75年飞翼之梦结出凶猛的果实B-2轰炸机下(组图) | |
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http://jczs.sina.com.cn 2004年10月28日 16:57 《国际展望》杂志 | |
点击此处查看全部军事图片 声明:本文为《国际展望》杂志供《舰船知识网络版》独家稿件。未经许可,请勿转载。 ◆ 喷气飞翼时代的开端——YB-49 随着喷气飞行时代的到来,美国空军希望在XB-35项目上进行进一步改进,制造喷气飞翼轰炸机。1945年6月1日,诺斯罗普公司宣布将在2架YB-35原型机(它们属于原来13架YB-35订单中尚未建造出来的最后5架,序列号为42-102367和42-102368)上安装8台单台推力4000磅(1814公斤)的阿里逊(Allison)J-35-A-5喷气发动机。这就是YB-49喷气飞翼轰炸机的原型。这种改进型最初被命名为YB-35B飞翼轰炸机,但在首飞前更名为YB-49。自此,B-35飞翼轰炸机项目完全停顿下来,诺斯罗普公司将全部精力都投入到了YB-49喷气飞翼轰炸机项目中。 由于换装喷气发动机,YB-49的机翼前缘做了改动,原来的冷却空气进口被喷气发动机进气口取代。为改善稳定性,在机翼后缘两组发动机两侧各安装了一块垂直稳定面,共四片尾鳍。此外,4片翼刀沿着机翼上表面从尾鳍一直延伸到机翼前缘。它们将起到原来XB-35飞机上共轴反向螺旋桨纠正偏航的作用。将YB-35改装成YB-49的工作最初计划在1946年6月完成,由于机翼上安装的稳定面遇到了技术难题,这个时间表被向后推了1年多。YB-49下线的时候全重39962公斤,正常起飞重量92988公斤,最大起飞重量可达96617公斤。通常情况下,机组人数为7人,全部呆在厚达2.13米的机翼中央部分。飞行员位于机翼前缘视界最良好的地方。如果是长途飞行,机组成员将增加6人,他们都呆在尾部的整流罩内。 1947年10月1日,YB-49的一号原型机首飞。这架序列号为42-102367的飞机在诺斯罗普首席试飞员马克斯·斯坦利的驾驶下成功地从加州霍索恩起飞,到达穆洛克空军基地。随后二号原型机也加入进来,它在1948年1月13日首飞。2架原型机此后在穆洛克空军基地进行了长达20个月的飞行测试。诺斯罗普公司的飞行员驾驶第一架YB-49原型机进行了120次试飞,飞行时间约为200小时。空军飞行员在第一架YB-49原型机上完成了20次试飞,飞行时间70小时。诺斯罗普的试飞员在YB-49二号原型机上飞了24次,总计50小时。空军飞行员在二号原型机上飞了5次13个小时。试飞过程中速度记录为520英里/小时(836.8公里/小时),最大升限达到42000英尺(12801.6米)。燃料携带量为17545加仑(66413公升),航程达4450英里(7161.385公里)。最大载弹量达到36760磅(约16.674吨,但在这个载重量下只能飞行1850.7公里)。通常情况下,YB-49可以携带10000磅(4536公斤)炸弹和6700加仑(25361公升)燃油飞行4000英里(6437.2公里),这仅是活塞发动机的B-35项目航程指标的一半不到。这是由于喷气发动机的耗油量要比活塞式发动机高的多,但同时,它也使YB-49的速度比XB-35快了100英里/小时(160公里/小时)。1948年4月26日,YB-49一号原型机创造了一个里程碑式的纪录,它在空中飞行了9小时,其中6小时的飞行高度在12192米以上,这是当时的非官方的世界纪录。 