Tokom 100 godina razvoja vazduhoplovstva stvoreno je mnogo neobičnih aviona. U pravilu su se ove mašine odlikovale avangardnim dizajnerskim rješenjima i nisu se proizvodile masovno. Njihove sudbine bile su sjajne, ali kratkotrajne. Neki od njih su imali zapažen utjecaj na daljnji razvoj zrakoplovstva, drugi su zaboravljeni. Ali uvijek su izazivali povećano zanimanje i među stručnjacima i u javnosti. Naš časopis je takođe odlučio odati počast vazduhoplovnoj egzotičnosti.
Istorija stvaranja
Krajem 1951. godine prvi strateški bombarder s turboreaktivnim motorom Boeing B-47 stupio je u službu pri Strateškoj avijaciji Sjedinjenih Država. 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 modifikacije ovog aviona u odnosu na B-47 imale su dvostruko veću težinu pri polijetanju. domet od oko 5500 km i, što je najvažnije, mogao je nositi hidrogensku bombu Mk 17 mase 21 ton i nosivosti 20 Mt.
Međutim, mogućnost pojave u bliskoj budućnosti protivavionskih vođenih 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 supersoničnih bombardera B-58. Djelujući iz europskih baza, trebali su biti prvi koji su napali sovjetski zračni prostor i napali ključne objekte protuzračne obrane, otvarajući put teškim B-52. Međutim, Komanda strateškog zrakoplovstva nikada nije pokazala veliko oduševljenje B-58, uglavnom zbog toga što je ovaj zrakoplov imao kratak domet leta (bez punjenja gorivom samo oko 1.500 km) i nosio je neznatan teret bombe, a česte nesreće temeljito su narušile njegovu reputaciju. Krajem 1954. godine, 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 avion, za čije bi funkcionisanje bili prikladni postojeći aerodromi i zemaljska oprema, trebao je biti u službi vazduhoplovstva od 1965. do 1975. godine.
Po nalogu od Le Maya, američko ratno zrakoplovstvo izdalo je GOR # 38 Opće taktičke zahtjeve za bombarder s interkontinentalnim bombarderima sa posadom. Nakon nekog vremena pojavio se sljedeći dokument u kojem je projekt dobio oznaku WS -110A - "Oružni sistem 110A". Shema borbene upotrebe takvog zrakoplova sastojala se u približavanju cilju na vrlo velikoj nadmorskoj visini brzinom koja odgovara broju M = 2, te njegovim povećanjem na odgovarajući broj M = 3 iznad neprijateljske teritorije. 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 Wright Research Centru koja je proučavala načine implementacije ovih zahtjeva, načelnik štaba američkog ratnog zrakoplovstva naredio je razvoj projekta WS-110A na konkurentnoj osnovi. Smatralo se da je glavni uvjet za pobjedu postizanje najveće moguće visine i brzine leta. Planirano je da isporuke serijskih aviona počnu 1963.
Šest kompanija je podnijelo prijedloge Vazduhoplovnim snagama u oktobru 1955. Narednog mjeseca dva finalista, Boeing i sjevernoamerički, dobili su narudžbe za detaljna proučavanja projekta bombardera. Treba podsjetiti da je u to vrijeme efikasnost 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 aviona.
Tako je sjevernoamerički projekt predviđao razvoj bombardera uzletne težine 340 tona sa trapezoidnim krilom, na koje su bile pričvršćene velike napred pomerene konzole sa spremnicima goriva u sredini. Potonji je imao iste dimenzije kao trup B-47 i sadržavao je po 86 tona goriva, pružajući 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. Što se tiče ovog projekta, general Le Mae je sarkastično primijetio: "Ovo nije avion, već veza tri aviona." Osim toga, rad takvog aviona sa postojećih aerodroma i upotreba postojeće zemaljske opreme nije dolazilo u obzir. Oba predstavljena projekta su odbijena, a uskoro je program WS-110A bio ograničen samo na proučavanje same mogućnosti stvaranja takve mašine.
