速度精灵世界上架超音速轰炸机B-58“盗贼”小传

放大字体  缩小字体 发布日期:2019-12-26  来源:来自互联网  作者:来自互联网  浏览次数:786
导读

为了获得持续的超音速性能,有两种基本配置被验证为最有效的。 最终演进成B-58设计的可以回溯到1946年10月,当时康维尔公司针对美国陆军航空队(美国空军前身)在第二次世界大战结束后不久提出的一项通用轰炸机研…

康维尔(Convair)飞机制造公司B-58“盗贼(Hustler)”无疑是人类有史以来设计和制造的最令人印象深刻的飞机之一。它虽然在轰炸机性能方面开辟了一片新天地,但在其短暂的服务生涯期间未能达到制造者对它的厚望。

康维尔公司的B-58是世界上第一种超音速轰炸机

在军事航空领域中,一直都有“速度就是生命”的说法。但是,通常它主要被用于战斗机的设计理念。尽管如此,让战略轰炸机以超音速进入目标的想法极为诱人,这使得维持有效的防御网络成为一件相当复杂的事。这一理念获得了一些成功,但是更多的例子,譬如说异常伟岸的北美航空XB-70“女武神(Valkyrie)”,却从未投入生产,更不用说进入军队服务了。最后,真正服役的超音速轰炸机只有不到10种,而其中三种更准确地说是属于战术攻击机而不是战略轰炸机。

北美航空的XB-70“女武神”轰炸机

在剩下的飞机中,通常人们会立即想到五种飞机,其中两种来自美国,两种来自苏联,最后一种来自法国。为了获得持续的超音速性能,有两种基本配置被验证为最有效的。虽然较近的那些飞机,如罗克韦尔公司的B-1“枪骑兵(Lancer)”,图波列夫设计局的图-22M“逆火(Backfire)”和图-160“海盗旗(Blackjack)”都采用了可变后掠翼设计,以兼顾巡航飞行中的高速性能和进近、着陆和起飞阶段的低速操纵性。但是回到上世纪50年代和60年代,最主流和时髦的设计却是达索“幻影(Mirage)IV”所采用的三角翼。这种飞机的一些作为战略侦察机角色,一直被使用到2005年才退役。

变后掠翼可以让重型轰炸机兼具巡航时的高速飞行性能和起降时的低速操控性

同样是三角翼的达索”幻影IV“从体型上很难和其他几种超音速轰炸机相比

而本文的主角——B-58“盗贼”,可以说是三角型机翼的终极体现,也是世界上第一架超音速轰炸机。实际上,它在很长一段时间内是世界上唯一具有超音速巡航能力的轰炸平台。在上世纪60年代初的全盛时期,它通过创造和打破一系列速度记录充分证明了自己的能力。

B-58的设计可以说是三角翼的终极版本,注意根据超音速”面积律“机身中部被缩小。

令人遗憾的是,时任美国国防部长罗伯特·麦克纳马拉(Robert McNamara)显然将洲际弹道导弹放在比载人轰炸机更高的优先级上,这无疑加速了“盗贼”在上世纪70年代初就提前退役——许多人认为这太早了。虽然,美国战略空中司令部(Strategic Air Command,SAC)最后收到了通用动力公司的FB-111A作为“盗贼”的后继者。但是,该替代品根本没法完全替换B-58,并被戏称为“麦克纳马拉的愚蠢”!

