B-47轟炸機:發展沿革,研製背景,建造沿革,服役歷程,技術特點,結構設計,動力系

B-47轟炸機（英文：B-47，代號：Stratojet，譯文：同溫層噴氣，慣稱：波音B-47“同溫層噴氣”），是美國也是世界上第一種實用的噴氣戰略轟炸機，是第一種大規模生產的後掠翼噴氣轟炸機。

B-47轟炸機由美國波音公司研製，1947年12月17日首架原型機首飛，1948年投產，1957年停產，共生產了2060架。在服役期間，B-47轟炸機沒有參與過實戰轟炸。

基本介紹

中文名稱：B-47轟炸機
英文名稱：B-47“Stratojet”Bomber
定型時間：1948年
國家：美國
首飛時間：1947年12月17日
造價：約200萬
退役時間：1967年底

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發展沿革

研製背景

波音公司的B-47“同溫層噴氣機”是世界上第一種大規模生產的後掠翼轟炸機，它是20世紀50年代美國戰略空軍司令部轟炸力量的主要支柱，共有2041架B-47生產出來，使其成為美國自二戰後最大的轟炸機項目。

B-47轟炸機起源可以追溯第二次世界大戰期間的1943年6月，美國陸軍航空兵一項非正式的要求，幾個飛機製造商開始研究多種噴氣式飛機，執行偵察或中程轟炸任務。

建造沿革

1944年12月17日，美國陸軍航空兵對噴氣轟炸機提出正式的需求。美軍對這種轟炸機的要求是航程為5631公里，實用升限為13725米，最大時速為885公里。同時，北美公司、康維爾公司、波音公司和馬丁公司分別獲得單獨的契約進行第一階段的研究，分別為XB-45、XB-46、XB-47和XB-48。1945年5月德國戰敗後，波音公司的工程師在德國的航空技術研究所里發現了後掠翼飛機圖紙和風洞實研數據等資料。於是波音公司在德國人的資料基礎是提出了機翼採用35度後掠角的方案。

由於韓戰的爆發而引發世界緊張局勢，美國空軍急需建立一支核威懾部隊，因此加快了B-47計畫的進程。B-47於1951年夏開始裝備，並開始大量生產。當時由於交貨倉促，B-47存在諸多問題有待改進：如飛機的頂篷不安全，初期的B-47B沒有彈射椅，轟炸和導航系統不可靠，需要新型尾部防禦系統等。B-47在1953年中期部署至海外，並在1955年徹底取代老舊的B-50轟炸機。至1953年美國空軍共有8個B-47轟炸機聯隊，1954年有17個，到1956年底有27個。最後1架B-47E於1957年2月18日交付。到1957年2月停產，美國空軍共接受了2041架。共有1306架B-47配屬於戰略司令部，另外還有250架RB-47配屬於戰略司令部。一度有近1800架配屬戰略空軍服役。

XB-47的設計是一種全新設計，採用了後掠翼，機身外部機翼下吊掛6台噴氣發動機。1946年4月，陸軍航空兵訂購兩架原型機。1947年12月17日第一架原型機首次飛行，首架原型機後來在1949年2月創造了3小時46分飛行3680公里，平均速度977公里/小時的紀錄，這比當時大多數戰鬥機的速度還快。1948年9月3日，首架生產型B-47投產，並於1948年10月28日訂購10架，第一架於1950年3月出廠。B-47的主要型號有：最初2架XB-47實驗機，10架B-47A，397架B-47B，1架YB-47C，1341架B-47E，255架RB-47E和35架RB-47H。

服役歷程

隨著B-52、B-58進入現役開始取代B-47，B-47於1957年開始退出現役。1966年，戰略司令部的最後兩架B-47被封存，此外RB-47偵察機被U-2和SR-71所取代，於1967年退役。

技術特點

結構設計

B-47氣動布局採用細長流線形機身，機翼為大後掠角上單翼，翼下吊掛六台渦輪噴氣發動機，大後掠角尾翼，平尾位置稍高，起落架採用腳踏車形布置。在內側發動機短艙裝有可收放的翼下輔助起落架。

機翼為懸臂上單翼，全金屬受力蒙皮雙梁結構，蒙皮採用桁條加強。機翼平面為梯形，機翼前緣後掠35°。機翼內側後有開縫襟翼，其外側後緣有副翼。副翼上有調整片。尾翼為全金屬結構，垂直安定面和水平安定面是雙梁結構，升降舵和方向航均有調整片。

