Tijekom 100 godina razvoja zrakoplovstva stvoreni su mnogi neobični zrakoplovi. U pravilu su se ti strojevi odlikovali avangardnim dizajnerskim rješenjima i nisu se masovno proizvodili. Njihove su sudbine bile sjajne, ali kratkotrajne. Neki od njih imali su zamjetan utjecaj na daljnji razvoj zrakoplovstva, drugi su zaboravljeni. No, uvijek su izazivali povećani interes i među stručnjacima i u javnosti. Naš je časopis također odlučio odati počast zrakoplovnoj egzotičnosti.
Povijest stvaranja
Krajem 1951. prvi strateški bombarder s turboreaktivnim motorom Boeing B-47 stupio je u službu pri Zapovjedništvu strateškog zrakoplovstva američkih zračnih snaga. Kao srednji bombarder (maksimalno opterećenje bombe oko 10 tona). nije mogao u svojim odjeljcima nositi čitav niz bombi iz tadašnjeg američkog nuklearnog arsenala. Tako je mlažnjak B-47 bio samo dodatak ogromnom klipu B-36. Stoga su zračne snage pokrenule razvoj teškog bombardera B-52. Prve izmjene ovog zrakoplova u usporedbi s B-47 imale su dvostruko veću težinu pri polijetanju. dometa oko 5500 km i, što je najvažnije, mogla je nositi vodikovu bombu Mk 17 mase 21 tonu i nosivosti 20 Mt.
Međutim, izglednost u bliskoj budućnosti pojavljivanja protuzračnih navođenih projektila i nadzvučnih presretača bacila je sumnju u samu mogućnost teških podzvučnih bombardera da dosegnu svoje ciljeve duboko na teritoriju SSSR-a. Imajući to na umu, 1954. godine zračne snage SAD-a izdale su naredbu o konverziji za izgradnju nadzvučnih bombardera B-58. Djelujući iz europskih baza, oni su trebali biti prvi koji su napali sovjetski zračni prostor i napali ključne objekte protuzračne obrane, otvarajući put teškim B-52. Međutim, Zapovjedništvo strateškog zrakoplovstva nikada nije pokazalo veliko oduševljenje B-58, uglavnom zbog toga što je ovaj zrakoplov imao kratak dolet leta (bez punjenja gorivom samo oko 1500 km) i nosio je neznatan teret bombi, a česte nesreće temeljito su narušile njegov ugled. Još krajem 1954. general Le Mae, zapovjednik strateškog zrakoplovstva američkih zračnih snaga. Upoznavši se s izračunatim podacima B-58, obratio se Ministarstvu obrane sa zahtjevom da razmotri pitanje još jednog bombardera, koji bi u budućnosti mogao zamijeniti B-52-dometom bez dopunjavanja goriva najmanje 11.000 km i "najveća moguća brzina". Ovaj zrakoplov, za čije bi funkcioniranje bila prikladna postojeća uzletišta i zemaljska oprema, trebao je biti u službi Zračnih snaga od 1965. do 1975. godine.
Po nalogu od Le Maya, zračne snage SAD -a izdale su GOR # 38 Opće taktičke zahtjeve za bombarder s interkontinentalnim bombarderima s ljudskom posadom. Nakon nekog vremena pojavio se sljedeći dokument u kojem je projekt dobio oznaku WS -110A - "Sustav naoružanja 110A". Shema borbene uporabe takvog zrakoplova sastojala se u približavanju cilju na vrlo velikoj nadmorskoj visini brzinom koja odgovara broju M = 2, te njezinim povećanjem na odgovarajući broj M = 3 iznad neprijateljskog teritorija. Nakon što je lansirao vođeni projektil zrak-zemlja s nuklearnom bojevom glavom na cilju, bombarder se morao povući što je brže moguće. Na prijedlog grupe objavljene u istraživačkom centru Wright za proučavanje načina provedbe ovih zahtjeva, načelnik stožera zračnih snaga SAD-a naredio je razvoj projekta WS-110A na konkurentnoj osnovi. Glavnim uvjetom za pobjedu smatralo se postizanje najveće moguće visine i brzine leta. Isporuke serijskih zrakoplova trebale su započeti 1963. godine.
Šest tvrtki podnijelo je prijedloge Zračnim snagama u listopadu 1955. Sljedećeg mjeseca dva finalista, Boeing i sjevernoamerički, dobili su narudžbe za detaljna proučavanja projekta bombardera. Valja podsjetiti da je u to vrijeme učinkovitost turboreaktivnih motora ostavljala mnogo željenog, a let na velike udaljenosti pri nadzvučnoj krstarećoj brzini zahtijevao je pretjeranu opskrbu gorivom. Oba projekta uključivala su stvaranje velikih zrakoplova.
Tako je sjevernoamerički projekt predviđao razvoj bombardera uzletne mase 340 tona s trapezoidnim krilom, na koje su bile pričvršćene velike napred pomerene konzole s spremnicima goriva u sredini. Potonji je imao iste dimenzije kao trup B-47 i sadržavao je po 86 tona goriva, što je osiguralo međukontinentalni domet pri velikoj podzvučnoj brzini leta. Nakon prevladavanja većeg dijela puta, konzole s tenkovima su ispuštene, a zrakoplov je ubrzao na M = 2,3 za bacanje na cilj i odlazak. Vezano za ovaj projekt, general Le Mae sarkastično je primijetio: "Ovo nije zrakoplov, već poveznica tri zrakoplova." Osim toga, rad takvog zrakoplova s postojećih uzletišta i uporaba postojeće zemaljske opreme nije dolazilo u obzir. Oba predstavljena projekta su odbijena, a uskoro je program WS-110A bio ograničen samo na studije same mogućnosti stvaranja takvog stroja.