作为”盗贼“的后继者FB-111A想要满足多军种的要求,最后非常中庸

孕育“盗贼”

最终演进成B-58设计的可以回溯到1946年10月,当时康维尔公司针对美国陆军航空队(美国空军前身)在第二次世界大战结束后不久提出的一项通用轰炸机研究提出了回应。虽然该研究在一定程度上强调了实现超音速性能,但事实上,这是一系列常规布局和更激进的三角翼布局研究中的第一个 。

康维尔公司MX-1964项目的三视图,可以看到在原始的设计中,每侧的两台发动机使用一个吊舱

1951年初,在波音公司和康维尔公司获得了竞争项目的开发合同后,这一研究进入了实质性工作。两个项目在接下来的一年中都不断发展。1952年11月18日,康维尔公司的方案被最终选中,以继续进行MX-1964设计的工作。该设计现在已经被称为“盗贼”,虽然和最终的设计截然不同。

MX-1964的大尺寸模型,飞机由钢索掉在厂房顶棚,下部机身在任务完成后可遗弃

在开发的早期,“盗贼”的设计拥有一个由两部分组成的机身,以及悬挂在三角翼下成对的发动机吊舱。下部机身内装有燃料和武器,被设计成在任务完成后被抛弃。而上部机身则是返回模块。这种高度激进的方法注定不会持续很长时间,因为一年之内,该设计被发展为采用一个可丢弃的单独吊舱,尽管它仍然是由成对的发动机吊舱。之后又花了一年时间,直到1954年8月,最终设计才确定下来。

最终敲定的B-58设计三面图

最终配置中的发动机每台都使用单独的吊舱。一开始,由于通用电气公司的J79发动机的研发遇到延迟,美军曾计划为早期开发的飞机配备普惠公司的J57发动机,以希望其能够尽早服役。后来,由于轰炸机本身研发计划的延误,通用电气公司得以赶上进度。最终,所有“盗贼”(包括研发和生产)都使用了带加力燃烧的J79发动机。

通用电气公司的J79带加力燃烧发动机

设计工作完成后,康维尔公司获得了一份合同,该合同涵盖了首批13架YB-58的生产。这些飞机都将用于开发阶段的飞行测试。

康维尔公司位于德克萨斯州沃思堡的工厂,在整个1956年加速了YB-58原型机(序列号55-660)的装配。该机最终于9月1日推出,开始了一系列机身和系统的功能测试。在一个月后的10月1日,该机实现了第一个显著的里程碑——第一次发动机热运转。而接下来的10月29日,它在沃思堡工厂以西8公里处的卡斯韦尔(Carswell)空军基地进行了首次滑行测试。在接下来的两周内,又进一步完成了一系列更高速度的滑行测试。最终,该机在当年的11月11日成功进行了首次飞行,持续飞行时间略低于40分钟。

B-58的原型机(序列号55-660)

从概念到现实

首飞之后,艰难而旷日持久的飞行测试总共涉及到大约30架高空飞行的飞机,除了最初订购的13架飞机,在1958财年又拨款购买了另外17架飞机。B-58最终或多或少地实现了美国空军要求的一切,最大升限19300米,在12000米高空可以达到2马赫的最大速度,巡航速度每小时985公里 。但在1950年代末期,该项目被取消的可能性已经隐约可现,部分原因是因为开发过程中遇到的困难,但也有它在航程上的缺陷(作战半径3220公里,转场航程7400公里)。

服务于美国战略空军的B-58轰炸机

尽管如此,美国战略空军司令部的司令托马斯·鲍尔(Thomas Power)上将仍对此项目保持支持,不像他的前任柯蒂斯·李梅(Curtis LeMay)上将一样。后者一贯反对该项目并主张采购更多的B-52亚音速轰炸机。坚持最终得到了回报,1960年8月至1961年7月间,最终的“ III类”作战测试成功完成。那时,战略空军司令部两个指定接收“盗贼”的轰炸机联队都已经接收了第一批B-58,并处于战斗待命状态。

B-58弹射舱的内部构造

B-58的设计非常符合减小跨音速阻力的“面积律”,这有助于使其达到2马赫的最高速度。康维尔公司从它的F-102“三角匕首”战斗机的试验和曲折经历中吸收了重要的经验教训。B-58的机身纤细,可容纳三名飞行员,分别是飞行员,轰炸/导航员和防御系统操作员。他们最初使用的是传统的弹射座椅,但该座椅不能在“盗贼”可以达到的最大速度下使用。因此,最终使用了一种创新的解决方案——弹射舱。它可以在21000米的高空,以及两倍音速的速度下安全使用。

