诺斯罗普的规划是一个朴实的飞翼,没有垂尾或方向舵,从正上方看 B-2 就像一个大尺度的飞去来器。B-2 的平面图概括由 12根相互平行的直线组成,机翼前缘与机翼后缘和另一侧的翼尖平行。飞机的中心部位拱起以包容座舱、弹舱和电子设备。中心机身两边的拱起是发起机舱,锯齿状进气口安置在飞翼背部,每个发起机舱内设备两台无加力涡扇发起机。翼尖并不是平行于气流方向,而是进行了切尖以平行于另侧机翼前缘,除了翼尖外,整个外翼段没有锥度,都为等弦长机翼。机身尾部后缘为 W 形锯齿状,边际也与两边机翼前缘平行。B-2 的机翼前缘后掠角 33 度,为高亚音速进行了优化,因为飞翼的机翼前缘在机身之前,为了使气动中心接近重心,也需求将机翼后掠。B-2 中心机身的深度需求足以包容座舱和弹舱,但长度却要尽量缩短以防止在高亚音速时发作过多的阻力。中心机身外侧机翼的弦长由发起机舱以及隐身进气口和尾喷口来决议。B-2 在高亚音速飞翔时,厚厚的超临界翼型将机翼上外表的气流速度加快至超音速。
B-2A 剖视图
B-2A 的大部分外表都被一层特别的弹性资料掩盖,使外表坚持均匀的电导率以削减来自接头或接缝处的雷达波反射。而在规划中不能依托外形进行隐身的部位(如进气口)就要涂上雷达吸波资料(RAM)了,其组成成分至今仍是高度机密。RAM
是可多层喷涂的涂料,内含可将雷达波能量转换成热能的成分。全机涂上厚度恰当的涂层后,特定波长的雷达波在照射到涂层后,涂层双面反射的雷达波会发作干涉,然后相互抵消。相似的概念就是光学镜头的镀膜,能够消除不必要的光线。
正在喷涂吸波资料的 B-2A
除了尾喷口后的区域外,B-2 整个飞翼后缘安置有 9块大型的操作翼面。最后方的“海狸尾”是一整块可动操控面,用于在低空飞翔时抵消因垂直阵风引起的波动。最外侧是一对被称为“减速板-方向舵”的开裂式翼面。剩余 6 副翼面是用于俯仰和滚转操作的舵面,最外侧一对在低速时也兼做副翼。B-2 本来在后机身下方规划了一对开裂式襟翼,可是风洞试验显现该机根本不需求襟翼,所以榜首架试飞原型机上的襟翼被铆死。但生产型 B-2 上仍是留下了襟翼的痕迹,该机的翼面积足够大,起降时彻底不需求襟翼。
B-2 尾部的“海狸尾”可用于俯仰操作。留意进气道上方翻开的辅佐进气门
“海狸尾”细节相片
B-2A 机腹后缘遗留的襟翼痕迹
B-2 没有垂尾,与传统飞机不同。该机呈偏航中性,也就是说当 B-2 向左或向右转弯时,不会发作回中的气动力。B-2 由机翼外段后缘的诺斯罗普专利减速板-方向舵负责偏航操控,减速板-方向舵可向上下两边开裂,一起开裂作为减速板,不对称开裂时作为方向舵运用。因为飞翼外表的附面层的存在,减速板-方向舵至少要开裂 5 度以上才干起到效果。所以在正常飞翔中,两边的减速板-方向舵都处于 5 度的打开方位,当需求进行操控时就当即能够起效果,这也是为什么咱们看到的 B-2 飞翔相片中减速板-方向舵都是打开的原因。可是打开的减速板-方向舵会影响飞机的隐身效果(特别是后向),所以 B-2 在抵达战区时,减速板-方向舵会彻底闭合。据说在 B-2 处于彻底隐身形式时,依托发起机推力差进行偏航操控。
在正常飞翔时,B-2 两边的减速板-方向舵都处于 5 度的打开方位
B-2 是先天静不安稳规划,依托四余度线传体系实现安稳飞翔。GE 研发了该机的飞翔操控计算机单元。B-2 的机翼后缘设备了 8 个动作器长途终端,经过四余度数字式数据总线接收 GE 飞翔操控计算机的指令。长途终端将数字指令翻译成模拟信号,使动作器操控翼面偏转到相应视点,长途终端还负责操控一切必要的反馈回路。在 B-2 风挡前的机翼前缘设备有
6 组大气数据传感器,向线传体系供应大气数据,该体系根据气压数值来断定飞机的迎角和侧滑量。
B-2A 机头上方的三组大气数据传感器(每组 4 个),下方还有三组
B-2A 机头上方的三组大气数据传感器(白色圆圈内,每组 4 个),传感器旁边是AN/APQ-181 雷达天线罩
