细说B-2（1）- 溯源

XST计划 - “海弗兰”验证机

1975年夏天，DARPA非正式邀请洛克希德、诺斯罗普和麦道参与“试验性生存力试验台 - XST”计划，将上述研究成果转化为真正的飞机。麦道认为自己无法达到隐身飞机的设计要求而退出。1975年11月1日，洛克希德和诺斯罗普各自获得150万美元的第一阶段合同，需在4个月内制造出全尺寸木质模型，然后送往新墨西哥州白沙靶场利用美国空军雷达目标散射仪（RATSCAT）进行评估。

洛克希德的XST方案在“绝望钻石”的基础上加长了机翼并增加了操控性更好的内倾垂尾，采用扁平的口琴式尾喷口。为了在提交给DARPA之前测试它的雷达反射面积，洛克希德不得不借用前竞争对手麦道在莫哈维沙漠中的雷达测试设备，这被本·里奇形容为“别克借用福特的测试卡车”。在测试中麦道的雷达操作员曾一度因为看不到任何回波而让本·里奇去检查一下他的模型是否从测试立柱上掉了下来，直到一只乌鸦停在模型上才被雷达发现。

诺斯罗普的设计和洛克希德的方案差不多，进气口位于驾驶舱后面的机背上，尾喷口则藏在两个内倾的垂尾中间，外形科幻得犹如星球大战中的Snowspeeder雪地战机。

在白沙靶场，空军原有的测试立柱雷达反射强度甚至超过两个被测的模型，于是洛克希德和诺斯罗普各自出资建造了几根价值18.7万美元的特制支柱，其雷达信号反射强度比模型低10分贝。

> 空军雷达测试场原有的立柱

据本·里奇在回忆录中记述，“绝望钻石”的雷达反射面积只有D-21的千分之一，Overholser告诉他即使放大到全尺寸战斗机，雷达反射面积也只有一只老鹰的眼球大小。在白沙的测试中发现模型上的鸟粪能把雷达回波强度提高1.5分贝。

1976年4月洛克希德在对比测试中胜出，原因是设计过程中没有得到计算机建模帮助的诺斯罗普XST方案侧向雷达反射面积要高出10倍！

> 白沙靶场中的XST测试模型，左为洛克希德方案，右为诺斯罗普方案，分别安放在新立柱上

独家进入第二阶段后“臭鼬工厂”需要制造2架有人驾驶的验证机，DARPA代号“Have Blue - 海弗蓝”。第二阶段有3个主要目标：降低雷达、红外、可见光和声学的可探测性；可以接受的飞行品质；“能够准确预测飞行中飞机低可探测特性的建模能力”。

“海弗蓝”的机体由众多平面构成，没有任何弧度，机翼后掠角达到72.5°，采用内倾垂尾，机体表面涂敷了洛克希德实验室开发的含铁雷达吸波涂料，驾驶舱风挡喷涂了特殊涂层以具备导电性，位于机翼上部的进气口覆盖了吸波网状格栅。

> “海弗蓝”的外表面喷涂了主任工程师阿伦·布朗亲自设计的3色割裂迷彩以掩盖其平面体轮廓特征

此时“海弗蓝”的研发费用已经转由空军投资，而空军只能从机密项目费用中拿出2千万美元，剩下1千万的缺口本·里奇说服了洛克希德自行承担。为了节省经费和开发时间，2架“海弗蓝”大量采用现成设备，发动机来自T-38教练机、主轮来自F-104、弹射座椅来自F-16，工装工具来自C-5计划。

“海弗蓝”的独特气动外形造成它的飞行状态极其不稳定，因此采用了F-16上刚刚研发成功的4余度线传飞控系统而且保留了侧杆设计。但该机为3轴不稳定，而F-16只是俯仰轴不稳定，两者的控制率也完全不同，必须进行大幅改进。作为隐身验证机，“海弗蓝”没有配备武器和传感器，起飞重量只有5.6吨，造价却高达3700万美元。

两架绝密的验证机都没有美国空军序列号，只采用洛克希德内部编号HB1001和HB1002。1977年12月1日，HB1001号机在51区进行了首飞，验证了“海弗蓝”的气动特性和线传飞控系统。

