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牛魔王的不老传说(上)——波音B-52“同温层堡垒”轰炸机

发布时间:2013-05-05  原作者:Dark Knight   点击数:

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  机翼前缘没有设置任何增生装置,两侧后缘各有两块单缝富勒襟翼,总面积有 797 平方英尺。两段襟翼之间的空隙可以避免发动机高温尾流直接吹在下偏的襟翼上。襟翼只有完全收起和完全放下两种状态,下偏角度为 35 度。由于后掠翼高速时具有翼尖失速特性,B-52 采用了当时认为不寻常的高速副翼设计。副翼位于内外襟翼之间,在高速状态下能够满足滚转控制所需的力矩,但低速时必须使用外侧襟翼上方的扰流板作辅助。扰流板端部设有梳状丝齿,以防止过渡的阻尼使飞机发生不必要的振颤,没有采用比较常见的扰流板开孔设计。不同来源的资料在扰流板数量方面彼此相异:一些资料声称所有型号都采用七段式扰流板;而另一些资料则声称 XB-52 采用的是三段式扰流板,除了 B-52G/H 改为七段式扰流板外,YB-52 等其他型号采用六段式扰流板。不对称操纵时,扰流板可以在着陆和空中加油过程中协助副翼进行滚转控制。对称打开时,扰流板可起到减速板的作用。这使 B-52 不必像 B-47 那样配备多具阻力伞,转而采用一具直径 13.4 米的减速伞,伞藏在垂尾下方。

组装中的 B-52D,可以看到两块伸出的单缝富勒襟翼

外侧襟翼上方的 7 片扰流板

B-52 早期型号的高速副翼就在两块襟翼之间标着“86”数字的地方,由于 G/H 型取消了副翼,所以现在许多人都认为 B-52 没有副翼

  棱角分明的大面积垂尾高 14.7 米,安装有全翼展窄幅方向舵。整个垂尾可以向一侧折叠倾倒以适应标准机库。B-52 和 B-47 一样都采用低置平尾,但 B-47 将平尾直接安装在垂尾上,B-52 则将之安装于后机身上。全动平尾翼展 52 英尺,面积达 900 平方英尺,能够上下偏转 13 度(+9 度/-4 度)。

XB-52 垂尾折叠时的样子

Lou Drendel 这幅 B-52H 的艺术画展示了 B-52 襟翼全开,平尾上偏,副翼偏转的情景,尽管有错误(G 型没有副翼),但也展现了难得一见的情景

  大量机内空间用于设置油箱,翼身载油量合计 147,120 升。为避免飞行中机身弯曲造成的渗漏,使用了软式燃料囊而非整体油箱,燃料配平由副驾驶手动完成。弹舱差不多占据了主起落架间整个机身下部空间,8.5 米长 1.8 米宽,横截面基本呈矩形,内部显得十分简洁。平整的弹舱天花板同时也是油箱地板,两侧设有加强筋以提高整体结构强度。液压对开弹舱门被设计成上下两段,其中下面板为三段式。收起上面板可以提供额外的净空高度方便装载卸弹药,缺点是结构相对复杂。究竟是让武器适应飞机,还是让飞机适应武器,始终是工程设计上需要抉择的难题。宽敞的弹舱为 B-52 灵活携带各种武器充分创造了条件,是其能生存至今并有效执行任务保证,也为空射武器研发设置了尺寸限制,从而订立了基本参考标准。原型机安装了尾炮塔,但没有配备武器和完整的航电。

B-52 油箱布置

B-52 主起落架之间的弹仓

  与众不同的起落架在研发过程中被严格保密,日后成为了 B-52 的一大标志。B-52 一开始打算采用涡桨引擎,为避免直径巨大的螺旋桨擦地升高了机翼,为提高航速选择了薄翼形。设置翼下主轮会使起落架支柱过长,收入发动机短舱内又会增大整流罩尺寸,从而增加额外阻力。B-52 在 B-47 自行车式起落架的基础上,进一步采用了四轮式起落架,弹舱前后分别并列安置了两对大型双轮组,分置于弹舱前后,当然不可避免地要压缩一些弹舱尺寸。机身中段是全机受力最大的区域,理论上尽可能少做开口,巨大的开口对结构强度存在一定负面影响。主起落架采用复杂的笼形交叉支撑结构来向机身框架传递着陆冲击载荷。

B-52 前后主起落架、支撑轮和机轮角度锁定器结构图

  主起落架收起过程十分复杂,几乎需要旋转 90 度才能折叠平放入轮舱内。起落架对称收回,左侧向前收起,右侧向后收起,可以独立收放。起落架能够向飞机中心线左右旋转 20 度。这种设计使横风起降时,不离地就能直接指向风向。所以在很多影像资料中,B-52 起降时机身轴线往往和跑道中心线存在夹角。在一台外侧引擎故障时能保证安全着陆,缓解引擎远离中心线在推力不对称时的偏航趋势。前起落架最大转弯角为 55 度,改善了地面转向的操纵灵活性。和 B-47 类似,主起落架布局能防止轰炸机在起飞时发生上仰旋转。四轮式起落架的缺点是起飞不易离地,造成滑跑距离过长。B-47 和 B-52 为此采取了不同措施。具体来说,B-47 机身保持上仰,而 B-52 机翼取 6 度攻角,机身则保持水平。这样就避免为前起落架增加复杂而脆弱的垫升结构,还能方便弹药装卸作业。为防止翼尖擦地,安装了向内收回的外翼支撑轮。同早期方案不同的是,从收入外发动机短舱改为收入机翼。由于外翼段内部空间不富裕,支撑轮从双轮改为了单轮。实际上主轮已经提供了足够稳定性,并不需要支撑轮辅助,单侧支撑轮打开即可安全着陆。由于支撑轮的存在加之翼展巨大,还是对停机坪面积和滑行道宽度提出了很高要求,对部署初期制造了相当棘手的麻烦。

B-52 抗侧风起降起降能力比传统起落架布局的飞机强

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