导读:认识B-52战略轰炸机服役到2050年,需要从美国国防战略变迁来认识,同时还要仔细分析新技术引入的能力,体现了花小钱办大事的武器装备研制思路。反过来,我们可以从B-52使用场景的变化,深入理解美国国防战略的转变。
波音B-52同温层堡垒是美国的远程、亚音速、喷气式战略轰炸机。B-52 由波音公司设计和制造,并继续提供支持和升级。自 1950 年代以来,它一直由美国空军使用。该轰炸机能够携带高达3.2万公斤的武器,并且在不进行空中加油的情况下,其典型作战范围超过1.4万公里。
数字孪生战场实验室关注重点武器装备的应用,B-52作为美国数字空军战略的重点项目,正在推进商业引擎替换项目(CERP,Commercial Engine Replacement Program),这体现了美国国防战略转变背景下的武器装备策略,值得细致分析研究。
回顾历史,从 1946 年 6 月中标合同开始,B-52 的设计从由六台涡轮螺旋桨发动机提供动力的直翼飞机演变为配备八台涡轮喷气发动机和后掠翼的最终原型 YB-52 。B-52于 1952 年 4 月首飞。B-52为冷战时期的威慑任务携带核武器,取代了B-36。
截至 2019 年 6 月,美国空军库存中有 76 架飞机;58 架由现役部队(第 2 轰炸联队和第 5 轰炸联队)操作,18 架由后备部队(第 307 轰炸联队)操作,大约 12 架长期储存在戴维斯-蒙森空军基地的坟墓场。
早期轰炸机由战略空军司令部负责,直到 1992 年该司令部解散,其飞机并入空战司令部;2010 年,所有 B-52 同温层堡垒都从空战司令部转移到新的空军全球打击司令部。
特性 | 说明 |
第一次飞行 | 1952 年 4 月 15 日 |
型号 | 464-67 |
分类 | 轰炸机 |
跨度 | 185 英尺 |
长度 | 157 英尺 7 英寸 (B-52H) |
总重量 | 488,000 磅(B-52H) |
最高速度 | 650 英里/小时 (B-52H) |
范围 | 超过 10,000 英里 (B-52H) |
天花板 | 超过 50,000 英尺 (B-52H) |
力量 | 八台 17,000 磅推力 TF-33 涡扇发动机 (B-52H) |
住所 | 5名船员 |
武器 | 2 枚猎犬超音速导弹和炸弹,20 毫米加农炮安装在雷达导向的尾炮塔中,20 枚 SRAM 或 20 枚 ALCM (B-52H) |
1945 年,陆军航空兵团发起了一项设计竞赛,设计一款新的第二代战略轰炸机,以追随 B-36。在 1946 年陆军航空队进一步定义需求后,波音公司获得了这架新飞机的设计合同。最初的要求规定了一架飞机可以在 35,000 英尺的战术操作高度携带 10,000 磅的炸弹载荷、5,000 英里。这架飞机能够在其战术高度以每小时 450 英里的速度巡航。
在尝试满足这一雄心勃勃的要求时,波音公司在选择既能提供所需速度又能提供航程的发动机方面遇到了严重的问题。后掠翼纯喷气式飞机 B-47 的出现,加上空军对超大型螺旋桨发动机的失望,促使波音公司开始用自己的资金进行内部研究。
最初的 XB-52 设计由陆军空军在 1946 年选定,用于直翼、六引擎、螺旋桨动力重型轰炸机。1948 年 10 月 21 日,波音公司总工程师 Ed Wells 和他的设计团队在俄亥俄州代顿市,当时美国空军轰炸机研发主管告诉他们报废螺旋桨并研制出全喷气式轰炸机。
在接下来的周末,在代顿酒店的房间里,该团队设计了一种新的八引擎喷气式轰炸机,仍称为 B-52,用轻木制作了一个比例模型,并准备了一份 33 页的报告。
