設(shè)施、以及英國(guó)的皇家空軍費(fèi)爾福德基地在內(nèi)的多個(gè)海外基地。

B-2的戰(zhàn)斗首秀是在1999年科索沃戰(zhàn)爭(zhēng)期間的“盟軍力量行動(dòng)”(Operation Allied Force),在這場(chǎng)沖突中,B-2被認(rèn)為投下了北約11%的炸彈,并摧毀了1/3的塞爾維亞目標(biāo)。參與行動(dòng)的B-2從懷特曼基地直飛往返巴爾干地區(qū),單次任務(wù)平均持續(xù)約30小時(shí)。盡管B-2與洛克希德F-117“夜鷹”所具備的精確打擊能力大大減少了傳統(tǒng)區(qū)域轟炸造成的附帶傷害,但這也暴露出精準(zhǔn)打擊在很大程度上依賴于情報(bào)的準(zhǔn)確性。1999年5月7日,B-2投放的聯(lián)合攻擊彈藥(JDAM)誤擊位于貝爾格萊德的中國(guó)大使館——中央情報(bào)局誤將其識(shí)別為一處武器庫(kù),造成三名中國(guó)記者遇難,并引發(fā)一場(chǎng)嚴(yán)重的外交風(fēng)波。

幾年后,B-2參與了阿富汗戰(zhàn)爭(zhēng)中的“持久自由行動(dòng)”(Operation Enduring Freedom)以及2003年美軍入侵伊拉克的行動(dòng),從懷特曼基地、迪戈加西亞及中東某前沿基地共執(zhí)行49次任務(wù),投擲炸彈超過(guò)68萬(wàn)公斤。2001年,“美國(guó)精神號(hào)”執(zhí)行了有史以來(lái)時(shí)間最長(zhǎng)的轟炸任務(wù):從懷特曼基地起飛,直飛阿富汗,全程持續(xù)44小時(shí)。更令人驚嘆的是,該機(jī)隨后在附近一座基地僅做45分鐘地面維護(hù)與更換機(jī)組人員(發(fā)動(dòng)機(jī)不熄火),即再次起飛飛回密蘇里,行程30小時(shí)。

2011年3月,B-2在“奧德賽黎明行動(dòng)”(Operation Odyssey Dawn)中對(duì)利比亞加爾達(dá)比亞機(jī)場(chǎng)投擲40枚炸彈,執(zhí)行聯(lián)合國(guó)禁飛區(qū)任務(wù);而在2017年1月,B-2向利比亞錫爾特附近的一處ISIS訓(xùn)練營(yíng)投擲精確制導(dǎo)彈藥,擊斃85名武裝分子。后一次行動(dòng)引發(fā)了媒體的廣泛批評(píng),人們認(rèn)為使用價(jià)值20億美元的飛機(jī)在沒(méi)有防空武器的情況下?lián)魯姥b備簡(jiǎn)陋的叛亂分子是浪費(fèi)。


1994年,加州穆古點(diǎn)(Point Mugu)附近的一次實(shí)彈演習(xí)中,一架B-2投下了47枚500磅(230公斤)的Mark 82炸彈,這超過(guò)了B-2總彈藥有效載荷的一半。? Whiteman AFB

盡管B-2戰(zhàn)績(jī)斐然,但它并非毫無(wú)問(wèn)題。在早期試飛階段,飛機(jī)先進(jìn)的吸波涂層被發(fā)現(xiàn)極易被雨水損壞,地形跟蹤雷達(dá)在辨別降雨與地面障礙物方面也存在困難。這一問(wèn)題使B-2幾乎無(wú)法在惡劣天氣條件下作戰(zhàn)——這對(duì)一架號(hào)稱能在24小時(shí)內(nèi)部署至全球任何地點(diǎn)的飛機(jī)來(lái)說(shuō),是個(gè)不小的麻煩。所幸,到1997年正式服役前,大多數(shù)問(wèn)題已被解決。服役近30年來(lái),B-2不斷接受各種尖端技術(shù)升級(jí),包括GPS導(dǎo)航、衛(wèi)星通信、雷達(dá)輔助瞄準(zhǔn)系統(tǒng)(RATS),并整合了諸如聯(lián)合空對(duì)地遠(yuǎn)程導(dǎo)彈(JASSM-ER)與遠(yuǎn)程核打擊導(dǎo)彈(LRSW)等新型武器系統(tǒng),后者最終將賦予B-2真正的遠(yuǎn)程核威懾能力。