機身為全金屬受力蒙皮半硬殼結構，蒙皮用桁條和隔框加強，機身截面為橢圓形。機身前段配置乘員密封座艙。座艙是一個氣密座艙。共三名乘員，正副駕駛席前後串列，領航員席在前方。均採用彈射座椅，但領航員座椅向下彈射。機身中段上部裝有油箱，下部為彈艙和起落架艙。尾部裝有減速傘。

動力系統

B-47裝有6台通用電氣公司的J47渦輪噴氣發動機。單台最大推力為2720公斤。兩種型別的發動機特性相同，可以互換。機身後段掛架上有33個推力為450公斤的固體燃料火箭助飛器。

武器系統

B-47在中機身段兩個主起落架之間的彈艙內，彈艙長7.9米。可以掛一枚4500公斤的核彈。也可攜帶13枚227公斤或8枚454公斤的常規炸彈。載彈方案根據彈艙內是否安裝輔助油箱而若干種。正常載彈量4500公斤，最大載彈量為1萬公斤。

B-47安裝有2門20毫米機炮，在機尾遙控迴轉炮塔上裝有射擊雷達瞄準具，總彈藥量為700發，最大有效射程為1370米。飛機上還裝置兩部安裝在垂直照相架上的K-38或K-17C照相機，用來檢查炸彈結果。

航電系統

B-47裝有A-5或MD-4型火力控制系統,包括AN/APG-32搜尋雷達和空中射擊修正計算機。AN/APG-32搜尋雷達在搜尋和自動跟蹤狀態的有效距離為250至22000米。

性能數據

參考數據
乘員	3人
長度	32.65米
翼展	35.37米
高度	8.54米
機翼面積	132.7平方米
空重	35,867千克
最大起飛重量	100,000千克
動力系統	6 × 通用電氣J47-GE-25渦噴發動機
推力	6 ×32千牛
最大飛行速度	0.8馬赫（977千米/小時）
實用升限	10,100米
航程	7,478千米
作戰半徑	3,240千米
爬升率	23.7米/秒
翼載荷	454.8千克/平方米
推重比	0.19

系列型號

XB-47

1946年4月，陸軍航空兵訂購兩架XB-47原型機，1947年12月17日第一架原型機首次飛行，由6台通用電氣公司的J35-GE-7/9渦噴提供動力。第2架原型機安裝有動力更大通用電力公司的J47-GE-3發動機，首飛於1948年7月21日進行，並達到每小時965公里的速度。

B-47A

第一種生產型，裝6台推力2340公斤的J47-GE-11型發動機，可裝18個固體燃料火箭助飛器，最大起飛重量72噸。第一架於1950年3月出廠，同年6月25日開始試飛。共生產10架，1951年B-47A全部交付完畢。B-47A於1951年5月開始裝備第306轟炸機聯隊，主要用於乘員的訓練和飛機的測試。

B-47B

第二種生產型，裝6台推力2610公斤的J47-GE-11/23型發動機，帶翼下副油箱，最大起飛重量90噸。1951年10月23日第一架B-47B試飛。共生產397架。該型的擋風玻璃塗有透明的化學導電物質，能夠防止結冰，並且還安裝了空中加油設備。攜帶有K-4A轟炸飛彈航系統、AN/APS-54預警雷達、AN/APT-5A電子干擾設備。B-47B能攜帶8172公斤的核彈和常規炸彈。美空軍於1951年中開始接受B-47B。B-47B於1957年全部退出現役。

RB-47B

由B-47B改裝而成的戰略偵察機，彈艙內裝有加油裝置和8台照相機。改裝工作於1951年3月開始，大多數都執行訓練任務。

B-47C

（XB-56）B-47C最初被命名為XB-56，但隨後計畫被取消。與B型相比，C型最大的區別是使用J35-A-34渦輪噴氣發動機。

B-47E

由B-47B發展的生產型，裝6台JF7-GE-25A渦噴發動機和33隻可投擲的助飛火箭。最大起飛重量增為103.5噸。第1架於1953年1月30日開始飛行。共生產了676架。B-47E還有各種變型：EB-47E、EB-47L、ETB-47E、QB-47E、WB-47E。從1953至1957年共生產了1341架。B-47E從1957年開始退役，最後兩架B-47E於1966年2月11日退出現役。

RB-47E

由B-47E改型的戰略偵察機，主要用於晝間或夜間遠程照相偵察。飛機頭部較長，有氣密加溫的照相機艙，裝11台照相機。保留有20毫米機炮和A-5火控系統，乘員3人。第一架於1953年7月3日開始飛行。第一架RB-47E於1953年12月裝備部隊，最後4架於1955年8月服役，共生產255架。1957年RB-47E開始退役，1967年全部退役。

