Hoe Stealth Bombers Werken

{h1}

Er is een serieuze technologie en vindingrijkheid betrokken bij het "verdwijnen" van een 172 voet breed, bom dragend vliegtuig. Ontdek hoe de b-2 bommenwerper met vijandelijke radar omgaat.

- De B-2-bommenwerper, beter bekend als de stealth-bommenwerper, was op zijn zachtst gezegd een ambitieus project. In de jaren 1970 wilde het Amerikaanse leger een vervanging voor de veroudering B-52 bommenwerper. Ze hadden een vliegtuig nodig dat nucleaire bommen over de hele wereld naar de Sovjet-Unie kon vervoeren, in slechts een paar uur. En ze wilden dat het bijna onzichtbaar was voor vijandelijke sensoren.

Zoals je zou verwachten, is het verbergen van een gigantisch vliegtuig geen gemakkelijke taak. Northrop Grumman, het defensiebedrijf dat het bommenlegtecontract heeft gewonnen, heeft miljarden dollars uitgegeven en bijna 10 jaar lang het meest geheime project ontwikkeld. Het eindproduct is een revolutionaire machine - een breedte van 180 meter vliegende vleugel dat lijkt op een insect voor radarscanners! Het vaartuig is ook revolutionair vanuit het oogpunt van de luchtvaart: het heeft geen standaard stabilisatiesystemen die je op een conventioneel vliegtuig vindt, maar piloten zeggen dat het net zo soepel vliegt als een straaljager.

In dit artikel zullen we ontdekken hoe de B-2 vliegt en hoe deze "verdwijnt". We zullen ook naar de belangrijkste wapensystemen van het vliegtuig kijken en iets over de geschiedenis ervan leren.

Een vliegende vleugel

Hoe Stealth Bombers werken: vliegtuig

- Een gewoon vliegtuig bestaat uit een romp (het hoofdgedeelte), twee coulissen en drie stabilisatoren aan de achterzijde bevestigd aan de staart. De vleugels genereren lift en hijsen de romp in de lucht. De piloot stuurt het vliegtuig door beweegbare componenten van de vleugels en de stabilisatoren af ​​te stellen. Door deze componenten aan te passen, verandert de manier waarop de lucht rond het vliegtuig stroomt, waardoor het vliegtuig opstijgt, afdaalt en draait. De stabilisatoren houden ook het vliegtuig horizontaal. (Zie Hoe vliegtuigen werken om uit te vinden hoe deze componenten samenwerken.)

De B-2 bommenwerper heeft een compleet ander ontwerp: het is een grote vleugel, zoals een boemerang.

Deze vliegende vleugel ontwerp is veel efficiënter dan een conventioneel vliegtuig. In plaats van afzonderlijke vleugels die het gewicht van de romp ondersteunen, werkt het hele vaartuig om lift te genereren. Het wegnemen van de staart en de romp vermindert ook de weerstand - de totale luchtweerstand die op het vliegtuig werkt.

Meer efficiëntie helpt de B-2 om in een korte tijd lange afstanden af ​​te leggen. Het is niet het snelste voertuig in de buurt - het leger zegt dat het het is hoog subsonisch, wat betekent dat de topsnelheid net onder de snelheid van het geluid valt (ongeveer 1000 ft / sec of 305 m / s) - maar hij kan wel 6000 (11.000 km) rijden zonder te tanken en 18.500 km (18.500 km) met één in de vlucht tanken. Het kan op korte termijn overal op aarde komen.

Hoe Stealth Bombers werken: bombers

Een Amerikaanse luchtmacht KC-10A-extendervliegtuig tankt een B-2 bommenwerpervlucht in.

De vleugel besturen

Hoe Stealth Bombers werken: bombers

De B-2 heeft vier General Electric F-118-GE-100 straalmotoren, die elk 17.300 kilo stuwkracht genereren. Net als in een gewoon vliegtuig stuurt de piloot de B-2 door verschillende delen van de vleugels te bewegen. Zoals je in het onderstaande schema kunt zien, heeft de B-2 elevons en roeren langs de achterrand van het vliegtuig. Net als de liften en rolroeren op een conventioneel vlak, veranderen de elevons van het vlak toonhoogte (op en neer beweging) en rollen (rotatie langs de horizontale as). De elevons en roeren regelen ook het vlak van het vliegtuig yaw (rotatie langs de verticale as).

Vliegende vleugels bestaan ​​al heel lang, maar in het verleden leden ze aan grote stabiliteitsproblemen. Zonder de stabilisatoren aan de achterzijde heeft het vlak de neiging om onverwacht rond zijn gieras te draaien. Het Amerikaanse leger ging niet uit van eerdere vliegvleugelontwerpen van Northrop Grumman uit de jaren 1940, voornamelijk vanwege deze zorgen.

