B-58轟炸機(B-58)

B-58轟炸機

B-58一般指本詞條

B-58轟炸機(英文:B-58 Bomber,編號:B-58,代號:Hustler,譯文:盜賊,慣稱:康維爾B-58“盜賊”),是美國一型三角翼超音速戰略轟炸機。

B-58轟炸機有著以前任何轟炸機不曾擁有的性能和複雜的航空電子設備,代表了當時航空工業的最高水準。

B-58轟炸機由美國康維爾公司(Convair)為美國空軍研製,1952年11月美空軍選中康維爾公司的方案,1956年11月11日B-58進行了首次試飛,1960年3月進入美國空軍服役,是美國空軍戰略司令部60年代最主要的空中打擊力量。

基本介紹

  • 中文名稱:B-58轟炸機
  • 英文名稱:B-58 Bomber 
  • 研製時間:1952年-1956年
  • 服役時間:1960年3月15日 
  • 國家:美國
  • 研製單位:康維爾公司 
  • 退役時間:1970年1月31日 
  • 機型:戰略轟炸機 
  • 首飛時間:1956年11月11日 
發展沿革,研製背景,建造沿革,服役歷程,技術特點,機型結構,動力系統,機載武器,航電系統,性能數據,衍生型號,總體評價,

發展沿革

研製背景

B-58轟炸機的發展可以追溯至二戰末期,1947年5月,美國陸軍航空兵脫離陸軍成為獨立的美國空軍,時任空軍參謀部研發中心主任的柯蒂斯·李梅少將(後來的戰略空軍司令部司令)寫信給空軍裝備司令部司令內森·F·特衛寧中將,請求裝備部開始一種中程噴氣式轟炸機的研製,飛機最好能夠在20世紀50年代進入一線部隊中服役,之後其建議被空軍參謀部採納,參謀部召開了專門的研討會議,召集美國幾大航空巨頭,對研製新機的可行性進行研究。
B-58三視圖B-58三視圖
1947年10月,美國空軍召開了設計代號為XB-55的中型轟炸機招標會,但由於資金緊張,1949年1月27日空軍裝備司令部取消了該機的發展。而空軍部分高層官員看上了一般只有戰鬥機採用的三角翼布局的非常規轟炸機,而且,他們提出了當時近乎顯得有點荒唐的要求,即超音速轟炸機。空軍很快提出了GEBO I方案,GEBO是通用轟炸機研究方案的縮寫,在GEBO I中,空軍只透露了一個性能參數,最大起飛重量68噸左右。因為康維爾公司研製了一系列的三角翼截擊機(如XF-92)而使其在三角翼飛行器上有雄厚的實力,因而格外受空軍的器重,開始了超音速轟炸機的研製。
XB-55的取消帶來的積極效應是緩解了空軍經費短缺的尷尬局面,此時,多位官員聯合提議,研製比GEBO I更先進的洲際轟炸機,由此便誕生了代號為GEBO II的洲際轟炸機方案,這個方案提出的技術要求是,載重5噸炸彈,作戰半徑2000-4000公里,戰鬥升限10000米以上,起飛距離不得超過1800米。

