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美国空军期待B-21与B-52CERP轰炸机“搭班作战”

[2022-03-29 17:05:53] 编辑:叶落丹枫 点击量:34
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导读:自:日本《军事研究》2021年第12期【知远导读】战略轰炸机是美国战略核力量的重要组成部分,也是美国“三位一体”核打击力量之一。美军的轰炸机编队是目前世界上最为强大的战略空中力量,无论是作战性能还是数量都占据领先优势。未来,美国将依 .....

自:日本《军事研究》2021年第12期

【知远导读】战略轰炸机是美国战略核力量的重要组成部分,也是美国“三位一体”核打击力量之一。美军的轰炸机编队是目前世界上最为强大的战略空中力量,无论是作战性能还是数量都占据领先优势。未来,美国将依靠计划在21世纪20年代中期开始部署的B-21“突袭者”和经过反复改装变身为B-52 CERP的两型轰炸机,令其“搭班子作战”,维持美军“全球到达”、“全球作战”的作战构想。

篇幅所限,推送部分为节选。

美国空军期待B-21与B-52CERP轰炸机“搭班作战”

军用飞机的使用寿命并不确定。美国空军服役时间较长的“老将”B-52亚声速轰炸机目前仍在现役,而服役时间比B-52短的B-2型隐身轰炸机和B-1B型超声速轰炸机将要退出现役。当然,B-52也要对发动机和雷达进行现代化改装。本文主要介绍B-21轰炸机的最新情况与B-52的CERP改进情况。

B-21是美国空军用于替代B-1B和B-2的轰炸机,如果美国空军部长肯德尔所说的“正在制造5架B-21型轰炸机”是准确消息,那么除了2架EMD试验机之外,应该还有3架B-21正在制造。肯德尔并没有提及它们是飞行试验机还是用于进行强度测试等的地面试验机。关于B-21型轰炸机的采购经费直到最近都一直被作为“机密情报”处理,目前还不知道美国空军是在什么时间订购了几架。顺带一提的是,在飞机的实用化方面,地面试验机发挥着不亚于飞行试验机的作用。

目前,美国空军已经决定批量生产100架B-21型轰炸机,但希望增产到150架或200架的呼声也很强烈。100架该型轰炸机将从2026年或2027年开始,分别在南达科他州厄尔斯沃斯空军基地的28BW、得克萨斯州戴斯空军基地的7BW、密苏里州霍瓦特曼空军基地的519BW进行部署。其中,第7轰炸机联队和第28轰炸机联队目前部署有62架B-1B“枪骑兵”轰炸机,第519轰炸机联队部署有20架B-2“幽灵”,美国空军将用100架B-21型轰炸机替代上述62架B-1B和20架B-2。

美国空军目前共有76架B-52H“同温层堡垒”轰炸机,其中现役配备58架,预备役配备18架。美国空军计划通过CERP延长B-52型轰炸机的使用寿命,与B-21型轰炸机配合运用。空军中主张将B-21的采购数量增加到145架,再加上75架B-52。但是,需要220架轰炸机战斗力的意见也根深蒂固。如果这一意见得以实现,则今后还需要B-52 CERP改装机的替代机,有观点认为包括这部分替代机在内,美国空军今后可能采购200架以上的B-21。

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从B-2到B-21的传承与变化

关于目前所掌握的有关B-21的信息,在相关预算方面,下文以表格的形式介绍这4年的研究开发经费和采购经费变化情况,单位是“亿美元”。但是,采购经费到近年为止都一直被作为机密信息处理,直到2021年度才终于公开了1亿800万美元这一数字。

表1.2019年度至2022年度B-21型轰炸机研究开发经费与采购经费情况

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诺斯罗普·格鲁曼公司在开发B-21时的目标是缩短实用化之前的时间,虽说是从“白纸”开始进行研发,但B-2的痕迹随处可见。前段时间,美国空军在明确B-21的部署基地时,公开了该型机的起飞场景和仓库内B-21的新图像,其背景包含了部署基地。在该图像中受到关注的是机首的形状,尖端像鸟喙一样延长,这一点与B-2相同,但变得更长,这是为了使来自斜下方的雷达波无法探测到驾驶舱。

在隐身形状上,驾驶舱正是成为雷达波反射“元凶”的巨大“漏洞”,如何弥补它成为设计的关键。B-21的驾驶舱风挡成为一体,没有框棱,侧窗细长,视野宽阔。必须与非隐身战机会合进行空中加油时,是隐身战机位置暴露的最危险时刻,周围的警戒必不可少。因此,此时飞行员的眼睛作为优秀的传感器是最可靠的。

