rongjun 2007-3-19 18:30
美国轰五
美国轰五
航空器的发展历史中,不乏有殊途同归者,两种飞机采用相似的技术达到相近的目的,结果就造成了外观的相像,例如 Tu-160 与 B-1B,SU-24 与 F-111。鉴于核心技术的保密性,评论谁抄袭谁是很草率的,只能说是双方设计师在经过大量研究后作出了相似的选择。
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这是航空史上的有趣现象,也出现在美苏双方第一代喷气式轰炸机上。上图是美国 B-45 轰炸机,如果说是美军在测试苏联叛逃的 IL-28 云云,相信有不少航空迷会上当呢。
北美 B-45 龙卷风(Tornado)是美国空军装备的第一种喷气式轰炸机,也是第一种具有空中加油能力和核弹投放能力的喷气式飞机。B-45 在 1950 年代初期到中期曾是美国核威慑力量的重要组成部分,但由于核弹运送能相当有限,迅速被更先进的波音 B-47 同温层喷气取代,B-45 专职为侦察机,有着不错的表现。B-45 在军中服役生涯很短暂,因而现在不会有太多人知道这种轰炸机。
[color=#000080][b]起源[/b][/color]
B-45 正式起源要追朔到二战中的 1944 年,当时陆军航空队已得知德国凭借其领先的喷气推进技术开始发展让人生畏的喷气式轰炸机。受此威胁,美国陆军部向航空工业界提出招标,发展一系列全新的喷气式轰炸机,总重从 36 吨级磅直至 90 吨级,最大速度 800km/h,作战半径 1,609km,实用升限至少 12,000m。这些新飞机的引擎将选用通用电气正在研发中的 TG-180 或 TG-190。TG-180 最后由通用汽车艾利森分部投产,军用型号 J35,而 TG-190 由通用电气投产,军用型号 J47。
1944 年,位于加州英格勒伍德(Inglewood)的北美航空回应陆军部招标,提交了 NA-130 设计。NA-130 为传统的上单翼布局,平尾具有上反角,使用 4 具涡喷发动机,两具为一组并列放置在机翼中段的发动机舱中。
1944 年 9 月 8 日北美获得一纸合约,发展 3 架基于 NA-130 的验证机,型号 XB-45。还有 3 家公司也同时获得类似合同,分别是康维尔 XB-46,波音 XB-47 和马丁 XB-48。
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[color=#808080]气动布局与 XB-45 类似的 XB-48[/color]
随着二战的结束,许多武器研发计划或被取消或推迟,但陆军部深感发展喷气式轰炸机之重要,XB-45、XB-46、XB-47 和 XB-48 的合同并未波及。1946 年,由于与前盟友苏联的关系不断紧张,航空队给予喷气式轰炸机的研发高优先级。为了尽快获得新型轰炸机,军方决定放弃四个项目之间的竞争,改为选择可以最先投产的设计。
到 1946 年中期,XB-45 和 XB-46 接近完成,而 XB-47 和 XB-48 还至少需要两年时间。在时间第一的方针下,航空队决定立即对 XB-45 和 XB-46 进行比较择一投产,而迟到的 XB-47 和 XB-48 试飞后能证明明显优于投产型号,那么它将取而代之。当后掠翼的 XB-47 出现后,这的确发生了。 [img]http://www.afwing.com/intro/B45/XB47.jpg[/img]
[color=#808080]波音的大手笔成就了 XB-47 的一代伟业[/color]
军方在对 XB-45 和 XB-46 对比后得出结论,康维尔 XB-46 预期性能将低于 XB-45,而且其细小优雅的机身不足以容纳所有必要的雷达设备。另一方面 XB-45 质朴的气动布局已有大量机型采用,没什么好担心的。1946 年 8 月 2 日,航空队宣布 XB-45 获得量产机会,并于 1947 年 1 月 20 日签署了 96 架 B-45A(NA-147)的生产合同。
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[color=#808080]状若笔杆的 XB-46[/color]