建造沿革

1950年1月,康維爾在參與了GEBO II後,提出了一種寄生方案,即以當時最大的轟炸機B-36為母機,在其機腹下掛載一種小型的三角翼轟炸機,子機有兩名成員,裝備4台渦噴發動機,機身全部採用複合材料製造,子機空重約8000公斤,發射重量45000公斤,最大升限15000米,最大飛行速度1.6馬赫,機身不裝備任何自衛武器。由於該機飛行速度快,升限高,作戰時應該比較難攔截,空軍原先對這種設計非常的感興趣,但GBR-36F和RF-84K的敗筆使得空軍這種寄生方案持懷疑態度,研製子母機的花銷將大於研製自行起降的常規轟炸機,而且由於B-36和子機組裝在一起後,體積將會異常的龐大,在空中極易受到攔截。
B-58轟炸機B-58轟炸機
1951年1月26日,空軍裝備司令部決定同時發展這兩種機型,其中康維爾公司負責研製一種遠程超音速偵查轟炸機,工程發展代號MX-1626,同日康維爾和軍方代表簽訂了契約,契約軍方編碼AF33(038)-21250。同年2月,波音的設計方案被授予軍方代號MX-1712工程,契約軍方編碼AF33(038)-21388,原型機暫定於1954年年底實現首飛。
1952年2月1日,康維爾的項目代號改為MX-1964,而波音的項目代號則改為MX-1965。6月,康維爾宣布,公司已經改變了新機的發動機布局,即將發動機安裝在翼下的吊艙內,發動機的數量由發動機的型號決定。
1952年夏,懷特空軍發展中心宣布將提前開始對兩個項目進行選擇,空軍參謀長聯席會議主席霍伊特·S·范登堡將軍看好康維爾的方案,1952年12月2日,范登堡將軍正式宣布,康維爾的MX-1964方案勝出,並且將賦予美軍轟炸機編號B-58,空軍將在未來購買244架B/RB-58。
1953年2月12日,空軍支付了XB-58第一階段工程發展所需的經費,3月20日,空軍表示可以接受康維爾提出的60度後掠角和機翼後緣10度前掠設計方案,採用了四台通用電氣的J79發動機,其中兩台位於機翼下方,兩台則位於機翼上表面。採用了三名機組成員,機上裝備了一門30毫米的機炮作為防衛武器。
1954年8月,B-58最終的構形選定,4台發動機被安裝在單獨的發動機吊艙內,全部燃油裝載在機身內部和莢艙內,取消副油箱,同時尾翼面積增加至14.84平方米。首批製造30架用於試驗和評估,其中前18架將用於裝備普·惠公司的J57發動機,而剩餘的12架則採用通用電氣公司的J79-GE-1發動機。在戰略空軍司令部內,許多人對B-58有不滿,甚至將B-58擠出正在籌備的第51轟炸機聯隊,而許多原先對B-58非常熱心的支持者也懷疑最後的B-58構形是否能滿足空軍最早提出的作戰要求,不過此時空軍已經為B-58支付了2億美元,只能生產B-58,1955年12月,美國空軍和康維爾簽訂了最後的生產契約,契約號AF33(600)-32841,美軍訂購了13架B-58和31個莢艙。1956年11月11日,B-58首次試飛成功,其速度便達到M0.9,次年6月29日它攜帶副油箱突破了兩倍音速。