Godinu i pol kasnije, Boeing i North American podnijeli su nove prijedloge za WS-110A. Nezavisno jedan od drugog, došli su do zaključka da koriste visokokalorično sintetičko gorivo. moguće je postići supersoničnu krstareću brzinu bez pribjegavanja egzotičnim aerodinamičkim konfiguracijama. Osim toga, zahvaljujući napretku u aerodinamici, postalo je moguće značajno poboljšati aerodinamički kvalitet teškog aviona, što je smanjilo količinu goriva potrebnu za postizanje interkontinentalnog dometa. U aerodinamici je Sjeverna Amerika bila posebno uspješna, odlučivši koristiti u svom projektu princip povećanja podizanja "od kompresije" koji je razvila NASA. Ona je provela istraživanje u zračnom tunelu kako bi utvrdila je li realno stvoriti zrakoplov čiji se aerodinamički kvalitet poboljšava dodatnim podizanjem koje stvaraju udarni valovi. Rezultati su nadmašili sva očekivanja - pokazalo se da je na temelju ovog principa, vrlo sličnog učinku planiranja glisera na površini vode, moguće stvoriti zrakoplov koji ispunjava zahtjeve Vazduhoplovstva, čak i bez obzira na to vrstu goriva koje se koristi.
Krajem ljeta 1957. godine, zračne snage Sjedinjenih Država, znatiželjne o ovim rezultatima, proširile su program istraživanja dizajna kako bi kompanije mogle podnijeti nacrte koji opisuju glavne sisteme. Nakon što su ih predstavnici zračnih snaga ocijenili u prosincu 1957., prednost je imala projekt aviona Valkyrie B-70 (Valkyrie ratoborna boginja djevojaka u skandinavskoj mitologiji) sjevernoameričke kompanije, s kojom su potpisali ugovor za izgradnja 62 aviona - 12 eksperimentalnih i predprodukcijskih i 50 serijskih. Paralelno sa firmom "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 spasavanje
Ugradnja motora YJ93-GE-3
Planirano je da se dio naučnih istraživanja potrebnih za projekat izvede u sklopu programa za stvaranje presretača dugog dometa "sjevernoamerički" F-108 "Rapier" sa istim motorima J93, koji bi mogao doseći brzine do 3200 km / h i biti naoružani 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", čije pojavljivanje u arsenalu SSSR-a ne bi dugo trajalo da je B-70 bio uspješan.
Zračne snage SAD-a inzistirale su na tome da ubrzaju razvoj B-70. tako da je prvi let obavljen 1961. godine, a prvo krilo od 12 aviona stupilo je na borbenu dužnost do avgusta 1964. Prva faza programa - razvoj, konstrukcija i odobrenje modela aviona - završena je u aprilu 1959. godine. Na osnovu rezultata pregleda stručnjaka vazduhoplovstva, predloženo je da se u projekat unese 761 izmjena i 35 u izgled. Budući da je razvojni program B-70 bio među glavnim prioritetima, svi komentari su brzo uklonjeni.
Međutim, to nije dugo trajalo. Prvi zastoj u programu odnosio se na visokokalorično gorivo za motore J93, takozvano borohidridno gorivo. Njegova je upotreba, naravno, osigurala veću energiju izgaranja u usporedbi s kerozinom, no istodobno su ispušni plinovi motora sadržavali mnogo otrovnih tvari, što je primoralo svo kopneno osoblje da radi u stanju stalnog kemijskog rata. Osim toga, pokazalo se da su troškovi borovodoničnog goriva vrlo visoki, a prema proračunima, 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 firma Olin Mathison skoro završila izgradnju pogona za svoju proizvodnju, program je prekinut. Pogon vrijedan 45 miliona dolara nikada nije počeo sa radom.
Mjesec dana kasnije, program razvoja presretača F-108 je također prekinut, pozivajući se na činjenicu da su njegovi motori morali raditi na gorivu od bornog vodika. Međutim, pravi razlog za prekid razvoja F-108 bio je nedostatak sredstava-veliki razvoj interkontinentalnih balističkih projektila zahtijevao je mnogo novca, što je dovelo do potrebe za revizijom finansiranja projekata aviona s ljudskom posadom. Paralelno sa F-108, u toku je razvoj lovca Lockheed A-12 (F-12A), slične namjene, koji se kasnije pretvorio u čuveni SR-71. Usput, Lockheed je već ranije napustio gorivo iz bornog vodika i do kraja 1959. godine gotovo završio razvoj svog presretača. Sredstva oslobođena kao rezultat zatvaranja programa F-108 prebačena su timu Kelly Johnson za izradu prototipova A-12.
Do oktobra 1959. godine više od 315 miliona dolara je već 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. Uprkos tome, u decembru 1959. godine izdvajanja za Valkiru za finansijsku 1961. godinu smanjena su sa 365 miliona na 75 miliona dolara. Novi planovi predviđali su izgradnju samo jedne kopije XB-70, a zatim bez nišana, navigacije i drugih borbenih sistema. Prvi let bio je zakazan za 1962., a program letačkog ispitivanja produžen je do 1966. godine.
