B-1B“枪骑兵”轰炸机

航空照片:B-1B的实战效果

可见B-1B连续投下的多枚航空炸弹有效的覆盖了伊拉克目标建筑物,造成了多处严重损坏。

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B-1B的机身仍然采用传统的硬壳式—结构,即由框架、蒙皮、大梁构成一个相互联系的整体。其机身结构采用分段制造方式,在将机翼、起落架、发动机短舱和尾翼装上之前,首先将机身各段装配到一起。
基本构架

机身前段主要有雷达罩、雷达电子设备舱、前起落架舱、环控设备舱、前部油箱,以及大部分航空电子设备舱。

紧接着前部机身的是前部中间段。这一段机身主要有前部和中部武器舱,以及机身整体油箱。在前部中间段之后,是大量的钛合金机翼传载盒结构,这些传载盒也构成了一个机身整体油箱。

在机翼传载盒的后面,是机身结构的后部中间段。里面布置有主起落架舱,以及一个油箱和一个飞行控制混合器隔舱。在主起落架舱的后部是武器舱,同时还有一个整体油箱。机身后段主要是其它的油箱、机载电子设备舱和绝缘材料制造的尾锥。
 

B-1B和B-1A在机身结构方面的差异比较大。起飞时, B-1A机内载油量主要受最大起飞重量(179172千克)限制,这就意味着它在起飞时只能装载大约一半燃油,然后在指定空域与加油机会合进行空中加油后,才能保证完成预定任务。由于载弹量增大,同时为满足飞机满油起飞的需求,B-1B 对起落架结构进行了加强,并增加了发动机推力,因而使其最大起飞重量上升到了216367千克。

B-1B和B-1A的另外一个主要区别来自于机载武器。B-1A设置了3个武器舱,每个武器舱长4.57米,机载武器主要是“短程攻击导弹”(SRAM)。虽然“空射巡航导弹” (ALCM)基本型的尺寸和SRAM相差不大,但后续发展型的长度却增大了近三分之一,这样B-1A的武器舱已无法容纳ALCM。在B-1B中.机身前部和中部武器舱内的隔板改为活动式,增加了这两个武器舱的长度,使ALCM也可挂载在B-1B上。另外,在增大后的武器舱内,其前部也可加装一个小型油箱。

B-1A的武器舱门由金属制成,而B-1B的武器舱门则由复合材料制造,这一方面可减轻结构重量,另一方面又可减小雷达反射特性及提高声学特性。另外,在B-1B上还增加了一个扰流板,以防止武器舱门打开时,高速空气进入舱内。
机、尾翼结构
 

机身结构的核心是一种钛合金结构——机翼传载盒,它的基本功能是承载可变翼,同时也负载主起落架,负担大约 90%的最大起飞重量。另外,在其内部也装载着大约9072千克燃油。它长约7.92 米,由三大部分构成,采用了钛合金的扩散焊接方法。扩散焊接方法本身是一个工艺过程,由洛克韦尔公司在研制XB- 70 “瓦尔基里”轰炸机的过程中首创。

在机翼传载盒的上下两面都覆盖粉蒙皮,下部和上部的蒙皮完全一样。在设计时,整个结构强度都留有相当大的可靠性余量,可以保证在一边蒙皮出现裂纹的情况下,另外一面还可承载全部负载。两面蒙皮都使用锥形螺栓进行了固定。

机翼由翼梁和翼肋构成,是传统的双翼梁铝合金盒式结构,在机翼上部和下部覆以单片式铝合金蒙皮。机翼同时还是一个整体油箱。位于整个机翼前缘的分段式前缘缝翼只在起飞时发挥作用。位于机翼后部的单片式襟翼分为6部分,当机翼后掠角超过20°时,最里面的两片襟翼将被锁死。飞机的滚转控制主要通过平尾差动实现,同时辅似机翼上部扰流片的运动。当飞机速度超过M1时,扰流片的外段将自动锁死。

