B-2,隱形戰機家族中最神秘的那位。其獨特的機身,和當今任何一款飛機都有所不同。也難怪它的新版B-21在2022年上線時, 美防長公開說這就是「美國的威脅方式」。
它的另一個讓人牢記的名字是「幽靈」,很多人都想知道,B-2是否真想這個綽號一樣,能悄無聲息做到來無影去無蹤?以及如果這種飛機入侵中國,我們有沒有辦法防禦呢?
B-2是攻防思路發展到極致的產物
B-2屬於戰略轟炸機類別,隱形是其自身的效能。而戰略轟炸機,又是在二戰時期逐漸孕育出的概念。
德國當年打敗法國後,借助法國海岸的機場轟炸英國,由於距離很近,轟炸機本身的最大航程還沒有開發到極致。
美國參戰後就不同了,由於距離日本遠,要想轟炸東京或其他城市,就得借助航母或者同盟國的機場才能辦到。
中國雖然距離日本很近,但日軍侵占了整個中東部地區,所以飛機只能從西部地區起降。
無論是航母還是陸地上起降,轟炸機的飛行距離都相對較遠,美國由此便開始研發航程較長的飛機。
(二戰時期的B-29)
等到二戰即將結束,彼時航程最遠的B-29轟炸機(最大裏程6000公裏),執行了向日本投放原子彈的任務。
這一次的投放後, 讓「大殺器」和「遠距離投放」 ,牢牢的繫結在了一起。
二戰期間火箭雖然已經在研制並投入使用了,但飛行距離短且效能還不穩定。所以等二戰結束後,美蘇英法幾個大國,都集中力量研發轟炸機。
尤其是美蘇兩國,由於最早掌握了核武器技術,為了能實作更遠距離的投放,就必須得用到飛的更遠的飛機。
(B-52轟炸機)
像後來耳熟能詳的B-52、圖-95戰略轟炸機,都是在這樣的思路下誕生的。
美蘇開啟全方位爭霸模式後,為了能實作核威懾的最大化,兩國在投送能力的研發上,更是想盡了一切辦法。
彼時的研發思路是,轟炸機要能飛的更遠,才能打擊敵方任何一個目標。
可二戰後的雷達技術已突飛猛進,像戰略轟炸機這樣的龐然大物,很容易被雷達發現和釘選。
於是, 飛機的高程和速度,也逐漸融入到了設計理念中。到了上世紀70年代,美國人覺得有必要在快和高的基礎上再加入一項效能——隱形。
飛機只要能隱形,就能有效避免被敵方雷達發現。正是在這一思路的推動下,諾斯洛普公司開啟了研發。
五角大廈下屬的先進計劃局,在當時推出了「哈維」和「XST」等專案計劃,核心專案就是研發隱形技術。
起初,軍方拿出了600億美元,準備采購132架新式隱形飛機。諾斯洛普後來經過一系列研發開進,最終生產出了21架B-2,此後這批飛機全部裝配美空軍。
值得一提的是,美軍在裝配B-2之前,先是擁有了F-117A隱形戰鬥機,並在1982年就實作了首飛。
從這一點就能看出來,美國研發隱形技術是成體系發展的。
B-2的主要特性
從投送能力看,B-2既可以投送核武器,也可以實施常規轟炸。它可以從美國本土起飛,不降落借助空中加油,能飛到全球各地。
但上述效能,其他戰略轟炸機也能做到,B-2最大的效能是隱形,機身的所有布局,都是圍繞「低可探測性」這一理念來設計的。
正因為如此, B-2布局才拋棄了傳統飛機的造型,機身看起來流暢而又扁平,原本飛機布局突出的部份和器材,要麽去掉要麽鑲嵌進入了機身內部。
頂部的進氣道,飛機的彈艙,起落架等架構部份,為了實作隱形效能都設計成了特定的角度。
52.4米的翼身和21米長的身軀,再加上機翼整體478平方米的面積,使其看起來也是一個龐然大物。
不過,借助於隱形技術,這一龐然大物在雷達上的反射面積很小, 有軍事專家說雷達上看B-2,就像是看到一只鳥在飛。
正因為可最大程度不被敵方發現,B-2執行任務可不用戰鬥機護航,其獨立執行轟炸任務,大大提升了作戰效率。
如今除了B-2,它的進階版B-21也已經問世。
B-21向著更隱身方向發展
B-21不再叫「幽靈」,而是被稱為「突襲者」,它的造型和B-2相似,不過整體看起來比前者小了一圈。
機身長度16米,翼展縮短到了40米寬,發動機也從原先的4台降低為了兩台。在飛行裏程上,B-2的航程可達1.2萬公裏,B-21的最大航程為9000公裏。
雖說整體看起來縮小了不少,可相比於上一代產品,它的隱形效能又增強了。
按照公開資料的說法,新的機型采用了更先進的隱形塗層材料,哪怕是最先進的防空系統也難以辨識到它。
從機身布局看,B-21發動機進氣道的設計更加隱蔽。雷達是從下往上進行探測的,常規飛機的發動機進氣口在下方,所以能夠探測到很強烈的輻射特征。
將進氣道設定到機頂,並且設計的更加隱蔽,這樣就能更大程度規避雷達的探測。
從B-2和B-21的進氣道對比來看,後者整體顯得更小也更隱蔽,整體幾乎和翼身融合在了一起。
B-21在2022年公開亮相時,美國軍方甚至表示,你可以聽到它飛過,但是卻看不到它在哪裏。
這聽起來有些太誇張,但也有軍事專家認為,B-2近乎是半個世紀以前的產品,經過40多年的發展,現代的隱形技術要比此前高出了很多,所以B-21比上一代更隱形,從邏輯上倒也說得過去。
那麽從整體上來看,隱形飛機究竟要攻克哪些難點,才能讓雷達看不到呢?
