隐形轰炸机

隐形轰炸机（英文：Stealth bomber），又称隐身轰炸机，是具备隐身性能的远程战略轰炸机。^[4][5]   B-2隐身轰炸机是世界上第一款服役的实现全隐身战略轰炸机。与常规战略轰炸机通过高速“硬突防”不同，采用隐身化设计的战略轰炸机可以巧妙地避开雷达探测，实现“软潜入”。^[6]

隐身轰炸机的出现，主要是因为20世纪70年代时，美国已经不能以常规突防手段突破前苏联构建的立体防空网。因此，军方需要一种能够“隐秘突防”的新武器，突破苏联防空网，寻找并打击苏联的重要军事目标。再加上美国在20世纪780年代武器隐身技术的逐步成熟和F-117隐身战机的投产，让美国军方看到“隐身轰炸机”的可行性。^[1][7]

1979年，美国批准了研制“隐身轰炸机”的计划，并采纳了诺斯罗普公司提出的设计方案。1997年4月2日，首批6架B-2A隐形轰炸机正式在美国空军服役。美国虽然已经装备了B-2隐身轰炸机，而且也运用到了科索沃战争、阿富汗战争和伊拉克战争中。但是，由于其各项成本的昂贵，最终只生产了21架B-2隐身轰炸机。^[1]除了B-2之外，美国还于2004年启动新一代隐身战略轰炸机B-21的研制工作，2015年进入工程研制。^[8]美国军方将这款轰炸机定位为未来轰炸机部队的骨干和空中远程打击编队的核心。2023年11月10日，B-21“突袭者”战略轰炸机完成首飞。^[9]

进入21世纪后，中国空军战略思想转变为建设“空天一体，攻防兼备”的现代化空军。由此，中国也对具备战略核打击能力的轰炸机提出了新的需求。^[10][11]2018年10月，在中国中央电视台播出的《永远的军魂》纪录片第三集中提到，新型远程战略轰炸机轰-20研发取得重大进展。不过，这款轰炸机还未公开亮相。^[2]

俄罗斯也提出了PAK-DA计划，即“远程航空兵未来航空复合体”，是俄罗斯空军的下一代战略轰炸机，该机由图波列夫设计局和联合飞机制造局一同联合开发。^[12]

隐身轰炸机最主要的特点就是其低可侦测性，即俗称的“隐身能力”。它能够安全地穿过严密的防空系统进行攻击。^[1]主要依靠飞机外形结构设计和涂料覆盖来实现隐身，其中涉及到的关键技术包括气动外形设计、隐身材料技术、发动机内埋等。^[13][14]可以携带各种类型的机载武器，实现核常兼备的武器搭配。^[15]

隐身轰炸机虽然具备了较强的隐身突防能力，远程打击能力。却依旧存在成本过高问题，而且因各国不断进步的防空技术，战力也受到了一定的限制。^[1][16]下一代隐身轰炸机生存力将大幅提升，独立作战与网络化协同作战能力将大大增强，并且武器配置更加灵活，核常弹药兼备。不仅如此，由智能化技术主导的下一代隐身轰炸机将具备有人驾驶与无人驾驶两种可选模式。^[16]

20世纪70年代，正值冷战的激烈时期，苏联凭借各种中远程防空导弹系统和高空高速的国土防空截击机，如S-200中高空超远程地对空导弹，S-300全空域防空导弹系统，以及米格-25高空高速截击机。共同构成了严密的立体国土防空网络，将各种来袭目标都拦在这些尖端防空系统之外。而美国为了能够隐秘突破苏联防空网，寻找并摧毁苏联的洲际弹道核导弹发射基地和其它重要战略目标。在此背景下，美国空军提出要造一种拥有较强突防能力，能够避开对空雷达探测，可以潜入敌方纵深，以80%的成功率完成任务的新型战略轰炸机。为此，空军拟定了“军刀穿透者”计划，把隐身技术的应用列入了具体议事日程。^[1]

隐身技术作为一门尖端的综合军事技术，起源于第二次世界大战初期，是随着无线电技术的发展和雷达探测设备的出现而发展起来的。^[17]20世纪70年代，在武器隐身技术上，英国、法国、德国等欧洲国家先后展开了自己的研发计划。而美国在武器隐身技术的发展上一直走在前列，特别是在经历中东战争和越南战争之后，美国对武器的生存要求在认识上有了很大的提升。从70年代初开始，美国国防高级研究计划局组织和领导了一系列的隐身技术预先研究计划和先进技术演示验证计划，研究成果直接应用于创新性的隐身武器设计中。并运用到当时正在研制的战斧’巡航导弹和ALCM空射巡航导弹上。^[7]1974年，随着F-117隐形战斗机的投产，美国国防部和国会要人也开始接受了“隐形轰炸机”这一概念，并于1979正式批准了空军提出的研制这种飞机的申请报告。^[1]