Godinu i pol kasnije, Boeing i North American podnijeli su nove prijedloge za WS-110A. Nezavisno jedan od drugog, došli su do zaključka da su korištenjem visokokaloričnog sintetičkog goriva. moguće je postići supersoničnu krstareću brzinu bez pribjegavanja egzotičnim aerodinamičkim konfiguracijama. Osim toga, zahvaljujući napretku u aerodinamici, postalo je moguće značajno poboljšati aerodinamičku kvalitetu teškog zrakoplova, što je smanjilo količinu goriva potrebnu za postizanje međukontinentalnog dometa. U aerodinamici je Sjeverna Amerika bila posebno uspješna, odlučivši koristiti u svom projektu princip povećanja podizanja "od kompresije" koji je razvila NASA. Provela je istraživanje u zračnom tunelu kako bi utvrdila je li realno stvoriti zrakoplov čija se aerodinamička kvaliteta poboljšava dodatnim dizanjem koje stvaraju udarni valovi. Rezultati su nadmašili sva očekivanja - pokazalo se da je na temelju ovog načela, vrlo sličnog učinku planiranja glisera na površini vode, moguće stvoriti zrakoplov koji udovoljava zahtjevima Zračnih snaga, čak i bez obzira na to vrstu goriva koje se koristi.
Krajem ljeta 1957., zračne snage SAD -a, znatiželjne o ovim rezultatima, proširile su program istraživanja dizajna kako bi tvrtke mogle podnijeti nacrte koji opisuju glavne sustave. Nakon što su ih predstavnici zračnih snaga ocijenili u prosincu 1957., prednost je imala projekt zrakoplova Valkyrie B-70 (Valkyrie ratoborna boginja djevojaka u skandinavskoj mitologiji) sjevernoameričke tvrtke, s kojom su potpisali ugovor za izgradnja 62 zrakoplova - 12 eksperimentalnih i predprodukcijskih i 50 serijskih. Paralelno s tvrtkom "General Electric" potpisan je ugovor o stvaranju motora J93. sposoban za rad na konvencionalnim i sintetičkim gorivima. Cijeli program procijenjen je na 3,3 milijarde dolara.
Prilikom puhanja modela XB-70 u zračnom tunelu udarni valovi su jasno vidljivi
Testovi kapsule za spašavanje
Ugradnja motora YJ93-GE-3
Dio znanstvenih istraživanja potrebnih za projekt planirano je provesti u sklopu programa za stvaranje presretača dugog dometa "sjevernoamerički" F-108 "Rapier" s istim motorima J93, koji bi mogao doseći brzine do 3200 km / h i biti naoružan s tri vođene rakete s nuklearnim bojevim glavama. Projektni domet F-108 premašio je 1600 km, a domet trajekta 4000 km. "Rapieri" su trebali pratiti B-70 i pokrivati strateške objekte iz sovjetskih bombardera, sličnih "Valkyrie", čija pojava u arsenalu SSSR-a ne bi dugo čekala da je B-70 bio uspješan.
Zračne snage SAD-a inzistirale su na tome da ubrzaju razvoj B-70. tako da se prvi let dogodio 1961., a prvo krilo od 12 zrakoplova stupilo je na borbenu dužnost do kolovoza 1964. Prva faza programa - razvoj, konstrukcija i odobrenje modela zrakoplova - dovršena je u travnju 1959. godine. Na temelju rezultata pregleda stručnjaka zračnih snaga predloženo je 761 izmjena projekta i 35 izmjena izgleda. Budući da je razvojni program B-70 bio među glavnim prioritetima, svi su komentari brzo uklonjeni.
Međutim, to nije dugo trajalo. Prvi zastoj u programu odnosio se na visokokalorično gorivo za motore J93, takozvano borohidridno gorivo. Njegova je uporaba, naravno, osigurala veću energiju izgaranja u usporedbi s kerozinom, no istodobno su ispušni plinovi motora sadržavali puno otrovnih tvari, što je prisililo svo kopneno osoblje na rad u stanju stalnog kemijskog rata. Osim toga, pokazalo se da su troškovi borovodoničnog goriva vrlo visoki, a prema izračunima, kada je izgorio u izgaraocima motora J93, domet leta Valkyrie povećao se za samo 10%. Smatralo se da je ovo povećanje nedovoljno za opravdavanje troškova razvoja i proizvodnje novog goriva. Iako je tvrtka Olin Mathison gotovo završila izgradnju pogona za svoju proizvodnju, program je prekinut. Pogon vrijedan 45 milijuna dolara nikada nije počeo s radom.
Mjesec dana kasnije također je prekinut razvojni program za presretač F-108, pozivajući se na činjenicu da su njegovi motori morali raditi na gorivu s vodikovim vodikom. Međutim, pravi razlog prestanka razvoja F-108 bio je nedostatak sredstava-za veliki razvoj interkontinentalnih balističkih projektila bilo je potrebno mnogo novca, što je dovelo do potrebe za revizijom financiranja projekata zrakoplova s ljudskom posadom. No paralelno s F-108, u tijeku je bio razvoj lovca Lockheed A-12 (F-12A), slične namjene, koji se kasnije pretvorio u poznati SR-71. Usput, Lockheed je još ranije napustio boorvodonovo gorivo te je do kraja 1959. gotovo dovršio razvoj svog presretača. Sredstva oslobođena zbog zatvaranja programa F-108 prebačena su timu Kelly Johnson za izradu prototipova A-12.
Do listopada 1959. više je od 315 milijuna dolara potrošeno na stvaranje B-70. Budući da je dio istraživanja u vezi s letom M-3 trebao biti proveden u sklopu stvaranja F-108, troškovi potrebnih radova na programu B-70 nakon spomenutih događaja porasli su za još 150 milijuna dolara. Unatoč tome, u prosincu 1959. godine, izdvajanja za Valkyrie za financijsku godinu 1961. smanjena su sa 365 milijuna dolara na 75 milijuna dolara. Novi planovi predviđali su izgradnju samo jedne kopije XB-70, a zatim bez nišana, navigacije i drugih borbenih sustava. Prvi let bio je zakazan za 1962., a program letačkog ispitivanja produžen je do 1966. godine.