B-58弹射座舱的完全弹射模式

与其他战略轰炸机不同,“盗贼”没有内置炸弹舱,因此所有武器都必须外部携带。当它开始在战略空军服役时,它的外部吊舱仅装有一枚核炸弹,通常是W39,以及燃料。之后,又逐步开发了各种功能的吊舱系统,以执行特定任务。但是,并不是所有的功能吊舱最终都装备部队投入使用,没有装备部队的吊舱包括专用的MC-1摄影侦察吊舱和MD-1电子侦察吊舱,以及MA-1吊舱。后者基本上是一个装有火箭发动机的MB-1吊舱,旨在使B-58具有一定的防区外攻击能力。

B-58的各种吊舱配置图

在这些早期建议中,仅有的一种真正装备部队用于作战的吊舱就是MB-1,这是一种真正的大型设备,全长约17.37米,在加满燃料并装上核弹后重约16.3吨。经过修改,该吊舱可以安装仙童公司的KA-56全景相机以提供一定的侦察能力,这些MB-1吊舱被重新命名为LA-1吊舱。 使用这种相机套件的一件值得一提的例子发生在1964年3月。当时,来自第43轰炸机联队的两架B-58轰炸机向北飞到阿拉斯加,连续几天进行了低空拍摄,对当地毁灭性地震后造成的破坏进行了侦察评估。

B-58原始的中央武器燃料吊舱

MB-1吊舱几乎完全被BLU-2/B双组件吊舱(Two-Component Pod,TCP)取代,后者的长度为16.46米,和MB-1的尺寸相似。正如其名称所暗示的那样,TCP由两个组件组成,当下部组件携带的所有燃料都被消耗完后,将被丢弃,剩下一个较小的组件容纳一个核弹和一些燃料。尽管如此,“盗贼”一开始只能攻击单个目标,不像更大的B-52轰炸机。从理论上讲,在20世纪60年代,后者可以用B28核炸弹攻击至少四个目标。如果携带AGM-28“猎犬(Hound Dog)”空对地导弹的话,一架B-52可以攻击多达六个目标。

TCP的设计

对于B-58而言,这显然是一个重大缺陷。但是到1964年,该缺陷在一项名为“赶紧行动(Hustle Up)”的重大改进计划中获得了解决。该项目通过提供另外四个武器挂架(每个可以挂载单枚最大可变当量达到100万吨TNT的B43核炸弹),从而显著增强了“盗贼”的攻击能力,最大载弹量达到了8820公斤。从理论上讲,它们成对串联挂载在机身两侧的翼根下方,使“盗贼”可以攻击五个独立的目标。

从这张照片上可以看到B-58的全负荷挂载,红色尾翼的是B43核炸弹

“盗贼”携带的唯一另外一种武器是纯粹的防御性武器——朝后射击的通用电气公司的T-171E2或T-171E3多管20毫米加农炮,带有1200发炮弹,最大射速为每分钟4000发 。 然而,这很可能是个不必要的奢侈,因为它所带来的价值令人怀疑。它的操作在很大程度上是自动化的,其艾默生(Emerson)MD-7雷达火控系统为防御系统操作员提供了提示,后者在射击前锁定他选择的雷达信号。防御系统操作员除了负责尾部机关炮外,还要控制红外干扰弹的释放和各种电子系统。如果B-58轰炸机被召集对苏联发起进攻的话,后者会被用于混淆,迷惑并希望最终突破苏联的防空系统。

同样也装备F-104的通用电气T-171E3后来被重命名为M61“火神”