Tegen de jaren 1980, maakte de vooruitgang in computertechnologie de vliegende vleugel een meer haalbare optie. Northrup Grumman bouwde de B-2 met een geavanceerde fly-by-wire systeem. In plaats van de kleppen door mechanische middelen aan te passen, geeft de piloot opdrachten door aan een computer, die de kleppen aanpast. Met andere woorden, de piloot bestuurt de computer en de computer bestuurt het besturingssysteem.

Deze inhoud is niet compatibel op dit apparaat.

Beweeg uw cursor over de tekst om de belangrijkste componenten van het vliegtuig te vinden.

Foto's met dank aan het Amerikaanse Ministerie van Defensie

De computer doet ook veel werk onafhankelijk van de invoer van de piloot. Het controleert voortdurend gyroscopische sensoren om het vlak te kunnen volgen houding - zijn positie ten opzichte van de luchtstroom. Als het vliegtuig onverwachts begint te draaien, verplaatst de computer automatisch de roeren om de draaikracht tegen te gaan. De correcties zijn zo nauwkeurig dat de piloot meestal helemaal geen shift voelt. De B-2 heeft ook een kleine wigvormige flap in het midden van de achterrand. De computer past deze flap aan, de windvlaag verlichtingssysteem (GLAS), om luchtturbulentiekrachten tegen te gaan.

De bemanning en ondersteuning

De B-2 bommenwerper heeft alleen een twee-persoons bemanning nodig - een piloot en een missiecommandant die in een cockpit aan de voorkant van het vliegtuig zitten. Ter vergelijking: de B-52-bommenwerper heeft een bemanning van vijf personen en de B-1B heeft een bemanning van vier personen.

Het oorspronkelijke idee van de B-2 was dat het geen ondersteunend vliegtuig nodig zou hebben. Vanwege zijn stealth-capaciteiten moet het in staat zijn om het vijandige luchtruim binnen te dringen zonder vuursteun, het werk van tientallen vliegtuigen te doen. In de praktijk vliegt de B-2 meestal met enige straaljagerbescherming. Het risico om zo'n duur vliegtuig te verliezen is te groot om het solo in gevecht te kunnen laten gaan.

Uit het zicht

De B-2 is een enorm vliegtuig, maar dankzij de geavanceerde stealth-mogelijkheden lijkt hij kleiner dan een mus op de radar.

De B-2 is een enorm vliegtuig, maar dankzij de geavanceerde stealth-mogelijkheden lijkt hij kleiner dan een mus op de radar.

Het belangrijkste doel van Northrop Grumman voor de B-2 was heimelijkheidof lage waarneembaarheid. Simpel gezegd, stealth is het vermogen om onopgemerkt door het vijandige luchtruim te vliegen. Idealiter kan een stealth-vliegtuig de gewenste doelen bereiken en vernietigen zonder ooit de vijand in gevechten te betrekken.

Om dit te doen, moet het vliegtuig op verschillende manieren bijna onzichtbaar zijn. Uiteraard moet het visueel in de achtergrond passen en het moet erg stil zijn. Wat nog belangrijker is, het moet zich net zo goed verbergen voor vijandelijke radar infrarood sensoren. Het moet ook zijn eigen elektromagnetische energie verbergen.

De platte, smalle vorm en zwarte kleuring van de B-2 helpen deze in de nacht te verdwijnen. Zelfs overdag, wanneer de B-2 opvalt tegen de blauwe lucht, kan het moeilijk zijn om erachter te komen op welke manier het vliegtuig rijdt. De B-2 straalt minimale uitlaatemissies uit, zodat deze geen zichtbaar spoor achterlaat.

Zoals bij de meeste vliegtuigen, is de luidruchtigste component van de B-2 het motorsysteem. Maar in tegenstelling tot een passagiersvliegtuig of B-52 zijn de motoren van de B-2 begraven in het vliegtuig. Dit helpt het geluid dempen. Het efficiënte aerodynamische ontwerp helpt de B-2 ook stil te houden, omdat de motoren kunnen werken bij lagere vermogensinstellingen.

Hoe Stealth Bombers werken: vliegtuig

Het motorsysteem werkt ook om de infrarood- (warmte) handtekening van het vliegtuig te minimaliseren. Infraroodsensoren, waaronder die op hittezoekende raketten, nemen meestal warme uitlaatgassen van motoren op. In de B-2 stroomt alle uitlaat door de koelopeningen voordat deze uit de achterste poorten stroomt. Door de uitlaatpoorten bovenop het vliegtuig te plaatsen, wordt de infraroodhandtekening verder beperkt, omdat vijandelijke sensoren hoogstwaarschijnlijk onder het vlak zouden scannen.

