科普視頻 B-2幽靈戰略轟炸機介紹和其工作原理

這是B2幽靈戰略轟炸機,設計爲戰略轟炸的矛頭 其作爲深度滲透轟炸機,旨在爲B1槍騎兵轟炸機鋪路 並最終爲冷戰時期的大規模轟炸機波音B52同溫層堡壘轟炸機開路 B2幽靈戰略轟炸機能夠完成任務,得益於其獨特的機翼結構 該結構可使雷達波發生偏轉,同時機身塗料能吸收剩餘的雷達信號 而飛將其反射回信號源,從而增強了隱身能力 進一步分析,該飛機由多種材料組合而成 包括鈦、石墨環氧、玻璃纖維、聚纖岸、石墨聚纖岸和玻璃纖維環氧樹枝製成 尤其是在前沿和翼間部位 不過,不要被其看似柔軟的外皮所迷惑 在表面之下是堅固的高強度鋼類框架 使機翼在飛行過程中可根據需要彎曲 爲進一步保持隱身特性並減少熱信號 發動機身埋在飛機機身內 它們從前方吸入空氣,僅排出輕微的暖空氣 由於熱信號極小,可防止熱巡導彈鎖定飛機 30年後美國批准了新開發的B-21突襲者轟炸機 當B-21突襲者與普通人並排擺放時,其尺寸明顯較小 新款B-21突襲者預計將利用先進的隱身技術 進一步降低雷達橫截面,增強對抗現代防空系統的生存能力 B-2幽靈戰略轟炸機的駕駛艙緊湊,指揮官和飛行員並排而坐 有趣的是,飛機配備了彈射座椅 緊急情況下,保護蓋子彈開 可讓機組人員在必要時安全撤離這架價值10億美元的飛機 駕駛艙內有先進的航空電子系統 包括燃料控制系統、姿態顯示單元、武器控制系統和地形跟蹤雷達 這些技術使飛行員和副駕駛 即使在黑暗或有盲點的區域也能導航和操作飛機 關於B-2幽靈戰略轟炸機的歷史 可追溯到革命工程師傑克·諾斯羅普的設計 他發明了飛翼飛機 該設計於1949年首次推出,名爲YB-49 不幸的是當時未被採用 但諾斯羅普的電船操縱技術爲穩定系統的發展奠定了基礎 這些系統使像B-2精神這樣本質上不穩定的飛機能夠飛行 來看B-2幽靈戰略轟炸機的框架結構 前部是複合材料一間 該部分包括機翼外部的肋骨 兩個整體油箱可容納約167,000磅約75,000公斤燃料 這一數量相當可觀 其燃油儲備量可裝滿兩輛油罐車 使其成爲一臺耗油量很大的機器 再往後是油箱的另一部分 這些油箱專門設計用於深入俄羅斯領土約6,900英里約11,000公里 此外,藉助如圖所示的旋轉空中加油系統 它可在深入敵軍防線兩倍距離的同時避開雷達探測 與波音KC-135同溫層加油機配合 最大續航里程可達12,000英里 可在空中停留44小時 這幾乎是兩天的時間堪稱一項了不起的工程壯舉 所有這些燃料都由四臺通用電器F118渦扇發動機消耗 每臺發動機有17,300磅的推力 從側面輪廓看,發動機深埋在機身內部,前後都有曲線 這是它減少熱信號的方式 空氣被風扇轉子吸入,在低壓和高壓壓縮機中進行強力壓縮 當空氣進入燃燒室時,燃料在此處噴射 這個過程會產生燃料和空氣的連續燃燒 溫度達到約1000攝氏度以上 產生的熱量使氣體膨脹,導致其帶着高能從燃燒室流出,流經高壓和低壓渦輪機 結果渦輪葉片旋轉,這個過程釋放的能量驅動壓縮機和風扇從而產生推力 需要提醒的是,B2幽靈戰略轟炸機不使用後燃 因爲作爲隱身轟炸機,它必須在速度上做出妥協以降低熱信號 發動機的廢氣在離開機身之前與周圍空氣混合 這顯著降低了廢氣的溫度,從而減少熱信號,使隱身轟炸機儘可能長時間不被發現 對於傳統飛機,每個翼肩都有可彼此相對移動的翼片來使飛機滾動 尾部還有影響俯仰的升降舵和控制偏航或旋轉的方向舵 然而,B2幽靈戰略轟炸機沒有所有這些控制面 就像標準飛機一樣,你會注意到它沒有前緣縫翼 巨大的機翼基本上構成了整個飛機,自身就能產生足夠的升力 相反,B2幽靈戰略轟炸機有位於分叉阻力舵附近的外側升降副翼 中部升降副翼和發動機排氣口附近的內側升降副翼 這些控制面遍佈該區域,並作爲一個單元獨立移動 它們可以彼此相對移動以實現滾動,並共同作用於俯仰控制 