XB-45 采用 4 具艾利森生产的通用电气 J35-A-4 涡喷发动机,每两具为一组并列安装在机翼中段的发动机舱内。采用梯形垂尾,平尾有很大的上反角以避开发动机尾气。前三点式收放起落架,前起落架为双轮,翼下主起落架为大型单轮,向内收入到翼根部的轮舱中。机腹内有一弹仓,可挂载约 3,650kg 炸弹,但也有能力挂载一枚 9 吨的“大满贯”炸弹。机组包括两名飞行员,一名投弹手兼领航员及一名尾部机抢手,分别置于机身前上方的纵列复座气泡式透明座舱罩、机鼻透明投弹舱,及尾部动力旋转炮塔内。军方考虑到喷气式轰炸机的速度很高,仅需尾部防御火力向后射击,所以仅要求安装尾部机枪。机身前部 3 名乘员通过机鼻左侧的大舱门进入飞机,尾部机抢手在平尾下方的右侧机身拥有自己的舱门。
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[color=#808080]XB-45 结构图[/color]
第一架 XB-45 于 1947 年 3 月 17 日在慕洛克陆军机场(Muroc,现爱德华兹空军基地)进行了处女航,飞行员乔治.克雷布斯(Krebs)。起飞后克雷布斯发现起落架舱门无法合严,于是随后的飞行始终在严格的速度限制下进行,这次飞行也成为美国 4 发喷气式轰炸机的首次飞行。
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[color=#808080]试飞中的 XB-45[/color] [color=#808080] [font=Arial,Helvetica]
45-59479/59481,处于测试目的,机鼻舷窗被封死[/font] [/color]
3 架 XB-45 都装有测试仪器,分工实施不同的试飞项目。在试飞将要展开前,一架 XB-45 坠毁,两名北美飞行员罹难。在接下来的试飞工作中剩余两架 XB-45 平安进行了 131 次飞行,随后交付美国空军。
空军在 1948 年 6 月 30 日接收了首架 XB-45,8 月 31 日接收了第 2 架。交付时这两架飞机都未安装座舱增压装置,后进行加装。1949 年 6 月,又一架 XB-45 在事故中受损无法修复。硕果仅存的最后一架 XB-45 由于缺乏一些要由政府提供的测试仪器而试飞价值有限,所以在俄亥俄州莱特-帕特森(Wright-Patterson)空军基地安装了进行轰炸科目测试的设备。但由于需要频繁的维护维修,这架 XB-45 近在慕洛克基地实施了少数试飞科目,1950 年 5 月 15 日飞机被转交给航空训练司令部用作地面教练机。
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[color=#808080]两张看得清尾号的 XB-45 照片,[/color] [color=#808080]
[font=Arial,Helvetica]45-59479/59481/59481[/font] [/color]
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[color=#808080]XB-45 火箭助推起飞,助推器安装在发动机舱底部[/color]
[color=#000080][b]异国兄弟[/b][/color]
在 XB-45 首飞后的一年后,1948 年 7 月 8 日,伊留申飞机设计局的试飞员 V.K.克契纳奇驾驶 IL-28 轰炸机原型机首飞,1950 年“五一”节首次公开出现,被北约取绰号“小猎犬”(beagle)。IL-28 在外形上与 B-45 十分相像,气动布局甚至乘员位置安排都一样,不同之处仅 IL-28 的垂尾及平尾有些后掠,如果从上方俯视难以一眼识别。IL-28 是苏联第一代喷气式轰炸机,具备和核攻击能力,这一点也与龙卷风相似。
[img]http://www.afwing.com/intro/B45/il28.jpg[/img]
[color=#808080]IL-28[/color]
实际上,B-45 比 IL-28 大许多,其翼展、长度、高度非别为 27.3m、22.6m、7.7m,空重 20,726kg,最大起飞重量 36,930kg,而 IL-28 翼展、长度、高度非别为 21.5m、17.7m、6.7m,空重 12,890kg,最大起飞重量 21,200kg,龙卷风要比小猎犬大上 1/3。B-45 的动力装置为 4 具 2,359kg 推力的 J-47 发动机,最大速度 919km/h;IL-28 则依靠两具推力 2,752kg 的 VK-1 涡喷机推动,最大速度 935km/h。从上述数据看,B-45 已经属于中型轰炸机(虽然美国人视为轻型),而 IL-28 则定位于轻型前线轰炸机。
