文|老白 每周二、五更新

二战长程轰炸机需求

在第二次世界大战中，美国为了防止欧洲沦陷之后没有长程轰炸能力，计划招标研发一款具有4.5吨的有效载荷、飞行高度最大可以达到14000米、并且可以奔袭16090公里对欧洲本土进行远程轰炸的新型轰炸机，在这个招标中除了大牌飞机制造商波音公司与联合飞机公司之外，还有一家公司也参与其中，并拿出了本期武器大讲堂的主角，它就是采用独特飞翼结构的诺斯罗普YB-35轰炸机。

飞翼结构的前世今生

其实早在YB-35轰炸机出现之前，飞机的飞翼构型在很早的时候就已经在航空界被大量研究，最早可以追溯到1910年左右的英国设计师John William Dunne。

他是一位开创性的飞机设计师，主要进行自动稳定飞机的研究，也就是使用无尾后掠翼设计，他的Dunne D.1-10系列验证飞机被认为是最早的开拓者。

随后英国另一位航空工程师GTRHill开发了一系列实验性的无尾翼飞行器，这系列飞行器统称为Westland-HillPterodactyl，不过因为没有资金和军方的认可，最终项目取消了。

与此同时，德国的Hugo Junkers和前苏联的Boris Cheranovsky也在进行飞翼结构的研究。

随着二战的发展，德国率先将飞翼结构应用到轰炸机领域，虽然最终的结果并不是很好，但是也给航空界带来了一个好的开头。

美国几乎在同一时期也取得了相关进展，美国航空工程师John Knudsen Northrop在1930年代就将工作重点放在了飞行的机翼上。

在1939年已经测试了N-1M这种全飞翼布局的飞行器，随着美军陆航对新型轰炸机的招标，诺斯罗普公司的飞翼结构获得了陆航的重视，被特例参加竞标。

在1941年10月30日，诺斯罗普公司基本上确定了初步竞标开发订单，当时为了验证测试和收集飞行数据，先单独开发了一个缩小三分之一的版本，这个版本叫做N-9M。

在进行大量测试之后的1941年11月22日，美国陆军航空兵签署B-35轰炸机的实验版XB-35的开发合同，并在两年后的1943年9月30日，预定了预生产版YB-35，开始了飞翼结构的全新时代。

YB-35轰炸机整体设计采用了无尾飞翼结构，机身跟机翼为一体融合设计，机身长度为16.18m、翼展52.43 m、高4.62 m，其机身和机翼融合为一个无缝的结构，能大大的降低整体的阻力。

机身的功能与机翼融合，在前部的驾驶舱区域中，在前部机身偏左上方是一个玻璃气泡结构，这个结构是为了方便驾驶员驾驶操作而设计的。

其机组成员一般为9个人，分别是1名飞行员、1名副驾驶、1位投弹手、1名导航员、1名机械师、1名无线电操作员和3名炮手。

驾驶舱基本上处于机翼中央的部分，得益于翼身融合的结构，让机翼足够厚，能让整个标准的9人驾驶舱被直接整合到机翼中，其中机长的位置稍微靠左，位于有机玻璃气泡结构的下方，位置稍微比较高。

副驾驶则位于机长右侧靠下的位置，因为位置比较靠下，无法像机长一样有比较好的视野，因此工程师在机翼前缘开了一个大的窗户，就位于副驾驶的正前方，以提供一定的前向视野，不过侧向视野就基本上没有了。

在副驾驶的右侧是投弹手的位置，投弹手的任务主要是操纵轰炸瞄准具，在机翼前缘下方，开有一扇方窗，投弹手的瞄准具就是通过这里进行瞄准的，再往后方则是导航员、无线电操作员和机械师的位置。

其中导航员顶部有一个小圆形的气泡式座舱盖，主要是便于导航员观察天空使用。而炮手的位置则根据武器的安排进行布局，在驾驶舱的后部还有一个乘员休息舱。

这个舱内前部两侧采用上下铺、后部采用左右单床的布局容纳有六个休息床位，可以方便执行超远程任务的时候让没有任务的乘员进行轮换休息，并且上铺是折叠的设计，可以朝下折叠收起。

再往后则是从机翼后缘突出另一个圆锥形的机舱，这个尾部的机舱主要是按照防卫机枪使用，并且上部也有一个玻璃气泡结构，设计师的计划是在这个气泡内部按照一个摄像头，这样方便炮手观察飞机后部的情况，这基本上就是大体的人员结构安排了。

在机翼的结构设计上，因为翼身融合和无尾翼的设计，让整架飞机的偏航方式和武器燃油配置变得跟以往大不相同，相对于传统机翼和超薄的机身相比，其机翼制造得足够厚也足够大，因此里面除了可以容纳飞行舱之外，引擎、燃料、起落架和炸弹舱都设计在了机翼内部。

其前三点式起落架中的前起落架采用向左收入翼内，后部的起落架向后收入翼内的方案。

不像如今的飞翼隐身轰炸机方案，YB-35轰炸机两侧机翼面积非常大，几乎是一个完整三角形的结构，因此机翼内部还有足够的地方容纳燃料系统，每个油箱都做了加强处理，可以防弹和防泄露，并且YB-35轰炸机是可以携带副油箱的，其副油箱布局在炸弹舱或机翼内的隔舱室里，这种方案能保证机身表面的光滑，降低雷达反射率。

机身主要材料为美国铝业公司的新型航空铝材，具有更轻更坚固耐用的特性，因为飞翼结构和无尾翼的设计，飞机的飞行控制面在进行偏航和转弯等操作的时候跟传统飞机有很大的不同。