对于可变翼飞机来说,机翼整流装置的密封一直是个难题。即使经过了风洞试验,也很难准确预测全尺寸实体部件的性能,尤其是实际飞行中的阻力。此外,密封装置本身就是一个庞大和昂贵的系统,而且还具有阻力大、重量大、构造复杂的缺点,因此当B-1B项目启动以后,洛克韦尔公司对多种方案进行了研究,最终选定了欧洲“狂风”战斗机的滑动式“羽毛”装置。它由一个可充气的“包”来支持,最终该方案如期用到了B-1B的设计方案中。这个可充气的“包”长6. 10米,每个“包”内有21个减压活门,由英国制造。

B-1A尾翼组件由铝合金制造。垂尾是一个单独的盒式结构,通过螺栓固定在后机身。方向舵分为三片,两片位于平尾上部,一片位于平尾下部,位于平尾下部的方向舵也可用于低空乘坐品质控制。平尾也采用了铝合金盒式结构,直接安装在钢轴上,在实施俯仰及滚转控制时,左右两片平尾可独立运动。在实施俯仰控制时,左右两片平尾最大可偏转 10°;实施滚转控制时,最大可偏转±20°。在B-1B上,平尾和垂尾表面为复合材料,大梁由高强度钦合金制造。尾翼组件的核心,是一个巨大的箱形支架和钢轴,重约2245千克。
机组人员座舱
 

B-1B的座舱进行了重新设计。在初始方案中,曾采用了整体弹射式救生座舱,它是在F-111的基础上发展起来的,具有在接近零-零条件下的工作能力。这种方案的优点是,当以M2的高速在平流层弹射时,可为机组人员提供最好的生存保护,而且在低空高亚音速范围内的工作情况也良好。另外,采用该方案也可提高机组人员的工作效率。这个救生座舱本身是水密的,可漂浮在海面上。当机组人员降落在敌对区域等待救援时,它还可以为机组人员提供遮蔽。另外,采用这种方案还可以减轻机体重量。

当遇到紧急情况时,通过拉动驾驶员/副驾驶员以及后排座位上的弹射手柄,都可以启动救生座舱。此时,一个爆炸系统会将救生座舱从机体分离出来,接着减速伞开始工作,一对垂直的小型尾翼也从救生座舱上展开,对减速过程进行稳定。然后,一台火箭发动机点火,自动将救生座舱推动到安全的高度和速度,之后三个救生伞放出,接地之前,救生座舱底部会弹出五个弹性囊,对着陆过程进行缓冲。

救生座舱虽然经过了48次主降落伞试验,10次救生座舱的空中落体试验,17次稳定部分的滑车试验,5次救生座舱的滑车试验,但由于救生座舱在某些飞行范围内工作不稳定以及不便于拆卸,不便于地勤人员维护和维护时间过长、维护费用过高等原因,最终被放弃。从第四架原型机开始,改用ACES II型弹射座椅。

在正常情况下,B-1B机组由4人组成,包括驾驶员、副驾驶员,以及两名航空电子系统操作员,分别操作防御性和进攻性航空电子设备。另外,机舱内也备有搭乘两名教官时的所需设备。

  B-1B的座舱相当宽敞,机组人员可以站起来伸展身体,舱内还备有电热杯和简易厕所,在电子系统操作员位置也开有窗户,估计是出于心理方面的考虑。相比之下,对两名教官的考虑就少一些,因没有配备弹射座椅,他们只能通过机腹舱门自行离机。总体来说,B-1B的座舱还是相当舒服的。试验过程中最长的一次飞行发生在1982年,当时B-1B从爱德华兹空军基地前往范堡罗参加航展,共飞行11小时25分钟。飞机落地后,机组人员反映没有感到过分疲劳。
起落架系统

起落架系统主要包括一个细长的主起落架支柱及一个四轮小车式轮胎组。主起落架舱位于机身中部。前起落架由两个轮胎组成,向前收进座舱下部的前起落架舱。机身距地面约2.74米,发动机短舱距地面高度约为上述数据的一半。起落架收起或放下都通过电动机构完成,整个过程约耗时 12 秒。

按照设计,在降落过程中,起落架将承受近90%的机体总重,因此起落架必须具有相当大的强度。主起落架支柱由合金钢锻造,重约1361千克。前起落架受力较小,其主支柱由铝合金制造,重约454千克。B-1B没采用发动机反推力装置或减速伞,其刹车过程完全依靠固特异公司的碳刹车片。飞机在地面转弯依靠前轮转向来实施,前轮向两侧的最大转弯角度可达76°。
隐身——不能不谈的话题

