? The National Interest

利維坦按：

如果你對“飛翼”這一概念感興趣，B-2“幽靈”隱身轟炸機自然是繞不開的，但其實，它背后有著漫長且曲折的發(fā)展歷程。

它可以飛至超過15,000米（50,000英尺）的高空，幾乎不需加油便能飛行近10,000公里（約6,000英里）——接近地球周長的四分之一。它能夠突破防御最嚴密的空域，以極高的精確度投下多達18,000公斤的炸彈，并在幾乎不被雷達發(fā)現(xiàn)的情況下脫離戰(zhàn)區(qū)。而它的外形更是與當今任何一種飛行器都截然不同。它沒有尾翼，整體呈現(xiàn)出一種有機的、蝙蝠般的形態(tài)，看起來宛如被“生長”出來的，而非制造出來的，就像直接從科幻小說中走出來一樣。它就是諾斯羅普·格魯曼公司（Northrop-Grumman）制造的B-2“幽靈”隱形轟炸機，被認為是有史以來最先進、最獨特的飛行器之一。它也是迄今為止最昂貴的飛機，每架造價超過驚人的20億美元。

? Tumblr

那么，究竟是什么讓B-2如此與眾不同？如此龐大的飛機為何能在敵方防空系統(tǒng)面前“隱形”？這種科技奇跡最初是為了什么而設計的？又為何造價如此之高？讓我們深入了解航空工程史上最偉大、也最具爭議的成就之一。

B-2最具辨識度的特征無疑是它缺乏傳統(tǒng)意義上的長機身、尾翼以及我們通常認為飛機應有的構造。事實上，它是“飛翼”理念最成功的案例之一——這一概念長期被認為是航空工程的“圣杯”。飛翼是飛機最純粹的形態(tài)，擁有最小的阻力、最高的結構效率以及在同等尺寸和重量下的最佳性能。雖然直到最近工程師們才成功地將這種看似太空時代的異想天開轉化為現(xiàn)實，其基本概念的歷史卻比你想象的更為悠久，可追溯至飛行誕生的萌芽期。

即使在飛行剛剛起步的年代，發(fā)明家們就意識到，那種后來成為標準的“機身+機翼+尾翼”的結構并不一定是最有效率的。早在1904年——也就是萊特兄弟歷史性首飛后的第二年，英國陸軍退役軍官約翰·W·鄧恩（John W. Dunne）中尉就提出了一種革命性的飛機設計。這種設計在滾轉、俯仰和偏航這三個控制軸上都具備天然的穩(wěn)定性，使飛行更容易、更安全。

鄧恩的設計采用了類似現(xiàn)代戰(zhàn)斗機的后掠翼，但他采用這種設計并非為了高速時減少阻力，而是為了增強飛行的穩(wěn)定性。關鍵在于，他的機翼在從翼根到翼尖的角度逐漸變化——靠近機身的部分迎角較大，越接近翼尖迎角越小。這種被稱為“負扭轉”（washout）的設計，再加上后掠翼將翼尖置于翼根之后，使飛機在俯仰方向上具有天然的穩(wěn)定性。例如，當飛機抬頭俯仰角增加時，由于翼根迎角更大，會比翼尖先失速，從而減少升力，產(chǎn)生一個讓飛機向下恢復平飛姿態(tài)的力矩；相反，當飛機俯沖時，翼根升力增加，也會產(chǎn)生反向力矩，使飛機再次抬頭。這種“負扭轉”還能在失速時維持翼尖的氣流，保持副翼（負責滾轉控制）的有效性，防止飛機進入危險的螺旋狀態(tài)。

鄧恩的D.1原型機。? Early Birds of Aviation

1906年，鄧恩在第二次布爾戰(zhàn)爭中因患心臟病被判不適合服役，被調往英國法恩伯勒的陸軍氣球工廠。在那里，他獲得了官方資助以建造他那激進的新型飛機設計。1907年，他制造了一架雙翼滑翔機，被命名為D.1。出于保密目的，他在蘇格蘭高地塔利巴丁侯爵（Marquis of Tullibardine）的莊園布萊爾·阿索爾（Blair Atholl）進行了試飛。試飛由氣球工廠司令卡珀上校（John E. Capper）親自駕駛，D.1只飛了短短8秒便撞上墻壁，導致飛機受損，卡珀也受了輕傷。

盡管如此，飛機展現(xiàn)出預期的天然穩(wěn)定性，鄧恩決定立刻將其改造為動力飛行器。改裝后的D.2配備了兩個7.5馬力的汽油發(fā)動機驅動螺旋槳，但動力不足，即使借助斜坡起飛也無法離地。之后又有多個版本問世，最終發(fā)展為D.4，配備25馬力發(fā)動機和四輪固定起落架。然而這架飛機也只完成了幾次短暫跳躍，1908年，軍方終止了對鄧恩的資助。

鄧恩D.5原型機。? wikimedia

鄧恩并未放棄，而是將他的設計帶到飛機制造商肖特兄弟（Short Brothers）公司。在塔利巴丁侯爵成立的布萊爾·阿索爾飛機公司出資下，肖特兄弟于1910年推出了D.5。D.5的機翼不僅采用了后掠角和負扭轉設計，還在正面視角下呈現(xiàn)明顯下垂角（稱為“下反角”[anhedral]），以增強滾轉穩(wěn)定性。此外，翼尖設置了端板，不僅提高了偏航穩(wěn)定性，還通過減少翼尖渦流提升了翼的效率。由于沒有傳統(tǒng)尾翼結構，D.5依靠翼尖的“升降副翼”（elevon）進行控制——這種控制面集升降舵與副翼功能于一體。沒有方向舵，偏航靠升降副翼產(chǎn)生的差異阻力控制。

D.5由一臺60馬力發(fā)動機驅動，于1910年夏首飛，觀眾中包括奧維爾·萊特本人?！讹w行》（Flight）雜志1910年6月18日一期報道了此次飛行，編輯們評論道：

“最近《飛行》雜志報道中最重要的事件之一，是鄧恩中尉在謝佩島伊斯特徹奇成功飛行了2.25英里，其自主設計的飛機顯示出極強的天然穩(wěn)定性，幾乎不需要操作桿控制，僅僅用來調整方向而已?！?/p>

事實上，鄧恩在飛行過程中甚至可以放開操縱桿記錄筆記。這標志著首架天然穩(wěn)定飛機的成功飛行；此前設計，特別是萊特兄弟的飛機，都非常不穩(wěn)定，飛行員必須不斷緊張操控才能保持飛行狀態(tài)。這也可能是第一架真正意義上的飛翼飛機——盡管純粹主義者會爭辯說，D.5更像是無尾飛機而非純粹的飛翼，因為它仍具備垂直穩(wěn)定面，而且飛行員艙并未完全融入機翼中。

無論如何，《飛行》雜志的編輯指出：

“這次飛行無疑標志著飛機發(fā)展史上的一個重要時刻，雖然其未來發(fā)展尚難預料，但這絲毫不影響其當前的重要性，反而應該進一步激發(fā)人們對該機型的興趣?！?/p>

這一判斷不幸成為了預言。鄧恩隨后繼續(xù)改進其設計，最終推出了D.8型。1913年，一位法國飛行員在一次表演中松開操縱桿，走到機翼上，向觀眾展示D.8極強的穩(wěn)定性。該設計隨后授權給法國的紐波特公司和美國的伯吉斯公司，美國陸軍通信兵團、海軍以及加拿大航空兵團（加拿大歷史上第一個短命的空軍）均采購了少量伯吉斯-鄧恩飛機。

鄧恩D.8原型機。? wikimedia

然而，第一次世界大戰(zhàn)的爆發(fā)令鄧恩的研究被迫中斷，軍事指揮官更青睞傳統(tǒng)機型。同時，伯吉斯-鄧恩被認為過于穩(wěn)定，機動性不足，因此未投入實戰(zhàn)。此外，鄧恩所開發(fā)的多項關鍵創(chuàng)新——除機翼后掠角以外——也未被廣泛采納。若當初被廣泛應用，飛行器設計史也許會完全不同。但對“飛翼”這一航空理想形態(tài)的探索從未終止。