在2年的测试期间,技术人员发现,尽管增加了舵面和翼缝设计,YB-49仍然遇到了难以完全克服的稳定性问题,它还需要进行更多的测试。新型自动驾驶仪设计成功并被整合到飞机上,但在它正式使用前,1948年5月28日,刚刚被移交给美国空军的YB-49二号原型机就在试飞中坠毁。1948年6月5日早上,试飞员格伦·爱德华兹上尉——YB-49二号原型机试飞小组指挥官奉命驾机起飞,进行几个稳定性方面的测试。预定试飞地点将在穆洛克干湖以北的40000英尺高空进行。爱德华兹上尉在试飞结束后用无线电报告基地:他们的高度已经骤降到15000英尺。随后基地就再也没听到试飞小组的任何声音。目击者称他们看到一架大型飞机在空中翻了个跟斗后失去控制,坠毁在58号高速公路以北。爱德华兹上尉和全体试飞小组成员遇难。在空中究竟发生了什么现在没人能确切的知道,但调查人员怀疑是爱德华兹在从12200米高空俯冲过程中试图超越速度“红线”(禁止超过的速度极限),导致外翼面板脱落,飞机空中解体。YB-49简洁的机翼设计使飞机可以达到很高的速度,在俯冲过程中,速度很容易超越“红线”。 为了纪念在事故中献身的试飞员,1949年12月5日,穆洛克空军基地被命名为格伦·爱德华兹上尉空军基地,也就是今天我们所熟知的爱德华兹空军基地(Edwards Air Force Base)——美国空军的试飞中心。 尽管发生事故,但空军仍然对YB-49保持了信心,他们继续推动改进计划,将剩下的11架XB-35中的9架机身改装为类似RB-35B那样的8发喷气式战略侦察机(YRB-49A),剩下的2架机身作为静态测试平台。此外,空军还追加订购了30架新的RB-49。 但随后进行的第二期试飞中发现了更多的缺陷。YB-49安装的J-35涡喷发动机耗油率太高的问题没有解决,试飞员还抱怨飞机很不稳定,难以控制,试飞小组断言,YB-49绝对不是一种合适的轰炸平台——它无法保持一条稳定的航线或者是稳定的空速和高度,而且在飞行过程中还有难以纠正的偏航趋势,这使得投弹手根本不可能完成任务。在与B-29轰炸机的对比轰炸测试中,YB-49的圆周概率误差和距离误差都要大于前者。不稳定是飞翼设计的固有弱点,早在20世纪40年代末,这个问题就暴露出来,一直到线传飞控系统的出现之前,这个问题始终困绕着几乎所有的飞翼设计。 到了1948年,由于YB-49航程短的局限使它逐渐被空军看做一种中型轰炸机而不是原计划的重型轰炸机。它不得不在这个领域与XB-46、XB-47和XB-48项目竞争,它一直陷于速度更快的B-47同温层喷气和航程更远的B-36洲际轰炸机的预算夹缝中。政治因素也在YB-49飞翼轰炸机项目失败的过程中扮演了重要角色。有一点必须被提及:在1948-1952年间,一位来自诺斯罗普公司竞争对手的人成为杜鲁门政府的国防部长。在这样的背景下,空军选择了B-36而不是B-49,其中含义令人玩味。一位政府高官曾拜访约翰·诺斯罗普。在会谈中,约翰·诺斯罗普被告知,他的YB-49飞翼轰炸机将会得到空军的订单,但是,飞机必须由德克萨斯的康维尔公司生产,否则空军就不会买他的飞翼轰炸机。约翰·诺斯罗普回答说,他和他的员工们建立了诺斯罗普公司并为之奋斗多年,他欠他的员工们一份情。他声明,如果B-49要进行批量生产就必须在诺斯罗普公司霍索恩工厂进行,由他的工程师和技术人员负责,除此别无第二条路。于是空军订购了B-36。 