在B-1B上采用了多种隐身措施,可确保在未被敌方探测到的情况下,突破其防御系统。这些措施主要有可见光隐身、雷达隐身、红外隐身等。

一开始,为减少光的闪烁,B-1A 机体涂的是白色。但随着对低空突防的日益重视,后来又将涂色逐渐变淡。因为在白天或月夜实施低空突防时,在地面的衬托下,敌方截击机更容易发现白色的轰炸机。取消白色方案后,B-1B原型机改用了淡灰色和暗灰色,诸如机载电子设备舱和驾驶舱等热敏感区域都用淡灰色覆盖起来,这样在低空飞行时,就可将机体轮廓“淹没”在周围地形中。最终价生产型B-1B上,采用了“欧洲一号”方案,即暗橄榄绿、暗灰和暗绿,在试验中,从何种角度观察都难以发现它。

防空系统主要依赖雷达进行探测,因此美国在减少轰炸机的雷达反射截面积(RCS)方面做了许多努力。一开始,B-1A主要考虑用电子对抗措施(ECM)来自卫,其较小的 RCS值只是“妙手偶得”而已。和B-52相比,B-1A的RCS 值只是前者的1/35或1/25 。虽然这个数据还存在着很大的不确实性,但即使B-1A的RCS值只有B- 52的1/10,因为B-1B的RCS值约相当于B-1A的1/10,所以B-1B的RCS值只有B-52的l/100。据推算,B-52的RCS值约为100平方米,因此B-1B的RCS值就约为1平方米。作为对比,一架中型战斗机的RCS值约为5平方米,而轻型的米格-21战斗机在迎头方向的RCS值只有2平方米,B-111的RCS值之小可想而知。

相对于B-1A来说,B-1B在RCS值方面的改进主要集中于航空电子设备、机体结构、雷达吸波材料(RAM)。航空电子设备的改进,主要集中在雷达天线方面。机体结构方面,主要是对发动机进气道进行了彻底的重新设计,以最大限度地减小雷达反射信号。更关键的是,在发动机进气道内,前后两个隔板都倾斜向下,当雷达波遇到它们时,就会被散射出去,而非直接反射回去。RAM也得到了广泛使用。发动机进气道内的前后斜板位于进气道头锥之后,而头锥由绝缘材料制成,雷达波可以穿过它直接深入进气道内部,因此在前后斜板上也涂覆了RAM。另外,在机翼和翼根整流装置四周,扰流片、襟翼周围,以及平尾表面,总之,只要是能够“收集”雷达波并将其反射回去的地方,都使用了 RAM。

B-1B上也装了大量主/被动电子设备,在对敌方雷达波进行探测及识别后,可将其偏转到其它区域或吸收掉。座舱也是一个强雷达反射源。雷达波可直接透过座舱玻璃,在座舱内的各种设备间经过一系列复杂反射后,再折射回去。最后研制了一种导电“罩”,可将雷达波电磁脉冲传导出去,从而解决了此问题。B-1B通过采用这些无源对抗设备及特种材料,最终“击败”了雷达波。

每颗炸弹后面都放出一个小小的减速伞,用于减缓炸弹下落的速度。这样才能保证轰炸机在超低空投弹后能有足够的时间飞走,以免被自己所投下的炸弹所伤。有的炸弹尾巴上加装了几片可以折叠的减速尾翼,作用同理。

B-1投掷子母弹箱,可以看到弹箱的爆炸螺栓起爆将子弹释放出来,图中的B-1打开了前面的两个弹舱。

B-1B“枪骑兵”轰炸机

在B-1B轰炸机机身内有前、后2个(有的资料说成是3个)炸弹舱,机身下面有8个武器外挂架。前炸弹舱位于机翼前方,长9.53m。中间有一个可移动式的隔壁,可以把前炸弹舱分割成大小相同(活动隔壁设在中央)或不同(活动隔壁设在距后舱壁6.71m处)的两部分,如图2.1所示。因此也有3个炸弹舱之说。后炸弹舱位于机翼之间的机身内,长4.57m。前炸弹舱内可以放置2个旋转式弹架、或1个旋转式弹架和1个油箱、或2个油箱;后炸弹舱可放置1个旋转式弹架或1个油箱。B-1B轰炸机使用的旋转发射装置有3种类型:

