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B-2“幽靈”轟炸機為什么是世界上隱身性能最好的飛機?

諾斯羅普的設計是一個純粹的飛翼,沒有垂尾或方向舵,從正上方看 B-2 就像一個大尺寸的飛去來器。B-2 的平面圖輪廓由 12 根互相平行的直線組成,機翼前緣與機翼后緣和另一側的翼尖平行。

機身尾部后緣為 W 形鋸齒狀,邊緣也與兩側機翼前緣平行。B-2 的機翼前緣后掠角 33 度,為高亞音速進行了優化,由于飛翼的機翼前緣在機身之前,為了使氣動中心靠近重心,也需要將機翼后掠。B-2 在高亞音速飛行時,厚厚的超臨界翼型將機翼上表面的氣流速度加速至超音速。

 

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B-2A 的大部分表面都被一層特殊的彈性材料覆蓋,使表面保持均勻的電導率以減少來自接頭或接縫處的雷達波反射。而在設計中不能依靠外形進行隱身的部位(如進氣口)就要涂上雷達吸波材料(RAM)了,其組成成分至今仍是高度機密。

 

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除了尾噴口后的區域外,B-2 整個飛翼后緣布置有 9 塊大型的操縱翼面。最后方的“海貍尾”是一整塊可動控制面,用于在低空飛行時抵消因垂直陣風引起的顛簸。

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B-2 尾部的“海貍尾”可用于俯仰操縱,注意進氣道上方打開的輔助進氣門

B-2 沒有垂尾,與傳統飛機不同。該機呈偏航中性,也就是說當 B-2 向左或向右轉彎時,不會產生回中的氣動力。B-2 由機翼外段后緣的諾斯羅普專利減速板-方向舵負責偏航控制,減速板-方向舵可向上下兩側開裂,同時開裂作為減速板,不對稱開裂時作為方向舵使用。正常飛行中,兩側的減速板-方向舵都處于 5 度的張開位置,當需要進行控制時就立即可以起作用,這也是為什么我們看到的 B-2 飛行照片中減速板-方向舵都是張開的原因。但是張開的減速板-方向舵會影響飛機的隱身效果(特別是后向),所以 B-2 在抵達戰區時,減速板-方向舵會完全閉合。

B-2 是先天靜不穩定設計,依靠四余度線傳系統實現穩定飛行。GE 研制了該機的飛行控制計算機單元。

B-2A 中央機身兩側的發動機艙內安裝了 4 臺 GE F118-GE-110 非加力渦扇發動機,每臺額定靜推力 8,618 千克。低旁通比的發動機只需較小的進氣和排氣系統,所以被 B-2 選中。

 

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發動機進氣口遠離機翼前緣,以避免被來自下方的雷達波照射到。由于肥厚的飛翼結構,B-2 可以把發動機深深地埋在飛翼內,飛翼的上表面的扁平的進氣口和彎曲的進氣道可以保證機載雷達無法從上方直接照射到發動機的正面,從下方就更不可能了。這樣 B-2 可以采用較簡單的進氣口,只需要在唇部作尖齒修形就沒有問題了。

 

B-2 進氣口邊界層分離板分離出附面層氣流再被混合進尾噴口以降低排氣溫度,減少紅外輻射。通過分離板的氣流還被擴壓并導向被集中稱之為二次氣流系統的各種內部氣流管路。這包括機體上安裝的附件傳動裝置及發動機艙的通風,環境控制系統換熱器的沖壓冷卻氣流和旁路回路的氣流。在低速及地面工作時,通過位于進氣道外罩頂部和每臺發動機進口正前方的四個菱形發動機輔助進氣門來增大供給發動機的空氣流量。

發動機尾噴口系統在設計上也是一項重大挑戰。B-2A 的尾噴口需要將紅外信號特征降到最低,使敵紅外探測系統難以發現飛機。一些戰斗機的遠程紅外搜索與跟蹤系統和紅外制導導彈的引導頭可探測到發動機排放的熱氣和水蒸汽的熱輻射,B-2 在降低紅外特征上才需了相當多的措施

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