Međutim, u ljeto 1960. u Moskvi, na vazdušnoj paradi u Tušinu, demonstriran je supersonični bombarder M-50 koji je razvio dizajnerski biro V. M. Zastrašujući borbeni izgled vozila šokirao je strane vojne delegacije prisutne na paradi. Ne znajući njene prave karakteristike, Amerikanci su odmah nastavili s financiranjem razvoja Valkyrie u istom iznosu. Ali već u aprilu 1961. godine, novi američki ministar odbrane, Robert McNamara. veliki pobornik raketa, hladnokrvno je sveo na izgradnju tri iskusna bombardera. Prva dva, isključivo istraživačka, imala su posadu od 2 osobe i oznake XB-70A, treći avion, prototip bombardera sa oznakom XB-70B, imao je četveročlanu posadu (dva pilota, operater sistema elektronskog ratovanja i navigator). Ovoga puta Valkiru je spasila samo činjenica da se mogla koristiti kao nosač raketa Skybolt GAM-87A (WS-138A) s dometom do 1600 km, koje je razvila kompanija Douglas. B-70 bi mogao patrolirati izvan granica potencijalnog neprijatelja, a u slučaju sukoba pustiti hipersonične rakete s moćnim bojevim glavama. No, svih pet eksperimentalnih lansiranja s B-52 bilo je neuspješno. Budući da je razvoj rakete skup, a sudbina njenog nosača B-70 vrlo nejasna, predsjednik Sjedinjenih Država zaustavio je njen 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, i to usprkos činjenici da su američke zračne snage stalno tražile sve moguće i nemoguće znači oživjeti B-70 kao borbeni avion, tvrdeći da bi se mogao koristiti kao nadzvučno vozilo. očuvana lansirna faza za borbene svemirske letjelice poput Dinosaura i platforme za lansiranje balističkih projektila. Čak se sugeriralo da će moći obavljati funkcije svemirskog presretača.
Ali svi napori da se očuva "Valkira" bili su uzaludni. Ministar odbrane je vjerovao da se bolji rezultati mogu postići drugim sredstvima. Čak ni značaj iskustva stečenog tokom stvaranja B-70 za razvoj nadzvučnog civilnog aviona, sa stajališta McNamare, nije bio značajan, iako je on lično predvodio posebnu komisiju po ovom pitanju. Napomena: U pogledu konfiguracije, težine i dizajna, B-70 je u potpunosti odgovarao tadašnjim pogledima na nadzvučne transportne avione. Njegova nadmorska visina bila je 21 km. a brzina dostigla M = 3. U isto vrijeme, njegovo korisno opterećenje, jednako samo 5% (12,5 t) uzletne težine (250 t), bilo je očito nedovoljno za komercijalne zrakoplove. U isto vrijeme, domet leta Valkyrie bio je 11.000 km, dok je većina transatlantskih ruta imala dužinu 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 profitabilnosti 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 s izgradnjom prvog prototipa Valkyrie. Kako kažu. Vaska sluša i jede.
Tehničke karakteristike
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 izuzetno visok. Među glavne karakteristike aviona, prije svega, treba pripisati aerodinamičku konfiguraciju "patka", trokutasto krilo i trapezoidni horizontalni rep naprijed. Zbog velikog ramena PGO -a, učinkovito se koristio za balansiranje aviona, posebno pri nadzvučnim brzinama, što je omogućilo oslobađanje elevona za kontrolu visine i nagiba. Prilikom 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 klapne za slijetanje. Njihovim skretanjem pilot je povećao kut nagiba, dok je balansirao zrakoplov gurajući upravljački kotač prema naprijed, tj. naginjanje elevona i dalje povećanje ukupnog dizala. U isto vrijeme, 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, Sjevernoamerikanci su rekli da su rigorozno testirali B-70 u zračnim tunelima 14.000 sati i riješili sve probleme.