服役歷程

1959年春,第一架正式生產型B-58(生產編號59-2428,第31架B-58)離開康維爾的生產線,不過B-58在試飛時還有很多的問題沒有解決,同年7月14日,資金問題迫使戰略空軍只好削減B-58的定購數量至148架,此時康維爾已經開工全力組裝B-58的正式生產型,每月產量為6架。而五角大樓對B-58的進展十分的不滿,因為其許多性能還沒有達到原先的設計要求,而且維護和發動機問題還沒有得到很好的解決。按照樂觀的估算,美軍在1961財年將為訂購的118架B-58支付超過30億美元的金額,也就是說最樂觀的估計,每架B-58的價格在當時相當於其機身等重的黃金的價值。
1959年和1960年B-58的事故率相當的高,以至於戰略空軍司令部拒絕接受該機,而且雖然B-58早已經出廠,但結合了資金短缺、其他武器系統的競爭另外還有B-58自身的技術等一系列的原因使得該機交付作戰部隊遲遲無法實現,SAC原計畫打算1960年6月就讓B-58裝備作戰部隊,但鑒於該機的狀況,第一支B-58轟炸機連隊恐怕要到1961年初才能成軍。隨後B-58轟炸機聯隊的駐地選擇也正式開始,經過比較,卡斯維爾基地和邦克山基地由於建有維修廠棚而被選為先期兩個B-58聯隊的駐地,第三基地選址經過多方討論比較,最後選定為阿肯色州的利特爾洛克基地,在這些基地擴建和整修的時候,配屬這些基地的KC-135加油機也開始訂購。
1960年1月,美國空軍正式宣布了第一個裝備B-58的轟炸機聯隊即第43轟炸機聯隊,下轄63轟炸機中隊,64轟炸機中隊,65轟炸機中隊,聯隊暫駐紮於戴維斯-墨松基地,2個月後,聯隊正式遷往卡斯維爾基地。同年8月1日,美國空軍正式宣布B-58進入空軍服役,編號為59-2436的B-58攜帶全套裝備在命令宣布後不久降落於卡斯維爾基地,正式交付第43轟炸機聯隊。第二支裝備B-58的聯隊是第305轟炸機聯隊,駐地為邦克山空軍基地,下轄364轟炸機中隊,365轟炸機中隊,366轟炸機中隊。1961年1月9日正式對外宣布番號,同年5月11日,第一架B-58A降落在邦克山基地的跑道上,第305聯隊於次年8月宣布進入戰備值班。被B-58技術問題困擾的第43轟炸機聯隊在經過長時間的停飛、整修後於1962年宣布進入戰備值班。但就在B-58不斷創造世界紀錄時,SAC卻被告知B-58的定購數量將會下降,原定於1962財年訂購的30架B-58將被取消,由此造成的轟炸機空缺由B-47延遲退役填補。原因是B-58實在太貴了,單機的價格已經上升到了1400萬美元,是B-52G的三倍,而且美軍已經在上馬B-70項目,性能更加先進,價格也更為合理的B-70是美軍下一代的轟炸機,B-58將和B-70爭奪有限的資金。
B-58的服役時間相當的短暫,1965年12月,當時的美國國防部長羅伯特·邁克納馬拉宣布B-58開始退出美軍現役,他認為B-58的高空高速性能已經無法有效撕開前蘇聯嚴密的防空網。隨即,該機的後續機種FB-111A上馬。FB-111A和民兵彈道飛彈、北極星潛射彈道飛彈的改進,另外還有B-52轟炸機的繼續升級,這些已經足夠應付美國空軍當時的戰略轟炸需要,昂貴的B-58到了退役的時候了。而戰略空軍司令部方面,雖然B-58的高耗油率造成該機的航程十分的有限,但花了這么大力氣搞出來的B-58在其他性能方面是無可挑剔的,因此,SAC向國防部強烈要求保留B-58,至少到1974年,但美國國防部最終的決定是1965年。
1969年10月27日,美國國防部長萊爾德宣布關閉幾處空軍基地,這其中就有邦克山基地,這些基地的關閉也意味著原先駐紮在此的B-58聯隊徹底的解散。第一架被送至有飛機墳場之稱的戴維斯空軍基地的B-58是59-2446,時間是1969年11月5日,隨即,B-58的轉移速度逐漸加快,305轟炸機聯隊於1970年1月16日轉移了最後2架B-58,這是最後2架B-58,305聯隊的飛行員含著眼淚駕駛著B-58飛向其最後的目的地。至1970年1月底,所有的B-58A和TB-58A除了有部分被博物館收藏外其餘全部轉移至戴維斯基地封存,80餘架B-58在此接受風吹雨淋了數十年後,拆除了所有的裝備,一代名機隨即推出了歷史舞台。