但 IL-28 似乎比 B-45 更加成功,成为苏联海、空军在 1950-70 年代大量使用的轻型双发亚音速喷气轰炸机,并援助过许多第三世界是及社会主义阵营国家,是冷战年代的著名机种,北约绰号为“小猎犬”。我国在 1963 年 1 月开始仿制 IL-28,1966 年 9 月 25 日首架轰-5 在哈尔滨厂试飞成功。1967 年 4 月轰-5 进入量产,随后装备部队,1984 年停产。仅我国生产的轰-5,数量约 650 架,而 B-45 连原型机也加上的话总共才生产了 142 架。
[img]http://www.afwing.com/intro/B45/h5.jpg[/img] [color=#808080]轰-5[/color]
[color=#000080][b]B-45A[/b][/color]
龙卷风的第一个生产型号是 B-45A(NA-147),在原型机基础上增加了飞行员的弹射座椅,并且为投弹手和尾部机抢手设置了更安全的紧急出口。A 型还安装了 E-4 自动驾驶仪、轰炸导航雷达和 A-1 火控系统、通讯设备、紧急飞行控制设备,并为副飞行员提供了第二套仪表。因尾部射击雷达还未研制完成,所以尾部机抢手只能人工操纵两挺 12.7mm 机抢,共备弹 1,200 发。部分 B-45A 还安装了 AN/APQ-24 轰炸/导航雷达和 AN/APT-5 电子对抗装置。
[img]http://www.afwing.com/intro/B45/b45a.jpg[/img] [color=#808080]具有气泡座舱盖的 B-45A[/color]
首架 B-45A 在 1948 年 2 月升空。空军在 1948 年 4 月起接收首批 22 架 B-45A-1NA,由于 J47 发动机还未量产,这些飞机安装的是 J35-A-11 引擎。
B-45A-1-NA 并不具备作战能力,多数被用于训练和各种测试用途,其中一些型号变更为 TB-45A-1-NA 以表明教练用途,少数 TB-45A 后来升级到作战标准。
B-45A 的下一个批次是 B-45A-5-NA,安装推力更大的 J47 引擎。发动机分左右舵,初期是 J47-GE-7/9,后期是 J47-GE-13/15。
1948 年 11 月 B-45A 进入路易斯安那州巴克斯岱尔空军基地(Barksdale)第 47 轰炸机大队服役,虽然有拖延,96 架 B-45A 还是在 1950 年 3 月前全部完成。
[img]http://www.afwing.com/intro/B45/b45a2.jpg[/img]
[color=#808080]维护中的 B-45A,1952 年[/color]
但 1949 年出现了严重的预算危机,造成数个许多国防项目拨款被巨幅削减甚至干脆取消,B-45 难免受到一些冲击。依照最初的计划龙卷风将装备 5 个轻型轰炸机大队和 3 个轻型战术侦察中队,但是按照 1950 财年预算的提议,龙卷风仅装备 1 支轰炸大队和 1 支侦察中队,经过一番讨价还价,最终航空器和武器委员会决定取消 190 架中的 51 架。
早期 B-45A 并不具备作战能力,没有火控轰炸设备,没有合适的投弹描准器,而且还在一些飞机上发现了锻件断裂的问题,曾进行过低空剧烈机动的飞机尤为严重。新型 J47 发动机也有严重的可靠性问题,在使用了 7.5 个小时后必须全面检修,而检修完毕后又只能运行 7.5 个小时。发动机问题造成许多 B-45 趴窝,军方没有足够的资金购买备份引擎来保证 B-45 的出动率,另一方面 J47 要优先供应 F-86 佩刀战斗机。这仅是个开始,B-45A 在服役中陆续暴露出严重缺陷:高速飞行时陀螺仪不准,弹舱门打开时 E-4 自动驾驶仪失效,紧急刹车不可靠,炸弹挂钩在飞机机动时可能脱锁,抽吸泵导致发动机起动时着火,空速表经常失灵,燃料压力表也是反复无常。而那些装备 AN/APQ-24 雷达的“高级”B-45A 还面临着雷达故障不绝、备件短缺的棘手问题,而且雷达天线位置设计不当,限制了探测范围。另外最夸张的是增压系统也出现问题,飞机被限制在增压泵可正常工作的高度下飞行。
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[color=#808080]现在在加州 Castle 空军基地博物馆陈列着一架 B-45A 47-008。但是这架飞机拥有后期型 B-45C 的座舱盖。座舱盖的更改或者是在作为海军无人机控制机服役期间或者是在博物馆将其从中国湖海军武器中心带回后,进行重新组装时搞错的[/color]
空军曾一度计划把第 47 大队的 B-45 部署到远东空军,但是 B-45A 的航程不足以飞到夏威夷转场(B-45A-1-NA 的转场航程 3,411km),并且飞机尺寸太大,无法完整装进美国海军的标准运输船“自由轮”和“胜利轮”。结果 B-45 部署远东的计划流产。
