North American Aviation XB-70 Valkyrie представляет собой снятую с вооружения прототипную версию запланированного сверхзвукового стратегического бомбардировщика глубокого проникновения B-70 с ядерным вооружением для Стратегического авиационного командования ВВС США . Разработанный в конце 1950-х годов компанией North American Aviation (NAA) для замены устаревших B-52 Stratofortress и B-58 Hustler , [1] шестимоторный самолет Valkyrie с треугольным крылом [2] мог летать на тысячи миль со скоростью 3 Маха . + при полете на высоте 70 000 футов (21 000 м).
Ожидалось, что на таких скоростях B-70 будет практически неуязвим для самолетов-перехватчиков , единственного эффективного оружия против бомбардировщиков того времени. Бомбардировщик проводил над конкретной радиолокационной станцией лишь короткое время, вылетая за пределы ее досягаемости, прежде чем диспетчеры могли расположить свои истребители в подходящем месте для перехвата. Из-за высокой скорости самолет было трудно увидеть на дисплеях радаров, а его высотные и высокоскоростные возможности не могли сравниться ни с одним современным советским самолетом-перехватчиком или истребителем.
Появление первых советских ракет класса «земля-воздух» в конце 1950-х годов поставило под сомнение практически неуязвимость В-70. В ответ ВВС начали выполнять свои миссии на малой высоте, где линия обзора ракетного радара была ограничена местностью. В этой роли низкого уровня проникновения B-70 предлагал мало дополнительных характеристик по сравнению с B-52, который он должен был заменить, но был намного дороже и имел меньшую дальность полета. Были предложены альтернативные миссии, но они имели ограниченный масштаб. С появлением межконтинентальных баллистических ракет (МБР) в конце 1950-х годов пилотируемые ядерные бомбардировщики все чаще считались устаревшими.
В конце концов ВВС США прекратили борьбу за его производство, и программа B-70 была отменена в 1961 году. Затем разработка была передана исследовательской программе по изучению последствий длительных высокоскоростных полетов. В результате были построены два прототипа самолета, получившие обозначение XB-70A; эти самолеты использовались для сверхзвуковых испытательных полетов в 1964–69 годах. В 1966 году один прототип разбился после столкновения с меньшим самолетом во время полета в тесном строю; оставшийся бомбардировщик «Валькирия» находится в Национальном музее ВВС США недалеко от Дейтона, штат Огайо.
В рамках проекта Boeing MX-2145 с пилотируемым планирующим бомбардировщиком компания Boeing в январе 1954 года наняла корпорацию RAND для изучения того, какой тип бомбардировщика потребуется для доставки различного разрабатываемого ядерного оружия . В то время ядерное оружие весило несколько тонн, и необходимость перевезти достаточно топлива для перелета этого полезного груза из континентальной части Соединенных Штатов в Советский Союз требовала использования больших бомбардировщиков. Boeing и RAND также пришли к выводу, что самолету потребуется сверхзвуковая скорость, чтобы избежать взрыва бомбы. [3]
Авиационная промышленность уже некоторое время изучает эту проблему. С середины 1940-х годов появился интерес к использованию самолетов с ядерными двигателями в качестве бомбардировщиков. [4] [5] [N 1] В обычном реактивном двигателе тяга обеспечивается за счет нагрева воздуха реактивным топливом и ускорения его выхода из сопла. В ядерном двигателе тепло подается реактором, расходных материалов которого хватает на месяцы, а не на часы. Большинство конструкций также содержало небольшое количество реактивного топлива для частей полета с большой мощностью, таких как взлет и высокоскоростные рывки. [4]
Другая возможность, изучавшаяся в то время, заключалась в использовании обогащенного бором « зип-топлива », которое увеличивает плотность энергии реактивного топлива примерно на 40 процентов [6] и может быть использовано в модифицированных версиях существующих конструкций реактивных двигателей. [6] Похоже, что топливо Zip обеспечивает достаточное улучшение характеристик для создания стратегического бомбардировщика со сверхзвуковой скоростью.