进气口的形状也与B-2有很大的不同,从正面只能看到扁平的三角形孔。为了遮掩发动机的前风扇,管道弯弯曲曲,但能否确保足够的吸气,还需要花时间在电脑辅助设计制造和风洞试验方面解决问题。

B-21另外一处与B-2有很大不同的是主翼后缘,与有4处锯齿部分的“WW”形状的B-2相比,B-21是单纯的“W”形。B-2尾端的三角形部分是GLAS,俗称“海狸尾”,在进行超低空攻击时可以像鸟的尾羽那样,有消除乱气流产生影响的效果。但是,从一开始就只设想在高空运用的B-21不需要这种构造,因而与B-2的初期设计方案一样,变成了简单的主翼形状。当然,B-21将后掠翼/前进角设计成与主翼前缘的后掠翼相同,将大幅反射电波的“凸起”所产生的角度设计为一个方向,这一点与B-2相同。

廉颇老矣:B-52的改装

从“四发”到“八发”方案

在开始研究新一代轰炸机时,美国空军设想的替代对象是老化的B-52H和B-1B,服役后与B-2隐身轰炸机组合运用。但是,现在美国空军的目标是令145架B-21与75架B-52两种新旧轰炸机组合运用。当时虽然也设想到让B-52通过改装发动机继续服役的可能性,但该机型在B-1B、B-2退役之后仍能完整地保留下来,这实在超出了笔者的想象。

当然,现在的B-52H很难就这样未经改进就继续服役下去。B-52H在1960年订购了62架,1961年订购了40架,共计102架。截至2020财年末,TAI有76架,平均机龄为58.8年,之后又过了1年多,平均机龄已经非常接近60年。

B-52H是B-52系列轰炸机的最新版本,是在主翼下方4个发动机挂架上分别并列安装2台普拉特·惠特尼TF33-P-3涡轮风扇的8发机型。虽说是涡轮风扇机,但却是初期的低旁路比发动机,耗油效率比涡轮喷气机多少要好一些。由于发动机老旧的缘故,维修成本很高,所以美国空军很早就计划对该型机的发动机进行换装。

1996年,作为B-52型轰炸机机体制造商的波音公司提出了更换成4台波音757-200客机上搭载的劳斯莱斯RB211-535E1涡轮风扇的计划。同时,波音公司计划将驾驶舱也更换为波音757的EFIS,谋求实现数字化。当时,美国空军有94架B-52H型飞机处于现役状态,但空军并没有期待通过更换发动机改装而得到改善耗油量和削减保养成本的效果,最终在没有得到许可的情况下就没了下文。

本来大家都认为B-52H型轰炸机将会就这样逐渐退出现役,但2001年美军在阿富汗开始实施“持久自由行动”作战,发现重型轰炸机在地区冲突中对近距离航空支援也起到了作用。B-52H型机也搭载了瞄准吊舱,向塔利班和基地组织的阵地上投下激光制导炸弹等,发挥了重要作用。正因为有了这一功绩,通过改装发动机继续长期运用B-52H型机的构想再次浮出水面。在这个阶段,发动机制造商提出了8发提案,与其勉强使用4台大型发动机,不如搭载用于商业喷气式飞机的中型涡轮风扇发动机来代替。

在搭载8台发动机的情况下,发动机挂架和燃料管道可以直接使用,B-52型机标志性特征的驾驶舱8根油门操纵杆也被保留下来。当然,仪表类是数字化的,如果像波音公司的方案那样从民用飞机上转用过来,则只需要最低限度的经费即可。几经周折,换装成民用发动机的CERP计划在2018年被正式批准。2019年,换装发动机的候选方案集中到3家公司提交的4种方案。

首先是通用电气公司提交的方案,提议换装为在庞巴迪宇航集团 CRJ系列和巴西航空工业公司 E系列等支线飞机中经常使用的CF/TF34系列的最新型CF/TF34-10发动机,该公司同时还提交了换装成其改进型TechXPassport的方案。普拉特·惠特尼公司提交的是换装“湾流G600”飞机使用的PW815,劳斯莱斯公司也提出了换装“湾流G650”型机使用的BR725发动机方案。

BR700系列被美国空军用作以庞巴迪“全球6000”为基础的E-11ABCAN飞机,以及“湾流G550”型飞机的军用型C-37A的发动机,并被赋予了“F130”的制式名称。毫无疑问,从美国空军的实际采用成果来看,BR725发动机比竞争对手更有利。2019年9月24日,美国空军决定采用BR725规格的F130型发动机,并以26亿432万9361美元订购了76架B-52轰炸机的608台发动机以及备用发动机和零部件。