(1)多用途悬挂发射装置,长4.57m,可挂8颗MK.84炸弹;
(2)SRAM导弹的发射装置,长6.73m,可挂8枚SRAM近距攻击导弹;
(3)巡航导弹使用的发射装置(CRM),这是在通用的战略旋转发射装置(CSRL--Common Strategic Rotary Lancher)的基础上发展的一种装置。可以挂8枚空射巡航导弹(ALCM)或8颗核炸弹。但是在挂载AGM-129先进巡航导弹时,由于弹径粗,所以只能挂4枚。

通常在一种旋转发射架上只能挂同一型号的武器,只有B61和B83两种核炸弹可以混挂在1个旋转弹架上。旋转弹架由挂架控制装置(PCU:Pylon Control Unit)通过液压动力装置驱动旋转,投放或发射武器时被投放或发射的武器首先要转到正下方的位置上,投放或发射后弹架转动,使侍投(发射)的弹药转到正下方,由相邻的侍投(发射)位置转到正下方需5s的时间。弹舱内可挂载的武器数量取决于武器类型。

下两图为B-1弹舱内的武器挂架,可拆出机体外装好炸弹,再将炸弹一次送入弹舱内。

B-1B“枪骑兵”轰炸机

B-1B“枪骑兵”轰炸机

(1)弹舱内挂载近距攻击导弹时,最多可达24枚:
AGM-69A近距攻击导弹长4.27m,为其研制的专用旋转式发射架长4.5m左右,每个挂架可挂枚近距攻击导弹。前炸弹舱内可安放2个旋转弹架,后炸弹舱内安放1个旋转弹架,3个弹架共挂24枚AGM-69A导弹。
(2)弹舱内挂载AGM-86空射巡航导弹时,最多只能挂8枚:
由于空射巡航导弹长6.32m,所以前炸弹舱内只能安放1个旋转发射架,挂载8枚导弹;后炸弹舱长只有4.57m,不能挂载空射巡航导弹。

挂架线条图

B-1B“枪骑兵”轰炸机

(3)核炸弹可挂12颗或24颗
B-1B轰炸机挂载的核炸弹有B28、B43、B61和B83等4种型号。其中B28和B43是早期型号,不能使用旋转弹架,而且弹体也较长,前后弹舱共挂12颗;B61和B83是小型而性能更高的新型核炸弹,可以使用旋转弹架悬挂,每个弹架挂8颗,3个旋转弹架共挂24颗。
(4)MK82通用炸弹最多可挂84颗;MK84通用炸弹最多可挂24颗;
(5)MK36水雷最多可挂84颗;MK60水雷最多可挂26颗。
2、外部武器挂架

B-1B轰炸机的机身下有8个武器挂架,其中6个是双挂架,2个是单挂架。这些挂架用于在非隐身作战状态下挂载各种武器。8个挂架的最大挂载能力是:8颗B28核炸弹、或14颗B43核炸弹、或14颗B61或B83核炸弹、或14枚AGM-69A近距攻击导弹、或14枚AGM-86空射巡航导弹、或44颗MK82通用炸弹、或14颗MK84通用炸弹、或14颗CBU-75子母弹。

B-1B“枪骑兵”轰炸机

(三)武器配备方案
1、38枚AGM-69A近距攻击导弹(弹舱内24枚+外挂14枚),载弹量38吨;
2、22枚AGM-86空射巡航导弹(弹舱内8枚+外挂14枚)+2个油箱(参阅图2.1),载弹量31.9吨;
3、20颗B28核炸弹(弹舱内12颗+外挂8颗),载弹量23吨;
4、26颗B43核炸弹(弹舱内12颗+外挂14颗),载弹量25吨;
5、38颗B61或B83核炸弹(弹舱内24颗+外挂14颗),载弹量12.24吨或41.3吨;
6、128颗MK82通用炸弹(弹舱内84颗+外挂44颗),载弹量31吨;
7、38颗MK84通用炸弹(弹舱内24颗+外挂14颗),载弹量34吨;
8、84颗MK82通用炸弹(弹舱内)+14颗CBU-75子母弹(外挂)吨。

白色涂装的B-1A原型机。

B-1B“枪骑兵”轰炸机

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