美空军B-21“空袭者”新一代隐形轰炸机即将首飞

美空军B-21“空袭者”新一代隐形轰炸机即将首飞

 

 

 

2023912日,美空军参谋长布朗上将参加美国空军协会举办的年度空天网大会,在发表主题演讲时,公布了一批美空军B-21“空袭者隐身轰炸机首架原型机(#0001号机)的最新照片,这批照片在同一时刻发布到了美国防部国防视觉信息分发系统(DVIDS)网站上。这批照片共2张,拍摄于2023731日晨;同一天,美国诺格公司宣布,B-21轰炸机已进行了地面发动机起动试验,并发布了另一张照片。显然,这又是美军地双方联手进行的一场选择性信息披露活动,但这对于我们更进一步了解B-21的情况有帮助。

 

其中,诺格公司发布的B-21首架原型机新照片,照片信息显示拍摄时间是2023731日早晨(凌晨611分),该公司已透露这架飞机进行了地面通电试验和发动机起动试验,同时和美空军一样,未披露该机首飞时间,仍称这将是由公司和美空军共同监控的数据驱动的事件,含义就是条件满足、数据充分,就水到渠成进行首飞;但根据此前宣布的消息,该机仍计划在2023年年底前首飞。由该公司发布的图片可见,该照片还是在公司位于美国加利福尼亚州帕姆代尔的空军42号工厂其厂房外拍摄。对诺格公司而言,无论是其在42号工厂的厂房,还是为B-21在美国佛罗里达州墨尔本等地建立的新生产制造设施,都将在未来十余年内享受美空军至少采购100”B-21的红利。

 

 

诺格公司最新发布的B-21首架原型机照片。该公司赢得了B-21工程研制和批生产合同,2023727日也透露自身已退出美空军下一代空中主宰战斗机(F-X)计划的主承包商竞争,但还可能继续竞标美海军的下一代空中主宰战斗机(F/A-XX)计划和美空军的合作式作战飞机CCA)项目竞争。总的来看,美国防工业巨头之间在重大装备采办计划竞争方面,既有竞争、既有美国防部和美空军对竞争能力的有意扶持,也似乎冥冥之中已有定数”——正如美国兰德公司10多年前为美国保持具备竞争力的军用航空工业而直接建议的那样,保持了主要企业所获项目合同的平衡。那么按此类比,波音/洛马公司团队虽未能赢得远程打击轰炸机采办计划的工程研制合同,但却在此前的下一代轰炸机采办计划阶段获得美空军授予的合同,制造并试飞了保密的下一代远程打击系统演示验证机(NGLRS-D);罗罗北美公司虽未赢得自适应发动机工程验证机研制合同,但在此前阶段也是关键技术和技术验证机研制合同的获得者之一:如此,诺格公司是否也在2014年以来的美、空海军下一代空中主宰战斗机采办计划中,已制造了技术演示验证机,保留了技术研发能力,以备未来参与其他战斗机采办计划竞争呢?(美国诺格公司照片)

美国空军协会《空军和太空军杂志》根据诺格公司发布的照片,又称其对B-21翼展的估算结果是135155英尺(约合41.1547.24米),而B-2的翼展为172英尺(约合52.43米)。综合来看,预计B-21的翼展约为4246米,机长约为1517米,与B-2A翼展52.4米,机长21米相比,翼展小12%20%,机长小24%28%。考虑到两型机都是飞翼布局,B-21翼展与B-2A差距较小、机长差距较大,可认为该型机的展弦比B-2A更大,在其他条件相同的情况下,中小迎角范围内升力系数将优于B-2A。加上采用了B-2A没有采用、可减小诱导阻力的机翼前缘扭转设计,其升力和阻力特性可能都优于B-2A,可确保机体缩小后仍有大的航程、作战半径,满足美空军将全球任何地点的目标置于险境可从美国本土出发实施远程打击等要求。

下图为美空军本次最新发布的2B-21首架原型机照片之一,该照片也是在美空军42号工厂厂区的诺格公司厂房内拍摄,美国防部国防视觉信息分发系统网站显示该照片拍摄时间是2023731日凌晨551分,此时牵引车已在一侧,应是准备拉出厂房拍照、准备当天的地面试验了。

 

 

