Hvordan Stealth Bombers Arbejde

{h1}

Der er en del seriøs teknologi og opfindsomhed, der er involveret i at gøre et 172 fods bredt bombebærende fly "forsvinde". Find ud af hvordan b-2 bombefly beskæftiger sig med fjendens radar.

- B-2 bombefly, der almindeligvis betegnes som stealth bombefly, var et ambitiøst projekt, for det mindste. I 1970'erne ønskede det amerikanske militær en erstatning for aldringen B-52 bombefly. De havde brug for et fly, der kunne bære atomvåben over hele kloden, til Sovjetunionen om få timer. Og de ønskede, at det var næsten usynligt for fjendens sensorer.

Som du måske forventer er det ikke nogen nem opgave at gemme et kæmpe fly. Northrop Grumman, forsvarsfirmaet, der vandt bombefly kontrakten, brugt milliarder af dollars og næsten 10 år at udvikle top hemmelige projektet. Det færdige produkt er en revolutionerende maskine - en 172 fod bred flyvende fløj der ligner et insekt til radar scannere! Fartøjet er også revolutionerende ud fra et luftfartsperspektiv: Det har ikke nogen af ​​de standardstabiliserende systemer, du finder på et konventionelt fly, men piloter siger, at det flyver så glat som en jagerfly.

I denne artikel finder vi ud af, hvordan B-2 flyver og hvordan den "forsvinder". Vi vil også se på flyets største våbensystemer og lære lidt om dets historie.

En flyvende vinge

Hvordan Stealth Bombers Arbejde: stealth

-En almindelig flyvemaskine består af a skrog (hovedlegemet), to vinger og tre bageste stabilisatorer fastgjort til halen. Vingerne genererer løft, løfter skroget ind i luften. Piloten styrer flyet ved at justere bevægelige komponenter af vingerne og stabilisatorerne. Justering af disse komponenter ændrer, hvordan luften flyder rundt om planet, hvilket får flyet til at stige, falde ned og dreje. Stabilisatorerne holder også flyets niveau. (Se hvordan fly arbejder for at finde ud af, hvordan disse komponenter fungerer sammen.)

B-2 bombefly har et helt andet design: Det er en stor fløj, som en boomerang.

Dette flyvende fløj design er meget mere effektivt end et konventionelt plan. I stedet for at adskille vinger, der understøtter hele skroget, arbejder hele håndværket for at generere lift. Eliminerer halen og skroget reducerer også træk - den samlede kraft af luftmotstand, som virker på flyet.

Større effektivitet hjælper B-2 med at rejse lange afstande på kort tid. Det er ikke det hurtigste fartøj rundt - militæret siger det er høj subsonisk, hvilket betyder, at dens højeste hastighed er lige under lydens hastighed (ca. 1000 ft / sek eller 305 m / s) - men det kan gå 6.900 km uden tankning og 11.500 km (18.500 km) med en i flyvning tankning. Det kan komme overalt på jorden med kort varsel.

Hvordan Stealth Bombers Arbejde: bombefly

Et U.S. Air Force KC-10A forlængerfly tanker en B-2 bombefly midflight.

Kørsel af vingen

Hvordan Stealth Bombers Arbejde: bombefly

B-2 har fire General Electric F-118-GE-100 jetmotorer, der hver især genererer 17.300 pounds trykkraft. Ligesom i et almindeligt plan styrer piloten B-2 ved at flytte forskellige dele af vingerne. Som du kan se i diagrammet nedenfor, har B-2 elevons og ror langs planetens bagkant. Ligesom elevatorer og trailere på et konventionelt plan ændrer elevonerne flyets tonehøjde (op og ned bevægelse) og rulle (rotation langs den vandrette akse). Elevonerne og roderne styrer også flyets yaw (rotation langs den lodrette akse).

Flyvende vinger har eksisteret i lang tid, men tidligere har de lidt af store stabilitetsproblemer. Uden de bageste stabilisatorer har flyet tendens til at rotere om sin yaw akse uventet. Det amerikanske militær gik ikke på Northrop Grummans tidligere flyvende fløjdesign fra 1940'erne, hovedsagelig på grund af disse bekymringer.

