Les mystères du bombardier B2

science/physique B2

En résumé (grâce à un LLM libre auto-hébergé)

  • B-2轰炸机是一种需要持续驾驶的不稳定飞机。它的外形设计为自稳定,但必须持续控制。
  • B-2使用机翼襟翼进行转弯,并在进近时起到减速伞的作用。它拥有一个雪貂式尾翼,有助于其控制。
  • B-2的历史与美国战略轰炸机的发展密切相关,从B-36到B-52,经历了诸如Hustler和SR-71等项目。

B2轰炸机之谜

B2之谜

2002年8月20日

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以下是一张B2的照片,更具体地说是第一架制造出来的飞机。翼展为52米,与杰克·诺斯罗普设计的机翼相同。其轮廓不是“自稳定”(“S形骨架”)。由升力引起的俯仰力矩(见我的漫画《Aspirissouffle》,该漫画在“CD Lanturlu”上,还有另外17部,读者可以通过向J.P.Petit(地址:Villa Jean-Christophe, chemin de la Montagnère, 84120, Pertuis)寄16欧元订购)被靠后的配平所抵消,这意味着需要持续的飞行控制。无法让这架飞机自主飞行,固定操纵面。它本质上是不稳定的。必须持续用尾翼进行俯仰控制,尾翼在照片中可见,位于“伪机身”后部,形状像“河狸尾巴”并带有三角形尖端。这个尾翼由计算机持续操作,除非飞行员决定进行抬头或俯冲动作。在没有垂直尾翼的飞机上,转弯是通过在机翼末端打开两个襟翼来产生阻力实现的。在下一张照片中可以看到机翼右侧的两个襟翼打开,表示将向右转弯。

P 一旦这些襟翼完全展开,它们就可以在进近着陆时作为减速板使用。

S 这张照片是1989年在爱德华兹拍摄的B2原型机,机翼前缘仍保留着黑色。当机翼末端襟翼完全打开时,它们就变成了减速板。可以看到“河狸尾巴”处于“俯冲”状态。在发动机整流罩的顶部,打开的襟翼在起飞和着陆时提供额外的进气。在巡航状态下,这些襟翼随后保持关闭。可以看到这些襟翼在起飞和着陆时是打开的:

b2_decollage

L “Pacemaker”(领航者)由六个发动机驱动螺旋桨,构成了战略空军司令部(SAC)的第一代主力。这是J.P.Ballard找到的一张照片:

B-36-1 Convair “Pacemaker”

. ****这些飞机通过增加“pod”式涡轮喷气发动机来增强动力。同时,美国人也在寻找完全由涡轮喷气发动机驱动的飞行器。第一次尝试是B-47,六发喷气式飞机:

T 太小了,不够快,实际上是未来B-52八发喷气式飞机的“草图”:

E 这架飞机有6名机组人员(因此,通常有两组飞行员-副驾驶-导航员),根据极地飞行,它能够将主要城市和工业设施置于美国战略空军司令部的打击范围内。

:这些任务的持续时间通常为12至15小时,飞行速度为900公里/小时,高度为12,000至15,000米。这些飞机配备了休息舱,机组人员可以使用。

E 一般来说,问题在于提高飞行器的射程、速度、高度和生存能力。提高速度必然要进入超音速领域,但随即就面临波阻问题,波阻大致与马赫数的立方成正比。为此,美国研制了“Hustler”双发超音速侦察机(J.P.Ballard找到的一张漂亮照片,清楚地显示出这架四发飞机在腹部携带其“mod”并装载军事载荷,设计用于超音速渗透):

相当于美国版的幻影IV(当然要大得多)。但速度意味着更高的燃料消耗。如果“to hustle”在英语中意味着“渗透”,那么这将是一种“渗透轰炸机”,这种进入敌方领土的行动将需要空中加油(就像幻影IV的“无回程任务”一样)。

P 后来出现了SR-71“黑鸟”,以3.2马赫的速度飞行,代表了当时技术所能达到的最高水平。但除了携带一名飞行员和摄像机外,由于其燃料消耗巨大,它实际上是一架空中油罐车。需要指出的是,Hustler起飞时携带的燃料很少。然后在进入“敌方领土”之前,通过空中加油来补充燃料。

L 当洲际导弹作为运载工具出现时,局势发生了根本变化,轰炸机彻底被边缘化。由于美国采取了过于谨慎和缺乏活力的政策,依赖于苏联周边的若干基地,他们仅限于中程导弹(2500公里),如红石火箭。液体燃料的Atlas导弹,用于洲际任务,是下一步发展,但初期遇到了困难。

C 此时,苏联人通过揭示“Semyorka”巨型导弹的存在,震惊了世界。这些导弹由天才的科罗廖夫设计,射程达10,000公里,能够将美国任何一点置于苏联氢弹的打击范围内。东西方的导弹都采用惯性制导。由于命中精度约为2公里,苏联不得不使用威力强大的氢弹。美国人则从两个方面作出反应。在媒体方面,是阿波罗计划,旨在恢复美国在全球科技领域的领先地位。众所周知,苏联也同时进行了类似项目(包括后来的“暴风雪”航天飞机)。但“能源”号火箭在发射台上爆炸,摧毁了“苏联登月”这一计划。

S 在战略层面,美国人推动了更短反应时间的运载工具的发展,这催生了“民兵”固体燃料导弹,立即部署并安装在美国各地的发射井中。美国人提高的命中精度使他们能够缩小导弹尺寸和核弹头(300千吨)。随后出现了MIRV(可分导多弹头导弹),每个弹头可携带多达12个弹头。雷达成像技术的进步(能够穿透云层)使这些弹头(首次试验是“潘兴II”)的命中精度低于80米,允许进行“外科手术式打击”。同时,美国人还开发了“Tomawhak”亚音速巡航导弹,同样具备目标识别能力,可在数千公里外实现数米级的命中精度,甚至可以从……潜艇上发射。

L 苏联人试图在所有这些方面追随美国,研制了他们自己的“民兵”,他们……