B-1B“枪骑兵”轰炸机

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B-1B的四台涡轮风扇喷气发动机安装在机翼下,进气口被机翼掩盖,使雷达电磁波照射到发动机叶片上的机会减少,减弱了反射雷达波的能量,起到了隐身作用。三个弹舱沿飞机纵轴布置。

B-1B的主要突防方式是低空突防。图中的B-1B也正在做低空机动飞行。借助于机上高效的地形跟踪雷达B-1B能自动的紧贴着起伏地形飞行,省却了飞行员许多功夫,也更加安全。

图中B-1B在转弯过程中,机翼尖端产生的空气扰动形成了两条白色的气流。还可以清楚看到,机头有两片较小的稳定翼片。

按照功能来分,B-1B上的航空电子系统可分为两大类,即防御性的和进攻性的,它们都有各自专门的操作人员。另外,还有一部分设备是多用途的,兼有防御和进攻两种功能。

经过对各竞争方案的评估,1972年4月,波音军机公司(BMAC)获得了进攻性航空电子系统(OAS)的研制合同。1974年1月,卡特勒·汉姆公司AIL分部(即今天的埃顿公司)获得了防御性航空电子系统(DAS)的发展合同。
数据总线

B-1B航空电子系统的核心,是一个四余度的MIL- STD-1553 数据总线,它取代了B-1A上采用的“航空电子设备多路传输”(AMUX)系统。形象地说,数据总线类似于一个单轨闭环铁路,从它上面引出许多支线,信息通过支线进入闭环,经过编码后,再在适当地点被自动提取出来。数据总线对来自雷达、导航及飞行控制等系统的信息进行分类后,再将它们传送到相关单元。
 

B-1B的进攻性航空电子系统(OAS)和B-1A有许多不同,其中又以雷达设备的区别最大。B-1A在机头安装有两部雷达:一部是通用电气公司的APQ-144扫探雷达,用于地形测绘及获取位置,以实施导航、目标定位及向武器输入目标诸元;另一部是APQ-146地形跟随雷达。这两部雷达都由 F-111上的相应雷达派生而来。在B-1B上,由一部西屋公司的APQ-164雷达替换了上述两种雷达,它不仅可完成上述两种雷达的所有功能,而且又新增了多种功能。进攻性航空电子系统(OAS)共有44类、66个姿态角传感器(LRU),全系统重约1308千克,正常工作所需电能为20千伏安。

对B-1B来说,最重要的两种工作模式是对地测绘和地形跟随,对地测绘功能可用于航线导航、修正航路点、目标定位和攻击。

在实时探测和测绘工作模式下,雷达采用的是低脉冲重复频率,此时它可识别出湖泊之类的较大的自然物体,并生成一小幅飞行前方局使地形的雷达地图在实时高清晰度对地测绘模式下用了合成孔径模式,可达到低等级照相的分辨力。其天线可以对飞机速度矢量任意一侧20°-60°的扇形区进行扫描。合成孔径雷达首先出现于60年代,当时是为了执行侦察任务,到了70年代才用于目标瞄准。 B-1B上合成孔径雷达(SAR)的分辨力已相当高,可使飞机在各种恶劣条件下不需借助地面系统的帮助,安全降落在受损跑道上。

地形跟随飞行时的离地高度共有11种,最小高度据称为60米或更低。在B-1B上,为减小被敌方探测到的可能性,地形跟随雷达的对地扫描并不是连续的,它可通过返回的扫描信号,计算出所需的飞行航线以及下一次扫描的具体时间。在经过平坦地形时,两次扫描之间的间隔比经过多山地形时的间隔要长。

地形回避模式,换句话说,就是当飞行前方有障碍物时向驾驶员发出警告.并升高飞机以避开它们。在驾驶员或副驾驶员席位的环境显示器上,可显示出飞行航线及地形剖面,当障碍物高度超过预先设定的地形跟随飞行高度时,就会在上面显示出来,以方便驾驶员及副驾驶员实施监控。
 

