先发制人隐身轰炸机分析
一、隐身轰炸机
从百度贴吧魔神实验的继承到大学技术员，都认为隐身轰炸机的原型为B2spirit，但经过仔细的分析，其原理与X33，外形与X47更为相似。
在游戏中，隐身轰炸机的特性有
1，巡航速度极快，与弹头再入的速度接近，达约20马赫。
2，具有较小的雷达散射截面。
3，考虑到红外隐身，因而亚轨道飞行。
4,投掷自由落体炸弹时展现了良好的能量机动性能。
5，最多携带5枚自由落体炸弹。
6，以盘旋方式着陆机场。
7，由BAE系统公司或空中客车公司制造。
从气动上看，隐身轰炸机采用类似于X33的升力体外形，并非类似于B2或X47的大展弦比飞K翼。这由隐身轰炸机的特性决定。首先，隐身轰炸机约20马赫的高超音速巡航速度就决定了其具有良好的配平性能和大的静稳定度。而飞翼布局的特点就是静不稳定度大，特别是在高超音速气动中心后移的情况下难以配平，限制了最大速度。为了减小激波阻力，隐身轰炸机可能采用的飞翼布局必然将机翼后掠，使重心后移，又因为飞翼布局无尾,使气动焦点位置前移，进一步增加了静不稳定度。为了使飞机在攻角为正时配平，零升俯仰力矩必须为正。常规布局或鸭式布局靠平尾或鸭翼获得抬头力矩，而飞翼机只能通过更改翼型减小升阻比或增大静不稳定度获得，这又削弱了飞翼机 的操纵性。《小展弦比飞翼布局飞机稳定特性》给出了各种布局战斗 机静稳定导数的对比(图1)， 可见飞翼机的静不稳定度比常规布局的飞机更大。而X33的升力体外型的稳定度相对更好。由于X33的塞式火箭发动机较短，安装质量较小，重心位于气动中心后全长66%左 右，使其随遇稳定。上升时重心平均位于48%外 ，从而获得了正的静稳定性。在飞行马赫数范围内气动中心移动较小约5%，对高超音速控制有利。此外，X33还在机身两侧安装了20°上反的平尾，同时改善了俯仰和偏航的稳定及控制特性。
然后，隐身轰炸机在投掷炸弹时的盘旋展现了它较高的能量机动性能。X33的最大亚音速升阻比为4.5，最大高超音速升阻比约1.2，最大升力系数约0.9，接近航天飞机最大亚音速升阻比5.7，最大高超音速升阻比1.3。虽然飞翼由于有效翼面积远大于常规布局，在亚音速获得了很高的升阻比，但由于飞翼机的阻力对翼型厚度很敏感，对隐身轰炸机来说巡航马赫数提高困难。隐身轰炸机使用X33的塞式火箭发动机并非X47的F101涡轮喷气发动机，因此需要在机身内装载 95.71t的液氢与液氧，导致机身厚度远大于无需装载氧气的X47 (图2)。这使飞翼机一旦超过其临界马赫数，全机的激波阻力增加很快，升阻特性下降很多，无法适应隐身轰炸机宽广的飞行马赫数范 围。目前的飞翼机多采用加大后掠角 以及使用超临界机翼进行设计，也只能使临界马赫数提升至与主流运输机相当的水平约1马赫。至于为什么不使用乘波体，我认为乘波体由机头压缩激波产生升力，而激波强度与速度的平方成正比，在亚音速下激波较弱升阻比大大降低。《高升阻比乘波体气动特性研究》中有锥形乘波体在4.8-6.4马赫下的 升力系数曲线(图3) 。可以发现乘波体最大升力系数约0.29不及X33。而且乘波体的升阻比随高度增加降低，《高升阻比乘波体气动特性研究》计算后发现乘波体的升阻比从10Km处的3 43降至30Km处的3.15。因此也无法适应隐身轰炸机的亚轨道飞行高度。先发制人中隐身轰炸机使用升力体外形，与游戏画面相符。
