

杰克·诺斯罗普从未上过大学,但他严谨的工作态度、惊人的动力和毫不动摇的雄心,压倒了他缺乏正规教育的不足。他是一位富有远见的航空巨匠,如今人们熟知的诺斯罗普·格鲁曼公司就以他的名字命名。但他却未能亲眼看到他心爱的项目——整个机身都是升力面的飞翼飞机——实现。他设想这种具有最小阻力和最大升力的激进设计,将成为一种高效的远程轰炸机。第一架真正的飞翼飞机在 20 世纪 40 年代中期首飞,但不到十年,它们就从天空中消失了。直到他去世七年后,诺斯罗普的飞翼飞机才真正起飞,成为他所期望的美国空军的宝贵资产。

诺斯罗普之前的杰克·诺斯罗普
约翰·“杰克”·克努森·诺斯罗普于 1895 年出生,当时比空气重的飞行尚未普及。但就在天空中开始出现飞机不久,他就被航空深深吸引;1911 年,他观看了一名飞行员在圣巴巴拉上空驾驶一架后推式双翼飞机。五年后,他加入了卢格黑德飞机公司(Loughead Aircraft,后更名为“洛克希德” Lockheed),在一战期间开发水上飞机并设计机翼。
但他也致力于自己的一个项目。S-1 单座双翼飞机拥有单壳体机身和可折叠机翼,整体设计精巧,在其 1919 年亮相时,已远超时代。但创新是有代价的。每架 S-1 的造价为 2,500 美元,在充斥着售价低至 400 美元的廉价战争剩余飞机的市场中,很少有人愿意支付这个价格。诺斯罗普的飞机导致洛克希德公司陷入困境,20 世纪 20 年代初,他转投道格拉斯飞机公司(Douglas Aircraft),在那里他制造了“环球”巡洋舰,并将业余时间投入到他新的全翼飞机概念的个人项目中。
在接下来的近二十年里,诺斯罗普进行了一系列成功的商业冒险,包括复兴洛克希德飞机公司并为该公司开发创纪录的维加(Vega)飞机。1938 年,他在加利福尼亚州霍桑市成立了自己的公司——诺斯罗普飞机公司(Northrop Aircraft)。他原本打算将其打造成一家航空研发公司,但第二次世界大战的爆发打乱了他的计划。

XB-35,飞翼飞机
像许多小型航空企业一样,诺斯罗普的公司在战争期间主要为其他公司的飞机制造零部件,同时只管理少数自己的项目。但这一切在 1941 年 11 月 22 日发生了改变,当时美国陆军航空队(AAF)启动了 MX-140 项目。该项目的目标是开发一种高空、远程、重型轰炸机。诺斯罗普赢得了合同,而这正是杰克·诺斯罗普将其飞翼飞机从图纸变为现实所需要的项目。
该飞机被称为 XB-35,它是一架飞翼飞机;其设计没有采用熟悉的中央机身和后部尾翼。它还非常庞大,172 英尺的翼展足以让当时广受欢迎的 B-17“飞行堡垒”(翼展仅略超过 104 英尺)相形见绌。它还包含了一系列新的技术发展。诺斯罗普的飞翼飞机配备了电动升降副翼和方向舵,这需要将弹簧连接到驾驶轮和方向舵踏板下方,以便飞行员能够“感受”到他的操纵面。连接在操纵杆上的风箱中的气压,为飞行员提供了与升降舵控制相同的“感觉”。在飞机外部,配平片、升降副翼、起落架襟翼和用于方向舵的分离襟翼沿着机翼后缘(后部宽度)排列。它还使用了带自动控制盖的翼尖缝翼,以提高在高迎角下的纵向稳定性。