飛翼故事的下一位關鍵人物是英國航空工程師杰弗里·T.R·希爾（Geoffrey T.R. Hill）。如同鄧恩中尉，希爾關注飛機的穩(wěn)定性與飛行安全，目標是設計一種幾乎不可能失速或進入螺旋狀態(tài)的飛行器。1924年，希爾與妻子合作，在鄧恩的設計基礎上，制造出一架飛翼滑翔機，具有大后掠角和負扭轉設計，該機被命名為“翼手龍”（Pterodactyl）。

“翼手龍”原型機。? Ed Nash's Military Matters

原型機表現(xiàn)優(yōu)異，希爾為其安裝一臺35馬力發(fā)動機，并于1925年在英國空軍國務大臣薩繆爾·霍爾爵士（Sir Samuel Hoare）面前成功演示。霍爾印象深刻，指示空軍部資助該研究項目，由西部飛機公司（Westland Aircraft）承接，希爾擔任項目主管。

加裝了發(fā)動機的翼手龍Mk.IC。? Secret Projects Forum

此后7年間，希爾和西部公司制造并試飛了多個版本的“翼手龍”，其中一些是按空軍部規(guī)格制造，并正式遞交供皇家空軍作為雙座戰(zhàn)斗機評估。然而，如同鄧恩的設計，“翼手龍”最終敗給了更為傳統(tǒng)的飛機，該項目于1932年結束。

與此同時，在德國，飛翼的研發(fā)獲得了遠比其他國家更高層級的官方支持。德國空氣動力學家亞歷山大·利皮施（Alexander Lippisch）早期從事無尾翼與三角翼飛機的研究，他在1928年設計了世界上第一架火箭動力飛機——利皮施“鴨式”（Lippisch Ente）。他后來又設計了極具創(chuàng)新性但也極其危險的梅塞施密特Me-163“彗星”火箭動力截擊機，該機在二戰(zhàn)末期曾少量服役。

瓦爾特（左）與雷馬爾·霍頓兄弟。? wikimedia

利皮施在無尾翼飛機方面的研究極大地激勵了瓦爾特·霍頓（Walter Horten）與雷馬爾·霍頓（Reimar Horten）兄弟。這對來自哥廷根的兄弟與許多德國年輕人一樣，對滑翔運動癡迷不已。由于1919年《凡爾賽條約》禁止德國組建空軍，滑翔俱樂部就成為一種權宜而合法的方式，用來秘密訓練德國下一代的空軍飛行員。

自1931年起，霍頓兄弟便開始設計并試飛他們自己的滑翔機。受到利皮施工作的啟發(fā)，他們很快從傳統(tǒng)設計轉向了激進流線、無尾的飛翼布局。為了進一步減少迎風面積以降低阻力，飛行員被安排俯臥于一個流線型、緊密包裹的座艙罩下。盡管霍頓兄弟最初的幾個設計并不成功，1941年推出的霍頓H.IV性能卻異常優(yōu)異，最高時速可達每小時200公里。

霍頓H.IV的駕駛艙空間十分狹小，飛行員必須以俯臥姿勢駕駛飛機。? Fiddlersgreen

這一成果的問世時機恰到好處。1943年，德國空軍司令赫爾曼·戈林（Hermann G?ring）提出了一項“3×1000”轟炸機需求：能在1000公里距離上，以1000公里的時速投擲1000公斤炸彈。只有噴氣動力才能滿足所需的速度，但當時的噴氣發(fā)動機極度耗油，因此必須配備一個異常高效的機身才能實現(xiàn)既定航程和載彈量。

霍頓兄弟相信他們的飛翼設計是關鍵，于是向帝國航空部（RLM）提交了一份正式提案。該提案是唯一一個接近滿足所有性能需求的方案，在戈林的熱情支持下，項目得到了批準，并獲得初始編號Ho.IX。由于霍頓兄弟缺乏大型制造設施，該項目被分配給飛機制造商戈塔（Gothaer Waggonfabrik）進行生產(chǎn)。帝國航空部隨后下令生產(chǎn)100架編號為Go.229的戰(zhàn)機，配備兩門30毫米機炮，并設有炸彈掛架，使其既能作為轟炸機，也可作為戰(zhàn)斗機使用。

霍頓Ho.IX原型機。? La Segunda Guerra Mundial

除了其激進的無尾翼設計，Go.229還具備一系列先進特性，包括一個原始的彈射座椅以及一套加壓服，以便飛行員能在高空飛行。然而，為了節(jié)省鋁等戰(zhàn)略材料，飛機的大部分結構使用了木材建造，只有中央部分采用焊接鋼管結構。盡管其空氣動力學效率極高，Go.229在穩(wěn)定性方面存在嚴重問題——尤其是在偏航方向。通常情況下，垂直尾翼為飛機提供被動橫向穩(wěn)定性；沒有它的話，Go.229極易進入失控的側滑甚至致命的平尾旋轉狀態(tài)。

Go.229試飛員穿上加壓服后的視覺效果有些詭異。? Nest of Dragons

霍頓兄弟為了解決這一問題，在飛機上安裝了可上下開啟的分體副翼，以通過差動阻力替代方向舵的作用。然而，Go.229依然需要飛行員更頻繁地主動操控，且飛行時受限于可實現(xiàn)的傾斜角度。

第一架V1原型機幾乎完成之際，其配套的BMW 109-003A-1渦噴發(fā)動機終于抵達，但令霍頓兄弟失望的是，這款發(fā)動機比預期尺寸大，根本無法安裝進Go.229的機翼中。因此，V1在整個1944年都被作為滑翔機進行試飛，而V2則被修改為可安裝更強勁但更龐大的容克109-004B-1發(fā)動機。

1945年2月2日，V2原型機首次試飛。? Key Aero

到了這時，德國日益惡化的戰(zhàn)略局勢迫使帝國航空部將最初的100架訂單削減為僅7架原型機與20架量產(chǎn)機。V2原型機于1945年2月2日首飛，由德國空軍測試飛行員歐文·齊勒中尉（Erwin Ziller）駕駛。飛機飛行表現(xiàn)良好，齊勒隨后又進行了另一場成功試飛，最高時速達到了950公里。但在2月18日的第三次試飛中，飛機飛行45分鐘后，其中一臺發(fā)動機起火并停止運轉。齊勒嘗試通過一系列俯沖動作重啟發(fā)動機，但最終失控墜毀在機場外不遠處，并在稍后因傷不治身亡。

被美軍繳獲的Go.229 V3原型機。? National Air and Space Museum

盡管如此，Go.229的開發(fā)仍在繼續(xù)，但到了1945年4月，美軍已攻入戈塔工廠，飛機尚未進入實戰(zhàn)。最完整的一架原型機V3隨后先被運往英國，之后再被送往美國進行評估，但從未再次飛行。如今，這架極具異國情調的納粹飛翼戰(zhàn)機陳列在弗吉尼亞州尚蒂伊市的史蒂文·F·烏德沃爾-哈齊中心——即美國國家航空航天博物館的分館中。

Go.229 V3的部分機體。? NASM

外界常稱，Go.229獨特的外形、木制結構與含有木炭粉末的耐火涂料使其幾乎無法被雷達發(fā)現(xiàn)，從而成為歷史上第一架“隱形”戰(zhàn)斗機。但事實并非如此。

2008年，在國家地理頻道拍攝的一部紀錄片中，美國飛機制造商諾斯羅普-格魯曼公司建造了一架與Go.229等比例的木質模型，并將其置于加州泰霍恩（Tejon）的雷達反射截面積測試場上進行實驗。測試結果顯示，該機的雷達反射面積僅比德國主力戰(zhàn)斗機梅塞施密特Bf-109小約10%。