1950 年朝鲜战争爆发,美国空军决定让 B-45 担负起对假想中入侵西欧的苏军进行战术核攻击的任务。但 B-45 在设计伊始就没有考虑过要挂载核弹,军方并没有向北美工程师透露核炸弹的尺寸,B-45 的弹舱中横贯着巨大的翼梁,将弹仓分为前后两个部分,无法容纳早期巨大的核弹。现在已来不及重新设计,唯一的办法是使用军方在 1940 年末开始研制的小型核炸弹,即使如此 B-45 仍要经过重大修改后才能挂载小型核弹。
1950 年 12 月,出于保密考虑,空军参谋部决定直接由空军飞机改装中心将 9 架 B-45 进行核改装。其中 5 架将安装 AN/APQ-24 系统,另外 4 架安装 AN/APN-3 肖兰导航和轰炸系统,以及 M9C 诺顿投弹描准器。改装随后升级为“苦工”(Backbreaker)计划,共改装 40 架龙卷风,这些飞机将装备驻英国的第 47 轰炸机联队。B-45A 的弹舱结构经过更改,可以容纳 3 种核弹,另外还增加了大量电子支援设备及附油箱。
在 1951~1952 年美军在太平洋进行的一系列大气层核试验中,B-45A 曾两次投下了为雷神导弹研制的 Mark 7 战斗部。
首架具备核攻击能力的 B-45A 于 1952 年 5 月抵达英国,到 6 月中旬全部 40 架“苦工”B-45 部署到位。7 月又有 15 架 B-45A 加入“苦工”计划,与前一批相比这些 B-45 安装了更先进的尾部防御系统,并且安装了前一批飞机未及安装的附加油箱燃油表,由于这批飞机在弹舱后部安装了一个4,542 升的油箱,所以只能在弹舱前部挂载一枚特定型号的核弹。改装工作一直持续到 1954 年 3 月。4 个 B-45A
中队作为战略空军司令部的前线威慑力量在欧洲度过了 1950 年代最初的几年。
波音的新锐 B-47 开始服役后,B-45A 的性能已迅速显得过时了。1950 年代中期开始,B-45A 逐渐退出一线,到了 1958 年 1 月,现役 B-45A 已少于 50 架。驻英国第 47 轰炸机联队的 B-45A 被道格拉斯 B-66 破坏者代替,到了 1958 年 7 月,在英国的 B-45 都被转移到美军在欧洲和北非的其他基地,大部分飞机在当地废弃。
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[color=#808080]这张照片很好得展示了 B-45A 的前机身概况[/color]
一些装备艾利森引擎的早期 B-45A 被用于训练用途,型号改为 TB-45A,其中一些用于拖靶训练任务,在弹舱中安装了液压绞盘和索具,用以拖曳一架翼展 6m 的钱斯.沃特(Chance Vought)滑翔靶机。
[color=#000080][b]B-45C[/b][/color]
龙卷风的下一个生产型是 B-45C(NA-153),而不是 B-45B——预想中安装新型雷达和火控系统之后的型号。B-45C 两侧翼尖可以安装了一对 4,500 升可抛副油箱,另外使用加固型带框架的座舱盖取代了 A 型的气泡座舱盖。C 型炸弹舱内部左侧增加了一个单点式地面加油口。B-45C 还具备空中加油能力,在投弹舱和驾驶舱间增加了空中加油口。C 型使用 4 具 2,360kg 静态推力的 J47-GE-13/15 发动机,最大起飞重量从 A 型的 36,930kg 增加到了 49,000kg。
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[color=#808080]Wright-Patterson 空军基地保存的一架 B-45C,摄于 1974 年[/color]
第一架 B-45C 在 1949 年 5 月 3 日首飞,B-45C 的生产工作从 1947 年 9 月 22 日持续到 1950 年 4 月 13 日。空军本来计划装备规模巨大的 B-45C 机队,但在 10 架 B-45C 生产出后,就当即决定停止龙卷风的生产,转向投资 B-47 的一种放大型(B-52)。33 架仍在生产线上的 B-45C被改装成改照相绘图和侦察机,即 RB-45C。
一些 B-45A 也按照 C 型的标准进行升级以延长服役寿命并解决 A 型上一些恼人的可靠性问题。
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[color=#808080]火箭助推起飞的 B-45C[/color] [color=#000080][b]RB-45C[/b][/color]
