B-1轟炸機:美國空軍超音速變後掠翼遠程戰略轟炸機-中文百科頻道

發展沿革

發展背景

由于B-52轟炸機的高空亞音速突襲方式在面對新式的防空系統、導彈及截擊機已難以生存，而新一代具隐密功能的“先進技術轟炸機”（ATB）所需技術，在短期之内又無法開發出來。為了維持美國“戰略鐵三角”（陸基長程洲際彈道導彈、潛射彈道導彈、長程戰略轟炸機）的完整，美國決定研發新世代具低空滲透能力的長程戰略轟炸機，來填補這一個空檔。

以當時的技術水平而言，高空高速突防并非最佳方案。1960年5月的U-2偵察機被擊落事件，使美國空軍開始認真探索低空突防問題。

随後的1961年美國空軍啟動了“亞音速轟炸機”（SLAB）計劃。1965年啟動了“先進有人駕駛戰略飛機”（Advanced Manned Strategic Aircraft，AMSA）計劃。AMSA的主要任務是在敵人的首次打擊中生存下來，并成功突破敵方防禦，将防區外發射武器或自由落體武器精确投射到軍事或工業目标上，從而對敵方可能發動的核襲擊實施有效威懾。所以，AMSA必須具有良好的生存能力、突防能力，以及比B-52好得多的大載彈量和大航程能力。

設計定型

1969年，美國空軍發布了項目需求書，AMSA被正式命名為B-1“槍騎兵”。在70年代末，美國空軍曾試驗過B-1A原型機，B-1A的主要作戰方式為超音速高空突防，但由于美空軍戰略的改變和高空突防方式不足以應付強大的蘇聯防空火力網，因此A型很快下馬。

80年代初，随着國際形勢的變化，出于和蘇聯進行冷戰對抗的需要，美國總統裡根決心啟動B-1B計劃，時運不濟的“槍騎兵”迎來了起死回生的機會。B-1又被美空軍提上日程，但這次是要研制低空高速突防的B-1B，通過低空飛行來躲避雷達的捕獵。1981年4月29日，B-1完成了“轟性機突防評估”計劃的最後一架次飛行。

1981年10月2日，裡根總統宣布，美國将制造100架B-1B戰略轟炸機，并在1986年形成初始作戰能力。另一方面，突防能力不足的B-52将執行防區外發射巡航導彈的任務。1981年12月，參議院同意對B-1B項目提供充足的撥款。按1981财年的計算，B-1B計劃的總經費達到了205億美元。

1983年1月21日，裡根總統宣布，第一個B-1B轟炸機中隊——第96測試聯隊（96th Test Wing，96TW）第337轟炸機中隊，将部署在德克薩斯州的戴斯基地。1985年6月B-1B進駐後，原駐該基地的B-52H則分階段撤出。

設計特點

機身設計

B-1A的機身十分修長，前機身布置4座座艙，尾部安裝有巨大的後掠垂尾，垂尾根部的背鳍一直向前延伸至機身中部。全動平尾安裝在垂尾下方，位置較高。該機的機身中段向内翼段平滑過渡形成翼身融合，可增升減阻。另外機身的設計還注重降低雷達截面積（RCS），以降低被敵防空系統發現的概率。

為了兼顧高速性能和良好的低速起降性能，該機改用了可變後掠翼設計。這使B-1A可在無法部署B-52的機場起降。外翼段固定在橫貫機身的翼身承力盒兩端的轉軸上，機翼上安裝了全展長前緣縫翼和後緣開縫襟翼，沒有副翼，橫滾控制通過機翼上方的一排擾流闆進行，與差動平尾聯動。

B-1B的機身在外觀上與B-1A相似，但顯著加強了結構，重量增加到37,195千克。雙輪前起落架有液壓轉向裝置，向前收入機鼻下方的起落架艙中。主起落架安裝在機腹下方發動機短艙之間，采用4輪小車式機輪，向上收入機腹。

動力設計

B-1A的發動機是4台F101-GE-00渦扇發動機，安裝在翼根下方的兩個雙聯短艙中。短艙靠近飛機重心以增強低空穿越亂流時的穩定性。短艙之間的間距較大，主起落架組件布置在短艙之間，向上收入機腹。為了達到2馬赫的最大速度，該機采用了可調進氣口和尾噴管。計劃安裝8個整體油箱，兩側機翼内各一個，其餘在機身中，載油量68,039千克。

