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LRS-B将取代目前美国空军使用的一批远程重型轰炸机,美国空军B-52轰炸机目前

日本外交学者网站1月29日发表题为《我们对美国空军新轰炸机都知道些什么》的文章,作者为美国东西方研究所高级研究员弗朗兹-斯蒂芬·加迪,全文编译如下:

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摘要:
2月26日,在美国空军协会举办的2016年度空中战争讨论会上,美国空军部长博拉德·李·詹姆斯首次正式公布了美军下一代轰炸机项目——远程打击轰炸机(LRS-B)的最终方案,并将其命名为“B-21”。同时,美国空军展示了该型远程打击轰炸机的概念图,美军的下一代
…B-21轰炸机
资料图2月26日,在美国空军协会举办的2016年度空中战争讨论会上,美国空军部长博拉德·李·詹姆斯首次正式公布了美军下一代轰炸机项目——远程打击轰炸机(LRS-B)的最终方案,并将其命名为“B-21”。同时,美国空军展示了该型远程打击轰炸机的概念图,美军的下一代轰炸机采用了诺斯罗普·格鲁曼公司的设计方案。“B-21”是美国进入21世纪以后研制的第一款轰炸机,它集中体现了美军对下一代轰炸机的战略考量。价格因素是导致美军下一代轰炸机迟迟不能确定的重要原因实际上,美国空军对下一代轰炸机酝酿已久。早在1999年,美国空军就公布了“轰炸机路线图”,计划于2019年开始下一代轰炸机的研制工作,并将其服役时间定在了2037年。然而,并没有等到2019年,美国空军就启动了下一代轰炸机的研发。特别是“9·11”事件后,阿富汗战争和伊拉克战争使得大载荷、能投放精确制导武器的远程轰炸机的价值更加凸显。2005年,美国空军提出加速发展轰炸机现代化项目,并采取两条腿走路的发展方式,即一方面研发能够在2015年前部署的过渡轰炸机,另一方面研制在2025~2030年间可使用的下一代远程打击系统。但是,由于选择太多和定位不明确,美军对发展下一代轰炸机始终有些犹豫不决。2006年,美国国会预算办公室对国防部考察的8种远程打击系统方案进行了详细的对比分析。这8种方案包括可携带超声速导弹的C-17
“武器库”飞机、中程亚声速隐身轰炸机、中程超声速冲刺隐身轰炸机、远程亚声速隐身轰炸机、远程超声速巡航轰炸机、中程陆基通用航空器、远程陆基通用航空器和天基通用航空器。备选方案这么多,由此可以看出,美军在选择上的纠结。此后,美国国防部在2006年发布的《四年防务报告》中将下一代轰炸机的服役期限提前了约20年,改称为“2018年轰炸机”。2007年5月,美国空军公布了“2018年轰炸机”的主要性能,包括能装载6.4~12.8吨武器,具备亚声速飞行能力,作战半径不低于3200公里,具有全方位隐身能力,且能够携带常规及核武器,可以选择有人或无人驾驶。然而2009年,时任美国国防部长罗伯特·盖茨下令空军终止此项目,重新确定需求。直到2011年,美国空军提出“系统族”的思想和解决方案之后,新的下一代轰炸机研发项目才获批。2014年,美国空军宣布将在2015~2019财年为“远程打击轰炸机”(LRS-B)项目申请114亿美元的预算,这表明该项目进入实质性研发阶段。价格因素是导致美军下一代轰炸机迟迟不能确定的一个重要原因。B-21的前任B-2隐形轰炸机就是因为单架超过20亿美元导致订货数量很少,从而影响了美军平时战略打击能力的保持。即使在美国空军此次选定B-21之后,军内外对它的质疑仍然存在,价格的合理性就是一个甩不开的话题。美国空军的B-2轰炸机五角大楼要求B-21的单架不能超过5.5亿美元,为此专门成立“快速能力办公室”监督项目进展。但是,列克星敦研究所的专家劳伦·汤普森认为,这一单价并不包括飞机的开发成本,将来总成本肯定会大幅上涨。《防务新闻》2月27日报道,参议员军事委员会委员约翰·麦凯恩在美国空军正式公布B-21轰炸机方案后,直言表示不会接受空军的选择,因为这是一个无底洞式的“成本加成合同”。