B-52“同温层堡垒”战略轰炸机

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B-52,绰号“同温层堡垒”(Strato Fortress),美国空军重型亚音速战略轰炸机。B-52由50年代末开始服役,目前只剩下最新的H型还在服役,最新的一架也是1962年生产的,如果不能说是“泰斗”,至少也得说是位老兵了。但是经过美军方不断的改进和升级,B-52将服役到2030年。近几年B-52的主要用途是携带大量的巡航导弹,例如AGM-86,在远离敌方防线的空域进行火力圈外攻击,这很有效的增强了B-52在现代防空武器威胁下的生存力。随着空地精确打击武器的发展,B-52目前具备了直接支援地面战术行动的灵活打击能力。2002年恰好是B-52服役50周年,波音公司和美国空军进行了隆重纪念。上图为当年XB-52出现在公布仪式上,注意机头与生产型B-52的区别。

点击查看:EB-52H电子战机  B-52 Bomber

 

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下图为XB-52“战斗机”式纵列座舱的内部,波音公司工程师们都认为这有助于减小阻力。当时的美国战略空军司令Curtis E. LeMay将军对此座舱布局评价说:“You have a hell of an airplane, Allen. As soon as you put a side-by-side cockpit on it, I'll buy some.”。于是波音公司只好把被评价为“地狱”式的纵列座舱改成传统的并列座舱布局。

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下图为B-52A出厂。

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下图为一架早期型的B-52,被作为X-38试验机的投放母机。

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作为B-47的后继者、美军第一种真正的洲际战略轰炸机,B-52沿袭了B-47成功的气动外形。B-52采用大展弦比后掠上单翼、低平尾、单垂尾、翼下成对吊装8台喷气发动机的布局形式。这一布局非常成功,是大型喷气飞机的经典布局,后来多数大型喷气机都沿用了这一布局。波音也凭借这一布局,推出了波音707客机,取得了民航喷气机的领先地位。

B-52采用细长的全金属半硬壳式机身结构,侧面平滑,截面呈圆角矩形。前段为气密乘员舱,中段上部为油箱,下部为炸弹舱。后段逐步变细,尾部是炮塔,其上方是增压的射击员舱(在G、H型上取消)。射击员舱与前机身乘员舱有一条通道。机身挠性很大,因此停机时机身两端分别下垂大约25毫米,同时蒙皮出现斜向皱纹,升空后方消失。

美军戏称它Buff,就是Big Ugly Fat Fellow,这个名字很形象,B-52大而笨重,长达53米;速度慢,只能接近音速飞行;机动性差;但载弹量大、航程远。B-52装四组八台涡轮喷气发动机,两个外挂点,和两个副油箱外挂点。机头下的两个突起物是红外夜视仪器,用于夜间或恶劣气候条件下低空突防和确定目标。

B-52尾部原本装有一座后射机枪塔,内部装四挺12.7mm重机枪,以对后方来袭的敌机进行反击。后来随着战斗机火力、射程的不断加大,六挺机枪相应的改成了一门20mm口径的M61A1机关炮。近十几年美军的B-52只保留了G、H两个型号,最近只裁减到剩94架H型。在这两种型号上,机关炮也被取消了,改成了电子对抗装置。由于拥有当时较先进的自卫手段,加上机体巨大,B-52在当时有着较好的生存力。1964年1月,一架B-52H还曾在飞掉了垂尾的情况下,安全降落到地面,机组无一伤亡。上述B-52H分布在美国三个本土基地,包括Barksdale基地和Louisiana空军基地的三个中队、南达科他基地Minot空军基地的两个中队。另外B-52还常被部署到印度洋、日本、欧洲的驻外基地。下两图,显示了老式B-52的四联12.7mm机枪,以及B-52H型的M61A1尾炮。

B-52“同温层堡垒”战略轰炸机

 

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B-52载弹量非常大,在越战和海湾战争中经常执行地毯式轰炸任务,下图中就可以看到它所能携带的各种武器。包括了中间安装在旋转挂架上的20枚AGM-86C空射巡航导弹(CALCM Conventional Air Launched Cruise Missiles,下图集束状物体),有该导弹有常规和核装药两型;机翼内侧挂架下的8枚AGM-84“鱼叉”(Harpoon)反舰导弹;51枚454千克或30枚908千克普通炸弹;2002年后还将具备投掷12枚JDAM、JSOW、WCMD等先进制导炸弹的能力。其巨大的战略轰炸能力,在越南战争期间曾得到最好的印证,1972年美越和谈期间,美军出动大量B-52对北越进行地毯式轰炸,令北越蒙受了巨大损失,从而迫使其回到谈判桌上。当然,这也意味着巨大的平民伤亡。