斯佩里(Sperry)公司的AN/ASQ-42轰炸和导航系统负责确保“盗贼”能够达到其目标。该系统将复杂的惯性导航系统与科尔斯曼仪器公司(Kollsman Instruments)可昼夜操作的KS-39天文跟踪器结合在一起,可提供精确的航向信息。一台AN/APN-110多普勒雷达提供了与地速和风速有关的数据,而搜索雷达生成了用于投放武器的数据。据说,整个AN/ASQ-42系统的精度水平是以前系统的10倍。

AN/ASQ-42轰炸和导航系统

“盗贼”的使命

尽管作为美国战略空军司令部在上世纪50年代大部分时间里的支柱力量,大量装备的B-47“同温层喷气”轰炸机潜在替代品的计划如昙花一现,还是建造了足够的“盗贼”来装备两个中等规模的轰炸机联队:最初位于德克萨斯州的卡斯韦尔空军基地 ,后来转至阿肯色州的小石城(Little Rock)的第43轰炸联队和位于印第安纳州的邦克山(Bunker Hill)基地,后来更名为的格里索姆(Grissom)空军基地,的第305轰炸联队。

第43轰炸联队队徽

一开始,每个联队的标准部队编制各拥有40架B-58轰炸机,分配给三个中队。在将近十年的战备消耗中,到1967年底,每个联队的部队编制减少到39架。但是,通过将许多YRB-58开发和测试飞机提升到生产型标准,并将剩下的改装成TB-58A教练机,美国战略空军司令部拥有的“盗贼”实际数量超过了100架。

美国战略空军司令部

在生产了不下于30架原型机和开发测试机之后,美国空军在1959年11月正式接收了第一架真正的生产型“盗贼”(序列号59-2428)。此后,在沃思堡的装配线上又继续生产了85架B-58,最后几架于1962年10月移交给美国空军。该机在60年代中期开始执行作战任务,首先装备了当时位于德州卡斯维尔基地的第43轰炸机联队。在装备过程中,问题比比皆是,特别是斯佩里的AN/ASQ-42轰炸和导航系统以及维护支持。

参加第III类作战绩效评估也无济于事,这是在具备作战能力道路上所需要通过的关键障碍。在彻底克服这些困难之前,1961年5月,第二支部队——位于邦克山的第305轰炸机联队——也开始接受飞机。

第305轰炸联队的队徽以及他们的队训“我能”

随后,时任美国总统肯尼迪在1961年3月下旬签署法令,规定战略空军司令部要将其处于地面待命状态的飞机从三分之一增加到一半。对于仍在交付中的B-58而言,要达到这样的目标显然非常困难。两个B-58联队最终都成功地将它们各自装备的20架飞机达到了在接到通知15分钟内可以起飞作战的地面待命状态。这种状态一直持续到1967年6月。

大约12个月后,即1968年7月1日,在“盗贼”服役生涯的最后一个完整财政年度开始之时,处于警戒状态的飞机数量减少到32架。每两个B-58联队贡献16架飞机,仅有极少数情况下, 他们会面对无法达到战备要求的挑战。

第305轰炸联队B-58轰炸机的“火柴盒”秀

“盗贼”的退役

在20世纪60年代,“盗贼”机队的机组与飞机数量比例为1.5:1,这意味着每个联队通常总共拥有60个轰炸机组。与其他装备数量更多的轰炸机(例如B-52)不同,B-58没有专门的机组人员训练机构,这需要两个联队建立自己的训练能力。这就给了这些本来在人员上就捉襟见肘的部队增加了压力。尽管有这些和其他一些要求,在对整个1969财年——“盗贼”最后一个完整服役的财政年度——的情况进行分析表明,在1968年12月底,第43轰炸机联队仅稍微低于60个机组的目标,拥有58个机组。第305轰炸机的状态更好,实际上完全齐装满员,拥有60个轰炸机组,而全部118个机组都被认为是可以随时投入战斗的。

