默蓝三面图和尾喷管设计

  鲸鱼的雷达反射截面积(RCS)“低于一只蝙蝠”时任负责采购的空军部长助理,乔治米尔纳中将开玩笑说。“我最近还没看到过一只蜜蜂的RCS等级。”

  高斯逼近拟合法在隐身技术上应用的完善是默蓝项目取得的最重要的技术突破,也是二战后防务技术发展中最重要的技术突破之一。”B-2与F-22以及其他很多飞机平台都受益于这种隐身设计方法,虽然默蓝‘从未投入实际运作中’”默蓝首飞时,任职空军第6513测试中队指挥官的米尔纳将军如是说。

美国之后的许多隐身飞机都受益于默蓝的开创性设计

  技术上的突破并不容易实现。精确的混合曲面是几何学上的难题,特别是在机尾部分。

  默蓝的机首部分就是一个例子。在设计阶段,负责前机身设计的工程师要面对驾驶室部分的外形问题。顶部应该是平坦的,两边需要倾斜15度。同时,整个部分需要与机鼻的突出部流畅 地融合成一体,类似中国式的锅铲。

默蓝的锅铲机头后来也被YF-23借鉴

来自迪士尼乐园

  工程师弗雷德·奥谢一直很苦恼,因为他所做的所有设计都导致雷达反射面积大到无法接受的程度。某一天,当他正坐在迪士尼乐园的一条长椅上等孩子们的时候,手里玩着一块塑形黏土打发时间。他把它放在手里挤压,并最终形成了他认为可能合适的形状。第二天,车间工长根据这块塑形黏土的形状,打造处理一个机鼻的模型,最终其不但成为默蓝的机首,而且成为B-2轰炸机驾驶舱外形的设计基础。

  一些前默蓝设计团队的成员仍旧保留着这块塑形黏土的石膏翻模,提醒着他们在创造历史的尖端计划里工作的日子。

  对于奥谢所做的突破,卡申回忆到:“那个形状一直在他的头脑里挥之不去,但是除了制作出模型,他也没有其它的选择,因为这个是太复杂的几何形状了。”

  20世纪80年代早期,位于加利福尼亚霍桑市的诺斯罗普公司的工厂制造了一架30000磅的默蓝测试平台,并生产了第二套机身外壳作为备份。这种单座飞机在外表应用了一些吸波材料,但主要还是采用铝制机身,并基于当时的常规制造技术。飞机大概长56英尺,翼展正好在50英尺以下。

  诺斯罗普用了很多现成的部件来降低鲸鱼的制造成本。起落架用的是F-5E的库存备件,弹射座椅选用了麦道的ACES II,发动机是两台加莱特ATF3-6涡轮风扇发动机,这个和稍小一点的达索隼-20公务机是一样的配置。发动机被隐藏在机身之中,以减少红外辐射的目标特征,同时采用顶部吸入式进气道,进一步减少了飞机的雷达反射面积,虽然偶尔在发动机启动时会遇到些麻烦,但是这种进气道在飞行中运行良好。

默蓝的起落架来自F-5E战斗机

默蓝的单人座舱选用了选用了麦道的ACES II弹射座椅

默蓝的尾喷管也是向上弯曲的,避免从后方被直视发动机涡轮

  米尔纳将军认为鲸鱼是为“中等飞行高度,即25000到30000英尺,以及250节时速的低速飞行优化设计的”

  这种飞机是专门为侦察监视任务而设计,因此没有考虑配备武器。飞机配备的侧视雷达是休斯公司开发的低拦截率地面监视雷达。对于地面移动目标的探测能力,使默蓝能够探测隐藏在战线后敌方地面部队的运动。

  与E-8联合星不同,默蓝并不携带雷达操作员,因此它的操作概念要求雷达工作于地面站与飞机保持视线连接的状态,这种概念有些类似于当今的无人机的运作方式。

  因为是为了雷达与隐身能力做了优化设计,就不能指望这个测试平台能在任何飞行竞赛中有着优异的表现。因为在俯仰操作和偏航特性上的不稳定性,默蓝必须依靠通用电气设计的四余度线传操作系统才能安全飞行,这毕竟是能飞的鲸鱼。

  如果默蓝的模型在其重心上保持平衡的情况下,将其放入风洞中,它会马上像风向标一样旋转,直到机尾向前进入汹涌的气流中,而在飞机完全翻转之前,机鼻并不用拉起太多。

  卡申回忆到:“你们所说的可能是当时已经飞行的最不稳定的一种飞机。”

默蓝是一种静不稳定设计的飞机,必须依靠线传飞控才能稳定飞行

  知道这些操作特性,只是增加了试飞员迪克·托马斯在首飞前夜的紧张情绪。1982年2月上旬,默蓝进行了首飞。首飞前一天,他和开发团队的主要成员在西部沙漠中的一个隐秘的机场附近的酒吧中等待着试飞的来临。两杯啤酒并不能让他放松下来。他和卡申来到球场打球发泄,直到两个人都累瘫下为止。

默蓝座舱中的迪克·托马斯

  “两个四十多岁的家伙这么做有多荒谬。但这样能让迪克放松下来可以睡一会儿。”卡申回忆到。第二天,他站在跑道旁,看着那个疲惫又痛苦的飞行员完成了一次成功的首飞。

  尽管控制繁琐,但是默蓝还是顺利安全的完成了135次总共250小时的飞行测试,平均每个航次飞行时间大概2个半小时。

试飞中的默蓝

  早在项目的早期,默蓝就很明显不大可能会进入实际生产阶段。因为虽然作为先进技术的先驱,默蓝有着很多优点,但是它的缺点也影响了它作为武器系统的价值,并导致诺斯罗普最终失去了将其投入生产的希望。

  首先,默蓝的预期任务需要它不仅仅要在雷达上隐身。为了避免被目视发现,隐形轰炸机和战斗机都活动在夜间,但是侦察飞机则必须要在白天进行很多活动,来获得地面部队需要的实时信息。默蓝大型的机身可以被地面目视发现,如果需要白天在敌后活动的时候,可能需要战斗机的保护。

  第二,E-8联合星拥有的29英尺大型雷达天线以及优越的视野,使其可以执行大部分默蓝的预期任务。而且与默蓝相比,联合星成本更低,拥有更长的续航时间,而且还可以进行空中加油,更可以进行更大范围的雷达扫描。

  米尔纳将军表示:“默蓝项目变成一个测试平台,是因为它的低可视性技术比其他任务贡献更有价值。”