Međutim, u ljeto 1960. u Moskvi, na zračnoj paradi u Tushinu, demonstriran je nadzvučni bombarder M-50 koji je razvio dizajnerski biro V. M. Myasishcheva. Zastrašujući borbeni izgled vozila šokirao je strana vojna izaslanstva prisutna na mimohodu. Ne znajući njegove prave karakteristike, Amerikanci su odmah nastavili financirati razvoj Valkyrie u istom iznosu. No već u travnju 1961. novi američki ministar obrane Robert McNamara. veliki pristaša projektila, hladnokrvno je sveo na izgradnju tri iskusna bombardera. Prva dva, isključivo istraživačka, imala su posadu od 2 osobe i oznake XB-70A, treći zrakoplov, prototip bombardera s oznakom XB-70B, imao je četveročlanu posadu (dva pilota, operater sustava elektroničkog ratovanja i navigator). Ovaj put Valkyrieu je spasila samo činjenica da se mogla koristiti kao nosač projektila GAM-87A (WS-138A) Skybolt s dometom do 1600 km, koje je razvila tvrtka Douglas. B-70 bi mogao patrolirati izvan granica potencijalnog neprijatelja, a u slučaju sukoba pustiti hipersonične projektile s moćnim bojevim glavama. No, svih pet eksperimentalnih lansiranja s B-52 bilo je neuspješno. Uvidjevši da je razvoj rakete skup, a sudbina njezinog nosača B-70 vrlo nejasna, predsjednik Sjedinjenih Država zaustavio je njezin razvoj.
Prvi XB-70A u montažnoj radnji
Za ukrcavanje posade u kabinu XB-70A korišten je poseban lift.
U siječnju 1962., kao odgovor na još jednu prijetnju zatvaranjem, program Valkyrie ponovno je podvrgnut promjenama, a zrakoplov je dobio oznaku RS -70 - strateški izviđački bombarder. To unatoč činjenici da su američke zračne snage stalno tražile sve moguće i nemoguće znači oživjeti B-70 kao borbeni zrakoplov, tvrdeći da bi se mogao koristiti kao nadzvučno vozilo. očuvana lansirna pozornica za borbene letjelice poput dinosaura i platforme za lansiranje balističkih projektila. Čak se sugeriralo da će moći obavljati funkcije svemirskog presretača.
No, svi napori da se očuva "Valkira" bili su uzaludni. Ministar obrane vjerovao je da se bolji rezultati mogu postići drugim sredstvima. Čak ni značaj iskustva stečenog tijekom stvaranja B-70 za razvoj nadzvučnog civilnog zrakoplova, s McNamarinog stajališta, nije bio značajan, iako je on osobno vodio posebno povjerenstvo po tom pitanju. Napomena: U pogledu konfiguracije, težine i dizajna, B-70 je u potpunosti odgovarao tadašnjim pogledima na nadzvučne transportne zrakoplove. Njegova nadmorska visina bila je 21 km. a brzina je dosegla M = 3. Istodobno, njegovo korisno opterećenje, jednako samo 5% (12,5 t) uzletne mase (250 t), očito je bilo nedostatno za komercijalni zrakoplov. Istodobno, domet leta Valkyrie bio je 11.000 km, dok je većina transatlantskih ruta imala duljinu od oko 9.000 km. Optimiziranjem zrakoplova za ove rute i smanjenjem opskrbe gorivom, teret bi se mogao povećati na 20 tona, što bi omogućilo postizanje razine isplativosti potrebne za civilni brod.
Naravno, svi ovi poremećaji u financiranju i neprestana rasprava u Kongresu nisu obećavali ništa dobro za avion, ali je Sjeverna Amerika tvrdoglavo nastavila graditi prvi prototip Valkyrie. Kako kažu. Vaska sluša i jede.
Tehničke značajke
Jedan od razloga za tako oprezan stav prema B-70 bila je njegova prevelika neobičnost za to vrijeme, moglo bi se reći, revolucionarno. U skladu s tim, tehnički rizik pri stvaranju "Valkire" bio je iznimno velik. Među glavne značajke zrakoplova, prije svega, treba pripisati aerodinamičku konfiguraciju "patka", trokutasto krilo i trapezoidni horizontalni rep naprijed. Zbog velikog ramena PGO -a, učinkovito se koristio za uravnoteženje zrakoplova, osobito pri nadzvučnim brzinama, što je omogućilo oslobađanje elevona za kontrolu visine i nagiba. Tijekom prilaza slijetanju, maksimalni kut skretanja PGO -a bio je 6 °, a njegov repni dio mogao je dodatno odstupiti prema dolje za 25 ° i služio je kao zakrilca za slijetanje. Odbijajući ih, pilot je povećao kut nagiba, dok je uravnotežio zrakoplov gurajući upravljački kotač prema naprijed, t.j. naginjanje elevona i daljnje povećanje ukupnog dizala. Istodobno, PGO je postao izvor uzdužne i smjerne nestabilnosti zrakoplova pri visokim napadnim kutovima, iskošeni tok iz njega imao je štetan utjecaj na svojstva ležaja krila i pogoršao rad usisnika zraka. Međutim, sjevernoamerički je rekao da je rigorozno testirao B-70 u zračnim tunelima 14.000 sati i riješio sve probleme.
Najvažnija značajka aerodinamičkog izgleda zrakoplova bila je korisna upotreba takve, u načelu, štetne pojave kao što su udarni valovi nastali tijekom nadzvučnog leta. To je omogućilo krstarenje s minimalnim napadnim kutom i, prema tome, s malim otporom. Ispitivanja u zračnom tunelu i proračuni su pokazali da je u letu sa brzinom koja odgovara M = 3, na nadmorskoj visini od 21.000 m, uslijed udarnih valova, moguće povećati podizanje za 30% bez povećanja otpora. Osim toga, to je omogućilo smanjenje površine krila i posljedično smanjenje težine konstrukcije zrakoplova.
Izvor ovog "korisnog" sustava skokova bio je prednji klin za usisavanje zraka Valkyrie. Sam dovod zraka bio je podijeljen u dva kanala pravokutnog presjeka, visine na ulazu 2,1 m i duljine oko 24 m. Iza klina bile su tri pomične ploče povezane jedna s drugom. Položaj ploča prilagođen je ovisno o potrebnom protoku zraka. U njima su napravljene rupe za odvod graničnog sloja, što je osiguralo ravnomjerni protok na ulazu u svaki od tri motora. Na gornjoj površini krila bile su smještene glavne i pomoćne zaklopke za zaobilaženje zraka, što je do određene mjere omogućilo kontrolu protoka u usisniku zraka. Izračuni potrebni za osiguravanje ispravnog rada usisa zraka u različitim uvjetima leta izvedeni su pomoću složenog sustava senzora i analognih računala.
