轰炸机(航空兵实施空中突击的主要飞机)

2023-12-09 30阅读

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轰炸机

航空兵实施空中突击的主要飞机

轰炸机是航空兵实施空中突击的主要飞机,具有突击力强、航程远、载弹量大、机动性高等特点,是航空兵实施空中突击的主要飞机。武器系统包括各种炸弹、航弹、空对地导弹、空舰导弹、巡航导弹、深水炸弹等。火控系统可以保证轰炸机具有全天候轰炸能力和很高的命中精度。轰炸机的电子设备包括自动驾驶仪、地形跟踪雷达、领航设备、电子干扰系统和全向警戒雷达等,用以保障其远程飞行和低空突防。现代轰炸机还装有受油设备,可进行空中加油。轰炸机按起飞重量、载弹量和航程的不同大致分为战术、战役、战略轰炸机三类。战术轰炸机载弹不大于5吨航程在3000千米以下,最大起飞重量不超过二十多吨,已被战斗轰炸机和攻击机全面替代。战略轰炸机可载弹10~30吨,航程8000至12000~13000公里左右,最大起飞重量超过100吨,也称远程轰炸机。而战役轰炸机则介于上述两者之间,在役型号不多,由于现代攻击机已达到相当高的战斗性能,完全有取代战役轰炸机的可能。

除了投常规炸弹外,它还能投掷核弹、核巡航导弹或发射空对地导弹。轰炸机可以分为战术轰炸机、战役轰炸机和战略轰炸机三种类型。战术轰炸机一般能装载炸弹3~5吨,战役轰炸机能装载炸弹5~10吨,战略轰炸机能装载炸弹10~30吨。现在世界上比较先进的轰炸机有俄罗斯的图-160战略轰炸机,美国的B-2隐形战略轰炸机。如果说航空母舰是海军的代表,那么轰炸机则是空军特点的代名词。轰炸机是"三位一体"战略核力量之中,不可缺少的一部分。

中文名 轰炸机
外文名 bomber
一般发动机 涡喷/涡扇发动机
适用领域 军用

研制背景

飞机作为军用是从侦察开始的,空中侦察的作用是无可置疑的,在侦察飞行中顺便甩几颗手榴弹或迫击炮弹就成了“轰炸机”的开端。

在飞机用于军事后不久,人们就开始用飞机轰炸地面目标的试验。1911年10月,意大利和土耳其为争夺北非利比亚的殖民利益而爆发战争。11月1日,意大利的加福蒂中尉驾一架 “朗派乐 ─道比”单翼机向土耳其军队投掷了4枚重约2公斤的榴弹,虽然战果甚微,但这是世界上第一次空中轰炸。

这期轰炸任务都是由经过改装的侦察机来进行的。炸弹或炮弹垂直悬挂在驾驶舱两侧,待接近目标时,飞行员用手将炸弹取下向目标投去,其命中精度可想而知。1913年2月25日,俄国人伊格尔·西科尔斯基设计的世界上第一架专用轰炸机首飞成功。这架命名为 “伊里亚·穆罗梅茨”的轰炸机装有8挺对地机枪,最多可载弹800公斤,机身内有炸弹舱,并首次采用电动投弹器、轰炸瞄准具、驾驶和领航仪表。

发展沿革

历史

1914年12月,俄国用 “伊里亚·穆罗梅茨”组建了世界第一支战略轰炸机部队。于1915年2月15日首次空袭波兰境内德军目标。第一次世界大战期间,轰炸机得到迅速发展和广泛使用。当时轰炸机的时速不到200公里,载弹量1吨左右,多为双翼机。第二次世界大战期间,轰炸机又有新发展,装有4台发动机的战略轰炸机是轰炸机发展到新水平的标志,载弹量可达8─9吨,航程为2600─7000公里,其中尤以美国的B-29最为超群显赫,它不仅是投向广岛、长崎两颗原子弹的载机,投下大批燃烧弹,造成著名的东京大火,十几万日本平民伤亡也是B-29的“赫赫战果”。

