[图文]美国B-58轰炸机详细解析!(3)

王朝军事·作者佚名  2010-03-16  
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1956年11月11日,B-58第一架原型机在完成首飞后返回康维尔福沃斯工厂的跑道,康维尔的工程师准备检测。

1954年8月最终定型的B-58布局。

⊙ 康维尔公司的B-58是美军装备的第一种实用超音速轰炸机,1960年3月进入美国空军服役,虽然在服役过程中未曾投掷过一枚炸弹,但该机确实成为美国空军战略司令部60年代最主要的空中打击力量,该机有着以前任何轰炸机不曾拥有的性能和复杂的航空电子

设备,代表了当时航空工业的最高水准,但B-58的服役生涯却和其研制费用、性能不甚相符,战略空军司令部没能留住这种优秀的轰炸机,造成这种悲惨现象主要归结于该机追求超音速飞行而使用了许多不太成熟的新技术,由此造成该机故障率出奇的高,当然除了本身的技术员原因外,弹道导弹的服役也是该机的过早退役的原因之一。

◇ 起源

B-58的发展可以追溯至二战末期,美国陆军航空兵脱离陆军成为独立的美国空军的那一年1947年5月,时任空军参谋部研发中心主任的柯蒂斯?李梅少将(后来的战略空军司令部司令)写信给空军装备司令部司令内森?F?特卫宁中将,请求装备部开始一种中程喷气式轰炸机的研制,飞机最好能够在50年代进入一线部队中服役。

李梅的建议被空军参谋部采纳,参谋部召开了专门的研讨会议,召集美国几大航空巨头,对研制新机的可行性进行研究,同年10月份,空军召开了设计代号为XB-55的中型轰炸机招标会,但由于资金紧张,所以XB-55于1949年1月27日空军装备司令部取消了该机的发展。而空军部分高层官员的目光则变得十分的长远,他们看上了一般只有战斗机采用的三角翼布局的非常规轰炸机,而且,他们提出了当时近乎显得有点荒唐的要求:超音速轰炸机,空军很快提出了GEBO I方案。GEBO是通用轰炸机研究方案的缩写,在GEBO I中,空军只透露了一个性能参数:最大起飞重量68吨左右。康维尔公司由于研制了一系列的三角翼截击机(如XF-92)而使其在三角翼飞行器上有雄厚的实力,因而格外受空军的器重,开始了超音速轰炸机的研制。

XB-55的取消带来的积极效应是缓解了空军经费短缺的尴尬局面,此时,多位官员联合提议,研制比GEBO I更先进的洲际轰炸机,由此便诞生了代号为GEBO II的洲际轰炸机方案,这个方案提出的技术要求如下:载重5吨炸弹,作战半径2000-4000公里,战斗升限10000米以上,起飞距离不得超过1800米。

1950年1月,康维尔在参与了GEBO II后,提出了一种寄生方案,即以当时最大的轰炸机B-36为母机,在其机腹下挂载一种小型的三角翼轰炸机,子机有两名成员,装备4台涡喷发动机,机身全部采用复合材料制造,子机空重约8000公斤,发射重量45000公斤,最大升限15000米,最大飞行速度1.6马赫,机身不装备任何自卫武器。由于该机飞行速度快,升限高,作战时应该比较难拦截,空军原先对这种设计非常的感兴趣,但GBR-36F和RF-84K的败笔让人不得不对这种寄生方案持怀疑态度,研制子母机的花销将大于研制自行起降的常规轰炸机,而且由于B-36和子机组装在一起后,体积将会异常的庞大,在空中极易受到拦截。

同年4月,GEBO II方案又提升了指标:作战半径5600-7200公里,飞行速度1.5马赫。4个月后,康维尔制成了由5台发动机推动的三角翼轰炸机原型机,5台发动机中有3台可以在飞行途中脱落,该机显著的特点就是在机腹下加装了一个荚舱,荚舱中装有燃油和核弹,并且荚舱上装有一个发动机,飞机的主发动机为两台半埋式大型涡喷发动机。在作战时,B-36会携带其飞行3000公里,然后B-36返回基地,子机完成任务后以0.9马赫的速度返航。