Svečano predstavljanje prve kopije XB-70A
Punjenje goriva XB-70A gorivom
Polijetanje prve kopije XB-70A
Skokovi koji nastaju na čeonom ostakljenju nadstrešnice kokpita s uobičajenom konfiguracijom nosa zrakoplova. nedopustivo povećati otpor pri letenju velikom brzinom. Da bi ih se izbjeglo, kutovi nagiba svih nosnih površina zrakoplova moraju biti vrlo mali. Istodobno je potrebno omogućiti pilotima dobar pregled tijekom prilaza slijetanju. Sjevernoamerikanci su odabrali relativno jednostavnu metodu kako bi zadovoljili oba zahtjeva, učinivši vjetrobranska stakla dvostrukim, s vanjskim, kao i gornjom površinom nosa trupa ispred prozora, pomičnim. U letu pri maloj brzini, oni su se spuštali, pružajući potrebnu vidljivost, a u nadzvučnom letu, dizali su se, tvoreći glatki prijelaz. Ukupna površina ostakljenja kokpita iznosi 9,3 m. Sve prozirne ploče, od kojih je najveća duga više od 1,8 m, izrađene su od kaljenog stakla otpornog na toplinu.
Potpuno jedinstvena značajka Valkyrie bili su vrhovi krila koji se tijekom krstarenja odbijaju prema dolje kako bi se povećala stabilnost u smjeru i smanjilo uravnoteženje otpora. Osim toga, omogućili su smanjenje vertikalne površine repa, čime su povećali aerodinamičku kvalitetu za oko 5%. Tvrtka je izjavila da je aerodinamička kvaliteta zrakoplova 8-8,5 u nadzvučnom krstarenju. a u podzvučnom - oko 12-13.
Veliki zaljev za bombe, dugačak gotovo 9 m, smješten između kanala za dovod zraka, mogao je primiti sve vrste nuklearnih bombi. Prostor za bombu bio je zatvoren velikom ravnom kliznom pločom, koja se, kad se otvorila, povukla unatrag. Istina, problem je oslobađanje bombi iz takvog odjeljka pri nadzvučnim brzinama leta. Sjevernoamerička imovina, točnije obveza, već je imala iskustvo u razvoju takvog dizajna - tvrtka nije dovela čuveni linearni zaljev za bombu na Vigelent supersoniku u uvjetni, zbog čega se palubni bombarder pretvorio u izviđački bombarder.
Valkyrieina šasija također se ističe. Kako bi se smanjio prostor zauzet u uvučenom položaju, kolica s četiri kotača na glavnim nosačima prije žetve okrenuta su i pritisnuta na stalak. U isto vrijeme, svaka je kočija imala mali peti kotač s mehanizmom za automatsko otpuštanje, koji sprječava proklizavanje i klizanje zrakoplova na klizavoj površini. Gume kotača promjera 1060 mm izrađene su od posebne gume i prekrivene srebrnom bojom koja reflektira infracrveno zračenje. Prije letenja pri velikim brzinama pneumatici su bili zatamnjeni svježom bojom. Tijekom kočenja, kada su gume zagrijane do 230 ° C pneumatikom, višak tlaka u njima ispušten je posebnim ventilom, što je spriječilo njihovu eksploziju.
Kokpit V-70 nalazio se na visini od 6 m iznad zemlje, što je zahtijevalo korištenje posebnih dizala za posadu i tehničko osoblje. Zahvaljujući snažnom sustavu klimatizacije i brtvljenja, članovi posade Valkyrie mogli su se odjenuti u laka letačka odijela i kacige s maskama za kisik. To im je omogućilo slobodu kretanja i relativnu udobnost, za razliku od pilota drugih visinskih i brzih zrakoplova. Na primjer, piloti velike brzine A-12 morali su letjeti u svemirskim odijelima sa letjelice Gemini, a piloti velike nadmorske visine U-2-u posebnim odijelima i kacigama pod pritiskom. Kokpit V-70 bio je podijeljen u dva odjeljka ponavljajućom pregradom, u svakom od kojih se za vrijeme leta na velikoj nadmorskoj visini mogao stvoriti tlak koji odgovara visini do 2440 m. U slučaju dekompresije u trupu, otvorena su dva vrata koja su kabini pružala nadolazeći tok. Uz njegovu sredinu prolaz je vodio do odjeljka s elektroničkom opremom u stražnjem dijelu kokpita. Za toplinsku izolaciju korišteno je stakloplastika. Za hlađenje kokpita i odjeljka elektroničke opreme služile su dvije rashladne jedinice na freon.
U prvom letu stajni trap nije se mogao ukloniti
Članovi posade B-70 bili su smješteni u pojedinačnim kapsulama, što je trebalo radikalno povećati sigurnost izbacivanja u svim načinima leta. Svaka kapsula imala je autonomni sustav tlaka i opskrbe kisikom, osmišljen tako da osigurava ljudski život 3 dana, sjedalo unutar nje bilo je regulirano kutom nagiba i visinom. Neposredno prije izbacivanja, pilotsko je sjedalo nagnuto unatrag za 20 °. a poklopci kapsula zatvoreni. Gornja ploča trupa je automatski ispuštena, a kapsula je ispaljena na visinu od oko 1,5 m iznad trupa, nakon čega je uključen njezin mlazni motor. Zatim su iz cilindra produžene dvije cilindrične šipke s malim padobranima na krajevima, što je omogućilo stabilizaciju tijekom slobodnog pada. Glavni padobran otvorio se automatski. Za ublažavanje udara o tlo, na dnu kapsule nalazio se gumeni jastuk na napuhavanje. Procijenjene brzine izbacivanja - od 167 km / h do odgovarajućeg broja M 3 na nadmorskoj visini od oko 21.000 m izvršeno je izbacivanje kapsula svih članova posade. S razmakom od 0,5 s. Istodobno, u nekim hitnim situacijama pilot se mogao zatvoriti u kapsulu bez izbacivanja. Unutar njega nalazili su se gumbi pomoću kojih je bilo moguće upravljati zrakoplovom sve dok se nije spustio na sigurnu visinu, a upravljanje motorima iz kapsule bilo je ograničeno samo smanjenjem broja okretaja. U prednjem dijelu kapsule nalazio se prozor koji je omogućio praćenje očitanja instrumenata. Nakon spuštanja roleta, kapsule su se mogle otvoriti, a pilot je mogao nastaviti kontrolu nad zrakoplovom u normalnom načinu rada.
