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美國空軍第一代噴氣式轟炸機B-45“龍捲風”

美國空軍第一代噴氣式轟炸機B-45“龍捲風”

在航空器的發展歷史中,不乏有殊途同歸者,兩種飛機採用相似的技術達到相近的目的,結果就造成了外觀的相像,例如Tu-160 與B-1B,SU-24 與F-111。鑑於核心技術的保密性,評論誰抄襲誰是很草率的,只能說是雙方設計師在經過大量研究後作出了相似的選擇。



這是航空史上的有趣現象,也出現在美蘇雙方第一代噴氣式轟炸機上。上圖是美國B-45 轟炸機,如果說是美軍在測試蘇聯叛逃的IL-28 云云,相信有不少航空迷會上當呢。

北美B-45 龍捲風(Tornado)是美國空軍裝備的第一種噴氣式轟炸機,也是第一種具有空中加油能力和核彈投放能力的噴氣式飛機。B-45 在1950 年代初期到中期曾是美國核威懾力量的重要組成部分,但由於核彈運送能相當有限,迅速被更先進的波音B-47 同溫層噴氣取代,B-45 專職為偵察機,有著不錯的表現。B-45 在軍中服役生涯很短暫,因而現在不會有太多人知道​​這種轟炸機。

起源

B-45 正式起源要追朔到二戰中的1944 年,當時陸軍航空隊已得知德國憑藉其領先的噴氣推進技術開始發展讓人生畏的噴氣式轟炸機。受此威脅,美國陸軍部向航空工業界提出招標,發展一系列全新的噴氣式轟炸機,總重從36 噸級磅直​​至90 噸級,最大速度800km/h,作戰半徑1,609km,實用升限至少12,000m。這些新飛機的引擎將選用通用電氣正在研發中的TG-180 或TG-190。TG-180 最後由通用汽車艾利森分部投產,軍用型號J35,而TG-190 由通用電氣投產,軍用型號J47。

1944 年,位於加州英格勒伍德(Inglewood)的北美航空回應陸軍部招標,提交了NA-130 設計。NA-130 為傳統的上單翼佈局,平尾具有上反角,使用4 具渦噴發動機,兩具為一組並列放置在機翼中段的發動機艙中。

1944 年9 月8 日北美獲得一紙合約,發展3 架基於NA-130 的驗證機,型號XB-45。還有3 家公司也同時獲得類似合同,分別是康維爾XB-46,波音XB-47 和馬丁XB-48。


氣動佈局與XB-45 類似的XB-48

隨著二戰的結束,許多武器研發計劃或被取消或推遲,但陸軍部深感發展噴氣式轟炸機之重要,XB-45、XB-46、XB-47 和XB-48 的合同並未波及。1946 年,由於與前盟友蘇聯的關係不斷緊張,航空隊給予噴氣式轟炸機的研發高優先級。為了盡快獲得新型轟炸機,軍方決定放棄四個項目之間的競爭,改為選擇可以最先投產的設計。

到1946 年中期,XB-45 和XB-46 接近完成,而XB-47 和XB-48 還至少需要兩年時間。在時間第一的方針下,航空隊決定立即對XB-45 和XB-46 進行比較擇一投產,而遲到的XB-47 和XB-48 試飛後能證明明顯優於投產型號,那麼它將取而代之。當後掠翼的XB-47 出現後,這的確發生了。


波音的大手筆成就了XB-47 的一代偉業

軍方在對XB-45 和XB-46 對比後得出結論,康維爾XB-46 預期性能將低於XB-45,而且其細小優雅的機身不足以容納所有必要的雷達設備。另一方面XB-45 質樸的氣動佈局已有大量機型採用,沒什麼好擔心的。1946 年8 月2 日,航空隊宣布XB-45 獲得量產機會,並於1947 年1 月20 日簽署了96 架B-45A(NA-147)的生產合同。


