مهندسی یک شبح؛ فناوری رادارگریز بمب‌افکن B2 چگونه کار می‌کند؟

۲۲ نوامبر ۱۹۸۸ (۲ آذر ۱۳۶۷)، پایگاه شماره‌ی ۴۲ نیروی هوایی آمریکا در پالم‌دل کالیفرنیا، صحنه‌ی رونمایی رسمی از یکی از مرموزترین پروژه‌های نظامی قرن بود: بمب‌افکن رادارگریز B-2 Spirit. این هواپیما برای نخستین‌بار در مقابل چشم مقامات کنگره و خبرنگاران به نمایش درآمد. B-2 Spirit نتیجه‌ی سال‌ها تحقیق‌و‌توسعه‌ی محرمانه در شرکت نورثروپ گرومن بود؛ بمب‌افکنی که می‌توانست از دل سامانه‌های پدافندی عبور کند، بدون آنکه دیده شود. B-2 اسپیریت نه‌فقط یک هواپیما، بلکه نماد ورود به عصر تازه‌ای از جنگ‌های هوایی و راهبردهای دفاعی بود.

بااین‌حال، شور و هیجان اولیه‌ی رونمایی از B-2 دیری‌ نپایید، چراکه خیلی‌ زود نگاه‌ها از قابلیت‌های فنی، به هزینه‌ها‌ی سرسام‌آور آن معطوف شد. با هزینه‌ی توسعه‌ی نزدیک به ۴۵ میلیارد دلار و قیمتی بیش از یک میلیارد دلار برای هر هواپیما، بمب‌افکن رادارگریز به نمادی از ولخرجی‌های نظامی تبدیل شد. این ارقام، صدای منتقدان را بلند کرد و بحث‌های گسترده‌ای را در سراسر آمریکا به راه انداخت: آیا پنهان‌کاری تحت عنوان «امنیت ملی» می‌تواند توجیهی برای چنین هزینه‌های گزافی باشد و دولت تا کجا می‌تواند بدون پاسخگویی به مردم، برای پروژه‌های محرمانه پول خرج کند؟

کشمکش درباره‌ی بودجه‌ی سرسام‌آور، در طول اجرای برنامه نیز ادامه یافت؛ اما نخستین پرواز B-2 در ۱۷ جولای ۱۹۸۹ با موفقیت صورت گرفت. در این پرواز، پهنای بال ۵۳ متری هواپیما در کنار رادارگریزی آن، توجه همگان را به خود جلب کرد؛ لحظه‌ای که نه‌تنها موفقیتی بزرگ برای مهندسان نورثروپ گرومن، بلکه اثباتی بر این واقعیت بود که آمریکا ابزاری بی‌رقیب را برای اعمال نفوذ خود در هر نقطه از جهان در اختیار دارد.

بمب‌افکن B-2 به‌عنوان پاسخی مستقیم به فشارهای ژئوپلیتیکی و جاه‌طلبی‌های تکنولوژیک دوران جنگ سرد، ساخته شد. این هواپیما در اواخر دهه‌ی ۱۹۷۰ و اوایل دهه‌ی ۱۹۸۰، با هدف نفوذ به فضای هوایی به‌شدت محافظت‌شده‌ در پشت پرده‌ی آهنین و نابودی اهداف استراتژیک، در پاسخ به سیستم‌های پدافند موشکی پیشرفته‌تر اتحاد جماهیر شوروی طراحی شد.

سیستم‌های دفاعی شوروی، بمب‌افکن‌های سنتی را در معرض خطر قرار داده بودند، زیرا پیشرفت رادارها و موشک‌های ضدهوایی شوروی، بمب‌افکن‌های سنتی را آسیب‌پذیر کرده بود. به‌ همین دلیل نیروی هوایی آمریکا تصمیم گرفت بمب‌افکنی بسازد که ترکیبی از هواپیماهای سرنشین‌دار و موشک‌های کروز پرتاب‌شونده از هوا باشد، تا بتوانند به سامانه‌های پدافند موشکی شوروی غلبه کنند.

ایده‌ی فناوری رادارگریز که در میانه‌های دهه‌ی ۱۹۷۰ شکل گرفت، با فراهم کردن امکان گریز هواپیماها از شناسایی راداری از طریق انحراف یا جذب امواج رادار، مفهوم جدیدی را در عرصه‌ی هوانوردی نظامی معرفی کرد. تا سال ۱۹۷۶، این فناوری به حدی پیشرفت کرد که زمینه‌ساز راه‌اندازی برنامه‌ی بمب‌افکن تاکتیکی پیشرفته شد که در نهایت به ساخت B-2 انجامید.