Budući da je dizajn B-70 dizajniran za dugi let brzinom većom od 3000 km / h. jedan od najtežih problema u njegovu razvoju bilo je kinetičko zagrijavanje. Za Valkyrie se ovaj problem pokazao još težim nego za eksperimentalne sjevernoameričke zrakoplove X-15. dizajniran za kratki let s hiperzvučnom brzinom koja odgovara broju M 6. Ako su na površini potonjeg temperaturni vrhovi dosegli 650 ° C, ali su na ovoj razini zadržani samo nekoliko minuta, tada je za B-70 slika bilo drugačije. Dug, nekoliko sati let na M 3 zahtijevao je da bi značajan dio cijele strukture zrakoplova mogao učinkovito raditi na temperaturi od 330 ° C. To je odredilo izbor čelika visoke čvrstoće i titana kao glavnih konstrukcijskih materijala. Temperature u motornim prostorima, dosežući 870 ° C, dovele su do uporabe legura na bazi nikla i kobalta. Filc od silicijevog dioksida korišten je za zaštitu pogona i drugih mehanizama od topline koju stvaraju motori. Vanjski omotač motornog prostora izrađen je od titana. Radne temperature nekih od ostakljenih ploča kokpita dosegle su 260 C. Niše stajnog trapa morale su se ohladiti na 120 ° C pomoću otopine etilen glikola koja je cirkulirala kroz cijevi zalemljene na stijenke. Prilikom odabira građevinskog materijala nisu uzete u obzir samo visoke temperature, već i mogući vremenski uvjeti. Na primjer. za proučavanje učinka kiše tvrtka je ubrzala konstrukcijske elemente pomoću raketnog nosača do brzine od 1500 km / h. Kako bi se smanjila težina konstrukcije, korištene su „slojevite“ploče koje se sastoje od dva čelična lima debljine 0,75 do 1,78 mm i punila u obliku saća između njih. Kad bi sve takve ploče bile postavljene jedna do druge, tada bi pokrivale površinu od 1765 m. Osim male težine i velike čvrstoće, takve su ploče imale nisku toplinsku vodljivost. Zrakoplovna industrija u to vrijeme nije imala tehnologiju za proizvodnju takvih ploča, a tvrtka je krenula od nule.
No, možda je važniji u stvaranju Valkyrie od korištenja novih materijala bio prijelaz sa zakivanja i ručnog sastavljanja zrakoplovnih konstrukcija na mehaničko lemljenje i zavarivanje, što je usporedivo s revolucijom u brodogradnji. U tvorničkoj zgradi, gdje se sklapao XB-70A, umjesto kucanja pneumatskih čekića, čulo se samo šištanje desetaka zavarivačkih jedinica i brusilica, čisteći šavove. Način sastavljanja konstrukcije zrakoplova zavarivanjem bio je toliko nov da su oprema za zavarivanje, načini njezine primjene i tehnologija upravljanja šavovima za zavarivanje konačno razvijeni tek tijekom montaže prvog prototipa zrakoplova. Na nekim mjestima konstrukcije, gdje je bilo nemoguće bez zakivanja, radi uštede na težini, zakovice su zamijenjene cijevima s obje strane.
U dizajnu XB-70 bilo je toliko problema da se sjevernoamerička tvrtka nije mogla nositi s tako velikim zadatkom te je dio posla prebacila na druge tvrtke, čiji je broj premašio 2000. Glavni su bili: Air Istraživanje (sustav zračnih signala). "Autonetic" (sustav automatskog upravljanja). Avko (stražnji dio gornjeg trupa), Chance Vout (vodoravni i okomiti rep). Newmo Dynamics (šasija). Curtiss Wright (pogon otklona vrha krila). Hamilton Standard (sustav klimatizacije). "Pop" (krilni elevons i prsti na nogama), "Solar" (usis zraka). Sperry (inercijski navigacijski sustav). "Sandstrand" (pomoćna pogonska jedinica).
Valkyrie se u pratnji B-58A vraća nakon što je prvi put prešao zvučnu barijeru. 12. listopada 1964. godine
Tijekom ovog leta, boja je pala na mnogim dijelovima površine aviona.
Najvećem izvođaču, Boeingu, povjereno je projektiranje i proizvodnja krila Valkyrie, koje je postalo najveće krilo delte tog vremena, koje je radilo u bijelim rukavicama. Jedanaest spremnika goriva, smještenih u krilu i trupu, držalo je oko 136 tona.gorivo i imala je zavarenu konstrukciju. Prema izjavama BBC -a. to je bio glavni razlog kašnjenja u izgradnji zrakoplova - tehnolozi nisu mogli nikako osigurati nepropusnost zavara. Njihova je poroznost u pravilu bila mikroskopska, ali ju je trebalo ukloniti, jer su tijekom leta spremnici bili pod tlakom dušika, čije bi curenje dovelo do ulaska zraka u spremnike i stvaranja eksplozivne smjese. Prvi pokušaji uklanjanja curenja lemljenjem bili su potpuno neuspješni. S tim u vezi, do mjesta na kojem je došlo do curenja razvijen je brtvilo nalik gumi "Viton". nanesen je jedan sloj Vitona. koji se stvrdnjavao 6 sati na temperaturi od 177 C. U pravilu je za uklanjanje curenja bilo potrebno nanijeti najmanje šest slojeva Vitona. Premazivanje je izvršila osoba koja je nosila sterilnu odjeću, zatvorena unutar spremnika. Zatim se helij upumpao u spremnik kako bi se provjerilo brtvljenje spremnika.
Curenje helija utvrđeno je posebnim detektorima. Na drugom prototipnom zrakoplovu tenkovi su zapečaćeni novom metodom. Područja sumnjivog curenja prekrivena su niklom folijom debljine 0,75 mm. koji je po rubovima lemljen srebrnim lemom. Kad je krilo konačno proizvedeno i isporučeno u montažnu radnju, pokazalo se da se ne uklapa u trup trupa! Uz velike poteškoće, ručno ga je bilo moguće postaviti na mjesto i pričvrstiti zavarivanjem.