狀若筆桿的XB-46

XB-45 採用4 具艾利森生產的通用電氣J35-A-4 渦噴發動機,每兩具為一組並列安裝在機翼中段的發動機艙內。採用梯形垂尾,平尾有很大的上反角以避開發動機尾氣。前三點式收放起落架,前起落架為雙輪,翼下主起落架為大型單輪,向內收入到翼根部的輪艙中。機腹內有一彈倉,可掛載約3,650kg 炸彈,但也有能力掛載一枚9 噸的“大滿貫”炸彈。機組包括兩名飛行員,一名投彈手兼領航員及一名尾部機搶手,分別置於機身前上方的縱列复座氣泡式透明座艙罩、機鼻透明投彈艙,及尾部動力旋轉砲塔內。軍方考慮到噴氣式轟炸機的速度很高,僅需尾部防禦火力向後射擊,所以僅要求安裝尾部機槍。機身前部3 名乘員通過機鼻左側的大艙門進入飛機,尾部機搶手在平尾下方的右側機身擁有自己的艙門。


XB-45 結構圖

第一架XB-45 於1947 年3 月17 日在慕洛克陸軍機場(Muroc,現愛德華茲空軍基地)進行了處女航,飛行員喬治.克雷布斯(Krebs)。起飛後克雷布斯發現起落架艙門無法合嚴,於是隨後的飛行始終在嚴格的速度限制下進行,這次飛行也成為美國4 發噴氣式轟炸機的首次飛行。


試飛中的XB-45 45-59479/59481,處於測試目的,機鼻舷窗被封死

3 架XB-45 都裝有測試儀器,分工實施不同的試飛項目。在試飛將要展開前,一架XB-45 墜毀,兩名北美飛行員罹難。在接下來的試飛工作中剩餘兩架XB-45 平安進行了131 次飛行,隨後交付美國空軍。

空軍在1948 年6 月30 日接收了首架XB-45,8 月31 日接收了第2 架。交付時這兩架飛機都未安裝座艙增壓裝置,後進行加裝。1949 年6 月,又一架XB-45 在事故中受損無法修復。碩果僅存的最後一架XB-45 由於缺乏一些要由政府提供的測試儀器而試飛價值有限,所以在俄亥俄州萊特-帕特森(Wright-Patterson)空軍基地安裝了進行轟炸科目測試的設備。但由於需要頻繁的維護維修,這架XB-45 近在慕洛克基地實施了少數試飛科目,1950 年5 月15 日飛機被轉交給航空訓練司令部用作地面教練機。


兩張看得清尾號的XB-45照片,45-59479/59481/59481


XB-45 火箭助推起飛,助推器安裝在發動機艙底部

異國兄弟

在XB-45 首飛後的一年後,1948 年7 月8 日,伊留申飛機設計局的試飛員VK克契納奇駕駛IL-28 轟炸機原型機首飛,1950 年“五一”節首次公開出現,被北約取綽號“小獵犬”(beagle)。IL-28 在外形上與B-45 十分相像,氣動佈局甚至乘員位置安排都一樣,不同之處僅在IL-28 的垂尾及平尾有些後掠,如果從上方俯視難以一眼識別。IL-28 是蘇聯第一代噴氣式轟炸機,具備和核攻擊能力,這一點也與龍捲風相似。


IL-28

實際上,B-45 比IL-28 大許多,其翼展、長度、高度非別為27.3m、22.6m、7.7m,空重20,726kg,最大起飛重量36,930kg,而IL-28 翼展、長度、高度非別為21.5m、17.7m、6.7m,空重12,890kg,最大起飛重量21,200kg,龍捲風要比小獵犬大上1/3。B-45 的動力裝置為4 具2,359kg 推力的J-47 發動機,最大速度919km/h;IL-28 則依靠兩具推力2,752kg 的VK-1 渦噴機推動,最大速度935km/h。從上述數據看,B-45 已經屬於中型轟炸機(雖然美國人視為輕型),而IL-28 則定位於輕型前線轟炸機。

但IL-28 似乎比B-45 更加成功,成為蘇聯海、空軍在1950-70 年代大量使用的輕型雙發亞音速噴氣轟炸機,並援助過許多第三世界是及社會主義陣營國家,是冷戰年代的著名機種,北約綽號為“小獵犬”。