RB-47H

RB-47H在以前彈艙的位置安裝了一個加壓艙室，以安裝新型電子偵察和電子干擾設備，並且乘員由3人增加至6人。第1架RB-47H於1955年8月9日裝備，最後1架於1957年1月交付，共生產35架。RB-47H在蘇聯領空及周邊地區執行了多次任務，1960年7月1日在白令海上1架RB-47H被蘇聯戰鬥機擊落。1967年12月29日，最後1架RB-47H退役。

服役動態

50年代中期，由於探測高空飛機效能增加，以及地空飛彈和戰鬥機的作戰能力提高，戰略空軍司令部於1955年初要求B-47發展新型武器投放技術。於是，美空軍開始研究使用B-47執行低空轟炸任務，即採用拉起戰術，在拉起轟炸攻擊行動中，B-47以低空飛向目標，突然拉起以半滾轉進入半斤斗機動，在爬升過程中在預定點投彈。炸彈繼續以高弧度向前飛行，落到離投放點較遠處爆炸。同時機動可使飛機掉頭，並使其有足夠的時間飛到遠離爆炸處的安全地帶。這種戰術可使高速飛行的B-47以低空飛行，減少被敵人擊中的可能性。1955年6月的一次飛行中，1架B-47以2.6g的過載從平飛拉起時投下了1枚2724公斤的訓練彈。在另一次訓練過程中，1架B-47以2.5g的過載從平飛拉起時投下了1枚4017公斤的訓練彈。

B-47的主要任務是突防至敵國土內在中空對敵目標實施轟炸。儘管它的航程只有6000多公里，但這對美國太說並不是一個問題，因為B-47可以在英國、西班牙、摩洛哥、關島和阿拉斯加的基地起降。此外，B-47還具有加油能力，曾創下連續飛行36小時不著陸的記錄。因此，該型可以對世界上任何目標實施打擊。1956年，蘇伊士運河危機中，戰略司令部展示了B-47一接到命令就可以發動大規模攻擊的能力。在12月的約兩周的時間裡，約1000架B-47E在美國本土及北冰洋地區進行不著陸、模擬攻擊的任務，每架飛機平均航程達12872公里。

實戰表現

RB-47E偵察任務。自1953年7月，RB-47E執行了最為敏感的偵察任務。1954年5月18日，美空軍91戰略偵察機聯隊的3架RB-47E從英國的費爾福德基地起飛，在挪威外海上由從英國布雷茲基地起飛的KC-97G進行空中加油。在北海角，2架RB-47E返回母基地，但是其中由奧斯丁上校駕駛的一架RB-47E繼續向蘇聯領空飛行，對蘇聯空軍的一個機場執行一次高度機密的圖像偵察任務。當這架飛機以12000米的高度在蘇聯領空飛行約1小時後受到蘇聯米格-17的攔截。米格-17向這架飛機開火，損壞了飛機的機身和機翼。奧斯丁駕駛飛機向芬蘭領空飛出，並擺脫了米格-17的追蹤。並且此時飛機已經油料不足，奧斯丁呼叫警戒的加油機，但是RB-47的通信系統損壞，飛機與加油機的通信已經不暢通，加油機的飛行員認為奧斯丁的飛機需要幫助，立即起飛，當兩機會合時，RB-47的油箱指針已經為0。當RB-47加完油後返回了費爾福德空軍基地。在執行對蘇聯的偵察任務中，美國空軍至少損失了兩架RB-47型飛機。

B-47的轟炸型沒有參與過實戰。

損失情況

20世紀50年代，波音B-47“同溫層噴氣機”（Stratojet）是完美的戰略武器，所以敵人非常害怕，儘管B-47轟炸機從來沒有履行其致命的核任務。前蘇聯領導人知道B-47轟炸機正在以前所未有的數量迅速部署——為美國提供了不可阻擋的核打擊力量。在其使用壽命期限之內，203架飛機（約占採購總量的10%）發生了墜毀事件，導致464人死亡。

經過4年集約發展，1947年12月17日，XB-47A進行了首次試飛，這是按照契約生產的兩架原型機之一，該契約價值1000萬美元。XB-47A是波音公司的專業知識與信息工程師喬治·S·謝勒（George S. Schairer）從德國收集的後掠翼和高速飛行數據相結合的產物。1945年5月德國戰敗後，波音公司的工程師在德國的航空技術研究所里發現了後掠翼飛機圖紙和風洞實驗數據等資料。於是波音公司基於德國人的資料提出了機翼採用35度後掠角的方案。原型機的設計如此激進以至於它的主要工程師之一，霍頓·威辛頓（Holden Withington），看著它首飛滑行時還不能確定它會飛起來。

