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  • 1 # 祥雲6423

    B2一切設計目標為隱身服務。翼身融合使得大涵道比發動機 裝不進扁平的機身;它的氣動外形也不允許開加力高速飛行。

    它的作戰手段:在敵方“看不見”的情況下,飛過去、投彈、再悄悄地飛回來。

  • 2 # delta5140008716832

    這是因為第一:由於B2隱身性的需要它的機身無法容納大涵道比的發動機,一是機體厚度不行二是進氣口必然巨大。從而帶來無法滿足隱身需求的結果。第二:軍用發動機尤其是作戰飛機其實很少見到大涵道比發動機的,這和大小涵道比各自的特性有關,大涵道比推力大,油耗低但爆發力不足,小涵道比推力夠,油耗相對大,但爆發力強即便沒有加力在加大油門的情況下推力比大涵道比發動機來的猛。

  • 3 # I瀟湘瘦石I

    這個問題很不專業!

    如果B—2用大涵道比發動機,機身那將是何等的偉岸。風阻多大,隱身下降。。。。。

  • 4 # 魑魅涅磐

    現實情況是:不是B52不想用兩臺大推力渦扇發動機代替老舊的8臺小推力渦扇發動機,而是真的在價效比內做不到啊!

    B52戰略轟炸機作為“美國現役三駕馬車之一”中機型最老也是效能最弱的一款戰略轟炸機,距今服役時間早已超過半個世紀之久,但是美軍依然想要透過延壽的方式讓B52繼續服役到2040年。但是對於B52來說,雖然機體只能透過保養的方式延壽,但是對於核心的發動機一方面面臨正常運轉定期更換整機問題,另一方面美軍也想借助更換更加先進的發動機來提升B52戰略轟炸機的綜合性能表現。

    但是擺在B52戰略轟炸機換髮面前的選擇雖然很多,但是每條路似乎都走不到盡頭。比如當下美國GE/普惠兩家航發巨頭,旗下都有推力超過四五十噸的超大推力渦扇發動機,這些大推力渦扇發動機不僅推力超大,而且經濟性更高,藉助巨大的民用市場後勤維護保養成本也更低。如果更換在B52戰略轟炸機身上的話,以波音777客機裝備的發動機為例,推力從32噸到51噸都有,就算是平行替代現役B52H戰略轟炸機上裝備的8臺單臺推力只有7.4噸的普惠TF33-P-3/103型渦扇發動機,兩臺推力等級最小32噸的基本型都綽綽有餘,而且還能一定程度上提升B52H戰略轟炸機的最大起飛重量和最遠飛行距離和載彈量。

    但是對於當下的B52H來說,更換氣動外形完全不同的發動機意味著整機的氣動佈局會發生較為明顯的改變,那麼等於是B52H單單一個換髮就要重新進行縮比模型吹風洞/重新試飛定型,且不說至少需要好幾年的試飛定型了,光是這個換髮成本有多大美國國會肯定不會答應的,要知道堅持讓B52H透過延壽服役就是沒錢鬧得,現在怎麼可能花至少十幾億美元給B52H換髮重新吹風洞定型呢?所以這是不可能之一。

    不可能之二是就算是想給B52H換髮超大推力的渦扇發動機,首先擺在眼前的是就算是換髮推力只有32噸的基本型發動機,這些發動機的直徑達到2.85米,算上發動機短艙和距離地面最小安全距離的話,B52H的機翼最低距離地面不得低於4米,但是現實是B52H戰略轟炸機機翼中部距離地面高度在四米左右,真正能安裝直徑超大的發動機機位安全距離不夠。而且因為B52戰略轟炸機一開始設計研發的時候,並沒有今天推力這麼大的渦扇發動機,使用的還是推力只有3.7噸的J57-P-3軸流渦輪噴氣發動機,為了保證B52超過200噸的起飛重量能飛起來,只能安裝8臺推力小的渦噴發動機來滿足推力要求。以至於今天要是換髮推力更大的渦扇發動機時,還會面臨機翼結構強度不足/厚度不夠的問題,這都是直接影響B52H換髮的關鍵。

    而且從現役B52H最大220噸的起飛重量計算的話,實質上需要的推力只要31.7噸即可滿足起飛需求,B-52的重大改進型B-52H雖然換裝了單臺推力高達75千牛的TF-33渦扇發動機,在不影響整機氣動佈局的前提下,總推力實際上是溢位的,所以除了地面滿載起飛時全部開啟外,空中飛行時通常會關掉幾臺發動機。那麼對於當下的B52H而言,如果真的換髮超大推力的渦扇發動機的話,別說裝備兩臺超大推力的渦扇發動機,就是一臺就已經夠用了,但是隻裝備一臺顯然又不太現實。