ВВС внимательно следили за этими разработками и в 1955 году выпустили Общие эксплуатационные требования № 38 для нового бомбардировщика, сочетающего в себе полезную нагрузку и межконтинентальную дальность полета B -52 с максимальной скоростью 2 Маха, как у Convair B-58 Hustler . [7] [N 2] Ожидалось, что новый бомбардировщик поступит на вооружение в 1963 году. [8] Рассматривались ядерные и обычные конструкции. Атомный бомбардировщик был разработан как « Система вооружения 125А » и разрабатывался одновременно с версией с реактивным двигателем «Система вооружения 110А». [9]
В требованиях Командования воздушных исследований и разработок ВВС США (ARDC) к WS-110A требовался бомбардировщик на химическом топливе с крейсерской скоростью 0,9 Маха и «максимально возможной» скоростью во время входа и выхода на расстояние 1000 морских миль (1200 миль; 1900 км). от цели. Требование также предусматривало полезную нагрузку в 50 000 фунтов (23 000 кг) и боевой радиус 4000 морских миль (4600 миль; 7400 км). [11] Аналогичные требования к межконтинентальной разведывательной системе WS-110L ВВС сформировали в 1955 году, но позже, в 1958 году, они были отменены из-за лучших вариантов. [12] [13] [14] В июле 1955 года шесть подрядчиков были выбраны для участия в торгах на исследования WS-110A. [9] Boeing и North American Aviation представили предложения и 8 ноября 1955 года получили контракты на разработку Фазы 1. [13]
В середине 1956 года обе компании представили первоначальные проекты. [15] [16] Топливо Zip должно было использоваться в форсажных камерах для увеличения дальности полета на 10–15 процентов по сравнению с обычным топливом. [17] Обе конструкции имели огромные топливные баки на законцовках крыла, которые можно было сбросить, когда топливо израсходовалось, перед сверхзвуковым рывком к цели. Баки также включали внешние части крыла, от которых также пришлось отказаться, чтобы создать крыло меньшего размера, подходящее для сверхзвуковых скоростей. [15] После катапультирования оба крыла приобрели трапециевидную форму , что на тот момент было самой высокой известной формой в плане . Они также имели заподлицо с кабиной , чтобы поддерживать максимально возможный коэффициент крупности , несмотря на влияние на видимость. [18]
Обе конструкции имели взлетную массу около 750 000 фунтов (340 000 кг) с большим запасом топлива. ВВС оценили проекты и в сентябре 1956 года сочли их слишком большими и сложными для эксплуатации. [18] Генерал Кертис ЛеМэй отреагировал пренебрежительно, заявив: «Это не самолет, это строй из трех кораблей». [19] ВВС США завершили этап 1 разработки в октябре 1956 года и поручили двум подрядчикам продолжить проектные исследования. [16] [18] [20]
Пока изучались первоначальные предложения, развитие сверхзвуковых полетов происходило быстрыми темпами. Узкая дельта зарекомендовала себя как предпочтительная форма плана для сверхзвукового полета, заменив более ранние конструкции, такие как стреловидное крыло и трапециевидную компоновку, которые можно было увидеть в таких конструкциях, как Lockheed F-104 Starfighter и более ранние концепции WS-110. Также разрабатывались двигатели, способные выдерживать более высокие температуры, позволяющие поддерживать устойчивую сверхзвуковую скорость. [18]
Эта работа привела к интересному открытию: когда двигатель был оптимизирован специально для высоких оборотов, он сжигал на этой скорости, возможно, вдвое больше топлива, чем когда он работал на дозвуковых скоростях. Однако самолет будет лететь в четыре раза быстрее. Таким образом, его наиболее экономичной крейсерской скоростью с точки зрения расхода топлива на милю была максимальная скорость. Это было совершенно неожиданно и подразумевало, что в концепции тире нет смысла; если бы самолет смог достичь скорости 3 Маха, он мог бы выполнить всю миссию на этой скорости. Оставался вопрос, была ли такая концепция технически осуществимой, но к марту 1957 года разработка двигателей и испытания в аэродинамической трубе продвинулись достаточно далеко, чтобы предположить, что это возможно. [18]
WS-110 был переработан для полета на скорости 3 Маха на протяжении всей миссии. Топливо Zip было сохранено для форсажной камеры двигателя для увеличения дальности полета. [18] [21] И North American, и Boeing вернули новые конструкции с очень длинными фюзеляжами и большими треугольными крыльями. Они различались прежде всего компоновкой двигателя; В конструкции NAA шесть двигателей располагались в полукруглом канале под задней частью фюзеляжа, тогда как в конструкции Boeing использовались отдельные двигатели с гондолами, расположенные индивидуально на пилонах под крылом, [17] как у Hustler.