先进技术支撑美军下一代轰炸机实施多样化任务据悉,此次中标的B-21轰炸机具有相当的技术优势,其在雷达隐身能力方面完全超越B-2,载弹量约为13吨,作战半径不小于3200公里,航程达到9000公里。这些基本的技战术性能,主要是为了满足美国空军设想的将下一代轰炸机用于“反介入/区域拒止”的环境中作战,特别是执行对高度防空威胁区域纵深突防任务的作战需求。此外,美军下一代轰炸机还有一些量身定制的特殊作战性能。首先是用途多功能。既出于成本,也出于战场适应性的考虑,美国空军非常强调下一代轰炸机的多用途性,即除了能够完成传统远程轰炸机的任务,还能够完成其他任务,这包括:一是持久的情报、侦察与监视,正如德普图拉表示,“对未来的轰炸机来说,最重要的不是投放炸弹,而是快速收集情报信息并将其用于决策。”因此,美军极为强调在轰炸机这一平台上集成作战和情报、侦察与监视的能力;二是快速全球打击,即能够对全球范围内任何地方发生的突发事件作出快速反应。美国空军认为,航程是体现轰炸机战略特性的重要指标。因此,下一代轰炸机考虑的是全球目标而不是地区目标,作战半径应在3000公里以上;三是信息对抗,即配备有以激光和高能微波为代表的定向能武器,以及以高精度干扰机为代表的网络攻击武器,这将大大增强其在高度防空威胁地区的纵深突防能力。其次是系统高度信息化。美国空军要求下一代轰炸机必须具有很强的网络化协同作战能力,能够与无人机、空中电子攻击装备等其他装备编组作战。因此,其在设计下一代轰炸机时就涉及了多传感器数据融合、移动网络等关键的战场态势感知技术。美国米切尔航空航天研究所所长、退役空军中将大卫·德普图拉表示:“B-21将增加传感器数量,提高其数据处理能力。”同时,它还配备有先进的任务规划能力,可以集成到美军全球军事信息网络之中,依靠系统整体优势来协助自身完成作战任务。最后是驾驶方式可选。目前的美军飞机只能采用一种单一的驾驶模式,即要么有人驾驶,要么无人驾驶,这在某种程度上限制了飞机的作战运用。为此,美国空军退役中将赫伯特·卡莱尔指出:“有人/无人驾驶两用轰炸机是可行的,也是最佳方案。无人驾驶优点突出,但是有一种飞行任务可能始终需要有人驾驶,那就是在执行核打击时,座舱里必须有人。”采用这种灵活的驾驶模式,B-21要执行的显然是核常兼备的打击任务。保持全球打击能力和强化对重点地区威慑是B-21的重要用途对于美国空军来讲,下一代轰炸机的研发方案确定无疑是一个利好消息,其主要在自身全球打击能力建设和对特定对象实施威慑方面有着重要的战略意义。第一是有利于保持美国的全球打击能力。由于战略轰炸机能够在几小时内将常规力量和核力量投射到全球任何地区,美国是世界上为数不多的仍然保留大量远程战略轰炸机的国家之一,并将其列为全球打击力量的重要组成部分。但是,这支庞大的轰炸机机队近年来面临严重老化的窘境。美国空军B-52轰炸机目前,美国空军拥有B-52H、B-1B和B-2A三种型号的战略轰炸机。截至2015年,B-52H的平均机龄已达53年,B-1B的平均机龄达到28年,B-2A的平均机龄也达20年。所有的159架现役战略轰炸机平均机龄为39年,且只有20架B-2A可实施隐身突防。因此,美国空军急需替换这些现役战略轰炸机的新机型。据称,美国空军将会订购100架以上B-21轰炸机,这就保证了美军这支战略性全球打击力量的稳定与有效。第二有利于强化美国在重点地区的威慑作用。一直以来,战略轰炸机都是美国在平时用来威慑重点地区特定对象的重要工具。这一点在亚太地区尤为明显,今年3月9日,为了应对朝鲜半岛日益升温的紧张局势,美国战略司令部宣布向位于印度洋的迭戈加西亚基地部署3架B-2A隐身轰炸机。同时,为了进一步在中国南海地区显示军事存在,美国还与澳大利亚商讨在其北领地设立远程轰炸机基地以部署B-1B轰炸机和延伸B-52H战略轰炸机的作战任务范围。正如新美国安全研究中心研究员保罗·沙勒指出的那样,“可靠威慑力的基础之一是能够有效地攻击敌人,而远程打击轰炸机将在未来维持这种能力。”2月26日,《国家利益》杂志在B-21亮相的同日,刊登了题为《危险:扼杀美国新轰炸机的运动》,文章在质疑B-21价值的同时,也直言不讳地指出,美军下一代远程打击轰炸机的作用就在于轰炸中国。

