“五代重装轰炸猛禽”,回顾F-22战斗机改FB-22隐身轰炸机计划

“五代重装轰炸猛禽”,回顾F-22战斗机改FB-22隐身轰炸机计划

普惠公司的F119-PW-100发动机测试

然而,美国其他官员对FB-22兴趣不大,一些人认为“在考虑FB-22之前,F/A-22机型的发展困难必须被解决”。前国防部采办主任皮特·奥尔德里奇也表示:“没有必要再增加一架轰炸机作为临时中远程打击能力平台,因为就目前而言,研发更好的弹药比研制新平台更重要”。 其实,这种分歧在美国研制重大武器装备时十分常见,在面临选择哪种技术路线时,有时候技术问题并不是决定一个武器项目“上马或者下马”的唯一因素,经济考量、国际形势、美国军种斗争会更多的影响项目进程,这一点可以在美国陆基机动洲际弹道导弹的发展历程中,展现的淋漓尽致。

关于开发FB-22轰炸机的成本问题面临巨大争议, 一些人认为“通过利用F/A-22的座舱、发动机、计算机系统、生产设备、工艺和材料,FB-22的造价可以相对更低廉。另一些则人认为 “对一种飞机进行重新设计来执行原本不打算执行的任务是很困难的,而且通常成本会很高昂,根据估测单是开发机身就可能耗资超过10亿美元”。2003年7月, 美国空军官员发现F/A-22战机可能无法携带外部副油箱,因为这会让其遇到严重的结构强度问题,FB-22未来也可能遇到类似的困难。此外,还有一些人质疑中程轰炸机的吸引力和其相对较小的有效载荷。例如,众议院军事委员会主席邓肯·亨特说:“这是违反常理的,使我们丧失基础能力......我们的现代化武器计划大多都是购买“腿”越来越短的飞机,也就是说,几乎没有购买任何远程战机,将使我们面临巨大风险。”

F-22正面视图,注意侧弹舱挂载

实际上,中程轰炸机(FB-22虽然号称远程,但似乎更像是一架中程轰炸机)在美国空军中是十分小众的选择,只在冷战时期尝试过B-58“盗贼”超音速轰炸机。然而,中程轰炸机即使在冷战时期也是可有可无的,在战术核打击和战略核对峙重要任务选项下,这种机型颇为“鸡肋”; 冷战过后,在局部战争成为主流的情况下,美国空军几乎垄断了制空权,此时继续使用战略轰炸机执行常规打击任务,也是水到渠成,似乎没有必要新研制一款中程轰炸机。尽 管战略轰炸机在局部战争中的使用略显笨重,但是防区外精确打击巡航导弹的出现,又让战略轰炸机摇身一变成为“空中导弹卡车”,兼具进攻性和自身安全性。这样一来其几乎不受地面基地限制的超远航程和庞大的载弹能力,让中程轰炸机相形见绌,研制新型空地巡航导弹的难度和花费显然比研制轰炸机低得多,可以说是“花钱少,见效快”。

康维尔公司B-58“盗贼”三角翼超音速轰炸机

虽然面临争议,美国空军部长当年在国会应询时仍建议采购150架FB-22轰炸机,根据他的估计,如果从2004财年开始投入研发资金,那么到2011财年就可以实现全面量产。但是,F/A-22计划中并没有资金用于FB-22,美国也没有从其他来源中分配经费给该轰炸机计划。 因此,FB-22概念所谓的潜在成本和时间表是非常抽象的,这种多用途飞机未来将如何与F-35联合攻击战斗机竞争或者互为补充,在一开始就略显前景黯淡,“有太多的选择可供选择”,对于美国空军来说也许是“幸福”的,但是对于一个武器研发项目来说却足够痛苦。

美国空军和国会关于过渡阶段轰炸机项目的态度

即使是在本世纪初, 美国国会对在未来30年内不再制造新式战略轰炸机这一观点也保持持怀疑态度(当时美国计划在2037年以后装备新的战略轰炸机),特别是阿富汗和伊拉克军事行动的每一天都在证明远程和长时间飞行能力的价值。因此,在2004财年的美国国防授权法案中,特别划拨了经费探索新一代远程打击平台的加速研制的可能性。