它們也結合使用來進行需要同時滾動和俯仰的機動 如前所述,幾乎每架飛機都有方向舵和升降舵來轉彎和穩定飛機 但B2幽靈戰略轟炸機沒有這些 這是因爲任何垂直結構都會反射雷達波 這就是爲什麼它們必須設計成尾部沒有垂直穩定器或方向舵 相反,它們使用分裂阻力舵技術來爲飛翼飛機提供方向穩定性和控制 但有一個問題,與傳統方向舵相比 分裂阻力舵對於小偏轉角度的控制效率通常較低 這就是爲什麼B2幽靈戰略轟炸機與其他軍用飛機相比轉彎非常緩慢 每個分裂舵有兩個可垂直向相反方向旋轉的獨立面板組成 當左分裂舵打開時,會產生阻力並導致B2幽靈戰略轟炸機向左分裂舵方向偏航 右側分裂舵打開時,也會產生相反的效果 當飛行員踩左舵踏板時,左分裂舵打開,導致飛機向左偏航 同樣,當飛行員踩右舵踏板時,右分裂舵打開,導致飛機向右偏航 B2幽靈戰略轟炸機的複合材料可分爲幾個部分 這裏我們發現所有邊緣都由玻璃纖維還氧樹脂製成,以反射雷達 而機翼的最大部分主要由石墨還氧樹脂製成 有趣的是,巡航站組建底部由鋁製成 由於這些區域必須承受來自發動機的大量熱量,它們由鈦製成 鈦是一種超強且昂貴的材料 最後我們有玻璃纖維矩線案,這是一種能夠承受熱量的隱形材料 這是分配了標籤和段的樣子 爲了讓你有更好的瞭解,讓我們來看看價值10億美元的雷達塗料技術 該技術仍屬機密 但從航空專家那裏我們知道,它涉及使用雷達吸收材料,也稱爲RAM 這是一種應用於像F-22猛禽和F-35閃電二等隱形軍用飛機表面的聚合物基材料 移到轟炸機的腹部,打開彈艙門,是武器適配器懸架 這使得這架轟炸機令人生畏 雖然B2幽靈戰略轟炸機可能看起來很小 但它可以容納大約80枚馬克82炸彈,每枚重500磅 是的,所有這80件武器都可以裝在這個武器適配器內 總計約4萬磅,約18000公斤,自由落體重力武器系統 根據任務不同,B2幽靈戰略轟炸機可以切換到這種旋轉武器系統 使其能夠攜帶大約16枚AGM-158導彈,每枚成本約150萬美元 準備就緒時,B2幽靈戰略轟炸機可以謹慎地投放這些武器載荷 AGM導彈展開翅膀飛向目標,飛行距離可達230英里,約370公里 讓我們看看這是如何運作的 第一步,炸彈部署平臺如前所述,B2隱形轟炸機在非常高的高度飛行 當飛機到達指定位置且條件最佳時 它可以釋放這種專門的GBU-57巨型鑽地彈武器系統 炸彈設計用於精確打擊 然後第二步是瞄準精度,炸彈配備了先進的制導技術 包括軍用級衛星的GPS和慣性導航系統 接下來是第三步,調整軌跡 制導信息和數據隨後傳輸到位於後部的炸彈的四個格子發動機翼片 這些翼片可以實時移動和調整,使炸彈在重力作用下下降時能夠糾正其彈道 這些調整至關重要,因爲武器沒有推進器來改變其軌跡 相反,它依靠這些翼片的移動和高海拔投送來控制其飛行路徑 這就是爲什麼炸彈必須從很高的高度部署 這樣它纔有足夠的時間和距離來準確調整其軌跡 最困難的部分是第四步,衝擊和穿透 這種被稱爲巨型鑽地彈的炸彈重約三萬磅約一萬四千公斤 當它到達目標時,會以巨大的力量撞擊,旨在深入穿透掩體等硬化結構 撞擊時的能量使炸彈能夠埋入鋼筋混凝土超過200英尺 確保其將有效載荷精確地投送到預定位置,以實現最大效果 但當我們有了最近視頻中動畫展示的B-52同溫層堡壘轟炸機和B-1槍騎兵轟炸機時 爲什麼還需要B-2轟炸機呢? 讓我們看看這是如何運作的 第一線攻擊涉及B-2隱形轟炸機進入,利用其隱身技術摧毀高價值防空系統 如著名的S-400凱旋防空系統和其他地對空導彈,有效地使其失效 接下來,B-1槍騎兵轟炸機以極低的高度飛向敵方目標,摧毀老式防空炮和導彈 這位像B-52同溫層堡壘轟炸機這樣的常規飛機掃清了道路 然後他們可以深入摧毀任何關鍵基礎設施,而無需面對防空威脅 這就是爲什麼他們需要B-2隱形轟炸機和常規轟炸機 因爲到目前爲止,只有19架B-2幽靈戰略轟炸機在服役