Компания North American изучила доступную литературу, чтобы найти какие-либо дополнительные преимущества. Это привело их к малоизвестному отчету двух экспертов по аэродинамическим трубам NACA , которые в 1956 году написали отчет под названием «Конфигурации самолетов, обеспечивающие высокую подъемную силу на высоких сверхзвуковых скоростях». [22] Идея, известная сегодня как подъемная сила сжатия , заключалась в том, чтобы использовать ударную волну , генерируемую носовой частью или другими острыми точками самолета, в качестве источника воздуха под высоким давлением. [23] Если тщательно расположить крыло по отношению к амортизатору, то высокое давление удара можно будет уловить в нижней части крыла и создать дополнительную подъемную силу. Чтобы максимально использовать этот эффект, они изменили конструкцию нижней части самолета, добавив большую треугольную воздухозаборную площадку далеко вперед от двигателей, что позволило лучше расположить амортизатор по отношению к крылу. Шесть двигателей с отдельными гондолами были переставлены, по три в каждом из двух отдельных каналов, под фюзеляжем. [24]
Компания North American усовершенствовала базовую концепцию, добавив набор свисающих панелей законцовок крыла, которые опускались на высокой скорости. Это помогло задержать ударную волну под крылом между опущенными законцовками крыла. Также было добавлено больше вертикальной поверхности самолета для поддержания курсовой устойчивости на высоких скоростях. [23] Решение NAA имело дополнительное преимущество, поскольку оно уменьшало площадь поверхности задней части крыла, когда панели переводились в положение для высокой скорости. Это помогло компенсировать естественное смещение центра давления или «средней точки подъема» назад при увеличении скорости. В нормальных условиях это вызывало увеличение дифферента при опускании носа, который приходилось компенсировать перемещением рулей, увеличивая сопротивление . Когда законцовки крыла опускались, подъемная площадь крыльев уменьшалась, подъемная сила перемещалась вперед и уменьшалось дифферентное сопротивление . [25]
Необходимо было решить проблему накопления тепла из-за трения обшивки во время длительного сверхзвукового полета . Во время крейсерского полета со скоростью 3 Маха самолет достигнет в среднем 450 ° F (230 ° C), при этом передние кромки достигают 630 ° F (330 ° C) и до 1000 ° F (540 ° C) в моторных отсеках. NAA предложило построить свою конструкцию из сэндвич-панелей , каждая из которых состоит из двух тонких листов нержавеющей стали, припаянных к противоположным сторонам сотового заполнителя из фольги. Дорогой титан будет использоваться только в высокотемпературных зонах, таких как передняя кромка горизонтального стабилизатора и носовая часть. [26] Для охлаждения салона XB-70 перекачивал топливо по пути к двигателям через теплообменники. [27]
30 августа 1957 года ВВС решили, что имеется достаточно данных о проектах NAA и Boeing, чтобы можно было начать соревнование. 18 сентября ВВС выпустили эксплуатационные требования, которые предусматривали крейсерскую скорость от 3,0 до 3,2 Маха, высоту превышения цели 70 000–75 000 футов (21 000–23 000 м), дальность полета до 10 500 миль (16 900 км). и полная масса не должна превышать 490 000 фунтов (220 000 кг). Самолету придется использовать ангары, взлетно-посадочные полосы и процедуры обслуживания, используемые B-52. 23 декабря 1957 года предложение Северной Америки было объявлено победителем конкурса, а 24 января 1958 года был выдан контракт на разработку Фазы 1. [14]
В феврале 1958 года предложенный бомбардировщик получил обозначение B-70 , [14] а прототипы получили обозначение экспериментального прототипа «X» . Название « Валькирия » стало победителем в начале 1958 года, выбранным из 20 000 заявок на конкурс ВВС США «Назови B-70». [28] В марте 1958 года ВВС одобрили 18-месячную программу ускорения, в результате которой первый полет был перенесен на декабрь 1961 года. [14] Но в конце 1958 года военно-воздушные силы объявили, что такое ускорение будет невозможно из-за отсутствия финансирования. [29] В декабре 1958 года был подписан контракт на этап II. Макет B-70 был рассмотрен ВВС в марте 1959 года. Впоследствии были запрошены положения для ракет класса «воздух-поверхность» и подвесных топливных баков. [30] В то же время компания North American разрабатывала сверхзвуковой перехватчик F-108 . Чтобы снизить затраты на программу, F-108 будет использовать два двигателя, спасательную капсулу и несколько меньших систем с B-70. [31] В начале 1960 года компания North American и ВВС США представили публике первый чертеж XB-70. [32]
Планировалось, что B-70 будет использовать высокоскоростное и высотное бомбометание, что соответствует тенденции к полету бомбардировщиков все быстрее и выше с момента начала использования бомбардировщиков с экипажем. [33] За тот же период только два вида оружия оказались эффективными против бомбардировщиков: истребительная авиация и зенитная артиллерия (ААА). Полет выше и быстрее усложнял задачу обоим; более высокие скорости позволяли бомбардировщику быстрее вылетать за пределы досягаемости оружия, в то время как большая высота увеличивала время, необходимое истребителям для подъема на бомбардировщики, и значительно увеличивала размер зенитного оружия, необходимого для достижения этих высот. [34]