B-2A 中心机身两边的发起机舱内设备了 4 台 GE F118-GE-110 非加力涡扇发起机,每台额外静推力 8,618 千克。F118 是在 F101-X 的基础上研发,后者是 B-1 轰炸机 F101 发起机的战斗机类型。与 F101 比较,F101-X 有较小的低压外涵机匣,将旁通比从 2:1 降到 0.87:1。低旁通比的发起机只需较小的进气和排气体系,所以被 B-2 选中。
F118-GE-110 非加力涡扇发起机
发起机进气口远离机翼前缘,以防止被来自下方的雷达波照射到。因为肥厚的飞翼结构,B-2 能够把发起机深深地埋在飞翼内,飞翼的上外表的扁平的进气口和曲折的进气道能够确保机载雷达无法从上方直接照射到发起机的正面,从下方就更不或许了。这样 B-2
能够采用较简略的进气口,只需求在唇部作尖齿修形就没有问题了。可是翼进步气口存在另一个问题,气流要流经飞翼的上外表一段距离才干进入进气口,加剧了边界附面层的问题,所以亚音速的 B-2 的进气口也采用了惯例的别离板吸除槽口,和进气口唇部相同,也做了尖齿状的隐身修形。
B-2A 进气口细节相片,能够看到锯齿状唇口与附面层吸除槽口
初期风洞测验显现在高度曲折的进气道内呈现了一定量的气流别离,导致低速时推力的丢失。为了处理此问题在进气道上方两边加装了四个菱形发起机辅佐进气门。
从这个视点看,B-2 的排气管也是 S 形的
B-2 进气口边界层别离板分理出附面层气流再被混合进尾喷口以下降排气温度,削减红外辐射。经过别离板的气流还被扩压并导向被会集称之为二次气流体系的各种内部气流管路。这包括机体上设备的附件传动设备及发起机舱的通风,环境操控体系换热器的冲压冷却气流和旁路回路的气流。在低速及地面作业时,经过坐落进气道外罩顶部和每台发起机进口正前方的四个菱形发起机辅佐进气门来增大供应发起机的空气流量。辅佐进气门翻开下的工作,下降了主进气道的质量流量比以及相应的尖唇口的转弯丢失。到发起机的总压恢复进步,而进气道的压力畸变水平则下降,所以改进了低 M 数飞翔状况,特别是起飞时的功能。
B-2
的发起机与进/排气管体系,能够看到为了下降排气温度,用进气口的附面层吸除槽口引入了很多冷空气
发起机尾喷口体系在规划上也是一项重大应战。B-2A 的尾喷口需求将红外信号特征降到最低,使敌红外勘探体系难以发现飞机。一些战斗机的长途红外查找与盯梢体系和红外制导导弹的引导头可勘探到发起机排放的热气和水蒸汽的热辐射,B-2 在下降红外特征上才需了适当多的办法。其中之一是尽或许快速有效地下降排气温度。B-2飞机的发起机尾喷管坐落翼后缘三个锯齿状杰出部分之间的切口处,而且离后缘有一段距离,被机翼下外表遮盖,然后下降了发起机喷口的热量,削减了被敌方红外勘探设备发现的时机。发起机喷管则深置于机翼之内,呈蜂巢状,使雷达波能进不能出。此外,发起机构件内还装有气流混合器,它能将流经机翼外表的冷空气导入发起机中,继续下降发起机室外层的温度。喷管呈宽扁状,使人在飞机的后方无法看到喷口。特别是因为采用了喷管温度调理技能,喷管部分的红外暴露信号大为削减。别的因为喷流和流经机翼上外表的气流之间相互效果,可在尾喷口两边边际构成涡流,进一步下降了排气温度。
B-2 在高亚音速飞翔时,机翼上外表的气流现已达到了超音速
四轮小车式主起落架设备在发起机舱两边,向前收入机翼内,巨大的锯齿边际起落架舱门在起降时可起到垂直安靖面的效果。双轮前起落架向后收入机鼻下方。
B-2 粗大健壮的前起落架
外翼段内部的大多数空间被油箱占有,发起机舱之间的机身下方并排安置了两个大型弹舱,每个弹舱可挂载波音研发的先进旋转式挂架,可挂载 8 枚 908
千克级弹药,也可设备两个炸弹挂架组件以挂载惯例弹药。
波音制作的后中心机身,包括有两个大型弹舱
波音研发的先进旋转式挂架
B-2 可挂载的兵器
B-2 的隐身涂层修复过程,涂料具有毒性。日常 B-2 的涂层保护作业适当繁琐