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进入21世纪后,B-52着重改进了战术精确对地打击的能力。下图为加装了夜视瞄准导航吊舱的B-52。

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回顾一下B-52 50年发展出的各个型号:

第一架原型机代号XB-52,1951年11月出厂,1952年10月试飞。当时装8台YJ57-P-1涡轮喷气发动机,单台推力38.7千牛(3950千克)。总重176000千克,最大速度966千米/小时,有效载重约4500千克,航程11265千米。XB-52只生产了一架。

YB-52是第二架原型机,近似XB-52。设备有所改变,只有一架,于1952年10月试飞。XB-52/YB-52计划使用的攻击武器是1枚核炸弹或总重4500kg的普通航空炸弹。

B-52A是生产型的原型机,外观上放弃了前两个型号的纵列双座机组布局,采用并列常规布局。生产了3架,1955年8月试飞。B-52A载弹量增大到4枚核炸弹或12150kg普通航空炸弹。机身加长0.915米,改装推力43.1千牛(4400千克)的J57-P-9W发动机,该系列发动机为B-52长期使用。翼上挂两个容量为3780升的副油箱,使总载油量达132000升。飞机最大总重188250千克。起落架机轮可操纵转向,侧风着陆适应能力强。最大速度提高到1045千米/小时。

B-52外挂大量普通炸弹,巨大的四个自行车式的起落架正在收入起落架舱中,一侧的起落架向前收,另一侧向后收起。

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NB-52是由B-52A改装的X-15高超音速研究机的母机,由NASA管理,共改装两架。

B-52B是第一种批生产型,由B-52A改进而成。1955年6月开始装备部队,机上乘员8名,共生产50架。改装J57-P-19W发动机,总重190500千克,能执行核轰炸和常规轰炸任务,也能进行照相侦察。在弹舱内可挂照相机和电子侦察短舱。其载弹量与A型相同,装备有MA-6A轰炸/导航系统。尾部炮塔系统包括A-3A火力控制系统和2门20mm机炮;或MD-5火力控制系统和4挺12.7mm机枪。并装备有AN/ALR-18和AN/APR-25等ECM接收机、AN/ALT-16ECM发射机以及AN/ALE-25箔条布洒器等电子干扰设备

B-52C是B-52B的改进型,结构相同,但改装J57-P-29发动机。1956年3月试飞,6月装备部队,共生产35架。副油箱的容量加大,每个可装5675升燃油,飞机总重增至204000千克。乘员改为6人。载弹量与A型相同,轰炸导航系统为AN/ASQ-48。尾部炮塔系统包括MD-5火力控制系统和4挺12.7mm机枪。

B-52剖视图,可以看到AGM-86弹翼和进气口展开的样子:

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B-52D是C的改进型。共生产170架,1956年12月开始装备部队。弹舱内可挂侦察短舱。航程和重量增加,乘员6人。为了继续服役,1977年作了结构延寿,并装了新型电子设备。大批B-52D型的服役使美空军有了可靠的、全面的对苏战略核轰炸能力。起初其攻击武器与A型相同,1959年和1960年在D型飞机上先后进行了改装AGM-28“大猎犬”导弹和ADM-20“鹌鹑”诱惑导弹的研制工作。1967年~1968年,在D型上又进行了改装高密度挂弹架(HDM)的研制工作。改装后常规炸弹的最大载弹量达27210kg。其攻击航空电子系统中,除D型的轰炸导航系统外还增加了导弹控制设备。尾部炮塔系统是MD-9火力控制系统和4挺12.7mm机枪。电子战设备基本上与C型相同。

B-52E改进了投弹、导航和电子设备。加装AN/ASB-4型轰炸雷达和导航系统。共生产100架。主要是改进了攻击航空电子系统,1957年10月3日首次试飞,总共生产了100架。载弹量和武器配置方案与A型相同。尾部炮塔系统与D型相同。攻击航空电子系统为AN/ASQ-38(V),其中包括AN/ASB-4雷达、AN/APN-89A多普勒雷达、MD-1和AJA-1等设备。