美空军最新发布的B-21首架原型机照片之一,该照片也是在美空军42号工厂厂区的诺格公司厂房内拍摄,美国防部国防视觉信息分发系统网站显示该照片拍摄时间是2023731日凌晨551分,此时牵引车已在一侧,应是准备拉出厂房拍照、准备当天的地面试验了。此时该机机体中下部左侧位置已加装了下倾的大气数据传感器。如此下倾、又不安装在机头正中附近位置,可能表明B-21的生产型配置的大气数据传感器也安装在此位置,同时该型机在多数时候会带正迎角飞行,此时大气数据传感器与来流方向就是基本平齐的。这与国内外多型平衡木布局的预警机机背预警雷达天线都采用前低后高的布置原因类似(美空军图片,美国防部国防视觉分发系统网站当地时间2023912日下午1点半发布)

美空军发布的另一张照片(下图)与诺格公司发布的相比,显然只是更换了一下拍摄角度。《空军和太空军杂志》认为,该照片中,从尾部向上倾斜到机身上的黑色条带(图中露出右侧进气道一部分)可能是红外抑制系统(涂覆层或结构层)的延伸,类似于B-2A上的红外抑制系统,该系统使用类似航天飞机瓷砖的材料来收集和分散热量。

 

 

美空军参谋长最新发布的B-21首架原型机照片之二,在美空军42号工厂厂区的诺格公司厂房外拍摄。对比原型机状态和拍摄背景时刻,与诺格公司发布的照片一样,是在2023731日早晨拍摄。美国防部国防视觉信息分发系统网站显示该照片拍摄时间是2023731日早晨612分。从照片可以看到,驾驶舱之后、中机身凸出顶部最高位置有一个缺口,按位置类比判断可能是硬式空中加油的受油口(美空军图片,美国防部国防视觉分发系统网站当地时间2023912日下午1点半发布)

局部放大美空军发布的B-21首架原型机第2张照片,可将其前起落架舱盖上有“0001”的原型机编号,主起落架舱盖上有清楚的“ED”,表示该机将在美空军位于加利福尼亚州的爱德华兹空军基地(该基地美空军试验中心所在地,该中心另一处主要试验基地是佛罗里达州埃格林空军基地)。如我中心先前用美空军发布的示意图分析、在2022122日首架原型机出厂确认后的,这张图可以完全确认该型机的进气口和进气道非常低矮,这是该型机在设计上高度重视隐身、要求比B-2A更好的隐身性能的重要体现之一。为了保证进气量,该型机除对进气口附近前缘流场有精心设计之外,进气口出下部机体也快速向下弯曲,增大了进气口处可捕获空气流量。因此如从前上方俯视看,进气口还有下半部分,组成了近水滴形。实际上其露出机体表面的部分很矮。

 

 

美空军参谋长最新发布的B-21首架原型机照片之二,局部放大。除了看到“0001”的原型机编号和“ED”(爱德华兹空军基地),还可看到前起落架舱盖前半段右侧,有一个类似平行四边形的舱盖或透波罩。类比B-2A轰炸机的布局和改进动向,此处很可能是B-21安装有源相控阵雷达天线的位置(美空军图片)

 

 

美国防部20233月发布的B-21新图片之一。实际上该图仍是20221128日,举行出厂仪式之前拍摄,只是到202337日才公布,其操作也是美军实施信息选择性披露的结果。从这张图片可以看出其进气口正视投影接近完整的水滴形。结合其他图片对比可知,其中相当部分实际上是向下弯曲形成,高出机体表面的只是一部分(美国防部国防视觉信息分发系统图片,当地时间202337日发布)

根据我中心掌握和分析的信息,美空军始终将下一代轰炸机列为最优先采办计划之一,20042022财年为下一代轰炸机远程打击轰炸机采办计划公开投入研发经费累计约172亿美元,还规划在20232027年再投入100多亿美元的研发经费及190多亿美元的采购经费。诺格公司已于20224月获得一份金额1亿多美元的合同,用于采购制造首批生产型B-21所需的长周期物项,表明该计划已开始进行生产准备。

我们经综合研判认为:B-21的作战半径39004600千米,最大起飞重量不超过100吨,实战条件下(可能减少机内燃油、超载弹药起飞,飞至空中后加满油,此时飞行重量可能超过最大起飞重量)内埋载弹量最大不超过15吨;实战条件下内埋载弹数量约为B-2A的一半。将主要在高空作战,巡航飞行速度大于830千米/时,且至少不低于B-2A;实用升限不低于B-2A5万英尺(约合15.2千米),作战飞行高度预计可达3万~4万英尺(约合9.112.2千米)。由于隐身维护性改善,该型机可在保持全隐身状态或能力的情况下,在一定部署作战周期内(如1个月左右)可每天出动12架次(因轰炸机作战半径大、续航时间长,因此不需要也不适合像F-35A战斗机那样每天要求出动34架次),与B-2A不到1个架次相比,相当于后者的23倍。