實際上，雖然Go.229的木質機翼面板與“干凈”的外形（即沒有垂直穩(wěn)定面等大型平面結構）理論上能減弱雷達回波，但這一優(yōu)勢幾乎完全被內部結構如鋼結構座艙框架與反射性極強的發(fā)動機所抵消。而且，盡管霍頓兄弟聲稱Go.229的油漆中加入了石墨，但在現(xiàn)存原型機中并未發(fā)現(xiàn)石墨成分；即便存在，后續(xù)研究也表明，石墨本身并非良好的雷達吸收材料。

不過，飛翼結構本身具有天然隱形優(yōu)勢這一理念在理論上是成立的，日后也的確在B-2“幽靈”轟炸機上得到了更有效的實現(xiàn)。

霍頓H.XVIII飛翼轟炸機構想圖。? Nevington War Museum

盡管Go.229是二戰(zhàn)中最具創(chuàng)新性的飛機設計之一，霍頓兄弟的野心遠不止于此。他們還設想過更為宏大的計劃，包括霍頓H.XVIII——一種翼展達40米的噴氣動力飛翼轟炸機。這架飛機是“遠程轟炸機”（Langstreckenbomber）計劃，也即“美洲轟炸機”（Amerikabomber）計劃的一部分，旨在跨越大西洋，對北美目標如紐約市實施打擊?；纛D兄弟還設想過該機的民用版本，將其打造成一款能夠以前所未有的舒適與風格橫跨大西洋、搭載60名乘客的民航機。

然而，戰(zhàn)爭在這些設計付諸實踐之前便已結束。像許多德國人一樣，戰(zhàn)后雷馬爾·霍頓移居阿根廷，加入了該國的國家航空與交通聯(lián)合體DINFIA，并著手設計一種名為I.Ae 38的特殊無尾翼運輸機。雖然該機承襲了他與兄長早期的設計理念，但I.Ae 38并非真正意義上的飛翼飛機，其配備有大型中央機身，并設有雙開殼門用于裝卸貨物。

I.Ae 38無尾翼運輸機。? Wikipedia

由于政局不穩(wěn)，該機的研發(fā)進度緩慢，1960年完成首飛后表現(xiàn)不佳——飛行不穩(wěn)定、動力不足且發(fā)動機易過熱。項目最終于1962年被取消。盡管德國人在飛翼概念上的探索走得很遠，但真正將這一理念推向完成階段的，是一位美國人——杰克·克努森·諾斯羅普（Jack Knudsen Northrop）。

令人難以置信的是，盡管諾斯羅普被譽為航空史上最偉大的飛機設計師之一，他卻幾乎沒有受過正式教育。他后來曾這樣說道： “我所受的教育，僅止于小學和中學的程度，真正讓我成長的是‘挫折之?！╯chool of hard knocks）。我沒上過大學，也沒修過函授課程或類似的東西。”

諾斯羅普1895年出生于新澤西州，但在加州圣巴巴拉長大。1916年，他在洛克希德飛機制造公司（Loughead Aircraft Manufacturing Company，后更名為洛克希德公司）擔任繪圖員，由此開啟了航空生涯。在短暫服役于美國陸軍并參與第一次世界大戰(zhàn)后，他回歸平民生活，并加入了道格拉斯飛機公司。在那里，他參與了“道格拉斯環(huán)球飛行者”（Douglas World Cruiser）的設計。該機于1924年4月6日至9月28日期間，由其中三架飛機完成了人類首次環(huán)繞地球的飛行。1927年，諾斯羅普重返洛克希德公司，參與設計了極具創(chuàng)新性的“維加”（Vega）飛機，該機成為多位開拓性飛行員的最愛，包括阿梅莉亞·埃爾哈特（Amelia Earhart）與懷利·波斯特（Wiley Post）。

1929年，諾斯羅普離開洛克希德，創(chuàng)辦了自己的公司阿維翁公司（Avion Corporation），并開始追逐其終極航空夢想：實現(xiàn)實用型飛翼飛機。他的首次嘗試是X-216H，這是一種漸進式飛翼，采用厚翼設計，但為了穩(wěn)定性仍保留了雙尾梁結構。更重要的是，該機拋棄了當時常見的帆布包裹結構或木制機身，轉而使用鋁合金蒙皮，這也預示了日后技術的方向。

X-216H原型機。? Reddit

該機由一臺90馬力發(fā)動機驅動后推式螺旋槳，于1929年7月30日在加州的邁恩斯機場（今洛杉磯國際機場）進行非正式短距滑躍試飛，由試飛員埃迪·貝蘭德操控。之后，該機被運往莫哈韋沙漠的穆洛克干湖床（今愛德華茲空軍基地）進行正式測試，并于9月26日完成首次官方飛行。隨后進行的多次試飛中，諾斯羅普團隊不斷對起落架和垂直穩(wěn)定面進行調整優(yōu)化，初步測試結果令人鼓舞——X-216H的性能比同期同類大小、重量與動力的傳統(tǒng)飛機高出25%。

不幸的是，大蕭條很快波及到了諾斯羅普，他于1930年被迫將阿維翁公司出售給“聯(lián)合飛機與運輸公司”（United Aircraft and Transport Corporation）。不過他并未氣餒，在1932年，他得到了道格拉斯飛機公司的支持，創(chuàng)辦了一家“諾斯羅普公司”（Northrop Corporation）。這家公司隨后制造了許多極為成功的全金屬單翼飛機，包括“伽馬”（Gamma）與“德爾塔”（Delta）系列，其中“伽馬”更是在1935年完成了人類首次的飛越南極洲飛行。1939年，原諾斯羅普公司被道格拉斯飛機公司完全收購，因此諾斯羅普在加利福尼亞州霍桑市創(chuàng)立了一家同名的公司。近十年后，他終于在那里重新開始了飛翼機的研究。

起初，諾斯羅普曾嘗試向美國陸軍航空隊推銷一種中型飛翼轟炸機，但并未獲得關注。于是他轉而建造了一架小尺寸的驗證機，用于研究飛翼設計的飛行動態(tài)。這架飛機被命名為N-1M，翼展達25米，配備兩臺65馬力的后推式螺旋槳發(fā)動機。為了克服所有飛翼機常見的橫向不穩(wěn)定性，諾斯羅普為N-1M設計了下垂翼尖，翼尖角度可在地面調整，以測試不同的構型。此外，外翼段也可以調整后掠角，以研究其空氣動力學效應。

早期的試飛證明，翼尖向下的N-1M飛行控制性令人滿意，但在空中太不穩(wěn)定，因此這些翼尖在隨后的驗證機中被拉直。? Skytamer Images

飛行測試于1940年7月在穆洛克干湖床展開，首飛頗為戲劇化：7月3日，試飛員范斯·布里茲（Vance Breeze）在進行高速滑跑測試時意外地撞上了一個地面凸起，使飛機離地騰空。在短短的30米飛行中，布里茲發(fā)現(xiàn)N-1M的操控性出人意料地良好。不過原始的發(fā)動機動力嚴重不足，布里茲最多只能將飛機飛至3米高的低空。直到換裝117馬力的新發(fā)動機后，該機才能順利飛上高空。N-1M共進行了約100次試飛，積累了大量關于飛翼設計的寶貴數(shù)據(jù)。測試中確認下垂翼尖其實并非必要，因此下一代飛翼驗證機——N-9——就采用了直翼設計。

盡管諾斯羅普早先未能引起軍方興趣，但一切即將改變。1941年4月，美國陸軍航空隊發(fā)布了一項新需求：希望研制一種能攜帶10,000磅（約4.5噸）炸彈、航程達10,000英里的戰(zhàn)略轟炸機。

諾斯羅普與他的XB-35。? wikipedia

諾斯羅普提交了其N-1設計的改良版，最終于10月正式獲批，項目編號為XB-35。起初，陸航只委托諾斯羅普制造一架全尺寸樣機和兩架可飛行原型機；但1942年，他們取消了原本訂購的402架馬丁B-33“超級掠奪者”中型轟炸機，將合同拆分給諾斯羅普的XB-35與團結飛機公司（Consolidated Aircraft）的XB-36設計。