B-52F改装推力更大的J57-P-43W发动机。1958年6月装备部队,共生产88架。其攻击和防御武器系统部分与E型相同。部分飞机也改装了高密度挂弹架。在越南战争期间,为了适应打常规战争的需要,提高B-52挂载常规炸弹的能力,把部分D型飞机炸弹舱内的箱形炸弹架改装成高密度炸弹架,后来部分F型和G型飞机也作了相应的改装。高密度炸弹架有3A-1、3A-2、3B-1、3BB-1、3BC-1、3BC-2和4A-1等型别,以适应悬挂各种武器。改装后的D型飞机,弹舱内可挂3个高密度炸弹架,每个炸弹架可挂18颗340kg的M117炸弹或28颗227kg的MK82炸弹;每个机翼下可挂12颗340kg的M117炸弹。最多可挂108颗通用炸弹,最大载弹量可达27.2吨。后来B-52F也进行了类似的改装,费用为3040万美元。

装在旋转挂弹架上的AGM-86巡航导弹,其性能和作战特点与“战斧”相似。

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B-52G是以F型为基础的重大改进型号。该型号减轻了机身重量,增大航程,可携带空地导弹。飞机总重217700千克。1959年2月装备部队,共生产193架。结构减重4500千克,机翼和垂尾基本上是新设计的。垂尾高度降低了2.31米,弦长略有增加,这是辨认G和H型较好的特征。。机翼采用长达24.4米的整体壁板,因此加大了翼内油箱容积。外挂副油箱容积减小,且固定在机翼下,因为B-52并不需要抛弃副油箱。机身结构简化,后部射击员座位改为安排在前部乘员舱内,因此取消了后部增压座舱以及相关氧气、通信设备。尾炮因此改为遥控控制。机翼下内侧发动机短舱与机身间加装挂架,可载两枚AGM-28B“猎犬”空地导弹,或ADM-20B“鹌鹑”诱惑导弹。 1971年G型进行了第一次改进,能携带20枚短距攻击导弹(SRAM)。加装了用于低空突防的光电探测系统(EVS)。光电探测系统装在机头两侧下部的可旋转炮塔内,右侧是AAQ-6前视红外扫描器,左侧装AVQ-22微光电视。1978年,有98架B-52G进行了第二次改进,使其每侧内翼挂架可各带6枚AGM-82B空中发射巡航导弹(ALCM),同时保留在内部弹舱携带SRAM导弹及其他武器的能力。全面更新了进攻电子系统,把50年代的模拟式设备更新为全数字式的。电子组件有完善的抗辐射保护。这种B-52G有翼根整流罩,是和别的B-52G的主要区别。1989年底完成改进。另外40架没有进行上述改进的B-52G加装了综合常规外挂管理系统(ICSMS),借助可插入式预编程磁带,可将各种武器的参数输入武器计算机内,从而可使用更多种类的武器。这40架B-52G中,有30架进而加装了AGM-84“鱼叉”反舰导弹,一次可外挂8枚。到1991年总共还有138架B-52G在服役,从1992年开始逐步退役。

B-52“同温层堡垒”战略轰炸机B-52H是G型的改进型,是B-52目前最新、最后一个型号。飞机总重221360千克,1960年7月试飞,1961年3月装备部队。共生产102架。改装了推力75.71千牛(7720千克)的TF33-P-3涡扇发动机(左图),因此航程增加10~15%。尾部炮塔的4挺机枪改为一门ASG.21型火控系统控制的M61 6管20mm加特林炮。改用新型的电子对抗系统。在最近几年,该炮已经被新的电子自卫对抗装置取代。内、外发动机短舱间的挂架上,可带金属箔条和红外诱饵发射器。1971年H型第一次改进,内容与B-52G同期改装一样。1978年95架B-52H又和98架B-52G一起进行了相同的改进。改进后的B-52H没有翼根整流罩。1982年这95架B-52H在弹舱内改装了携带通用战略武器的旋转式发射架,每个发射架能携带8枚AGM-86B导弹,此外还能携带SRAM导弹、先进巡航导弹及核炸弹。1989年首架改装完毕的B-52H服役。1993年6月,47架B-52H开始新的改进,包括改进以MIL-STD-1760数据总线为核心的先进武器控制系统,加装GPS全球定位系统。改进后的H型可携16枚“鱼叉”反舰导弹、或6枚AGM-142A空地导弹,或12个联合直接攻击武器(JDAM),使其常规作战能力大大提高。美国空军将保留95架B-52H,一直服役到2000年后。

攻击航空电子系统的改进改型

B-52飞机服役后,为了提高其低空突防能力和攻击精度,从50年代末开始,不继地改进其攻击航空电子系统和电子战设备。

(1)50年代末~70年代初,主要的改进是在C~H型飞机上加装地形跟踪雷达、改进雷达高度表和提高对电子设备的冷却能力,以及安装新设备的准备工作(但不包括飞机主要结构的修改)等。费用大约为3亿1320万美元。