در سال ۱۹۷۷، جیمی کارتر، رئیس‌جمهور وقت آمریکا، برنامه‌ی ساخت بمب‌افکن B-1A را متوقف کرد و به‌جای آن، بر برنامه‌ی بمب‌افکن تاکتیکی پیشرفته تمرکز کرد تا از این طریق، به برتری استراتژیک در برابر رقبا دست یابد.

سرانجام در جریان رقابت‌های انتخاباتی ریاست‌جمهوری سال ۱۹۸۰، فشارهای سیاسی ناشی از انتقادات رونالد ریگان نسبت به سیاست‌های دفاعی کارتر، دولت را ناگزیر کرد تا در ماه آگوست ۱۹۸۰، وجود برنامه‌ی بمب‌افکن رادارگریز را علنی کند. این اقدام، در‌حالی‌که از یک‌ سو پیامی استراتژیک به رقبا ارسال می‌کرد، از سوی دیگر ریسک افشای اطلاعات محرمانه‌ی عملیاتی را به‌همراه داشت.

ایده‌ی بال پرنده به جک نورثروپ بازمی‌گردد که تجربه‌هایش را در دهه‌ی ۱۹۴۰ با ساخت هواپیماهایی نظیر N-1M، XB-35 و YB-49 به‌دست آورده بود. این هواپیماها به‌طور طبیعی از سطح مقطع راداری پایینی برخوردار بودند. نبود زوایای ۹۰ درجه، احتمال انعکاس امواج رادار را کاهش می‌داد. نمونه‌های اولیه، ظرفیت‌ها و دشواری‌های طراحی بال پرنده را آشکار کردند.

با‌این‌حال، ناپایداری در پرواز، مشکل اصلی هواپیماهای با بال پرنده بود. مشکلاتی مانند چرخش هلندی (ترکیبی از انحراف و غلتش) و انحراف پس از چرخش، کنترل و دقت را به‌خطر می‌انداخت. سیستم‌های پرواز مکانیکی آن زمان نمی‌توانستند چالش‌های آیرودینامیکی را مهار کنند.

اگرچه لاکهید مارتین با ساخت F-117، پیشگام دنیای رادارگریزی به حساب می‌آمد، نورثروپ از سال ۱۹۷۹ داشت در سکوت برگ برنده‌ی خود را آماده می‌کرد: پروژه‌ای به نام «Tacit Blue» برای توسعه‌ی فناوری‌های رادارگریزی مثل سطوح منحنی و سیستم‌های کنترل خودکار پرواز (fly-by-wire). در نهایت، در سال ۱۹۸۱، قرارداد ۷٫۳ میلیارد دلاری نه به لاکهید، بلکه به نورثروپ رسید.

با آغاز برنامه‌ی بمب‌افکن تاکتیکی پیشرفته، یکی از حساس‌ترین رقابت‌های تاریخ هوانوردی نظامی کلید خورد. دو غول این صنعت، نورثروپ گرومن و لاکهید مارتین در رقابتی حساس و سرنوشت‌ساز روبه‌روی یکدیگر قرار گرفتند. لاکهید با طرح «Senior Peg» وارد میدان شد که بر میراث پرافتخار شرکت در ساخت هواپیماهای بدون سکان عمودی به نام «بال‌های پرنده» تکیه داشت.

در مقابل طرح لاکهید، برنامه‌ی نورثروپ گرومن قرار داشت که با کد «Senior Ice» شناخته می‌شد و در نهایت به ساخت بمب‌افکن B-2 Spirit منجر شد. برنامه‌ی نورثروپ، بازگشت و تکامل طرح انقلابی «بال پرنده» بود؛ ایده‌ای که جک نورثروپ، بنیان‌گذار این شرکت، دهه‌ها پیش با هواپیماهایی مانند YB-49 دنبال کرده بود.

طرح نورثروپ بسیار پیچیده‌تر و پرریسک‌تر بود، اما در عوض قابلیت‌های بی‌نظیری در برد، ظرفیت حمل مهمات و به‌ویژه پنهان‌کاری ارائه می‌داد که در نهایت باعث شد ارتش آمریکا این طرح را به‌عنوان گزینه‌ی برتر انتخاب کند.