1949年1月4日,美国空军要求诺斯罗普公司将YB-49一号原型机(42-102367)从穆洛克空军基地送到华盛顿特区安德鲁斯空军基地参加空中飞行表演。这架YB-49在1949年2月9日离开穆洛克,当它在安德鲁斯空军基地着陆时,一个新的横贯美洲大陆飞行速度纪录诞生了——4小时20分飞行2258英里(3633公里),平均速度511.2英里/小时(822.67公里/小时)。飞行员是空军少校罗伯特·卡德纳斯,他在爱德华兹遇难后担任飞翼测试项目首席试飞员。而诺斯罗普的首席试飞员马克斯·斯坦利同机前往。在安德鲁斯空军基地的表演中,哈里·杜鲁门总统参观了YB-49,并称印象深刻。在返回加州的途中,YB-49一号原型机在俄亥俄州代顿的莱特空军基地做了短暂停留,空军人员得以看到航空设计师们在那个年代做出了何等惊世骇俗的事情。2月23日,YB-49一号原型机从莱特空军基地起飞返回穆洛克基地,在返航途中,左侧的3台和右侧的1台J-35发动机起火,机组不得不紧急迫降在亚利桑那州温斯洛机场。最初空军怀疑有人搞破坏,连FBI都被惊动了,但随后检查发现导致发动机起火的原因是在莱特空军基地加注燃料时,所有J-35发动机的润滑油都没有加满。 在1948年10月,YB-49项目的前景已经十分渺茫了。尽管如此,工程人员仍然带着最后一点希望继续进行测试,希望能解决一系列的技术问题。但是,事与愿违,YB-49的事故记录还没有结束。1949年4月26日,曾发生过火灾的YB-49一号原型机飞机的1具发动机舱再次发生火灾,修理费用花了19000美元。1949年4月,空军原定的30架RB-49A战略侦察机合同被取消。1949年11月,将现有的YB-35机身改进为YB-35B的项目也被取消。1950年3月15日,美国军方正式取消整个YB-49喷气飞翼轰炸机项目。恰好就在那一天,YB-49一号原型机在爱德华兹空军基地的地面滑行测试中出现事故,飞行员受伤,飞机完全烧毁。造成事故的原因是总传动箱的故障导致鼻轮过度摆动使飞机失去平衡,摔向地面。YB-49一号原型机的出事地点位于莫哈韦市以北16公里,14号高速公路以东,搜索队带走了所有残骸,几块金属和塑料碎片成为这种前卫航空设计的可怜的纪念品。今天的人们只能在1952年-1953年拍摄的根据H·G·威尔斯科幻小说改编的电影《世界大战》中观赏到YB-49的英姿。为了创作,威尔斯在1947年5月被特许在加州三月机场(March Field)观看了YB-49的飞行。在电影中,YB-49被描述为美国空军攻击火星人军队的一种核动力轰炸机。 随着美国空军取消YB-49项目以及仅有的2架原型机的相继坠毁宣布了诺斯罗普的飞翼之梦只能继续等待。2架YB-49原型机留下的数据是负载系数2,最大空速520英里/小时(836.8公里/小时),最大升限达到42000英尺(12801.6米)。 YB-49两架原型机的事故使得YRB-49A战略侦察机成为唯一剩下的飞翼飞机。这种高空照相侦察机在机翼上安装了4台2268公斤推力的阿里逊 J-35-A-19涡喷发动机,另外2台悬挂在机翼下方的吊舱内。照相侦察装备安装在机体后部的尾锥内。它空重40143.6公斤,总重53298公斤,最大起飞重量93440公斤,极速超过885公里/小时,无空中加油的情况下航程可达5630公里。其尺寸数据与YB-49完全相同。 YRB-49A在1950年5月4日首飞,后续测试在爱德华兹空军基地进行,同样,它仍然受到稳定性问题的困扰,阻碍了它进入量产。