B-1B安裝4台帶加力的F101-GE-102渦扇發動機，每台最大推力7,711千克，加力推力13,961千克。F101的旁通比約為2，安裝在B-1B翼根下方的雙聯發動機短艙中，尾噴口有12片被稱為“火雞羽毛”的整流片，但在實際使用中“火雞羽毛”被拆除以減重并降低維護複雜性。由于取消了B-1A的2馬赫的速度要求，所以B-1B改用固定進氣道，雙聯發動機短艙斜切進氣口背靠背面向兩側，進氣口内有一組擋闆來折射雷達波，防止直接照射發動機風扇葉片。

最初軍方期望該機在低空能達到1.2馬赫的速度，這需要在機身結構的關鍵部位采用钛合金而不是鋁合金。後來把要求降低到0.85馬赫後，可以最大限度地使用鋁合金材料，從而降低總成本。

座艙設計

B-1A機組4名：飛行員、副駕駛、攻擊系統官（OSO）和防禦系統官（DSO）。乘員逃生系統借鑒了F-111的逃生艙設計，在緊急情況下，容納4名乘員的逃生艙可從飛機上整體分離并通過翼面和擾流片來保持方向和穩定性，随後火箭發動機點火将逃生艙推離飛機，然後展開3個降落傘式逃生艙攜乘員安全降落，降落後逃生艙還可作為乘員的庇護所。

B-1B同樣采用四人制機組：飛行員、副駕駛、防禦系統官（DSO）和攻擊系統官（OSO）。飛行員和副駕駛的并列座椅在大型大傾角的雙片風擋後，該風擋可滿足嚴苛的鳥撞規格。

飛行員和副駕駛都有戰鬥機風格的操縱杆和油門。DSO和OSO并排坐在後方，與B-1A不同，B-1B的後座乘員各有一個舷窗。乘員通過前起落架後方的帶伸縮登機梯的艙門進入座艙。4名成員都配備韋伯ACESII彈射座椅，取代了頭三架B-1A上的逃生艙，每個座椅内都有包括救生筏和無線電信标在内的救生套件。

在訓練任務中座艙内還可安排兩名坐在固定折疊小座位上的教官，在緊急情況時，教官需要抛掉艙門和登機梯，并放下前起落架，頭朝下穿過座艙入口才能跳傘。但該系統并不是很可靠，在1987年9月28日導緻了兩名教官的死亡。這次事故後，美國空軍限制該機在包括低空飛行的任何任務中乘員都是4名，教官需要替換其他乘員。

航電設計

B-1A并沒有安裝自衛武器的計劃，依賴低空性能和電子對抗設備來避免遭受截擊。該機生産型計劃安裝完善的電子設備，包括利頓LN-15慣導系統、多普勒雷達高度計、休斯前視紅外系統、GEAPQ-114前視雷達和德州儀器APQ-146地形跟蹤雷達。

B-1B具有複雜的航電系統，包括自動飛行控制系統，負責導航、武器管理和投放的進攻性航電系統（OAS）、以及防禦性航電系統（DAS）。OAS是數字式可編程系統，可在飛行中按任務要求重新規劃。OAS具備不借助任何光學和激光瞄準系統的傳統炸彈的精确投放能力。

OAS的關鍵部分是其雷達系統，并沒有單獨的地形跟蹤雷達，被并入主攻擊雷達系統的一個獨立的模式。B-1B安裝一台單天線的威斯汀豪斯APQ-164雷達，該雷達發展自F-16的APQ-66，采用一個相控陣天線，呈一定傾角以把敵方雷達波向下反射，有11種模式。

在垂尾前緣安裝有ARC-190HF無線電的嵌入式天線，耦合器安裝在垂尾與機脊的交界處。ARC-171UHF無線電的小型刀狀天線安裝在機背，另外在每個發動機短艙前下方還各有一個天線。副駕駛負責操作KingKY-58保密語音視距無線電。B-1B在後期加裝了ASC-19衛星接收機，其天線安裝在座艙後上方。