B-21下一代战略轰炸机概念图

美国空军则从“最新的技术发展和全球反恐战争所需的新型任务能力”两方面重新审视了轰炸机项目,并作出如下判断“我们想要在新的远程飞行系统中实现的“技术飞跃”不会比之前的预测来得更快,从这个意义上说,一切都没有改变。” 斯蒂芬·戈德费恩(Stephen M. Goldfein)少将(前美国空军作战能力需求的主管)认为“随着全球反恐战争的不断演变,我们更清楚地认识到我们前进的方向……, 显而易见的是,要让敌方目标处于危险之中并且实现五角大楼预设的能力目标,空军不可能等到2020年代以后的轰炸机重大技术飞越。”

美国空军当时的设想是能够为地面部队提供强大的近距支援,这些地面部队经常深入敌后,被包围在敌人的防空系统中心。为了实现这一能力,空军需要一个具有一定航程、高度隐身、精确打击和防御能力的系统平台,并且可以作为情报、侦察、监视系统网络的前沿节点。未来,这些能力可能会由“包括高超音速导弹、无人战斗机、太空轨道打击平台、F/A-22和F-35等各种系统组成的系统来完成”,不过,戈德费恩少将说,“我们将在目前的状况和未来可能的武器平台之间架起一座桥梁。” 因此,美国空军在2004年4月份向工业界发布了一项信息咨询(上文我们提到过的“技术信息征询书”),寻求在2015年之前提供快速、中远程打击能力的系统构想。

FB-22计划的一种设计方案,注意庞大的机翼

美国业界给出的技术响应范围从“常规洲际弹道导弹到全新的大型轰炸机”应有尽有,FB-22轰炸机则是洛克希德·马丁公司向空军提出的设想之一。美国空军在受到这些技术概念之后,与不同的公司进行了相关讨论,但没有具体说明将如何操作项目。然而,在收到洛克希德·马丁公司的提案后,他们立刻洛马跟进简报,以说明该公司的方案将如何做到其对“技术信息征询书”的回应中,所做出的性能和成本目标。

随后,洛克希德公司在11月初向空军通报了这些细节。 洛·马公司空中战斗系统高级经理约翰·佩里戈说“新的FB-22与最初设想的有很大不同,一个主要的变化是它可能将比F / A-22战机的隐形能力更强。“这种飞机的隐身能力将超过以往任何一型飞机,”佩里戈说,“FB-22将融合开发F/A-22之后12年里所有低可探测技术的进步,它甚至比B-2轰炸机更隐形,能够到达其他飞机无法到达的地方(即使B-2轰炸机也无法深入某些国家的敌后并生存下来......进行全球持续性攻击”。

更强、更远、更隐身

与F/A-22方案相比,FB-22将“更加隐蔽且确实需要”,因为它将在F/A-22可能不会被使用的环境中运用。因为直接参与支持地面部队的行动,是FB-22的首要任务之一。此外,FB-22还将利用一项非常重大的技术突破,在飞机上携带外部武器,但仍然能保持隐身能力,这就是洛·马公司所谓的“机翼挂载隐身武器舱”,一种多面体外挂吊舱技术。 洛克希德宣称“这种隐身武器吊舱的外形是严格保密的,所有公开宣传资料里的外形视经过故意设计不准确的形态,这种翼下吊舱能够在保证隐身能力的前提下,将大大增强FB-22的有效载荷能力。”所以,朋友们对于一些尖端武器系统的概念性宣传资料不必太当真,因为让你看到的内容基本上都是无关紧要的亦或者是故意想让你看到的那样,如果痴迷于一些公开宣传资料,可能你会被误导 。

关于隐身武器吊舱的一种示意(非FB-22项目)

直到近些年,很多人都一直认为,只有当飞机只在内部弹舱携带武器时,才能保持隐身能力。但是,“隐形武器吊舱以及隐形挂架技术的发展,早就打破了这种认知”,洛·马公司宣布“我们过于常说内部弹舱对隐身飞机来说是必须的,然而现在不是了,我们称隐身吊舱为低可见挂载”。

洛克希德公司向美国空军提供了六个不同版本的FB-22方案,每个版本都针对一组特定的要求和任务目标进行了调整。因为空军相关的最终技战术指标、有效载荷和航程尚未确定,并且需要与其他平台和弹药的相关技术特征进行权衡、匹配。但是,这些方案中最有希望的将是采用F/A-22“基本型”机身进行小幅度修改的版本。 洛克希德发现倘若加长机身,那么会在机体、材料的开发费用方面多付出25%到30%的成本并且会大幅增加重量,进而影响其他技术指标。佩里戈指出 “与其增加飞机的长度以加大内部弹舱,不如重新设计一个非常宽的、可携带燃料的“湿式”机翼,可以携带2-4个翼下武器吊舱, 新机翼的尺寸将是F / A-22的三倍” 。