Najvažnija karakteristika aerodinamičkog rasporeda aviona bila je korisna upotreba takve, u principu, 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 pokazali su da je pri letu 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" sistema skokova bio je prednji klin za usisavanje zraka Valkyrie. Sam dovod zraka bio je podijeljen na dva kanala pravokutnog presjeka, visine na ulazu 2,1 m i dužine oko 24 m. Iza klina bile su tri pomične ploče povezane jedna s drugom. Položaj panela prilagođen je ovisno o potrebnom protoku zraka. U njima su napravljene rupe za isušivanje graničnog sloja, što je osiguralo ujednačen protok na ulazu u svaki od tri motora. Na gornjoj površini krila bile su smještene glavne i pomoćne zaklopke za premošćivanje zraka, što je do određene mjere omogućilo kontrolu protoka u usisniku zraka. Proračuni potrebni za osiguranje ispravnog rada usisa zraka u različitim uslovima leta izvedeni su pomoću složenog sistema senzora i analognih računara.
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 aviona. nedopustivo povećati otpor pri letenju velikom brzinom. Da bi ih se izbjeglo, kutovi nagiba svih nosnih površina aviona moraju biti vrlo mali. U isto vrijeme, potrebno je pilotima omogućiti dobar pregled tokom 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, pokretnim. U letu pri maloj brzini, oni su se spuštali, pružajući potrebnu vidljivost, a u nadzvučnom letu, dizali su se, formirajući glatki prijelaz. Ukupna površina ostakljenja kokpita je 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 karakteristika Valkyrie bili su vrhovi krila, koji se tokom krstarenja odbijaju prema dolje kako bi povećali stabilnost u smjeru i smanjili balansni otpor. Osim toga, omogućili su smanjenje vertikalne površine repa, povećavajući time aerodinamičku kvalitetu za oko 5%. Kompanija je navela da je aerodinamički kvalitet aviona 8-8,5 u supersoničnom krstarenju. a u podzvučnom - oko 12-13.
Veliki zaljev za bombe, dugačak gotovo 9 m, smješten između kanala za usisavanje zraka, mogao je primiti sve vrste nuklearnih bombi. Prostor za bombu zatvarao je veliki ravni klizni panel, koji se, kad se otvorio, klizio unatrag. Istina, oslobađanje bombi iz takvog odjeljka pri nadzvučnim brzinama leta predstavlja problem. Sjevernoamerička imovina, ili bolje rečeno, obaveza, već je imala iskustvo u razvoju takvog dizajna - kompanija nije dovela čuveni linearni prostor za bombu na Vigelent supersoniku u uvjetni, zbog čega se palubni bombarder pretvorio u izviđački bombarder.
Valkirijeva šasija je također vrijedna pažnje. 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, svaki vagon imao je mali peti kotač s mehanizmom za automatsko otpuštanje, koji sprječava proklizavanje i klizanje aviona 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. Prilikom kočenja, kada su se pneumatici zagrijali do 230 ° C pneumatikom, višak pritiska u njima ispušten je posebnim ventilom, što je spriječilo njihovu eksploziju.
Kokpit V-70 nalazio se na nadmorskoj visini od 6 m, što je zahtijevalo upotrebu posebnih liftova za posadu i tehničko osoblje. Zahvaljujući moćnom sistemu klimatizacije i zatvaranja, članovi posade Valkyrie mogli su se odjenuti u laka letačka odijela i kacige s maskama od kisika. To im je omogućilo slobodu kretanja i relativnu udobnost, za razliku od pilota drugih visinskih i brzih aviona. Na primjer, piloti velike brzine A-12 morali su letjeti u svemirskim odijelima sa svemirske 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 svakoj od kojih se za vrijeme leta na velikim visinama mogao stvoriti pritisak koji odgovara visini do 2440 m. U slučaju dekompresije u trupu, otvorena su dva vrata koja su kabini pružala nadolazeći tok. Po sredini je bio prolaz koji 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 mogao biti uklonjen
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 sistem pritiska i opskrbe kisikom, osmišljen da osigura život ljudi 3 dana, sjedište unutar nje bilo je regulirano kutom nagiba i visinom. Neposredno prije izbacivanja, pilotsko sjedište je nagnuto unatrag za 20 °. i zatvarači kapsula zatvoreni. Gornja ploča trupa je automatski ispuštena, a kapsula je ispaljena na visinu od oko 1,5 m iznad trupa, nakon čega se uključio njen mlazni motor. Zatim su dvije cilindrične šipke s malim padobranima na krajevima produžene iz kapsule, osiguravajući stabilizaciju tijekom slobodnog pada. Glavni padobran otvorio se automatski. Za ublažavanje udara o tlo, na dnu kapsule bio je 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. Sa intervalom od 0,5 s. U isto vrijeme, 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 kontrola motora iz kapsule bila je ograničena samo smanjenjem broja okretaja. U prednjem dijelu kapsule nalazio se prozor koji