第一次世界大战期间,德国使用“齐柏林”式飞艇分别对比利时、波兰华沙、法国巴黎和英国实施了轰炸,由此拉开了战略轰炸的序幕。轰炸机从此逐步走上了空中战场舞台。尽管谁都认为飞机比飞艇更适宜于进行轰炸,但在当时,关于使用飞艇还是使用飞机进行轰炸这个问题,各国认识是不一致的。由于各国认识上的不一致,因此,在研制轰炸机方面,有的早,有的晚,有的进展快,有的进展慢。俄国人早在第一次世界大战前就已经认识到了飞机终将取代飞艇。因此,俄国在研制轰炸机方面,成为当时世界上最先进的国家。俄国人率先开始研制轰炸机,并取得了令世人瞩目的成就。第一次世界大战的中期(1915年)已出现了专门研制的轰炸机,它就是前苏联的一种战略四发轰炸机,称“伊利亚·穆罗梅茨”Ⅱ型,由波罗的海铁路工厂研制。该机起飞重量4 590千克,可载炸弹520千克,乘员7名,每台发动机功率110千瓦(150马力)。另一种是意大利的“卡普罗尼Ca32”型三发轰炸机,由卡普罗尼航空工程公司研制,起飞重量3 300千克,可载炸弹850千克,乘员4名,每台发动机功率73.5千瓦(100马力)。但真正开始用飞机专门轰炸特定目标的是德国人,1917年德国对伦敦和英格兰南部的持续轰炸,特别是夜间轰炸,开创了一个残酷杀伤平民百姓的先例,并引起英国后来的报复。从此也就有了“战略轰炸机”的称谓。

二战前夕,远程轰炸机受到重视的程度在各国是不同的。英国一贯重视远程轰炸机的研制,因此先后有“哈利法克斯”(Halifax)、“兰开斯特”(Lancaster)等优秀机型参战。美国在二战开始时军用飞机性能落后,由于有强大的工业和技术基础,后期才大量出现一流的作战飞机。美国远程轰炸机最有名的是B-17、B-24、B-25和B-29(B29轰炸机是曾轰炸日本广岛、长崎的美军轰炸机)。德国的He系列:He-177A-3、He-177A-4、He-177A-5、He-177A-7、He-177B、He-177B-0、He-117B-5、He-117B-7。苏联对远程轰炸机的作用则有不同看法,加上工业基础的关系,优先发展战斗机是适合国情的。1932~1937年生产的TB-3型共装备818架。1949年的别-8四发轰炸机,起飞重量32吨,载弹2吨,航程4700千米,则只生产了79架。德国一贯只重视战术轰炸机,特别“迷信”俯冲轰炸机,在批生产的轰炸机系列中根本没有远程轰炸机的位置,也不支持研制。所以当征服大部分欧洲后,需要从空中攻击英国和空袭苏联时,特别是需要轰炸已搬迁到乌拉尔山区的苏联军工厂时才发现没有可用的武器,而这时已经晚了。二战时,德国量产且堪用的战略轰炸机仅有He 177一款。日本也有类似情况,但不是不想研制而是受技术力量和财力所限。1943年开始发展的G8N1型“连山”四发轰炸机,大小、性能和布局都与B17相似,航程为3950千米,载弹2~3吨,到投降时只试制了4架,并且尚未全部试飞。