技術特點

機型結構

氣動布局
B-58轟炸機採用了懸臂中單翼,無尾三角翼布局,後掠梯形垂尾,機翼為蜂窩結構,蜂窩結構採用了鋁合金、玻璃纖維以及粘膠劑製成,B-58的蜂窩夾層結構占了集體表面的85%,這種結構的重量比鉚接結構輕了30%,機翼蒙皮由鋁合金材料製成,機身蒙皮採用複合材料,主要是石墨環氧樹脂,為了增強安全性,機上的鉚釘全部採用鈦金屬製造。
結構
B-58轟炸機的機身為半硬殼結構,採用標準艙段,第1到5艙為機組艙室,第6到19艙為燃油艙,在燃油艙中有專門的兩個艙(8和9)為導航系統,第19艙以後為減速傘和電子設備艙。
B-58的機翼蜂窩結構為B-58增加燃油量起了很大的作用,蜂窩結構之間相通,燃油能夠在機翼之間流動。不過左右機翼油箱之間有閥門防止在作大過載機動時一個機翼油箱的燃油流向另外一個,使得飛機重心改變。機翼蒙皮表面下的有機玻璃纖維用於隔絕機翼蒙皮和空氣劇烈摩擦產生的熱量。後掠梯形垂尾,桁條結構和加強肋構成了內部框架,鋁合金蒙皮方向舵由11個鉸接點和垂直尾翼相連,機翼副翼為不鏽鋼材料,採用銅合金和機身相連。B-58的控制面為方向舵和兩個副翼,機上的持續過載保護裝置能夠在自動飛行模式下防止飛行員操縱不當引起飛機機動過載過大,該機的飛行控制系統包括一個自動調配系統,具有三種工作模式:即起飛降落、人工操作、自動飛行狀態。每種工作狀態自動調配系統都會將副翼鎖定在一定的角度。
座艙
B-58採用特殊的彈射座椅,原先該型採用的是戰略空軍司令部提供的供戰鬥機使用的普通彈射座椅。但是在2馬赫的飛行速度下,高空的高速氣流很輕易就能將飛行員拍成肉餅,而且在12000米的高空,大氣的溫度是零下55度,飛行員依靠這種普通的彈射座椅根本無法生存。位於科羅拉多州丹佛市的斯坦利航空公司提供了一種特殊的彈射座椅,即膠囊彈射座椅,這種座椅採用了可以摺疊的類似於雞蛋殼的全新保護方式。膠囊彈射座椅在普通彈射座椅上加裝了一層“外殼”,在正常飛行狀態,保護殼向上收起,不會妨礙飛行員操作,在飛行員的膝蓋下有一根專門的作動桿,在彈射時,這根作動桿會自動收起,迫使飛行員的大腿往上收,使飛行員在膠囊內呈蜷縮狀。座椅內除了急救用的一些通信設備外,還有氧氣罐,座椅上方有閥門用於座椅在降落到地面時和外界通氣。
在彈射時,飛行員拉下彈射手柄後,和飛行員身體相連的帶子會立即將飛行員的手臂固定,同時作動桿收起,飛行員立即膝蓋上舉,大腿收回座椅內,然後飛行員胸部的帶子會固定住飛行員,接著原先呈摺疊狀態的“雞蛋殼”放下,並和座椅底座密閉,座椅底部的氧氣筒開始供氧並提供壓力,這些動作會在0.25秒鐘內完成,然後彈射火箭點火,膠囊彈射出座艙,然後坐椅上的降落傘自動打開,如果不幸降落在水面上,膠囊附帶的氣囊還會自動充氣。當然,如果是由於座艙壓力過低或者有毒氣體泄漏等原因造成的座椅封閉,彈射火箭是不會被點燃的,因為飛行員的座椅外殼上有觀察窗,飛行員可以通過座椅內的操縱桿進行一些簡單的操作來控制飛機。
莢艙
B-58轟炸機的莢艙為MB-1C,流線型艙體,採用兩截副油箱焊接而成,內裝有爆炸當量可調的自由落體式核彈,莢艙全長22.86米,直徑最大處為1.5米,空重1134公斤,在滿載燃油和一枚標準的W39Y1-1核彈時,全重達到11000公斤,整個莢艙由3枚螺栓和機體相連。莢艙內分多層,其中前半部分和後半部分為燃油艙,中間部分的上層為炸彈艙,下層為設備艙。莢艙艙尾上有四片小翼面,用於在莢艙自由下落中保持橫滾穩定。艙內的核彈由位於艙內的壓力引信引爆,投放前任務指揮官將會根據任務命令設定核彈的爆炸高度,隨即機上的大氣數據計算機立即將高度轉換成目標區的氣壓,在莢艙投下時,莢艙內的燃油將被自動傾瀉。
B-58裝有AN/ASH-15炸彈損傷評估系統,在莢艙投放後,系統會連續不斷的向飛機提供莢艙的坐標數據,機上的存儲系統則會將這些數據存儲起來。當核彈爆炸時,機上的光敏元件會紀錄爆炸產生的瞬時光強度,然後根據莢艙最後的坐標位置解算出爆炸的強度、殺傷力等數據。
不過,MB-1C在美軍中的服役時間並不長,後來開發的新的莢艙即TCP,外形和原來的MB-1C相同,不過採用了上下兩個莢艙的結構,上層為BLU 2/B-1炸彈吊艙,全長10.5米,最大直徑為1米,尾部有3片小型翼面,其中一片在和下層相連使呈摺疊狀態,炸彈艙全重5430公斤,下層為BLU 2/B-2燃油艙,分為前後兩個油箱,空重860公斤,滿載燃油時重為11800公斤,上層莢艙半墁於下層燃油艙中,上下兩層獨立和機身相連,燃油艙和機身分離後,炸彈艙仍能獨立和機身相連。TCP雖然比MB-1C先進,不過由於後者的炸彈艙更大,為此,在執行特殊任務時還是會用到MB-1C。
當然,B-58在位於機身和主起落架之間的掛點上還能夠掛載4枚MK.43核彈,MK.43核彈重大1噸,長超過3.6米,爆炸當量100萬噸。美軍後期還發展了MA-1C莢艙,MA-1C是MB-1C的改進型號,加裝了貝爾航空公司的LR81-BA-1液體火箭發動機,火箭發動機採用JP-4和霧化硝酸的混合物,莢艙最大射程250公里。莢艙最大飛行高度30000米,最大飛行速度4馬赫,不過後來由於技術原因MA-1C被取消。