发动机的制造在位于印第安纳州印第安纳波利斯的劳斯莱斯北美洲公司工厂进行,将一直持续到2038年9月。初期费用是ID/IQ的6年间共5亿90万美元,在18个月内交付第一台发动机。美国空军计划以2架B-52H为原型机进行改装,并于2025年底接收改装后的飞机。如果试验结果良好,2028年末将向部队交付用于作战任务的改装机。

另外,美国空军计划在2035年之前完成所有76架该型机的改装。在预算方面,2019年度支出5970万美元,2020年度支出1亿7540万美元,2021年度支出2亿7300万美元,在完成发动机选定的2022年度则申请大幅增加到4亿8410万美元。

在开始发动机改装计划之初,改装机被非正式地称为“B-52J”。在美军陆、海、空3个军种通用的机体命名法中,末尾的系列字母不使用容易与数字混淆的“I”和“O”,所以B-52H之后是“B-52J”。最终成为“J”型的可能性很高,现在的正式名称是“B-52 CERP”。

换装AESA雷达

美国空军考虑除CERP之外还进行若干改装,将B-52型轰炸机的使用寿命大幅延长到2050年代,也有观点认为部分机体的服役时间可能会超过2061年这一百年节点。虽然讨论这些我们自己或许看不到的将来话题没什么太大意义,但是由于改装发动机的制造将一直持续到2038年,在2050年代之前实际运用还是比较现实的。同时还需要推进除改装发动机以外的其他零部件改装。

截至目前,美国空军与CERP同时推进雷达、导航、通信设备等10种改装计划。因为无法全部进行介绍,所以本文首先从中列出一些重要的改装项目。

·RMP

·轰炸机TDL

·AEHF卫星集成

·VLF/LF通信现代化

·新型瞄准吊舱显示器

·GPS-IU

·加密现代化

·Quadcrew

·系统改进

·低成本改装

其中最重要的改装项目是RMP,虽然在上世纪80年代已经进行了改进,但是APQ-166型战略雷达是60年前的技术,需要换装为最新型的AESA雷达。各制造商都提出了战斗机用火控雷达的派生型雷达方案,但最终被选定的是诺斯罗普·格鲁曼公司的APG-83SABR,该公司还曾提交过用于B-52H和B-1B型轰炸机的SABR-GS雷达方案。

美国空军期待B-21与B-52CERP轰炸机“搭班作战”

新、老轰炸机“搭班子”

B-52型轰炸机在进行了换装发动机和雷达等各种改装后,今后也许将继续服役30年。该型机通过IWBU的改装,将MIL-STD-1760数字武器接口连接到旋转发射装置的MAU-12/A弹射挂架上,使其能够运用精确制导武器。虽然将其称为改进型CRL,但是增加了能够运用的武器种类,也更易于应对今后开发的新型武器装备。

在S-400地对空导弹及其衍生型导弹或者苏-57、歼-20等隐身战斗机成为轰炸机新威胁的情况下,美国空军将运用B-21型轰炸机实施高空进攻,运用B-52 CERP型轰炸机从地对空导弹射程外实施防区外远程攻击的双层作战。关于B-21型轰炸机的有效载荷和武器舱尺寸等还没有对外公布,不过考虑到要在机舱内搭载下一代空射巡航导弹和雷声公司的AGM-181 LRSO,自然就能估算出该型机的大小。虽说机体本身比B-2小了一圈,但其武器舱的尺寸应该并没有太大的差别。

B-2可以搭载世界上最大的航空炸弹——3万磅级的GBU-57/BMOP,B-21应该也继承了这种能力,预计也能够搭载刚刚开始进行试验的5000磅级GBU-72/B钻地炸弹。B-21搭载已经开始在B-52H的主翼下进行飞行试验的“乘波者”高超声速导弹AGM-183AARRW的能力也令人关注。

除此之外,还可设想B-21能够运用B61-12核炸弹、AGM-158DJASSM-XR、AGM-88GAARGM-ER等新型武器。

相对于只制造了21架的B-2,B-21预计将制造其5-10倍的数量,除美国本土的3个空军基地外,还有可能半常驻关岛的安德森空军基地、印度洋的迪戈加西亚环礁、卡塔尔的乌代德基地、英国的费尔福德基地等。如果B-52 CERP能够从2025年开始运用,B-21从2026年开始运用,则对于美国空军的“全球打击”能力来说会是一个很大的转折点。为此,两型轰炸机的首次飞行值得期待。

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