与此同时,波音在XB-55被取消后,开始高性能中型轰炸机的研制,即型号484-405B,其实和康维尔公司的“离奇”型号相比,波音公司的设计显得有点保守,型号484-405B采用了低展弦比上单翼,后掠角47度,移植了B-47上的炸弹舱,采用4台普?惠公司的J57-P-5涡喷发动机,为了保证能够具有超音速飞行能力。

1951年1月26日,空军装备司令部决定同时发展这两种机型,其中康维尔公司负责研制一种远程超音速侦查轰炸机,工程发展代号MX-1626,同日康维尔和军方代表签订了合同,合同军方编码AF33(038)-21250。同年2月,波音的设计方案被授予军方代号MX-1712工程,合同军方编码AF33(038)-21388,原型机暂定于1954年年底实现首飞。

为了加快项目进度,空军表示将会在1952年年中授予两个项目的详细发展合同,然后在1953年2月左右做出选择。不久,康维尔公布了MX-1626的部分设计细节,1951年12月,装备司令部下令对MX-1626计划进行修改,康维尔将原先发展的子机的第三台发动机取消,为了实现超音速飞行能力,剩余的两台发动机改成具有加力能力的新型发动机,而航程则由加装空中加油设备来解决。飞机的正常起飞重量在57吨左右,机组成员增加至3名,即飞行员,导航员兼投弹手以及防卫系统操作手。

1952年2月1日,康维尔的项目代号改为MX-1964,而波音的项目代号则改为MX-1965。6月,康维尔宣布,公司已经改变了新机的发动机布局,即将发动机安装在翼下的吊舱内,发动机的数量由发动机的型号决定。

1952年夏,怀特空军发展中心宣布将提前开始对两个项目进行选择,空军参谋长联席会议主席霍伊特?S?范登堡将军看好康维尔的方案,1952年12月2日,范登堡将军正式宣布,康维尔的MX-1964方案胜出,并且将赋予美军轰炸机编号B-58。空军将在未来购买244架B/RB-58。

1953年2月12日,空军支付了XB-58第一阶段工程发展所需的经费,3月20日,空军表示可以接受康维尔提出的60度后掠角和机翼后缘10度前掠设计方案,采用了四台通用电气的J79发动机,其中两台位于机翼下方,两台则位于机翼上表面。采用了三名机组成员,机上装备了一门30毫米的机炮作为防卫武器。

此时在NACA(国家航空咨询委员会,国家航空航天局的前身)和怀特空军发展中心的风洞中进行的风洞测试又让美国空军和康维尔决定将4台发动机安装在机翼的吊舱下,类似于B-47,风洞测试显示这种布局能够降低飞机重量,而且便于发动机的维修。

1954年8月,B-58最终的构形选定,4台发动机被安装在单独的发动机吊舱内,全部燃油装载在机身内部和荚舱内,取消副油箱,同时尾翼面积增加至14.84米2。首批制造30架用于试验和评估,其中前18架将用于装备普?惠公司的J57发动机,而剩余的12架则采用通用电气公司的J79-GE-1发动机。在战略空军司令部内,许多人对B-58又不满,甚至将B-58挤出正在筹备的第51轰炸机联队,而许多原先对B-58非常热心的支持者也怀疑最后的B-58构形是否能满足空军最早提出的作战要求,不过此时空军已经为B-58支付了2亿美元,无论结局怎么样,不生产B-58是不行了,1955年12月,美国空军和康维尔签订了最后的生产合同,合同号AF33(600)-32841,美军订购了13架B-58和31个荚舱。