I 1980'erne gjorde fremskridt inden for computerteknologi flyvefløjen en mere levedygtig mulighed. Northrup Grumman byggede B-2 med en sofistikeret fly-by-wire system. I stedet for at justere flapperne gennem mekaniske midler, sender piloten kommandoer til en computer, som justerer flapperne. Med andre ord styrer piloten computeren, og computeren styrer styresystemet.

Dette indhold er ikke kompatibelt på denne enhed.

Kør markøren over teksten for at finde flyets hovedkomponenter.

Foto courtesy U.S. Department of Defense

Computeren gør også meget arbejde uafhængigt af pilotens input. Det overvåger konstant gyroskopiske sensorer for at holde styr på flyets holdning - dets position i forhold til luftstrømmen Hvis flyet begynder at vende uventet, bevæger computeren automatisk rorene for at modvirke drejekraften. Korrektionerne er så præcise, at piloten normalt ikke vil føle noget skift overhovedet. B-2 har også en lille kileformet klap i midten af ​​bagkanten. Computeren justerer denne klappe, kaldet vindlastbelastningssystem (GLAS) for at modvirke luft turbulens kræfter.

Besætningen og supporten

B-2 bombefly har kun brug for en topersoners besætning - en pilot og en missionær, der sidder i et cockpit på forsiden af ​​flyet. Til sammenligning har B-52 bombefly et fempersoners besætning, og B-1B har en firepersoners besætning.

Den oprindelige idé om B-2 var, at den ikke behøvede nogen støttefly. På grund af sin skæve kapacitet bør det være i stand til at trænge ind i fjendens luftrum uden brandstøtte og gøre arbejdet med snesevis af fly. I praksis flyver B-2 sædvanligvis med en smule fighter jet beskyttelse. Risikoen for at miste et sådant dyrt fly er for stort til at sende det til kampsoloen.

Ude af syne

B-2 er et stort fly, men dets avancerede stealth-muligheder gør det til at virke mindre end en sparv på radar.

B-2 er et stort fly, men dets avancerede stealth-muligheder gør det til at virke mindre end en sparv på radar.

Northrop Grummans primære mål for B-2 var stealth, eller lav observerbarhed. Enkelt sagt er stealth evnen til at flyve uopdaget gennem fjendens luftrum. Ideelt set vil et stupfly blive i stand til at nå og ødelægge ønskede mål uden nogen sinde at engagere fjenden i kamp.

For at gøre dette skal flyet være næsten usynligt på en række forskellige måder. Det er selvfølgelig nødvendigt at blande sig ind i baggrunden visuelt, og det skal være meget stille. Endnu vigtigere er det nødvendigt at skjule sig fra fjendens radar såvel som infrarøde sensorer. Det skal også skjule sin egen elektromagnetiske energi.

B-2'ens flade, smalle form og sorte farvning hjælper den med at falme om natten. Selv om dagtimerne, når B-2 skiller sig ud mod blå himmel, kan det være svært at finde ud af, hvilken vej flyet går. B-2 udsender minimal udstødning, så det efterlader ikke et synligt spor bag den.

Som med de fleste fly er B-2s støjende komponent sit motorsystem. Men i modsætning til en passagerfly eller B-52 begraves B-2's motorer inde i flyet. Dette hjælper med at dæmpe støjen. Det effektive aerodynamiske design hjælper med at holde B-2 stille, fordi motoren kan fungere ved lavere strømindstillinger.

Hvordan Stealth Bombers Arbejde: stealth

Motorsystemet arbejder også for at minimere flyets infrarøde (varme) signatur. Infrarøde sensorer, herunder dem, der er på varmesøgende missiler, optager typisk på varm motorudstødning. I B-2 passerer hele udstødningen gennem køleventiler, før de strømmer ud af bagportene. At sætte udstødningsportene på toppen af ​​flyet reducerer yderligere den infrarøde signatur, da fjendtlige sensorer sandsynligvis scanner under flyet.

Forsvar mod detektion

A B-2's landingsudstyr

A B-2's landingsudstyr

B-2 har to hovedforsvar mod radar detektion. Det første element er flyets radarabsorberende overflade. Radarbølgerne, der anvendes i radar, er elektromagnetisk energi, ligesom lette bølger. På samme måde som visse materialer absorberer lyset meget godt (f.eks. Sort maling), er nogle materialer særligt gode til at absorbere radiobølger.