je omogućavao praćenje očitanja instrumenata. Nakon spuštanja kapaka, 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 pri brzini većoj od 3000 km / h. jedan od najtežih problema u njegovom razvoju bilo je kinetičko zagrijavanje. Za Valkyrie se ovaj problem pokazao još težim nego za eksperimentalne sjevernoameričke avione X-15. dizajniran za kratki let s hipersoničnom brzinom koja odgovara broju M 6. Ako su na površini potonjeg vrhovi temperatura dosegli 650 ° C, ali su na ovom nivou zadržani samo nekoliko minuta, tada je za B-70 slika bilo drugačije. Dug, nekoliko sati let na M 3 zahtijevao je da značajan dio cijele strukture aviona može efikasno funkcionirati na temperaturi od 330 ° C. To je odredilo izbor čelika visoke čvrstoće i titana kao glavnih konstrukcijskih materijala. Temperature u motornim prostorima, koje su dosegle 870 ° C, dovele su do upotrebe 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 panela za zastakljivanje 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 zidove. Prilikom odabira građevinskog materijala nisu uzete u obzir samo visoke temperature, već i mogući vremenski uvjeti. Na primjer. da bi proučila učinak kiše, kompanija je ubrzala konstrukcijske elemente pomoću raketnog nosača do brzine od 1500 km / h. Da 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, pokrivale bi 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 kompanija 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 sastavljao XB-70A, umjesto kucanja pneumatskih čekića, čulo se samo šištanje desetina aparata za zavarivanje i brusilica koji čiste šavove. Način sastavljanja konstrukcije aviona zavarivanjem bio je toliko nov da su oprema za zavarivanje, načini njene primjene i tehnologija upravljanja šavovima za zavarivanje konačno razvijeni tek prilikom montaže prvog prototipa aviona. Na nekim mjestima konstrukcije, gdje nije bilo moguće bez zakivanja, kako bi se uštedjela težina, zakovice su zamijenjene cijevima sa obe strane.
U dizajnu XB-70 bilo je toliko problema da se sjevernoamerička kompanija nije mogla nositi s tako velikim zadatkom i dio posla prebacila je na druge kompanije, čiji je broj premašio 2000. Glavni su bili: Air Istraživanje (sistem vazdušnih signala). "Autonetic" (sistem automatskog upravljanja). Avko (stražnji dio gornjeg trupa), Chance Vout (vodoravni i okomiti rep). Newmo Dynamics (šasija). Curtiss Wright (pogon otklona vrha krila). Hamilton Standard (sistem klimatizacije). "Pop" (krilni elevons i prsti), "Solar" (usis zraka). Sperry (inercijalni navigacijski sistem). "Sandstrand" (pomoćna pogonska jedinica).
Valkira se u pratnji B-58A vraća nakon što je prvi put prešla zvučnu barijeru. 12. oktobra 1964. godine
Tokom 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 delta tog vremena, koje je radilo u bijelim rukavicama. Jedanaest rezervoara goriva, smještenih u krilu i trupu, nosilo je oko 136 tona.gorivo i ima zavarenu konstrukciju. Prema izjavama BBC -a. ovo je bio glavni razlog kašnjenja u izgradnji aviona - tehnolozi nisu mogli na bilo koji način osigurati nepropusnost zavara. Njihova poroznost u pravilu je bila mikroskopska, ali ju je trebalo ukloniti, jer su u letu 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. U tom smislu, do mjesta gdje je otkriveno curenje 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 u rezervoaru. Zatim se helij ubacio u spremnik kako bi se provjerilo zaptivanje spremnika.
Curenje helija utvrđeno je posebnim detektorima. Na drugom prototipnom avionu tenkovi su zapečaćeni novom metodom. Područja za koja se sumnja da su procurila prekrivena su folijom od nikla debljine 0,75 mm. koji je po rubovima lemljen srebrnim lemljenjem. 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 početkom maja 1964. godine, sa zakašnjenjem od čitavih godinu i po dana, 11. maja, održano je svečano izvođenje aviona iz montažne radnje, na kojem je direktor XB-70 proizvodni program, general Frode J. Scully, predstavio je medijima prototip bombardera. Prvi let je bio zakazan za avgust - kompanija je htjela testirati sve sisteme jedinstvene mašine za tri mjeseca. Opsežni program ispitivanja na zemlji uključivao je provjeru performansi stajnog trapa, preklopa stajnog trapa i odjeljka za kočenje padobrana pod djelovanjem dinamičkih i statičkih opterećenja; ispitivanje vibracija sa prizemnim objektom za procjenu performansi leptira; Kalibracija sistema klimatizacije, sistema za gorivo i elektrane (sa plinskim motorima na zemlji): provjera i kalibracija instrumenata. U prazan prostor za bombe postavljen je kontejner sa opremom za upravljanje i snimanje, koji je zabilježio nekoliko stotina parametara robota različitih avionskih sistema. Naravno, za tako opsežan posao firmi nije bilo potrebno tri, već gotovo pet mjeseci.