Еще в 1942 году немецкие командиры зенитной артиллерии пришли к выводу, что ПВО будут по существу бесполезны против реактивных самолетов, и начали разработку управляемых ракет для выполнения этой роли. [34] Вскоре после этого большинство вооруженных сил пришли к такому же выводу: и США, и Великобритания начали программы разработки ракет еще до окончания войны. [35] Британская система Green Mace была одной из последних попыток разработать полезное высотное зенитное оружие, но ее разработка закончилась в 1957 году. [36]
К началу 1950-х годов единственным эффективным противобомбардировочным оружием оставались самолеты- перехватчики с постоянно улучшающимися характеристиками, и даже у них были проблемы с новейшими разработками; Советские перехватчики в конце 1950-х годов не могли перехватить высотный самолет- разведчик У-2 , [37] несмотря на его относительно низкие скорости. Позже было обнаружено, что более быстрый полет также значительно затрудняет обнаружение радаров из-за эффекта, известного как соотношение бликов к сканированию , и любое снижение эффективности слежения будет еще больше мешать работе и наведению истребителей. [38]
Появление первых эффективных зенитных ракет в конце 1950-х годов резко изменило эту картину. [39] Ракеты могут быть готовы к немедленному запуску, что исключает оперативные задержки, например, время, необходимое для того, чтобы пилот попал в кабину истребителя. Наведение не требовало сопровождения на большой площади или расчета курса перехвата: простое сравнение времени, необходимого для полета до высоты цели, возвращало необходимое отклонение . Ракеты также имели большую высотную способность, чем любой самолет, и ее улучшение для адаптации к новым самолетам было недорогостоящим путем разработки. США знали о советской работе в этой области и сократили ожидаемый срок службы U-2, зная, что он станет уязвимым для этих ракет по мере их усовершенствования. В 1960 году U-2, пилотируемый Гэри Пауэрсом, был сбит одной из первых советских управляемых ракет ПВО, С-75 «Двина» , известной на западе как SA-2 Guideline. [40]
Столкнувшись с этой проблемой, военная доктрина уже начала смещаться от высотных сверхзвуковых бомбардировок к маловысотному проникновению . Радар работает в пределах прямой видимости, поэтому самолеты могут значительно сократить расстояние обнаружения, пролетая близко к Земле и скрываясь за местностью. [41] Ракетные площадки, расположенные так, чтобы перекрываться по дальности при атаке бомбардировщиков на больших высотах, оставляли бы большие промежутки между их прикрытием для бомбардировщиков, летящих на более низких высотах. Имея соответствующую карту ракетных позиций, бомбардировщики могли летать между оборонительными сооружениями и вокруг них. Кроме того, первые ракеты обычно летали неуправляемыми в течение определенного периода времени, прежде чем радиолокационные системы смогли отследить ракету и начать посылать ей сигналы наведения. Для ракеты SA-2 эта минимальная высота составляла примерно 2000 футов (600 м). [42]
Полет на малой высоте также обеспечивал защиту от истребителей. Радары той эпохи не имели возможности смотреть вниз (см. «смотри вниз/сбивайте »); если бы радар самолета, расположенного на большей высоте, был направлен вниз для обнаружения целей на меньшей высоте, отражение земли подавляло бы сигнал, возвращаемый от цели. Перехватчик, летящий на нормальной высоте, будет фактически слеп к бомбардировщикам, находящимся далеко ниже него. Перехватчик может опускаться на меньшие высоты, чтобы увеличить видимость неба, но это ограничит дальность действия его радара так же, как и дальность действия ракет, а также значительно увеличит расход топлива и, таким образом, сократит время миссии. Советский Союз не представлял перехватчик с возможностью обзора до 1972 года с радаром High Lark на МиГ-23М , и даже эта модель имела очень ограниченные возможности. [43]
Стратегическое авиационное командование оказалось в неудобном положении; Бомбардировщики были настроены на эффективность на больших скоростях и высотах, и эти характеристики были приобретены большой ценой как в инженерном, так и в финансовом плане. Прежде чем B-70 должен был заменить B-52 в качестве дальнего самолета, SAC представила B-58 Hustler для замены Boeing B-47 Stratojet в качестве самолета средней дальности. Разработка и приобретение Hustler требовали огромных затрат топлива и обслуживания по сравнению с B-47. Было подсчитано, что его эксплуатация стоила в три раза дороже, чем гораздо более крупный и дальнобойный B-52. [44]
B-70, рассчитанный на еще более высокие скорости, высоты и дальность полета, чем B-58, пострадал в относительном выражении еще больше. На больших высотах B-70 был в четыре раза быстрее B-52, но на малых высотах его скорость ограничивалась всего лишь 0,95 Маха, лишь немного быстрее, чем B-52 на тех же высотах. Он также имел меньшую бомбовую нагрузку и меньшую дальность полета. [10] Его единственным важным преимуществом будет способность использовать высокую скорость в районах без ракетного прикрытия, особенно на длительном пути из США в СССР. Ценность была ограничена; В доктрине ВВС США подчеркивалось, что основной причиной сохранения бомбардировочных сил в эпоху межконтинентальных баллистических ракет было то, что бомбардировщики могли оставаться в воздухе на больших расстояниях от своих баз и, таким образом, были невосприимчивы к скрытным атакам. [45] В этом случае более высокая скорость будет использоваться только в течение короткого периода времени между плацдармами и советской береговой линией.
