战火中催生的飞翼飞机(转）

　　B-2隐形轰炸机可以说是当代武器中最具有神秘感、外形最怪异的飞行器。然而鲜为人知的是,早在上世纪40年代,美国航空界就曾经研制出了一款外型酷似B-2隐形轰炸机的YB-49大型喷气式飞翼机。它究竟是何方神圣？笔者将最新解密的有关资料汇总起来,为大家揭开蒙在其身上的那层神秘面纱>
            战火中催生的飞翼机项目

 YB-49喷气式飞翼机又称为YB-35B喷气式飞翼机,因此说到YB-49我们不能不从它的源头YB-35式飞翼机说起。在二战初期,美国急切地需要为美国陆军航空队装配一种超级轰炸机,其性能应该满足能够携带10000磅(4536公斤)炸弹从美国本土起飞轰炸德国腹地的重要战略目标。<br> <br>　　1941年4月11日,美国陆军航空队正式向美国航空工业界发布了高空大型轰炸机的招标书,要求未来的轰炸机至少能携带1吨炸弹时,在25000英尺高度达到航程8000英里(12974公里);巡航速度250英里/小时(402千米/小时),最大达到升限122130米。此外,还规定了飞行时的最大载弹量不得小于10000磅(4536公斤)。1941年9月,诺斯罗普公司取得了研制XB-35飞翼式重型轰炸机的项目。诺斯罗普公司之所以将XB-35设计为飞翼机,是因为该公司在这之前已经成功地将12种无尾布局飞机送上了天。诺斯罗普的工程师们已经掌握了大量关于飞翼设计的经验并做过数以百计的风洞实验。他们认定飞翼设计在担当轰炸机这个角色方面至少有着五大优势:

1、飞翼设计的低升阻比意味着实际使用中的XB-35在同等载荷下能飞的更远、更快、更经济;

2、飞翼简单的构造降低了技术风险,建造成本也更低;

3、重量分配更优。横向的间隔设计使载弹重量和飞机自身重量更均衡地分配在翼面上。如果需要的话还可以胜任货运任务。它消除了对过多的结构重量的需要,例如在传统气动外形的飞机上,由于主要的重量一座舱、发动机、弹舱,货舱都集中在机身上,需要使用很多沉重的结构件将这些重量分散到机翼上去;

4、装卸货物更加方便,因为飞翼飞机的货物/炸弹都被放置在横跨整个机翼的隔舱里,因此装卸更加方便;

5、无论在进攻还是在防御战中其目标都比传统外形轰炸机更小。对比飞翼飞机和传统飞机的性能数据可以阐明这个问题--在同样的动力和载荷下,XB-35的速度比常规轰炸机快20%。　这个具有极强超前意识的飞翼机设计方案很快得到了美国军方的认同。1941年10月30日,他们与诺斯罗普公司签订了正式合同。

             螺旋桨式YB-35飞翼机项目的不幸中止

　　

   XB-35的主要设计工作于1942年初在诺斯罗普公司正式铺开。同年7月5日,在美军的莱特空军基地,诺斯罗普公司制作的XB-35飞翼机机身的中央部分和左翼部分的全尺寸木制模型通过了美国军方鉴定。12月17日,陆军航空队正式下文将XB-35改名为YB-35(这说明该机已经从一个技术验证方案成为一个美军的备选型号--笔者注),并决定首批订购了13架YB-35原型机,以供进行进一步的飞行测试。　　为了YB-35项目。诺斯罗普公司首先建造了4架翼展60英尺的(18.3米,相当于YB-35的1/3)N-9M飞翼验证机以检验设计方案和可行性,并训练飞行员。这4架验证机为金属和木材混合构造--中央部分由钢管焊接而成;面板材料为金属和木板。4架N-9M被命名为N-9M1、N-9M2、N-9MA和N-9MB。它们最初安装了2台290马力梅纳斯科C65-4 6缸空冷发动机,每台发动机驱动一具两叶螺旋桨。发动机需要的冷却空气来自机翼前缘下方的进气口。N-9MB后来改装了2台400马力富兰克林空冷发动机。N-9M的乘员均为2人,两人座位都在一个整体式玻璃座舱罩下。起落架为可收起的前三点式起落架,由于2台发动机装在伸出机身的梁上,为了保持机身静止时的平衡,机身后部还装了一个小的尾轮。1943年9月21日,N-9M(N-9MB)进行了成功的首飞。美国陆军航空队很快就与诺斯罗普公司签订首批购买13架YB-35飞机的意定书。并于不久后又一次追加草签了一份定购200架YB-35轰炸机的生产合同。　　