毫无疑问,精确导航是成功完成任务的基础。B-1B的机载雷达通过对航路点及地理特征进行精确定位,实现了精确导航。在飞行前准备中,需对整个航线进行仔细规划,并将规划数据输入导航系统。惯导系统(INS)在实现精确导航中也起着重要作用。一般来说,在起飞前都要对INS进行精确校准,如果是紧急起飞,则在空中校准。在B-1A上采用了两套利顿公司的INS,但B-1B 要求武器投放精度提高 2倍;在地形跟随及回避模式工作时,离地高度的精度要提高3倍,这样就对INS的性能提出了更高要求。

经过权衡, B-1B原型机最终选择了SKN-2440型惯导设备,在生产型上装有l台该设备,它是F-16上使用的SKN-2416型和SKN-2430型惯导设备的发展型。和惯导设备相关的传感器,主要是APN-218型多普勒速度传感器和霍尼韦尔公司的APN-224雷达高度表,前者是B-52上相关设备的改进型,而后者也应用在B-52上。

在B-1B 上,还采用了一些通用航空电子部件,如VHF 和HF无线电、塔康系统、仪表着陆系统(ILS),以及保密话音通信设备等。当然,为满足B-1B的要求,对上述设备中的大多数都进行了改进和加固。
防御性航空电子设备

现代防空体系主要用雷达进行对空探测。在当时来说,雷达波还探测不到低空飞行目标。随着技术的飞速发展,现代雷达迟早会将低空飞行目标牢牢锁定,即便是具有低可探测性的B-1B也不例外。这就是B-1B采用ALQ- 161作为极重要的电子对抗系统的原因。
 

ALQ-161的天线位于机身四周,可覆盖360°方位。当被敌方雷达照射时,它可发出告警信号,并实施电子干扰或欺骗。

B-1A和B-1B上的ALQ-161稍有不同。在B-1B上, ALQ-161的计算机和数据总线得到了改进,而且增加了可编程能力。ALQ-161的工作完全是自动化的,系统操作员仅扮演着系统管理员的角色。当需要操作员实施干预时,操作员的判断将优于计算机程序。

ALQ-161的工作程序是:侦听、探测、分类、确定威胁优先级并采取对抗措施。侦听和探测工作通过相控阵天线来完成,天线分别安装在机翼前缘凸齿及尾部,每个天线均可覆盖120°方位角和90°高低角,几部天线一起工作,就可实现全向告警。告警雷达工作在I/J 波段,这是苏联战斗机和防空导弹的工作波段。告警雷达的带宽据说在VHF之间,而这恰是苏联早期预警和地面防空雷达的带宽。该系统可在各种高威胁战场环境下,对多种辐射源实施近实时干扰。

  ALQ-161基本上是一个无源侦听系统,只有在绝对必要的情况下,它才会采取主动干扰措施。采取这种工作方式,可以保证判断的正确性。这一判断可由计算机程序根据技术情报信号做出,也可由防御系统军官做出。如果当时的战场环境证明必要的话,防御系统军官可以对计算机程序实施操控,即绕开计算机程序实施手控,以便延迟施放电子干扰,尽量降低虚警率。

当B-1B上的天线感受到敌方雷达辐射后,就将基本数据传送至指挥仪和频率接收机。然后频率接收机对辐射源进行定位,并由计算机分析出其频率数据,包括正在跟踪的雷达脉冲顺序及波形,根据这些数据再识别出敌方辐射源并确定威胁程度。近实时的处理过程是通过6个数据总线来完成的,这些数据总线又从安装在两个黑盒电子设备内的9个“干扰逻辑分配单元”高速计算机上,获得所需信息。这两个黑盒电子设备分别称为“干扰逻辑 A”和“干扰逻辑 B”。整个系统由一部IBM公司的AP-10lF 计算机控制。

速度和协调是ALQ-161 系统的关键。对于B-1B 来说,不可能携带大量干扰机去同时对付敌方多部雷达,它的电子对抗措施是在分时基础上,首先对威胁最大的目标实施干扰。为节约能量,只要有可能,实施干扰的带宽总是尽可能窄,而且从一个辐射源跳跃至另一个辐射源的时间都在毫秒以内,这样可以尽可能多地覆盖敌方辐射源。干扰机能同时处理的发射体的数量是相当惊人的,它跨越了很大的频率范围。系统的工作方式相当灵活,即使干扰机处于繁忙的工作中,探测子系统也可在探测新目标的同时,对旧信号持续监控,哪怕干扰机此时也处于同样的工作频段。在对抗威胁雷达时,ALQ-161的天线指向、调频及激发等都达到了最优化。如果一部有威胁的雷达停止了辐射,直接用于对抗它的干扰机就会自动停止工作。