盡管升級(jí)不斷,B-2最大的弱點(diǎn)仍在于其數(shù)量極少且成本過(guò)高,使得每一架飛機(jī)的損失都造成巨大的財(cái)務(wù)打擊。截至目前,唯一一次B-2的全毀事故發(fā)生于2008年2月23日,當(dāng)時(shí)“堪薩斯精神”(Spirit of Kansas)在關(guān)島安德森空軍基地起飛時(shí)失速墜毀,兩名飛行員——萊恩·林克少校與賈斯汀·格里夫上尉——安全彈射,但飛機(jī)被完全摧毀,成為史上最昂貴的飛機(jī)墜毀事件。事故調(diào)查發(fā)現(xiàn),機(jī)上嵌入式氣壓系統(tǒng)受潮導(dǎo)致空速顯示失誤,飛行員由此錯(cuò)誤拉起升力而造成失速。


墜毀的“堪薩斯精神”號(hào)。? Military Wiki

2010年與2021年,另有兩架B-2在降落時(shí)發(fā)生嚴(yán)重事故;2022年又有一架飛機(jī)因飛行中發(fā)生故障緊急降落。這些事件導(dǎo)致整個(gè)機(jī)隊(duì)被停飛數(shù)月,并為維修支付數(shù)億美元。而隨著零部件日益難以采購(gòu),B-2的維護(hù)成本還可能進(jìn)一步上升。由于機(jī)隊(duì)規(guī)模太小,許多廠商無(wú)利可圖而停止生產(chǎn)關(guān)鍵部件,迫使空軍維修人員不得不拆解其他飛機(jī)來(lái)維持整機(jī)飛行狀態(tài)。

此外,B-2的隱身技術(shù)已不再領(lǐng)先。洛克希德·馬丁公司研發(fā)的F-22“猛禽”與F-35“閃電II”隱形戰(zhàn)斗機(jī),其雷達(dá)反射面積不到這款隱形轟炸機(jī)的十分之一。出于上述原因,美國(guó)空軍最初計(jì)劃將B-2服役至2058年,但在2011年決定提前退役B-2與B-1,預(yù)計(jì)最遲于2040年全數(shù)退出現(xiàn)役,并由新一代諾斯羅普·格魯曼公司研制的B-21“突襲者”(Raider)接替,這款“幽靈”的后繼者預(yù)計(jì)于2027年服役。然而,若歷史有何可教之處,那便是軍購(gòu)計(jì)劃常常延誤。如果B-21未能如期交付,美國(guó)空軍很可能再次陷入只有一款戰(zhàn)略轟炸機(jī)可用的窘境——那就是B-52“同溫層堡壘”。


B-21“突襲者”隱身戰(zhàn)略轟炸機(jī)。? Northrop Grumman

是的,你沒(méi)聽錯(cuò):B-52,這架于1954年首飛、1962年停產(chǎn)的老將,不僅已超越其所有“接班人”,還成了美國(guó)歷史上服役時(shí)間最長(zhǎng)的軍用飛機(jī),全球服役時(shí)間第二長(zhǎng),僅次于安東諾夫An-2。得益于一系列現(xiàn)代化改裝,這架“BUFF”(Big Ugly Fat Fuck)的昵稱早已成了一種敬意。B-52預(yù)計(jì)將服役至2050年代,成為史上第一款服役整整一百年的軍用飛機(jī)。

無(wú)論如何,B-2“幽靈”都是航空工程的偉大成就之一,它將眾多先進(jìn)技術(shù)優(yōu)雅整合于一身,比任何飛行器都更接近“飛行”這一概念的純粹精神。愿她如她的飛行姿態(tài)一樣,優(yōu)雅地退役。

文/Gilles Messier

譯/tim

校對(duì)/tamiya2

原文/www.todayifoundout.com/index.php/2024/10/2-billion-each-a-deep-dive-into-the-incredible-engineering-that-culminated-in-the-b-2-stealth-bomber/

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