در میانه‌های دهه‌ی ۱۹۸۰، طراحی B-2 دستخوش تغییرات اساسی شد و مأموریت آن از نفوذ در ارتفاعات بالا به نفوذ در ارتفاعات پایین تغییر یافت. این امر، سبب تأخیر دوساله در اولین پرواز و افزایش یک میلیارد دلاری در هزینه‌های پروژه شد.

در ابتدا، تصمیم بر ساخت ۱۳۲ فروند از این هواپیما برای بازدارندگی در برابر اتحاد جماهیر شوروی گرفته شد، اما پس از فروپاشی شوروی، سفارش به ۲۱ فروند کاهش یافت. کاهش در سفارش‌های نیروی هوایی باعث شد هزینه‌ی هر واحد به بیش از ۲ میلیارد دلار افزایش یابد تا لقب پرهزینه‌ترین هواپیمای دنیا را به‌ خود اختصاص دهد.

بابک قهرمانی

نگاهی به ۱۰ مورد از زیباترین هواپیماهای تاریخ هوانوردی

مطالعه '7

با وجود تمام موانع، B-2 در سال ۱۹۸۹، اولین پرواز خود را با موفقیت انجام داد تا در سال ۱۹۹۳ به نیروی هوایی آمریکا تحویل داده شود. سرانجام در نخستین روز سال ۱۹۹۷، بمب‌افکن «شبح» به مرحله‌ی عملیاتی ارتقاء یافت.

هواپیمای B-2 اسپریت از پیکربندی بال پرنده بهره می‌برد؛ طرحی جسورانه که با بهره‌گیری از یک بال پهن و کوتاه، بدنه‌ی استوانه‌ای و سکان عمودی را حذف می‌کند. این هواپیما با دهانه‌ی بال ۵۲٫۴ متری می‌تواند با B-52 رقابت کند، اما طول ۲۱ متری‌اش آن را شبیه جت جنگنده می‌کند.

تحقق B-2 به‌عنوان یک هواپیمای جنگی، به پیشرفت‌های تکنولوژیکی در دهه‌های بعد وابسته بود. پیشرفت‌های فناوری در دهه‌های ۵۰ و ۷۰ میلادی، کنترل دقیق‌تر طراحی پیچیده‌ی B-2 Spirit را ممکن کرد. این سیستم‌ها با تنظیم لحظه‌ای سطوح کنترلی (شامل ۶ شهپر یا Aileron و بالابرها یا Elevator در لبه‌ی عقبی بال)، ناپایداری ذاتی طراحی بال پرنده را جبران می‌کردند.

بمب‌افکن B-2، با ترکیب سه‌گانه‌ی رادارگریزی، طراحی آیرودینامیکی کارآمد که مصرف سوخت را بهینه می‌کند و ظرفیت بار قابل‌ توجه، جایگاه خود را در میان بمب‌افکن‌ها متمایز کرده است. «شبح آسمان»‌ به‌لطف رادارگریزی، انعطاف‌پذیری عملیاتی در ارتفاعات بالا را فراهم می‌کند و عملکرد حسگرها را افزایش می‌دهد. از سوی دیگر، با برد بدون سوخت‌گیری حدود ۱۱٬۱۰۰ کیلومتر، که با سوخت‌گیری هوایی به بیش از ۲۰٬۰۰۰ کیلومتر افزایش می‌یابد، دسترسی راهبردی بی‌نظیری دارد.

B-2 اسپیریت با چهار موتور توربوفن جنرال الکتریک F118-GE-100، که هر کدام ۱۷,۳۰۰ پوند نیروی رانش تولید می‌کنند، به حرکت درمی‌آید. این موتورها نسخه‌ای به‌روزشده و بدون پس‌سوز از موتور F110 هستند که در هواپیماهای F-16 و F-15 استفاده می‌شود و به‌طور خاص برای کاهش امضای مادون قرمز هواپیما طراحی شده‌اند. پس‌سوزها، می‌توانند نیروی رانش را برای دستیابی به سرعت‌های مافوق صوت افزایش دهند، اما شعله‌های حرارتی مشخصی تولید می‌کنند که حسگرهای مادون قرمز به‌راحتی می‌توانند آن‌ها را ردیابی کنند.