防御系统军官坐在两台阴极射线显示器前。其中一部显示器是传统的平面位置显示器,可显示飞机及在威胁辐射背景下的飞行航线。另一部显示器则可显示战场环境的全景式频谱扫调画面,而且还带有辐射源的详细资料。另外,还可通过一个指示器,进一步显示任何感兴趣区域的更多细节,并且还可同时显示出所有这些辐射源的特性清单,以及多达5种对抗模式。如有必要,防御系统操作军官(DSO)可使用键盘介入系统,对ALQ-161正在自动实施的工作进行修正。

在B-1B上也装有箔条和红外干扰弹,用于实施无源对抗。箔条和红外干扰弹安装在机体上部座舱之后,成两排布置。在发射时,一般都是箔条和红外干扰弹一起发射,发射过程由ALQ-161自动控制或由防御系统军官实施手动控制。

ALQ-161的监控网络——“状态评估和测试”也很有特色,它和CITS链接在一起。该系统出现的任何破坏或故障,都可由CITS的AP-101F计算机通过数据总线将故障部件并联起来,以保持整体的电子对抗能力。

在第四架B-1A原型机机身上部,采用了维形骨架,从座舱后部一直延伸到垂尾根部。在维形骨架里面,装有“斗鸡眼”试验性单脉冲雷达干扰系统。但在B-1B上,并没有安装该系统。B-1B安装了一部西屋公司的ALQ-153尾部告警雷达,对来自尾部的飞机和导弹实施逼近告警。
机载武器

B-1B的机载武器是其强大威慑力的基础。服役之初,B-1B机载航空核炸弹的主力是B-83 ,也可能是B-61,另外, B-28和B-43也在挂载之列。B-83核炸弹重约1092千克,百万吨当量,引信可设定为空中或地面爆炸,炸弹投放高度为46~15240米,采用降落伞减速。B-61核炸弹相对来说小一些,重约363千克,当量为l万~50万吨。

60年代,波音公司开始研制ACM - 69 “短程攻击导弹” (SRAM),它采用火箭发动机,是一种防空压制武器。根据载机飞行速度和高度的不同,AGM-69的最大速度M2.8~3.2,射程56-169千米。1985年,开始考虑为B-1B发展新一代“短程攻击导弹”,即SRAM II。SRAM II的外形尺寸小于AGM-69,仍然采用火箭发动机。

AGM-86B“空射巡航导弹”(ALCM)是波音公司的另一款产品。ACM-86B对B-1A计划的取消也有一定“责任”。当时认为,通过从B-52之类的平台上发射AGM-86B,可在防区外实施低空突击,从而可取代B-1A。AGM-86B采用喷气发动机.最大速度805千米/小时,最大射程2500千米,核弹头当量20万吨。它采用惯导+数字景像地形匹配制导方式,沿地面一定高度贴地飞行,采用低空亚音速突防。

在研制过程中,曾考虑将B-1B用于执行海上监视和巡逻任务,因此其当时的机载武器也包括了MK-36和MK-60 水雷。另外,据说经过简单改装也可挂载AGM-84A “捕鲸叉”反舰导弹。

  B-1B具有外部挂架,当不考虑隐身要求时也可在机外挂载各类武器。在执行纵深突防任务时,主要依赖内置的旋转式发射架。每个旋转式发射架可挂载8枚SRAM导弹,从理论上来说,同一挂架上的8枚导弹都可以实施预先瞄准,并在45秒之内全部发射出去。旋转式发射架的代号为CSRL——“通用战略旋转式发射架”,其“中心管”直径0.53 米,长度4.27米,由碳纤维环氧树脂材料制成。发射架的其它部件基本上都由铝合金制造。

