神秘的隐身先驱——诺斯罗普N-345“沉默蓝”

军心安营扎寨 2024-06-01 22:16:40

冷门飞行器116

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BSAX

美国空军于1996年4月30日宣布解密一架神秘的飞机。这个技术演示项目简称为“沉默蓝”(Tacit Blue),由诺斯罗普公司领导的团队研制。这架飞机是现代隐身技术的先驱之一,为诺斯罗普B-2隐身轰炸机提供了宝贵的工程数据并验证了先进的隐身设计。作为一架诞生之日起就高度机密的飞机,在其任务阶段及其后的将近20年时间里,完全不为外人所知。@nordland 今日头条 原创首发

1976 年 12 月,DARPA 和美国空军授予了诺斯罗普公司“战场监视飞机实验 ”(BSAX) 计划的初步概念合同,该计划还是空军一项名为“铺路推进器”(Pave Mover)的大型战场监视系统开发计划的一部分。BSAX计划的目标是开发一种高效的隐形侦察机,将被拦截雷达和其他传感器发现的可能性降到最低,可以在战斗前线附近运行,具有极高的生存能力。“铺路推进器”则希望通过各种手段尽可能的收集战场信息,自然,低可视度的隐身侦察机也是一部分。

诺斯罗普 XST

这一年4月,DARPA的XST“实验性生存技术”竞标中,诺斯罗普公司的XST隐身方案(详见:)输给了洛克希德的“绝望钻石”方案(详见:)。后者随后发展为Have Blue 隐身验证机和F-117隐身攻击机。来自DARPA不同部门的BSAX计划实际上又给了诺斯罗普又一次机会。同样是空军的高级机密项目,作为F-117的先导,Have Blue很快解密,但几乎是同步发展的Tacit Blue则多等了10年。

Have Blue

沉默蓝

1978年,诺斯罗普公司正式拿到验证机开发合同。这架飞机内部编号N-345,更为人熟知的名字是“沉默蓝”Tacit Blue这个掩护名称实际是个不相关的随机词和代表机密验证机“蓝”组合,避免在内部文件中暴露其用途,空军还准备了另一个掩护名称YF-117D。在公司内部这架飞机绰号“鲸鱼”,因为它略微圆润的矩形机身形状有时也被称为“外星校车”。

不同于Have Blue激进的钻石切面和大三角外观,沉默蓝选择了更加传统的布局。使用较大展弦比的梯形机翼。这种机翼形状几乎是喷气时代诺斯罗普的传统(F-5、F-18)。采用巨大弯曲的矩形V尾翼,尾翼是全动的。

机翼平滑地衔接在弯曲形状的超大型矩形截面机身上。但机身的底面扁平向外光滑地延申出一个明显的矩形折角和机翼平齐,它是第一架使用曲面外观实现减少雷达散射截面的隐形飞机。“鲸鱼”使用了F/A-18“大黄蜂”的4余度全数字电传操纵系统和一系列精心设计的保形压力传感器,以便在高空时保持指向正确的方向。

进气口和传感器

机身系统

机身背部有一个巨大的埋入式进气口,两台并列的引擎通过这个进气口进气,从尾部上方狭长的喷口喷出。作为观测机动力计划使用通用电器非加力版F404,但验证机上实际安装的是加雷特-艾瑞的ATF3-6高涵道比涡扇发动机。从下方观测时进气口和喷口都被机身遮挡,大幅度减少红外特征。在其他方向,通过弯曲的进气道和喷管设计发动机的涡轮雷达反射被完全遮蔽。

沉默蓝的创建是为了证明一种低可观测的侦察机,被雷达探测到的概率低,可以在战斗的前缘附近运行,具有极低的拦截可能。主要用于扫描地面目标信息,并为空军和陆军的远程精确武器提供目标指示。因此其机身是围绕休斯公司的“低截获概率战场观测雷达”设计的。这种雷达采用机械扫描固定相控阵天线,沉默蓝长方形的机身将其包裹在内。