سازندگان B-2 با حذف پس‌سوزها، رادارگریزی را سرعت ترجیح داده‌اند؛ تصمیمی که توانایی این هواپیما را برای فرار از شناسایی تقویت می‌کند و به آن امکان می‌دهد با سرعت‌های نزدیک به سرعت صوت و در ارتفاعات بیش از ۱۵,۰۰۰ متر حرکت کند و مأموریت‌هایش را با برد طولانی را انجام دهد.

با توجه به ماهیت مأموریت‌های طولانی‌مدت B-2 اسپیریت که غالباً بیش از ۳۰ ساعت به طول می‌انجامند، امکانات رفاهی اولیه‌ای نظیر تخت تاشو، مایکروویو و توالت شیمیایی در هواپیما تعبیه شده است. ظرفیت حمل محموله‌ی این هواپیما نیز تا ۱۸ تُن می‌رسد که تسلیحات متعارف و هسته‌ای را شامل می‌شود و با جای‌گذاری آن‌ها در دو محفظه‌ی داخلی، سطح مقطع راداری پایین (پروفایل رادارگریزی) هواپیما حفظ می‌شود.

مجتبی بوالحسنی

«رفیق چاق و زشت»؛ بمب‌افکن معروف آمریکایی که ۷۰ سال سابقه پرواز دارد

مطالعه '1

کنترل هواپیما به عملکرد بالابر و شهپر و سکان‌های شکافته‌شده وابسته است که سیستم خودکار پرواز آن را هماهنگ می‌کند. این رابط دیجیتال، ورودی‌های خلبان را تفسیر می‌کند و تنظیمات سریعی برای حفظ پایداری در طراحی آیرودینامیکی ناپایدار انجام می‌دهد؛ به همین دلیل خرابی سیستم در حین پرواز می‌تواند فاجعه‌بار باشد.

سیستم کامپیوتری B-2 که به آن «اویونیک» می‌گویند، مجموعه‌‌ای از ناوبری، ارتباطات و مدیریت مأموریت را در یک چارچوب عملیاتی پیچیده ادغام می‌کند. در مرکز این مجموعه، کابین شیشه‌ای قرار دارد که مجهز به نمایشگرهای چندمنظوره است و اطلاعات لحظه‌ای درباره‌ی پارامترهای پرواز، عملکرد موتور و اهداف مأموریت را به خلبان‌ها ارائه می‌دهد.

تفاوت اساسی کابین B-2 با نسل‌های پیشین، در گذار از ابزارهای آنالوگ به یک رابط کاملاً دیجیتال نهفته است. این نمایشگرهای مدرن امکان نمایش سفارشی اطلاعات، ازجمله ابزارهای پرواز و نمودارهای ناوبری را فراهم می‌کنند. نمایشگر سربالا (HUD) نیز با نمایش اطلاعات حیاتی در میدان دید خلبان‌ها، آگاهی محیطی را بهبود می‌بخشد و به آن‌ها امکان می‌دهد در مراحل حساس پرواز، تمرکز خود را بر محیط خارجی حفظ کنند.

مجموعه‌ی اویونیک B-2 شامل رادار چندمنظوره‌ی AN/APQ-181 است که با بهره‌گیری از فناوری «احتمال رهگیری پایین» (Low Probability of Intercept - LPI)، به هواپیما اجازه می‌دهد ضمن نقشه‌برداری دقیق از سطح زمین، اهداف را بدون شناسایی شدن، مورد اصابت قرار دهد. این رادار، همراه با سیستم‌های جنگ الکترونیک، تهدیدات راداری را مختل و قابلیت‌های رادارگریزی B-2 را در طیف الکترومغناطیسی (امواج راداری باند X از ۸ تا ۱۲ گیگاهرتز، باند C از ۴ تا ۸ گیگاهرتز و باند S از ۲ تا ۴ گیگاهرتز) تقویت می‌کند.

شاید بزرگ‌ترین ضعف بمب‌افکن B-2، در برابر رادارهای قدیمی‌تر نهفته باشد. رادارهای باند UHF (۳۰۰ مگاهرتز تا یک گیگاهرتز) و VHF (۳۰ تا ۳۰۰ مگاهرتز) که معمولاً طول موج بلندتری دارند، بهتر می‌توانند حضور «شبح» را حس کنند، چراکه طراحی بدنه‌ی B-2 برای مقابله با این نوع امواج بهینه نشده است؛ اما رادارهای مذکور دقت پایینی دارند و نمی‌توانند موقعیت دقیق هواپیما را مشخص کنند؛ بنابراین معمولاً از آن‌ها در کاربردهای نظامی استفاده نمی‌شود.