Druga kopija "Valkyrie" leti sa vrhovima krila odbijenim za 25 °
Valkyrie je spremna za let najvećom brzinom. Vrhovi krila odbijeni za 65 stepeni
Posljednja faza kopnenih ispitivanja, koja je započela u rujnu 1964., uključivala je taksiranje i trčanje uzletno -sletnom stazom, provjeru operativnosti sistema za otpuštanje za tri kočna padobrana promjera 8 m. Trčanje je doseglo 1070 ° C, pneumatika se zagrijala do 120 ° S. Tokom posljednjih faza zemaljskih ispitivanja, postupak punjenja gorivom je konačno razrađen. U prosjeku je punjenje Valkyrie trajalo sat i pol. Prvo se gorivo pumpalo iz jednog tankera u drugi, prazan, koji je u međuvremenu snabdjeven suhim dušikom pod visokim tlakom, azot se upuhivao 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. Cinjenica. da se gorivo koristilo kao rashladno sredstvo za neke sisteme aviona, a njegova normalna temperatura u letu prelazila je 100 ° C. Ako je sadržaj kisika u gorivu premašio dopušteni nivo, njegove pare bi se mogle 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 °). Uglovi otklona konzola krila također su povećani za 5 °.
Dvije posade obučene su za letne testove XB-70A. Na čelu svakog bio je iskusni "čvrsti" pilot pilot, a kopilot je bio predstavnik Vazdušnih snaga. Glavnu posadu predvodio je Ell White (koji je prethodno letio F-107), a pukovnik John Cotton kao kopilot. Njihova podrška su bili pilot civilnog testiranja Van Shepard i major Fitz Fulton. Planirano je da se letovi izvode nad rijetko naseljenim područjima Sjedinjenih Država. koji se proteže od vazduhoplovne baze Edwards prema Utahu.
Letni testovi
Dana 21. septembra 1964. godine, u 08:38 sati ujutro, XB-70A, kojim su upravljali White i Cotton, taksirao je do starta, a White je zatražio dozvolu za polijetanje. Avion je trebao izvršiti transfer sa tvorničkog aerodroma u Palmdelu do Centra za ispitivanje letenja zračnih snaga u Edwards AFB -u. Tokom polijetanja, Valkyrie su pratila dva helikoptera spasilačke službe, a u zraku se njeno ponašanje pratilo sa strane dvosjeda T-38. Drugi T-38 je snimao sve što se događalo. Nosni točak se podigao sa zemlje brzinom od 280 km / h. i za trenutak se automobil počeo uspinjati. Greške su počele 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 se tu završila. Najveća nevolja čekala je posadu prilikom slijetanja piste na Edwards AFB. Kočioni diskovi na lijevom nosaču su se zaglavili, a pneumatika pneumatika 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 je odvučen u hangar. Prvi let trajao je 60 minuta.
XB-70A # 2 u zadnjem letu. U blizini F-104, kojim je upravljao John Walker
Sletanje sa neispravnim lijevim stajnim trapom. Marta 1966
Nosni jastučić se zaglavio tokom čišćenja. 30. aprila 1966
Bilo je potrebno dvije sedmice da se uklone uočeni nedostaci. 5. oktobra, KhV-70A je izveo drugi let. Piloti su namjeravali prevladati zvučnu barijeru, a nadzvučni B-58 uključen je u grupu pratnje. Šasija se povukla bez komentara, ali ovaj put iznenađenje je stiglo iz hidrauličnog sistema upravljanja. Mala pukotina u cijevi pri radnom tlaku fluida od 280 kgf / cm? (što je 35% više nego u hidrauličnim sistemima konvencionalnih američkih aviona) dovelo je do smanjenja pritiska u sistemu i prelaska na rezervni kanal. Ipak, avion je uspješno sletio na jednu od desantnih traka zračne baze.