现代

自现代喷气式战略轰炸机问世以来的50多年里,其发展已经经历了三个明显的阶段:第一个阶段是上世纪60、70年代服役的苏联米亚-4、英国三V轰炸机(“胜利”、“火神”、“勇士”)、美国B-47、B-52等。这一时期,主要是以喷气动力轰炸机取代螺旋桨动力轰炸机,首先解决的是发动机问题。由于前苏联喷气发动机技术尚不过关,米亚-4轰炸机航程达不到设计要求,因此很快退役改成空中加油机,其战略轰炸任务主要还是由螺旋桨动力的图-95来担任。特别指出的是,图-95虽为螺旋桨动力,但其速度与同时代喷气轰炸机速度相差无几。图-95能使用到今天,跟其NK-12涡轮螺旋桨发动机的成功有很大关系。超音速无疑在战略战术使用上比亚音速具有更多的优点,可以使轰炸机快速抵达目标、依靠速度可以降低被拦截和攻击的几率,突防能力也大大增强。由于喷气式发动机发展很快,飞机设计也突破了一些技术瓶颈。在亚音速轰炸机出现不久,苏美两国就开始研制超音速战略轰炸机。但这一时期出现的超音速轰炸机都只是昙花一现,究其原因,主要是超音速设计的战略轰炸机无法解决速度和航程的矛盾:要达到超音速就无法满足航程的要求,要达到航程的要求就无法超音速。美国B-58就存在这个问题,为此不得不在机腹部携带一个超大型油箱,限制了战术使用能力。

第二阶段是上世纪80年代。超音速战略轰炸机由于采用了变后掠翼设计,解决了速度与航程的矛盾,这一阶段的代表是苏联图-160(北约称其为“海盗旗式”轰炸机)、图-22M和美国B-1B(枪骑兵)等。超音速战略轰炸机的出现使得战略轰炸机的突防能力大大增强,打击能力也相应提高,但成本高昂,加之当前形势,这些轰炸机未能得到充分发展。

第三阶段是上世纪末期隐身战略轰炸机的出现。上世纪80年代,美国空军的ATF和海军的ATA项目首次将隐身概念运用到了作战飞机的设计中。隐身或称低可探测性可以使作战飞机减少被发现和被攻击的几率,可以达成战略战役上的突然性,生存能力显着提高。隐身技术的出现开创了一个全新的技术领域,改变了战斗机、攻击机和轰炸机的作战方式,使作战飞机进入全新时代。隐身战略轰炸机只有美国B-2一种,据称其雷达反射截面积(RCS)只有0.3平方米,而B-52的RCS值达到100平方米。

现代高亚音速轰炸机多采用大展弦比的后掠翼,以保证飞机有较高的巡航速度和升阻比。上单翼布局形式可使机翼仅从机身上部穿过,这样,在飞机重心附近的机身内可以用来放置炸弹。炸弹舱的底部有可在空中开启的舱门。由于炸弹布置在重心附近,空中投弹以后,重心不会有很大变化,便于保持飞机的平衡。喷气轰炸机载油量大,除机翼内放置部分燃油外,机身内炸弹舱的前后也对称地布置有许多油箱。

飞机上装有完善的通信导航设备、轰炸瞄准装置和电子干扰设备等,以保证飞机准确飞抵预定目标区域,完成轰炸任务。通常飞机上除正、副驾驶员外,还有轰炸领航员、报务员、射击员等。为抵御敌方战斗机的攻击,50年代以前设计的轰炸机上普遍装有旋转炮塔。60年代以后,由于空空导弹的发展,炮塔自卫已失去意义。现代轰炸机多靠改善低空突防性能、采用隐身技术来提高自卫能力。

所遇阻碍

60年代以后,各种制导武器日益完善,目标的空防能力大为提高,所以战术轰炸的任务更多地由战斗轰炸机来完成。自卫能力差的战术轰炸机已不再发展。随着战斗轰炸机航程和载弹能力的提高,甚至战役轰炸机的任务也可由它来完成。自从出现中、远程导弹后,战略打击力量的重点已转移到导弹上来,战略轰炸机的地位明显下降。70年代以后,只有苏美两国尚在继续研制远程超音速轰炸机,如美国的B-1和苏联的图-22M,都是变后掠翼飞机,装有先进的自动导航系统、地形跟踪系统和电子对抗设备,攻击武器以空对地导弹和巡航导弹为主,能在复杂气象和地形条件下隐蔽地进行超低空突防,对目标进行远距离攻击。远程超音速轰炸机易于分散隐蔽,不易受敌方核导弹摧毁,同时使用灵活,便于打击机动目标,已成为弹道导弹的重要补充打击力量。