(2)1973年,开始了在G、H型飞机上增加AN/ASQ-151光电监视系统(EVS,右图)的研究工作。该系统主要包括韦斯汀豪斯公司的可操纵的AN/AVQ-22微光电视(LLLTV)、位于雷达后方整流罩内的休斯公司的AN/AAQ-6前视红外装置(FLIR)、Conrac公司的LLLTV/FLIR显示器以及凯赛公司的CV-3016/ASQ-151电子式符号产生器-处理器。这些传感器除向空勤人员传送信息外,并与AN/ASQ-38系统中的地形跟踪雷达交联。这项计划的全部费用为2亿4850万美元,分配在1971~1977财年。从最初设计到全部改装完毕大约经历了11年。该系统的平均故障间隔时间(MTBF)的设计值为37h,开始安装时只达到20h,1976年达到30.5h。

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(3)70年代中期,美国战略空军制定了SACROC6-75号作战要求,其中明确规定了战略空军轰炸机在近期和远期应具备的作战能力。要求轰炸机的雷达要有高分辨力的地形测绘能力、全天候地形跟踪和地形回避能力,能提供精确的位置和速度修正信息,以便能进行全天候精确导航和武器投放。当时现役中的B-52飞机的攻击航空电子系统中的大部分设备是50~60年代的产品。在未来战争中,这些老式设备不但在后勤支援方面存在维护费用昂贵、效率底等弱点,而且根本无法满足新的用战要求。为了满足2000年以后的作战要求,美国战略空军提出一项全面改进B-52飞机攻击航空电子系统的计划。此项计划大约历时10年,花费了15亿7480万左右的美元。其中1978~1982财年用1亿4910万美元改进B-52D型飞机的攻击航空电子系统。1979~1986财年大约花费了14亿2570万美元改进B-52G/H飞机的攻击航空电子系统。

1976年底,波音公司与IBM公司联邦系统部签定了上述计划的“零”阶段研制合同。该项合同为期12个月,金额为30万美元。此阶段的目的在于研究和验证利用现有的成熟技术,取代B-52飞机原有系统的可行性。1977年10月,新系统开始为期6个月的飞行试验。试验结果超出了预想的效果。于1978年8月3日,空军与波音公司鉴定了第一阶段(阶段Ⅰ)的研制合同,费用为1亿2900万美元。阶段Ⅰ的目标是减少支援要求、改进可靠性和提高飞机的战斗效率。在此后的24个月中,波音公司负责协调10~12个分合同。政府采购的设备包括美军军战略飞机通用的多普勒导航雷达,用以代替AN/APN-89雷达和AN/ASN-131飞机导航装置。新的惯导部分是利登公司的LN-15S。1981年底,完成阶段Ⅰ的全部改装工作。阶段Ⅰ完成后,B-52轰炸/导航系统的导航精度获得改善,其园概率误差为0.56km/h(0.3nm/h),比原来降低35%左右。可靠性也提高了25%左右。发射导弹和投放炸弹的误差也分别降低了20%和40%。此外,新设备取代老式的、维护费用昂贵的电子管设备也减少了B-52飞机的全寿命期费用。据说可使B-52G/H部队每年的使用费用降低6500万美元。

1979~1984财年实施了阶段Ⅱ改进计划。其主要目标是:改善低空突防能力和保持飞机到90年代有作战能力。全部工作于80年代末完成。阶段Ⅱ完成后,B-52G/H飞机的轰炸/导航系统将是全新的、核加固的数字式系统,具备全天候导航、定位和武器投放能力。系统包括一组新的处理机、新的控制/显示分系统、新型雷达高度表、航姿系统、通用的多普勒雷达、惯导装置、任务设备、多路数据传输总线和导弹接口装置。

阶段Ⅱ的主要项目之一是电子捷变雷达。这种雷达是在韦斯汀豪斯公司现有系统基础上改进的设备。修改的主要指导思想是在雷达性能、可靠性和费用、可维护性之间进行合理地折衷。例如,把原定为325h的平均故障间隔时间减小到130~150h;并采用自动校验技术,把95%的雷达故障隔离到可更换的插件板上。这样一来可使维护费用减少到原有战略轰炸机雷达的三分之一左右。这种雷达采用直径84.4cm(34in)的天线,具有地形测绘、地形跟踪/地形回避、多普勒测速和信标定位等新工作状态。电子捷变雷达于1977年10月开始在B-52飞机上试飞。全部研制费用为6500万美元。