Вдобавок к проблемам, программа zip-топлива была отменена в 1959 году. [6] После сгорания топливо превращалось в едкие и абразивные жидкости и твердые вещества, которые увеличивали износ движущихся компонентов газотурбинного двигателя и были токсичными, что затрудняло обслуживание. [N 3] Хотя B-70 предназначался для использования zip только в форсажных камерах и, таким образом, чтобы избежать этой проблемы, огромная стоимость программы zip для столь ограниченных результатов привела к ее отмене. Однако это само по себе не было фатальной проблемой, поскольку недавно разработанное высокоэнергетическое топливо, такое как JP-6, частично компенсировало разницу. Большая часть дальности, потерянной при переходе на альтернативное топливо, была восстановлена за счет заполнения одного из двух бомбовых отсеков топливным баком. [47] Однако другая проблема возникла, когда программа XF-108 была отменена в сентябре 1959 года, что положило конец совместной разработке, приносившей пользу программе B-70. [31]
На двух секретных встречах 16 и 18 ноября 1959 года председатель Объединенного комитета начальников штабов генерал ВВС Натан Твининг рекомендовал план ВВС по использованию B-70 для разведки и нанесения ударов по железнодорожно-мобильным советским межконтинентальным баллистическим ракетам . Штаб ВВС генерал Томас Уайт признал , что Советы «смогут поразить B-70 ракетами», и потребовал понизить уровень B-70 до «минимальной программы исследований и разработок» с 200 миллионами долларов на финансовый год. 1960 г. (что эквивалентно 2 миллиардам долларов сегодня). Президент Эйзенхауэр ответил, что разведывательно-ударная миссия была «безумной», поскольку ядерная миссия заключалась в нападении на известные производственные и военные комплексы, и подчеркнул, что он не видит необходимости в B-70, поскольку межконтинентальная баллистическая ракета является «более дешевым и эффективным способом делаю то же самое». Эйзенхауэр также отметил, что B-70 не будет производиться «через восемь-десять лет», и «сказал, что, по его мнению, мы говорили о луках и стрелах во времена пороха, когда мы говорили о бомбардировщиках в эпоху ракет». [48] В декабре 1959 года ВВС объявили, что проект B-70 будет сокращен до одного прототипа, и большинство запланированных подсистем B-70 больше не будут разрабатываться. [49]
Затем интерес возрос в связи с политикой президентской кампании 1960 года . Центральным моментом кампании Джона Ф. Кеннеди было то, что Эйзенхауэр и республиканцы были слабы в обороне, и в качестве примера он указал на B-70. Он сказал аудитории в Сан-Диего возле объектов NAA: «Я всем сердцем поддерживаю пилотируемый самолет B-70». [50] Кеннеди также делал аналогичные заявления в ходе предвыборной кампании в отношении других самолетов: возле завода Boeing в Сиэтле он подтвердил необходимость в B-52, а в Форт-Уэрте он похвалил B-58. [51]
ВВС изменили программу на полную разработку вооружения и в августе 1960 года заключили контракт на поставку прототипа XB-70 и 11 YB-70. [49] [52] В ноябре 1960 года программа B-70 получила 265 миллионов долларов (эквивалент до $2,6 млрд сегодня) ассигнования Конгресса на 1961 финансовый год . дополнительные 155 миллионов долларов (1,5 миллиарда долларов сегодня) на программу разработки B-70. [55]
При вступлении в должность в январе 1961 года Кеннеди был проинформирован о том, что разрыв в ракетах был иллюзией. [56] [N 4] 28 марта 1961 года, [57] после того, как 800 миллионов долларов (что эквивалентно 7,8 миллиардам долларов сегодня) было потрачено на программу B-70, Кеннеди отменил проект как «ненужный и экономически неоправданный» [55] потому что у него «было мало шансов успешно прорвать оборону противника». [58] Вместо этого Кеннеди рекомендовал «продолжить программу B-70, главным образом, для изучения проблемы полета со скоростью, в три раза превышающей скорость звука, с планером, потенциально полезным в качестве бомбардировщика». [55] После того, как Конгресс одобрил 290 миллионов долларов (2,8 миллиарда долларов сегодня) в виде «дополнительных» средств для B-70 к измененному президентскому бюджету на 1961 финансовый год от 12 мая 1960 года, администрация приняла решение о «плановом использовании» всего в 100 миллионов долларов (980 миллионов долларов США). сегодня) этих средств. Впоследствии Министерство обороны представило Конгрессу данные о том, что B-70 мало что добавит в производительности за свою высокую стоимость. [59]