Verdediging tegen detectie

Het landingsgestel van een B-2

Het landingsgestel van een B-2

De B-2 heeft twee belangrijke verdedigingen tegen radardetectie. Het eerste element is van het vliegtuig radarabsorberend oppervlak. De radiogolven die in radar worden gebruikt, zijn elektromagnetische energie, net als lichtgolven. Op dezelfde manier dat bepaalde materialen licht heel goed absorberen (bijvoorbeeld zwarte verf), zijn sommige materialen bijzonder goed in het absorberen van radiogolven.

Het lichaam van de B-2 bestaat voornamelijk uit samengesteld materiaal - combinaties van verschillende lichtgewicht stoffen. Het composietmateriaal dat wordt gebruikt in de B-2-bommenwerper, is speciaal ontworpen om radio-energie met optimale efficiëntie te absorberen. Delen van de B-2, zoals de leading edge, zijn ook bedekt met geavanceerde radio-absorberende verf en tape. Deze materialen zijn erg duur en de luchtmacht moet ze regelmatig opnieuw aanbrengen. Na elke vlucht moeten reparatieploegen vele uren spenderen aan het onderzoeken van de B-2 om te controleren of deze geschikt is voor stealth-missies.

Sterk reflecterende metalen onderdelen, zoals de motoren van het vliegtuig, bevinden zich allemaal in het composietlichaam. Lucht stroomt in de inlaatopeningen, hoewel een S-vormig kanaal en naar beneden naar de motoren. De bommen zijn ook in het vliegtuig gemonteerd en het landingsgestel trekt zich volledig terug na het opstijgen.

Het tweede element in radaronzichtbaarheid is de vorm van het vlak. Radiogolven weerkaatsen op dezelfde manier als licht van een spiegel terugkaatst. Een vlakke, verticale spiegel stuitert je beeld recht naar je toe - je zult jezelf zien. Maar als u de spiegel 45 graden kantelt, wordt uw beeld recht naar boven weergegeven. Je zult jezelf niet zien; je ziet een afbeelding van het plafond. Een gebogen spiegel buigt ook licht in een hoek af. Als u een laseraanwijzer op een gebogen spiegel richt, zal de laserstraal nooit recht naar de aanwijzer terugstuiteren, ongeacht hoe u deze hebt gepositioneerd.

De eigenaardige vorm van de stealth bommenwerper buigt radiostraling in beide richtingen af. De grote vlakke gebieden aan de boven- en onderkant van het vlak zijn net als gekantelde spiegels. Deze vlakke gebieden zullen de meeste radiostralen afbuigen van het station, ervan uitgaande dat het station niet direct onder het vlak ligt.

Het vliegtuig zelf werkt ook als een gebogen spiegel, vooral in het voorste gedeelte. Het hele vlak heeft geen scherpe, hoekige randen - elk oppervlak is gebogen om radiogolven af ​​te weren. De curves zijn ontworpen om bijna alle radiogolven onder een hoek weg te kaatsen.

De B-2 is ontworpen om zijn eigen radiosignalen te bevatten, de elektromagnetische energie die wordt gegenereerd door elektronica aan boord. Het vliegtuig zendt radio-energie uit wanneer het zijn radarscanner gebruikt of communiceert met grondtroepen en andere vliegtuigen, maar het radarsignaal is klein en sterk gefocust, waardoor het minder vatbaar is voor detectie.

Sticker Schok

Toen het B-2-project begon, was de Amerikaanse luchtmacht van plan om 132 vliegtuigen te kopen voor een totale kostprijs van $ 22 miljard. Tegen de tijd dat het vliegtuig in 1988 werd onthuld, was het prijskaartje gestegen tot meer dan $ 70 miljard. Veel leden van het congres waren niet tevreden met de uitgaven, of met de meer dan 20 miljard dollar die het Pentagon al had besteed aan de ontwikkeling van het vliegtuig.

Tegen de tijd dat de Sovjet-Unie in 1991 instortte, was de prijs nog hoger geworden en was de behoefte aan een enorme vloot van B-2's afgenomen. In 1993 machtigde het Congres het Pentagon om 20 B-2's te kopen voor ongeveer $ 2 miljard per stuk. Een paar jaar later gaf president Clinton het leger toestemming om het originele prototype B-2 te upgraden naar een werkend wapen, waardoor het totaal op 21 kwam. Velen voelen dat het vliegtuig het hoge prijskaartje en de onderhoudskosten niet waard is, vooral sinds de oudere, Goedkopere B-52 en B-1 bommenwerpers kunnen meer bommen met hogere snelheden vervoeren. Er zijn geen plannen om op dit moment meer B-2's aan de vloot toe te voegen.

Weapons

Hoe Stealth Bombers werken: werken

Oorspronkelijk was het voornaamste doel van de B-2 om kernbommen naar de Sovjet-Unie te voeren in geval van oorlog. Met de ineenstorting van de Sovjet-Unie in 1991, herdefinieerde het leger de rol van de B-2 enigszins. Het is nu geclassificeerd als een multi-role bommenwerper - het is ontworpen om conventionele bommen te vervoeren naast nucleaire munitie.