    雖然美國計劃透過延壽讓現役B52H戰略轟炸機服役到2040年,但是在為其換髮時,反而選擇了當下民用市場裝機數量最多/也是全球產量最高的CFM56渦扇發動機,也就是當下A320和B737客機裝備的渦扇發動機,該發動機推力相比早前的TF33已經從7.4噸上升到12.5噸,換髮後已經是推力超餘的狀態了。

    總結來說,想要給B52H換髮還真的是一件很頭疼的問題,換髮超大推力渦扇發動機需要更大一筆研發資金,在已經老舊且下一代B21戰略轟炸機即將服役之際,再在B52H身上花費十幾億美元的研發成本已經不划算了。而且換髮大推力渦扇發動機也不是簡單的事情。所以核心還是沒錢鬧得,如果有錢機翼結構強度低完全可以研發一款結構強度更高的完美替代。

  • 5 # 甕葒一人

    首先糾正一下,B52是8臺發動機。我覺得最主要的原因是動力選擇受限,因為B52誕生之際,大推力的大涵道比的渦扇發動機還沒有問世。

  • 6 # 科技之重

    小涵道比發動機的加速效能好,飛行阻力小,比較費油,而大涵道比發動機則與之相反。B2之所以選擇4臺F118非加力渦扇發動機,主要有兩個原因。

    B2選擇小涵道比發動機的原因之一:就是因為它是一型軍機,而不是民機,對航速,加速性,機動性有一定的需求。

    B2轟炸機的最大航速為0.95馬赫,一般情況下是達不到這個速度的。F118發動機是F110去掉加力燃燒室之後的形成的型號,說白了也是一款專門為戰鬥機研發的渦輪風扇發動機。就註定其加速性,潑辣性,響應速度比民用發動機好的多。雖說B2轟炸機對速度的要求不如戰鬥機,但是作為一型軍用轟炸機,對其加速效能也有一定的要求。這在這個方面,F118的優勢是GE90-115B無法比擬的。

    B2選擇小涵道比發動機的原因之二:內部空間小,裝不下GE90-115B

    波音777客機的GE90-115B發動機的直徑過於巨大,達到3.4米。而B2轟炸機帶上起落架時的機身厚度為5.18米,除去起落架估計也就不到4米高。要在這麼低的機身內部安裝直徑高達3.4米的GE90-115B發動機,那也太難了。B2轟炸機對隱身效能要求極高,在設計時整體氣動佈局比較扁平,可以最大限度的減弱正面雷達波的反射。

    另外,B2轟炸機還採用了翼身融合技術,從側面看來,其機體就是一個升力體。而B2轟炸機的最高處到地面的距離為5.18米,越向後過渡越低,直到機身尾部。而4臺F118發動機的安裝位置距離進氣口不遠處,這部分的高度是達不到3.4米的,所以根本不可能安裝直徑那麼大的GE90-115B發動機。

    可以看到的是,為了裝下直徑不大的F118發動機,還特意設計了兩個高度僅次於駕駛艙的發動機艙,如果要裝下GE90-115B發動機,那麼僅僅發動機艙的高度就要超過駕駛艙不少,極不利於側面的隱身效果。由此可知,B2轟炸機沒有選擇GE90-115B發動機也是很正常的一件事。

    安裝4臺F118發動機也不影響B2的整體效能,作為一型戰略轟炸機而言,其航程是必須要足夠遠的。使用大涵道比發動機省下油是否有使用小涵道比發動機多裝的油多,也說不準。所以說,選擇小涵道比發動機可以平衡飛機的隱身效能,加速效能,航程就是個不錯的選擇了。

  • 7 # 阿里大貓

    原來的B52數量龐大且儲備了大批發動機,雖然這些發動機已經過時都是B52也十分老舊現在就是發揮餘熱而已,而且B52大量退役後數量也不算多,實在不值得購買新的先進發動機,能把以前儲存的發動機用完就不錯了。

  • 8 # 素食的貓

    大涵道比渦扇要求空氣流量大、體積大、高速效能不好,這是隻適合民航客機的發動機。對B2而言,首先是軍用飛機,飛行速度是有要求的,隱身也是有要求的,這些要求必須是小體積發動機,只能是小涵道比渦扇發動機。

  • 9 # 陶式防務評論

    因為要隱身啊!大涵道比發動機的正面投影這麼大,怎麼能降低雷達RCS值呢?