1980年，美国空军以“先进战略突防飞机”（英文："Advanced Strategic Penetration Aircraft"，简称：ASPA）的名义进行了新一代战略轰炸机的公开招标。最终，美国诺斯罗普赢得了方案的竞标，随后美国空军就把该机的研制项目正式确定为“先进技术轰炸机”（英文："Advanced Technology Bomber" ，简称：ATB）。^[1]在研制过程中，B-2的方案也有过变化，诺斯罗普公司1979年给出的概念草图中显示，飞机采用了无尾翼、翼身融合的飞翼布局，翼展很大，而机身长度较短。机翼前缘在机头处交汇，形成一个钝角，整个机身的后缘则为双“V”形，在每侧“V”形的外侧各 ，设有一对副翼。这样的设计主要是为了满足高空飞行、长航程飞行情况下的大载荷和隐身能力的需求。^[18][19]

但是在1981年正式签订合同之前，美国空军又对战机提出了新的要求，他们希望这款战机同时要具备低空突防的能力。为了满足军方的需求，飞机设计师对机翼的外形进行了修正，增加了两对内侧副翼，使得机身后援变成了“W”形。同时，由对机翼内部的承重结构做出了调整，能够降低约40%的由突风^[注1]引起的载荷。为了保证对突风探测的敏感性，又将大气数据传感器从机翼移动到机头的驾驶舱前。除了4对副翼之外，B-2的飞行控制面还增加了位于机尾中央的一个被称为“突风响应减缓平面”（GLAs）的扇形平面。^[18]在经过修改之后，诺斯罗普公司于1981年开始制造原型机，B-2的研制生产工作是完全秘密进行的，在它正式亮相之前，极少有人知道这款战机的存在，即使是美国国会都只有8位国会议员知道该项目的存在。1982年4月8日，该公司在洛杉矶郊区的毕柯莱佛拉地区买下了一座福特汽车公司闲置的厂房，并将其改装为全封闭的保密工厂。同时派出军队和保安人员对该公司进行全天候监视，仅用于保卫措施的计划支出就达到了20亿美元。^[21]

1988年11月22日，美国空军首架B-2“幽灵”隐形战略轰炸机在加利福尼亚州帕姆代尔的空军42号工厂前首次展出。^[22]1997年4月2日，首批6架B-2A隐形轰炸机正式在美国空军服役，另外15架也按计划陆续交付部队使用。从1997年首批6架B-2A服役到生产线最终关闭，美国只生产了21架B-2A（最初计划生产132架），美军之所以只生产了21架B-2 A轰炸机，主要原因还是因为该型轰炸机造价。^[1]随后的许多升级、改装和技术改进都试图使B-2轰炸机始终保持领先。自服役以来B-2经历了至少10多次的重大修改，包括硬件和软件的升级。^[23]

B-2服役之后，参与美国多次的对外战争，如科索沃、阿富汗、伊拉克战争等等。但是，B-2昂贵的生产和维护成本，使得这种战机服役的数量有限，并不能形成规模。而且随着时代的发展，美国单方面认为空军所面临“诸多威胁”，强调为了防止美空军在大国对抗中败北，需要集中人力、物力和财力，以推动美国空中作战能力建设。^[24][1]

2010年，美国空军提出了“远程打击轰炸机”计划（LRS-B），开启了新型战略轰炸机的研制。这项合同由美国诺·格公司承担。2016年2月26日，时任美国空军部长的德博拉·李·詹姆斯透露了“LRS-B”计划的最终官方名称为B-21，同时还公布了第一张B-21的官方渲染图。同年9月19日，B-21战略轰炸机被赋予“突袭者”的名称。^[25]

2020年1月31日，美国空军和诺·格公司发布了全新的首架B-21战略轰炸机渲染图，进一步公开了该机的外形信息。2022年2月，B-21战略轰炸机的建造数量据称达到了6架。同时，2022年3月，首架B-21战略轰炸机（原型机）进行载荷校准。^[25]

2023年11月10日，美国诺思罗普-格鲁曼公司的B-21“突袭者”轰炸机首飞。^[26]根据美国空军披露的信息，B-21战略轰炸机的正式服役日期或将在2026-2027年左右，其未来采购数量至少在100架左右。^[25]