12. oktobra, u trećem letu, koji je trajao 105 minuta, prvi prototip Valkyrie dostigao 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. oktobra, na nadmorskoj visini od 13.000 m, prvi put je uključen sistem upravljanja vrhovima krila i svih šest motora je postavljeno na gorionik. Maksimalni kut skretanja vrhova bio je 25 °. 40 minuta avion je letio brzinom M = 1,4. bilo je lako kontrolirati i ponašao se stabilno. Istina, pokazalo se da je potrošnja goriva veća od očekivane, pa je program leta morao biti smanjen. Avion se vratio u pogon na ispitivanje izdržljivosti i doradu. Planirano je da se probni letovi nastave u februaru 1965.
U skladu s planom, 16. februara XB-70A se vratio u bazu Edwards. U letu su vrhovi krila odstupili za 65 °. Maksimalna brzina bila je M 1.6. Prilikom slijetanja otkazao je sistem otpuštanja kočionog padobrana, a avion se zaustavio tek nakon 3383 m trčanja. U šestom letu avionom je prvi upravljao Fulton, a White je bio kopilot. U zraku se pojavilo malo curenje u hidrauličnom sistemu, što nije uticalo na sigurnost leta.
U sedmom letu, Valkyrie je ubrzana do brzine M = 1,85. i avion je letio sa njom 60 minuta.
U osmom letu, Shepard je sjeo za kormilo XB-70A. Prvo je doveo avion do brzine M = 2. Tako su sva četiri pilota testirala Valkiru.
U devetom letu, XB-70A je ponovo stigao do M-2. Ovaj put je TACAN radio -navigacijski sistem bio iznenađenje. Prema očitanjima instrumenata, automobil je trebao preletjeti pustinju 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 preko 2200 km / h.
7. maja 1965. godine, u dvanaestom letu, brzinom M 2,58, piloti su osjetili oštar udarac. Motori 3, 4, 5, 6 su smanjili broj okretaja u minuti, a temperatura je počela rasti. Morali su se isključiti, a let se nastavio na druga dva. Zrakoplov u pratnji izvijestio je da se prednji kraj krila KhV-70A srušio (vrh trokuta). Vjerovatno su njegovi ostaci pali u dovod zraka. Kada su se približavali aerodromu, piloti su pokušali upaliti peti motor kako bi stvorili barem nešto potiska s desne strane. Na sreću, uspjeli su. Sletanje je bilo uspešno. Tokom pregleda potvrđeni su najgori strahovi: dijelovi kože oštetili su svih šest motora u različitom stepenu, koji su morali biti zamijenjeni.
F-104 je eksplodirao od udara, a XB-70A i dalje leti po inerciji
XB-70A je ušao u zamah
U četrnaestom letu "Valkyrie" na visini od 20725 m dostigao je brzinu M = 2,85 (3010 km / h)
14. oktobra 1965. godine, u sedamnaestom letu, na nadmorskoj visini od 21335 m, XB-70A je dostigao svoju projektovanu brzinu, koja odgovara broju M-3. Prema zadatku, trajanje leta ovom brzinom trebalo je biti 5-6 minuta, ali nakon 2 minute piloti su čuli glasnu buku i isključili dodatak za gorivo. Razlog buke brzo je otkriven: iz aviona za pratnju bilo je jasno vidljivo da je dio prsta konzole lijevog krila dimenzija 0,3x0,9 m, koji se nalazi uz vanjski rub usisnika zraka, otkinut pritiskom velike brzine. Srećom, ovaj komad kože nije udario u motore. Pregledom aviona pokazalo se da je zakrivljena zaštitna ploča otpala na zavarenom šavu i otpala bez oštećenja jezgra saća. Ovaj put, popravak X8-70A trajao je samo jedan dan.
Nakon ovog incidenta, maksimalna brzina leta prvog prototipa bila je ograničena na M 2.5. i odlučeno je da se svi letovi s brojem M = 3 izvedu u avionu # 2. čiji se let dogodio 17. jula 1965. Na tom letu je 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 transoničnoj zoni. Kad su dosegli M-0,95, vanjska vjetrobranska stakla kokpita su podignuta, 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 su odstupili do 60 °, a XB-70A se nastavio penjati na 15240 m. Zatim je avion prošao M = 2 i na nadmorskoj visini većoj od 21000 m otišlo je do M 3 Tako je 11. decembra 1965. g druga kopija bombardera u svom petnaestom letu letela brzinom M = 2,8 20 minuta. Strukturna oštećenja nisu pronađena.
