- +1
美軍祁觀〡眼熟的B-21?——美國遠(yuǎn)程空中打擊的變與不變
在美軍公布LRS-B(遠(yuǎn)程打擊轟炸機(jī))的構(gòu)想圖和編號B-21之后,軍迷們的第一個問題是:為什么編號不是之前一直猜測的B-3?畢竟,按照現(xiàn)役轟炸機(jī)B-1、B-2的排序,B-3是順理成章的。官方解釋是,B-21意味代表了21世紀(jì)技術(shù)水平的轟炸機(jī)。不過,21世紀(jì)已過去16%,到B-21服役并戰(zhàn)備值班時,21世紀(jì)已過去30%……這種新世紀(jì)轟炸機(jī)的說法頗有些尷尬。
根據(jù)僅有的構(gòu)想圖,B-21與B-2十分相似,一些網(wǎng)友玩笑說,B-21其實是B-2.1漏掉了一個小數(shù)點。雖是玩笑話,但這未嘗不符合B-21的戰(zhàn)術(shù)和戰(zhàn)略定位。較之早前空軍的其他轟炸機(jī)項目(如“下一代轟炸機(jī)(NGB)”或“2018轟炸機(jī)”方案),LRS-B對于造價和盡早服役的考慮要多一些,體現(xiàn)在諾斯羅普?格魯曼(以下簡稱諾格)的方案上也更保守。B-21談不上自成一代,而更像是B-2與下一代革命性轟炸機(jī)(如無人化、超音速巡航)之間“小步快跑”的過渡型號。
目前,對于B-21的評價大都在重復(fù)項目主承包商諾格和美國空軍的官方宣傳,強(qiáng)調(diào)它的“新”——新的世紀(jì)、新的型號、價格優(yōu)勢(以及相對B-2的裝備數(shù)量優(yōu)勢)、新的安全環(huán)境(即新轟炸機(jī)所需要的反“反介入/區(qū)域拒止”能力,特別是在西太、東北亞)。
那么,這個看上去有點眼熟的家伙到底新在何處,又有哪些地方體現(xiàn)了延續(xù)性呢?
隱身布局
航空器所謂的“隱身”并不是給飛機(jī)披上一件哈利?波特的斗篷,而是減小機(jī)體雷達(dá)散射截面(RCS),并非使其無法被看到,而是延遲被發(fā)現(xiàn)和跟蹤。降低RCS通常有三種方式:外形隱身,即通過改變外部形狀來降低RCS;材料隱身,即采用雷達(dá)吸波材料來降低RCS;以及采取阻抗加載(相消法),即飛機(jī)根據(jù)接收雷達(dá)波的方向和頻率調(diào)整自身發(fā)出的電磁波來降低RCS。
B-21給人的第一印象,就是和B-2類似(雖有許多不同)的隱身布局。從技術(shù)的必要性和成熟度來說,延續(xù)飛翼布局的使用并不令人意外,從構(gòu)想圖來看,折角與單獨結(jié)構(gòu)件的數(shù)量都被壓縮到了最小,盡可能地降低可探測性。不過,由于B-21的構(gòu)想圖十分粗略,而美軍又已表明它是一款基于成熟技術(shù)的型號,下面不妨結(jié)合B-2的經(jīng)典設(shè)計來討論B-21的隱身布局。
戰(zhàn)機(jī)的外形隱身包括:翼身融合、全埋式座艙、半埋式發(fā)動機(jī),使得機(jī)翼、座艙均能與機(jī)身平滑過渡;機(jī)翼方面采用飛翼、帶圓鈍前緣的V 型大三角翼、低置三角翼、平底翼融合體、活動翼等結(jié)構(gòu);減少易散射的突起物、取消外掛點和吊艙、采用可收放天線,進(jìn)行設(shè)備內(nèi)置;遮擋強(qiáng)散射源;座艙蓋鍍上防雷達(dá)波透入的金屬鍍膜;傾斜雙垂尾或V型尾翼;尖形鼻錐等等。
所有這些都是為了將雷達(dá)回波控制在較窄的方位內(nèi),減弱波峰之間的回波信號,使其難以與背景噪聲進(jìn)行區(qū)別。而如果敵方雷達(dá)接收的信號不連續(xù),也就很難確定在屏幕上看到的是一個真實目標(biāo)還是瞬變噪聲了。
B-2的經(jīng)典設(shè)計便體現(xiàn)了這一點。比如說,它所有邊緣都是兩個方向,進(jìn)氣道的唇口是鋸齒形狀,唇口邊緣與飛翼的前、后緣方向一致,這樣,只有當(dāng)雷達(dá)的射波方向垂直于飛翼的前、后緣方向時,B-2的RCS才比較大,而其余方向上則都很小。
轟炸機(jī)多采用中等涵道比渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī),內(nèi)埋式安裝和發(fā)動機(jī)噴管隱身修形是B-2隱身性能的重要一環(huán)。B-2配備4臺通用電力的F118-100發(fā)動機(jī),采用彎曲的二元噴管,能夠遮擋內(nèi)部高溫部件的紅外輻射。此外,噴管與飛機(jī)一體化設(shè)計、噴管出口的修形設(shè)計、噴管上邊緣與后機(jī)身組成單邊膨脹的結(jié)構(gòu),都有利于燃?xì)鉁囟冉档停瑴p少紅外輻射。
B-21的構(gòu)想圖十分簡略,并沒有吐露太多關(guān)于發(fā)動機(jī)的信息。不過,鑒于美國積累了數(shù)十年隱身飛機(jī)的設(shè)計、試驗和使用經(jīng)驗,我們有理由認(rèn)為,B-21的隱身優(yōu)化會做得更好。對于一些細(xì)節(jié),如它與B-2在機(jī)身后部的差異,我們并不知道是發(fā)動機(jī)噴口的位置做了更好的融入,還只是出于保密而沒有畫出來,但至少從進(jìn)氣道與B-2的差異來看,降低飛機(jī)雷達(dá)特征的用意很明顯。
如入無人之境?