由于諾斯羅普的霍桑工廠規(guī)模較小，XB-35的生產(chǎn)任務被分配給位于加州圣安娜的格倫·馬丁公司（Glenn L.Martin Company）。這一科幻感十足的飛翼飛機立即點燃了公眾的想象，《紐約時報》當時曾激動地寫道：

“或許在不遠的將來，飛翼型飛機將統(tǒng)治軍用、商用乃至私人飛行領域的全部天空?！?/p>

XB-35的設計極其龐大，翼展達52米，比同時期研發(fā)中的波音B-29“超級空中堡壘”還要長。考慮到建造這種新穎且未經(jīng)驗證的飛翼巨機所面臨的巨大挑戰(zhàn)，諾斯羅普再次決定先制造四架縮比驗證機，編號為N-9M。N-9M翼展為18米，配備兩臺269馬力發(fā)動機，最高時速為160公里，實用升限6000米。

飛行測試自1942年12月啟動，但由于發(fā)動機可靠性不足，前期飛行多次中斷。1943年5月19日，N-9M在飛行中突發(fā)操控反轉，旋轉墜毀，試飛員馬克斯·康斯坦特（Max Constant）被操縱桿困住無法逃生，撞地當場死亡。

2017年“榮譽之翼”飛行表演中的諾斯羅普N9M-B飛翼。諾斯羅普N9M 是諾斯羅普YB-35飛翼轟炸機的三分之一比例研發(fā)型飛機。它的作用是作為飛行測試平臺，并用于使空軍飛行員熟悉全翼式飛機的操控方式。榮譽之翼航空博物館收藏的這架飛機是四架原型中的一架，也是唯一一架幸存者。遺憾的是，2019年4月22日，N9M-B在美國加利福尼亞州諾科市墜毀，事故原因不明，飛行員遇難，飛機完全毀損。? Flickr

為此，諾斯羅普為剩余三架N-9M增設了類似霍頓式的分體阻力副翼，以提升橫向穩(wěn)定性，并更換了更可靠的新發(fā)動機。測試計劃于1945年恢復，并一直持續(xù)至1946年底，三架驗證機累計飛行超過200次。在這段時間內，數(shù)名特邀飛行員參與試飛，其中包括格倫·愛德華茲上尉（Glen Edwards）。他對N-9M的評價是： “這架飛機的飛行表現(xiàn)令人驚訝，遠比多數(shù)人預期的穩(wěn)定，也更易操控?！?/p>

不過正如我們即將看到的那樣，他或許很快就會后悔這番話……

與此同時，XB-35項目仍在推進，按比例制作的全尺寸非飛行模型于1943年完工。諾斯羅普還參與了一系列相關的衍生項目，其中包括體型更小的MX-324。這架飛機于1944年7月5日成為首架由火箭推動的美國國產(chǎn)飛機。它之后成為XP-79的基礎，這是一款由兩臺西屋19B渦輪噴氣發(fā)動機驅動的小型戰(zhàn)斗機。XP-79并非真正意義上的飛翼機，它裝備了一對小型垂直尾翼以提供橫向穩(wěn)定性，飛行員則以俯臥姿勢位于兩臺發(fā)動機之間，這一設計與當時德國霍頓兄弟的飛翼方案相似。盡管裝備了四挺.50口徑機槍，XP-79的前緣由實心鎂材制成，以便能切斷敵方轟炸機的機翼，因此被戲稱為“飛行沖角”（The Flying Ram）。

XP-79原型機。? Air Force Test Center

XP-79于1945年9月12日在穆羅克進行了首次也是唯一一次飛行，但15分鐘后飛機突然失控，螺旋墜地。試飛員哈里·克羅斯比（Harry Crosby）嘗試跳傘，但被飛機撞擊身亡。項目隨后被取消。

諾斯羅普原計劃于1943年交付XB-35，但由于生產(chǎn)問題和技術障礙造成的持續(xù)延誤，到第一架原型機在1946年完工時，戰(zhàn)爭早已結束。更糟糕的是，隨著戰(zhàn)爭進入尾聲，對新型轟炸機的需求急劇下降，空軍在1944年5月決定取消XB-35的生產(chǎn)合同。但他們仍繼續(xù)資助該原型機的建造，以用于研究目的。

YB-35原型機。? wikipedia

最終完成的飛機看起來就像科幻小說里的產(chǎn)物，巨大的機翼宛如半個足球場大小，閃閃發(fā)光。這架“巨獸”由四臺3000馬力的普惠R-4360渦輪增壓發(fā)動機提供動力，驅動四對反轉螺旋槳，可攜帶高達33,000公斤的炸彈。駕駛艙配置為戰(zhàn)斗機式罩艙，略微偏離中線，飛行員與副駕駛坐于其下；而另外7名機組成員則分布在機翼龐大的中央結構內。中央的一位機槍手位于機身尾部透明的觀察窗中，通過遙控操作四座雙聯(lián)機槍炮塔。另外還配備了兩座載人四聯(lián)機炮塔，組成完整的防御火力系統(tǒng)。這架外形如外星飛船般的飛機激發(fā)了戰(zhàn)后美國公眾對未來科技的想象力，并在航空和科技類雜志及其他主流媒體中被廣泛報道。

YB-35原型機巨大的前起落架。? PICRYL

XB-35于1946年6月25日進行了首次飛行——從諾斯羅普霍桑工廠短途飛往穆羅克干湖床試飛基地。這次飛行平穩(wěn)無事，但隨后的測試暴露出一系列技術問題，主要集中在復雜的反轉螺旋槳系統(tǒng)上。盡管該系統(tǒng)在空氣動力學上極為高效，卻非常不可靠且振動嚴重，迫使諾斯羅普在僅飛行19次后停飛此機，并將其更換為傳統(tǒng)的單轉螺旋槳系統(tǒng)。然而這導致XB-35的起飛距離大大增加，最高速度和升限也明顯下降。其發(fā)動機的復雜排氣系統(tǒng)也表現(xiàn)得極為不穩(wěn)定。盡管存在諸多問題，該機仍表現(xiàn)出顯著潛力，《空軍雜志》在1946年7月曾寫道：

“與一架具有相同動力、重量和燃料載荷的常規(guī)飛機相比，飛翼將具備以下優(yōu)勢：1）可多載四分之一的有效載荷；2）在同樣燃料載荷下航程延長四分之一；3）以相同推力或功率輸出飛行速度提高約20%?！?/p>

但一個問題仍然存在：XB-35被設計為投放常規(guī)炸彈，其彈載被分配至多個小型彈艙中。這使得XB-35無法攜帶第一代原子彈，而原子彈正迅速成為現(xiàn)代戰(zhàn)爭的主流武器。更令人困惑的是，空軍一方面禁止諾斯羅普改裝XB-35以適配Mk.III“胖子”型核彈，另一方面卻又表示只有能攜帶這種武器的飛機才會被接受。他們還宣稱，該機所采用的活塞推進系統(tǒng)在噴氣時代已顯過時。盡管如此，空軍仍因實際需要繼續(xù)資助該項目，支持者認為，XB-35及其競爭對手XB-36是當時唯一擁有足夠航程可打擊蘇聯(lián)本土的飛機，并且在未來數(shù)年內仍將如此。

為使XB-35現(xiàn)代化并提升其在空軍眼中的吸引力，1947年諾斯羅普將14架預生產(chǎn)原型中的三架改裝為噴氣機，安裝了多達8臺艾利森J35渦輪噴氣發(fā)動機，總推力達144千牛。為提升橫向穩(wěn)定性，還在機背與機腹加裝了小型垂直翼面，同時移除了防御機炮塔。新飛機被命名為YB-49，并于1947年10月22日首飛，立即表現(xiàn)出比其活塞動力前身更優(yōu)越的性能，最高速度達到837公里/小時。它還創(chuàng)下了一項非官方紀錄，連續(xù)在12,000米以上的高度飛行達6.5小時。但與此同時，噴氣發(fā)動機所帶來的額外重量及其高油耗，嚴重削弱了該機的升限、航程和載彈能力，使其更不適合作為戰(zhàn)略核轟炸機。它還存在令人擔憂的橫向穩(wěn)定性問題，試飛員中尉格倫·愛德華茲在描述該原型機時表示：