在隐身方面，隐身轰炸机虽然没有采用飞翼布局，但隐身原理与 X47一致。首先，取消平尾、垂尾,既减小了平尾或垂尾直接镜面反射的电磁波，又避免了平尾与垂尾之间的二面角反射，最重要的是减少了法线数量。“不怕一个方向很强，就怕许多方向很强”，这是《隐身原理》作者依据能量守恒得出的结论。减少法线数量使电磁散射的方向更加一致，这比减小散射强度更为重要。然后，尽可能遵循平行、占位、遮挡的原则。X47机头两侧分别与同侧机翼平行，机身分别平行，翼尖与对侧机翼平行，尾椎与对侧机翼平行。这使X47为4波系飞行器，远强于F22的8波系与J20的12波系(图四)。且矩形喷口的下唇比上唇更长，遮挡了发动机喷管空腔。最后，X47尽可能保持机身光滑。取消外挂武器使用内置武器仓，减少机身表面的突出。控制了由于曲面而在表面产生的绕射波的数量。
但有几点不同。第一，隐身轰炸机没有进气道这个空腔强散射源，大大减小了正面RCS。虽然X47使用背负式进气道，利用机身对进气道的遮挡作用降低被地面雷达发现的概率。但在先发制人中，军用侦查卫星随处可见，对预警起到了非常重要的作用，如导弹发射的信息，导弹井的数量信息，土地占领情况等。因此要使隐身轰炸机在卫星被广泛应用于预警时隐身，必须具有全向隐身能力，必须取消进气道。第二，隐身轰炸机采用火箭发动机，不可避免的使尾焰温度与背景温度差异极大，极大的削弱了红外隐身能力。因此隐身轰炸机可能使用上世纪格鲁门公司开发的“背景匹配”系统。该系统使用静电场加热或冷却机身表面，并且使用碳碳复合材料制造的喷管，在喷管上施加静电场使带有电荷的燃气流发生偏转。对于尾喷流中二氧化碳，氧化氮以及水蒸气的红外辐射，可以使用电离的碳氢化合物的气溶胶降低前者的红外辐射。该气溶胶在大量稀释时让水滴带静电促使水滴爆裂。这项技术被使用在B2上，使机身温度与周围大气温度基本相 等。此外，隐身轰炸机的塞式发动机喷管与机身后部一体化，大大增加了喷管的长宽比，增加了尾焰与空气的接触面积，加快尾焰冷却。第三，隐身轰炸机在超过20马赫巡航时表面产生黑障，屏蔽一切电磁信号，且尚未发明解决办法。航天器再入时大气被航天器的激波加热与粘性加热-般加热至3000K以上，使空气电离，在表面形成“再入等离子体鞘套”。其中等离子体的实部导致散射信号衰减，虚部导致相位随机偏移，给接收散射信号带来了很大困难。即使像载人航天返回仓再入时得到明确的航天器轨道，也只能通过数学计算估计着陆位置而无法持续追踪。阻力接近隐身轰炸机的哥伦比亚号航天飞机以超过13357Km/h的速度在55-80Km的大气层内飞行时产生黑障，通信中断约900s。航天飞机产生黑障的飞行数据与隐身轰炸机的轨道与速度相符，这使得隐身轰炸机只留下被加热的大气显示踪迹，绝无可能在巡航时被锁定。
隐身轰炸机的隐身性能也有缺陷。在游戏中隐身轰炸机开启弹仓投弹和起降时能够被敌国玩家发现或锁定。第一种情况，隐身轰炸机弹仓打开时弹仓门向两侧垂直开启，形成两个角反射器。无论雷达波从什么方向照射，角反射器都能将其原路反射，使雷达接受到反射信号的概率极高，极大的增加了特定方位的RCS。F117曾经在科索沃战争中由于弹仓打开而被防空导弹击落。南斯拉夫防空系统指挥官被采 访时说:“机会就出现在F-117战机打开弹舱释放武器时，其雷达的横截面会短暂增加，由此可以确定战斗机的准确位置然后发射防空导弹。”第二种情况，(1) NASA研究黑障对通信影响的RAM计划中表明只有在22-23Km以上的大气层中才能产生黑障(图五）。由于隐身轰炸机必须在首都机场起降，不能使用运输机携带至高空发 射，因此起降时无法形成等离子体鞘。(2) 起降时隐身轰炸机飞行速度相对较低，不足13357Km/h，激波强度相对较弱。导致激波加热效应减弱，无法使机身热量充分散发至空气，不能完全电离空气形成等离子体鞘从而屏蔽电磁信号。此时隐身轰炸机的红外特征信号约等于洲际弹道导弹，与洲际弹道导弹同样易被红外预警卫星发现。
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