未来发展

冷战结束之后,两大强权与附属势力的对抗不复存在,轰炸机担任核子武力投射的地位出现很大的变化。当弹道导弹出现的时候曾经一度威胁到轰炸机的需求与地位,在巡航导弹成熟之后,美国与俄国的战略轰炸机基本上也成为导弹的投射载具,传统的核子炸弹并不适用,也成为比过去更具象征性的威吓力量。

俄美两国对于下一代的战略轰炸机尚未有明显的计划,英国与法国则放弃相关的发展。其他国家也没有跟进的迹象。加上空中加油技术与远程空载导弹的普遍化,大型且昂贵的战略轰炸机将会逐渐被中小型的机种与导弹加以取代。

专门的战术轰炸机也逐渐被多用途的战斗机或者是新一代攻击机配合精确导引武器替代。冷战之后的空中打击非常强调降低非战斗人员与物资的损毁,各国纷纷发展精确度更高,但是减小弹头重量的新型炸弹,使得外型较小的飞机的轰炸效率比过去中大型轰炸机使用无导引炸弹高出很多。

降低轰炸机的可侦测性,也就是减少轰炸机散发的各种电磁讯号是设计的主流,限于各国拥有的技术,生产工艺能力以及可运用的成本,实际上能够达到的效果会有很大的不同。为了达到这个目标,高速飞行能力将不再是强调的设计重点,除了高速下机体摩擦会散发大量的红外线讯号以外,材料与制造的问题也会限制这方面的需求。

以无人机取代有人轰炸机将会是未来发展的另一个趋势,除了降低操作成本,减少人员伤亡以外,机体得以缩小并且提高运动能力,同时也有助于减少被侦测的距离与机率。只是纯粹自动化的无人轰炸机还需要不少时间才会到达系统成熟的阶段。

发展方向

有三种途径:第一让轰炸机飞的更高更快——高超声速武器 /空天轰炸机发射平台的作战特点可以简要归纳为 “三高一远一增强 ”, 即: 高飞 行 速 度 (1 500 m/s ~4 000 m /s ) 、 高 续航飞 行高度( 20 k m~ 50 k m ) 、高突防能力( 很 难 拦 截 ) 、 远 航 ( 射 ) 程( 1 000 k m~ 15 000 k m ) 、 可以利用动能增强摧毁力 。因而它既是一种效能很高的实战武器, 也是一种高技术威慑武器 。第二隐身路线,让对手难以发现和锁定,类似B2;

最后就是联合防区外发射武器(“既联合防区外发射武器”JSOW-ER导弹)路线,在还没有进入对方的防空圈范围时,就能完成攻击和脱离,这个选项可以和以上两个选项中的任意一个组合,如美国:AGM—129隐身巡航导弹(轰炸机专用)、SLAM-ER、JASSM-ER、SMACM、AGM-154、AGM-158隐身巡航导弹(第五代战斗机通用)、新型远程隐身反舰导弹(LRASM,第五代战斗机通用)、SDB精确制导隐身小直径炸弹(第五代战斗机通用)、B61-12型钻地核炸弹(第五代战斗机通用);挪威、美国:JSM隐身巡航导弹(NSM隐身反舰导弹改型,第五代战斗机通用);德国、韩国:金牛座隐身巡航导弹(第五代战斗机通用);德国、土耳其:SOM隐身巡航导弹(第五代战斗机通用);英国、法国、意大利:风暴阴影巡航导弹(第五代战斗机通用);苏/俄:M25“流星”高超音速隐身战略巡航导弹、Kh-101隐身巡航导弹(轰炸机专用)、KH59MK2隐身巡航导弹(第五代战斗机通用);中国:GB-6A亚音速隐形巡航导弹(轰炸机专用)、KD-20隐身巡航导弹(轰炸机专用)。

尽管美国已掌握最先进的轰炸机技术,但仍斥巨资研制新型轰炸机。新型轰炸机将继续由诺斯罗普·格鲁曼公司研制。尽管此属高度机密,但媒体仍能从该公司申请的专利中找到一些蛛丝马迹。