> “海弗蓝”仍然采用传统皮托管空速管，在进行雷达测试时收回机体内

涂有灰色吸波涂料的HB1002号机专门用于测试雷达反射面积，2架验证机先后因故障在1978年5月和1979年7月坠毁，其中2号机坠毁时正在和F-15进行对抗，利用F-15强大的机载雷达测试它的隐身性能。仅有的2名项目试飞员均弹射生还，两架飞机的残骸则被秘密埋葬在内利斯空军基地内的沙漠中。

“海弗蓝”的雷达反射面积是绝密信息，至今没有披露过。不过它的传奇之一是在一次测试飞行中由于机体表面三颗固定螺钉没有上紧伸出了3毫米，导致它被93公里外白沙靶场的雷达发现。

虽然2架验证机全部损失，但“海弗蓝”项目仍然非常成功，战术空军司令部受此鼓舞向洛克希德订购了5架全尺寸发展型和20架生产型实用作战飞机，项目代号“Senior Trend - 高级趋势”。这就是后来的F-117A战斗机，1981年6月18日首飞，1982年开始交付，1983年10月形成作战能力，1990年交付最后一架，总产量只有5架YF-117A和59架F-117A。

说了这么多似乎跑题很远了，和B-2完全不沾边，倒把F-117的身世说了一半。别急，下面就来了。

BSAX计划 - “沉默之蓝”验证机

DARPA认识到两家公司在XST研究过程中各自积累了非常宝贵的经验，特别要求诺斯罗普维持隐身设计团队，因为1976年12月美国空军和DARPA就启动了另一项“试验性战场侦察机 - BSAX”计划，希望研制一种能够在前线活动的隐身侦察机。

这是规模更加宏大的“Assault Breaker - 突击破坏者”计划的一部分，旨在通过大规模远程投射智能弹药阻挡华约的滚滚装甲洪流，尤其是在富尔达缺口这种关键地段。该系统由地对地导弹向战线后方的敌坦克集群投放“灵巧”子弹药，攻击装甲目标薄弱的顶部；由机载“Pave Mover - 铺路机”雷达平台提供战场监视和目标指示，这种新型合成孔径雷达具有移动地面目标指示能力。

“铺路机”雷达可以由F-111或者KC-135等常规飞行平台携带，在本方防空保护伞范围内监视前沿，这一概念最终发展成为E-8“联合星”空地监视飞机。但是要想进一步深入敌后，在盘旋中持续监控第二梯队的战场态势并实时向地面指挥中心提供目标指示信息，就必须具备全向隐身能力才能生存下来，所配备的雷达也必须具备低截获率，这就是BSAX计划的初衷。

1977年诺斯罗普被独家授予一项合同发展BSAX所需技术，1978年又获得了1.36亿美元的国防投资，开启了漫长的研发之路，新机代号“Tacit Blue - 沉默之蓝”。之所以两个隐身飞机的代号都带有“蓝色”这个词是因为当时主管绝密隐身飞机计划的五角大楼团队就叫“Blue Team - 蓝队”。

除了全向隐身，设计中的另一个挑战是在尽量小的机体内容纳巨大的雷达天线，而且要保证天线的视野，其设计难度比隐身性还要高。为了整合雷达形成了“沉默之蓝”独一无二的盒型机身，剩余的设计工作就是让这个盒子飞起来并且能全向隐身。

诺斯罗普团队起初也打算采用多面体结构，但是他们缺乏“Echo 1”那样的软件和精确计算多面体雷达反射面积的能力，因此采用了另外一种思路：采用柔和过渡的高斯曲线表面重新分配雷达入射波的电磁能量，其结果就是一个上下表面平坦、棱线分割的侧面内倾圆滑过渡的长盒子，形如一条带翅膀的鲸鱼，或者更形象一点就像是把两个浴缸倒扣在一起。

在诺斯罗普内部“沉默之蓝”的绰号就是“鲸鱼”（有时候还被称为“外星人的校车”），70年代末诺斯罗普先进项目分部的办公室里到处都是鲸鱼的照片和油画，信纸和各种办公用品上都印着鲸鱼图案，高管的办公桌上放着鲸鱼模型，相关工作人员互称为“鲸人”。但是当访客问起这些鲸鱼的含义时，答案往往是“这不是你该谈论的话题，鲸鱼是种高贵的动物”。

诺斯罗普的策略成功了，“沉默之蓝”的雷达反射面积至少和研制中的“海弗兰”/F-117一样小，“低于一只蝙蝠”。采用高斯曲线是该项目最大的技术突破，也是战后航空技术发展的一个里程碑，让后世的B-2、F-22等隐身飞机得以在维持低探测性的同时具备更优秀的气动特性。

