B-2轰炸机的设计特点
B-2的中机身需要足够深,以容纳驾驶舱和弹舱,但长度应尽可能缩短,以避免在高亚音速时阻力过大。中央机身外翼弦长由发动机舱、隐身进气口和尾喷管决定。当B-2以高亚音速飞行时,厚的超临界翼型将机翼上表面的气流速度加速到超音速。除了尾喷管后面的区域,B-2飞翼的后缘有9个大的操纵面。最后面的“海狸尾”是一个整体可移动的操纵面,用来抵消低空飞行时垂直阵风带来的颠簸。最外侧是一对被称为“减速板-方向舵”的分离式翼型。剩下的六个副翼面用于俯仰和滚转控制,最外面的一对也用作低速时的副翼。B-2没有垂尾,与传统飞机不同。飞机偏航中性,即B-2左转或右转时,不会产生定心的气动力。B-2由诺斯罗普公司的专利速度制动舵在外翼后缘控制。减速板——方向舵可以上下开裂,和减速板同时开裂,不对称开裂时可以当方向舵用。由于飞翼表面有边界层,减速板-方向舵至少要开裂5度才能工作。所以在正常飞行中,两侧的减速板-方向舵都处于5度的开启位置,需要操控时可以立即工作,这也是为什么我们看到的B-2飞行照片中的减速板-方向舵都是开启的。而打开的减速板方向舵会影响飞机的隐身效果,所以当B-2到达战区时,减速板方向舵会完全关闭。
B-2A的大部分表面覆盖着一种特殊的弹性材料,使表面保持均匀的导电性,以减少接缝或节理处的雷达波反射。在设计上,外观看不到的部分(比如进气口)会涂上雷达吸波材料(RAM),其成分仍然高度保密。RAM是一种多层喷涂涂层,其中含有能将雷达波能量转化为热能的成分。整机镀上适当厚度的涂层后,特定波长的雷达波照射在涂层上后,涂层两面反射的雷达波会相互干涉,从而相互抵消。类似的概念还有光学镜片的镀膜,可以消除不必要的光线。B-2A中央机身两侧的发动机舱内安装了4台GE f 118-1100无加力涡扇发动机,每台额定静推力为8618kg。F118是在F101-X的基础上发展起来的,是B-1轰炸机F101发动机的战斗机型号。与F101相比,F101-X具有更小的低压外旁通缸,使旁通比从2: 1降低到0.87: 1。低涵道比的发动机只需要较小的进排气系统,所以被B-2选中。发动机进气口远离机翼前缘,以避免受到下方雷达波的照射。B-2由于采用了较厚的飞翼结构,可以将发动机深埋在飞翼中,飞翼上表面的扁平进气口和弯曲进气口可以保证机载雷达无法从上方直接照射到发动机正面,更不用说从下方了。这样B-2就可以采用更简单的进气口,只需要修改带有尖齿的唇口就没有问题。
B-2进气道边界层分离板分离出的边界层气流混入尾喷管,降低排气温度和红外辐射。穿过隔板的气流也膨胀并被引导至各种内部气流管道,统称为二次气流系统。这包括安装在发动机机体上的附件变速器和发动机舱的通风、环控系统热交换器的冲压冷却气流和旁通回路的气流。在地面上低速工作时,发动机的空气流量通过四个菱形发动机辅助进气门增加,这四个进气门位于进气罩的顶部和每个发动机进气口的前面。辅助进气阀打开时的操作降低了主进气口的质量流量比和相应的锐唇转动损失。B-2A有两名机组人员并排坐在ACEII弹射座椅上,飞行员在左边,任务指挥官在右边。驾驶舱前部和两侧有四块大挡风玻璃。乘客通过机腹门进出驾驶舱。在紧急情况下,弹射座椅通过驾驶舱顶部脆弱的门弹出。任务指挥官负责导航和武器投放,但两名机组成员都可以单独完成整个任务。每个乘客面前有四个彩色CRT显示器,右边是数据输入面板,左边是一组油门。驾驶舱后面还有一个第三乘客的位置,但很少使用。该座椅还有一个弹射座椅,顶部有一个易碎的舱门。B-2A的导航系统原本是由两个系统组成的,每个系统都可以独立导航,但协同工作时精度会更高。一个是惯性测量单元,一个是诺斯罗普NAS-26天文惯性单元。NAS-26最初是为幽灵远程巡航导弹开发的。它是一个光电望远镜系统,有一个稳定的基座,可以在阴天锁定预选的恒星。系统的观察窗位于挡风玻璃的左侧。
B-2A机载雷达是一种/APQ-181相控阵雷达,由休斯公司制造。这种相控阵有两个雷达天线阵列,其特点是不需要额外的旋转或摆动天线,只需要改变和组合信号阵列位置,就可以扫描不同的角度和不同的方向。其工作频率为12-18GHZ,旁瓣小,抗电子干扰能力强。有21种工作模式* *,其中最突出的是合成孔径雷达工作模式和反合成孔径雷达模式。前者主要用于扫描陆地地貌,可清晰获取161 km距离的陆面扫描图像,可供飞机轰炸地面目标时使用;后者主要用于识别和捕获海上目标,最远有效距离可达128km。此外,B-2A轰炸机可以利用地形匹配和地形回避技术,使其贴地飞行,低空突入敌方空域执行轰炸任务。B-2轰炸机的两个旋转弹架可携带16枚AGM-129巡航导弹、80枚MK82或16枚MK84普通炸弹或36枚CBU-87集束炸弹。使用新型TSSM远程攻击弹药时,运载能力为16。使用核武器时,可携带16 B63核弹。此外,AGM-129巡航导弹还可以携带核弹头。2002年2月,B-2增强了使用JASSM的能力,这是一种在联合防御区外的空对地导弹。油箱占据了外翼部分内部的大部分空间。两个大型炸弹舱并排布置在发动机舱之间的机身下方。每个弹舱可以安装一个由波音公司研制的先进旋转挂架,8枚908kg弹药,还可以安装两个弹架组件挂载常规弹药。航电和设备性能改进的B-2A可以携带AGM-154组合远程武器和GBU-28 5000磅激光制导炸弹。此外,还可以携带AGM-158联合空地导弹。40000磅(18000公斤):携带MK 82,500磅低阻通用炸弹(共80枚)和27000磅(12000公斤):750磅集束炸弹(共36枚)由叠放弹架携带;16旋转发射装置组件(RLA):可携带2000磅武器(如Mk 84 2,000磅低阻通用炸弹、GBU-31联合直接攻击弹药或B-666)。