美軍新一代戰略轟炸機

劉國光

戰略轟炸機是一個國家綜合國力的體現，是大國“三位一體”核打擊力量的重要組成部分。為確?？罩袃瀯?，進一步強化空中打擊力量，美國在身陷嚴重經濟危機的情況下，其研制下一代遠程轟炸機的腳步從未停止。美國空軍2016年2月26日發布了新一代戰略轟炸機外形圖片，并命名為B-21。因此，B-21戰略轟炸機是美國空軍未來的絕對優先項目，也是美軍實踐“全球公域介入與機動聯合” 概念（JAM-GC）的關鍵作戰裝備。B-21戰略轟炸機的發展會不會重蹈B-2戰略轟炸機之路？如何進行克服？未來如何進行作戰運用呢？下面，我們對以上問題進行深入探討。

美國軍事戰略調整

當前，美國軍事智囊提出全球公域介入與機動聯合概念，采取“第三次抵消”方法，確保美軍向全球敏感地區投送軍事力量能力，維持軍事優勢，奪取和保持空中、海上、空間和網絡空間領域的主動權。從美國本土出發，北線阿拉斯加到日本橫田基地的距離在5600千米以上，中線圣迭戈一瓦胡島一日本沖繩超過11000千米。無論從美國本土還是從波斯灣，調動援兵和后勤物資需要數周時間，要跨越太平洋或印度洋，干預亞太事務的主要障礙是距離。美軍所謂的全球公域介入與機動聯合概念就是企圖利用技術優勢，彌補地理距離的劣勢，突出把遠程打擊系統看成全球公域介入和機動聯合的中心手段。

美國歷來重視戰略轟炸機的研制和使用，經過改進的B-52H、B-1B、 B-2戰略轟炸機作戰表現并不盡如人意，美國空軍正在制訂淘汰計劃，加緊發展替換用的新型轟炸機。美國研發新型戰略轟炸機，需要考慮的主要因素有四：“亞太再平衡”戰略對轟炸機部隊提出的要求；美國防部《國防戰略指南》賦予美軍的關鍵使命任務，轟炸機所應發揮的作用；潛在對手帶來的“反介入/區域拒止”（A2/AD）挑戰，以及戰略轟炸機在“反介入/區域拒止”環境中的運用；轟炸機在核威懾行動中的作用。

B-2戰略轟炸機的“短板”與B-21戰略轟炸機技的“優長”

電子系統

2012年，美軍花了接近12億美元升級了B-2戰略轟炸機的雷達火控和座艙顯示設備、通信系統，但并沒有對B-2戰略轟炸機的雷達等重要航電設備進行全面升級換代。例如，B-2戰略轟炸機原有雷達的頻率與許多商用通信設備的頻率相近，敵方可利用這個弱點攻擊。另外，B-2戰略轟炸機的信息獲取能力和電子防御能力較差，機載雷達在云中很難辨別山區的輪廓，需要提高主動反偵察能力和在飛行中實時搜集敵方情報的能力。另外，還需要提高實時的目標定位能力，以便提高對地面移動目標的精確打擊能力。

B-21戰略轟炸機極為重視電子戰能力，將安裝與相控陣雷達相配套的電子戰系統，通過電子欺騙和擾亂對方來提升自身的安全。B-21戰略轟炸機的核心航電系統是基于F-35戰斗機的“寶石柱”綜合處理系統，并采用以光纖為傳輸介質的數據總線，可實現操控智能化、功能集成化和設備信息化。在沒有伴隨支援的情況下，既能夠通過數據鏈與太空衛星建立穩定的信息傳輸獲取支援，也能夠利用機上設備實施偵察探側與電子對抗，獨立執行遠距離、大縱深和高強度的戰略打擊任務。B-21戰略轟炸機駕駛艙的顯示與控制系統是采用視窗系統（Windows）的個人計算機。B-21戰略轟炸機采用了一種類似于鼠標的跟蹤球指示控制裝置（CCD）替代了以往的操縱桿或側桿控制器，其上有指尖可觸擊的按鍵。飛行員可以借助CCD和屏幕上的下拉/彈出菜單，方便地顯示所選的信息，如飛機周圍的態勢感知信息和飛機系統的信息等。正、副駕駛員各自配備一個CCD，借助 CCD旁邊的鍵盤，可以隨時將飛機操縱模式切換到人工模式。從布局上看，B-21戰略轟炸機駕駛艙像是B-1B駕駛艙和B-2戰略轟炸機駕駛艙的組合型，位于正、副駕駛員前面的兩臺15厘米x 20厘米的液晶主飛行顯示器顯示飛行控制和導航/通信信息，中央控制臺上方有兩臺共用液晶顯示器，一個顯示發動機參數、系統狀態和防撞提示，另一個顯示飛行計劃、垂直導航和遠距導航信息。