Prvi XB-70A izgrađen je do početka svibnja 1964., s odgodom od cijelih godinu i pol dana 11. svibnja, održano je svečano izvođenje zrakoplova iz montažne radnje na kojem je ravnatelj XB-70 proizvodni program, general Frode J. Scully, predstavio je medijima prototip bombardera. Prvi let bio je zakazan za kolovoz - tvrtka je htjela testirati sve sustave jedinstvenog stroja u tri mjeseca. Opsežni program ispitivanja na zemlji uključivao je provjeru performansi stajnog trapa, preklopa stajnog trapa i odjeljka kočnog padobrana pod djelovanjem dinamičkih i statičkih opterećenja; ispitivanje vibracija s tlom za procjenu performansi lepršavosti; Kalibracija klimatizacijskog sustava, sustava za gorivo i elektrane (s plinskim motorima na zemlji): provjera i kalibriranje instrumenata. U prazan prostor za bombe postavljen je kontejner s opremom za upravljanje i snimanje koji je zabilježio nekoliko stotina parametara robota različitih zrakoplovnih sustava. Naravno, tako opsežan posao poduzeću je trebao ne tri, već gotovo pet mjeseci.
Druga kopija "Valkyrie" leti s vrhovima krila odbijenim za 25 °
Valkyrie je spremna za let najvećom brzinom. Vrhovi krila odbijeni za 65 stupnjeva
Posljednja faza kopnenih ispitivanja, koja je započela u rujnu 1964., uključivala je taksiranje i trčanje uzletno -sletnom stazom, provjeru operativnosti sustava za otpuštanje za tri kočna padobrana promjera 8 m. Trčanje je doseglo 1070 ° C, pneumatika se zagrijala do 120 ° S. Tijekom posljednjih faza zemaljskih ispitivanja konačno je razrađen postupak punjenja gorivom. Punjenje Valkyrie u prosjeku je trajalo sat i pol. Prvo se gorivo pumpalo iz jednog tankera u drugi, prazan, koji je u međuvremenu opskrbljivan suhim dušikom pod visokim tlakom, dušik je propuhavan kroz gorivo u grlu za punjenje i istiskivao kisik. Tako je gorivo ušlo u spremnike kao inertno (otporno na eksploziju) što se može postići na terenu. Činjenica. da se gorivo koristilo kao rashladno sredstvo za neke zrakoplovne sustave, a njegova normalna temperatura u letu prelazila je 100 ° C. Ako je sadržaj kisika u gorivu premašio dopuštenu razinu, njegove pare mogle bi se rasplamsati. Dakle, ako bi se "Valkyrie" napunila gorivom na tradicionalan način, avion bi jednostavno mogao eksplodirati u zraku.
U to vrijeme drugi prototip X8-70A bio je u fazi montaže. Planirano je da se podigne u zrak krajem 1964. godine. Glavna razlika između drugog prototipa bila je prisutnost malog poprečnog krila "V" (samo 5 °). Kut otklona konzola krila također je povećan za 5 °.
Dvije posade obučene su za letačke testove XB-70A. Na čelu svakog bio je iskusni "čvrsti" testni pilot, a kopilot je bio predstavnik zračnih snaga. Glavnu posadu vodio je Ell White (koji je prethodno letio F-107), a pukovnik John Cotton bio je kopilot. Njihova su podrška bili pilot civilnog testiranja Van Shepard i bojnik Fitz Fulton. Planirano je da se letovi izvode nad rijetko naseljenim područjima Sjedinjenih Država. koji se proteže od zračne baze Edwards prema Utahu.
Letni testovi
Dana 21. rujna 1964. u 08:38 sati ujutro, XB-70A, kojim su upravljali White i Cotton, taksirao je do starta, a White je zatražio dopuštenje za polijetanje. Zrakoplov je trebao izvršiti transfer s tvorničkog aerodroma u Palmdelu do letačkog ispitnog centra zračnih snaga u Edwards AFB -u. Tijekom polijetanja Valkyrie su pratila dva helikoptera spasilačke službe, a u zraku se njeno ponašanje pratilo sa strane dvosjeda T-38. Drugi T-38 snimao je sve što se događalo. Nosni kotač podigao se od tla brzinom od 280 km / h. i u trenu se automobil počeo uspinjati. Kvarovi su počeli već pri pokušaju uklanjanja šasije: prednja se podrška normalno uvukla, a glavne su radile samo polovicu programa. Morao sam vratiti šasiju u prvobitni položaj. Nakon nekog vremena automatizacija goriva jednog od šest motora nije uspjela. Ali ova „zračna avantura - XB -70A nije tu završila. Najveća nevolja čekala je posadu tijekom slijetanja piste na Edwards AFB. Kočioni diskovi na lijevom nosaču su se zaglavili, a pneumatika u gumama se zapalila od trenja. Cijelom dužinom trčanja od dva kilometra iza automobila su se vukli oblaci crnog dima od zapaljene gume. Nakon zaustavljanja požar je ugašen, a automobil odvučen u hangar. Prvi let trajao je 60 minuta.
XB-70A # 2 u zadnjem letu. U blizini F-104, kojim je upravljao John Walker
Slijetanje s neispravnim lijevim stajnim trapom. Ožujka 1966. godine
Nosni jastučić se zaglavio tijekom čišćenja. 30. travnja 1966. godine
Bilo je potrebno dva tjedna za uklanjanje identificiranih nedostataka. 5. listopada KhV-70A je izveo drugi let. Piloti su namjeravali prevladati zvučnu barijeru, a nadzvučni B-58 uključen je u grupu pratnje. Šasija se uvukla bez komentara, no ovaj put iznenađenje je stiglo s hidrauličkog sustava upravljanja. Mala pukotina u cijevi pri radnom tlaku fluida od 280 kgf / cm? (što je 35% više nego u hidrauličkim sustavima konvencionalnih američkih zrakoplova) dovelo je do smanjenja tlaka u sustavu i prelaska na rezervni kanal. Ipak, avion je uspješno sletio na jednu od desantnih traka zračne baze.
