ПАЛМДЕЙЛ, Калифорния — 2 декабря ВВС США и компания Northrop Grumman представили миру следующее поколение стелса, нового стратегического бомбардировщика времен холодной войны, с новым акцентом на потенциальный конфликт в обширных районах Тихого океана.
B-21 Raider, разработанный на секретном производстве Заводе 42 (Plant 42), был презентован спустя 34 года после аналогичной церемонии для его предшественника, B-2. Бомбардировщик представляет собой эволюцию формы крыла компании stealthy flying. Самолет оснащен малозаметной технологией нового поколения, более светлой окраской, чем у B-2, и, по-видимому, удлиненными крыльями и воздухозаборниками с более низким профилем, что способствует уровню скрытности, который, по словам министра обороны Ллойда Остина, позволит преодолеть противовоздушную оборону любого противника.
“Пятьдесят лет достижений в области малозаметных технологий были вложены в этот самолет, и даже самым совершенным системам противовоздушной обороны будет трудно обнаружить B-21 в небе”, — сказал Остин во время выступления перед новым, засекреченным ангаром, построенным для планера.
Долгожданная церемония состоялась примерно через семь лет после того, как компания Northrop Grumman получила контракт на дальний бомбардировщик Standoff. Генеральный директор Northrop Кэти Уорден говорит, что с момента заключения контракта компания удвоила штат в Палмдейле и планирует продолжать нанимать работников, прошедших специальную программу доступа, по мере роста производства. На долю бомбардировщика в настоящее время приходится около 10% дохода компании, который останется стабильным до 2023 года, а затем со временем увеличится.
Уорден появился рядом с начальником штаба ВВС генералом Чарльзом К. Браун-младшим и начальником отдела закупок ВВС Эндрю Хантером внутри ангара перед все еще закрытым B-21 перед началом мероприятия. Она сказала, что бомбардировщик стал результатом кропотливой работы и перебора тысяч вариаций конструкций самолёта, чтобы получить именно тот самолёт, который бы отвечал запросу ВВС США.
Браун сказал, что ВВС по-прежнему нацелены на покупку 100 самолетов, поставки начнутся в середине 2020-х годов. Планируется, что он заменит B-2 и B-1B, служа “основой” парка бомбардировщиков наряду с модернизированными B-52. Во время исполнения государственного гимна на церемонии самолеты B-52, B-1 и B-2 пролетели над толпой в таком порядке.
Военно-воздушные силы рассчитывают на быстрое развитие программы испытаний, поскольку служба и Northrop Grumman все чаще используют цифровые методы для испытаний.
Хантер говорит, что программа по-прежнему находится на плановом уровне затрат, который составляет примерно 600 миллионов долларов за один самолёт. Сохранение относительно низкой цены является обязательным требованием для программы и необходимо для достижения размера флота, требуемого для Национальной оборонной стратегии Пентагона.
“То, что мы видим с B-21 Raider, — это применение дальнобойных проникающих средств, которые позволят нам выполнять наши миссии на Индо-Тихоокеанском театре военных действий и во всех частях мира, где военно-воздушные силы должны действовать и обеспечивать возможности, необходимые объединенным силам, — говорит Хантер.
Остин подчеркивает увеличенную, и все ещё засекреченную дальность полета B-21. Это позволяет ему наносить удары в любой точке мира без необходимости передового базирования. Он сконструирован таким образом, чтобы быть надежным и с возможностью дальнейшей модернизации.
“B-21 — первый стратегический бомбардировщик более чем за три десятилетия. Это свидетельствует о долгосрочной приверженности министерства созданию передовых возможностей, которые укрепят способность Америки сдерживать агрессию сегодня и в будущем”, — говорит Остин.
Представители Northrop Grumman говорят, что время для развертывания выбрано правильно, потому что самолет скоро начнет испытания за пределами ангара, включая руление и включение дополнительных систем перед первым полетом в 2023 году.
“Мы собираемся вступить в новую фазу программы. Мы собираемся провести летные испытания. Мы собираемся кое-чему научиться на летных испытаниях”, — говорит Хантер.
Более глубокое, широкое тело
B-21 следует примеру B-2 в использовании цельнокрылой компоновки с большим размахом для повышения эффективности полета. Плоская форма обеспечивает большой внутренний объем без необходимости прибегать к высоким уклонам поверхности, которые могут снизить скрытность. Сводя к минимуму наблюдаемые объекты, цельнокрылая плоскостная форма также обеспечивает полную управляемость без вертикальных хвостов и позволяет экранировать как впускные отверстия двигателя, так и выпускные отверстия снизу.
Но B-21 имеет более глубокую и широкую секцию корпуса, более высокоинтегрированные двигатели и (судя по более ранним версиям и значку на лацкане у исполнителя национального гимна!) отсутствует характерная для B-2 пилообразная задняя кромка. Это делает его похожим в плане на концепции усовершенствованного тактического бомбардировщика (ATB) 1979-80 годов, которые предшествовали B-2.