YB-35轰炸机的机翼选择升降副翼来取代常规布局飞机上的升降舵和副翼作用，在机翼后缘设计有各种控制面，从外到内分别是双开裂襟翼、副翼、开裂式襟翼结构，并且在双开裂襟翼前方还有翼缝。

在进行飞行操作的时候，飞行员前后推动驾驶盘控制副翼进行上下偏转，就能达到类似于传统飞机升降舵的功能，操纵飞机下降或爬升。

而左右推动驾驶盘控制副翼差动，就能控制飞机左右滚转，而在起降时YB-35轰炸机会展开中央机翼后缘的一组开裂式襟翼，通过展开分裂式襟翼起到制动作用，大部分是从二战轰炸机的设计中获取灵感。

在后来的B-2幽灵轰炸机上也沿袭了这些设计，我们之前在468期介绍美国诺斯罗普·格鲁门B-2隐形战略轰炸机的时候已经详细介绍过机翼的操纵原理了，这里就不过多阐述，感兴趣的朋友可以自行查看往期的内容。

虽然这种机翼操纵非常有特色，但是飞行控制系统也相应的复杂不少，在当年的自动化水平并不是很发达的年代，非常容易出现事故，这种操纵系统直到如今更先进电子信息自动化的飞控计算机和线传技术的出现之后，才在B-2隐形战略轰炸机上实现可靠稳定的控制。

在动力系统方面，YB-35轰炸机早期使用的是美国陆航提供的2台普惠R-4360-17和2台R-4360-21一共四台气冷星形发动机提供动力，每台发动机能实现2240kW的功率。

通过一根高于翼面的加长传动轴驱动一组安装在机翼后缘的同轴对转4叶推进式螺旋桨提供动力输出。

当时这些动力系统是美国空军直接提供的，并未进行适配性调整和测试，因此在1946年6月进行首飞之后的后续测试中，发现转螺旋桨和变速箱非常不靠谱，兼容性也有问题，甚至会出现大量震动和故障等毛病。

因此在1947年9月的时候就全部停飞，等待换装普通螺旋桨和变速箱在进行进一步的测试，当时的解决方案是将螺旋桨换成单向四叶螺旋桨已解决震动问题，但是随之而来的就是性能的下降。

在后来随着喷气式引擎的成熟，诺斯罗普公司还将YB-35的四具活塞式引擎换成了8台AllisonJ35-A-15 涡轮喷气发动机，并且为了适应喷气式引擎的使用，还在喷口两侧增加了4个垂直尾翼来进行操控，这个升级改进的版本被命名为YB-49。

引擎的进气口位于机翼前缘，是一个非常狭长的进气口，除了提供一部分引擎所需的空气之外，还有一部分冷空气对发动机进行强制风冷。

YB-35轰炸机的排气系统并未设计在后部，而是设计在靠近进气口的机腹下方，这个排气系统非常不人性化，因为在地面启动的时候会直接喷到跑道上，对于边上的后勤人员来说，简直是一场噩梦。

使用螺旋桨引擎的YB-35轰炸机最大起飞重量为95吨，能实现629公里/小时的最大速速，最大飞行高度为12,100米，机内的燃油可以提供13100公里的续航里程，可以说是基本达到了预期的美国陆航需求。

而在后来换成Allison J35-A-15 涡轮喷气发动机的YB-49型号上，最大速度达到了789 km/h，最大飞行高度也从12100米上升到了13900米，但是喷气式引擎的油耗会更大，因此载荷会被缩减，对于一款轰炸机来说，这是非常不利的。

在武器配置上，YB-35轰炸机机身上有6座遥控炮塔和一个尾部机枪，炮塔分别是位于机身中心线末端的2座双联装12.7毫米机枪炮塔，机腹和机背上各有一座双联装炮塔，机翼发动机外侧上下还各有1座双联装炮塔。

而后部机身尾椎部分还有4挺12.7毫米机枪组成机枪防空系统，一共有20挺机枪，都是通过炮手遥控操作，前面的驾驶舱飞行员位置后方有一个炮手操作台、休息室位置机腹下方还有一个炮手操作台、后部尾椎的小气泡式座舱内还有一个炮手操作台一共三名炮手。

在机翼内部还有8个独立的炸弹舱，炸弹舱门位于机翼下表面主乘员舱外侧，一共可以携带23.21吨的炸弹，但是这些炸弹舱非常的小，对称分布在两侧机翼内，每侧有四个炸弹舱。

可以携带当时大多数常规炸弹，而核武器和大型在炸弹就无法携带，弹仓整合在机翼中，通过滚滑门进行开合。

在起飞之后所有的活动部件都收纳入机身内部，在当时的正面视角就像是一个飞碟，几乎是一个完美的隐身结构，在试飞期间雷达经常无法搜索到这款飞行器，不过此时人们还没有意识到飞翼结构对雷达的隐身能力，在后来隐身作战出现之后才开始得到世界的重视。

YB-35轰炸机可以说是现代一款对飞翼飞机的一次成功尝试，可以说为后来的隐身飞翼轰炸机打下了大量技术基础，在当时技术不成熟的情况下，还存在无法超音速飞行的问题，第一个是动力薄弱，第二个是厚大的机翼结构会随着飞行速度的增加阻力也会急剧增加，因此超音速是很难达到了。

虽然采用喷气式引擎的YB-49项目打开了现代喷气式飞翼飞机的序幕，后来因为政治原因和经济原因在1950年3月15日被正式取消了。

但是在后来的发展中又再一次发现这种飞翼结构的优势，得益于早期的技术积累，在隐身轰炸机需求出现的年代，能第一时间催生出著名的B-2幽灵隐身轰炸机，将美国航空工程师John Knudsen Northrop的生前夙愿实现，堪称是一代经典之作。