(4)1978年8月,波音公司被授与一项1亿2900万美元的合同,全尺寸研制新型攻击航空电子系统(OAS--OFFENSIVE AVIONICS SYSTEM),用以改装B-52G/H型飞机。OAS用于控制近距攻击导弹(SRAM)和空中发射巡航导弹(ALCM)。研制和飞行试验延续到1981年。OAS将与美国空军战略通用多普勒雷达和GEANS惯导系统交联。波音公司选择的分包公司是:IBM公司的FEDERAL系统部负责航空电子设备处理机的研制,利尔·辛格公司负责AHRS,霍尼韦尔公司负责雷达高度表,斯伯里公司负责控制和显示器,诺登公司负责雷达的研制。

尽管B-52具备了使用先进精确制导武器的能力,但无论越战,还是后来的战争中,B-52最有效的攻击方式仍是使用常规炸弹进行地毯式轰炸。海湾战争中,B-52用地毯式轰炸大量杀伤了拥挤在公路上的伊拉克装甲部队。在阿富汉战争中,B-52H的地毯式轰炸仍发挥了重要作用。在地面美军的精确引导下,B-52有效的轰炸了塔利班的步兵阵地,为北方联盟夺取喀布尔等重要目标铺平了道路。

2002年5月,美国空军为B-52H开始整合微型空射诱饵(MALD)、风修正子母炸弹-增程/全球定位系统(WCMD-ER/GPS)、小直径炸弹(SDB)、微型空射诱饵-干扰器(MALD-J)、联合防区外空地导弹-增程(JASSM-ER)等先进武器。同时,LIGHTENING夜视瞄准导航吊舱(右图)也已与B-52H整合,并经受了伊拉克战争的考验。借助于此吊舱,B-52H能够自行为高精度的激光制导炸弹进行照射,因此具有与战斗机相近的战术打击能力。

B-52服役至今40余年,为美国空军立下了汗马功劳。

B-52各型飞机开始服役的时间不同,其攻击航空电子系统也在不断地改进和更新。

各型飞机的标准装备
   (1)在研制初期,计划装备MA-2雷达轰炸导航装置。
   (2)第1种批生产型飞机B-52B实际装备的是MA-6A(K-3A)轰炸导航系统,系统总重为2700kg(6000lb)。其中包括AN/ASB-4雷达装置。
   (3)B-52C和B-52D飞机进入现役时装备的是AN/ASQ-48轰炸导航系统,该系统包括AN/ASB-15轰炸雷达、AN/APN-108多普勒导航雷达、MD-1天文罗盘、A42G-11自动飞行控制系统及N-1罗盘系统。
   (4)B-52E/F型飞机装备的是AN/ASQ-38(V)轰炸导航系统,该系统与AN/ASQ-48(V)的主要区别是:增加了AN/AJA-1导航计算机和AN/AJN-8航瓷系统,多普勒导航雷达改为AN/APN-89,轰炸雷达装备的是AN/ASB-4。
   (5)B-52G/H型飞机装备的也是AN/ASQ-38(V)轰炸导航系统,但系统使用的轰炸雷达不同。G型使用的是AN/ASB-16,H型装备的是AN/ASB-9A和AN/ASN-141雷达计算机。1973年后又增加了AN/ASQ-151光电监视系统。

B-52轰炸机

   1979~1984财年实施了阶段Ⅱ改进计划。其主要目标是:改善低空突防能力和保持飞机到90年代有作战能力。全部工作于80年代末完成。阶段Ⅱ完成后,B-52G/H飞机的轰炸/导航系统将是全新的、核加固的数字式系统,具备全天候导航、定位和武器投放能力。系统包括一组新的处理机、新的控制/显示分系统、新型雷达高度表、航姿系统、通用的多普勒雷达、惯导装置、任务设备、多路数据传输总线和导弹接口装置。

  阶段Ⅱ的主要项目之一是电子捷变雷达。这种雷达是在韦斯汀豪斯公司现有系统基础上改进的设备。修改的主要指导思想是在雷达性能、可靠性和费用、可维护性之间进行合理地折衷。例如,把原定为325h的平均故障间隔时间减小到130~150h;并采用自动校验技术,把95%的雷达故障隔离到可更换的插件板上。这样一来可使维护费用减少到原有战略轰炸机雷达的三分之一左右。这种雷达采用直径84.4cm(34in)的天线,具有地形测绘、地形跟踪/地形回避、多普勒测速和信标定位等新工作状态。电子捷变雷达于1977年10月开始在B-52飞机上试飞。全部研制费用为6500万美元。

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