龙卷风家族的最后一个成员是 RB-45C。RB-45C(NA-153)取消了透明投弹舱,机头前端安装了一部前视照像机,致使整个机鼻形状看起来像鸭嘴。为了增加起飞推力,RB-45C 配备了发动机注水加力系统,在发动机舱下方吊挂 810 升的可抛水箱。在不用注水加力时,RB-45C 也可以通过助推火箭帮助起飞。
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[color=#808080]RB-45C 三面图[/color]
侦察型的机组也为 4 名——飞行员,副飞行员/无线电报员,尾炮手,照相员/领航员,其中照相员/领航员位置在无舷窗的机鼻中。
RB-45C 的机鼻中安装了 5 部照相机,4 部垂直向下拍摄,一部向前下方拍摄,其余照相机安装在弹舱之后的一个隔舱中。侦察型的弹舱在照相任务中可携带 25 个 M-122 闪光弹及一个附油箱,飞机总燃料容量是 30,783 升。
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[color=#808080]美国战略空军博物馆馆藏 RB-45C[/color]
照相员在飞行中可以转移至后照相舱,但一定要在非增压状况下从空的弹仓内穿过。
1950 年 4 月首架 RB-45C 试飞成功,6 月空军开始接收 RB-45C,其中多数装备给战略空军司令部,10 月全部 33 架 RB-45C 交付完毕。
RB-45C 曾参加了朝鲜战争。1950 年秋战术空军司令部 RB-45C 部署到远东,而此时战略空军司令部第 91 战略侦察中队的 RB-29 面临志愿军空军 MiG-15 战斗机的严重威胁,已无法实施侦察、目标指示和轰炸效果评估任务。于是第 91 中队接管了战术空军的 RB-45C 并开始在北朝鲜上空执行侦察任务。在头几个月,RB-45C 都能成功规避米格机,但在 1951 年 4 月 9 日一架 RB-45C 差点被米格机捕食,从此美国空军决定 RB-45 必须要有战机护航才能进入北朝鲜领空。1951 年 11 月 9 日,另一次类似事件导致 RB-45 即使在有护航的条件下也要限制白天进入北朝鲜领空。1952 年 1 月,第 91 中队奉命转为夜间侦察。一些 RB-45C 被涂成全黑色以便逃避探照灯的追踪。但 RB-45 并不擅长夜间照相,因为前弹舱舱门打开投掷闪光弹时飞机颠簸太严重。RB-45 不久就淡出朝鲜战场,结束了龙卷风的实战经历。 在朝鲜战争中,RB-45 飞行员发明了一种新的防御方法,将尾部两挺 12.7mm 机枪固向上 45 度或者向下 45 度开火,由飞行员通过开关控制,形成扫射扇面干扰敌机瞄准,样可以省去尾部机枪手。
RB-45C 也服役于驻欧洲第 19 战术侦察中队。英国皇家空军也装备过 RB-45C,这个秘密直到最近才被披露。英国空军机组在美国和英国斯科尔索普(Sculthorpe)接受训练,在 1950 年代中期实施了对苏联上领空的纵深穿透和侦察飞行。
1950 年,一架战略空军 RB-45C(48-012)实施了喷气式飞机的首次空中加油,加油机是 KB-29P。
1952 年 7 月 29 日,一架第 91 战略侦察联队的 RB-45C(48-042)从阿拉斯加艾尔门多夫(Elmendorf)空军基地起飞完成了跨太平洋不着陆飞行,最后抵达日本横田基地。飞行中沿途由 KB-29 进行了两次空中加油,这一壮举为机组赢取了 1952 年 Mackay 奖。
在 1950 年代末,RB-45C 迅速被 RB-47E 取代,到了 1959 年代中期,只有 1 架 RB-45C 保留在空军财产目录上。
在龙卷风家族中还有用于武器装备研发的型号,其中 DB-45A 与 DB-45C
被用于制导武器指挥机。最后生产的一架 B-45A(47-096)被改装为发动机测试机,型号为 JB-45A(J 代表暂时测试状态),其弹舱经过改装以容纳测试发动机舱。飞机升空后,测试发动机降下以避开机身紊流,随后启动开始测试。这架飞机曾测试过威斯丁豪斯 J34 发动机。另外还有一架 B-45C(48-008)被改装用于普惠 J57 和 J75 喷气发动机的测试,型号为 JB-45C。除此之外,还有一架 RB-45C(48-017)被改装为 JRB-45C 发动机测试机。
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[img]http://www.afwing.com/intro/B45/jb45c.jpg[/img]
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