  • 涂层 绝大多数隐形涂层都包含有一种雷达吸波材料,它们一般是悬浮在涂料内的某种形式的铁。但是,这样会导致涂层很重,从而降低燃料效率;也需要不断对表面进行重新涂层;另外,它们也无法吸收所有的雷达频率。1999年创建于美国加州硅谷圣荷西的圣诺网络技术有限公司是一家粒子科学公司,该公司已经研制出了一种更轻便且更耐用的涂层,其使用名为空心微珠的中空的陶瓷球制成。因为这种陶瓷球能完全盖住吸收不同波长雷达的碳、银或其他材料,因此,这种涂层能被定制到具有欺骗性的特定雷达系统上。
  • 进气道B2隐形战斗机拥有吸入空气的通风孔,通风孔的硬边线会反射雷达,在诺斯罗普—格鲁曼公司申请了专利的一项设计中,新轰炸机将拥有四个小的通风孔而不是两个大的通风孔。通风孔更小会使机翼埋藏更深,从而减少雷达回波的可能性。
  • 武器舱新一代轰炸机将很可能只拥有一个武器舱,而B2隐形轰炸机则拥有两个武器舱。新一代轰炸机仍能携带传统的由全球定位系统(GPS)提供导航的“联合制导攻击武器”(JDAM,一种全天候、自动寻敌的常规炸弹)、核弹头甚至新的3万磅重的巨型钻地炸弹。拥有一个武器舱也将降低制造成本,在预算越来越紧缩的情况下,这也是轰炸机的设计师们需要重点考虑的一个问题。
  • 鸭翼在诺斯罗普—格鲁曼公司的一个设计中,工程师们将一个鸭翼放在飞机的“鼻子”上,当飞机起飞和飞行时,鸭翼会为飞机提供额外的推力,使更小的轰炸机能携带更重的武器装备。
  • 分类方法

    按武器

    轰炸机可分为核轰炸机、巡航导弹载机和常规轰炸机。

    按航程

    可分为近程、中程、远程轰炸机。不过多远算“远程”?在不同时期的定义不同。早期的轰炸机,作战半径只有150千米左右;二战期间,航程在3 000千米以上的,被认为是远程轰炸机了。例如苏联的TB3为3 225千米,英国的“兰开斯特”MKⅡ其航程为3 620千米,美国的B-24“解放者”为3 380千米,B-17“空中堡垒”为3 200千米,B-29“超级堡垒”甚至达到5 200千米。它们的作战半径一般是航程的30%~40%,视不同挂弹量和作战飞行方式而异。至于80年代以后的远程轰炸机如美国的B-1、B2,原苏联的图-95M、图160,它们的航程都有12000~13000公里左右,如果还允许(或有条件)巨型加油机空中加油那就无法说了。限制航程的因素还有机内滑油容量、氧气总供应时间或人的承受能力等方面。机内油航程不超过8000千米的轰炸机已不能说是远程轰炸机。而8000千米距离的物理概念是什么呢?从北京到莫斯科是 8000千米,到伦敦的空中直线距离是8193千米,到美国旧金山是9495千米。普遍认为3000千米以下近程,3000-8000左右千米中程、8000至1.0万公里左右以上远程。

    按载弹量

    以重量来区分大致可分为战术轰炸机、战役轰炸机与战略轰炸机,但实际这三种轰炸机的区分并没有一定的标准。

    战术轰炸机

    发动机一具或两具,挂弹重不超过1公吨(或2000磅),采用接近战斗机的结构设计,有些战术轰炸机也能充当战斗机使用,多半为战斗轰炸机。战役轰炸机

    发动机两具,挂弹重1公吨(或2000磅)到2公吨(或4000磅),采用接近战斗机与攻击机的结构设计,部战役轰炸机能充当战斗机使用,部分则能充当运输机使用。

    战略轰炸机

    发动机两具或两具以上,挂弹重至少2公吨(或4000磅),采用接近运输机的大型结构设计,有些战略轰炸机也能充当运输机使用,多半为战略轰炸机。

    按作战任务

    战术轰炸机

    是指体型较小的轰炸机,用于战术轰炸,攻击武装部队、辎重。在二次大战结束后,战斗机和攻击机的体积和载弹量逐渐增大,空中加油技术也日臻成熟,战术轰炸机日益丧失其技术上的优势,因此逐渐被战斗机和攻击机所取代。战术轰炸机在世界各国逐渐停止研制。从50年代中期起,各国已不再研制战术轰炸机,而被歼击轰炸机取代。