Однако, став новым начальником штаба ВВС в июле 1961 года, Кертис ЛеМэй усилил свою пропаганду B-70, включая интервью для августовского журнала Reader's Digest и ноябрьских статей Aviation Week , а также разрешил турне General Electric 25 февраля, во время которого была предоставлена пресса. Представления художников и другая информация о B-70. Конгресс также продолжил ассигнования на B-70, пытаясь возобновить разработку бомбардировщиков. После того, как министр обороны Роберт Макнамара снова объяснил Комитету Палаты представителей по вооруженным силам (HASC) 24 января 1962 года, что B-70 неоправдан, ЛеМэй впоследствии выступал в пользу B-70 как в комитетах Палаты представителей, так и в Сенате - и был отчитан Макнамарой. 1 марта. К 7 марта 1962 года HASC, 21 из членов которого работали в B-70 в своих округах, написал законопроект об ассигнованиях, чтобы «предписать» — по закону — исполнительной власти использовать все почти 500 миллионов долларов (что эквивалентно 4,8 миллиардам долларов). сегодня) приспособлен для РС-70 (см. Варианты). Макнамара не смог обратиться к HASC 14 марта, но 19 марта 1962 года в 11-часовом соглашении о розовом саду Белого дома между Кеннеди и председателем HASC Карлом Винсоном были отозваны формулировки законопроекта [60] , и бомбардировщик остался отмененным. [61]
XB-70 предназначались для углубленного изучения аэродинамики , двигательной установки и других предметов, связанных с большими сверхзвуковыми транспортными средствами. Экипаж сократился до двух пилотов, поскольку штурман и бомбардир для этой исследовательской роли не требовались. [62] Производственный заказ был сокращен до трех прототипов в марте 1961 года [63] с третьим самолетом, включающим усовершенствования по сравнению с предыдущим прототипом. [64] Позже заказ был сокращен до двух экспериментальных XB-70A, получивших названия Air Vehicle 1 и 2 (AV-1 и AV-2). XB-70 № 1 был завершен 7 мая 1964 года [65] и выкачен 11 мая 1964 года в Палмдейле, Калифорния . [66] [67] [68] В одном из отчетов говорилось, что «ничего подобного не существовало нигде». [69] [70] AV-2 был завершен 15 октября 1964 года. Изготовление третьего прототипа (AV-3) было отменено в июле 1964 года до завершения. [70] Первый XB-70 совершил свой первый полет в сентябре 1964 года, после чего последовало еще много испытательных полетов. [71]
Данные испытательных полетов XB-70 и разработки аэрокосмических материалов были использованы в более поздней программе бомбардировщика B-1 , американской программе сверхзвукового транспорта (SST), а также посредством шпионажа в советской программе Ту-144 SST. [72] [N 5] [N 6] Разработка самолетов-разведчиков Lockheed U-2 и SR-71 Blackbird , а также XB-70 побудила советских авиационно-космических инженеров спроектировать и разработать их высотные и высотные -скоростной перехватчик МиГ-25 . [73] [74]
«Валькирия» проектировалась как высотный бомбардировщик со скоростью 3 Маха и шестью двигателями. Харрисон Стормс спроектировал самолет [75] с уточной поверхностью и треугольным крылом , которое было построено в основном из нержавеющей стали , сэндвич-панелей из сот и титана . XB-70 был разработан с использованием сверхзвуковых технологий, разработанных для SM-64 Navaho со скоростью 3 Маха , а также модифицированной формы инерциальной системы наведения Navaho. [76]
В XB-70 использовалась подъемная сила сжатия , возникающая в результате ударной волны , создаваемой передней кромкой воздухозаборника двигателя ниже вершины крыла. [77] На крейсерской скорости 3 Маха ударная волна отклоняется назад примерно на 65 градусов, и крыло накладывается на ударную систему, давление которой под самолетом на 40 фунтов на квадратный фут (1,9 кПа) выше, чем перед ударной силой. . Подъём сжатия обеспечивал пять процентов от общего подъёма. [78] Развал был добавлен к передней кромке крыла внутри складных законцовок, чтобы улучшить управляемость на дозвуке и уменьшить сопротивление на сверхзвуке. Внешние части крыльев были шарнирно закреплены с возможностью поворота вниз на 65 градусов, действуя как своего рода устройство законцовки крыла с изменяемой геометрией . Это увеличило курсовую устойчивость самолета на сверхзвуковых скоростях, сместило центр давления в более выгодное положение на высоких скоростях и привело к тому, что удар, возникающий во впускном рассекателе, отражался от поверхности вертикального законцовки, создавая дополнительную подъемную силу сжатия. [79]
