美国第一款后掠翼轰炸机在第二次世界大战结束的那一年，美国波音公司的工程师在德国的航空技术研究所里发现了一些资料，这些资料中包括一种后掠翼飞机的图纸和风洞实验数据等。当时美国正在计划研发一种喷气轰炸机一直没有大的进展，在获得这些技术资料之后，如获至宝，于是波音公司在德国人的资料基础上提出了机翼采用35度后掠角的轰炸机方案，这个方案后来发展出了世界上第一种大规模生产的后掠翼轰炸机-B-47同温层喷气轰炸机。大部分采用从德国抢来的技术，难怪战后发展这么快
B-47轰炸机也是美国第一种实用的喷气战略轰炸机，项目原型机于1947年12月17日首飞，1948年投入量产，当时刚好赶上朝鲜战争的爆发，朝鲜战争让世界局势变得很紧张，那个时候二战刚刚结束没多久，因此美国空军急需建立一支核威慑部队，以巩固自己的国际地位，因此当时的B-47没有很完善就仓促交付服役了，虽然有非常多的故障，但是这种全新设计的轰炸机还是让世界印象深刻，成为了战后美国战略空军司令部轰炸力量的主要支柱。


B-47轰炸机在研制的初期，波音给美国政府送出的新型长程轰炸机计划案Model424方案由于在风洞测试结果显示，波音原本设计的四发发动机安置方式将会带来过大的阻力，因此对项目优化之后，将发动机埋入机翼内，设计出Model432方案参与投标。


在1944年12月美国政府决定让参与竞标的四家公司同时对自家的方案进行研发，其中北美公司与康维尔公司进行四发动机的设计而波音与马丁公司则研究六发动机的设计。

因此波音得以在Model432方案上作进一步优化设计，但是这些方案都面临着高速和发动机阻力矛盾的问题，这个问题并没有像我们在第491期介绍的德国he 177 bomber轰炸机一样找到很好的方案，毕竟那个时候老美的航空设计水平还差了一点，而这个问题在1945年德国投降之后才得到解决。


当年德国投降之后，美国陆军航空军组成科学委员会对德国的航空实验室做了近两个月的调查，这个调查的目的主要是了解德国的这个航空实验室中哪些科技可以为美国人所用。


在这个调查委员会中，一位波音公司的工程师乔治·谢勒在翻阅德国人对后掠翼接近音速时所做的研究时，发现原来德国早在30年代后期就开始研究能提高飞行速度的后掠翼设计。


德国的这个后掠翼设计在近音速时，如果机翼后掠45度就能有效的推迟激波形成，从而提高飞机的高速性能。因而这位工程师顿时了解到该项研究对新型轰炸机设计所存在的潜在巨大意义。


当时波音的新轰炸机方案一直处于瓶颈期，很大原因就是一直在传统平直翼型的轰炸机中设计，在波音工程师乔治·谢勒获得德国对后掠翼接近音速时的研究后，顿时大悟转而发展后掠翼型的机种。当时这位工程师在研究分析之后得出最佳的后掠角应该是35度左右。


因而波音公司在对机翼和发动机做了优化修改之后，最终的设计被美国陆航所接受，在这个方案基础上就发展出了B-47轰炸机。


B-47轰炸机的结构设计上，因为当时设计目的是以高亚音速的速度自高空穿透苏联的防线，能以核弹攻击苏联本土地区。所以设计上采用了很多突进的技术，基本上在现代大型喷射客机上所见到几个重要特征，包括大型后掠翼跟安置于机翼下的发动机夹舱的设计，都已经出现在B-47的设计上了。


气动外形方面，B-47轰炸机的机身气动布局采用截面为椭圆形的细长流线形机身的设计，结构全金属受力蒙皮的半硬壳结构，蒙皮采用桁条和隔框来加强强度，在机身内部分成前后两段，前部分为驾驶舱位置。


驾驶舱是个气密座舱，里面一共设计了三名乘员，分别是前后串列的正副驾驶席，而领航员则在前方的位置，每个座椅都是弹射座椅，但是这里有一个比较大的问题，那就是领航员在机头靠前下的位置，所以不好向上弹射，因此领航员的座椅选择了向下弹射的方式安装，其实机组人员的配置和弹射座椅的配置在前前后后做了很多的修改。


最初投入批量生产的B-47其实是没有配备弹射座椅的，因为一开始的时候本来是打算配备弹射座椅的，当时的型号B-47A的正副驾驶和导航员都计划配备弹射座椅，这个弹射座椅设计的最小弹射高度150米，但是具体能不能用，效果如何并不知道，而进行测试的话因为在50年代还没有高科技试验假人，所以很难获得准确的数据。


当时的生产商在1953年10月7日使用b-47a进行了首次真人向下弹射试验，而其中导航员的向下弹射存在很多难以解决的问题，非常容易弹射到地面上，并且降落伞打开方式等各种问题在当时都比较难以解决，所以后来量产的B-47B型号开始拆除麻烦不断的弹射座椅，但是还是得要逃生不是？所以设计师就在机鼻下方增加了传统的逃生门和跳伞扰流板进行逃生。