قابلیت‌های رادارگریزی بمب‌افکن B-2 از تعامل پیچیده‌ی هندسه‌ی سازه و مواد پیشرفته‌ی آن سرچشمه می‌گیرد. سطح مقطع راداری (معیاری برای تشخیص‌پذیری راداری) از طریق طراحی به حداقل رسیده است. برخلاف لاکهید F-117 که به ساختار چندوجهی وابسته بود، B-2 از سطوح صاف و منحنی با شعاع بزرگ استفاده می‌کند.

استفاده از سطوح صاف یا کم‌انحنا، امواج رادار را به جهات دیگر منحرف می‌کند تا به منبع بازنگردند و پنهان‌کاری، بدون از دست دادن کارایی آیرودینامیکی تقویت شود. گذار از طراحی چندوجهی به سطوح منحنی، بیانگر جهشی در فلسفه‌ی طراحی است که در آن، مدل‌سازی‌های محاسباتی پیشرفته امکان بهینه‌سازی همزمانِ «کاهش سطح مقطع راداری» و «راندمان آیرودینامیکی» را فراهم کرده‌اند.

یکی از تکنیک‌های کلیدی در رادارگریزی B-2، هم‌ترازی سطوح است که زوایا و لبه‌های خارجی هواپیما را محدود می‌کند. این روش، بازتاب‌های راداری را که از لبه‌های باریک صورت می‌گیرد، کاهش می‌دهد. هرچه لبه تیزتر باشد، سطح مقطع راداری کمتر می‌شود تا B-2 از تمام زوایای دید تقریباً غیرقابل تشخیص شود.

نبود تثبیت‌کننده‌های عمودی نیز بازتاب‌های راداری نمای جانبی را کمتر می‌کند. درحالی‌که یک هواپیمای معمولی، رادار را مانند سطحی صاف بازتاب می‌کند، B-2 مانند سنگی صیقلی، امواج را پراکنده می‌کند تا در رادارها به اندازه‌ی یک پرنده مشاهده شود.

موتورها نیز در داخل بدنه‌ی هواپیما جای گرفته‌اند و با ورودی‌های هوا در بالای بال و خروجی‌های اگزوز که خنک شده است، در ناحیه‌ی وسیعی در عقب هواپیما پخش می‌شوند تا دید حرارتی را به حداقل برسانند. این پیکربندی نقش B-2 را به‌عنوان یک بمب‌افکن رادارگریز برجسته می‌کند که گریزپذیری را بر قدرت ترجیح می‌دهد.

توانایی B-2 برای پنهان‌کاری، تنها به شکل ظاهری آن وابسته نیست، بلکه به همان اندازه به مواد و پوشش‌های جاذب رادار (RAM) پیچیده‌اش نیز مدیون است. این مواد تخصصی برای جذب تابش فرکانس رادیویی، به‌طور مؤثر و از زوایای مختلف طراحی شده‌اند و در نتیجه، میزان تابش بازتاب‌شده را به حداقل می‌رسانند.

اساس کار مواد جاذب رادار بر تبدیل انرژی الکترومغناطیسی به گرما، به‌جای بازتاب آن، تکیه دارد. بدنه‌ی B-2 عمدتاً از مواد کامپوزیتی ساخته شده که وظیفه‌شان جذب کردن امواج رادیویی با بازدهی بالا است.

همچنین بخش‌هایی مانند لبه‌های جلویی، با رنگ و نوارهای جاذب رادار پوشانده شده‌اند. اثربخشی این مواد به ترکیب آن‌ها و فرکانس امواج رادار بستگی دارد. هیچ ماده‌ی جاذب راداری نمی‌تواند در همه‌ی فرکانس‌ها به‌طور کامل عمل کند، بنابراین B-2 احتمالاً از ترکیبی از مواد و پوشش‌ها برای طیف‌های راداری مختلف استفاده می‌کند.

برای مثال، برخی از مواد جاذب رادار، ممکن است شامل فوم لاستیکی آغشته به کربن و آهن باشند، درحالی‌که برخی دیگر از صفحات مسطح مواد مغناطیسی بهره می‌برند. نیاز به آشیانه‌های کنترل‌شده از نظر دما و رطوبت برای محافظت از این پوشش‌های حساس، پیچیدگی و هزینه‌ی حفظ ویژگی‌های رادارگریزی B-2 را بیشتر نشان می‌دهد.