作战方式和作战演习

(一)作战方式

1、低空高亚音速突防和攻击

在这种作战方式中,起飞后爬升到B-1B轰炸机的最佳巡航高度12000m,以M数0.85的速度飞到空中加油点,加油后继续飞到对方早期预警雷达的探测区边缘,通常距对方预警雷达站320km。把飞行高度下降到150m的超低空后以高亚音速进入预警区突向目标,同时实施电子干扰。在距目标60~110km处发射AGM-69A近距攻击导弹攻击目标。发射导弹后继续在超低空飞行,以躲避对方的攻击。退出对方的防区后立即爬升到最佳巡航高度返航。

在这种作战方式中采用的另1种战术是,空中加油后加速到超音速。高空高速进入目标区后,在实施电子干扰的同时用空对地导弹压制和摧毁对方的防空系统。然后下降到30m的超低空,利用自动地形跟随雷达飞行,对目标实施超低空、高亚音速攻击。

2、高空超音速突防和攻击

在这种作战方式中,起飞后爬升到B-1B轰炸机的最佳巡航高度12000m,以M数0.85的速度飞到空中加油点进入空中加油。加油后继续飞到对方早期预警雷达的探测区边缘,再次爬升到15000m。然后以M数2的高速飞向目标,在实施电子干扰的同时向目标投放武器。攻击后仍以M数2的高速从高空退出对方的防空区,然后下降到最佳巡航高度返航。

B-1B“枪骑兵”轰炸机

(二)作战演习

B-1B轰炸机还没有参加过实战,但从其在1994年针对海湾地区的局势进行的“警惕的勇士”94演习中,可以看出其实战的能力。在这次演习中两架B-1B轰炸机从美国国内起飞,中间进行了4次空中加油,经过25小时的不着陆飞行,最后飞到假定的“目标”科威特后,下降到超低空利用地形跟随设备进行了低空攻击,向1个靶场投下了56颗227kg(500lb)的MK82炸弹,显示了其远途奔袭的能力。

1994年10月31日上午10点钟,4架B-1B从埃尔斯沃斯空军基地起飞。每架飞机的火力配置都是:前部炸弹舱中装1个可装9000kg(20000lb)燃油的油箱,中部炸弹舱和后部炸弹舱各挂28颗MK82炸弹。4架飞机分成攻击和预备两个小队,每个小队2架飞机。4架飞机起飞编队后向东飞行,沿美国和加拿大的边境飞到大西洋上空。日落时在新斯科舍以南278km(150nm)处的6552m(21500ft)的高度上,B-1B编队与来班戈的3架KC-135加油机会合,进行了空中加油。两架攻击小队的飞机分别加了56700kg(125000lb)和51300kg(113000lb)的JP-8燃油。当确认攻击小队的飞机能够正常受油后,预备小队立即脱离编队返回基地。两架攻击飞机在夜间飞在大西洋时僚机跟在长机后方1.86km~3.7km处,高度比长机低305m(1000ft),飞行速度大约是M数0.72。

第2次空中加油是在11月1日的清晨,地点在西西里岛。加油后飞越地中海,向南转弯进入埃及,然后向东飞越红海进入沙特和科威特。在飞行了15小时之后已经接近目标,大约在2440m(8000ft)的高度上进入科威特上空,长、僚机相距1分钟先后进入目标区,开始进行攻击前的准备工作。最后将飞机下降到152m(500ft)的高度上,机翼也后掠到最后的位置。僚机跟在长机之后投弹,大约在距起飞15小时30分钟时僚机投完28颗炸弹后向左压坡度迅速爬高到2130m(7000ft),此时1架担当前进航空兵控制飞机的A-10飞机的驾驶员用无线电通报了攻击情况。几分钟后甘靶场发出了正式报告:长机投弹的弹着点距中心线10m,稍稍超出了预定的范围,但还有半数的炸弹落在了目标上;而僚机的炸弹全部投到了目标上。

返航时在沙特上空进行了第3次空中加油,两架加油机(KC-10和KC-135各1架)来自利雅得。最后1次空中加油是由靠近撒丁的西班牙莫隆基地的加油机提供的燃料。按照计划,最后两架B-1B轰炸机葡萄牙的拉日什机基地着陆。5小时后更换了新的机组人员再次起飞返回美国的埃尔斯沃斯空军基地。

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