正如1月28日所公布的,2016财年美国国防预算申请中有12亿美元用于持续发展新型远程轰炸机,该预算项目的细节内容仍属于机密。尽管该远程轰炸机的设计方案和性能尚未对外公布,但有一些细节是显而易见的。据称,该轰炸机具备隐形功能,能够携带常规及核武器,而且可以选择有人或无人驾驶。

10月27日,美国空军宣布将下一代远程打击轰炸机项目工程研制合同授予诺斯罗普格鲁门公司,标志着冷战之后美国发展的首型轰炸机进入新阶段。按计划,该机原型机将在2020年之前完成首飞,2025年形成初始作战能力。美国空军目前计划采购100架生产型LRS-B,用来逐步替换现役的B-52H、B-1B和B-2A轰炸机,从而巩固美国的战略优势。

据认为,LRS-B将取代目前美国空军使用的一批远程重型轰炸机。最重要的是,LRS-B非常廉价。2011年,时任美国防长罗伯特·盖茨叫停了一个更为雄心勃勃的项目——“下一代轰炸机”,原因是相关研发费用太高。2011年,他启动了较为高端且更为廉价的LRS-B项目。据称,LRS-B主要采用“现有技术”建造,节省了研发新硬件和软件的费用。《防务新闻》周刊称,美国空军可能选择“尺寸比B-2轰炸机更小的新型轰炸机,而且很可能只有B-2轰炸机尺寸的一半大小,并配备2台引擎,其尺寸类似于为F-35战机提供动力的F135引擎。”波音和洛克希德·马丁公司联合团队与诺斯罗普-格鲁曼公司——这2大竞争对手将竞标该项目合同。

美国将正在发展的下一代远程打击系统和导弹防御系统,并列为抵消潜在对手的反介入/区域拒止能力、维持远程打击的威慑作用和作战效能的两大关键。

军备控制与不扩散研究中心粗略描述了新型轰炸机将要完成的任务:

诺格公司在2015年公布的LRS-B轮廓。

在有争议地区,针对敌人尖端的防御网络,实施远程打击;

根据美国国防部的规划,NGLRS系统将由美国空军的下一代轰炸机、美国海军的舰载无人作战飞机、各军种的常规即时全球打击武器、美国空军下一代空射巡航导弹等组成,其中下一代远程打击轰炸机项目被视为NGLRS系统的核心和关键,并被美国国防部确定为优先级最高的装备发展项目。

避开先进的空中防御系统,具备隐形能力,且可选择有人或无人驾驶;

LRS-B主要技术特点

为各种任务提供支持,如海上打击、阻截、近距空中支援、空防突破、核威慑及全面恫吓。

美国空军在预算材料中指出,LRS-B将在打击反应能力、持久性、生存力、杀伤力、网络化水平和经济可承受性方面提升美国空军的远程打击能力。

平台方面,LRS-B采用无尾飞翼布局,兼具隐身能力和持久续航能力。得益于先进材料的发展,其隐身能力将明显优于B-2A。考虑到无人机技术的潜力,LRS-B在发展之初就对可选有人/无人驾驶模式加以考虑。考虑到经济可承受性,其尺寸和重量将小于B-2A,航程和载弹量也相应较小。

动力方面,LRS-B可能配装2台基于普惠的F135发动机的改型,也可能配装2台CFM的LEAP发动机或普惠的PW1000G齿轮传动涡扇发动机的改型,今后还可能采用具有更高涡轮前温度、更省油的自适应发动机。

系统方面,考虑到与其他平台联合作战和未来升级的需求,LRS-B将基于成熟技术,采用开放式任务系统,具有多个安全等级的软件,配装多种先进的传感器和电子战系统,具有很强的网络连通、多传感器数据融合、多机传感器交互提示、自动目标识别和战斗识别等能力,能快速更新和升级,能在强对抗环境中作战。

武器系统方面,LRS-B具有一个大型内埋弹舱,能够使用美国空军当前和未来的各种核弹与常规弹药,具有搭载大量小型精确制导弹药对目标实施饱和打击及同时打击多目标的能力。内埋弹舱能够搭载大型钻地弹和未来的空射远程巡航导弹,除具有摧毁坚固及深埋目标和远距离发起攻击的能力,该机可能会预备好空间、重量和电源功率裕度,以便未来配装定向能武器。根据美国《航空周刊》的估计,LRS-B的最大起飞重量可能为68~80t,内埋载弹量为5.5~9.1t,翼展为38~43m,不进行空中加油的作战半径为3900~4600km。美国多家国防智库对LRS-B的作战半径要求进行过专门分析,结论是如果在突防前进行一次空中加油,LRS-B的4500km的作战半径已能满足对主要潜在敌手进行全境打击和全境巡飞的能力。也就是说,尽管LRS-B的作战半径和载弹量等性能指标可能会低于B-2A,但美国空军认为已经够用。

在经济可承受性方面,LRS-B将以成熟度较高的技术为基础开展研制,力图使LRS-B项目避免拖进度、涨成本、降指标、减数量的问题。当前提出的平均采购单价目标值为5.5亿美元,主要目的是保证该机能足量采购。又因作战飞机的成本与重量密切相关,因此LRS-B的尺寸和重量指标都将小于B-2A。为了降低打击坚固目标时的弹药费用,美国空军很可能为LRS-B的内埋弹舱装备口径较小的钻地弹,并通过火箭助推等技术使之达到与大口径钻地弹相当的硬目标侵彻能力。考虑到LRS-B将以成熟度较高的技术为基础,美国空军正在为F-35战斗机研制的908kg级高速穿透武器有可能会成为LRS-B内埋弹舱所携钻地弹的发展基础。