这一突破来之不易，必须精确计算机体表面的弧度。在设计阶段前机身座舱区域就遇到了麻烦，工程师Fred O’Sheara负责的部分产生了不可接受的雷达反射。有一天他坐在迪斯尼乐园的长椅上等候排队坐过山车的孩子们，他口袋里正好装着一块模型粘土，就拿出来放在掌心里把玩消磨时间，并捏出了一个他认为可行的形状。第二天团队中的制模师拿走了这块粘土并雕刻出了机鼻模型，它就是那个特立独行的铲状机鼻，即使在B-2身上仍然能见到这一诞生在迪斯尼的灵感痕迹。“沉默之蓝”团队中的一些老人至今仍然保存着这个粘土模型的塑料翻模作为纪念。

和“海弗兰”一样“沉默之蓝”也大量采用了现成的飞机零部件：起落架来自自家的F-5E，弹射座椅采用麦道生产的ACES II型。它是有史以来最不稳定的飞机，比“海弗蓝”还要糟糕，如果把它的模型放置在风洞里，以重心为支撑点，吹风后它会像风向标一样乱转，直到尾翼指向前方。为此采用了F/A-18上的GE全数字化线传操控系统，由精心设计的保形大气数据传感器列阵提供姿态信息。

> “沉默之蓝”驾驶舱内景，虽然机体宽度很大，但是单座的驾驶舱空间相当狭小

“沉默之蓝”安装了两台达索“猎鹰 20”公务机上的盖瑞特ATF3涡扇发动机，内埋式进气口位于机背，S型弯曲的进气道完全遮蔽了发动机风扇，圆滑的唇口形如鲸鱼的喷孔。共用进气道的两台发动机距离非常近，它们必须同时启动，如果一台先启动将导致另外一台进气量不足。尾喷管呈压扁的半圆形，大片的平尾和外倾的垂尾遮挡了来自后下方和侧面的雷达照射。平直的机翼面积相当小，简直让人怀疑这个盒子怎么能飞起来。

“沉默之蓝”机长17.02米，翼展14.68米，尺寸比F/A-18C略大（后者为机长17.1米，翼展12.3米），起飞重量13.68吨。它是纯粹的侦察机，没有任何携带武器的能力，机身两侧安装了休斯公司研制的地面监视/低截获率侧扫雷达，可以发现战线深远后方的地面移动目标。和E-8“联合星”不同，小尺寸的“沉默之蓝”并没有机载雷达操作员，雷达操作由地面站控制，就像现在的无人机。

“沉默之蓝”项目只有5名飞行员，其中肯·戴森是唯一一位同时飞过“沉默之蓝”和“海弗兰”的飞行员。为了掌握“沉默之蓝”超级不稳定的飞行特性，他们除了在飞行模拟器上进行大量训练外还驾驶一架特制的变稳教练机 - 比“沉默之蓝”更加丑陋的康维尔NC-131H TIFS。

还在试飞初期，空军就已经发现“沉默之蓝”的一些特性并不适合作为一个实用的武器系统。首先它除了对雷达隐身外还应该避免被目视发现，隐身战斗机和轰炸机可以在夜间行动，但是对于一架侦察机来说必须执行大量日间实时侦察任务。“沉默之蓝”相对庞大的机体在地面很容易被发现，要深入敌后侦察必须召唤战斗机护航，这就失去了隐身的意义。

其次，正在研制中的E-8“联合星”可以利用它7米长的巨大雷达天线获得超远距离的探测能力，在己方空域就可以执行“沉默之蓝”的大部分任务，而且造价更低、续航时间更长还可以接受空中加油。

> 2017年2月7日在内利斯基地参加年度“红旗演习”的E-8C，由波音和诺格联合生产

诺斯罗普将其量产的希望最终破灭，“沉默之蓝”只制造了一架和一个备用外壳。虽然外形笨拙，但整个试飞过程非常安全，在1982年到1985年间进行了135次测试飞行，总飞行时数250小时，平均一个架次持续2个半小时。最后一次飞行之后飞机被封存在秘密地点，直到1996年4月30日才被国防部解密公之于众，如今陈列在代顿空军国家博物馆四号馆。

“沉默之蓝”被认为是美国空军历史上最成功的技术验证机之一，达到了全部设计要求，它所探索、验证的低可探测性技术对今后的隐身飞机和反隐身雷达设计均产生了深远的影响。