Как и ряд других самолетов с треугольным крылом, рассчитанных на сверхзвуковые скорости (Конкорд, Ту-144, FD2), «Валькирии» требовалась функция, улучшающая обзор пилота при полете с высоким носом на малой скорости и на земле. Внешнее лобовое стекло и опускаемая рампа позволяли просматривать самолет через фиксированное лобовое стекло кабины. Когда рампа была поднята в положение для высокой скорости, носовая часть стала более обтекаемой. Удаление дождя и защита от обледенения лобового стекла были достигнуты за счет использования отбираемого из двигателей воздуха с температурой 600 ° F (320 ° C). [80] Нижняя носовая часть включала радиолокационный отсек, а серийные машины должны были оснащаться заправочной емкостью на верхней поверхности носовой части фюзеляжа. [81]
XB-70 был оснащен шестью турбореактивными двигателями General Electric YJ93 -GE-3 , в которых использовалось реактивное топливо JP-6 , специально разработанное для выполнения задач миссии. Было заявлено, что двигатель относится к «классу 30 000 фунтов», но на самом деле он выдавал 28 000 фунтов силы (120 кН) с форсажной камерой и 19 900 фунтов силы (89 кН) без форсажной камеры. [82] [83] Валькирия использовала топливо для охлаждения; прежде чем попасть в двигатели, он прокачивался через теплообменники . [27] Чтобы снизить вероятность самовоспламенения , во время дозаправки в JP-6 впрыскивался азот, а « система наддува и инертизации топлива » испаряла 700 фунтов (320 кг) запаса жидкого азота для заполнения вентиляционного пространства топливного бака и поддерживать давление в баке. [84]
Первый полет XB-70 состоялся 21 сентября 1964 года. [85] Во время первых летных испытаний между авиабазой Палмдейл и авиабазой Эдвардс один двигатель пришлось заглушить вскоре после взлета, а предупреждение о неисправности ходовой части означало, что полет был прекращен. в качестве меры предосторожности летал с опущенным шасси, ограничив скорость до 390 миль в час (630 км/ч) — примерно вдвое меньше запланированной. [86] При приземлении задние колеса главной стойки левого борта заблокировались, шины лопнули, и начался пожар. [87] [88]
«Валькирия» впервые стала сверхзвуковой (1,1 Маха) во время третьего испытательного полета 12 октября 1964 года, а во время следующего полета 24 октября пролетела со скоростью выше 1 Маха в течение 40 минут. В этом полете законцовки крыла также были частично опущены. XB-70 № 1 преодолел 3 Маха 14 октября 1965 года, достигнув 3,02 Маха на высоте 70 000 футов (21 000 м). [89] Было обнаружено, что первый самолет страдает от недостатков сотовых панелей, в первую очередь из-за неопытности в производстве и контроле качества этого нового материала. [7] В двух случаях сотовые панели выходили из строя и отрывались во время сверхзвукового полета, в результате чего на самолет было установлено ограничение в 2,5 Маха. [90]
Недостатки, обнаруженные на AV-1, были почти полностью устранены на втором XB-70, который совершил первый полет 17 июля 1965 года. 3 января 1966 года XB-70 № 2 достиг скорости 3,05 Маха при полете на высоте 72 000 футов (22 000 м). м). 12 апреля 1966 года AV-2 достиг максимальной скорости 3,08 Маха и удерживал ее в течение 20 минут . ) за 91 минуту общего полета. [92]
С 3 ноября 1966 года по 31 января 1967 года проводилась совместная исследовательская программа НАСА и ВВС США для измерения интенсивности и характерности звуковых ударов в рамках Национальной программы звуковых ударов. Планировалось, что испытания охватят диапазон избыточного давления звукового удара на земле, аналогичный, но более высокий, чем ожидалось в предлагаемом американском SST . [94] В 1966 году для программы был выбран АВ-2, оснащенный испытательными датчиками. 6 июня 1966 года он совершил первое испытание с помощью звуковой ударной волны, достигнув скорости 3,05 Маха на высоте 72 000 футов (22 000 м). [95] Два дня спустя AV-2 разбился в результате столкновения в воздухе с F-104 во время полета в составе нескольких самолетов. [96] Звуковой удар и последующие испытания продолжились с XB-70A #1. [97]
