B-21“突袭者”:专为低风险而设计

B-21“突袭者”(B-21 Raider)由诺斯罗普·格鲁曼公司设计开发,是第一架第六代飞机。设计表明,美国空军快速能力办公室(Rapid Capabilities Office)采取了保守的做法。B-21与最初的B-2轰炸机设计非常相似,但它是一架较小的飞机,翼展估计为132英尺,而B-2的翼展为172英尺,大约是空重的一半。平面本身的驱动力是需要在飞翼轮廓内容纳复杂的进气口和排气口以及大型武器舱,同时保持在与0.8马赫以上高效飞行兼容的最大厚度弦比内。

2023年9月11日,美国空军物资司令部司令杜克·理查森(Duke Richardson)将军在马里兰州国家港湾举行的空军和太空部队协会(AFA)航空、太空和网络会议上发表了演讲,该视频描绘了尚未正式发布的B-21计划。当周发布的一组新图像包括一个未失真的正面视图,可以对翼展进行可靠的估计。最近从普惠公司(Pratt & Whitney)的演讲中恢复的可追溯到2010年代初的非机密图像被证明与B-21的入口非常匹配。

  • 美国空军快速能力办公室优先使用成熟的子系统
  • 诺斯罗普借鉴了B-2轰炸机和 X-47B UCAV 的各个方面

B-21的低风险设计在一定程度上源于该计划的起源。在2009年之前,美国空军正在研究下一代轰炸机(NGB)的要求。它的特点是复杂而功能强大,具有全套情报、监视和侦察(ISR)传感器、自卫能力和长续航能力。2009年4月,时任国防部长罗伯特·盖茨(Robert Gates)取消了这一计划。

次年,美国空军提出了一种不同的任务方法,五角大楼领导层认为这是可以接受的:远程打击系列系统,包括用于ISR和电子攻击的机密无人驾驶飞机系统(前者成为诺斯罗普·格鲁曼公司RQ-180),替代巡航导弹(现在的雷神公司AGM-181)和远程打击轰炸机(LRS-B),为此,诺斯罗普·格鲁曼公司于2015年10月获得了合同。

除了清理和缩减要求外,LRS-B项目在三个方面与NGB不同:单位成本是一个关键的性能参数;两个参赛团队通过初步设计审查获得资金,初步设计审查通常在合同授予后进行;管理层被分配到空军的快速能力办公室(RCO)。RCO以洛克希德F-117为蓝本,在新平台上使用成熟的子系统开发,以便该计划可以专注于应用新技术。

2023年11月首飞后揭示了新轰炸机的一些细节

图:B-21底部的一些关键特征

2023年11月10日上午6点51分,B-21“突袭者”从帕姆代尔首次飞往爱德华兹空军基地。随着时间的流逝,更多关于“地狱犬”历史性飞行的目击事件正在网上发布。最值得一提的是飞机下腹部的高质量图像,这些图像是由在飞行路径下方等待的飞机观察员拍摄的。这使得对突袭者鲜为人知的细节进行了深入分析。

图:B-21 还有一个辅助进气口,可以打开以增加气流,就像 B-2 一样

B-21靠自身动力滑行的侧视图似乎证实了飞机在每个机舱顶部都有一个辅助进气门。在B-2上,半嵌入式发动机具有辅助进气门,可在起飞时打开以提供足够的气流。虽然 B-2 的四个发动机每个机舱有两个门,但 B-21 似乎总共只有两个门。

虽然气管有可能从一个开口一分为二以满足两个发动机的需求,但更有可能的是,单个进气门意味着每个机舱中只有一个发动机。虽然在得出合理结论之前应该概述更多的证据,但B-21似乎很有可能是一架双引擎轰炸机。

B-21似乎在中央主舱旁边有两个较小的舱位

经过更深入的分析,可以注意到B-21底部的一些关键特征。

一些人最初认为是位于飞翼两端的雷达反射器似乎是可伸缩的导航灯,类似于B-2上的导航灯。当舷外导航灯在正常操作条件下保持部署时,它们会从机翼中伸出,从而影响隐形飞机的总雷达截面。因此,B-2在进行战斗出击时缩回导航灯是常见的做法。预计相同类型的可伸缩导航灯将是B-21机翼两端的突起。

真正的雷达反射器或Luneburg透镜,如图所示,安装在起落架之间。由于隐形飞机通常不会出现在雷达上,因此它们倾向于在雷达反射器上飞行,除非需要低探测。此外,在这样的原型飞机上,很少看到没有雷达反射器的飞行,因为真正的雷达回波往往是一个严密保护的秘密。