12. listopada, u trećem letu, koji je trajao 105 minuta, prvi prototip Valkyrie dosegao je visinu od 10.700 m i po prvi put probio zvučnu barijeru, ubrzavši do brzine koja odgovara M 1.1. U trenutku kada je barijera prošla od vibracija, boja je odletjela s nekih dijelova površine aviona, a nakon slijetanja, KhV-70A je imao vrlo otrcan izgled.
Na četvrtom letu. 24. listopada, na nadmorskoj visini od 13.000 m, prvi put je uključen upravljački sustav vrhova krila i svih šest motora postavljeno je na izgaranje. Maksimalni kut skretanja vrhova bio je 25 °. 40 minuta avion je letio brzinom M = 1,4. bilo je lako kontrolirati i postojano se ponašao. Istina, pokazalo se da je potrošnja goriva veća od očekivane, pa je program leta morao biti smanjen. Zrakoplov se vratio u tvornicu radi ispitivanja trajnosti i dorade. Probni letovi trebali su se nastaviti u veljači 1965. godine.
U skladu s planom, 16. veljače XB-70A vratio se u bazu Edwards. U letu su vrhovi krila odstupili za 65 °. Maksimalna brzina bila je M 1,6. Prilikom slijetanja otkazao je sustav otpuštanja kočionog padobrana, a zrakoplov se zaustavio tek nakon 3383 m trčanja. U šestom letu avionom je prvi upravljao Fulton, a White je bio kopilot. U zraku se u hidrauličkom sustavu pojavilo malo propuštanja, što nije utjecalo na sigurnost leta.
U sedmom letu Valkyrie je ubrzana do brzine M = 1,85. a zrakoplov je letio s njom 60 minuta.
U osmom letu Shepard je sjeo za kormilo XB-70A. Prvo je avion doveo do brzine M = 2. Tako su sva četiri pilota testirala Valkyrie.
U devetom letu XB-70A ponovno je stigao do M-2. Ovaj put je radijski navigacijski sustav TACAN bio iznenađenje. Prema očitanjima instrumenata, automobil je trebao letjeti iznad pustinje Mojave, ali zapravo je Valkyrie jurila iznad usnulog Las Vegasa u ranim jutarnjim satima.
U desetom letu bombarder je proveo 74 minute na nadzvučnom, od čega 50 - pri brzini od preko 2200 km / h.
7. svibnja 1965. u dvanaestom letu, brzinom od M 2,58, piloti su osjetili oštar udarac. Motori 3, 4, 5, 6 smanjili su broj okretaja u minuti, a temperatura je počela rasti. Morali su se isključiti, a let je nastavljen na druga dva. Zrakoplov za pratnju izvijestio je da se prednji kraj krila KhV-70A srušio (vrh trokuta). Vjerojatno su njegovi ostaci pali u dovod zraka. Pri približavanju uzletištu piloti su pokušali upaliti peti motor kako bi stvorili barem nešto potiska s desne strane. Na sreću, uspjeli su. Slijetanje je bilo uspješno. Tijekom pregleda potvrđeni su najgori strahovi: dijelovi kože oštetili su svih šest motora u različitom stupnju, koji su morali biti zamijenjeni.
F-104 je eksplodirao od udarca, a XB-70A i dalje leti po inerciji
XB-70A je ušao u zamah
U četrnaestom letu "Valkyrie" na nadmorskoj visini od 20725 m postigao je brzinu M = 2,85 (3010 km / h)
14. listopada 1965. godine, u sedamnaestom letu, na nadmorskoj visini od 21335 m, XB-70A je dostigao svoju projektnu brzinu, što odgovara broju M-3. Prema zadatku, trajanje leta pri ovoj brzini trebalo je biti 5-6 minuta, no nakon 2 minute piloti su čuli glasnu buku i isključili dodatak za gorivo. Razlog buke brzo se doznao: iz zrakoplova za pratnju bilo je jasno vidljivo da je odsječen dio prsta konzole lijevog krila dimenzija 0,3x0,9 m, koji se nalazi uz vanjski rub usisnika zraka pritiskom velike brzine. Srećom, ovaj komad kože nije udario u motore. Pregledom zrakoplova pokazalo se da se zakrivljena oplata odvojila od šava i otpala bez oštećenja jezgre saća. Ovaj put popravak X8-70A trajao je samo jedan dan.
Nakon ovog incidenta, najveća brzina leta prvog prototipa bila je ograničena na M 2.5. a svi letovi s brojem M = 3 odlučeno je da se izvedu u avionu # 2. čiji se let dogodio 17. srpnja 1965. U tom je letu odmah postignuta brzina M = 1, 4.
Tipičan let Valkyrie odvijao se na sljedeći način. Nakon uzlijetanja i uvlačenja stajnog trapa, piloti su se počeli penjati. Pri brzinama od 740 do 1100 km / h vrhovi krila su se odbili za 25? kako bi se povećala stabilnost u transonskoj zoni. Kad su dosegli M-0,95, vanjska vjetrobranska stakla kokpita podignuta su, nakon čega je vidljivost postala gotovo nula, a zrakoplovom su upravljali samo instrumenti. Tada je zvučna barijera probijena. Brzina M = 1, 5 postavljena je na nadmorskoj visini od 9753 m. Vrhovi krila odstupili su do 60 °, a XB-70A se nastavio penjati na 15240 m. Zatim je zrakoplov prošao M = 2 i na nadmorskoj visini većoj od 21000 m otišlo je do M 3 Tako je 11. prosinca 1965. g drugi primjerak bombardera u svom petnaestom letu letio brzinom M = 2,8 20 minuta. Nisu pronađena strukturna oštećenja.
Deset dana kasnije, 21. prosinca, nakon sedam minuta leta brzinom M = 2,9, otkazala je uljna pumpa četvrtog motora na zrakoplovu broj 2. Motor je odmah isključen, a avion je raspoređen na uzletište. Nekoliko minuta nakon toga temperatura plinova iza turbine šestog motora prešla je dopuštene granice, a također ju je trebalo isključiti. Slijetanje se nastavilo bez komentara, ali su se morala zamijeniti dva motora. Česti kvarovi motora izazvali su zabrinutost stručnjaka. Činjenica je da je objavljeno samo 38 turboreaktivnih motora YJ93-GE-3, koji jednostavno nisu mogli biti dovoljni do završetka programa ispitivanja.