動力系統

B-2戰略轟炸機使用的F118-GE-100發動機只能代表美國20世紀80年代的技術水平，其推力大小和燃油效率滿足不了遠程轟炸機的機動需求。實際上，B-2戰略轟炸機選擇F118發動機的主要原因，是為了不破壞飛翼布局的整體外形，只能選擇體積緊湊、發動機直徑和長度都很小的型號。

在動力方面，B-21可能采用普惠公司的PW9000渦扇發動機。該發動機是在F135的基礎上采用最新的商用技術研制。與B-2戰略轟炸機的F118發動機相比，PW9000渦扇發動機具備更高的涵道比、更加強大的推力、更好的經濟性，為達成飛機機動能力打下了堅實基礎。另有人推測，B-21戰略轟炸機的推進系統也可能采用變循環發動機。與固定循環、低涵道比技術相比，變循環發動機在巡航時的效率可提高20%，重量減輕30%。此外，變循環發動機還采用主動進氣道控制，采取注入高壓空氣的方式來穩定進氣道激波，可使發動機在接近于理想效率的狀態下運轉，不用在進氣道性能上留有余量以求穩定。

隱身設計

B-2戰略轟炸機的隱身設計在當年是難以兼顧維護性等其他方面要求的，這種缺陷在早期非常突出。特別是達到5層以上的復合隱身涂層，并不耐氣流沖蝕和雨點的撞擊，每次飛行任務完成后，高速氣流都會對機體表層造成磨損。尤其是在最初批次的B-2戰略轟炸機上，用于掩蓋蒙皮接縫和艙蓋的密封條可靠性相當低，在潮濕條件下特別容易出問題，如產生黏性、裂紋、剝落。B-2戰略轟炸機的維護需要進入機身，技師們不得不破壞飛機的隱身外層。單為在飛機表面替換一個面板就需要花30小時進行費勁的修補和復位。一些重點部位往往又必須采用多層密封，而只要一層出現問題，全部密封材料都須重新密封，以至于有些地方的密封條一旦失效需要數天的時間進行修復。直到后續批次更換涂層材料以后，才將維護時間壓縮到幾十小時以內。在試驗中發現，B-2戰略轟炸機對俄羅斯雷達的某個波段達不到隱身要求。經改造后，由于機體表面的雷達吸波涂層在潮濕空氣環境下易被侵蝕而失去隱身效果，仍很容易被高空預警機發現。

B-21戰略轟炸機外形和結構設計新穎，像一塊巨型沖浪板或一枚沿縱向切開的子彈頭，采用飛翼布局加機背進氣道，機頭、機身和機翼渾然一體。其最大好處是盡可能減少空氣阻力，同時獲得較為可觀的升力，便于飛行員輕松操控飛機。該機的發動機、油箱及武器掛架均安裝在機體內，既可避免被地面雷達捕捉到，又可減少自身的紅外信息特征，有很好的隱身效果。根據設計要求，B-21戰略轟炸機采用的接近于零的雷達反射面積、能使紅外制導導彈失效的閃爍蒙皮以及足以瞞過人眼的主動式偽裝，可使其在雷達、紅外以及可見光等各種波長范圍內具有隱身能力。針對B-2戰略轟炸機隱身維護方面出現的問題，B-21戰略轟炸機采取了以下措施進行改進：盡量減少飛機表面零部件數目，盡可能采用大尺寸整體結構，在簡化維護工作同時，還可以避免過多接頭縫隙和臺階減小對雷達波的反射；飛機所使用的隱身材料具有耐久性和易維護性，機體表面平滑干凈，不設置艙門和口蓋，所需保障設備減至最少；大部分子系統的拆裝可以通過機體下表面的艙門和口蓋來進行，廣泛采用快速可達式口蓋，口蓋采用密封材料黏結密封。