◇ 机身结构和弹射座椅

B-58的机身为半硬壳式结构,采用标准舱段,第1到5舱为机组舱室,第6到19舱为燃油舱,在燃油舱中有专门的两个舱(8和9)为导航系统,第19舱以后为减速伞和电子设备舱。

机组成员包括一名飞行员,一名导航员兼投弹手,另外还有一名防御系统操作手,全部坐在串列式座舱内,虽然这三个舱形成了一个相连的加压舱室,但每个座舱都具有单独的氧气系统。飞行员的风挡由6块玻璃组成,飞行员可以在飞行途中观察到发动机和部分机身,另外两名机组成员可没这么幸运了,只有供观察用的小窗。

这里有必要提及B-58采用的特殊的弹射座椅,原先该机采用的是战略空军司令部提供的供战斗机使用的普通弹射座椅,但要知道,在2马赫的飞行速度下,高空的高速气流很轻易就能将飞行员拍成肉饼,而且在12000米的高空,大气的温度是零下55度,飞行员依靠这种普通的弹射座椅根本无法生存。

位于科罗拉多州丹佛市的斯坦利航空公司提供了一种特殊的弹射座椅,即胶囊弹射座椅,这种座椅采用了可以折叠的类似于鸡蛋壳的全新保护方式。胶囊弹射座椅在普通弹射座椅上加装了一层“外壳”,在正常飞行状态,保护壳向上收起,不会妨碍飞行员操作,在飞行员的膝盖下有一根专门的作动杆,在弹射时,这根作动杆会自动收起,迫使飞行员的大腿往上收,使飞行员在胶囊内呈蜷缩状。座椅内除了急救用的一些通信设备外,还有氧气罐,座椅上方有阀门用于座椅在降落到地面时和外界通气。

在弹射时,飞行员拉下弹射手柄后,和飞行员身体相连的带子会立即将飞行员的手臂固定,同时作动杆收起,飞行员立即膝盖上举,大腿收回座椅内,然后飞行员胸部的带子会固定住飞行员,接着原先呈折叠状态的“鸡蛋壳”放下,并和座椅底座密闭,座椅底部的氧气筒开始供氧并提供压力,这些动作会在0.25秒钟内完成,然后弹射火箭点火,胶囊弹射出座舱,然后坐椅上的降落伞自动打开,如果不幸降落在水面上,胶囊附带的气囊还会自动充气。当然,如果是由于座舱压力过低或者有毒气体泄漏等原因造成的座椅封闭,弹射火箭是不会被点燃的,因为飞行员的座椅外壳上有观察窗,飞行员可以通过座椅内的操纵杆进行一些简单的操作来控制飞机。

◇ 发动机和燃油系统

J79是一种轴流式发动机,有17级压缩机,三级涡轮,通过改变为喷口的面积来控制推力的大小和燃油的消耗率,这种方式还能够保护发动机,防止发动机过热。发动机进气道为复激波式,带有调整锥,进气道前端能够根据发动机工作状况自动控制吊舱进气道的大小,以实现对空气流量的控制。

B-58的燃油系统相当的复杂,JP-4航空煤油存储在4个整体油箱中和机腹的荚舱中,其中机身总可以存储燃油4172加仑(1加仑和4.546升),荚舱中可以存储3885加仑燃油。机翼的前部,机身的5舱和6舱组成了前主油箱,可以装载燃油3202加仑JP-4煤油,机翼后部份,机身的9舱和12舱组成了后主油箱,可以装载燃油5893加仑燃油,机身中部的第6舱至第8舱组成了第3个主油箱,可以装载燃油610加仑,而第12舱和第19舱则组成了第4主油箱,可以装载1219加仑燃油,其中第4个主油箱为平衡油箱,前后主油箱通过向这个油箱转移燃油实现机身的平衡。

为了延长航程,B-58还装有空中加油系统,受油口位于飞行员风挡前1.125米处,同时,在左侧机翼附近还有一个紧急泄油口,用于在紧急情况下释放燃油。

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