当时的发动机都比较耗油,所以B-58也可以说是一架飞行油库

到了1969年6月底,“盗贼”临近即将到来的退役时,机组数量已经开始下降。此时,两个联队的机组数字分别为58(第43联队)和52(第305联队),但是所有110个机组仍然都具备作战能力。在较高的警戒级别下,以一架飞机携带5枚炸弹的典型配置计算,整个“盗贼”部队拥有总共约200枚核武器。当警戒飞机数量减少到32架时,这一数字也下降到160。

B-58轰炸机的前起落架动态设计

在欧洲,B-58偶尔被部署到美军位于西班牙的基地执行“警钟(alert Bell)”和“史蒂夫峡谷(Steve Canyon)”任务。在亚太地区,B-58从美国向西飞往瓦胡岛,关岛和冲绳岛的基地参加被称为“玻璃砖”的类似演习!有一些执行“警钟”任务的“盗贼”飞到了英国,但这些任务总是短暂而通常也是孤零零的事件。1969年5月,一架B-58轰炸机参加了在米尔登霍尔(Mildenhall)的静态展览,并成为明星。这是“盗贼”在英国的最后一次亮相也是第一次出现在英国武装部队的开放日期间。

B-58和TCP吊舱在一起

六个月后的1969年11月,随着第一架序列号为59-2446的“盗贼”被正式转移到位于亚利桑那州戴维斯-蒙特罕(Davis Monthan)空军基地的大型储备设施,B-58的退役进程正式启动了。在其服务生涯中,总共有105架“盗贼”在美国战略空军服役。尽管其中有八架实际上是无法执行作战任务的TB-58A教练机,但该数字仍然超过了整个B-58生产数量的90%。在首架飞机(59-2446)被转到亚利桑那州封存之后,有另外不少于83架飞机步其后尘。整个退役行动异常迅速。到1970年1月16日,所有“盗贼”都完成退役。

第一架退役的B-58轰炸机(序列号59-2446)

剩下的B-58飞机中,有七架飞机在开发过程中由于各种原因损毁。这些损失中有六起是飞行事故,总共夺去了11条生命,两名地面工程师在一次涉及燃料泄漏和起火的地面事故中丧生。另外,在美国战略空军的服役期间,共有18架飞机损失。第43轰炸机联队损失了其中的七架,八名机组人员丧生。而第305轰炸机的安全记录显然更差,贡献了其余11架损失的飞机和约17名损失的人员。

B-58作为第一架超音速轰炸机仅服役了短短13年就全部退役了

尽管能力出色,但世界上第一种超音速轰炸机B-58“盗贼”未能取得与B-52轰炸机相同的成功。这是一架雄心勃勃的轰炸机,但它的飞行作战服役期限只有短短的13年之久,并且从研发到正式生产服役的全过程,一直能听到反对者的强烈反对之声。无论如何,它肯定仍然是有史以来最令人印象深刻的飞机之一。

现存的“盗贼”

今天,你只能在美国境内看到剩余的B-58“盗贼”轰炸机。即使如此,要找到一架B-58也不是一件容易的事,因为目前仅有八架飞机幸存,其中只有六架对公众开放展出。

  • 55-663(TB-58A)位于印第安纳州的格里索姆(原邦克山)空军基地
  • 55-665位于加利福尼亚州的爱德华兹空军基地,在测试靶场中被遗弃
  • 55-666位于加利福尼亚州的城堡(Castle)航空博物馆,正在修复
  • 55-668(TB-58A)位于阿肯色州的小石城空军基地
  • 59-2437(绰号“里格利的宝贝”)位于德克萨斯州的拉克兰(Lackland)空军基地
  • 59-2458(绰号“牛镇盗贼”)位于俄亥俄州的莱特-帕特森(Wright-Patterson)空军基地
  • 61-2059(绰号“抹油的闪电”)位于内布拉斯加州阿什兰(Ashland)的战略空军博物馆
  • 61-2080(最后的生产型飞机)位于亚利桑那州图斯坎(Tuscan)的皮马(Pima)航空博物馆
 
 
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