即使没有中央机身,XB-35 也拥有令人印象深刻的火炮载荷。机翼内置了八个炸弹舱,可以携带 10,000 磅的常规炸弹。它还配备了 20 挺 0.50 口径机枪,分布在七个炮塔中——四个在机翼上,两个在乘员舱内,还有一个尾部炮塔——用于空中防御。该设计中唯一传统的部分是发动机。机翼由四台普惠(Pratt & Whitney)黄蜂(Wasp Major)3000 马力活塞螺旋桨发动机提供动力。
尽管这架飞机几乎全是机翼,但仍有充足的空间供机组人员使用。飞行员坐在左侧的有机玻璃座舱内,副驾驶员坐在他下方右侧。工程师、无线电操作员、导航员、投弹手和炮手的岗位也位于机身前部。甚至还有为六名替补乘员准备的睡眠区域,这对于需要进行 10,000 英里航程的长时间飞行来说是必不可少的。它确实成为了当时天空中独一无二的存在。
飞翼飞机起飞
最初的 1941 年合同要求一架 XB-35,但很快就被修改为包括第二架飞机作为备用。1942 年末,合同又增加了十三架代号为 YB-35 的军用试验型。到 6 月,最终生产的 XB-35 轰炸机数量被提高到 200 架。但诺斯罗普无法满足这一需求,即使陆军航空队引入格伦·L·马丁公司(Glenn L. Martin Company)协助该项目。这次合作弊大于利。对“X”和“Y”代号的混淆、两家公司与其他正在进行的项目的协调性差,以及大量工程师因征兵而流失,都带来了问题。当陆军航空队在 1944 年 5 月审查该项目时,决定取消它。

XB-35 成为了战后项目,而这一新 designation 为该项目带来了转机。随着二战临近尾声,双方的空军都在其飞机上使用涡轮喷气发动机。显然,XB-35 这样的螺旋桨飞机很快就会过时,但这项新技术为飞翼飞机的涡轮喷气版本打开了大门。
尽管技术前景发生巨大变化,XB-35 的工作仍在继续。1946 年 5 月 16 日,第一架飞机在自身动力下在跑道上滑行,让诺斯罗普试飞员马克斯·斯坦利(Max Stanley)能够安全地感受操纵。在接下来的一个月里进行了数十次滑行测试后,6 月 25 日,XB-35 在少量聚集的观众面前从跑道上起飞。斯坦利在从诺斯罗普机场到穆罗克陆军航空基地(Muroc Army Air Base)的 44 分钟试飞中达到了 200 英里/小时的最高速度。
首次飞行仅因一个螺旋桨调速器(在飞机飞行过程中根据不同情况保持选定速度的机构)的 erratic 运行而受到干扰。调速器问题在后续飞行中并未消失,并与其他问题并存。反向旋转螺旋桨产生的应力导致了疲劳问题,进而迫使飞机降低飞行速度。

迈向下一代:YB-49
随着 XB-35 项目的推进,陆军航空队决定开发一种试验性的喷气式飞翼飞机。为了降低生产成本,决定将现有飞机改装成喷气式版本,而不是建造全新的飞机。于是,当时正在建造的两架 B-35 被改装成了 YB-49。八台喷气发动机取代了四台螺旋桨发动机,增加了垂直稳定翼和尾翼以提高稳定性,并且两个炸弹舱被改造成了燃油箱。
这架飞机远非完美。尽管 YB-49 外形流畅且机动性强,但其航程远不及最初的飞翼飞机合同规定。另一个问题是其相对较小的炸弹舱。XB-35 是为携带二战时期的炸弹而设计的,而不是更大尺寸的战后型号。较大的炸弹需要炸弹舱门在飞行中保持部分开启,这增加了显著的阻力,而这正是诺斯罗普希望通过飞翼设计消除的。
尽管存在这些问题,生产仍在继续,第一架 YB-49 于 1947 年 9 月 29 日在霍桑下线。一个月后的 10 月 20 日,马克斯·斯坦利再次驾驶它进行了首次滑行测试。第二天,飞行员驾驶这架喷气式飞翼飞机完成了其处女航,又一次从霍桑飞往穆罗克。这是一次平淡无奇的 34 分钟空中飞行。

此后,试飞开始认真进行,既有成功也有失败。为供电系统供电的辅助动力单元(APU)以及当时仍是新技术的喷气发动机都存在技术问题。YB-49 还暴露了稳定性问题,威胁到了飞机作为精确轰炸机的既定用途。尽管存在这些失败,但仍有成功的飞行。1948 年 4 月 26 日,YB-49 持续飞行了 9.5 小时,其中三分之二的时间飞行高度超过 40,000 英尺。
飞行员之死与梦想
到 1948 年 6 月,YB-49 已累计进行了 24 次飞行,总计 57 小时,这对诺斯罗普团队来说都是令人鼓舞的。6 月 5 日,第 25 次飞行从穆罗克起飞进行性能测试。驾驶舱内是飞行员 D.N. 福布斯少校(Major D.N. Forbes)和他的副驾驶格伦·W·爱德华兹上尉(Captain Glen W. Edwards)。机上还有飞行工程师 E. 斯温德尔中尉(Lieutenant E. Swindell)和两位观察员 C. Leser 先生(Mr. C. Leser)和 C. LaFountain 先生(Mr. C. LaFountain)。
机组人员遵循其飞行计划,地面通过例行间隔在羚羊谷(Antelope Valley)试验场上空的报告来跟踪飞机的进展,确认了飞机的航向。然后在一次报点后 20 分钟,YB-49 的残骸散落在沙漠地面。机翼的主体部分倒置,看起来几乎是垂直坠落;撞击时没有显示出撞击瞬间的水平速度。飞机残骸起火也很明显,销毁了现场的大量证据。这是一场不可能生还的坠机。五名机组人员全部遇难。