“這是我見過最難搞的飛機。它有時幾乎無法操控。希望今后印象會有所改善。”

但那一天永遠也不會到來。1948年6月5日，在一次試飛中，YB-49在空中突然解體，愛德華茲中尉、副駕駛丹尼爾·福布斯少校及另外三名機組成員全部遇難。事故原因至今未能最終確認。為紀念愛德華茲在實驗飛行研究中的貢獻，1949年12月，穆羅克空軍基地被正式更名為愛德華茲空軍基地。

YB-49原型機。? PICRYL

盡管發(fā)生了這一悲劇，飛行測試仍在繼續(xù)。偵察型試驗機YB-49A于1950年5月4日首次試飛。然而不到一年，該項目就被突然取消，轉而支持競爭對手康維爾的B-36“和平使者”項目。盡管B-36是活塞推進飛機，技術上比XB-35和YB-49都更加落后，但它有一個決定性優(yōu)勢：其彈艙足夠大，能攜帶原子彈及更大的一代熱核武器（即氫彈）。

但即使XB-35或YB-49成功改裝用于攜帶核武器，諾斯羅普公司也確實將飛翼設計推向了現(xiàn)有技術的極限。飛翼雖然具有空氣動力學效率，但本質上是不穩(wěn)定的，如果沒有某種自動穩(wěn)定性增強裝置，飛行員操控起來總是困難甚至危險的。此外，要將一架傳統(tǒng)飛機所需的所有組成部分——駕駛艙、發(fā)動機、起落架、油箱、載荷等——全部塞進一個機翼中，就必須設計出極其厚重的翼型，這不僅會增加阻力，還會嚴重限制飛機的整體性能。

盡管如此，XB-35和YB-49項目為諾斯羅普公司積累了大量關于飛翼設計的寶貴數(shù)據(jù)。當技術最終趕上飛翼概念的理想時，諾斯羅普已經(jīng)做好了準備，創(chuàng)造出一款史上最非凡的飛機之一。

現(xiàn)在，我們終于進入了本片的真正主角：B-2“幽靈”戰(zhàn)略轟炸機。但要理解這架飛機為何會采取如此不尋常的設計，首先需要理解一個長期存在的戰(zhàn)略難題：如何將核彈送達蘇聯(lián)腹地？

1948年，擊敗XB-35和YB-49的康維爾B-36“和平使者”成為美國戰(zhàn)略空軍司令部（SAC）的主力戰(zhàn)略轟炸機。這架飛機的載彈量高達40,000公斤，無需空中加油即可飛行超過6,000公里。然而，它飛行速度慢、飛行高度低，極易被蘇聯(lián)截擊機攔截——如果真的爆發(fā)核戰(zhàn)爭，這些緩慢龐大的B-36很可能在抵達目標前就被擊落。美軍曾試圖改善B-36的性能與生存能力，例如加裝噴氣發(fā)動機，甚至嘗試使用一種可投放的“寄生戰(zhàn)斗機”——麥克唐納XF-85“地精”來抵御敵方截擊機。但事實很清楚：B-36屬于上一代軍事航空時代的產(chǎn)物。最終，該機于1959年退役，由更先進的噴氣式波音B-47和B-52“同溫層堡壘”所取代。尤其是后者，成為冷戰(zhàn)期間的標志性戰(zhàn)略武器平臺。

B-52“同溫層堡壘”戰(zhàn)略轟炸機。? BBC

1961年至1968年期間，滿載核彈的B-52參與了“鉻穹行動”（Operation Chrome Dome），全天候輪流在蘇聯(lián)邊境附近上空巡航。這一舉措旨在確保即便蘇聯(lián)發(fā)動首次打擊、摧毀了美國大部分地面核力量，仍有B-52在空中保持警戒，能夠迅速飛越蘇聯(lián)邊境實施報復性打擊。

不過，盡管B-52比B-36飛得更高、更快，它依然遠未“刀槍不入”。這款飛機原本是為飛得比現(xiàn)有戰(zhàn)斗機更高而設計的，但蘇聯(lián)防空導彈技術的迅速發(fā)展很快就彌補了差距。1960年5月1日，美軍偵察機洛克希德U-2在高空飛行時被蘇聯(lián)擊落，飛行員弗朗西斯·加里·鮑爾斯（Francis Gary Powers）被俘，這一事件充分說明了高空飛行并不再安全。

作為應對，美國開發(fā)出多種空射遠程導彈，例如道格拉斯GAM-87“天矛”、諾斯美洲AGM-28“獵犬”和波音AGM-69短程攻擊導彈，以便讓B-52能在敵方防空系統(tǒng)射程外打擊目標。然而，這些手段終歸只是權宜之計。要準確打擊蘇聯(lián)腹地的目標，需要一種全新類型的轟炸機——一種能飛得比任何攔截機或導彈都更高、更快的飛機。

這種需求促成了兩款極具前瞻性的轟炸機項目：康維爾B-58超音速轟炸機（Hustler，1960年服役）和諾斯美洲XB-70“女武神”（Valkyrie，1964年首飛）。前者最高速度可達2倍音速，飛行高度約為19,000米；而后者更是能夠達到3馬赫、飛行高度21,000米——幾乎與洛克希德SR-71“黑鳥”偵察機齊平，后者是歷史上服役速度最快的軍機。

康維爾B-58轟炸機。? The Learning Center

XB-70“女武神”高空戰(zhàn)略轟炸機。? Air Force Museum

然而，盡管性能驚人，這兩款轟炸機仍未能擺脫蘇聯(lián)新一代防空導彈的威脅。于是美國空軍被迫徹底改變戰(zhàn)術：不再高空高速突防，而是轉向超低空突防，依靠地形掩護躲避敵方雷達的偵測。不幸的是，B-58和XB-70原本是為高空高速而設計，它們在低空的飛行表現(xiàn)并不理想，因此B-58于1970年退役，XB-70則早在1961年就被取消，從未正式列裝。XB-70繼續(xù)作為高速測試平臺服役至1970年，隨后也正式退役。

隨著B-58和XB-70的退役，戰(zhàn)略空軍司令部手中僅剩一款現(xiàn)役的戰(zhàn)略轟炸機：B-52“同溫層堡壘”。盡管機齡已久，但由于極強的適應性與可靠性，B-52仍繼續(xù)服役。不過，B-52并不適合執(zhí)行低空突防或戰(zhàn)術阻斷任務，因此美國空軍開始著手研發(fā)更具針對性的專用機型。

其中第一款是通用動力公司研制的F-111“土豚”（Aardvark），這是一種可執(zhí)行戰(zhàn)術低空打擊的飛機，但缺乏執(zhí)行洲際戰(zhàn)略核打擊所需的航程。因此，這一角色最終由洛克韋爾國際公司研制的B-1“槍騎兵”（Lancer）來承擔。B-1的設計目標是結合 B-58“超音速轟炸機”的馬赫2極速、B-52 的載彈量，以及 F-111 的地形跟隨飛行能力，以全面取代前兩者。

B-1B“槍騎兵”轟炸機。? Air Force Museum

然而，B-1的研制過程充滿技術難題與拖延。該項目于1970年正式下達訂單，但直到1974年才首飛，到1975年時，每架飛機的預計成本已從最初的4000萬美元飆升至近7000萬美元。該項目成本之高，甚至促使吉米·卡特將“重新評估并取消B-1項目”列為其1976年總統(tǒng)競選中的重要民主黨綱領之一。

更糟糕的是，就在1976年，蘇聯(lián)戰(zhàn)斗機飛行員維克多·別連科（Viktor Belenko）駕駛其超音速的米格-25“狐蝠”（Foxbat）從俄羅斯東部的楚古耶夫卡基地叛逃至日本北海道。在隨后的審訊中，別連科透露蘇聯(lián)新一代戰(zhàn)斗機——尤其是米格-31“獵狐犬”（Foxhound）——配備了所謂的“俯視/射擊”雷達，這類雷達不受地形掩護影響，甚至能夠探測非常低空飛行的目標。