B-2s krop består hovedsagelig af kompositmateriale - kombinationer af forskellige letvægtsstoffer Det kompositmateriale, der anvendes i B-2 bombefly, er specielt designet til at absorbere radioenergi med optimal effektivitet. Dele af B-2, som forkanten, er også dækket af avanceret radioabsorberende maling og tape. Disse materialer er meget dyre, og luftvåbenet skal genanvende dem regelmæssigt. Efter hver flyvning skal reparationsbesætninger bruge mange timer på at undersøge B-2 for at sikre, at den passer til smug-missioner.

Højreflekterende metalkomponenter, såsom flyets motorer, er alle anbragt inde i kompositkroppen. Luft strømmer ind i indløbsportene, dog en S-formet kanal og ned til motorerne. Bomberne er også monteret inde i flyet, og landingsudstyret trækker sig helt efter start.

Det andet element i radar usynlighed er flyets form. Radiobølger springer af flyene på samme måde, som lyset springer ud af et spejl. Et fladt, lodret spejl springer dit billede lige tilbage til dig - du kan se dig selv. Men hvis du vipper spejlet 45 grader, afspejler det dit billede lige opad. Du vil ikke se dig selv; Du får se et billede af loftet. Et buet spejl afleder også lys i en vinkel. Hvis du skulle målrette en laserpeger ved et buet spejl, ville laserstrålen aldrig hoppe lige tilbage til markøren, uanset hvordan du placerede den.

Stealth bomberens ejendommelige form afbøjer radio bjælker på begge måder. De store flade områder på toppen og bunden af ​​flyet er ligesom vippe spejle. Disse flade områder vil afbøje de fleste radiobjælker væk fra stationen, idet man antager, at stationen ikke er direkte under flyet.

Selve flyet fungerer også som et buet spejl, især i den forreste del. Hele flyet har ingen skarpe, vinklede kanter - hver overflade er buet for at afbøde radiobølger. Kurverne er designet til at hoppe næsten alle radiobølger væk i en vinkel.

B-2 er designet til at indeholde sine egne radiosignaler, den elektromagnetiske energi, der genereres af indbygget elektronik. Flyet udsender radioenergi, når den bruger sin radar scanner eller kommunikerer med jordkræfter og andre fly, men radar signalet er lille og meget fokuseret, hvilket gør det mindre modtageligt for detektion.

Sticker Shock

Da B-2-projektet begyndte, planlagde US Air Force at købe 132 fly til en samlet pris på 22 milliarder dollars. Da flyet blev afsløret i 1988, havde prismærket sprang til mere end 70 milliarder dollars. Mange kongresmedlemmer var ikke tilfredse med udgifterne, eller med de mere end 20 milliarder dollar, som Pentagon allerede havde brugt til at udvikle flyet.

Da Sovjetunionen kollapsede i 1991, var prisen blevet endnu højere, og behovet for en stor flåde af B-2'er var faldet. Kongressen bemyndigede i 1993 Pentagon til at købe 20 B-2'er på omkring 2 mia. Dollars et stykke. Et par år senere godkendte præsident Clinton militæret at opgradere den oprindelige prototype B-2 til et arbejdsvåben, hvilket samlede totalen til 21. Mange mener, at flyet ikke er det værdifulde pris og vedligeholdelsesomkostninger, især fordi de ældre, billigere B-52 og B-1 bombefly kan bære flere bomber med hurtigere hastigheder. Der er ingen planer om at tilføje flere B-2'er til flåden på dette tidspunkt.

Våben

Hvordan Stealth Bombers Arbejde: bombers

Oprindeligt var B-2s primære formål at bære atombomber i Sovjetunionen i tilfælde af krig. Med Sovjetunionens sammenbrud i 1991 redefinerede militæret B-2's rolle noget. Det er nu klassificeret som en multi-rolle bomber - den er designet til at bære konventionelle bomber ud over atomvåben.

B-2 pakker to roterende launchers, der ligger i centrum af fartøjet. Når missionskommandøren er klar til at skyde, sender han eller hun et signal til den indbyggede computer.Computeren åbner bombådsdørene, roterer lanceringen til at placere den rigtige bombe og frigiver derefter bomben.