这一努力给美国空军装备司令部留下了深刻印象,该设计获得了批准。美国空军 1951 年将 B-52 指定为下一架洲际轰炸机,并批准了 13 架 B-52 的初始生产订单。第一架 B-52A 于 1954 年 8 月 5 日首飞。
当第一架生产的 B-52 在 1950 年代中期交付时,美国的国家安全战略是基于核优势和以大规模报复应对任何侵略的能力。当时概述的主要部队目标是(1)阻止战争,(2)以有利于美国的条件解决冲突,以及(3)以合理的成本保持高度的战备状态。
简而言之,美国战略力量准备以类似于二战的战术打一场核战争。美国核力量通过战略空中力量,为美国及其盟国提供了核保护伞。
在整个 1950 年代,B-52 创造了许多距离和速度记录。它把环球速度纪录减半,并于 1962 年 1 月从日本直飞西班牙 12,500 英里(20,117 公里),无需加油。仅这次飞行就打破了 11 项距离和速度记录。
尽管增加的重量、新武器的阻力以及低空飞行的惩罚导致航程缩小,但战略规划者开始欣赏大型轰炸机固有的灵活性。不断变化的穿透剖面和空对地导弹的发展使轰炸机能够避开严密防御的地区,这是对提高苏联防御能力的认可,标志着美国战略战争战术的改变。灵活性成为口号,适应性成为轰炸机持续作战的关键。
肯尼迪政府通过宣布一项名为灵活响应的新国家安全战略来加速变革力量。该策略最初是基于保留“有保证的破坏”能力,目的是在核交换中限制损害。从大规模核报复向灵活反应的战略转变导致新的重点被放在全方位的行动上,因此需要更大的常规部队能力。在这种新方法下,常规力量必须足够强大,以防止任何敌对升级到核门槛。
1961 年,作为新的灵活反应选择的示范,并认识到苏联洲际弹道导弹的威胁,美国开始了重型轰炸机机载警戒特有的战略选择。B-52 的物理尺寸、续航能力、有效载荷和航程使 27 到 30 小时的任务变得可行。通过空中加油,足够数量的轰炸机可以持续在空中飞行,以满足国家目标。
这种警戒姿态通常包括中程轰炸机,但它们有限的射程和续航力进一步加重了可用的空中加油能力。正如当时的战略打击司令部指挥官所讲,“这种通过空中警戒表现出的决心必须给赫鲁晓夫先生留下深刻印象,[因此]他不能不受惩罚地袭击这个国家。”
1960 年代初期的总体采购战略支持建立三联军的洲际弹道导弹和潜射弹道导弹,只对轰炸机部队进行有限的修改。由于新型导弹系统和老式飞机之间巨大的运营成本差异,洲际弹道导弹的即时“可靠摧毁”能力比其轰炸机便宜。国防部长认为战略轰炸机的真正价值在于有限的反力量潜力,建议现有的 B-52 最初设计为 10 年寿命,可以令人满意地提供这种能力。
随着战略的改变和对战略轰炸机的兴趣减少,B-52 的生产在运行了近七年后于 1962 年夏天结束。
就在 B-52 失去对其传统战略核打击角色的支持之际,南越的一场激烈叛乱开始考验常规部队的灵活反应能力。到 1965 年,SAC 的 B-52 被要求为南越的友军提供轰炸支援。B-52 任务的这种快速变化之所以成为可能,是因为飞机的容积容量、巨大的起重能力以及基本设计的结构完整性。最终结果是常规火力呈几何级数增长。
国防部长寻求成本更低的选择,希望武器改进和/或战术改变能够为穿透性轰炸机部队提供所需的生存能力。随着B-52开始在越南实战中证明其价值,人们越来越怀疑它作为核穿透器的价值。早在 1965 年 2 月,国防部长就表示对一种新型弹道短程攻击导弹感兴趣,以作为减少飞机暴露的一种手段。
1966 年,正如早些时候向国会作证的那样,麦克纳马拉部长再次淡化了载人轰炸机在当前部队结构中的作用,以及为更换 B-52 而花费资金的必要性。他建议建造 F-111 的轰炸机版本,以补充旧的和更脆弱的 B-52,并加速新的短程攻击导弹以配合新的轰炸机。