動力系統

B-58轟炸機裝4台J79-GE-5渦輪噴氣發動機,單台最大推力7075公斤。J79是一種軸流發動機,有17級壓縮機,三級渦輪,通過改變為噴口的面積來控制推力的大小和燃油的消耗率,這種方式還能夠保護髮動機,防止發動機過熱。發動機進氣道為復激波進氣道,帶有調整錐,進氣道前端能夠根據發動機工作狀況自動控制吊艙進氣道的大小,以實現對空氣流量的控制。
B-58的燃油系統相當的複雜,JP-4航空煤油存儲在4個整體油箱中和機腹的莢艙中,其中機身總可以存儲燃油4172加侖,莢艙中可以存儲3885加侖燃油。機翼的前部,機身的5艙和6艙組成了前主油箱,可以裝載燃油3202加侖JP-4煤油,機翼後部份,機身的9艙和12艙組成了後主油箱,可以裝載燃油5893加侖燃油,機身中部的第6艙至第8艙組成了第3個主油箱,可以裝載燃油610加侖,而第12艙和第19艙則組成了第4主油箱,可以裝載1219加侖燃油,其中第4個主油箱為平衡油箱,前後主油箱通過向這個油箱轉移燃油實現機身的平衡。為了延長航程,B-58還裝有空中加油系統,受油口位於飛行員風擋前1.125米處,同時,在左側機翼附近還有一個緊急泄油口,用於在緊急情況下釋放燃油。

機載武器

B-58轟炸機的尾炮為通用電氣公司的T-171E-3 6管20毫米轉管炮,最大射速4000發/分,配有愛墨生MD-7雷達用於搜尋來襲的敵機,MD-7工作在Ku波段,雷達將數據將直接傳輸至位於尾炮後面的計算機上,計算機通過收集更多的數據選擇是自動射擊還是交由防禦系統操作手手動控制尾炮,B-58總共備有1200發炮彈