Neke greške već su postale tradicionalne. Tako. u 37. letu u ožujku 1966. godinena zrakoplovu # 1 hidraulički sustav ponovno je otkazao, a lijevi glavni stajni trap zaglavio se u međupoložaju. Shepard je uspio iskrcati automobil s nakitom na površinu osušenog jezera Rogers, kilometraža je bila veća od 4,8 km. 30. travnja 1966. White i Cotton trebali su provesti više od pola sata pri brzini M = 3, no nakon polijetanja nosač nosača na zrakoplovu # 2 nije se povukao. Pokušaji da je vrate na oslobođeno mjesto također nisu uspjeli. Ovo je bila najozbiljnija nesreća od početka letačkih ispitivanja. Ako se podupirač nije mogao otpustiti, piloti bi se morali izbaciti, jer bi se tijekom prisilnog slijetanja dugačak "labuđi vrat" XB-70A neizbježno slomio, gorivo iz spremnika uletjelo bi u motore, a zatim…
White je dva puta dolazio na slijetanje i udario u glavne nosače na površini piste, ali prednji oslonac se temeljito zaglavio. Dok je Valkyrie kružila u zraku i sagorijevala ogromnu zalihu goriva, inženjeri su zbunjeni rješenjem problema na dva hidraulična sustava podvozja postojao je i treći - električni, ali je bio isključen od preopterećenja u električnoj mreži. Jedina mogućnost bila je pokušati kratkim spojem osigurače električnog sustava s metalnim predmetom. Cotton je uzeo običnu spajalicu, koja je pričvrstila listove letačke misije, i dopuzao uskim šahtom između čahura za bijeg do kutije s osiguračima. Otvorivši zatvarač, pronašao je potrebne kontakte na naredbama sa zemlje i zatvorio ih nepopuštenom spajalicom. Nosni stup je u ispruženom položaju. No, sutradan su novine bile pune naslova poput "Spajalica od 39 centi štedi avion od 750 milijuna dolara".
Planirani dugi let na M = 3 dogodio se tek 19. svibnja. Zrakoplov je ovom brzinom letio 33 minute. U tom letu najveća brzina i nadmorska visina postignute su za sve vrijeme testiranja XB-70A: M = 3,08 odnosno 22555 m. Ovo postignuće označilo je kraj prve faze letačkih ispitivanja.
Sljedeća faza provedena je uglavnom u interesu NASA -e - za istraživanje zvučnih udara. Programu su se pridružili novi piloti - zaposlenici NASA -e. Iskusni sjevernoamerički probni pilot John Walker imenovan je prvim pilotom. koji je upravo završio letenje hipersoničnim X-15. U bombaškom prostoru zrakoplova # 2 instalirana je nova oprema vrijedna 50 milijuna dolara za popravljanje zavoja i vibracija konstrukcije pri prelasku zvučne barijere. Prvi let druge faze bio je planiran za 8. lipnja 1966. Let je imao dva cilja: testiranje nove opreme i snimanje reklamnog filma o Valkiri. Za veći učinak, uz ogromni bombarder bili su lovci F-4B, F-5, F-104 i trener T-38.
U 0827 sati ujutro, White i major K. Cross zauzeli su svoja mjesta u kabini XB-70A. Ovo je bio 46. let zrakoplova # 2 i prvi let Karla Crossa. Jednim od aviona za pratnju, F-104 Starfighter, upravljao je John Walker. Kad su zrakoplovi, probijajući se kroz oblake, postrojeni za snimanje, F-104, leteći desno od Valkyrie, dotaknuo je krilo do spuštenog vrha desnog krila bombardera, prevrnuo se po trupu trupa, oborivši obje kobilice, udario u lijevu konzolu i eksplodirao. Piloti bombardera nisu odmah shvatili što se dogodilo. Valkyrie je 71 sekundu nastavila ravno letjeti, zatim se prevrnula preko krila, okrenula i pala. Pobjeći je uspjela samo Ella White, koja mu je u posljednjim sekundama prije pada uspjela izbaciti kapsulu. Njegov padobran koji je ležao na tlu primijećen je iz spasilačkog helikoptera 20 kilometara od olupine KhV-70A. Slijetanje kapsule s poluotvorenim padobranom bilo je vrlo grubo, White je zadobio ozbiljne ozljede i tri dana nije došao k svijesti. Od samog bombardera ostalo je malo. Nosni dio, u kojem je bio Cross (vjeruje se da je izgubio svijest od preopterećenja), bio je razderan na nekoliko dijelova. Automobil je vjerojatno eksplodirao dok je još bio u zraku. White se oporavio, ali više nije letio.
Nakon ovog tragičnog ispitivanja preostali zrakoplov broj 1 nastavio se još dvije godine. Prvi let nakon katastrofe dogodio se 1. studenog 1966., tada su izvedena još 32 leta. Ukupno je XB -70A # 1 obavio 83 leta, a # 2 - 46 letova. Ukupno vrijeme leta dvaju zrakoplova bilo je 254,2 sata, od čega je broj 1 bio 160 sati.
Upravljačka ploča u kokpitu
Nosni stajni trap
Godine 1968. rad na B-70 je obustavljen. Dana 4. veljače 1969. Valkyrie je zadnji put poletjela. Automobilom je upravljala Fitya Fulton iz Sjeverne Amerike. i Ted Stenfold iz zrakoplovstva XB-70A sletili su u Wright-Patterson AFB i postali izložbom u Muzeju zračnih snaga. Tijekom prijenosa zrakoplova predstavnicima muzeja, jedan od pilota rekao je da on … … pristaje na sve kako bi Valkyrie nastavila letjeti, ali ne pristaje platiti letove -.
Doista, ukupni trošak programa letačkog testiranja XB-70A koštao je američki proračun 1,5 milijardi dolara. Samo jedan let bombardera koštao je 11 milijuna dolara (prema drugim izvorima, samo 1 sat leta koštalo je 5,9 milijuna dolara). Stoga se "Valkyrie" smatra ne samo najbržim od velikih zrakoplova (uostalom, letio je dva puta brže od metka (1 *)), već i najskupljim od njih.