后来,在距离坠机地点三英里的狭窄区域内发现了更多的残骸——外翼面板和升降舵部件——但没有一个能够明确指出是什么导致了飞翼飞机的坠毁。显然,YB-49 遭受了重大的结构性故障,一名目击者报告称,在撞击地面之前,看到机翼绕其横轴翻滚。最确凿的证据表明,机身在一次高 G 机动中(可能是在从失速中恢复时)承受的应力超过了其极限。飞机因过度受力而解体。
这次损失在一年半后被铭记。1949 年 12 月 5 日,穆罗克基地为纪念爱德华兹上尉而更名为爱德华兹空军基地(Edwards Air Force Base)。
但令人难以置信的是,致命的坠机并未杀死 YB-49 项目,尽管它并未持续多久。1950 年初,其余正在过渡到 YB-49 的 YB-35 被报废,只剩下一架仍在飞行的飞翼飞机。同年 3 月 15 日,这架最后的飞机在一次高速滑行事故后的火灾中被摧毁。项目被取消,飞翼飞机的梦想似乎也随之破灭。

诺斯罗普的 vindication
第二次世界大战期间,飞行员会投撒箔条(chaff)或“窗口”(window)来掩盖飞机的方位。箔条是一种由铝、金属化玻璃纤维或塑料制成的细小碎屑,可以反射无线电或微波信号,散射信号,使敌方跟踪站无法精确定位飞机的真实位置。这种方法相当有效,但在 25 年后,即 20 世纪 70 年代中期,美国空军正在探索一种全新的空中隐形方法。隐形飞机通过相同的原理进行隐形,但手段截然不同。它们隐藏在不规则的形状、棱角分明的机身后面,这些机身可以反射无线电和微波,阻止信号返回源头。信号不会返回源头,而是不会被探测到。飞机仍然会出现在雷达屏幕上,但看起来更像一只鸟而不是轰炸机,雷达操作员很容易忽略。
这项对隐形飞机的推动催生了 1979 年启动的先进技术轰炸机项目(Advanced Technology Bomber program)。最终,承包商之间为建造这架新飞机而进行的竞争被缩小到两个团队的提案:一个由诺斯罗普和波音(Boeing)组成,另一个由洛克希德和洛克韦尔(Rockwell)组成。两支团队都提出了飞翼设计,但诺斯罗普的经验成为了决定性因素。诺斯罗普-波音设计于 1981 年 10 月 20 日被选中。

那时,杰克·诺斯罗普已卧床不起,无法说话。尽管如此,当空军向他简要介绍新项目 B-2 精神(Spirit)轰炸机时,他深受感动。看到结合了他许多设计的飞翼配置以及一个比例模型,据说诺斯罗普在一张纸上颤抖地写下了“现在我知道上帝为什么让我活了 25 年。” 诺斯罗普在十个月后去世,未能亲眼看到他的飞翼飞机实现其惊人的潜力。
第一架 B-2 于 1988 年 11 月下线,并于 1989 年 7 月 17 日进行了首次飞行。它于 1991 年开始为美国空军服役,同年,美国空军、波音公司和诺斯罗普公司因该先进飞机的设计、开发、生产和试飞获得了国家航空协会(National Aeronautic Association)的科利尔奖(Colliers Trophy)。国家航空协会指出,该飞翼飞机对美国在航空航天领域的持久领导地位做出了重要贡献,并称其为一项将提升国家安全的技术。二十多年后,空军仍有 20 架 B-2 精神轰炸机在服役,它至今仍是历史上最受赞誉的战略轰炸机之一。
来源:诺斯罗普·格鲁曼;飞行百年;“折翼:杰克·诺斯罗普飞翼轰炸机之死”作者 Bud Baker;波音;“B-2:创新的精神”作者 Rebecca Grant;美国空军;国家航空协会;globalsecurity.org 关于 YB-49;globalsecurity.org 关于 XB-35。
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