航電系統

B-58轟炸機機上的電子設備提供了預警和干擾功能,B-58裝有AN/ALR-12雷達告警接收機和AL/ALQ-16干擾發生器,能夠從接收到的敵方雷達信號中檢測出敵方雷達信號的參數,然後用相同的參數發射虛假的角度和距離信息,每個主起落架的整流罩上裝有AN/ALE-16箔條發射器。B-58裝備有雷神公司出品的Ku波段搜尋雷達,工作頻率為16-17GHZ。
飛機上的轟炸系統主要為斯佩里公司的AN/ASQ-42系統,這個系統由6個子系統組成,即位於後機身的AN/APN-113都卜勒雷達用於測定B-58相對於地面的飛行速度和機外空氣的速度;位於機頭的羅斯曼機械公司的KS-39天體觀測儀和遠程無線電羅盤,用於確定飛機的位置;機身中部的導航子系統不斷的測試飛機的飛行高度和飛機的經緯度位置;頭部的搜尋雷達和高精度無線電高度表用於測定飛機和導航點的距離指示可以投放炸彈的信號產生器;故障檢測系統,用於檢測主導航系統的故障並在發生故障時提供備用導航信號。
主導航系統主要由本迪克斯公司和摩托羅拉公司提供,其主要器件為都卜勒雷達和慣性導航系統。同時,B-58還裝備了語音提示警告功能,從發動機著火到液壓系統失靈,語音提示警告都能在第一時間向飛行員發出警告。

性能數據

參考數據
乘員
3人(飛行員、任務系統指揮官、電子設備操作員)
長度
29.5米
翼展
17.3米
高度
8.9米
機翼面積
143.3平方米
空重
25200千克
最大起飛重量
80240千克
動力系統
4×通用電氣J79 -GE-5A渦輪噴氣發動機
推力
最大推力:4 ×52.9千牛
加力推力:4 ×69.3千牛
最大飛行速度
2.0馬赫
實用升限
19300米
航程
7600千米
作戰半徑
3220千米
爬升率
88米/秒
翼載荷
215千克/平方米
推重比
0.35

衍生型號

B-58A
轟炸機型,裝四台J79-GE-5B渦噴發動機,單台推力為7080公斤。
TB-58A
1959年2月25日,美國空軍決定將原先30架試驗型B-58中的4架改裝成教練機,教練機編號TB-58A。在TB-58A中,駕駛員座椅仍為串列式布置,安裝了複式操縱系統。為了給教官有良好的視野,教官艙的位置右偏機身軸線約10度。為了節省成本,康維爾取消了TB-58A上的自動駕駛儀和B-58A上昂貴的主導航系統、轟炸系統,並且將B-58A上的尾炮和電子干擾系統也拆除。首架TB-58A編號為55-0670,1959年5月10日首飛,1960年8月交付美國空軍。
NB-58A
用於對J93-GE-3渦輪發動機進行空中飛行試驗。被試發動機裝在機身下面的吊艙中,生產1架。

總體評價

美國國防部提前讓B-58退役也有說不出的苦衷,和B-52相比,B-58的不光研製、製造經費驚人,而且使用費用也相當的可觀,一架B-58如果包括機組成員的裝備、地面設備等算起來總價值可以達到3350萬美元,而B-52隻須900萬美元,B-47更是只要300萬美元,維持兩個B-58聯隊的費用和6個B-52轟炸機聯隊相當,這些都是國防部一直在考慮的問題。而更令五角大樓頭痛的問題是,康威爾總共製造了116架B-58,其中有26架墜毀,部分是是由於一些機組成員的粗心大意造成的。但是這些墜毀事故導致B-58在美國空軍和戰略空軍司令部高層的印象中是一種好看但也是不太可靠的轟炸機,替換在所難免。

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