      然而事与愿违,直到1944年初,YB-35的研制进度还是远远落后于预定计划。从较小的N-9M飞翼机的测试结果来看,YB-35的航程很可能在1600英里(2575公里)上下,这比陆军航空队招标时的最低要求低的多。此外,评估其最大速度为240英里,小时(386公里/小时)。也比要求要低一些。这些都使得美国陆军航空队高层开始置疑飞翼轰炸机项目是否真的现实可行。而在当时。二战的形势已经日渐明朗,美国的空中优势即使没有飞翼轰炸机的加入也一样坚不可摧。鉴于YB-35飞翼轰炸机已经不太可能赶得上参战,因此,美国陆军航空队在1944年5月24日取消了YB-35轰炸机的生产合同。作为技术储备项目,1944年12月陆军航空队批准诺斯罗普公司继续开发YB-35作为实验性飞机。自此,XB-35飞翼轰炸机项目在原型机尚未问世的情况下就被打人了实验飞机的另册,这在美国的航空工业史上是非常罕见的。

        喷气式YB-49飞翼机横空出世

　　尽管项目受到了挫折,但诺斯罗普公司最终还是制造出了YB-35的一号原型机。该机最终使用了美国铝业公司的新型航空铝材,机高超过20英尺(6096米),后掠式的翼展达172英尺(52.43米),翼面积达到4000平方英尺(371.6平方米),整个机身长度略超过53英尺(16.15米)。飞机上装4台单台功率为3000马力的普·惠公司“大黄蜂”发动机。YB-35的乘员通常情况设定为9人--1名飞行员、副驾驶、投弹手、导航员、机械师、无线电操作员和3名炮手,他们的位置都在机翼中央部分。1946年6月25日,YB-35飞翼轰炸机的一号原型机从诺斯罗普公司位于霍索恩的机场升空,在穆洛克于湖上进行了45分钟的首飞。后来,诺斯罗普公司又生产出了另外11架YB-35的原型机,并成功进行了多次试飞。在这些试飞中,YB-35留下了最大速度395英里/小时(635.6公里/小时),巡航速度183英里/小时(294.5公里/小时)的纪录。　　

        然而,随着喷气时代的到来,像YB-35原型机这样的活塞式飞机已经很明显过时了。战后新成立的美国空军受到刚缴获的德国Ho 229喷气式飞翼战斗/轰炸机的启发,希望诺斯罗普公司能在YB-35项目上进行进一步改进,将其改造成喷气式飞翼轰炸机。1945年6月1日,诺斯罗普公司在2架YB-35原 型机上安装了8台单台推力4000磅(1814公斤)的“阿里逊”J-35-A-5喷气发动机。这就是YB-49喷气飞翼轰炸机的原型。这种改进型最初被命名为YB-35B飞翼轰炸机,但在首飞前被美国空军正式更名为YB-49。至此,YB-35飞翼轰炸机项目完全停顿下来,诺斯罗普公司将全部精力都投入到了YB-49喷气飞翼轰炸机项目中。　　

       由于换装了喷气发动机,诺斯罗普公司将YB-49的机翼前缘做了改动,原来的冷却空气进口被喷气发动机进气口取代。为改善稳定性,在机翼后缘两组发动机两侧各安装了一块垂直稳定面,共4片尾鳍。此外,4片翼刀沿着机翼上表面从尾鳍一直延伸到机翼前缘。它们将起到原来YB-35飞机上共轴反向螺旋桨纠正偏航的作用。将YB-35改装成YB-49的工作最初计划在1946年6月完成,由于机翼上安装的稳定面遇到了技术难题,这个时间表被向后推了1年多。YB-49下线的时候空重只有39962公斤,而正常起飞重量为92988公斤,最大起飞重量可达96617公斤。在通常情况下,机组人数为7人,全部位于厚达2.13米的飞翼机中央部分。而飞行员被放置在位于机翼前缘视界最良好的地方。如果是长途飞行,机组成员还可以增加6人,不过在他们不工作时不呆在驾驶舱内,而是都呆在飞机尾部的整流罩中。　　