APX-101A敵我識别器（IFF）共享UHF-2在機背和左發動機艙下方的天線。DAS系統是專門設計用來探測敵雷達或導彈威脅的綜合電子對抗套件，通過采取相應的對抗措施來保護飛機的安全，包括電子幹擾或釋放箔條和紅外幹擾彈等手段。DAS由4個子系統組成：無線電頻率監視/電子對抗系統、尾部告警系統、防禦管理系統、以及負責釋放箔條和紅外幹擾彈的消耗性對抗系統，但B-1B也沒有防禦武器。

DAS還包括在尾錐末端的一台自動脈沖多普勒雷達，用于探測從後方接近的敵導彈和飛機，一旦探測到目标，護尾雷達會向DSO發出信号，并向每個乘員都發出警告音。該雷達還可按優先級排列多個威脅信号，由DSO決定采取哪種行動，可以是發射箔條/紅外幹擾彈，或進行規避機動。垂尾頂部後緣安裝有AN/ALQ-161A接收機，負責6、7、8波段，後方就是高亮度頻閃燈。尾部告警天線安裝在垂尾/平尾連接處整流罩末端。

掠翼設計

與B-1A相同，B-1B結構的核心是機翼承力組件，幾乎全部使用6AI-4V钛合金制造。固定内翼段與機身中段平滑過渡，翼套大型整流罩使用玻璃纖維制造。固定内翼段并沒有采用明顯的翼型剖面，其高度後掠的前緣很鈍以容納電子對抗系統的各種天線。翼套産生升力占總升力的很大比重，在機翼以最大後掠角飛行時更加突出。

B-1A機翼前掠時與翼套之間的空隙可被複雜的口蓋系統密封，機翼後掠時口蓋擡起以容納機翼。B-1B簡化了該系統，翼套兩側外緣下片固定，鉸鍊式上片可上下調整高度，兩者之間有柔性密封口蓋，機翼後掠時翼根容納入蓋闆之間。

可變後掠角的外翼段變化範圍為15度—67度，機翼為雙翼梁結構，使用傳統鋁合金制造，機翼結構内部密封作為油箱。機翼後緣根部被切掉以避免最大後掠時與翼套之間的幹涉，而在圖-160上，這部分在機翼最大後掠時向上翻折90度作為垂直安定面使用。每側機翼後緣都有6組獨立的富勒襟翼，從翼根被切出一直排列到距翼尖3.96米。

盡管每個襟翼都有單獨的液壓機構，但相互之間都有機械連接以一同動作。機翼前緣有全展長縫翼，分為7段。機翼上表面就在外側4片襟翼前方有一組4片擾流闆，每片擾流闆的長度都與後面的襟翼相同，弦長也近似。擾流闆配合差動平尾一起控制飛機的滾轉，每側機翼最内側的兩片擾流闆間通過機械連接，可作為減速闆使用，外側兩片擾流闆在飛行中可由線傳飛控系統自動控制。在降落滑跑時所有擾流闆可擡起以降低機翼升力。

武器挂載

B-1B有7個獨立的油箱，4個在機身内部，一個在承力翼盒中，機翼内各有一個，總容積112,635升。另外在三個彈艙内還可挂載桶形副油箱，同時在風擋前方還有标準的空中加油接口。與B-1A一樣，B-1B有3個彈艙，一個在主起落架艙後的後機身，緊鄰發動機艙；其餘兩個在主起落架艙前方的前機身。B-1A的3個彈艙每個長度5.49米，被設計用于挂載最早的ALCM——波音AGM-86A。而B-1A項目被終止後，波音開始研制航程加大的AGM-86B，長度有6.32米，所以B-1B的彈艙需要進行重新設計。

為了減少改動量，B-1B的後彈艙維持5.49米的長度，兩個前彈艙在挂載AGM-86B時可連為一體，平時仍通過一個隔闆隔成兩個彈艙。理論上B-1B可安裝外置武器挂架，每個彈艙艙門外側可安裝一對雙聯挂架，另外在中部彈艙挂架外側還可安裝一對單挂架，共可外挂14件戰略武器，但是挂架很少使用。在戰略武器限制條約/削減戰略武器條約（SALT/START）中，不能外挂多于12件的核武器。而且外挂武器會大大降低飛機的性能，所以B-1B在服役中不使用外部挂架。