B-45A

龍捲風的第一個生產型號是B-45A(NA-147),在原型機基礎上增加了飛行員的彈射座椅,並且為投彈手和尾部機搶手設置了更安全的緊急出口。A 型還安裝了E-4 自動駕駛儀、轟炸導航雷達和A-1 火控系統、通訊設備、緊急飛行控制設備,並為副飛行員提供了第二套儀表。因尾部射擊雷達還未研製完成,所以尾部機搶手只能人工操縱兩挺12.7mm 機搶,共備彈1,200 發。部分B-45A 還安裝了AN/APQ-24 轟炸/導航雷達和AN/APT-5 電子對抗裝置。


具有氣泡座艙​​蓋的B-45A

首架B-45A 在1948 年2 月升空。空軍在1948 年4 月起接收首批22 架B-45A-1NA,由於J47 發動機還未量產,這些飛機安裝的是J35-A-11 引擎。

B-45A-1-NA 並不具備作戰能力,多數被用於訓練和各種測試用途,其中一些型號變更為TB-45A-1-NA 以表明教練用途,少數TB-45A 後來升級到作戰標準。

B-45A 的下一個批次是B-45A-5-NA,安裝推力更大的J47 引擎。發動機分左右舵​​,初期是J47-GE-7/9,後期是J47-GE-13/15。

1948 年11 月B-45A 進入路易斯安那州巴克斯岱爾空軍基地(Barksdale)第47 轟炸機大隊服役,雖然有拖延,96 架B-45A 還是在1950 年3 月前全部完成。


維護中的B-45A,1952 年

但1949 年出現了嚴重的預算危機,造成數個許多國防項目撥款被巨幅削減甚至乾脆取消,B-45 難免受到一些衝擊。依照最初的計劃龍捲風將裝備5 個輕型轟炸機大隊和3 個輕型戰術偵察中隊,但是按照1950 財年預算的提議,龍捲風僅裝備1 支轟炸大隊和1 支偵察中隊,經過一番討價還價,最終航空器和武器委員會決定取消190 架中的51 架。

早期B-45A 並不具備作戰能力,沒有火控轟炸設備,沒有合適的投彈描準器,而且還在一些飛機上發現了鍛件斷裂的問題,曾進行過低空劇烈機動的飛機尤為嚴重。新型J47 發動機也有嚴重的可靠性問題,在使用了7.5 個小時後必須全面檢修,而檢修完畢後又只能運行7.5 個小時。發動機問題造成許多B-45 趴窩,軍方沒有足夠的資金購買備份引擎來保證B-45 的出動率,另一方面J47 要優先供應F-86 佩刀戰鬥機。這僅是個開始,B-45A 在服役中陸續暴露出嚴重缺陷:高速飛行時陀螺儀不准,彈艙門打開時E-4 自動駕駛儀失效,緊急剎車不可靠,炸彈掛鉤在飛機機動時可能脫鎖,抽吸泵導致發動機起動時著火,空速表經常失靈,燃料壓力表也是反复無常。而那些裝備AN/APQ-24 雷達的“高級”B-45A 還面臨著雷達故障不絕、備件短缺的棘手問題,而且雷達天線位置設計不當,限制了探測範圍。另外最誇張的是增壓系統也出現問題,飛機被限制在增壓泵可正常工作的高度下飛行。


現在在加州Castle 空軍基地博物館陳列著一架B-45A 47-008。但是這架飛機擁有後期型B-45C 的座艙蓋。座艙蓋的更改或者是在作為海軍無人機控制機服役期間或者是在博物館將其從中國湖海軍武器中心帶回後,進行重新組裝時搞錯的

空軍曾一度計劃把第47 大隊的B-45 部署到遠東空軍,但是B-45A 的航程不足以飛到夏威夷轉場(B-45A-1-NA 的轉場航程3,411km),並且飛機尺寸太大,無法完整裝進美國海軍的標準運輸船“自由輪”和“勝利輪”。結果B-45 部署遠東的計劃流產。