Вторая программа летных исследований (NASA NAS4-1174) исследовала «управление динамикой конструкции» с 25 апреля 1967 года до последнего полета XB-70 в 1969 году. [ 98] [99] На большой высоте и высокой скорости XB-70A испытал нежелательные изменения высоты. [100] Испытания НАСА, проводившиеся в июне 1968 года, включали две небольшие лопатки в носовой части AV-1 для измерения реакции системы повышения устойчивости самолета. [99] [101] АВ-1 совершил в общей сложности 83 полета. [102]
Последний сверхзвуковой полет XB-70 состоялся 17 декабря 1968 года. 4 февраля 1969 года AV-1 совершил свой последний полет на базу ВВС Райт-Паттерсон для музейной экспозиции (ныне Национальный музей ВВС США ). [103] Во время этого дозвукового полета были собраны летные данные. [104] Компания North American Rockwell завершила четырехтомный отчет о B-70, который был опубликован НАСА в апреле 1972 года. [105]
7 мая 1965 года кусок вершины крыла длиной 3 фута (1 м) оторвался в полете и вызвал серьезные повреждения пяти из шести двигателей. Их отправили в GE и отремонтировали. Шестой двигатель был проверен и повторно установлен на самолет. [111]
14 октября 1965 года AV-1 превысил скорость 3 Маха, но жара и напряжение повредили сотовые панели, в результате чего отсутствовало 2 фута (60 см) передней кромки левого крыла. Впоследствии скорость первого самолета была ограничена 2,5 Маха. [90]
8 июня 1966 года XB-70A № 2 находился в тесном строю с четырьмя другими самолетами ( F-4 Phantom , F-5 , T-38 Talon и F-104 Starfighter ) для фотосессии по его указанию. General Electric, производителя двигателей всех пяти самолетов. После фотосессии F-104 врезался в законцовку правого крыла XB-70, перевернулся и перевернулся над верхней частью «Валькирии», прежде чем удариться о вертикальные стабилизаторы и левое крыло бомбардировщика. Затем F-104 взорвался, разрушив вертикальные стабилизаторы «Валькирии» и повредив ее левое крыло. Несмотря на потерю обоих вертикальных стабилизаторов и повреждение крыльев, «Валькирия» летела прямо в течение 16 секунд, прежде чем вошла в неконтролируемый штопор и разбилась к северу от Барстоу, штат Калифорния . Главный летчик-испытатель НАСА Джо Уокер (пилот F-104) и Карл Кросс (второй пилот XB-70) погибли. Эл Уайт (пилот XB-70) катапультировался, получив серьезные травмы, в том числе перелом руки закрывающейся капсулой спасательного экипажа , похожей на раскладушку , за несколько мгновений до катапультирования. [112] [113]
В сводном отчете ВВС США о расследовании происшествия говорилось, что, учитывая положение F-104 относительно XB-70, Уокер, пилот F-104, не мог видеть крыло XB-70, кроме как через неловко оглядываясь через левое плечо. В отчете говорилось, что, скорее всего, Уокер сохранял свою позицию, глядя на фюзеляж XB-70 впереди своей позиции. По оценкам, F-104 находился на расстоянии 70 футов (21 м) сбоку от фюзеляжа XB-70 и 10 футов (3,0 м) ниже. В отчете делается вывод, что с этой позиции, без соответствующих зрительных ориентиров, Уокер не смог должным образом воспринять свое движение относительно «Валькирии», что привело к тому, что его самолет сместился в крыло XB-70. [101] [114] Расследование происшествия также указало на вихревой след от законцовки правого крыла XB-70 как на причину внезапного переворота F-104 в бомбардировщик. [114]
Valkyrie AV-1 (серийный номер AF 62-0001) выставлен в Национальном музее ВВС США на авиабазе Райт-Паттерсон недалеко от Дейтона, штат Огайо . Самолет был доставлен в музей 4 февраля 1969 года после завершения программы испытаний XB-70. [115] «Валькирия» стала визитной карточкой музея, появилась на фирменных бланках музея и даже стала главной особенностью дизайна музейного ресторана «Кафе Валькирия» . [116] В 2011 году XB-70 выставлялся в ангаре исследований и разработок музея вместе с другими экспериментальными самолетами. [117] После завершения строительства четвертого ангара в главном кампусе музея XB-70 был перевезен туда в конце октября 2015 года. [118]
Данные Пейса, [119] Информационный бюллетень USAF XB-70 [107] Исследование самолета B-70, [120] [121] [83]
Общие характеристики
Производительность
Связанные разработки
Самолеты сопоставимой роли, конфигурации и эпохи
Связанные списки
РАССЕКРЕЧЕНО... 10.04.79
РАССЕКРЕЧЕНО... 18 января 1981 г.
РАССЕКРЕЧЕНО... 10.04.79
{{cite tech report}}: CS1 maint: местоположение ( ссылка )РАССЕКРЕЧЕНО... 23 августа 1979 г.
{{cite tech report}}: CS1 maint: местоположение ( ссылка )РАССЕКРЕЧЕНО... 18 января 1981 г.
{{cite tech report}}: CS1 maint: местоположение ( ссылка )РАССЕКРЕЧЕНО... 06.01.78
{{cite tech report}}: CS1 maint: местоположение ( ссылка )