    不光是B-2轟炸機,其他所有隱身飛機,以至於要追求低RCS值的普通戰鬥機和轟炸機,沒有一個使用大涵道比發動機的。

    大涵道比發動機,不僅因為正面投影面積大,而且暴露的渦輪風扇能夠大量反射雷達波,會極大提高飛機的雷達訊號。所以,這種能直接看到巨大風扇的發動機天生和隱身效能無緣。

    B-2和其他隱身飛機,為了降低雷達RCS值,可以說費勁心力,用盡手段,不惜降低速度、機動性乃至於最大航程等傳統效能。像B-2和F-117等隱身機,都還會對發動機進氣口上進行特殊設計,比如格柵和彎曲進氣道,避免渦輪風扇直接暴露。F-35戰鬥機還採用了DSI進氣道技術,就是在進氣口前方設計一個鼓包,能夠有效避免風扇直接反射雷達波。當然,殲10和梟龍也都直接將DSI進氣道搬了過來,所以都有不錯的隱身能力。

  • 10 # 裝備空間

    B-2是一款亞聲速飛行、飛翼佈局的隱身轟炸機,從設計思想上來看,美國的第三代戰略轟炸機走的是隱身突防路線,與B-1B、圖-160等追求超音速突防的理念完全不同。走超音速突防路子的戰略轟炸機,(在當年的技術條件下)只有採用中等涵道比發動機才能夠兼顧“超音速和航程”兩個基本效能要求,所以B-1B“槍騎兵”採用了涵道比為2.01的F101-GE-102中等涵道比發動機,圖-160“海盜旗”使用了涵道比為1.4(也有說法接近2)的NK-32中等涵道比發動機。

    ▲俄羅斯圖-160轟炸機使用的NK-32系列發動機

    反觀B-2轟炸機,由於要走隱身路線,首要工作就是在確保“隱身”效能的情況下實現較遠的航程,所以該機設計為飛翼佈局且發動機內埋安裝,內埋安裝的發動機勢必會擠佔原本就緊張的機身內部空間,因此要求發動機必須結構緊湊。以當時可供選用的發動機型別來看,也只能在小涵道比發動機的基礎上研製符合B-2需求的動力系統(中等涵道比發動機的結構尺寸對B-2來說都有些太大了,更遑論大涵道比)。

    ▲B-1B轟炸機的發動機安裝位置佈局,有條件安裝中等涵道比發動機

    隱身飛機特使的外形結構特徵需求

    根據現代隱身技術理論,飛機實現雷達隱身的能力取決於“雷達散射面積”(RCS),而RCS又與飛機總體設計有關,飛機的氣動外形、結構佈局、吸波塗層的不同都會引起RCS的變化。其中,氣動外形設計一方面關乎飛機的飛行效能,另一方面又涉及飛機的隱身效能,從隱身方面講“飛機氣動外形結構設計,要做到儘量使入射雷達波不按照照射雷達所處方面反(散)射,使照射雷達接收不到雷達回波”。根據理論分析和現役各種隱身飛機的技術特徵分析,氣動外形和結構佈局對飛機的雷達隱身效能貢獻率超過85%,相較而言吸波塗層的貢獻就有些“微不足道”了。

    ▲B-2隱身轟炸機的飛翼佈局

    綜上所述,隱身飛機雷達隱身能力主要是透過氣動外形佈局實現的,而飛翼式佈局、多面體結構、翼面前緣平行佈局等都是實現外形隱身的典型氣動佈局。所以,B-2的飛翼式外形就是在這種條件下誕生的,內埋式發動機艙設計也是為了使B-2的整體外形更為“簡潔”,避免雷達波散射,而且為其進氣道和噴嘴佈置於機身上方創造了條件。

    ▲B-2的上置進氣道和尾噴嘴

    B-2隱身轟炸機動力系統設計

    透過上文的解釋,我們知道根據突防思想的不同B-2選擇了隱身突防的路線,而根據雷達隱身理論該機又採用了“飛翼佈局和內埋式發動機”的氣動外形和結構佈局。那麼,除了考慮機身空間限制而無法使用大涵道比發動機之外,內埋式發動機結構佈局的飛機“發動機直徑越大、迎風面積也越大、升阻比越低”。

    對於某一特定的飛機氣動佈局,當發動機最大直徑由 1.3m 增加到1.7m時,其巡航升阻比下降 了約18%。

    根據Breguet航程公式,在同等條件下,升阻比越低,飛機的航程越短,如下圖所示:

    雖然從普遍意義上將,中大涵道比發動機雖然普遍比小涵道比發動機油耗率低,而戰略轟炸機追求的超越航程恰恰需要“低油耗指標”。但是綜合考慮內埋式的機身空間限制、升阻比和油耗率對航程的影響,B-2還是選擇了以升阻比增大彌補油耗率提高對航程產生的不利影響。