铺路推进器项目的战场监控雷达

诺斯罗普认为雷达反射不能被消除,但可以重新定向和降低,通过机身边缘设计可以减少窄尖峰的反射率,并通过简洁的外观保持尖峰数量最少。雷达照射后,只有短暂的尖峰回波明显,但当尖峰离开雷达反射路径方向时,就难以探测了。

在沉默蓝上,雷达反射尖刺的数量和强度被仔细设计的曲面机身降低,同时尽可能减少对飞机空气动力学性能的影响,诺斯罗普的工程弗雷德·奥什(Fred Oshrio)师最初是在粘土模型上构建和测试这些复杂曲面,诺斯罗普认为这是对臭鼬工厂隐身技术的优势。

隐身先驱

沉默蓝验证机于 1982 年 2 月 5 日在内华达州格鲁姆湖的 51 区首次成功飞行,由诺斯罗普试飞员理查德·托马斯 (Richard G. Thomas) 驾驶。这架飞机在首飞前出现了严重的液压问题,液压系统最终在第 19 次地面发动机试运行中才正常工作。共享一个共同进气口的两台发动机几乎只能同时启动,因为在一台发动机运行后,另一台发动机将无法获得足够的空气。

Tacit Blue 的驾驶舱,带有标志性的井井有条的诺斯罗普仪表板。

这架飞机随后在三年内进行了135次飞行,通常每周飞行三到四次,有时候每天飞行多次。试飞员表示,“鲸鱼”并不是容易操控的类型,甚至比洛克希德臭名昭著的Have Blue(两架均坠毁)操控还要困难一些,另一位“沉默蓝”试飞员肯·戴森(Ken Dyson)飞过这两种飞机。除了大量的模拟器训练外,鲸鱼飞行员还驾驶了笨拙的NC-131H变稳定性教练机模拟鲸鱼的操作。

NC-131H

在2014年戴森告诉CNN,诺斯罗普已经为这架喷气式飞机制造了额外的主要部件,相当于第二架飞机的一半。“如果我们失去了一架,我们可以在短时间内建造第二架并继续试飞工作”。看来诺斯罗普也对这架操控困难的飞机也信心不足。在达到约250飞行小时后,这架验证机于1985年封存。

后来的事实证明,BSAX的雷达观测模式和隐身是矛盾的,“低截获概率战场观测雷达”也很容易被地面截获和定位。但这并不代表这个项目的失败。为其开发的雷达技术演变成现在E-8联合STARS飞机使用的雷达。

而为其开发的隐身技术,则应用在了诺斯罗普后续的项目中,包括B-2、YF-23和最新的B-21。B-2隐身轰炸机的两台发动机共用进气口和排气口的模式也源自鲸鱼。

沉默蓝和B-2模型

YF-23、沉默蓝、诺斯罗普XST模型

沉默蓝还有另外一个意外的贡献,因为诺斯罗普和臭鼬工厂各自独立开发了一套隐身技术和标准,因此司法部和国防部阻止了洛克希德马丁公司兼并诺斯罗普-格鲁曼公司的提议,从某种角度来说,拯救了诺斯罗普品牌。

1996 年解密后,空军将沉默蓝交予俄亥俄州代顿附近的赖特-帕特森空军基地的美国空军国家博物馆展出。@nordland 今日头条 原创首发

博物馆的沉默蓝

技术参数

机组:1人

长度:55英尺10英寸(17.02米)

翼展:48英尺2英寸(14.68米)

高度:10英尺7英寸(3.23米)

翼型:Clark Y mod。[12]

毛重:30,000磅(13,608千克)

动力装置:2 台 × Garrett ATF3-6 涡扇发动机,每台推力为 5,440 lbf (24.2 kN)

性能

最高速度:250 kn (290 mph, 460 km/h)

服务升限:25,000–30,000 英尺(7,600–9,100 米)工作高度

推力/重量:0.36

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