幾乎一夜之間，B-1賴以生存的低空突防任務變得不可行。1977年，卡特就任總統(tǒng)后正式下令取消該項目。

但與1970年代初不同，此時的空軍很快就迎來了可行的替代方案，兩款新型戰(zhàn)略打擊平臺已蓄勢待發(fā)。其一是AGM-86巡航導彈，這是一種具備核打擊能力的遠程空射導彈，可由高度適配的B-52平臺發(fā)射；而另一種，則來自我們的老朋友——諾斯羅普公司，他們帶來了一款極具異域色彩的新型轟炸機，它采用了一種突破蘇聯(lián)領空的全新思路：不再高飛、不再低飛、不再拼速度，而是讓自己幾乎對雷達“隱形”。

這就是B-2“幽靈”（Spirit）轟炸機的登場。

? Air Force Museum

隱身技術的歷史與科學既悠久又復雜，就本文的主題而言，B-2轟炸機的直接起源可以追溯到1974年。當時，美國國防高級研究計劃局（DARPA）向本國制造商征集有關降低飛行器雷達反射截面積（Radar Cross Section, RCS）的技術資料。這項征集促成了兩個隱身技術研究項目的誕生，代號分別為“擁藍（Have Blue）”和“默藍（Tacit Blue）”。

“擁藍”項目的合同最終授予洛克希德公司。此前，該公司在A-12和SR-71等高速偵察機上率先使用了雷達反射幾何結構與雷達吸收復合材料等隱身技術。擁藍項目最終產(chǎn)出了F-117“夜鷹”隱身戰(zhàn)斗機，該機于1983年正式服役，并在1991年海灣戰(zhàn)爭、1990年代的南斯拉夫戰(zhàn)爭，以及2003年伊拉克戰(zhàn)爭中，執(zhí)行了深入敵后的精確打擊任務。

洛克希德F-117A隱身戰(zhàn)斗機。? Pinterest

F-117最具辨識度的特征是由多個平面構成的棱角狀機體表面，這些平面通過定制的計算機程序設計，可將絕大多數(shù)雷達波反射至其他方向。發(fā)動機進氣口上覆蓋的金屬網(wǎng)可防止渦輪葉片強烈反射雷達波，而特殊涂料中含有納米級金屬球，用以吸收并消散雷達波。

與此同時，默藍項目則交由諾斯羅普公司承接，其實現(xiàn)隱身的方式大相徑庭。早在20世紀40年代，人們就已知曉飛翼結構由于其流暢的曲線和缺乏大型平面控制面，具有極低的雷達反射截面。但要精準設計出滿足隱身需求的曲面結構，在當時的計算能力下無異于天方夜譚。進入1980年代后，計算技術終于迎頭趕上。1982年，諾斯羅普制造出一架非常規(guī)試驗機YF-117D，用以展示其隱身設計理念。這架飛機被昵稱為“鯨魚”或“外星校車”，不僅外形采用了平滑曲面以消散雷達波，還配備了與機身融合的進氣道，以降低發(fā)動機反射面積。

YF-117D驗證機。? Flickr

但更重要的是，YF-117D引入了一項關鍵技術，使飛翼與隱身飛機成為現(xiàn)實：飛行穩(wěn)定增強系統(tǒng)，也稱“電傳飛控”（Fly-by-wire）系統(tǒng)。正如前文所述，純飛翼結構本質上極度不穩(wěn)定，對飛行員而言難以掌控、極度疲勞，甚至危險。而像F-117與YF-117D這樣的隱身飛機，其空氣動力學特性更接近一塊磚頭，根本無法通過傳統(tǒng)操縱桿飛行。飛控系統(tǒng)的作用正是由計算機實時分析飛行員指令并做出千分之一秒級別的微調，以保持飛行器穩(wěn)定。設計師們甚至打趣道：“只要發(fā)動機夠強，飛控系統(tǒng)夠好，就連一輛拖拉機都能飛起來?！?/strong>正是得益于這一技術的革命性突破，杰克·諾斯羅普畢生追求的高效實用飛翼終于具備實現(xiàn)條件。

同時，另一項飛翼設計的基礎難題也因技術進步得以破解。如前所述，飛翼需容納發(fā)動機、起落架、燃料與武器等所有飛行組件，因此翼型必須極厚，這會造成顯著的阻力，嚴重影響性能。到了1960年代，美國國家航空航天局（NASA）研發(fā)出“超臨界翼型”（Supercritical airfoil），它能延遲機翼上表面激波的形成，使得較厚、升力更大的翼型也能以更高亞音速飛行。如今，多數(shù)商用客機都采用這一設計，賦予其高效而快速的洲際飛行能力。

隨著這些設計理念的逐步驗證，諾斯羅普轉向了“先進技術轟炸機”（Advanced Technology Bomber, ATB）計劃的正式研發(fā)工作，該項目最終發(fā)展為B-2。ATB的政治淵源可追溯至1979年總統(tǒng)大選，當時共和黨候選人羅納德·里根批評時任總統(tǒng)吉米·卡特取消B-1“槍騎兵”的決定，稱其在國防議題上軟弱。為回應質疑，卡特政府宣布正在秘密研發(fā)一款前所未有的隱身轟炸機，以實現(xiàn)對蘇聯(lián)的技術壓制。

洛克希德的Senior Peg（構想圖）更像是F-117的變形版本。? The War Zone

該項目的代號為“Aurora”，由諾斯羅普與洛克希德共同競標，諾斯羅普的設計被命名為“高級冰（Senior Ice）”，而洛克希德的版本為“高級釘（Senior Peg）”。兩家公司都選擇了飛翼結構：諾斯羅普采用圓滑曲面，洛克希德則繼續(xù)延用F-117式的反射棱面設計。1981年10月，諾斯羅普方案中標，被正式命名為B-2“幽靈”，首批訂單為165架。對杰克·諾斯羅普來說，這標志著其一生夢想的終極實現(xiàn)。在1981年2月去世前不久，他獲準前往諾斯羅普工廠，親眼見證這架尖端飛翼的雛形。

B-2是一項“黑色項目”（Black Project），即完全保密的軍事計劃，其研發(fā)過程極度保密。為建造B-2，諾斯羅普接管了位于加州皮科里維拉的一處廢棄福特工廠，并設立多個空殼公司負責施工與零件采購，以避免外界覺察。零件總在夜間通過無標識卡車運輸，軍方人員到訪工廠時嚴禁穿制服，員工則須接受詳盡的背景調查，并定期接受測謊儀檢測以確保可靠性。盡管如此，1984年仍有員工托馬斯·卡瓦諾（Thomas Cavanaugh）因試圖向蘇聯(lián)出售機密信息被捕并判無期徒刑；2005年，工程師諾希爾·高瓦迪亞（Noshir Gowadia）因向中國出售B-2推進系統(tǒng)技術被判處32年監(jiān)禁。

? Mike James Media

作為一項高科技項目，B-2本身造價已極為昂貴。1980年代中期，空軍決定將其原定的高空戰(zhàn)略轟炸角色轉為低空突防任務，此舉令項目成本上升10億美元，并使研發(fā)進度整整延遲兩年。為填補空缺，1981年10月，新上任的里根政府決定重啟被卡特取消的B-1項目。B-1被重新設計為低空突防平臺：最大速度由馬赫2降低至1.25馬赫，同時顯著提升其低空性能與導航系統(tǒng)。新型號B-1B于1986年服役，1988年交付最后一架（共計100架）。

同年，即1988年11月22日，首架諾斯羅普B-2隱身轟炸機終于在加州帕姆代爾的空軍第42工廠首次公開亮相。活動管控極為嚴格，訪客被禁止從后方觀察飛機。不過，《航空周刊》雜志的編輯們發(fā)現(xiàn)空軍并未在帕姆代爾上空設立禁飛區(qū)，于是租用飛機從空中拍攝了整架B-2的照片——這下可是鬧了個“大烏龍”。