فراتر از رادار، B-2 به ردپای مادون قرمز، صوتی و نوری نیز توجه دارد و رویکردی چندطیفی به رادارگریزی را به کار می‌گیرد که برای فرار از پدافندهای دفاعی مدرن و چندلایه ضروری است.

بمب‌افکن B-2 اسپیریت، گواهی بر توانایی‌های شگفت‌انگیز مواد پیشرفته، به‌ویژه کامپوزیت‌های فیبر کربن است که بیش از ۱۰,۰۰۰ قطعه‌ی کامپوزیت را در بدنه‌ی منحنی خود جای می‌دهد. بدون این مواد، طراحی بال پرنده، امکان‌پذیر نبود.

کل بدنه، به‌جز بخش‌های تیتانیومی در تیر اصلی و محفظه‌ی موتور، از کامپوزیت فیبر کربن ساخته شده است و احتمالاً حدود نیمی از وزن هواپیما را تشکیل می‌دهد.

مواد کامپوزیت کربن-گرافیت برتری‌های آشکاری نسبت به فلزات سنتی دارند. آن‌ها به‌مراتب از فولاد قوی‌تر و از آلومینیوم، سبک‌تر هستند و نسبت استحکام به وزن فوق‌العاده‌ای ارائه می‌دهند. این ویژگی به‌دلیل ساختار میکروسکوپی آن‌ها است که در آن الیاف کربن با استحکام بالا درون یک ماتریس پلیمری چیده شده‌اند؛ ترکیبی که نیرو را به‌طور مؤثر توزیع می‌کند و همزمان وزن را پایین نگه می‌دارد. فراتر از مقاومت ساختاری، کامپوزیت‌ها هدفی دوگانه دارند: آن‌ها به‌طور ذاتی برای جذب انرژی رادار طراحی شده‌اند و استحکام ساختاری را با قابلیت پنهان‌کاری اساسی ترکیب می‌کنند.

توسعه و به‌کارگیری مواد کامپوزیت پیشرفته، چالشی بزرگ در علم و مهندسی بود. پوسته‌ی بیرونی هواپیما عمدتاً از یک کامپوزیت کربن-گرافیت نارسانا مخلوط با تیتانیوم تشکیل شده است که به‌طور بهینه‌ای انرژی رادیویی رادار را جذب و به گرما تبدیل می‌کند. تکامل این مواد از مفاهیم نظری به کاربرد عملی در چنین مقیاسی، جهشی بزرگ در مهندسی هوافضا به شمار می‌رود.

پروژه‌ی تولید بمب‌افکن B-2 یک چالش مهندسی و ساخت در مقیاسی بی‌سابقه بود که شرکت نورثروپ گرومن را به نوآوری در تمامی سطوح وادار کرد. این چالش‌ها شامل توسعه‌ی ابزارهای تخصصی، آزمایشگاه نرم‌افزاری اختصاصی، مواد کامپوزیت جدید، تجهیزات تست منحصربه‌فرد و سیستم‌های پیشرفته‌ی مدل‌سازی و کامپیوتری سه‌بعدی بود. فرایندهای تولید مرتبط نیز از پایه، طراحی شدند.

یک تمایز کلیدی نسبت به فرایندهای تولید سنتی، یکپارچه‌سازی مستقیم داده‌های طراحی به کمک کامپیوتر (CAD) با خط تولید بود. مهندسان پروژه‌ی B-2، ابزارآلات تولید نهایی را مستقیماً از داده‌های سیستم CAD سه‌بعدی طراحی کردند و بدین‌ترتیب، فاز توسعه‌ی مبتنی‌بر نقشه‌های فیزیکی را به‌طور کامل حذف کردند. این روند تمام‌دیجیتال، که در دوران خود یک رویکرد انقلابی محسوب می‌شد، به دقت و کارایی بی‌سابقه‌ای در تولید قطعات کامپوزیت پیچیده منجر شد.

استانداردهای سختگیرانه‌ی رادارگریزی، به تلرانس‌های ساخت و مونتاژ فوق‌العاده دقیقی برای B-2 نیاز داشت. سازه‌ها باید با استانداردهای کیفی بسیار بالایی ساخته می‌شدند تا در ادامه با آستانه‌ی دقتی در حدود یک میکرومتر (۱/۱۰,۰۰۰ سانتی‌متر) مونتاژ شوند که بسیار دقیق‌تر از هواپیماهای معمولی بود. این میزان دقت برای جلوگیری از نشت سیالاتی و افزایش سطح مقطع راداری، حیاتی بود.

