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短命盗贼——康维尔B-58“盗贼”超音速轰炸机

发布时间:2013-05-05  原作者:北京阿新   点击数:

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细观盗贼

  不论从那个角度看,B-58 都是一架壮观的战机,她拥有苗条而有蜂腰的优雅机身,简洁的三角形机翼,在机翼下吊舱中那四台动力强劲的 J79 发动机。除了最初 7 架以外的 B-58 安装的是 J79-GE-5A 或 -5B 发动机,而大多数早期生产的 B-58 后来都换装了这种发动机。B-58 拥有长而坚固的起落架,好给翼下的发动机、吊舱以足够的空间。而飞行控制系统使用带备份的液压控制系统。

  翼展:17.3m
机长:29.5m
机高:9.6m
空重:25.2t
最大载重重量:80.2t
最大速度:2205KPH
巡航高度:19,500m
典型航程:6,600km

  B-58 给人的整体印象是一架大号的喷气式战斗机,尤其是其采用了类似战斗机一样的座舱布局。三名乘员:驾驶员、导航员兼投弹手以及防御系统操作员全部拥有称前后串列布置的单独座舱,每个都在机身上有一个蛤壳式座舱盖。虽然这三个舱形成了一个相连的加压舱室,但每个座舱都具有单独的氧气系统。飞行员的风挡由 6 块玻璃组成,飞行员可以在飞行途中观察到发动机和部分机身,另外两名机组成员可没这么幸运了,只有两侧各一供观察用的小窗。其中前两个座舱间有一个狭窄的通道供检修电子设备使用。

B-58 的三个座舱

B-58A 的驾驶员座舱

B-58A 的领航员兼投弹手座舱

  早期的 B-58 使用的是弹射座椅,但是由于发生在高速弹射时的死亡事故,在 1962 年,根据全新的“救生舱”计划,全体乘员都拥有了一个救生“胶囊”,以增加他们弹射时的生存机会。这是由斯坦利航空公司提供特殊的弹射座椅采用了可以折叠的类似于鸡蛋壳的全新保护方式。胶囊弹射座椅在普通弹射座椅上加装了一层“外壳”,在正常飞行状态,保护壳向上收起,不会妨碍飞行员操作,在飞行员的膝盖下有一根专门的作动杆,在弹射时,这根作动杆会自动收起,迫使飞行员的大腿往上收,使飞行员在胶囊内呈蜷缩状。座椅内除了急救用的一些通信设备外,还有氧气罐,座椅上方有阀门用于座椅在降落到地面时和外界通气。在弹射时,飞行员拉下弹射手柄后,和飞行员身体相连的带子会立即将飞行员的手臂固定,同时作动杆收起,飞行员立即膝盖上举,大腿收回座椅内,然后飞行员胸部的带子会固定住飞行员,接着原先呈折叠状态的“鸡蛋壳”放下,并和座椅底座密闭,座椅底部的氧气筒开始供氧并提供压力,这些动作会在 0.25 秒钟内完成,然后弹射火箭点火,胶囊弹射出座舱。然后坐椅上的降落伞自动打开,如果不幸降落在水面上,胶囊附带的气囊还会自动充气。当然,如果是由于座舱压力过低或者有毒气体泄漏等原因造成的座椅封闭,弹射火箭是不会被点燃的,因为飞行员的座椅外壳上有观察窗,飞行员可以通过座椅内的操纵杆进行一些简单的操作来控制飞机。这一弹射座椅系统在当时无疑是十分先进的,即便放在今天,也是极为特别的一个设计。但是该系统也存在着较为明显的缺陷,首先是整个系统重量和体积都较大,其次是工作过程复杂,可靠性相对而言并不高,容易出现故障。之所以还要采用这一系统,主要是因为当时还没有很好的解决高速弹射救生的办法,只好使用保护胶囊这个复杂的办法。到了第三代战斗机服役时,已经不再需要使用胶囊了。

B-58 的胶囊弹射救生舱

救生“胶囊”弹射试验

  B-58 的制造采用了全新的工艺。大部分采用了铝合金蜂窝板,其中采用玻璃纤维作为蜂窝结构,预期这种结构完全能满足 M2 下的强度与耐热要求。在那些玻璃纤维不能应用的区域,则采用铝合金作为蜂窝材料。在那些高温区域,比如靠近机翼下发动机尾流的区域,使用的是不锈钢蜂窝夹心板。而所有的面板都使用钛合金铆钉进行固定。这些措施使得飞机的重量非常轻,但是付出了价格昂贵的代价,制造合理公差的蜂窝板本身就是一个困难且昂贵的过程,而将它们组装成飞机的过程又需要昂贵且精密的夹具,更要命的是,当需要更换某个区域的某块面板的时候,往往需要将整架飞机放进这些夹具中固定,导致 B-58 的维护对于 USAF 的其它机队来说是要困难很多。