1950 年韓戰爆發,美國空軍決定讓B-45 擔負起對假想中入侵西歐的蘇軍進行戰術核攻擊的任務。但B-45 在設計伊始就沒有考慮過要掛載核彈,軍方並沒有向北美工程師透露核炸彈的尺寸,B-45 的彈艙中橫貫著巨大的翼梁,將彈倉分為前後兩個部分,無法容納早期巨大的核彈。現在已來不及重新設計,唯一的辦法是使用軍方在1940 年末開始研製的小型核炸彈,即使如此B-45 仍要經過重大修改後才能掛載小型核彈。

1950 年12 月,出於保密考慮,空軍參謀部決定直接由空軍飛機改裝中心將9 架B-45 進行核改裝。其中5 架將安裝AN/APQ-24 系統,另外4 架安裝AN/APN-3 肖蘭導航和轟炸系統,以及M9C 諾頓投彈描準器。改裝隨後升級為“苦工”(Backbreaker)計劃,共改裝40 架龍捲風,這些飛機將裝備駐英國的第47 轟炸機聯隊。B-45A 的彈艙結構經過更改,可以容納3 種核彈,另外還增加了大量電子支援設備及附油箱。

在1951~1952 年美軍在太平洋進行的一系列大氣層核試驗中,B-45A 曾兩次投下了為雷神飛彈研製的Mark 7 戰鬥部。

首架具備核攻擊能力的B-45A 於1952 年5 月抵達英國,到6 月中旬全部40 架“苦工”B-45 部署到位。7 月又有15 架B-45A 加入“苦工”計劃,與前一批相比這些B-45 安裝了更先進的尾部防禦系統,並且安裝了前一批飛機未及安裝的附加油箱燃油表,由於這批飛機在彈艙後部安裝了一個4,542 升的油箱,所以只能在彈艙前部掛載一枚特定型號的核彈。改裝工作一直持續到1954 年3 月。4 個B-45A 中隊作為戰略空軍司令部的前線威懾力量在歐洲度過了1950 年代最初的幾年。

波音的新銳B-47 開始服役後,B-45A 的性能已迅速顯得過時了。1950 年代中期開始,B-45A 逐漸退出一線,到了1958 年1 月,現役B-45A 已少於50 架。駐英國第47 轟炸機聯隊的B-45A 被道格拉斯B-66 破壞者代替,到了1958 年7 月,在英國的B-45 都被轉移到美軍在歐洲和北非的其他基地,大部分飛機在當地廢棄。


這張照片很好得展示了B-45A 的前機身概況

一些裝備艾利森引擎的早期B-45A 被用於訓練用途,型號改為TB-45A,其中一些用於拖靶訓練任務,在彈艙中安裝了液壓絞盤和索具,用以拖曳一架翼展6m 的錢斯.沃特(Chance Vought)滑翔靶機。

B-45C

龍捲風的下一個生產型是B-45C(NA-153),而不是B-45B——預想中安裝新型雷達和火控系統之後的型號。B-45C 兩側翼尖可以安裝了一對4,500 升可拋副油箱,另外使用加固型帶框架的座艙蓋取代了A 型的氣泡座艙蓋。C 型炸彈艙內部左側增加了一個單點式地面加油口。B-45C 還具備空中加油能力,在投彈艙和駕駛艙間增加了空中加油口。C 型使用4 具2,360kg 靜態推力的J47-GE-13/15 發動機,最大起飛重量從A 型的36,930kg 增加到了49,000kg。


Wright-Patterson 空軍基地保存的一架B-45C,攝於1974​​ 年

第一架B-45C 在1949 年5 月3 日首飛,B-45C 的生產工作從1947 年9 月22 日持續到1950 年4 月13 日。空軍本來計劃裝備規模巨大的B-45C 機隊,但在10 架B-45C 生產出後,就當即決定停止龍捲風的生產,轉向投資B-47 的一種放大型(B-52)。33 架仍在生產線上的B-45C被改裝成改照相繪圖和偵察機,即RB-45C。

一些B-45A 也按照C 型的標准進行升級以延長服役壽命並解決A 型上一些惱人的可靠性問題。


火箭助推起飛的B-45C

RB-45C

龍捲風家族的最後一個成員是RB-45C。RB-45C(NA-153)取消了透明投彈艙,機頭前端安裝了一部前視照像機,致使整個機鼻形狀看起來像鴨嘴。為了增加起飛推力,RB-45C 配備了發動機注水加力系統,在發動機艙下方吊掛810 升的可拋水箱。在不用注水加力時,RB-45C 也可以通過助推火箭幫助起飛。