研制和維護成本

B-2戰略轟炸機研發周期長，研發投入大，單機出廠價高達10.2億美元，采購單價更是高達26億美元，致使最終僅生產了21架，而不是計劃中的132架。B-2戰略轟炸機高昂的造價、復雜的維護和保養要求，一架單機相當于一些小國一年的軍費開支總額，使得美國之外的任何國家對其望而卻步。即使在美國，B-2戰略轟炸機的生產線也已經關閉，為B-2戰略轟炸機提供配件供應商中的90%已將生產線換作他用。B-2戰略轟炸機的維護既需要大批的高素質專業技術人員，也需要大量的高技術硬件設備（如保持恒溫、恒濕的機庫等），每飛行小時的維護時間為132小時。由于缺乏充足的配件和完善的維護設備，B-2戰略轟炸機飛行結束后的技術維護和再次升空的技術準備只能在常駐航空基地進行，因此很少在海外基地部署。由于維護保養難，B-2戰略轟炸機一直維持較低的戰備執勤率，平時只有約三分之一處于戰備狀態。2008年2月23日，一架B-2戰略轟炸機在關島美軍基地墜毀。調查報告顯示，該機24個外部傳感器中有3個受潮，導致飛行控制計算機錯誤計算了起飛所需飛行速度和迎角。飛行員無法正確控制飛機起飛只得應急彈射逃生，最終造成飛機墜毀。

按照合同規定，諾格公司將制造5架B-21戰略轟炸機用于試飛，然后小批量試產19～21架，隨后進入穩定量產，總的產量控制在100架左右。目前預計B-21戰略轟炸機項目總成本超過800億美元，2016—2025年間的開支為417億美元。美國國防部計劃以不超過5億美元的單機價格采購下一代轟炸機?？哲妼⒈M最大努力防止對新轟炸機提出過高的指標和要求，以免重蹈B-2戰略轟炸機項目的覆轍。美國華盛頓戰略與預算評估中心高級研究員馬克·甘晶格對新型轟炸機航程、載荷和成本的最佳平衡點進行了評估。用航程和載荷推算出飛機尺寸和發動機數量，繼而推算單機成本，將一個載彈量18144千克（40000磅）的轟炸機方案同一個載彈量9072千克（20000磅）的轟炸機方案進行了對比。大載彈量方案裝4臺發動機，將花費440億美元用于研制和采購裝備數量為50架；小載彈量方案裝2臺發動機將花費460億美元用于研制和采購，但裝備數量可達到100架。由此他指出，較小轟炸機/較大機隊規模是較理想的方案。這種方案對作戰損失的容限更大，而且大大增加了空軍在戰爭剛開始幾小時內出動轟炸機和打擊目標的數量。這一結果正是空軍想要的，空軍參謀長施瓦茨和空軍部長詹姆斯均建議保持100架新型轟炸機的機隊規模。

探測系統

B-21戰略轟炸機計劃使用AN/APQ-181相控陣雷達，具有頻譜窄、信號不易被截收的優點。內裝有2片雷達天線陣列，特點是不需要外加旋轉或搖擺式天線，只通過信號陣位的改變和組合，就可對不同角度和不同方位進行掃描。工作頻率在12GHz～18GHz，旁波瓣極小，抗電子干擾的能力很強。工作模式有21種，其中最為突出的是合成孔徑雷達工作模式和反合成孔徑雷達工作模式。前者主要用于掃描陸地地貌，可清晰地獲取161千米距離內地表的雷達掃描圖像，供飛機對地面目標轟炸時使用；后者則主要用于識別和捕捉海上目標，最遠有效距離可達128千米。AN/APQ-181型雷達能承受核沖擊波帶來的電磁尖峰干擾及載機著陸時的振動；具有空地測距和地面測繪能力，在超低空飛行時能夠向駕駛員提供地形測繪，自動進行地形跟隨、地形回避及威脅回避；能自動地呈現給飛行員帶有指示距離和速度符號的威脅目標。B-2機戰略轟炸機的機械式掃描雷達則不具備以上能力。

武器系統

B-21戰略轟炸機將配有一個旋轉發射臺和一個新型彈架。旋轉發射臺是一個類似于彈藥庫的旋轉裝置，內裝有許多“輪盤”用來轉動發射彈藥。旋轉發射臺和飛機之間有一個電子接口，用于飛行員控制發射。新型彈架可掛載火箭推力鉆地彈。此外，B-21還將裝備防衛型大功率激光器，以及控制可規避雷達的飛行控制系統和數據鏈。以此推斷，B-21戰略轟炸機將可利用激光武器來攔截來襲的導彈和敵機，利用火箭推力鉆地彈來打擊地下目標。軍事評論家普遍認為，為了節約開支，B-21戰略轟炸機與B-2戰略轟炸機相比，體積較小，攜帶的武器也更少，可能無法掛載巨型鉆地彈。美國空軍實驗室正在研發一種火箭推力鉆地彈，體積遠小于巨型鉆地彈，但對地下目標來說仍然有同樣的殺傷力。有的分析認為，B-21戰略轟炸機有效載荷應該在6.5～14.0噸之間，可以攜帶多達80枚聯合直接攻擊彈藥（JDAM）。B-21戰略轟炸機投彈方式獨具特色，由于其彈艙位于兩臺發動機之間的機體后中部，所以該機只能從尾部投擲炸彈，將炸彈或導彈沿著機尾軌道彈射出去，而常見的轟炸機則是直接進行水平投彈或向前方發射導彈。