作为战略空军重要装备之一的战略轰炸机，中国装备的还是轰-6系列，这款轰炸机是中国20世纪50年代在引进自苏联图波列夫图-16轰炸机的基础上，自行研制生产的中型双发喷气式战略轰炸机，是世界各国现役体型最小的战略轰炸机。进入21世纪，中国空军开始追求战略转型，补齐“三位一体”核威慑的短板。^[27][28][29]2016年，时任中国空军司令马晓天公开宣布中国正在发展下一代远程轰炸机。当时，马晓天没有透露与新型战略轰炸机有关的任何细节，但随后的中国评论将它称为轰-20。^[10][27]

中国空军装备研究院军事专家张文昌表示：轰-20应该首先就要具备隐身性能，如果没有良好的隐身性能，想实现突防几乎是不可能的。自从B-2诞生之后，飞翼就成了许多飞机为实现高隐身而选择的经典布局形式。但在目前技术水平下，飞翼式布局的飞机通常只适合亚声速和高亚声速飞行。因此轰-20极有可能采取“红色B-2”的设计思路，即飞翼式亚音速隐身轰炸机。^[30]

2018年5月，中国航空工业集团有限公司发布了三维宣传片《大国起飞》，以庆祝旗下航空工业西安飞机工业（集团）有限责任公司（简称航空工业西飞）创建60周年。在这则宣传片的末尾出现了在末尾出现彩蛋，长约9秒——一架飞翼式布局飞机全身被厚布覆盖, 疑似中国新神秘机型。^[31]

截止到2023年12月，还没有该型轰炸机的确切资料。

2008年，俄罗斯国防部就对外公开了其研制PAK-DA（未来远程航空兵系统）隐身轰炸机的计划，由图波列夫公司和联合飞机制造集团共同研制。2018年11月，俄罗斯联合航空制造公司Facebook主页称，俄罗斯已开始研发隐身PAK-DA战略轰炸机。据俄媒披露，俄国防部于2020年12月完成PAK-DA隐身轰炸机研制任务，并于2020年3月完成最终装配与试验。^[32][33]

2021年4月2日，俄国防部批准图波列夫公司研制的PAK-DA隐身轰炸机最终设计方案，即采用“隐形”轰炸机的最终外观，优先考虑减低飞机的可发现性和远射武器，标志着该项目进入原型机制造阶段。^[32][34]

现有资料显示，PAK-DA轰炸机采用的是翼身融合、无尾翼的外形设计。可以以亚音速飞行30小时，发动机推力约为23吨。它的发动机由库兹涅佐夫公司在图-160配装的NK-32发动机的改进型基础上研制。^[35]PAK-DA隐身轰炸机最大飞行速度达2马赫，最大起飞重量达125吨，采用常规打击与核打击两种模式，可搭载Kh-101常规战略巡航导弹或Kh-102核战略巡航导弹。^[32]

自从美国的B-2隐身轰炸机诞生以来，飞翼式布局就成为了许多军用飞机的为实现高度隐身而采取的布局形式。^[36]飞翼布局翼身一体，符合全升力体飞行器的设计思想，在气动方面，由于没有常规的机身和尾翼，湿面积^[注2]小，大大减小了机身的摩擦阻力和尾翼带来的阻力，提高了升阻比，经济性较高；较大的机翼面积使得单位面积翼载荷大大降低。飞翼布局的上下翼面与机身融合度高，再加上采用背负式进气道，外形光滑，几乎没有较大的雷达散射源，非常有利于雷达隐形。^[35][38]

不过飞翼式布局依然存在构型缺陷和设计上的技术难题，例如，飞翼式布局是一个整体的大型飞翼结构，没有尾翼的帮助在飞行过程很难依靠人力控制飞行姿态。而在飞翼式飞机本身的设计上，由于飞机的全部载荷，诸如飞行乘组、货舱、燃油等都要放置在飞翼之内，这些设备都需要根据飞机重心、设备运行效率进行布置，同时还要保证飞翼构型的强度要足够高。在加上人员设备处于飞翼之内，飞翼的厚度要远高于传统飞机的机翼。当飞机作超音速飞行时，飞翼布局的飞行阻力会急剧提高，将对飞机的整体稳定造成影响。因此，以人类目前的发展技术，飞翼布局只适合用于对速度要求不高的飞机。目前飞翼布局应用最多、最有前景的还是在轰炸机与无人机，飞翼布局式运输机、加油机也正处于构想中。^[38][35]