不過,正如LRS-B被編號為“21世紀(jì)的轟炸機(jī)”一樣,對B-21隱身性能的一些評價也許“想多了”,似乎B-21一服役便能在全球天空如入無人之境,特別是突破“某些地區(qū)大國”的防空網(wǎng)。
那么這里便有必要再談?wù)劺走_(dá)探測的一些基本原理。對于飛行器的RCS來說,雷達(dá)工作頻率通常分為三個區(qū):低頻區(qū)(瑞利區(qū))、諧振區(qū)、高頻區(qū)(光學(xué)區(qū))。隱形飛機(jī)能夠游刃有余對付的一般只有高頻區(qū)。
目前,各大國正通過相對成熟的UHF(特高頻)和VHF(甚高頻,如米波雷達(dá))波段雷達(dá)技術(shù),加上多機(jī)制、多種類、多層次的組網(wǎng)來建立反隱身防空體系。這對隱形飛機(jī)是很大的挑戰(zhàn)。在甚高頻波段范圍內(nèi),大部分目標(biāo)散射波都處于瑞利區(qū)和諧振區(qū)。瑞利區(qū)內(nèi)的RCS與飛機(jī)形狀無關(guān),外形隱身無用武之地;而諧振區(qū)內(nèi)則可通過令飛機(jī)回波諧振的工作頻率來抵消隱身手段。
面對具備體系對抗能力的“某些地區(qū)大國”,美國空中力量的隱身優(yōu)勢正在削弱。即便B-2這樣對于許多人來說仍然是科幻般的存在,也已經(jīng)面臨越來越大的壓力。較之B-2,B-21的隱身涂料有進(jìn)步,但為了有效吸收雷達(dá)入射波,隱身飛機(jī)表面的涂敷材料厚度需要大于入射波長的十分之一。也就是說,如果要對付甚高頻雷達(dá),涂層厚度就要達(dá)到0.1-1米的數(shù)量級,而顯然這是不可能的。
當(dāng)然,這并不意味著反隱身作戰(zhàn)變得易如反掌——如米波雷達(dá)能看得到卻未必看得清,而即便看得清也不等于打得到。但是對于美國來說,毋庸置疑的一點是,在面對具有體系對抗能力的國家時,它的任何突防嘗試都必然要付出代價。B-2是一種損失不起的飛機(jī),那么相對廉價的B-21,美國又能接受多大的戰(zhàn)損呢?
動力方案猜測
根據(jù)目前透露的信息,我們不了解B-21的發(fā)動機(jī)數(shù)量及相應(yīng)的航程、載彈量等等。它的發(fā)動機(jī)布置方式應(yīng)該與B-2類似,但由于個頭比B-2小,發(fā)動機(jī)的數(shù)量很可能會從四個減少為兩個。動力方案的最終選擇,將決定B-21的大小和載彈量(或說兩者是相互決定的)。
由于預(yù)計服役時間為2020年代中,B-21只能依賴現(xiàn)有的發(fā)動機(jī)選項(即便對美國而言,開發(fā)新型發(fā)動機(jī)也是很有挑戰(zhàn)的)。目前,現(xiàn)成的備選方案分別為:普惠F100、F135同樣核心機(jī)為基礎(chǔ)的型號及通用電力F110衍生型號。B-1與B-2的發(fā)動機(jī)均與F110同屬一脈。B-1的F101發(fā)動機(jī)是F110的前身,而以后者為基礎(chǔ)又發(fā)展出了B-2的F118。從與隱身轟炸機(jī)的機(jī)體契合度方面來講,F(xiàn)110也許有一定優(yōu)勢。不過,在空軍已公布的B-21項目分包商名單中,并沒有通用電力,普惠則占據(jù)了一席之地。
普惠目前擁有兩條生產(chǎn)線,分別為F100與F135(之前為F-22配備的F119生產(chǎn)線,因為F-22的停產(chǎn)也隨之停產(chǎn)了)。F100的最新型號是F100-229。如果B-21像B-2一樣裝備四臺發(fā)動機(jī),那么F100-229就不失為一個不錯的選擇;但如果B-21只能容下兩部引擎的話,F(xiàn)100的推力就不夠了。
這樣的話,剩下的選擇就是F-35配備的F135了。為了裝配B-21,一定的修改當(dāng)然是必要的,包括提高推力和燃油效率等。相比B-2的四臺F118發(fā)動機(jī),裝備兩臺F135的B-21會稍顯力道不夠,但對于小一號的它來說卻也不妨事。此外,B-21裝備與F135同樣核心機(jī)的型號,有利于降低這款發(fā)動機(jī)的成本,這對于“挖坑”無數(shù)的F-35項目來說,也算是一份額外“福利”了。