在 1970 年代初,轰炸机作战概念需要更大的灵活性,以提供跨越整个冲突范围的能力。这些修改是对这一新战略的极好补充,使 B-52 具有更大的灵活性、响应能力和生存能力,灵活性的需求使重型轰炸机在三位一体系统中占据重要位置。
1977 年 6 月,卡特总统宣布他不打算生产 B-1,而是通过改装 B-52 以携带射程更远的空射巡航导弹 来延长 B-52 的寿命。随着相关的航空电子设备的改变,这被证明是对 B-52 进行的最大的单一修改。它将对整体飞机能力和潜在任务产生最大影响。
在 1980 年代,B-52 将执行最初设计用于远程高空轰炸平台的任务。在许多情况下,B-52 巡航导弹航母的有效载荷会超出大多数陆基威胁的射程。通过避免终端地对空导弹威胁和航路 LD/SD 战斗机威胁,B-52 在这十年和下一个十年中仍将是一种可行的武器运载工具。
这些提议的角色变更修改将极大地改变 B-52 的原始设计能力。实际上,整个轰炸和导航系统将被最先进的数字导航系统所取代。
美国空军继续依赖 B-52,因为在缺乏精密防空系统的情况下,它仍然是一种有效且经济的重型轰炸机,特别是在冷战结束以来针对防御能力有限的国家执行的任务类型中,B-52 也继续服役,因为没有可靠的替代品。B-52 有能力“徘徊”很长时间,除了直接轰炸外,还可以从远处发射精确的防区外和直接火力弹药。
到 2010 年左右,美国战略司令部停止将B61和B83核重力炸弹分配给 B-52,后来在预算请求中仅将B-2列为负责交付战略核弹的任务。核重力炸弹被从 B-52 的能力中移除,因为它不再被认为具有足以穿透现代防空系统的生存能力,而是依靠核巡航导弹并专注于扩大其常规打击作用。2019 年《美国战略轰炸机安全规则》手册随后确认从 B-52H 批准的武器配置中移除 B61-7 和 B83-1 重力炸弹。
从 2016 年开始,波音公司将内部旋转发射器升级为 MIL-STD-1760 接口,以实现智能炸弹的内部携带,以前只能在机翼上携带。
2020 年 4 月 23 日,美国空军发布了 608 台商用发动机以及备件和支持设备的提案请求。2021 年 9 月 24 日,美国空军选择劳斯莱斯 F130 作为获胜者,并宣布计划以 26 亿美元购买 650 台发动机(608 台直接替换和 42 台备件)。
与之前的发动机改装提案也涉及将发动机数量从 8 个减少到 4 个不同,F130 发动机改装计划在 B-52 上保留了 8 个发动机。虽然四引擎操作会更有效,但改装机身以仅使用四引擎操作将涉及对飞机系统和控制面(特别是方向舵)的额外更改,从而增加项目的时间、成本和复杂性。
据美国空军统计,B-52 每小时 72,000 美元的飞行成本高于 B-1B 每小时 63,000 美元的成本,但低于 B-2 每小时 135,000 美元的成本,因此具有很好的经济性。
数字孪生战场实验室认为,美国空军根据国防战略转变的需要,赋予B-52常规轰炸作战任务,并积极引入新的数字孪生装备技术,特别是正在推进的商业引擎替换项目,能够在飞行和机动能力方面实现现代化,使之不逊色新型的轰炸机,能够大幅节省成本。
总而言之,B-52战略轰炸机过去近70年的变化,充分体现了武器装备的核心价值:作战。
如果深入理解当前军事需求,就有可能让传统的或“落后”的武器装备焕发青春,特别是以数字孪生体、人工智能、数据科学等为代表的新一代数字技术,为B-52轰炸机提供了“新生”的机会,这值得我们认真思考背后的原因。
作者:吴海军,工业4.0研究院分析员
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