RB-45C 三面圖

偵察型的機組也為4 名——飛行員,副飛行員/無線電報員,尾砲手,照相員/領航員,其中照相員/領航員位置在無舷窗的機鼻中。

RB-45C 的機鼻中安裝了5 部照相機,4 部垂直向下拍攝,一部向前下方拍攝,其餘照相機安裝在彈艙之後的一個隔艙中。偵察型的彈艙在照相任務中可攜帶25 個M-122 閃光彈及一個附油箱,飛機總燃料容量是30,783 升。


美國戰略空軍博物館館藏RB-45C

照相員在飛行中可以轉移至後照相艙,但一定要在非增壓狀況下從空的彈艙內穿過。

1950 年4 月首架RB-45C 試飛成功,6 月空軍開始接收RB-45C,其中多數裝備給戰略空軍司令部,10 月全部33 架RB-45C 交付完畢。

RB-45C 曾參加了韓戰。1950 年秋戰術空軍司令部RB-45C 部署到遠東,而此時戰略空軍司令部第91 戰略偵察中隊的RB-29 面臨志願軍空軍MiG-15 戰鬥機的嚴重威脅,已無法實施偵察、目標指示和轟炸效果評估任務。於是第91 中隊接管了戰術空軍的RB-45C 並開始在北韓上空執行偵察任務。在頭幾個月,RB-45C 都能成功規避米格機,但在1951 年4 月9 日一架RB-45C 差點被米格機擊落,從此美國空軍決定RB-45 必須要有戰機護航才能進入北韓領空。1951 年11 月9 日,另一次類似事件導致RB-45 即使在有護航的條件下也要限制白天進入北韓領空。1952 年1 月,第91 中隊奉命轉為夜間偵察。一些RB-45C 被塗成全黑色以便逃避探照燈的追踪。但RB-45 並不擅長夜間照相,因為前彈艙艙門打開投擲閃光彈時飛機顛簸太嚴重。RB-45 不久就淡出北韓戰場,結束了龍捲風的實戰經歷。

在韓戰中,RB-45 飛行員發明了一種新的防禦方法,將尾部兩挺12.7mm 機槍固向上45 度或者向下45 度開火,由飛行員通過開關控制,形成掃射扇面干擾敵機瞄準,樣可以省去尾部機槍手。

RB-45C 也服役於駐歐洲第19 戰術偵察中隊。英國皇家空軍也裝備過RB-45C,這個秘密直到最近才被披露。英國空軍機組在美國和英國斯科爾索普(Sculthorpe)接受訓練,在1950 年代中期實施了對蘇聯上領空的縱深穿透和偵察飛行。

1950 年,一架戰略空軍RB-45C(48-012)實施了噴氣式飛機的首次空中加油,加油機是KB-29P。

1952 年7 月29 日,一架第91 戰略偵察聯隊的RB-45C(48-042)從阿拉斯加艾爾門多夫(Elmendorf)空軍基地起飛完成了跨太平洋不著陸飛行,最後抵達日本橫田基地。飛行中沿途由KB-29 進行了兩次空中加油,這一壯舉為機組贏取了1952 年Mackay 獎。

在1950 年代末,RB-45C 迅速被RB-47E 取代,到了1959 年代中期,只有1 架RB-45C 保留在空軍財產目錄上。

在龍捲風家族中還有用於武器裝備研發的型號,其中DB-45A 與DB-45C 被用於導引武器指揮機。最後生產的一架B-45A(47-096)被改裝為發動機測試機,型號為JB-45A(J 代表暫時測試狀態),其彈艙經過改裝以容納測試發動機艙。飛機升空後,測試發動機降下以避開機身紊流,隨後啟動開始測試。這架飛機曾測試過威斯丁豪斯J34 發動機。另外還有一架B-45C(48-008)被改裝用於普惠J57 和J75 噴氣發動機的測試,型號為JB-45C。除此之外,還有一架RB-45C(48-017)被改裝為JRB-45C 發動機測試機。



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