背负式进气道是飞翼式隐身外形飞行器采用的进气结构，与之相关联的技术是发动机内埋和S形弯道进气排气设备。^[39][40][13]如美国已经服役的B-2隐身轰炸机就采用了背负式进气道设计，发动机内埋于飞机背部，而且采用了S型弯道进、排气设备。背负式进气道设计有两大好处：从下方往上发射的雷达电磁波无法探测到具有很强红外辐射特征的发动机进气口，隐身效果非常好。而已经完成试飞的B-21也采用了类似技术，而且进气道比B-2轰炸机更低矮，翼身融合特征更明显，进一步降低了机体正面的雷达反射截面积，隐身效果比B-2轰炸机更好。^[41][42]

隐身轰炸机的“隐身”是指飞机的低可侦测性，以实现“软潜入”。^[1]而要达成这个目的，除了隐身设计之外，另外一项关键技术则是隐身涂料技术。这二者合成隐身技术，要求隐光、隐电、隐磁、隐声、隐红外。而隐身涂料按其功能可分为雷达隐身涂料、可见光隐身涂料、激光隐身涂料、红外隐身涂料、声纳隐身涂料和多功能隐身涂料。隐身涂层要求具有：较宽温度的化学稳定性；较好的频带特性；面密度小，重量轻；粘结强度高，可以在一定的温度和不同环境中保持正常工作。^[14][16]

雷达隐身材料是指能够吸收衰减入射的电磁波，并通过吸收剂的介电振荡、涡流以及磁致伸缩，将电磁能转化成热能而耗散掉或使电磁波因干扰而消失的一类材料。目前，应用于飞机吸波涂料比较多，如价格低廉的铁氧体吸波涂料；吸收能力强，但面密度大的羰基铁吸波涂料；密度较低的陶瓷吸波涂料；涂层薄且轻、能承受高速空气动力的放射性同位素吸波涂料，是飞机用理想的吸波涂料；涂层薄且易维护的导电高分子吸波涂料等。还有成为隐身涂料新亮点的纳米吸波涂料，以覆盖电磁波、微波和红外，并能增强腐蚀防护能力，耐候性好，涂装性能优异。^[14]

红外隐身主要是针对光电探测采取一定措施，达到隐身效果，主要采用涂覆红外隐身涂料的方式实现红外隐身。红外隐身材料也可相应分为两类：控制发射率的材料和控制温度的材料。它是指用于减弱武器系统红外特征的信号已达到隐身技术要求的特殊功能涂料，其主要针对红外热像仪的侦查，旨在降低飞机在红外波段的亮度，掩饰或变形装备在红外热像仪中的形状，降低其被发现和识别的概率。^[16][14]

红外隐身涂料的主体树脂是单组分橡胶树脂，其与过氯乙烯涂料、环氧铁红底漆、聚氨酯zhǐ涂料具有良好的配套性。该涂料一般由填料和黏结剂两部分组成，其中填料大致分为金属填料、着色填料、半导体填料等种类。粘结剂则分为有机和无机两大类，目前可用于红外隐身涂层的黏结剂有氯化聚苯乙烯、丁基橡胶等。从发展趋势看，实用性能较大的是以聚乙烯为基本结构的改型聚合物。^[14]

可见光隐身涂料主要是用于弥补雷达隐身和红外隐身的不足，降低飞机在飞行过程中的可视度，主要针对的是人的目视、照相、摄像等常规观察手段。实现对目标视觉信号的控制，以降低可见光探测系统发现目标的概率。可见光隐身材料通常采用迷彩的方式使飞机隐身。如保护迷彩、仿造迷彩、变形迷彩等。可见光隐身涂料应用广泛，使用方便、经济，是飞机隐身涂料发展中比较成熟的技术。^[14]

激光隐身的过程于雷达隐身过程类似，即通过较低飞机表面的反射系数，减小激光探测器的回波功率，使得敌方不能和难以利用激光手段进行探测，已达到激光隐身的目的。激光隐身材料主要包括激光吸收材料、导光材料、透射材料三大类型。透射材料能够让激光透过目标表面而无反射，其原理是，透光材料后布有激光光束终止介质，使激光停止反射，否则仍有反射或散射激光存在。导光材料则是将射入目标表面的激光通过某种渠道传输到其他方向，以减少直接反射回波。^[14]

作为隐身战略轰炸机，所要执行的任务主要隐身突防、凌空轰炸，同时具备对陆、对海的打击能力。因此也需要搭载多种武器，以B-2和B-21为例，可携带的弹药包括联合直接攻击弹药（JDAM）、AGM-158系列防区外导弹、LRSO远程巡航导弹等武器。^[1][43]