而在后来因为飞机的事故率较高，证实了B-47B不配备弹射座椅是个重大错误，当时即使在可控飞行状态下，从B-47的逃生舱门跳伞也是很危险的，更别提失控的B-47了，所以当时多达400架B-47在没有弹射座椅的状态下飞行，再加上这款轰炸机事故率奇高，那时候造成了大量飞行员死亡。


根据公开的数据，B-47在整个服役期间共坠毁203架，占制造总数的10%，这些事故致使464名飞行员丧生，基本上平均每架坠毁的轰炸机上都死亡2.3人，对于每一架轰炸机机组成员才3人的B-47来说，其飞行员死亡率是奇高的。


因此在1950年中期，美国战略空军司令部要求立即恢复弹射座椅，因为战略空军司令部一直认为弹射座椅是从高速飞机上逃生的最安全方案。所以才在后来的B-47E型号上为每一位飞行员配备了弹射座椅，初期的弹射座椅弹射方式是机首领航员向下弹射，后方依次是驾驶员、武器操作员的座椅通过向上弹射的方式进行。


其中的武器操作员也是副驾驶，他的座椅可以向后旋转180度，通过使用独立的操纵台遥控尾炮塔射击。


在B-47轰炸机的中间部位，分成上下两个舱，上部分是巨大的油箱，下部为弹舱和起落架舱得位置，而机尾部是炮塔和减速伞的存储安装位置，这些就是B-47轰炸机的机身和机内设计了。


整机的长度为32.65米、翼展35.37米、高8.54米、空重35.867吨，机翼采用了大后掠角悬臂上单翼的结构，机翼也是采用全金属受力蒙皮双梁结构，蒙皮采用桁条加强。


前缘后掠35°、翼平面为梯形，主机翼非常的薄，因此在主机翼内部没有设计机轮和油箱，其尾翼为全金属结构，采用大后掠角尾翼，垂直安定面和水平安定面同样也是双梁结构，升降舵和方向航均有调整片，这些构成了B-47轰炸机的机翼结构，堪称是美军后掠翼轰炸机的开山之作，在后来的很多美军轰炸机和世界上其他先进的轰炸机都是采用了后掠翼的设计，可以说B-47轰炸机是自二次世界大战以来一个极为重要的跨时代设计。


而既然机翼过薄，没有空间收纳机轮，那么B-47的起落架是怎么安装的呢？B-47的起落架采用的是一种收入机身的串列自行车式起落架，机身的两个双轮主起落架沿机身中线前后布置，而两个起落架都在机身上，那么战机在起降的时候必然就会遇到重心不稳的问题，因此还在机翼内侧的双发短舱上设置了可收放式支撑小轮用来维持飞机的平衡。


而这种设计也带来了一个问题，因为两个主起落架都远离飞机的重心，所以飞机在地面滑行时无法前后倾仰，这就造成了b-47无法用传统的抬机头方法进行起飞，所以在起落架的设计上，将机轮进行特别的设计，使得前起落架较长，这样的话B-47轰炸机在地面上就会呈后坐的姿态，在滑跑中就不用抬头，不必经过倾仰即可直接处于适当的起飞角度进行起飞。


动力方面，一开始其实是打算采用埋入式引擎安装方式安装的，但是美国陆航并不喜欢这样的设计，因此波音公司将原本半埋在机身前后段的发动机改为以吊舱的方式悬挂于主翼之下，设计成了拥有六具喷射发动机的长程中型轰炸机。


初期的版本是在机翼上吊挂能安装两具发动机的吊舱，并在翼尖部位安装第三具发动机，这样两边的机翼一共就可以安装六具引擎，不过这样的设计翼尖的发动机会出现很多问题，因此最终的版本把翼尖的引擎向内移动到机翼下方，这样就形成了靠近机身内侧可安装两个发动机的吊舱和靠近翼尖的一具发动机吊舱的设计。


其发动机为6台通用电气公司的J47涡轮喷气发动机。这款引擎单台最大推力为32千牛，能将B-47轰炸机推到977千米/小时的最大飞行速度，其实用升限为10100米，爬升率为23.7米/秒。


说到爬升率，就不得不提下B-47轰炸机起飞过程，因为B-47上所配备的引擎在低速环境下无法提供良好的推力，而早期涡喷发动机的推力本身也不足，所以在起飞的时候需要增加额外推力才能正常起飞，因此波音公司的工程师B-47轰炸机后机身上设置了18个内置固体火箭推进器。


这个内置的推进器每个能产生450千克推力，能提供初期起飞时所需要的推力，在后来为了提升内部的空间和降低重量，将内置的固体火箭推进器改成可抛弃的18个或33个外置火箭助推器，安装在机身后段挂架上。


因此在很多B-47的照片或者是视频中，你会看到B-47轰炸机起飞时在机身后部会有巨大的烟雾，就像是火箭从地面发射时产生的巨大烟雾一样，这个就是外置火箭助推器进行火箭助推起飞的效果。