De B-2 heeft er twee roterende draagraketten, gehuisvest in het midden van het vaartuig. Wanneer de missiecommandant gereed is om te vuren, stuurt hij of zij een signaal naar de boordcomputer.De computer opent de deuren van het bommenruim, draait het opstartprogramma om de juiste bom te plaatsen en geeft vervolgens die bom vrij.

De draagraketten dragen conventionele zwaartekrachtbommen - "domme" bommen die eenvoudig op hun doelwit vallen - evenals precisie geleide bommen die hun doel opzoeken. Het vliegtuig kan ongeveer 40.000 pond munitie dragen.

Hoe Stealth Bombers werken: werken

Een specialist in munitie begeleidt een monteur om een ​​draaiende lanceerraket met nucleaire bommen in een B-2 te plaatsen.

De precisiegeleide bommen van de B-2 zijn eigenlijk "domme" munitie met een apart geleidingssysteem bevestigd. Deze begeleidingsset, bekend als Joint Direct Attack Munition (JDAM), omvat verstelbare staartvinnen, een besturingscomputer, een traagheidsgeleidingssysteemen een GPS-ontvanger. De B-2 gebruikt zijn eigen GPS-ontvanger om doelen vast te stellen. Zodra de bemanning het doel heeft gevonden, voeren ze de GPS-coördinaten van het doel naar de JDAM en geven de bom vrij.

In de lucht verwerkt de GPS-ontvanger van de JDAM signalen van GPS-satellieten om zijn eigen positie bij te houden, terwijl het traagheidsgeleidingssysteem de verandering van positie van de bom bijhoudt. De besturingscomputer past de JDAM-vleugels aan om de bom naar het beoogde doel te leiden. Dankzij dit nauwkeurige richtsysteem kan de B-2 zijn bommen laten vallen en snel ontsnappen. De bom werkt prima, zelfs bij slecht weer, omdat de JDAM alleen satellietsignalen hoeft te ontvangen om zijn doel te vinden. Het hoeft helemaal niets op de grond te zien. (Zie Hoe Smart Bombs werken voor meer informatie.)

Vanwege de hoge kosten en relatieve onervarenheid in het veld, is de B-2 een tamelijk controversieel wapen. Terwijl sommige analisten het als het toppunt van militaire vliegtuigen beschouwen, zeggen anderen dat het vliegtuig ernstige beperkingen heeft, zoals de stealth-capaciteiten 'hoge gevoeligheid voor slecht weer. Maar zowat iedereen is het erover eens dat het een cruciale ontwikkeling is in de evolutie van de luchtvaarttechnologie. Het is zeker een geweldige machine.

Voor meer informatie over de B-2, inclusief het fascinerende verhaal van de uitvinding, bekijk de links op de volgende pagina.

Computerontwerp

Northrop Grumman ontwierp de B-2 bommenwerper bijna volledig op computers - een radicale afwijking van de traditionele tekenmethoden. In de jaren tachtig was dit een enorme technologische sprong. Ingenieurs konden nauwkeurige modellen van het vliegtuig bouwen, tot op de kleinste schroef, en hun stealth en efficiëntie testen in een virtuele simulator.

Het fabricageproces was ook geautomatiseerd. De computer heeft extreem nauwkeurige assemblagerobots geleid om ervoor te zorgen dat elk stuk precies in de juiste positie zat. Het was cruciaal om fouten te voorkomen, omdat ze de stealth-vorm van het vliegtuig in gevaar konden brengen.


Video Supplement: How To Make a Bomber Plane in Minecraft For PC.




Onderzoek


Spontaneous Combustion Suspected In Oklahoma Death
Spontaneous Combustion Suspected In Oklahoma Death

Golden Goose Awards Eer 'Dwaze' Wetenschap
Golden Goose Awards Eer 'Dwaze' Wetenschap

Science Nieuws


Supervolkanen Zullen De Aarde In 2012 Niet Vernietigen
Supervolkanen Zullen De Aarde In 2012 Niet Vernietigen

Duitse Cultuur: Feiten, Gebruiken En Tradities
Duitse Cultuur: Feiten, Gebruiken En Tradities

Eerste Automatische Vertaler Debuteert Voor Buitenlandse Studenten
Eerste Automatische Vertaler Debuteert Voor Buitenlandse Studenten

Waar Is De Veiligste Plek Om Op Een Trein Te Zitten?
Waar Is De Veiligste Plek Om Op Een Trein Te Zitten?

Vervuiling Kan 40 Procent Van De Totale Sterfgevallen Veroorzaken
Vervuiling Kan 40 Procent Van De Totale Sterfgevallen Veroorzaken


WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com