服役生産

美國空軍訂購了100架B-1B，為此羅克韋爾在帕姆代爾建造了新廠房。總體上B-1B項目沒有超時和超預算。首架B-1B（82-0001）大部分由手工組裝，并使用了給第5架B-1A準備的零件。1984年9月4日該機下線，10月18日首飛，機組是羅克韋爾試飛員M·L·埃文森，L·B·施羅德中校、D·E·漢米爾頓上尉、S·A·亨利少校。首飛共持續3小時20分，随後降落在加州愛德華茲空軍基地。1985年7月7日第二架飛機交付。在首飛後僅8個月，B-1B就被宣布可以交付戰略空軍司令部（SAC）。

最初B-1B都裝備了SAC。1991年9月1日所有SACB-1B聯隊的名稱從“轟炸機聯隊，重型”簡化為“聯隊”，反映出SAC聯隊同時裝備轟炸機和加油機的事實，所有B-1B中隊的名稱也從“轟炸中隊，重型”簡化為“轟炸中隊”。随着冷戰的結束，所有美國空軍的轟炸機自1991年9月27日起開始停止核警報任務。

1992年6月1日SAC解散，轟炸機部隊全部移交給空戰司令部（ACC）。ACC是SAC和戰術空軍司令部（TAC）的融合，負責操作美國空軍的所有轟炸機和美國本土基地的戰鬥機、攻擊機、偵察機以及戰鬥救援飛機。空中加油機和運輸機則被劃給個空中機動司令部（AMC）。

由于迫切的核威脅不複存在，美國空軍的B-1B開始了多階段常規任務升級項目（CMUP），以提高B-1B的常規任務和生存能力。在CMUP中，所有之前的B-1B都被定義成為核任務優化的“BlockA”。項目的第一階段（BlockB）引入改進型合成孔徑雷達和改進型AN/ALQ-161ADAS系統，降低了虛警率并改善了系統的整體可靠性。

下一階段是BlockC，賦予B-1B挂載各種集束炸彈（CBU）的能力，50架B-1B的炸彈模塊經過改裝後具有10個炸彈挂架，可挂載10枚454千克的CBU，每個彈艙内可安裝一個模塊。B-1B重新布置彈艙後還可挂載常規空射巡航導彈（CALCM），但這違反了第二階段核裁軍條約（STARTII）。

實戰表現

沙漠之狐行動

1998年12月16日在沙漠之狐行動中B-1B首次參戰。由于伊拉克拒絕與聯合國武器核查人員合作，美國派出一支遠征軍來報複伊拉克。第7轟炸聯隊第9中隊和第28聯隊第37中隊的兩架B-1B從波斯灣沿岸的阿曼起飛，轟炸了伊拉克西北阿爾庫特兵營内的幾個目标，第二天B-1B又執行了兩次任務。在這些任務中每架B-1B都挂載了30,164千克的Mk-82炸彈，前部和中部彈艙的常規武器模塊上有28個炸彈挂架，後部彈艙有20個炸彈挂架。

盟軍部隊行動

科索沃戰争北約轟炸南聯盟的盟軍（Operation Allied Force”行動中，南達科塔州埃爾斯沃斯AFB第28轟炸聯隊的5架B-1B（第77中隊4架，第37中隊1架）被部署到費爾福德英國空軍基地進行支援。這些飛機都完成了最新的CMUP升級，安裝了雷聲AN/ALE-50光纖拖曳幹擾機和誘餌，還能挂載24枚JDAM，但當時JDAM僅允許B-2A“幽靈”挂載。

1999年4月1日開始執行任務，到5月17日B-1B機隊執行了超過60架次的作戰任務，出動率100%，一次典型的任務持續7—8小時，通常每架飛機挂載84枚Mk-82炸彈。

持久自由行動

911事件後，美國針對阿富汗塔利班武裝和基地組織發動了持久自由軍事行動。在戰争初期，第28轟炸聯隊的8架B-1B作為第28空中遠征聯隊部署到印度洋上的迪戈加西亞島。2001年12月中旬，B-1B又從迪戈加西亞島轉場到阿曼的蘇姆萊特空軍基地。從2001年10月7日作戰行動開始到美軍占領坎大哈（塔利班的基地）兩個月的時間裡，B-52H和B-1B執行了美軍10%的空中攻擊任務，投放了11,500枚武器。實際上，B-1B任務架次隻占美軍戰機架次的5%，卻投放了近40%的彈藥。