由于飞机的低可观测性,其皮托管和静态探头也具有非常规形状。与B-2上的设置几乎相同,B-21还利用了位于飞机机头和脸颊的三组四个空气数据探头。虽然任何飞机都需要一组皮托管和静态端口来测量其空速、高度和垂直速度,但它们往往会伸入自由流中以进行准确测量。然而,拥有传统的皮托管静态管将不利于隐形飞机的雷达回波。因此,B-2 利用一组嵌入式安装的静态端口和数据校正来模仿传统皮托管的作用。由于空气数据探头的位置与当地气流成一定角度,因此往往会有几个相同的传感器阵列来解释测量中的不准确性。在这种情况下,B-21的空中数据端口似乎与B-2的设置几乎相同。

一般来说,正如在其他类型的飞机上观察到的那样,“拖曳锥体”通常是在飞行中部署的带有稳定锥体的尼龙电缆,通常为翼展长度的 1 到 1.5 倍,或约 50 米,在飞机后面精确测量环境大气压力(静压),在飞机产生的干扰气流之外的“自由气流”——这是飞行员的关键参数。

图:作为飞行测试的一部分,空气数据探头和拖曳锥体安装在原型飞机上,不会出现在生产变体上

与B-2非常相似,可以看到一条较暗的阴影条延伸到突袭者后端的底部。这似乎是涂在与发动机排气直接接触的区域的热涂层。这种热涂层通常由碳纤维增强聚合物制成,可确保发动机排气被冷却以减少红外特征。应该注意的是,极低可观测技术(或“隐身”)不仅指雷达的低探测,还指包括可见光和红外线在内的其他光谱。因此,我们努力通过灰色油漆方案和热涂层来减少B-21在这些领域的检测。

发现的最有趣的细节是第二套内部武器舱的可能性

由于主起落架似乎向前折叠,主起落架门和中央武器舱之间的面板线引起了另一个武器舱的怀疑。虽然中央武器舱有两组可以打开的门,但辅助武器舱似乎只有一扇门打开。从带注释的图片中可以明显看出,两组辅助武器舱的宽度和长度都比主舱小。可以推测,诱饵、空射无人机甚至空对空导弹等自卫功能将有空间。应该指出的是,美国空军关于B-21能力的页面提到该平台将“......适应有人或无人操作”。无人机诱饵有可能从较小的武器舱发射,以允许主武器舱专门用于弹药运送。美国空军在 F-160 和 B-16 上使用 ADM-52 微型空射诱饵 (MALD),人们认为 MALD 也可以集成到 B-21 中。最近,AGM-160B被用于乌克兰,充当风暴阴影巡航导弹的诱饵。

图:B-21雷达的估计位置,用红色和蓝色标记 - 很可能是红色方块和可能的二级(武器)舱

虽然原型飞机预计不会携带内部雷达,但可以从面板间隙中推断出雷达的尺寸和位置的粗略估计。由于B-2在其脸颊前缘下方使用了两个AN/APQ-181雷达,因此B-21的雷达(如果有的话)可能会处于类似的位置。B-2上的AN/APQ-181提供了21种独立的模式,用于地形跟踪和地形规避、导航系统更新、目标搜索、定位、识别和获取以及武器投送。

随着有源电子扫描阵列(AESA)技术的发展,B-21上的雷达的体积将比B-2上的上一代雷达小得多。因此,B-21携带自己的雷达似乎是相当合理的。

根据拍摄的面板线,似乎将决定像B-2那样的双雷达设置,要么将天线放置在上面所示的蓝色或红色框内。虽然,考虑到战斗机平台上现代AESA雷达的尺寸,由于尺寸限制,雷达似乎更有可能位于红框中。上面标记的其中一个红色面板目前被空气数据探头占用,但这用于传感器校准,只会出现在原型飞机上。因此,一个合理的假设是,空中数据探头支架所占用的空间是生产变体上低概率拦截雷达的后期空间。

然而,正如诺斯罗普·格鲁曼公司经常强调的那样,B-21 最重要的特征是在飞机内部,从外面看不到......

美国空军确认的B-21的第二次已知试飞

美国空军(USAF)证实,诺斯罗普·格鲁曼公司B-21“突袭者”隐形轰炸机于1月17日从爱德华兹空军基地进行了第二次已知的试飞。

参考来源:The Aviationist,aviationweek

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