1988年11月22日，從B-2上空拍攝到的完整視圖。? Aviation Week

盡管B-2直接源自早期的XB-35與YB-49飛翼機型，但它與之前的任何一種軍用飛機都截然不同，將數(shù)十項尖端技術集于一體，成就了一種優(yōu)雅非凡的飛行器。B-2翼展達52米，是一架真正意義上的飛翼機，沒有任何獨立的安定面，座艙段與發(fā)動機艙體也平滑地與翼身融合一體。不同于以往的戰(zhàn)略轟炸機，B-2僅由兩人操作——一位指揮官和一位飛行員——盡管在特別長時間的任務中可增設第三人作為替補。這得益于其高度自動化的飛控系統(tǒng)，該系統(tǒng)具備復雜的電傳操控能力，以補償飛翼機身本身的不穩(wěn)定性。實際上，在長時間飛行中，即使只有一人操作整架飛機，另一人可以休息、如廁，甚至在機上廚房里準備熱餐。

? The Azadi Times

B-2由四臺通用電氣F118-GE-100渦扇發(fā)動機提供動力，總推力達308千牛，最大速度可達1010公里/小時（約馬赫0.95），升限為15,000米，不加油最大航程約11,000公里——通過空中加油幾乎可以無限續(xù)航。先進的地形跟蹤雷達、GPS與星光慣性導航系統(tǒng)使B-2能夠貼地低飛，規(guī)避敵方防空系統(tǒng)。抵達目標后，B-2能投放多達18,000公斤的常規(guī)或核武器，包括Mark 82和Mark 84炸彈、精確制導的JDAM聯(lián)合攻擊彈藥、B61與B83熱核重力炸彈，以及AGM-129空射巡航導彈。通過先進的APQ-181合成孔徑雷達對地形進行掃描并鎖定目標，B-2可以實現(xiàn)高精度打擊。

一枚2000磅的BDU-56炸彈正被裝入B-2的旋轉彈艙。? Military Wiki

然而，B-2最令人驚嘆的獨特之處是其幾乎完全為實現(xiàn)雷達隱身而優(yōu)化的設計。其首要隱身特征是獨特的氣動外形，該形狀通過計算流體力學（CFD）模擬反復優(yōu)化，最大程度地將來襲雷達波偏離反射方向。這項任務遠比表面看起來復雜，因為隱身需求常常與空氣動力學相沖突。例如，隱身要求前緣無限銳利，而氣動性能則要求一定厚度與曲率。諾斯羅普公司最終折中，采用一種前緣半徑不斷變化的設計，避免使用固定半徑段以降低雷達反射強度。同時，前緣呈下彎曲線，以更好貼合氣流，形成B-2極具辨識度的“鷹嘴”輪廓。

B-2機鼻的鷹嘴造型。? The War Zone

B-2沒有任何垂直尾翼或大面積平面結構（這些極易產(chǎn)生雷達反射），方向控制則依靠差分剎車副翼、升副翼以及差動發(fā)動機推力的組合實現(xiàn)。發(fā)動機被埋入機翼之中，進氣口以S形通道嵌入上翼表面，并內襯雷達吸波材料，以避免雷達波照射到高速旋轉的渦輪葉片后被強烈反射。除少數(shù)鈦合金關鍵部件外，飛機大部分結構均為碳石墨復合材料制成，這種材料不僅輕且強度高，同時能吸收和散射大量雷達能量。不過這種材料也給設計帶來極大挑戰(zhàn)：復合材料由多層細薄片鋪疊而成，微小的形狀誤差會迅速放大，而B-2對外形精度要求極高，任何板件間隙都可能在淺角度雷達波照射下產(chǎn)生強回波。因此，B-2首次在航空史上采用“外模內構”的建造方式，即先塑造外殼面板，再根據(jù)其形狀設計內部結構。

此外，前緣結構中還填充有玻璃纖維蜂窩等構成的雷達吸波結構（RAS），整機表面覆蓋有專用吸波涂層，座艙風擋內嵌精細金屬網(wǎng)（類似微波爐門）以防雷達波在艙內反射。為進一步減少雷達反射并改善氣動外形，武器全部置于兩個機內彈艙中，并采用旋轉式發(fā)射裝置，以縮短彈艙開啟時間——因彈艙內部極易反射雷達波。

對隱身性能的追求滲透至每一個細節(jié)：例如B-2所用羅斯蒙特（Rosemount）空速系統(tǒng)采用嵌入式氣壓傳感器而非傳統(tǒng)皮托管，因為后者雷達反射過強。遺憾的是，正是這一設計后來導致航空史上最昂貴的墜毀事故之一。總體而言，這些措施將面積達478平方米的B-2雷達反射截面壓縮至僅約0.1平方米（約等于1平方英尺）。截至目前，尚無B-2被敵方防空系統(tǒng)鎖定或攻擊的記錄。

當然，雷達并非唯一探測方式，因此B-2還擁有多項降低視覺與紅外信號的設計。整機涂覆非反光涂料——下翼面為深灰色，上翼面為淺灰色，以降低晝間或黃昏時的可見度。早期型號還會向發(fā)動機尾噴注入化學劑以減少凝結尾跡；后期改為使用傳感器自動提示機組改變飛行高度，以避免生成尾跡，并能自動調節(jié)尾噴溫度，直接抑制其形成。發(fā)動機埋入機翼內部，也有助于降低紅外特征。

B-2標志性的扁平尾噴口。? Pinterest

此外，B-2還配有特殊系統(tǒng)，可將發(fā)動機高溫廢氣與進氣道前方收集的冷空氣混合，并沿大型鈦合金散熱板擴散排出，降低尾焰紅外特征。正因如此，B-2不裝配加力燃燒室，且不具備超音速能力——加力燃燒會極大提升紅外信號，超音速飛行則會產(chǎn)生持續(xù)音爆與摩擦生熱，進一步暴露飛機位置。

? Pinterest

然而，所有這一切尖端技術也帶來了高昂的代價。1997年服役時，B-2單機建造成本為7.37億美元，按今日幣值約合14億美元；若計入研發(fā)支出，每架成本更高達驚人的23億美元，堪稱史上最昂貴軍用飛機。而這還只是造價：B-2的維護和飛行運營費用更是驚人。其隱身涂層極易損傷，需不斷保養(yǎng)，必須停放于每座造價500萬美元的專用恒溫機庫中。

此外，每架飛機每7年需接受一次價值6000萬美元的大修，期間要用結晶小麥淀粉噴砂去除整機涂層，以檢視復材外殼是否有微裂或刮痕。這意味著，每小時飛行需119小時地面維護，花費近13.5萬美元——幾乎是B-52與B-1的兩倍，相當于每月每架飛機340萬美元的運營成本。

2018年戴斯空軍基地（Dyess Air Force Base）航展上的“密蘇里精神”號。? wikipedia

可想而知，美國國會對這些數(shù)字頗為震驚，最初訂購132架的采購計劃很快被削減至75架。1991年蘇聯(lián)解體，使如此先進昂貴的戰(zhàn)略轟炸機項目面臨質疑。美軍內部對此存在分歧，支持者強調其作為常規(guī)轟炸機的戰(zhàn)略價值，反對者則批評其代價過高、作用有限。1992年，小布什政府批準繼續(xù)推進該項目，但將總采購量限制在20架。1996年，克林頓政府又批準將原型機改裝為戰(zhàn)備狀態(tài)，使B-2總數(shù)達到21架。