需要攻克三關
首先是飛機的造型 ,雷達探測飛行物,無非是根據機體的面積、布局、發動機工作等特征來捕捉的,而隱形飛機的外形,正是從這些方面來規避探測。
公開資料顯示,如果是常規的垂尾設計造型,飛機就不可能達到隱身效能。所以包括B-2在內的一系列當代隱形飛機設計,都采用了無尾飛翼布局以及平行鋸齒化的設計方式。
因為這種布局,可以最大程度騙過雷達,使雷達波集中反射到4個方向,這樣被雷達捕捉到的概率就大大降低了。
其次,便是機身的塗層材料。 早期采用的吸波塗層是鐵氧體材料 ,它可以將電磁波轉化成熱能,進而降低反射波強度。
像上一代的B-2戰機,機身就采用了多層的吸波塗層。材料多層噴塗,而後再進行人工打磨,據說其厚度只有0.3毫米。
現在隱形塗層的材料已經增多, 除了羥基材料,還有陶瓷基隱身塗料 ,這些材料套用到隱形飛機領域,都可以提升隱身能力。
最後一項是武器如何掛載。轟炸機執行的是遠距離轟炸任務,武器如何掛載,也直接影響到隱身效果。
傳統的飛機都是外掛搭載,B-2這樣的隱形戰機,都是內埋式彈艙設計。為了盡可能提升彈艙在內部的空間利用率,大部份的搭載裝置都得重新設計和布局。
上述三項,僅僅是隱形飛機設計需要攻克的基本難點。因為實作隱身和真正形成戰鬥力,兩者之間並不是直接劃等號的。
而且,隱形本身是一個相對的概念。
絕對隱形是做不到的
大眾以為的隱身,是飛機在雷達上完全不顯示。實際上的隱形,只是雷達正面反射面積變小,所以地面看起來會以為那是一只鳥。
本質上說,雷達能看到隱形飛機,只是它看起來「小」,而且若是清晰發現它的時候,距離已經很近了。所以,隱形在飛機領域,是相對於作戰的遠近而言的。
目前對於隱形飛機的探測,還沒有更好的探測手段。正因如此,各國才下大力氣都來研發隱形飛機。
不過凡事沒有絕對,更先進的雷達裝置,可讓探測的靈敏度增高。與此同時, 反應更快的防空導彈系統,也可以更快速的捕捉到敵機。
此外, 布置在高空飛機上的雷達,相對於地面雷達,也能更容易的發現隱形飛機。
圍繞隱形飛機的攻防,目前采用的手段是立體化的布防。地面的監測和空中的預警系統形成有效的聯動,可以最大程度破除隱身能力。
值得一提的是, 目前所有的隱形飛機,都是正面的隱身防控效能做的最好,尾部的隱身效能相對差一些,也更容易被雷達捕捉到。
從飛行方向來看,接近目標時需要更高的隱身性,而在返航的時候即便暴露了尾部目標,相對也不那麽重要了。
之所以在效能表現上有差異,一方面是現有的技術做不到百分百完美,另一方面是 隱形技術的後期維護成本很高,所以只能有針對性的使用技術。
總體來看,一方面是雷達捕捉不容易,現有的探測技術無法徹底發現隱形的飛機。
可另一方面隱形又並非百分之百完美,只要有一點瑕疵,地面雷達就能發現其動向。
所以在攻防之間,偵測和隱身都是相對而言,並不是百分之百達到碾壓一方的優勢。
結語
除了美國,俄羅斯目前也在研發新型的戰略轟炸機。各國對於隱形技術的需求還很旺盛,不過隨著智能化的技術運用,隱形能力依然是輔助,而不是戰場上絕對左右局勢的存在。
當然, 從和平時期的威懾角度看,隱形飛機可以在很大程度上打破攻防平衡。而要避免這一點,研發同類別的武器,同時提高防禦的能力,才能做到相互制衡和制約。
參考資料:
【經歷半個多世紀「矛」與「盾」的較量:戰略轟炸機飛向何方】 解放軍報 2023年3月20日
【雷達怎樣發現隱身飛機?】 科普中國 2018年10月31日
【美高調公開B-21新型轟炸機,意在威懾和警告對手】 澎湃新聞 2022年12月4日