B-2轰炸机机身长21.03米，高5.18米，翼展为52.43米，最大载弹量22680公斤。机上装有4台美国通用动力公司出产的F118-GE-100型涡扇发动机。飞机在空中不加油的情况下，作战航程可达1.2万公里，空中加油一次则可达1.8万公里。每次执行任务的空中飞行时间一般不少于10小时，美国空军称其具有“全球到达”和“全球摧毁”能力。^[51][52]

B-2综合使用了多种隐形技术和设计，采用了独特的隐身造型和吸波材料设计，可同时降低红外线、可见光与噪音等不同讯号，使被侦测与锁定的可能性降到最低。这些技术使得B-2在雷达上的反射面积只有不到0.1平方米，仅仅相当于一只飞鸟的反射截面。B-2上还配有先进的NSS导航系统，为其提供自动导航和传统的星座对位导航。机上目标瞄准系统采用的是全球定位（GPS）辅助瞄准系统，显示模式可放大四倍，方便观察瞄准，炸弹击中目标的误差通常小于6米。在B-2自身的瞄准系统辅助下，其携带的联合直接攻击弹药（JDAM）投弹误差在2-3米之内。^[1]

B-21轰炸机采用飞翼气动布局，具备全向全频谱隐身能力。该机机组乘员两人，机身宽45.72米，空重约32吨，配备两台涡扇发动机，最大起飞重量约82吨，最大飞行高度1.8万米，最大航程8000公里，且具备空中受油能力。该机的外形尺寸小于美军现役B-2“幽灵”隐身战略轰炸机，但完全继承了B-2隐身轰炸机低可探测性的总体设计，因此也被人称为B-2的“缩小版”。^[9]能够携带美军现役以及正在研制的弹药，包括各种类型的卫星制导炸弹、AGM-158系列防区外导弹、LRSO远程巡航导弹等，根据美军的要求，B-21应具备携带 GBM-57重型钻地制导炸弹的能力。^[43]

在1999年3月爆发的科索沃战争中，北约对南联盟发动了78天的持续空炸，投放了近42万枚、总计2.2万吨的炸弹，其中包括15吨贫铀弹，直接造成包括79名儿童在内的2500余人死亡。^[54]其中，6架B-2隐形轰炸机首次参加行动，共出动40架次，投下500枚“联合直接攻击弹药”，总重450吨。整个科索沃战争中，B-2隐身轰炸机的飞行出动不到战争中飞机总出动量的1%，投弹量却达到总投弹量的11%，摧毁了近33%的目标。战场的使用结果证明，这种隐身飞机适用于在有雷达和防空武器保卫的空域执行空袭“第一晚”的常规任务。同时使用合成孔径雷达拍摄下目标的图像，赋予了联合制导攻击武器（JDAM）的更高的打击精度。^[55][56][57]而B-2隐形轰炸机在战争中轰炸了中国驻南联盟大使馆，也引起了的强烈关注。^[1]

2001年，美国在阿富汗发动反恐战争。在战争刚开始的头3天时间里，美国共派出了6架B-2隐身轰炸机参与作战行动，创造了连续作战飞行44小时的新纪录。^[57][58]

在伊拉克战争中，B-2隐身轰炸机共出动49架次，对伊拉克的指挥、控制、通信等设施进行了精确打击。^[57]

2011年3月20日，在利比亚战争爆发后，3架B-2隐身轰炸机从美国本土出发，持续飞行时间超过25小时，向利比亚投下了40枚炸弹，承担起在冲突之初深入敌领空“轰开大门”的重任。^[57]

与常规轰炸机相比，在高强度冲突中，不具备隐形能力的常规轰炸机，主要采取防区外打击的方式；具有强突防能力的轰炸机，或者在低威胁环境下，则主要采取临空轰炸的方式，这样可以更经济地投送更大规模的火力。随着信息技术的发展，隐身战略轰炸机能够更好融入到信息化战争体系之中。例如美国空军就一直致力于构建一个强大的分布式远程传感器和打击平台，它们可以在这个体系中传输和共享战争数据。美国最新首飞的B-21就可以完美融入其中，在收集打击对象的信息传递给友军的同时，还具备强大的攻击能力。^[59]

但是，在面对拥有相对完善的反隐形传感器网络和防空体系的大国时，即便提升了隐形能力，也很难在不被发现和拦截的情况下深入对方领空进行轰炸。^[59]