Løfterne bærer konventionelle tyngdekraftbomber - "dumme" bomber, der simpelthen falder på deres mål - såvel som præcisionsstyrede bomber der søger deres mål. Flyet kan bære omkring 40.000 pund af ammunition.

Hvordan Stealth Bombers Arbejde: bombefly

En ammunitionsspecialist leder en erektor til at montere en roterende lancering, der transporterer atombomber, ind i en B-2.

B-2's præcisionsstyrede bomber er faktisk "dumme" ammunition med et separat styresystem vedhæftet. Dette vejledningssæt, kendt som Joint Direct Attack Munition (JDAM), omfatter justerbare halefinner, en kontrolcomputer, en inertial vejledning system, og en GPS-modtager. B-2 bruger sin egen GPS-modtager til at bestemme mål. Når besætningen har fundet sit mål, fodrer de målets GPS-koordinater til JDAM og frigiver bomben.

I luften behandler JDAMs GPS-modtager signaler fra GPS-satellitter for at holde styr på sin egen position, mens inertialstyringssystemet følger bombeens ændring i position. Kontrolcomputeren justerer JDAMs flyvevinduer for at lede bomben til det tilsigtede mål. Dette præcise målretningssystem gør det muligt for B-2 at slippe sine bomber og gøre en hurtig flugt. Bomben fungerer fint selv i dårligt vejr, fordi JDAM kun skal modtage satellitsignaler for at finde sit mål. Det behøver ikke at se noget på jorden overhovedet. (Se, hvordan smarte bomber virker for mere information.)

På grund af sin høje pris og relative uerfarenhed i marken er B-2 et ret kontroversielt våben. Mens nogle analytikere holder det op som højdepunktet for militære fly, siger andre, at flyet har alvorlige begrænsninger, som f.eks. Dets stødkapacitets høj følsomhed over for dårligt vejr. Men næsten alle er enige om det er en afgørende udvikling i udviklingen inden for luftfartsteknologi. Det er helt sikkert en fantastisk maskine.

For meget mere information om B-2, herunder den fascinerende historie af dens opfindelse, se linkene på næste side.

Computer Design

Northrop Grumman designede B-2 bombefly næsten udelukkende på computere - en radikal afvigelse fra de traditionelle udformningsmetoder. I 1980'erne var dette et stort spring i teknologien. Ingeniører kunne bygge præcise modeller af flyet, ned til den mindste skrue og teste deres smidighed og effektivitet i en virtuel simulator.

Fremstillingsprocessen blev også computeriseret. Computeren styrede ekstremt præcise monteringsroboter for at sikre, at hvert stykke var i nøjagtig den rigtige position. Det var afgørende at forhindre eventuelle fejl, fordi de kunne kompromittere flyets snigleform.


Video Supplement: Why US B-2 Stealth Bombers Is Now 1,000 Times More Ready for War?.




Forskning


Er Der Et Hul I Universet?
Er Der Et Hul I Universet?

Scary Fanged Cannibal Fish Washes Ashore... Alive!
Scary Fanged Cannibal Fish Washes Ashore... Alive!

Videnskab Nyheder


Italiens Rystede Fortid Skjult I Gamle Skrifter
Italiens Rystede Fortid Skjult I Gamle Skrifter

Kort Over Winter Storm Jonas 'Wind Shows Destructive Gusts
Kort Over Winter Storm Jonas 'Wind Shows Destructive Gusts

Jorden Tabte Halvdelen Af ​​Sine Trær Til Mennesker
Jorden Tabte Halvdelen Af ​​Sine Trær Til Mennesker

Teenagere Er Lykkere End Tidligere - Hvorfor Er Voksne Så Elendige?
Teenagere Er Lykkere End Tidligere - Hvorfor Er Voksne Så Elendige?

Top 10 Myter Om Hjernen
Top 10 Myter Om Hjernen


DA.WordsSideKick.com
All Rights Reserved!
Reproduktion Af Materialer Tilladt Kun Prostanovkoy Aktivt Link Til Webstedet DA.WordsSideKick.com

© 2005–2019 DA.WordsSideKick.com