今日微信推荐

今日微博推荐

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:

原创不易 认可价值 转载请务必注明作者 以及来自空军之翼

B-52B

  1951 年 2 月,波音在接到第一份生产合同的同时,立即着手展开 B-52B 的设计工作。性能不足和进度拖延的阴影始终困扰着 B-47 项目,承包商和空军都不希望在 B-52 上重演。B-52 发展型的模型在波音的风洞中接受了长达 670 天的测试,还另外在其他研究机构进行了为期 130 天的空气动力和弹性形变测试,早期测试的成果也被及时应用于 B-52B。一些 B-52B 在正式服役前还是被分配给测试项目。

波音使用风洞测试 B-52 发展型的模型。注意模型的可弯曲机翼

在进行静力测试的 B-52 机翼,图中标明了最大上弯幅度和最大下弯幅度

  1954 年 12 月,第一架 B-52B 进行了自己的处女航。按照 1951 年初的计划,B-52B 应该从 1953 年 4 月开始交付,朝鲜战争使之拖延了 15 个月。1952 年 6 月交付时间修改为 1954 年 6-12 月间,后又放宽到 1956 年 4 月。在此期间,空军分别在 1954 年 8 月和 9 月接收了两架 B-52B。起落架耳轴断裂事故又导致了 90 天的拖延,最后一架 B-52B 于 1956 年 8 月进入空军,正好比计划晚了 3 个月。

首架 B-52B 53-0373 在进行空中加油测试,加油机是一架 KC-97G。由于速度相差大,所以 B-52 采用了不同寻常的减速方法,就是放下起落架

  由于无法克服高空停车故障和动力不足,YB-52 的 J57-P-3 被废弃。工程师在投产前就注意到,跑道白天温度通常只要达到华氏 100 度,B-52 满载起飞时推力就会严重不足,似乎需要专门的起飞动力单元来提供辅助推力。1954 年喷水加力装置开发成功后,有效弥补了动力不足之后。不过这并未一劳永逸地解决问题,预料之外的困难还使问题变得更加严峻。同样的问题也困扰着 J57 的其他型号,这使 J57-P-1W 成为唯一完全合格的引擎,尽管它的性能表现低于标准。即使安装了喷水装置,该型号还是被迫按照非加力引擎来运转。大约半数交付时使用的是 B-52B 安装的是 J57-P-1W,及其改型 J57-P-1WA/WB。在寿命中期,曾经试图换装钛制压缩机叶片的 J57-P-9W。不幸的是,工艺问题使钛金属含氢量严重超标,导致叶片脆性增大容易断裂。迫使 J57-P-29W 和 J57-P-29WA 重新回到钢制叶片的道路上来,代价是增重 250 磅。它们被安装与大多数剩余的 B-52B 上。-29W 静推力 46.7 千牛(4,760 千克/10,500 磅),喷水加力推力 11,000 磅。-29WA 型的喷水量是-29W 的两倍,加力推力达到 53.9 千牛(5,490 千克/12,100 磅)。钛制叶片的问题直到 1956 年夏的 J57-P-19W 型引擎上才得以最终克服,它是 J57-P-9W 的推力提升型号,被安装在最后交付的 5 架飞机上。

B-52B 机队,近处一架是 53-0396

  轰炸导航系统是 B-52 最神秘的部分,属于受严格保护的核心机密,过去的资料对其鲜有涉及。空军要求 B-52 能够全天候投放核武器,并尽可能提高高空投放常规炸弹的精确性和自动化水平,有效缩短瞄准过程时间。B-29 投放第二枚实战原子弹由于目标区上空受浓密云层遮蔽,几乎导致任务失败。由于日本防空体系已经彻底瘫痪,使得 B-29 能够从小仓从容飞往备选目标长崎,并逗留足够时间寻找投弹点。实战条件下让 B-52 保持无线电静默在夜间穿越一片陌生大陆将会极其危险,甚至很可能迷航。为了求得打击的猛烈性和突然性,也不大可能设置备用轰炸目标。即使在白天,由于 B-52 飞行高度达到了同温层,云层遮蔽下方视线的可能性也很大。雷达瞄准能扩大投弹距离,不仅提高载机安全系数,在投掷大当量核武器时还能赢得宝贵的撤退时间。对于具有目视伪装特征的目标,光学瞄准效能也会大幅下降,不得不求助于雷达瞄准。