B-2于1989年7月17日首度公開飛行，從帕姆代爾工廠飛往愛德華茲空軍基地進行測試。1993年12月起交付首批作戰(zhàn)飛機，1997年1月正式服役于美國空軍。除“美國精神”（Spirit of America）與“小鷹精神”（Spirit of Kitty Hawk，紀念1903年萊特兄弟首次動力飛行）外，21架B-2均以美國州名命名，其他19架依次為：“亞利桑那精神”，“紐約精神”，“印第安納精神”，“俄亥俄精神”，“密西西比精神”，“德克薩斯精神”，“密蘇里精神”，“加州精神”，“南卡羅來納精神”，“華盛頓精神”，“堪薩斯精神”，“內布拉斯加精神”，“喬治亞精神”，“阿拉斯加精神”，“夏威夷精神”，“俄克拉荷馬精神”，“賓夕法尼亞精神”與“路易斯安那精神”。

2022年11月7日，密蘇里州隸屬于懷特曼空軍基地的B-2“幽靈”隱形轟炸機在“幽靈警戒”中進行滑行演習。? Whiteman AFB

目前，所有B-2“幽靈”轟炸機均由美國空軍第509轟炸聯(lián)隊（509th Bomb Wing）操作，該部隊駐扎在密蘇里州的懷特曼空軍基地。頗具象征意義的是，該聯(lián)隊正是1944年為投擲首枚原子彈而成立的第509混成大隊（509th Composite Group）的直接繼承者。這21架現(xiàn)役飛機由一支僅有80人的精英飛行員隊伍駕駛，他們都經(jīng)過專門訓練以駕馭這架復雜的隱形飛翼轟炸機。雖然大多數(shù)B-2任務直接從懷特曼空軍基地起飛，但這些飛機也曾部署至包括關島的安德森空軍基地、印度洋上的迪戈加西亞海軍支援設施、以及英國的皇家空軍費爾福德基地在內的多個海外基地。

B-2的戰(zhàn)斗首秀是在1999年科索沃戰(zhàn)爭期間的“盟軍力量行動”（Operation Allied Force），在這場沖突中，B-2被認為投下了北約11%的炸彈，并摧毀了1/3的塞爾維亞目標。參與行動的B-2從懷特曼基地直飛往返巴爾干地區(qū)，單次任務平均持續(xù)約30小時。盡管B-2與洛克希德F-117“夜鷹”所具備的精確打擊能力大大減少了傳統(tǒng)區(qū)域轟炸造成的附帶傷害，但這也暴露出精準打擊在很大程度上依賴于情報的準確性。1999年5月7日，B-2投放的聯(lián)合攻擊彈藥（JDAM）誤擊位于貝爾格萊德的中國大使館——中央情報局誤將其識別為一處武器庫，造成三名中國記者遇難，并引發(fā)一場嚴重的外交風波。

幾年后，B-2參與了阿富汗戰(zhàn)爭中的“持久自由行動”（Operation Enduring Freedom）以及2003年美軍入侵伊拉克的行動，從懷特曼基地、迪戈加西亞及中東某前沿基地共執(zhí)行49次任務，投擲炸彈超過68萬公斤。2001年，“美國精神號”執(zhí)行了有史以來時間最長的轟炸任務：從懷特曼基地起飛，直飛阿富汗，全程持續(xù)44小時。更令人驚嘆的是，該機隨后在附近一座基地僅做45分鐘地面維護與更換機組人員（發(fā)動機不熄火），即再次起飛飛回密蘇里，行程30小時。

2011年3月，B-2在“奧德賽黎明行動”（Operation Odyssey Dawn）中對利比亞加爾達比亞機場投擲40枚炸彈，執(zhí)行聯(lián)合國禁飛區(qū)任務；而在2017年1月，B-2向利比亞錫爾特附近的一處ISIS訓練營投擲精確制導彈藥，擊斃85名武裝分子。后一次行動引發(fā)了媒體的廣泛批評，人們認為使用價值20億美元的飛機在沒有防空武器的情況下?lián)魯姥b備簡陋的叛亂分子是浪費。

1994年，加州穆古點（Point Mugu）附近的一次實彈演習中，一架B-2投下了47枚500磅（230公斤）的Mark 82炸彈，這超過了B-2總彈藥有效載荷的一半。? Whiteman AFB

盡管B-2戰(zhàn)績斐然，但它并非毫無問題。在早期試飛階段，飛機先進的吸波涂層被發(fā)現(xiàn)極易被雨水損壞，地形跟蹤雷達在辨別降雨與地面障礙物方面也存在困難。這一問題使B-2幾乎無法在惡劣天氣條件下作戰(zhàn)——這對一架號稱能在24小時內部署至全球任何地點的飛機來說，是個不小的麻煩。所幸，到1997年正式服役前，大多數(shù)問題已被解決。服役近30年來，B-2不斷接受各種尖端技術升級，包括GPS導航、衛(wèi)星通信、雷達輔助瞄準系統(tǒng)（RATS），并整合了諸如聯(lián)合空對地遠程導彈（JASSM-ER）與遠程核打擊導彈（LRSW）等新型武器系統(tǒng)，后者最終將賦予B-2真正的遠程核威懾能力。

盡管升級不斷，B-2最大的弱點仍在于其數(shù)量極少且成本過高，使得每一架飛機的損失都造成巨大的財務打擊。截至目前，唯一一次B-2的全毀事故發(fā)生于2008年2月23日，當時“堪薩斯精神”（Spirit of Kansas）在關島安德森空軍基地起飛時失速墜毀，兩名飛行員——萊恩·林克少校與賈斯汀·格里夫上尉——安全彈射，但飛機被完全摧毀，成為史上最昂貴的飛機墜毀事件。事故調查發(fā)現(xiàn)，機上嵌入式氣壓系統(tǒng)受潮導致空速顯示失誤，飛行員由此錯誤拉起升力而造成失速。

墜毀的“堪薩斯精神”號。? Military Wiki

2010年與2021年，另有兩架B-2在降落時發(fā)生嚴重事故；2022年又有一架飛機因飛行中發(fā)生故障緊急降落。這些事件導致整個機隊被停飛數(shù)月，并為維修支付數(shù)億美元。而隨著零部件日益難以采購，B-2的維護成本還可能進一步上升。由于機隊規(guī)模太小，許多廠商無利可圖而停止生產(chǎn)關鍵部件，迫使空軍維修人員不得不拆解其他飛機來維持整機飛行狀態(tài)。

此外，B-2的隱身技術已不再領先。洛克希德·馬丁公司研發(fā)的F-22“猛禽”與F-35“閃電II”隱形戰(zhàn)斗機，其雷達反射面積不到這款隱形轟炸機的十分之一。出于上述原因，美國空軍最初計劃將B-2服役至2058年，但在2011年決定提前退役B-2與B-1，預計最遲于2040年全數(shù)退出現(xiàn)役，并由新一代諾斯羅普·格魯曼公司研制的B-21“突襲者”（Raider）接替，這款“幽靈”的后繼者預計于2027年服役。然而，若歷史有何可教之處，那便是軍購計劃常常延誤。如果B-21未能如期交付，美國空軍很可能再次陷入只有一款戰(zhàn)略轟炸機可用的窘境——那就是B-52“同溫層堡壘”。

B-21“突襲者”隱身戰(zhàn)略轟炸機。? Northrop Grumman

是的，你沒聽錯：B-52，這架于1954年首飛、1962年停產(chǎn)的老將，不僅已超越其所有“接班人”，還成了美國歷史上服役時間最長的軍用飛機，全球服役時間第二長，僅次于安東諾夫An-2。得益于一系列現(xiàn)代化改裝，這架“BUFF”（Big Ugly Fat Fuck）的昵稱早已成了一種敬意。B-52預計將服役至2050年代，成為史上第一款服役整整一百年的軍用飛機。

無論如何，B-2“幽靈”都是航空工程的偉大成就之一，它將眾多先進技術優(yōu)雅整合于一身，比任何飛行器都更接近“飛行”這一概念的純粹精神。愿她如她的飛行姿態(tài)一樣，優(yōu)雅地退役。

文/Gilles Messier

譯/tim

校對/tamiya2

原文/www.todayifoundout.com/index.php/2024/10/2-billion-each-a-deep-dive-into-the-incredible-engineering-that-culminated-in-the-b-2-stealth-bomber/

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