另外，由于引擎的动力不足，因此在降落的时候很难提供反推减速，因而波音在B-47轰炸机的尾椎下方安装了一个9.75米的减速伞。


这个减速伞也是从德国那里找到的技术，采用了德国发明的带式开缝伞，配备这种伞不会像传统的密致减速伞一样，因为无法承受高速气动载荷被撕裂，B-47轰炸机一接地就立即抛出降落伞，以帮助减速并缩短滑跑距离，在结束滑跑转弯进入滑行道前，会把两个减速伞都抛在跑道的尽头，由地勤回收和打包。


在后来，美国人认为，省油的涡桨发动机仍被认为是远程轰炸机的理想发动机，因此美国空军决定把两架B-47B改装成涡喷/涡桨混合动力测试机，以研究在后掠翼飞机上安装涡桨发动机的可行性。当时波音把内侧4台发动机改成两台寇蒂斯-莱特YT49-W-1涡桨发动机，而外侧的两台喷气式发动机保持不变，内侧的YT49-W-1涡桨发动机驱动直径4.57米的4叶螺旋桨提供主动力，不过这个计划后来没有取得大的进展，也仅仅是当做测试使用，所以有时候会看到涡喷/涡桨混合动力引擎的B-47轰炸机。


因为B-47轰炸机的机翼比较薄，由于薄机翼无法容纳油箱，因此这款轰炸机的燃油都是安装在机身油箱内的，而为了保证足够的航程，B-47的燃料容量极为惊人。最大可携带17000加仑的燃油，是当时美军正在服役的B-29轰炸机的三倍以上。


而燃油都是沿飞机纵轴分布的，所以在使用消耗油箱燃油的时候，极易导致重心不稳，所以机内配备了比较出色的燃油管理系统。


其机内的燃油可以提供7478千米的作战航程，作战半径为3240千米，当然，也可以在翼下的发动机短舱之间挂载两个可抛的单个6738升容量的副油箱来增加航程。


武器上，B-47轰炸机机身两个主起落架之间设计了一个长7.9米的弹仓，这个弹仓可以挂载一枚4500公斤的核弹，也可携带13枚227公斤或8枚454公斤的常规炸弹，当然其载弹量根据机内的预留燃油来确定，在执行任务非满油情况下，最大载弹量为1万公斤。


另外当时的波音认为B-47能凭借几乎与当时的战斗机不分上下的飞行速度摆脱除来自尾部方向以外的所有攻击，因此这款轰炸机只在尾椎末端炮塔中安装了2门20毫米M24A1机炮，总备弹量为700发，最大有效射程为1370米。


从这里可以看得出来，并不像二战时期美制轰炸机一样预留炮手的位置，这是因为通过二战的经验，在尾部增加人员舱的代价太大，于是B-47的尾部炮塔是遥控射击系统，由副驾驶操纵，副驾驶的座椅可以向后旋转180度，使用独立的操纵台遥控尾炮塔射击，这个系统还加装了射击雷达瞄准具，因此除了副驾驶之外，还可以由尾部雷达指挥系统自动进行瞄准和射击，这一套系统后来演变成具备极佳自卫能力的A-2火控系统。


B-47轰炸机于1951年正式进入美国空军服役，这款战机在服役之后，基本上没有作为轰炸机去参加过任何一场战争，基本上是在美国战略空军司令部作为战略轰炸主力服役，一些B-47还进行部分改装进行空中侦照，电子侦察跟气象观测等不同任务机种进行使用。


在后来还进行了各种空中轰炸战术的测试，例如1955年初，战略空军司令部要求研发拉起投弹战术，这个战术是采用B-47低空进入轰炸航线，在目标前方紧急跃升进入半筋斗，在爬升中由低空轰炸系统自动释放炸弹，然后飞机在筋斗顶端做半滚装动作改平脱离。


这个时候，炸弹从释放点以高抛物线轨迹飞行相当一段距离后击中目标，由于飞机此时已经在向相反方向加速飞行，所以能与炸弹产生的冲击波保持足够的安全距离。这种方法不仅能保护飞行员的安全，还能让敌人面临低空轰炸的威胁，对于冷战时期执行核轰炸任务发非常有效。


不过这种方法会产生极大的过载，第一个这种剧烈机动下，B-47的结构强度可能会承受不了，第二个是驾驶员也不一定能承受的住，所以在1949年美国空军开始了一个超级机密的项目，这个任务是为即将到来的氢弹研制有效的投送系统，当时能满足基本的载荷/航程要求的最佳选择就是B-47，迫于核武器对驾驶员的威胁，他们计划把B-47改成无人机，进行远程遥控操作。


当然，这个计划执行的过程中并没有很顺利,B-47轰炸机在执行各种实验和改装的过程中，一直都是在美国空军担任战略轰炸机的角色，直到后来，将这个任务交给了后来的B-52轰炸机，直到1957年最后一架B-47E交付美军某轰炸中队，之后该机服役于内布拉斯加州的林肯空军基地，最后被美国空军博物馆收藏，正式退役。