بمب‌افکن اسپیریت با قابلیت‌های رادارگریزی خود در میان بمب‌افکن‌های استراتژیک ایالات متحده (B-1 لنسر و B-52 استراتوفورترس) متمایز می‌شود. B-52 که از دهه‌ی ۱۹۵۰ عملیاتی شده بود، سطح مقطع راداری حدود ۱۰۰ متر مربع دارد و برای فرار از شناسایی به پرواز در ارتفاع بالا و اقدامات متقابل الکترونیکی وابسته است.

B-1B، که در دهه‌ی ۱۹۸۰ معرفی شد، سطح مقطع راداری خود را به حدود ۱۰ متر مربع کاهش داد و از تاکتیک‌های نفوذ در سطح پایین استفاده کرد، هرچند به‌دلیل تأخیرهای B-2، از نقش هسته‌ای به متعارف تغییر یافت. در مقابل، B-2 با طراحی بال پرنده، مواد جاذب رادار و کاهش دقیق سیگنال در طیف‌های مادون قرمز، صوتی، الکترومغناطیسی و بصری، سطح مقطع راداری تنها ۰٫۱ متر مربع مشابه یک پرنده‌ی کوچک دارد.

این پنهان‌کاری به B-2 امکان می‌دهد بدون شناسایی‌شدن، به حریم هوایی به‌شدت محافظت‌شده نفوذ کند و یک مزیت تاکتیکی تعیین‌کننده را فراهم می‌کند: عنصر غافلگیری. برخلاف ظرفیت بار ۳۴,۰۰۰ کیلوگرمی لنسر یا برد و تطبیق‌پذیری B-52، ظرفیت ۱۸,۰۰۰ کیلوگرمی B-2 با توانایی نفوذ بی‌نظیر آن همراه است و آن را به یک دارایی حیاتی در برابر سیستم‌های دفاع موشکی تبدیل می‌کند.

B-2 Spirit به‌طور منحصربه‌فرد می‌تواند بمب سنگرشکن عظیم GBU-57، یک بمب ۱۳,۵۰۰ کیلوگرمی برای تخریب پناهگاه‌ها را حمل کند که توانایی آن را برای خنثی‌سازی اهداف مستحکم تقویت می‌کند.

درحالی‌که B-21 ریدر آماده‌ی ورود به خدمت در نیروی هوایی ایالات متحده می‌شود، B-2 همچنان ستون فقرات ناوگان بمب‌افکن ایالات متحده باقی می‌ماند.

نخستین حضور جنگی B-2 اسپیریت، در جنگ کوزوو و در سال ۱۹۹۹ تحت عملیات نیروی ائتلاف ناتو، توانایی‌های آن را به نمایش گذاشت و بحث‌های بودجه را خاتمه داد. بمب‌افکن‌های B-2 از یگان ۵۰۹ از پایگاه نیروی هوایی وایتمن در ایالت میزوری، مأموریت‌های بدون وقفه‌ی ۳۰ ساعته به یوگسلاوی انجام دادند و اهداف به‌شدت محافظت‌شده را در همه‌ی شرایط آب‌وهوایی، مورد اصابت قرار دادند.

با انجام کمتر از یک درصد از پروازهای ناتو، این بمب‌افکن‌ها مسئولیت ۱۱ درصد از کل عملیات بمباران را برعهده داشتند. در عملیات مذکور، بیش از ۶۵۰ مهمات، عمدتاً از کلاس ۹۰۰ کیلوگرم و چهار بمب سنگرشکن ۲,۲۰۰ کیلوگرمی به کار گرفته شد. سطح دقت آن‌ها به‌گونه‌ای بود که ۹۰ درصد بمب‌ها در فاصله‌ی ۱۲ متری از اهداف فرود آمدند.

فراتر از عملیات کوزوو، بمب‌افکن رادارگریز B‑2 در درگیری‌های متعددی نقش محوری ایفا کرده است؛ ازجمله عملیات «آزادی پایدار» در افغانستان (۲۰۰۱)، حمله‌ی ائتلاف به عراق (۲۰۰۳)، عملیات «طلوع اودیسه» در لیبی (۲۰۱۱) و هدف‌ قراردادن مواضع داعش در شرق سوریه (۲۰۱۷).