    战略轰炸机

    一般是指用来执行战略轰炸的中、远程轰炸机。它是战略核力量的重要组成部分,是大当量核武器的主要运载工具之一。它既能带核弹,也能带常规炸弹;既可以近距离投放核炸弹,又可远距离发射巡航导弹,既可做战略进攻武器使用,在必要时也遂行战术轰炸任务,支援陆、海军作战。

    此外,随着轰炸机的特征不断增多,还可分为隐身于非隐身、超音速与亚音速、高超音速和非高超音速、可变后掠翼与非可变后掠翼等。

    海湾战争和科索沃战争后,俄军事战略思想发生了重大变化:在未来的战争,空中力量已从辅助支援地位上升为空中打击的主攻手段。在战争开始时,初始打击至关重要,它将对后期军事行动的成败起到至关重要的作用。通过实施强大的初始打击,可以使对手瘫痪,使其难以恢复元气。但由于经济原因,俄罗斯不可能在短期建立起打赢这种现代战争所需的全部常规力量,因此俄罗斯已明确表示:不管是常规打击还是核报复,轰炸机都是必不可少的重要武器装备作战平台。

    分类补充

    俯冲轰炸机

    俯冲轰炸的概念是轰炸机以与地面超过45度夹角的方式,由高空往下飞行,在到达某一个高度之后将炸弹投掷出去,这种轰炸方式能够有效提高炸弹命中率。美国是第一个发展与采用俯冲轰炸机的国家,这个概念稍后流传到德国,成就了二战最有名的斯图卡俯冲轰炸机。不过美国在二战期间陆军航空兵只有象征性的使用少量改自P-51战斗机的A-36及改自SB2C的A-25,只有海军大量使用俯冲轰炸机。

    二战之后,由于喷射机的速度高出不少,大角度的俯冲并不合适而且危险性高,因此专职的俯冲轰炸机成为历史名词。

    鱼雷轰炸机

    鱼雷是攻击水面船舰的重要武器,许多国家海军都有专门携带鱼雷的轰炸机担任此类任务。有些国家也尝试改装现有的作战飞机来携带鱼雷,然而在作战效果上未必与专门设计的机种相近。鱼雷轰炸机的任务危险性很高,在投掷鱼雷之前需要于低空维持固定高度,航向与速率飞行一段时间,这段时间让鱼雷轰炸机成为相当明显且容易瞄准攻击的目标。中途岛战役时有12架美国海军道格拉斯TBD破坏者鱼雷轰炸机在没有战斗机护航下,迅速的被日本机队的零式战斗机击落,仅有一人生还获救。

    二次大战末期,美国海军的格鲁曼TBF复仇者式鱼雷轰炸机几乎都转为携带炸弹的任务。战争结束之后,鱼雷对付水面船舰的重要地位逐渐转手给反舰导弹,潜艇取而代之为鱼雷的主要攻击对象,因此鱼雷轰炸机也逐渐转型为反潜机,而不再以专门设计的机型出现。

    水平轰炸机

    水平轰炸机其实是相对于俯冲轰炸机的描述法,绝大多数的轰炸机都是以水平或者是浅角度俯冲的方式轰炸。当俯冲轰炸机消失之后,这种分类也就不需要继续存在。

    参考资料

    1.美军将在东亚第七舰队部署航母无人机(组图)·腾讯

    2.外媒披露俄下一代远程轰炸机的新信息·国防科技信息网

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