       1947年10月1日,YB-49的一号原型机首飞。这架序列号为42-102367的飞机在诺斯罗普首席试飞员马克斯·斯坦利的驾驶下成功地从加州霍索恩起飞,到达穆洛克空军基地。随后二号原型机也加入进来,它在1948年1月13日首飞。2架原型机此后在穆洛克空军基地进行了长达20个月的飞行测试。试飞过程中速度纪录为520英里/小时(836.8公里/小时),最大升限达到42000英尺(12801.6米)。燃料携带量为17545加仑(66413公升),航程达4450英里(7161.385公里)。最大载弹量达到36760磅(约16.674吨,但在这个载重量下只能飞行1850.7公里)。通常情况下,YB-49可以携带10000磅(4536公斤)炸弹和6700加仑(25361公升)燃油飞行4000英里(6437.2公里),这仅是活塞发动机的YB-35项目航程指标的一半不到。这是由于喷气发动机的耗油量要比活塞式发动机高的多,但同时它也使YB-49的速度比YB-35快了100英里/小时(160公里/小时)。1948年4月26日,YB-49一号原型机创造了一个里程碑式的纪录,它在空中飞行了9小时,其中6小时的飞行高度在12192米以上,创造了当时美国的官方飞行纪录

一代名机黯然收场

　　到了1948年初,经过两年多的测试,技术人员发现尽管增加了舵面和翼缝设计,YB-49仍然遇到了难以完全克服的稳定性问题,它还需要进行更多的测试。同时,技术人员还为YB-49设计了新型自动驾驶仪,并成功整合到飞机上。遗憾的是,就在新型自动驾驶仪正式使用前的1948年6月5日,刚刚被移交给美国空军的YB-49二号原型机在试飞中坠毁。调查人员怀疑是试飞员在从12200米高空俯冲过程中试图超越YB-49速度的“红线”,即飞机在设计时禁止超过的速度极限。过高的速度导致飞机的外翼面板脱落之后在空中解体。YB-49简洁的机翼设计使飞机可以达到很高的速度,在俯冲过程中速度很容易超越“红线”。　　

       随后进行的YB-49的第二期试飞中发现了更多的设计和制造缺陷。例如:YB-49飞机上安装的J-35涡喷发动机耗油率太高的问题没有解决;试飞员抱怨飞机很不稳定,难以控制,试飞小组断言,YB-49绝对不是一种合适的轰炸平台--它无法保持一条稳定的航线或者是稳定的空速和高度;飞机在飞行过程中还有难以纠正的偏航趋势,这使得投弹手根本不可能完成任务等等。　　

       而在与B-29轰炸机的对比轰炸测试中,YB-49的圆周概率误差和距离误差都要大于前者。到了1948年底,由于YB-49航程短的局限使它逐渐被空军看做是一种中型轰炸机而不是原计划的重型轰炸机。它不得不在这个领域与XB-46、XB-47和XB-48项目竞争,并一直陷于速度更快的B-47同温层喷气和航程更远的B-36洲际轰炸机的预算夹缝中生存。1949年1月4日,YB-49一号原型机在安德鲁斯空军基地参加空中飞行表演后的返航途中,左侧的3台和右侧的1台J-35发动机同时起火,不得不紧急迫降。随后检查发现导致发动机起火的原因是加注燃料时没有更新润滑油。但是这又给YB-49飞翼机项目带来了很大的负面影响。　

      至此,YB-49项目的前景实际上已经是十分渺茫了。尽管如此,工程人员仍然带着最后一点希望继续进行测试,希望能解决一系列的技术问题。但是,事与愿违,YB-49的事故记录还没有结束。1949年4月26日,曾发生过火灾的YB-49一号原型机的1具发动机舱再次发生火灾。1949年4月,空军原定的30架YRB-49A战略侦察机合同被取消。1949年11月,将现有的YB-35机身改进为YB-49的项目也被取消。1950年3月15日,美国军方正式取消整个YB-49喷气飞翼轰炸机项目。恰好就在那一天,YB-49一号原型机在爱德华兹空军基地的地面滑行测试中出现事故,飞行员受伤,飞机完全烧毁。造成事故的原因是总传动箱的故障导致鼻轮过度摆动使飞机失去平衡,摔向地面。YB-49一号原型机的几块残骸成为这种前卫航空设计的一点可怜的纪念品。1953年10月,美国空军又下令将已经改装的几架YRB-49A拆除武器,废弃不用。从此,YB-49项目仅存的几架飞机的巨大机身被弃置在洛杉矶附近的一个葡萄园里,任由风吹雨淋。