未來作戰運用

執行對地打擊任

B-21戰略轟炸機根據不同的作戰任務需要配置以下不同彈藥。AGM-154聯合防區外武器，射程75千米，是慣性加全球定位制導的集束炸彈，用于實施防區外攻擊；JDAM，射程10千米，慣性加全球定位制導，是一種高精度、全天候、全自動的對地攻擊常規彈藥，命中精度為13米，而且威力大。另外，B-21戰略轟炸機可掛載研制中的衛星制導火箭推力鉆地彈，射程10千米，命中精度6米，專門用于攻擊敵軍地下堅固目標。根據美國總統的授權，B-21轟炸機執行戰略核打擊任務時，可攜帶 B61型核炸彈（爆炸當量10萬～50萬噸）或B-83型核炸彈（爆炸當量100萬～200萬噸）。還將分別掛載AGM-158聯合攻擊導彈和“快鷹”空射巡航導彈，射程達1300千米，是美空軍射程最遠的巡航導彈。

根據諾格公司的報告，以臺灣海峽沖突為作戰背景，美軍一次出擊投放1256枚JDAM炸彈計算，需要516架作戰飛機，包括從航母起飛200架F-35，從關島和澳大利亞各起飛150架F-35，另外還有16架B-2戰略轟炸機，保障兵力為289架空中加油機。這意味著F-35從關島起飛，一架空中加油機只能保障4枚精確制導炸彈的投放，從澳大利亞起飛這個數字則降低到2枚。如果采用B-21戰略轟炸機，以該機可以投擲14枚精確制導炸彈計算（B-2戰略轟炸機是16枚），動用的兵力為48架，一次出擊投放同樣數量的精確制導炸彈，只需要260架飛機（100架從航母起飛的F-35，64架從關島起飛，16架B-2戰略轟炸機和48架-21戰略轟炸機從澳大利亞起飛），支援的空中加油機則下降到113架。這樣就意味著可以有340架左右的F-35飛機參加到制空爭奪當中，更重要的是可以減少100多架空中加油機的部署，其對美軍作戰效能的提升非常可觀。

執行多樣化任務

B-21戰略轟炸機巨大的天線和強大的電磁功率非常適合用于電子戰。巨大的天線不僅適合用于偵聽、定向，還可以用于電磁壓制，效果比只有較小天線的專用系統還要好。這樣的電子戰能力可以全面壓制敵方的機載和防空雷達，以及雷達制導的空空導彈和防空導彈，有效地將自衛電子戰和進攻性電子戰融合于一身。更進一步，還可以搭載微波武器，直接摧毀敵方的雷達和電子系統。更加科幻的能力則是用強大的定向電磁能量強力向敵方網絡的薄弱節點注入信息，擾亂甚至癱瘓敵方的C4ISR或者電網、鐵路、水廠、煉油廠、城市交通控制等民用關鍵設施。B-21戰略轟炸機利用“寶石柱”綜合處理系統強大的處理能力，不但可以完成傳統轟炸機的核打擊和常規精確打擊任務，遠期目標要求能夠完成傳統ISR飛機，如E-3預警機、E-8地面目標監視飛機和P-8海上巡邏機等擔負的功能。

實施非對稱威懾

隨著美國戰略力量的延伸，不僅突防打擊平臺將發揮日益重要的作用，而且可以執行核任務的飛機攜帶常規武器后，也非常適合威懾具有有限核武器的潛在對手。在這種情況下，一種新的轟炸機和更低當量但是更加準確的武器相結合，可以構成對敵方最有效、最可靠的威懾力量。B-21戰略轟炸機可以用于在和平時期、危機期間或者沖突之中發出適時的威懾信號。轟炸機可以進入戒備狀態，從它們在美國大陸的基地部署到海外地區，或者用來執行高調的非作戰任務。例如，在2013年初，華盛頓政府派出兩架B-2戰略轟炸機到朝鮮半島執行訓練任務，以回應朝鮮對韓國和美國的核威脅，這是旨在展示美國保衛條約盟友的決心的一項措施；又如前期，B-52轟炸機來南海炫耀武力。另外，進攻性的轟炸機也具有重要的附加功能，可以迫使對手向價格昂貴但相對不具威脅性的防空系統投資，以保護自己的領土，尤其是進攻方擁有突防性武器和防區外武器時。