بمب‌افکن B-2 اسپیریت، با وجود بهره‌گیری از فناوری‌های بسیار پیشرفته، در طول دوره‌ی عملیات خود با حوادث متعددی مواجه شده است.

نخستین حادثه‌، سقوط یک فروند B-2 در تاریخ ۲۳ فوریه‌ی ۲۰۰۸ اندکی پس از برخاستن از پایگاه نیروی هوایی اندرسن (گوآم) بود. تحقیقات فنی نشان داد که نفوذ رطوبت به سه واحد مبدل فشار در حین فرایند کالیبراسیون داده‌های هوایی، عامل اصلی این سانحه بوده است؛ همین امر به ارسال داده‌های نادرست به کامپیوترهای کنترل پرواز (FCCs) منجر شد.

محاسبات اشتباه در سرعت هوا و زاویه‌ی حمله، موجب صدور فرمان افزایش زاویه‌ی دماغه به میزان ۳۰ درجه در لحظه‌ی برخاستن شد که به واماندگی (Stall) و سقوط کامل هواپیما انجامید. این سانحه با هزینه‌ی ۲٫۱ میلیارد دلاری، گران‌ترین سقوط در تاریخ هوانوردی نظامی است.

حادثه‌ی مهم دیگر در ۱۴ سپتامبر ۲۰۲۱، در پایگاه نیروی هوایی وایتمن رخ داد. در این سانحه، یک فروند B-2 به‌دلیل نقص فنی در سیستم ارابه‌ی فرود، از باند خارج شد و خسارتی بالغ‌بر ۱۰ میلیون دلار بر جای گذاشت؛ بااین‌حال، هواپیما پس از تعمیرات به چرخه‌ی عملیاتی بازگشت.

USAF

آخرین حادثه‌ی ثبت‌شده در دسامبر ۲۰۲۲، مجدداً در پایگاه وایتمن رخ داد که به‌دلیل نقص فنی حین پرواز، به فرود اضطراری و آتش‌سوزی در هواپیما منجر شد. ارزیابی نیروی هوایی ایالات متحده نشان داد که هزینه‌های تعمیر آن از صرفه‌ی اقتصادی برخوردار نیست و در نهایت، ایالات متحده تصمیم به بازنشستگی هواپیما گرفت. این دومین بمب‌افکن B-2 بود که از چرخه‌ی خدمت خارج می‌شد.

USAF

بمب‌افکن B-2 ساخت شرکت نورثروپ گرومن،‌ یک هواپیمای استراتژیک با طراحی منحصربه‌فرد در مهندسی هوافضا به‌شمار می‌آید. این هواپیما که حاصل پروژه‌های طبقه‌بندی‌شده‌ی دوران جنگ سرد است، به‌عنوان یک دارایی عملیاتی برای هوانوردی نظامی توسعه یافت.

طراحی خاص «بال پرنده» در B-2، با تکیه بر سیستم‌های پیشرفته‌ی پرواز خودکار و پایداری کامپیوتری، بهینه‌سازی هم‌زمان قابلیت‌های رادارگریزی و بهره‌وری آیرودینامیکی را محقق می‌کند. سطوح این هواپیما به‌گونه‌ای صاف و هم‌تراز طراحی شده‌‌اند تا بازتاب سیگنال‌های راداری را به حداقل برسانند و اسپیریت را تقریباً نامرئی کنند. ساخت بمب‌افکن B-2، مستلزم پیشرفت‌های چشمگیر در علم مواد بود؛ به‌ویژه در تولید کامپوزیت‌های پیشرفته‌ی فیبر کربن که هم محکم و هم جاذب امواج رادار هستند.

با وجود قدمت بیش از سه دهه‌ی ناوگان و هزینه‌های نگهداری قابل‌ توجه، B-2 ازطریق برنامه‌های نوسازی مستمر، قابلیت بقا و اثربخشی خود را حفظ کرده است. درحالی‌که بمب‌افکن نسل جدید B-21 Raider برای جایگزینی با B-2 آماده می‌شود، میراث B-2 به‌عنوان هواپیمایی با فناوری خاص که بر تاکتیک‌های نبردهای هوایی تأثیر گذاشت، در تاریخ هوانوردی نظامی باقی خواهد ماند.