信息時代的轟炸機(jī)
隱身外形設(shè)計和動力方案,體現(xiàn)的是B-21過渡、求穩(wěn)的一面,接下來,我們談?wù)勊笮碌牟糠帧?/p>
雖然“21世紀(jì)的轟炸機(jī)”的噱頭有些尷尬,但要說B-21是 “信息時代首款轟炸機(jī)”卻毫不為過。較之前信息時代的轟炸機(jī),B-21顯然具有更好的互聯(lián)、互通和互用特性,系美軍遠(yuǎn)程打擊“系統(tǒng)簇”的一部分。
具體而言,除了執(zhí)行常規(guī)和核打擊任務(wù),B-21還有可能扮演其他角色,包括作為靠前部署的戰(zhàn)場態(tài)勢感知節(jié)點、通訊節(jié)點、偵察與電子戰(zhàn)平臺,以及有人與無人機(jī)混合作戰(zhàn)的前方指揮平臺等等。
在當(dāng)前和未來的作戰(zhàn)環(huán)境下,情報監(jiān)視偵察 (ISR)能力對于轟炸機(jī)來說已絕不僅僅是完成轟炸任務(wù)的基礎(chǔ)條件那么簡單,以機(jī)載傳感器作為任務(wù)支持設(shè)備的時代已遠(yuǎn)去。尤其是就B-21擔(dān)負(fù)的遠(yuǎn)程作戰(zhàn)、遠(yuǎn)離己方支持、孤身突防(“踹門”)任務(wù)來說,無論是自身生存,還是提高對時間敏感目標(biāo)(隱形飛機(jī)只是延緩被發(fā)現(xiàn)的時機(jī),攻擊窗口仍是有限的)的打擊效果,都需要提高ISR 和攻擊能力的融合、機(jī)載傳感器與系統(tǒng)簇中其它節(jié)點的融合。
根據(jù)已知情況,在B-21的設(shè)計理念中,對這一點是十分重視的。從任務(wù)平臺“一專多能”這個角度來說,B-21相對于前代型號有明顯的改變。除了遠(yuǎn)程打擊這個“本行”,B-21還將充當(dāng)持久的ISR平臺甚至電子和網(wǎng)絡(luò)攻擊任務(wù)。這樣B-21便再是單一的轟炸平臺,而是遠(yuǎn)程打擊網(wǎng)絡(luò)中靠前配置的重要節(jié)點——除了為其他攻擊平臺掃清前行障礙外,還可為它們提供戰(zhàn)場態(tài)勢的情報,增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的整體戰(zhàn)場感知能力。由于隱身能力的強(qiáng)化,它不僅可以提前對敵防空網(wǎng)進(jìn)行滲透,并在預(yù)定區(qū)域上空長時間巡飛以等待打擊目標(biāo)的出現(xiàn),還可以同時依靠電子攻擊能力針對不同目標(biāo)使用不同攻擊手段,進(jìn)行軟殺傷。
結(jié)論
不過總體來說,B-21并非革命性的產(chǎn)品,在B-2與下一代轟炸機(jī)之間,它只是一個過渡性的選擇。在這個意義上,B-2.1這個玩笑也許確有其恰當(dāng)之處。但這個“.1”并非微不足道,它體現(xiàn)在信息系統(tǒng)簇方面的新發(fā)展,指出了美國未來軍事轉(zhuǎn)型在技術(shù)和戰(zhàn)術(shù)方面的重點,其中的一些內(nèi)容(如可能涉及的有人-無人系統(tǒng)集成作戰(zhàn))體現(xiàn)了美國“第三次抵消”戰(zhàn)略的關(guān)鍵思路。
當(dāng)然,LRS-B項目能否順利推進(jìn),還在未定之天。拋開技術(shù)和戰(zhàn)術(shù)因素不說,軍費走向、合同的簽署方式、國會與軍方的拉鋸、分包商所在各州的政治力量、空軍與其他軍種戰(zhàn)略項目的“爭食”等等,都會影響其進(jìn)度。好戲才剛剛開始。
至于那些與中國有關(guān)聳人聽聞的觀點,聽聽就好。
- 報料熱線: 021-962866
- 報料郵箱: news@thepaper.cn
互聯(lián)網(wǎng)新聞信息服務(wù)許可證:31120170006
增值電信業(yè)務(wù)經(jīng)營許可證:滬B2-2017116
? 2014-2025 上海東方報業(yè)有限公司