为了解决这个问题,诺斯罗普公司准备在机上安装由明尼阿波利斯霍尼维尔公司生产的稳定装置,这种稳定装置已经安装在了B-47同温层喷气轰炸机上。YRB-49A作为战略侦察机,被要求在速度、有效载荷和航程上超越YB-49。1952年初,巨大的飞翼侦察机飞往安大略湖国际机场,在那里的诺斯罗普的工厂将为其安装稳定装置。但随后,来自空军的拨款被暂停,飞机不得不被封存了1年时间。 1953年10月,美国空军下令将YRB-49A拆毁。从诺顿空军基地派出了一个飞行小组前往安大略国际机场完成设备回收工作。飞机从位于安大略国际机场东南的诺斯罗普工厂里拖出来,送到靠近国民警卫队空军基地处被拆毁。巨大的机身被弃置在一个葡萄园里,任由风吹雨淋。洛杉玑的一家主要报纸这样报道:“很难相信我们就这样毁掉了一个今天最先进的航空设计方案,或许我们不得不等上20年才能发现我们今天所犯错误的巨大和愚蠢。”真实情况是,在当时的技术条件下,飞翼设计固然有它的缺陷和问题,但哪种航空设计又是完全没有问题的呢?只要有适当的资金支持,飞翼飞机完全可以在美国空军占据一席之地。 ◆ 尾声 从1939年的N-1M开始,到1953年最后一架YRB-49A被拆毁,不到15年时间里,诺斯罗普在飞翼设计上连续遭受了3次失败。尽管如此,诺斯罗普没有放弃他对飞翼的信念,在此后近三十年时间里仍然潜心研究飞翼设计。1977年,美国国会正式批准了空军研制“隐身轰炸机”的申请报告。1980年9月美国空军要求洛克希德公司与诺斯罗普公司针对先进技术隐身轰炸机(ATB)计划,就性能、成本、后勤支援、项目管理与保安等五个方面提出建议书。1981年10月,美国空军航空系统分部将研制合同授予诺斯罗普公司,进行B-2飞机的全尺寸发展。1983年计划修改,增加了低空突防能力。诺斯罗普公司共制造了6架工程制造和发展(EMD)型飞机和2架静力试验机体。首架B-2原型机1988年11月出厂,1989年7月首次进行了2小时20分的试飞。5年后的1993年12月17日,美国空军接收了第一架作战型B-2A轰炸机。1997年4月2日,首批6架B-2A隐身轰炸机正式服役。约翰·诺斯罗普没有看到他的梦想实现的这一天,他于1981年去世,享年86岁。 欧洲早期飞翼方案 利比肖的三角飞翼 一战结束后不久,德国便蓬蓬勃勃开展滑翔机飞行运动。1921年,工程师亚历山大·利比肖最先制成飞翼滑翔机。经过进一步对飞翼滑翔机、轻型飞机和动力飞机的研究。1930年他精心设计的“三角”I号轻型民用飞机(左上图),在性能、稳定性、操纵性和设备方面,都超过了当时的先进水平。这架三角飞翼最引入注目的设计特点是仍然是小后掠机翼,机翼后缘平直。对发展三角飞翼却具有重大的历史意义。 霍顿飞翼 在利比肖成功的鼓舞下,德国的瓦尔持·霍顿和雷曼·霍顿兄弟,积极从事飞翼的研究。 1931年,16岁的瓦尔特·霍顿制造了第一架霍顿 HoI飞翼滑翔机(图①)。接着又从试飞中对原型机进行改进,造出HoII飞翼滑翔机(图②)。从1934年至1944年间,霍顿共制有5种不同的飞翼(1941年霍顿 HoV是装了两台发动机的霍顿HoIII型滑翔机)。这两种滑翔机都有很高的升阻比。 第二次世界大战中霍顿还为哥特公司生产HoIX飞翼(图③),装两台900公斤推力的容克喷气发动机,试飞中飞行速度达到了每小时900公里。这架高速飞翼战斗机在低速和高速飞行中操纵性很好,但由于其他一些技术上的原因最终未能正式投入生产。 相关专题:《国际展望》网络版 |