Конструкция распределяет подъемную силу и вес по всему пролету для облегчения конструкции и обеспечивает высокое отношение подъемной силы к лобовому сопротивлению (L / D). Более тонкие подвесные панели крыла являются ключевым фактором в L / D, обеспечивая при этом аэродинамический баланс. Угол стреловидности, который, по–видимому, аналогичен — но, возможно, немного меньше, чем 33 градуса у B–2, — по-видимому, был выбран для обеспечения хороших трансзвуковых характеристик.
Входные отверстия, по-видимому, почти соответствуют верхней поверхности корпуса и расположены дальше вперед, чем у B-2. Вероятно, они спроектированы таким образом, чтобы сочетать низкую радиолокационную заметность с высокой отдачей на входе. Глубоко утопленный впускной патрубок, по-видимому, имеет форму воздуховода, аналогичную форме В-2.
Во время развертывания появилась индикация наличия вертикальной лопасти внутри каждого входного отверстия. Является ли это по малозаметным причинам или для разделения входного потока для питания пар двигателей с каждой стороны, неясно. Размах крыла и форма корпуса предполагают, что самолет достаточно широк для четырех двигателей.
На конфигурацию B-21 также, возможно, повлияла работа Northrop Grumman над проектом SensorCraft Исследовательской лаборатории ВВС 20 лет назад, который был направлен на разработку технологий для будущих малозаметных высотных беспилотных платформ наблюдения.
Несмотря на то, что основное внимание уделялось высотным конструкциям, эта работа — и, возможно, уроки, извлеченные при разработке беспилотной авиационной системы RQ–180, — возможно, помогли Northrop Grumman разработать новые решения проблем аэроупругости, возникших при проектировании B-2. Эти проблемы – особенно на малой высоте и высокой скорости – вынудили компанию переделать B-2 с W-образной задней кромкой.
В B-2 аэроупругие нагрузки усугублялись движениями поверхности управления, необходимыми для ослабления реакции на порывы ветра на высокой скорости и низком уровне. В оригинальной, более простой конструкции ATB форма первого режима изгиба крыла представляла собой изогнутую линию, которая делила крыло пополам почти точно на кривошипе задней кромки. Это было исправлено добавлением задней кромки W, которая обеспечила пространство для внутренних элевонов.
Плоскостная форма B-21, подобная ATB, вероятно, будет опираться на внешние центральные поверхности управления (разделенные рули и элевоны), которые могут иметь центр давления впереди того места, где первый режим изгиба делит крыло пополам. Новые стратегии управления и перераспределение веса, возможно, позволили Northrop Grumman вернуться к этой более простой конфигурации без необходимости добавлять дополнительные органы управления внутри выреза задней кромки крыла.
Хотя новый самолет имеет менее выраженный профиль, похожий на профиль ястреба, чем B-2, если смотреть сбоку, общий внешний вид указывает на то, что конструкторы B-21 последовали примеру B-2, используя форму профиля с ламинарным потоком, которая сочетала выпуклость для аэродинамических характеристик с острым углом входа, необходимым для низких поперечное сечение радара.
Чтобы преодолеть очевидный недостаток встраивания впускных отверстий в поле подъемного потока над крылом, конструкторы, по-видимому, широко использовали вычислительную гидродинамику для объединения различных поверхностей сверхкритического профиля перед впускным отверстием и внутри самой гондолы.
Переднее положение входного отверстия является сложной задачей, поскольку при крейсерском полете на околозвуковой скорости оно находится в области локального сверхзвукового потока. Поток расширяется до сверхзвуковой скорости над передней кромкой крыла, а затем повторно сжимается до дозвуковой скорости перед входом во впускное отверстие.
Хотя визуально это трудно подтвердить, глубоко утопленный впускной патрубок B-21, по-видимому, имеет форму, обеспечивающую сверхзвуковое ускорение потока над верхним обтекателем, прежде чем он снова сжимается, чтобы стать частью зоны сжатия, простирающейся до подвесного крыла. Как и у B-2, наличие воздухозаборника, по-видимому, оказывает сильное конструктивное влияние на конструкцию корпуса B-21, а также верхней поверхности крыла за пределами среднего размаха.
Что нового на B-21?
Запуск 2 декабря Northrop Grumman B-21 Raider позволил впервые взглянуть на дизайн нового бомбардировщика-невидимки. Редактор журнала Defense Стив Тримбл сравнил это изображение B-21 ВВС США с изображением B-2 Spirit, сделанным под аналогичным углом, и обнаружил четыре ключевых отличия: более мелкие воздухозаборники в форме слезы; более узкая верхняя часть фюзеляжа с измененными окнами кабины; более широкий и глубокий фюзеляж относительно размаха крыла и по два колеса на каждой основной опоре шасси против четырех у В-2.