FB-22隐身轰炸机的前几种方案演进,机翼越来越大,但都带有垂尾

携带更多的内部燃料,将使FB-22轰炸机在不进行空中加油和不携带副油箱的情况下,作战半径达到1800海里(约3300公里),是F/A-22的三倍以上。F / A-22可以携带8枚小直径炸弹进行精确打击,FB-22则至少能够携带35枚,这些载荷可以通过使用翼下隐身武器吊舱,以及沿用F-22“猛禽”基本型用于AIM-9短程空空导弹的侧弹舱和改进后的主弹舱来挂载。

隐身战机弹舱挂载操作

更加强大的战斗力

此外,FB-22将能够携带更大的武器,基本型“猛禽”只能携带不超过1000磅的炸弹,但FB-22可以携带任何弹药,甚至包括5000磅重的掩体炸弹。 由于FB-22的主武器舱被重新改进,可以在机身内部携带两枚2000磅炸弹,而每个机翼吊舱中也能以串联方式携带两枚2000磅炸弹。 新的光电系统也将被安装在FB-22上,以允许飞机进行“人在回路”式的武器末制导 。

FB-22隐身轰炸机机的武器挂载方案示意图

为了降低成本, FB-22将不会像“猛禽”那样使用二维矢量喷嘴。洛克希德正在与普惠公司合作,研究一种改进型F119引擎,能够提供更大强大的动力和更长的航程。 同样出于成本考虑,新引擎将被调整成不具备“超音速巡航”能力(不开加力超音速飞行能力),而只能进行加力超音速冲刺机动。总而言之, FB-22能够在“隐身任务模式”下携带15000磅(6.8吨)武器弹药,“非隐身作战模式”下则最多可携带30000磅的弹药。

设计方面还有一个重要问题就是F-22“猛禽”的垂尾,洛克希德进行了“垂尾是否是必要保留”的相关探索。虽然去掉垂尾可能会有节省材料、降低维护成本方面的好处,但是飞行控制代码设计量的加剧则会增加额外的其他成本。 于此,洛·马公司将从成本和技术的角度寻求最佳配置,他们在名为“ X-44”的无尾F / A-22概念设计上进行了一些研究工作 。洛·马认为“美国空军可以选择他们是否需要这种设计,以满足特殊需求,至少从空气动力学角度来看,我们认为这种设计方案是完全可行的”,因此关于新机型的许多设计特征只取决于所需付出的成本代价和美国空军的具体战术需要,基本不存在技术因素带来的困难。

FB-22轰炸机概念与F-22的外形对比

时任美国空军部长的詹姆斯·罗奇(James G. Roche)和参谋长约翰·加珀将军都表示,他们设想中“过渡阶段”轰炸机不仅“腿长”、隐身,而且具备一定的空战能力;FB-22将保留在任务中携带至少两枚AIM-120先进中程空空导弹的能力,并能够以6g过载进行机动。当时来说,对于FB-22最有利的成本因素就是“不需要为FB-22开发一套 全新的飞行控制算法和航空电子设备,它们通常是新武器系统中最昂贵的部分,这些昂贵的“新东西”已经在F/A-22项目中验证过了。

罗奇将军还认为“虽然还没有对是否要继续进行FB-22项目作出最终决定,弹这个想法比去全新设计轰炸机有更大的吸引力,新启动设计项目可能耗资将超过400亿美元,FB-22这个概念比从零开始设计要好得多。同时,新飞机的航空电子设备,尤其是雷达、传感器融合、网络中心战特性和电子战设备已经“全部完成”了。以至于当年FB-22的支持者们认为,这一概念方案成为美国空军的首选已经“板上钉钉”了。 但是,当时罗奇所不知道的是,这一计划的未来的前景并不美妙,缺乏对手的美国空军在将在很多年里不会有新的轰炸机计划被批准,这一状态将一直持续到B-21隐身战略轰炸机服役。

F-22战斗机的弹舱打开,不像苏-57的弹舱遮遮掩掩,F-22和苏-35的开舱图很常见

机翼的变化

FB-22最大的外形变化将是机翼,洛·马公司的设计人员认为“倘若飞机的机身外形发生重大变化,将会大幅增加成本费用,因此F/A-22的机身将最大程度的得以保留,以避免过多的额外开支”。但其他公司的行业专家则不这么认为,波音公司空军项目部负责人(前美国空军高级采购官员)乔治·穆尔纳说“真实的工作范围和设计任务可能不像他们说的“仅仅是重新设计机翼”那么简单,将F/A-22转化为FB-22是一项复杂的工作”。