未来作战模式/样式

兼具协同作战和独立作战能力

LRS-B将具有很强的网络连通、多传感器数据融合和多机传感器交互提示能力,在执行任务时还将得到空间和网电空间装备的支持。可见该机必将具备良好的信息交换和协同作战能力。事实上,美国空军在LRS-B项目的预算材料中明确提及了要开展网络能力等方面的需求审查、定义和能力发展工作。

诺格公司在2008年公布的下一代轰炸机概念图。

其中,与隐身无人机的协同将为美国提供极为灵活的选择。美国将建立一支由LRS-B及其伴随辅助无人机组成的隐身远程打击飞机群,其中无人机将用来提供额外的防御支援、目标瞄准和特种攻击。由此,LRS-B将具备侦察和电子攻击能力,但原定由该机提供的某些能力可能转移至隐身无人机,这可适当降低对LRS-B本身的要求,又可通过编组作战拓展任务范围和提高运用灵活性。美国《航空周刊》认为,与该机编组的侦察/电子攻击用无人机有可能是诺格公司RQ-180隐身侦察无人机的某个型别。

另一方面,美军正大力谋求在通信和GPS信号被削弱/阻断的拒止环境中具备作战能力,其LRS-B必须具备很强的独立作战能力。事实上,美国空军在预算材料中,明确提及了为该机研制能够快速和准确地探测/识别目标的射频/光电/红外传感器。这表明该军种打算为LRS-B配装先进的任务传感器,使之能够独立发现和打击目标。从技术推动的角度来看,美国国防部预研局正在推动多个导航研发项目,其目标均包括在GPS信号难以有效利用情况下保证精确的导航定位能力,主要涉及多传感器导航、冷原子导航等,并已取得较大的进展。

另外,LRS-B今后预备采用的可选有人/无人驾驶模式将有利于高效、安全地进行协同作战和独立作战。无人驾驶模式或构型可用于极长航时任务和需飞入极高威胁空域的任务,而有人驾驶模式或构型可用于快速打击随遇目标和时敏目标。另外,在通信不可靠的环境中执行任务及执行核打击任务时,必须采用有人驾驶模式或构型。

兼顾常规精确打击和核打击

LRS-B将优先考虑使用常规精确打击武器,但也具备实施核打击的能力或潜力。考虑承担核打击任务的原因是在当前承担核打击任务轰炸机B-52H和B-2A要么太老,要么数量太少且突防能力逐渐下降。因此,美国战略与预算评估中心(CSBA)表示,LRS-B在设计时就应保证LRS-B具备核打击能力或潜力,这就要求它能抗核爆冲击波、热效应和电磁脉冲,预先布线和配备核武器管理系统并提供空间和电力裕度。根据相关领域的经验,在研制时即考虑核打击能力会使LRS-B的工程研制费用增加6%~8%,但这比在设计时不考虑、需要时再改装所需的费用要低。美国空军也持有同样的看法,表示该机在形成初始作战能力后两年之内将完成搭载和使用核武器的鉴定。LRS-B在2030年左右的标配核武器将是下一代携带核弹头的空射巡航导弹和B61-12核炸弹。

突出隐身突防和临空打击能力

LRS-B将是具有高生存力的隐身突防型轰炸机,隐身能力明显高于B-2A,将解决美国面临的B-2A的隐身突防能力在2020年前后受到先进防空系统挑战的问题,具备突破敌方防空系统后对重要目标进行临空打击和等待时机加以打击的能力。CSBA在其相关研究中也提出,LRS-B应具有全向宽带隐身能力,并通过隐身设计、主/被动对抗设备、任务规划和合理战术等措施来综合实现高生存力。另外,LRS-B也能像B-2A一样在内埋弹舱使用中远程空地弹实施防区外打击。

兰德公司和CSBA还分别对运用LRS-B和导弹实施远程打击进行了比较。兰德公司认为,仅依靠防区外导弹在战略上有风险,在成本上也未必划算。仅依靠导弹的战略风险是如果导弹库存数量有限,耗尽后美国可能没有其他好的远程打击手段,而对手可能会在作战博弈中考虑到美国的导弹库存数量,这可能会降低美国远程打击的威慑作用。对于成本,兰德公司的研究结论是:如果未来30年内美国需要与拥有中等防空能力的敌人进行超过20天或更长时间的作战,那么隐身突防型轰炸机的成本将低于新型巡航导弹的成本。

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