  要求雷达能够在杂乱的地面反射信号中识别出打击目标,这对于 1950 年代的科技水平来说属于高难度课题,更不用说还有可能掺杂强烈的电子干扰。B-52 攻击苏联的最短路径是取道北极地区,磁罗经将会在中途实效,因此为 B-52 配备了天文导航装置和惯性导航装置。B-52B 最初计划安装 MA-2 轰炸导航系统(BNS),又称“高速飞机轰炸引导系统”。MA-2 看上去很适合 B-47 和 B-52,但这套系统开发进度严重滞后。SAC 不相信它能在 1955 年底前测试完毕,又决不允许将一种未经测试的系统安装到任何一架轰炸机上。SAC 决定为 B-52B 装备 B-36 使用的斯佩里 K-3A 系统。

  K-3A 系统主要由 APS-23 轰炸导航雷达和 A-1A 模拟式机械计算机,以及 Y-3 光学瞄准装置组成。当时第一代真空管电子计算机已经问世,但重量、体积、能耗、可靠性等问题使其还无法进入实用化。与我们熟知的通用机械式手摇计算机不同,前者在执行单一功能时效率很高,通过手工装定少量初始值能自动计算出所需参数。但结构势必异常精密复杂,研制和加工难度极大。近程轰炸可以把地球表面曲率忽略不计,而洲际轰炸必须要引入球面几何,还要考虑惯性导航的累积误差。机械计算机用电动马达驱动齿轮和轴,通过旋转轴来表示数值,用凸轮转动来表示函数或方程。解算结果可用来引导自动驾驶仪,也可为人工驾驶提供参考,还可自动控制弹舱门开闭并完成投弹动作。进行解算前允许飞机进行机动,包括改变航向和有限的高度变换。如果目标不可见,雷达信号也不佳,轰炸导航系统允许以临近目标(8 英里内)的某一个地理标志为参照,继续完成轰炸瞄准流程。

  APS-23 雷达能够对 5-200 英里范围进行 360 度搜索,通过调整脉冲持续时间和重复频率来提高影像质量。30,000 英尺高空对大城市的截获距离为 150-200 英里,对舰船则为 50-100 英里。法兰德(Farrand)Y-3 潜望式瞄准装置具有 1 倍、2 倍或 4 倍的放大倍率,视场宽度 76 度。

  A-1A 计算机的理论使用条件为:高度 4,700-50,000 英尺、地速 0-760 节、真实空速 137-597 节、风速最高 195 节、目标距离 450-151,750 英尺、温度华氏-67-160 度、炸弹下落时间 15-190 秒。在 B-52B 执行标准任务的 45,000 英尺高空,K-3A 解算质量低下和精度不足导致在任何置信度下都几乎不可能识别目标。菲歌公司(Philco Co.)发展了一种临时性装置,能够提高大约 50% 的效率,但这并不是真正解决问题的方法,在 B-52B 最后阶段型号最终采用 IBM MA-6A 系统之前情况并没有多改观。

  10 架 B-52B 中 9 架使用一部 A-3A 火控系统控制 4 挺 12.7mm 机枪,另一架安装了备选的 MD-5 火控系统和 2 门 M24A-1 20mm 航炮。这一系统被采纳为其余 B-52 的标准配置。然而新系统没有实质性改进,后 7 架 B-52B 恢复到 4 挺机枪的配置,并安装了改进过的 A-3A 火控系统。

RB-52B 的尾炮采用了 2 门 M24A-1 20mm 航炮

  B-52 最初的电力系统由 4 台涡轮驱动的 60 千伏安发电机组成,提供 200/115 伏特三相 400 周波的交流电。1956 年 2 月第一架 B-52 的坠毁就是由于发电机的故障。这次事故造成了 20 架 B-52B 立即停飞,同时当问题查明前暂停交付其余的 B-52B。5 月中旬交付工作重新恢复,但是发电机的问题后来又再次出现。喷水泵的问题是它在水耗尽的情况下依然工作。在安装了水量传感器后这一问题得到了解决。