波音公司是洛克希德公司在F/A -22项目上的合作伙伴,负责制造飞机的机翼及其大部分机身和机尾部件。 美国国会和工业界的一些人建议,在轰炸机方面具有丰富经验的波音公司应该在FB-22计划中发挥重要作用,以利用其研发经验,并将工作机会扩散到美国各地的相关企业(在F-15战斗机结束生产后,美国将仅剩洛克希德·马丁公司为空军制造战斗飞机,这对于行业竞争是十分不利的)。

一些关于FB-22项目的早期概念图,当时的机翼还不够大

“我们能建造FB-22吗,当然可以”,波音高管穆尔纳说到,“波音能发挥带头作用吗,当然也可以,但FB-22项目绝不会是[临时过渡]轰炸机计划的快速解决方案,波音不会自欺欺人,这样的变体项目除了困难之外一无是处。”波音公司的态度是“在获得隐身能力的过程中,飞机的外形是关键。为此飞机的角度必须以某种方式和角度进行匹配,以便在特定方向上呈现最小的雷达反射,优化远程能力的更大的机翼将很难进行相应的优化”。

“这虽不是从零开始,但技术挑战将是巨大的”穆尔纳断言,“基于B-2和F/A-22的研发时间以及技术上的实际困难、项目资金的投入波动估测,FB-22可能要到2025年才能部署,然而到那时,轰炸机的长期解决方案可能已经就在眼前了。” 实际上FB-22项目的根本问题就变成了“空军真正想要什么” ,根据美国国防科学委员会(DSB)2004年的报告,鉴于新的远程精确打击弹药能够满足需求,空军现有的空基平台在未来10-15年之内已经足够。

FB-22项目越来越大的机翼,为了增大航程,也为了更大的武器载荷

但洛克希德公司坚信“重新设计机翼不会破坏飞机的隐身性能”,并且 该公司已经完成了大量的风洞测试工作,对某些应力“集中点”进行了加固,较大的机翼将足够稳定和坚固 。洛 克希德公司相信空军将需要双座版的FB-22 ,两个驾驶员可以在长时间的飞行过程中轮流休息, 因为飞机可能将执行15个小时或更长时间的飞行任务。 洛克希德公司在F/A-22项目早期就已经完成了双座飞机研制的基础工作,但为了省钱,双座版的选项被取消了,所以不用再针对细长机身进行细致的隐身改进研究。事实上,双座版除了增加一个所需的“ 60英寸座舱”之外,前机身不会有任何改变,有足够的空间供给扩展航电设备和燃料系统。

不同任务状态下的的航程对比

后记

在2005年9月举行的美国空军协会会议上,洛·马公司的相关人员告诉记者,该公司已经对中程轰炸机概念进行了计算机建模和仿真设计。这种飞机具有以下特征“一是它的作战半径将达到或超2500英里(4000公里);二是它具有空战能力,不仅可以隐身,还具备足够快的飞行速度和必要的机动性,并能在必须进行反击时发射空空导弹”。此外,FB-22还将拥有“高度精确”的弹药,能够攻击大深度或硬化工事内的目标,并能够“感知、攻击移动地面目标”,这将把“为深入敌后的地面部队提供空中支援”的预定目标变成可能。

为了让FB-22在2015年能够具备初始作战能力,洛克希德公司计划在2011年左右开始量产该机,这与F/ A-22的生产计划有18个月的重叠时间。FB-22的“基准”航空电子设备将基于猛禽“Spiral 5”系列改进,包括“新一代雷达、侧面阵列和F/A-22拥有的所有新功能”。但是无论洛克希德如何描述他们的“猛禽轰炸机”,其他竞争对手都认为“美国空军还没有考虑清楚他们计划中的FB-22,是否是一条正确发展路径,并且在新建远程打击能力长期方案实施之前,我们到底需要什么样的中期解决方案和需要多少过渡机型还是未知数。” 的确,在世纪之初,还没有任何力量能够挑战美国空中优势霸权,发展FB-22既没有急迫的需求动力,美国空军似乎也陷入了“因没有对手而不知道需要什么”的选择焦虑之中。返回搜狐,查看更多

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