    ▲小涵道比發動機與大涵道比發動機外形比較

    綜合考慮下,B-2採用了通用公司的F118-GE-100小涵道比發動機,這種發動機是在F101發動機核心機的基礎上,參考F110-GE-100(F-16使用)發動機研製過程中的一些新技術發展出來的。F118發動機的外形結構與F110基本一致,但是透過將9級高壓壓氣機壓比從9.5提升到11,渦前溫度從1370℃提高到1427℃,空氣流量增大9Kg/s等措施實現軍用推力增加0.5%。因為隱身戰略戰略轟炸機對高速機動特性沒有特別的需求,所以去掉髮動機的加力燃燒室,從而降低發動機流道阻力,實現在涵道比略微增大、軍用推力增加的情況下,燃油消耗率與F110基本保持一致。

    ▲F110小涵道比發動機的9級高壓壓氣機轉子剖檢視

    內埋式發動機佈局

    內埋式發動機佈局的飛機,(為實現隱身採用的)S形進、排氣道的體積和總長度與發動機直徑成正比。根據氣動效率理論,當S形進、排氣道的總長度是發動機進氣口直徑大約4倍時,才會有較高的氣動效率。倘若機選擇大涵道比發動機裝配B-2轟炸機,那麼其整個進排氣系統的體積和重量就會大幅度增加,進而對整機的飛行效能、結構強度、隱身特性等指標均會產生重大影響。

    ▲B-2隱身轟炸機內部結構圖

    如果僅僅是因為燃油消耗濾這一個指標,就採用大涵道比發動機,其帶來的不利影響遠大於其優點,同時由於結構重量大增,升阻比降低,航程反而會下降。而且大直徑進排氣口的雷達遮蔽設計也會趨向複雜化、困難化。總之,對於B-2這種氣動外形結構的飛機來說,中大涵道比發動機是不適合的。

  • 11 # 航空之家

    術業有專攻,B-2幽靈戰略轟炸機主要執行穿透攻擊任務,因此飛翼造型的B-2需要融合各種隱身技術和高效能的空氣動力設計,因此選配的發動機主要也是滿足B-2的隱身需求。波音777屬於中遠端雙發寬體客機,其發動機主要為了追求運營的經濟效益,兩者的定位就決定著發動機的選型上的巨大差異。

    B-2擁有絕佳的隱身性,也就意味著它無需靠速度來躲避敵對方的雷達探測。B-2搭載四具通用電氣F-118-GE-100無加力燃燒室渦扇發動機,單臺最大推力為77kN。B-2最高速度能達到0.95馬赫,約合1010千米/時,而巡航速度為0.85馬赫,約合900公里/時。

    1999年B-2首次投入實戰,美軍的多架B-2從美國本土透過空中加油直飛塞爾維亞。B-2在戰鬥期間共投下600多枚聯合直接攻擊彈藥,顯現出空戰的未來屬於隱身性和準確性。後來B-2還出現在伊拉克、阿富汗和利比亞戰場上。B-2能夠在戰場上全身而退,主要仰仗於其自身的隱身效能。

    F-118是通用電氣為B-2量身定製的發動機,後來還出現在洛克希德U-2S的配置單上。而波音777的發動機同樣來自於通用電氣,例如最新的波音777X就搭載的是GE9X。GE9X的問世打破了GE90的記錄,目前佔據全球推力最大飛機發動機的桂冠。其採用大涵道比設計主要為了追求燃油效率,因此其葉片直徑也增大至335釐米。碩大無朋的風扇葉片是波音777的顯著特徵。但是如果將這樣兩具發動機放到B-2機身中,就完全違背了B-2最關鍵的隱身特性,速度再快也拼不過防空導彈啊。

  • 12 # 麥田軍事觀察

    這個更換動力有什麼意義嗎?B2轟炸機到底採用什麼樣的動力,由需求來決定的,單純的想煥發到底有什麼目的是個問題啊。

    這是一款轟炸機,設計首先強調的是隱身能力,對發動機的要求就是個頭不能太大,至於說換成兩臺發動機,推力也許可以達到了,但是能不能滿足隱身的要求呢?B2對推力沒有太高的要求,因為它不追求超音速飛行,而且對於續航力要求高。對發動機的要求不是簡單的推力大就行了,各方面都有要求了。

    這才是一個很頭疼的事情,發動選擇是涉及到多方面因素的,不是單純的對比一下效能就可以換,也不是說換就可以換的問題,尤其是像飛機這種來說,單發,雙發,四發這都是一種非常大的差異,不是想換就換得了的東西,也許換個發就等於重新設計,這是一個非常頭疼的事情,如此折騰到底什麼意義才是個問題,這首先不是個技術問題,然後才是一個技術上能不能實現,牽一髮而動全身,能不能值得這麼更換,才是最大很大的事情。

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