B-58 结构图

  B-58 使用的 GE 的 J79 发动机是另一个奇迹。它是世界上第一种双轴涡轮喷气发动机,可以通过改变为喷口的面积来控制推力的大小和燃油的消耗率,这种方式还能够保护发动机,防止发动机过热。发动机进气道为复激波式,带有调整锥,进气道前端能够根据发动机工作状况自动控制吊舱进气道的大小,以实现对空气流量的控制。通过使用加力燃烧室,可以轻松的将 B-58 推动到 M2.2。而且在紧急情况下它们可以提供更高的推力,只是飞机的机身不够强壮,所以限制了飞机的速度。

B-58 发动机尾喷口特写

  B-58 携带非常多的燃料,以“湿”机翼(有油箱的机翼)分成了前后两组油箱,总容量是 34,100L(合 9,000 加仑)。机身蒙皮有密封措施,从而成为油箱的外壳。此外,在后被机身有两个油箱,容量是 19,000L(合 5,000 加仑)。另外武器吊舱也可以存放燃油,MB 与 LA 系列吊舱可以容纳 15,800L(合 4,172 加仑),而 TCP 吊舱则为 14,720L(合 3,885 加仑)。由于巨大的燃料容积,以至于如果飞机满载燃油的时候都无法起飞,因此一般 B-58 都是不装满燃油就起飞,然后靠空中加油进行补充。机身最后部分的第 4 机身油箱主要用作平衡油箱使用,前后主油箱通过向这个油箱转移燃油实现机身的平衡。在最初的试飞中,发现燃料的平衡是最主要的问题,因此对燃料系统做了相应的修改。B-58 的空中加油口则在驾驶室的前方。

  康沃尔在 B-58 的起落架上下了相当的功夫。因为 B-58 由于武器吊舱的缘故,其机身离地高度达到了 2.75m(9ft),前起落架可以用来在地面操作方向,采用双轮结构,而主起落架则采用小车式起落架,前后两个轴上各有 4 个轮胎。所有起落架都可以收缩。主起落架的轮胎直接只有 56cm(22in),这是为了可以收到薄薄的机翼中,即便如此,轮胎仍需要突出的整流罩才能收入机翼。由于 B-58 的落地速度比较快,因此起落架轮胎需要承受很大的压力,经常爆胎。B-58 长时间在地面滑行与急转弯都是被禁止的,而且降落后,往往需要地勤人员用风冷系统对轮胎进行冷却。事实上,B-58 的降落往往会对机场跑道做出一定的破坏,因此 USAF 在跑道上加铺了一层沙子与环氧树脂的混合物。另外由于三角翼导致降落速度过快,因此 B-58 在降落的时候使用减速伞来缩短降落的滑跑距离。

B-58 粗壮的起落架

B-58 与减速伞

B-58 主起落架机轮胎压高达 240psi

  B-58 装备了当时美国最先进的航空电子装备。在机鼻内有雷声公司的 Ku 波段搜索雷达,飞行员有了一个自动驾驶仪,防止其在超音速飞行是做些过于危险的机动动作。而坐在第二排的投弹手兼导航员负责操作精确的斯佩里公司的 AN/ASQ-42V 电子导航系统,当然由于应用的是 50 年代的技术,总重有 550kg(1,200 磅),如果是现在开发类似的系统,一只手就能举起来了。这个系统由 6 个子系统组成,即位于后机身的 AN/APN-113 多普勒雷达用于测定 B-58 相对于地面的飞行速度和机外空气的速度;位于机头的罗斯曼机械公司的 KS-39 天体观测仪和远程无线电罗盘,用于确定飞机的位置;机身中部的导航子系统不断的测试飞机的飞行高度和飞机的经纬度位置;机头的搜索雷达和高精度无线电高度表用于测定飞机和导航点的距离指示可以投放炸弹的信号产生器;故障检测系统,用于检测主导航系统的故障并在发生故障时提供备用导航信号。 主导航系统主要由本迪克斯公司和摩托罗拉公司提供,其主要器件为多普勒雷达和惯性导航系统。

  防御系统操作员位于第三个座位。他拥有一个强有力的电子对抗系统,能够从接收到的敌方雷达信号中检测出敌方雷达信号的参数,然后用相同的参数发射虚假的角度和距离信息,主要包括 AL/ALQ-16 主动干扰机、AN/ALR-12 雷达告警接收机以及在两个主起落架整流罩上的 AN/ALE-16 箔条发射器。虽然由于 B-58 足够快,以至于战斗机很难对其形成追尾状态,但是 B-58 还是配备了通用电气公司的 T-171E-3 “火神” 6 管 20 毫米转管炮,备弹 1,200 发,最大射速 4,000 发/分,配有爱墨生 MD-7 雷达用于搜索来袭的敌机,MD-7 工作在 Ku 波段,雷达将数据将直接传输至位于尾炮后面 的计算机上,计算机通过收集更多的数据选择是自动射击还是交由防御系统操作手手动控制尾炮。

B-58 的尾炮与尾炮火控雷达

B-58 的尾部活动导流罩

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