XB-47轟炸機的特色是細長流線形機身，懸臂後掠翼。一個巨大的氣泡座艙蓋封閉了座艙，座艙中飛行員和副駕駛員（炮手）前後串列。領航員同時也是投彈手和雷達操作員的席位在前排。

B-47轟炸機安裝了6台通用電氣公司生產的發動機，4台安裝在內側的翼下吊艙，2台安裝在兩側翼尖的附近。發動機的安置提供了良好的氣動布局，同時加固了機翼。“腳踏車起落架”曾經在馬丁公司的B-26轟炸機和XB-48轟炸機上通過了測試並被採用，這主要是因為薄翼沒有提供存儲空間。

B-47轟炸機選擇的超薄翼產生了結構和氣動問題。它必須保持強大的動力才能夠承受在飛行中高達17英尺的巨大偏斜。但它也具備靈活的弦向，所以在以每小時489英里的速度飛行時很正常。但在每小時525英里飛行時，副翼完全無效，控制輪不能從一側移動到另一側。具有諷刺意味的是，在B-47轟炸機研發過程中，波音公司的工程師發現薄翼並非絕對必要，並為B-52轟炸機設計了巨厚的機翼和充足的燃料儲存空間。

靜態結構測試證明，B-47轟炸機可以在達到設計極限載荷的150%時繼續飛行。不幸的是，當時沒有辦法計算由於部署所施加的反覆循環負荷的累積效應。

飛行的飛機對進場和著陸速度要求很高，因為這時發動機加速如此緩慢。一個漏斗形減速傘被用來允許進場和著陸時發動機仍然攜帶足夠的動力，確保油門快速運動。著陸後，一個32英尺的制動減速傘以及防滑制動使飛機停止。

由於戰後削減國防預算和技術上的困難，大規模生產被推遲了。技術上的困難包括“荷蘭滾”（Dutch Roll）的傾向以及上仰，特別設計的“偏航阻尼器”解決了第一個問題，而被稱為“渦流發生器”的小機翼形葉片解決了後者。

幾年來，儘管類似級別的難題層出不窮，但是B-47轟炸機傑出的表現——每小時606英里的最高時速和3000英里的作戰半徑，使波音公司認為B-50系列將繼續成為他們最實用的飛機。

斷劍

1958年2月4日下午3 時58 分，兩架屬於美國戰略空軍的 B-47 轟炸機從佛羅里達州的厚木斯戴德空軍基地起飛參加演習。這架B-47上有3名乘員，其中飛行員是 36 歲的哈沃德李查森少校，此外還有兩名乘員。

這架轟炸機上裝載了一顆馬克 15 型氫彈。其核裝藥為 180 公斤，編號47782。馬克 15 型氫彈重 3,500 公斤，彈長 353 厘米，其爆炸當量約為 1.9 至 3.6 百萬噸 TNT。

B-47 起飛後從東向西橫穿佛羅里達半島進入墨西哥灣並在此進行空中加油。然後在路易斯安那州的紐奧良附近飛幾個機動動作，接著向北直插加拿大邊境。到了加拿大邊境再掉頭往南，飛到維吉尼亞州的拉德福德“投彈”。“投彈”完畢接著往南飛，返回佛羅里達。

就在返回基地的途中到了南卡時，參加演習的一架 F-86L，從南卡的查爾斯頓基地起飛，扮演敵軍“攔截”B-47，飛行員Stewart。2月5日零時33分30 秒，這架F-86L左翼撞在了 B-47 的右翼上，飛行員彈射逃生，報告了事故。

領航員告訴理查森，最近的可降機場是喬治亞州北部的 Hunter 空軍基地。這個基地緊挨著薩瓦那（Savannah）城，但為了安全起見，塔台不允許B-47帶彈著陸。戰略空軍司令部命令飛行員將炸彈扔進距離海岸30公里的海里。凌晨 1 時 33 分，B-47在Hunter基地著陸。

47782 就被稱為“泰比”（Tybee Bomb），官方和民間數打撈，次未找回。

總體評價

波音B-47 同溫層噴射機是一型擁有六具噴射發動機的戰略轟炸機。它的設計目的是以高亞音速的速度自高空穿透蘇聯的防線，以核彈攻擊蘇聯本土地區。它可以說是自二次世界大戰以來一個極為重要的跨時代設計。在現代大型噴射客機上所見到幾個重要特徵，包括大型後掠翼跟安置於機翼下的發動機夾艙設計，此時都已經出現在B-47之上。

B-47轟炸機