  B-52B 乘员舒适性很差。座舱上层标准温度下感觉比较舒适,下层有时却在冰点以下 20 度,即使穿着防寒内衣、厚重外套和飞行靴也难以抵挡严寒。如果给座舱下层加热以保持温暖,上层又会感觉过热。这其实并不能责备 B-52,个人装具研发工作滞后数年之久。机组人员的 MC-1 飞行服、降落伞和随身用品并不合意。穿着这些维生设备操纵新轰炸机时,机组人员时有疲劳之感。从 B-47 上移植过来的 ARC-21 远程电台也缺乏可靠性。1955 年 10 月,波音工程人员终于解决了座舱温度问题。

B-52B 的前机身乘员。左图是正副飞行员,发动机转速 98%、油门全开、油压 42 psi,这架 B-52 已经准备好起飞。右图:领航员和雷达操作员穿着全套高空代偿服进行操作

  除了这些问题,包括 B-52B 在内的各种早期型号还饱受燃料系统渗漏和结冰的困扰。幸好形势还不算严峻,比处于同一阶段的 B-47 已经要好很多了。空军研发司令部(AR&DC)和空军装备司令部(AMC)坚持花几个月时间来改进飞机,使之在交付之前能更加出色。相反,SAC 则坚决反对进一步的拖延,双方的矛盾很深。李梅将军一直迫切要求为空军装备最好的武器装备,但是 SAC 认为改进过大可能弄巧成拙,他们对先进轰炸机需求似乎已经有些迫不及待了。1955 年 2 月,SAC 对“不必要的改进”表示抗议,指出“更加标准化”的 B-52 对作战部队更加有利。AMC 认为 SAC 的意见干涉了自己在工程领域的特权,因此寸步不让。显然,这属于典型的官僚主义权力争斗。到 3 月底,前 20 架 B-52 的 170 项建议工程改进被减少到 60 项。

B-52 的任务需要经常在冰雪覆盖的地形上空飞行,如上图。B-25B 53-0394 退役后赠送给了美国空军博物馆

  大多数 B-52B 都分派给了第 93 联队。第 93 联队的一些 B-52B 保留到了 1960 年代,尽管一些 B-52B 被转到了驻德克萨斯毕格斯空军基地(Biggs AFB)的第 95 轰炸机联队,和驻加利福尼亚三月空军基地(March AFB)的第 22 轰炸机联队。一些早期型 B-52B 最初曾用于测试,不过他们最终都留在了联队中。1956 年 7 月,B-52B 机群因燃料系统缺陷和液压不足再次暂时停飞,尽管持续时间不长,第 93 联队的训练计划还是受到了负面影响,第 42 联队到当年年中仍没有一个 B-52 机组做好战斗准备。

NASA 使用一架 B-52B 52-0008 作为研究用载机,型号重新改为 NB-52B。NB-52B 曾是 NASA 最老的研究机,人们曾从美国各地博物馆的展台上和遗弃在爱德华空军基地的飞机上找来可用的零部件维持它的飞行,1999 年 9 月 16 日该机还进行了第 1,000 次研究飞行,直到 2004 年 12 月 17 日该机才正式退役

  1965 年 3 月,SAC 开始退役已经达到结构寿命的 B-52B,一些飞机被转往空军训练司令部(ATC)用于地面训练。绝大多数 B-52B 于 1965-66 年间退役,当 1965 年 4 月 8 日 52-8714 号被转到伊利诺伊的查努特空军基地(Chanute AFB)后,该机成为第一架从 SAC 联队退役的“同温层堡垒”,在那里该机被作为不能飞行的教练机。SAC 剩余两个中队的 B-52B 在 1966 年初被用于加速老化测试,大多数 B-52B 在 1965/66 年间被封存,1966 年 6 月前全部完成,不过另有一些被移交给博物馆。作为 SAC 接收的第一架 B-52,服役 10 年之久的 52-8711 号机理应获得特殊待遇,它被捐赠给位于内布拉斯加州奥夫特空军基地(Offutt AFB)的航宇博物馆,用于永久性展览。

永久性展出的 B-52B 52-8711

最新评论

欢迎广大航空迷投递稿件,内容可以是飞行器介绍、航空史、战史、航空趣闻、飞行器细品图片、与航空有关的文章都可以投稿。

投稿信箱:
arm007@vip.sina.com
afwing@gmail.com

扫一扫关注空军之翼微信