Deset dana kasnije, 21. decembra, nakon sedam minuta leta brzinom M = 2,9, otkazala je pumpa za ulje četvrtog motora na avionu broj 2. Motor je odmah ugašen, a avion je raspoređen na aerodrom. Nekoliko minuta nakon toga temperatura plinova iza turbine šestog motora prešla je dozvoljene granice, a također je morala biti isključena. Slijetanje se nastavilo bez komentara, ali su dva motora morala biti zamijenjena. 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. Dakle. u 37. letu u martu 1966na avionu # 1, hidraulični sistem je ponovo otkazao, a lijevi glavni stajni trap zaglavio se u srednjem položaju. Shepard je uspio iskrcati automobil s nakitom na površinu osušenog jezera Rogers, kilometraža je bila veća od 4,8 km. 30. aprila 1966. godine White i Cotton trebali su provesti više od pola sata pri brzini M = 3, ali nakon polijetanja nosač nosača na avionu # 2 nije se povukao. Pokušaji da je vrate na oslobođeno mjesto također nisu uspjeli. Ovo je bila najozbiljnija nesreća od početka letačkih testova. Ako se podupirač nije mogao otpustiti, piloti bi morali izbaciti, jer bi se tokom prisilnog slijetanja dugačak "labuđi vrat" XB-70A neizbježno slomio, gorivo iz spremnika bi uletjelo u motore, a zatim…
White je dva puta dolazio na slijetanje i udario u glavne nosače na površini piste, ali prednji oslonac se potpuno zaglavio. Dok je Valkyrie kružila u zraku i sagorijevala ogromnu zalihu goriva, inženjeri su zbunjeni rješenjem problema na dva hidraulična sistema podvozja postojao je i treći - električni, ali je bio isključen od preopterećenja u električnoj mreži. Jedino rješenje je bilo pokušati kratko spojiti osigurače električnog sistema 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 poklopac, pronašao je potrebne kontakte po komandama sa zemlje i zatvorio ih nepopuštenom spajalicom. Nosni stub je u ispruženom položaju. Ali sljedećeg dana, novine su bile pune naslova poput "Spajalica od 39 centi štedi avion od 750 miliona dolara".
Planirani dugi let na M = 3 održan je tek 19. maja. Avion je letio ovom brzinom 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 odvijala se uglavnom u interesu NASA -e - za istraživanje zvučnih udara. Programu su se pridružili i novi piloti - zaposlenici NASA -e. Iskusni sjevernoamerički pilot pilot John Walker imenovan je za prvog pilota. koji je upravo završio letenje hipersoničnim X-15. U bombaškom prostoru aviona broj 2 instalirana je nova oprema u vrijednosti od 50 miliona dolara za popravljanje zavoja i vibracija konstrukcije pri prelasku zvučne barijere. Prvi let druge faze planiran je za 8. jun 1966. Let je imao dva cilja: testiranje nove opreme i snimanje reklamnog filma o Valkiri. Za veći učinak, uz ogromni bombarder su bili 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 aviona broj 2 i prvi let Karla Crossa. Jednim od aviona za pratnju, F-104 Starfighter, upravljao je John Walker. Kad su avioni, probijajući se kroz oblake, postrojeni za gađanje, F-104, leteći desno od Valkire, 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 šta se dogodilo. 71 sekundu, Valkyrie je nastavila svoj ravni let, zatim se prevrnula preko krila, okrenula i pala. Samo je Ella White uspjela pobjeći, koja mu je uspjela izbaciti kapsulu u posljednjim sekundama prije pada. Njegov padobran koji je ležao na zemlji 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 nije se osvijestio tri dana. Od samog bombardera ostalo je malo. Nosni dio, u kojem je bio Cross (vjeruje se da je izgubio svijest od preopterećenja), bio je rascijepljen na nekoliko dijelova. Automobil je vjerovatno eksplodirao dok je još bio u zraku. White se oporavio, ali više nije letio.
Nakon ovog tragičnog testa, preostali avion br. 1 nastavio se još dvije godine. Prvi let nakon katastrofe odigrao se 1. novembra 1966., zatim su izvedena još 32 leta. XB -70A # 1 je ukupno obavio 83 leta, a # 2 - 46 letova. Ukupno vrijeme leta dva aviona bilo je 254,2 sata, od čega je broj 1 bio 160 sati.
Instrument tabla u kokpitu
Nosni stajni trap
Godine 1968. rad na B-70 je obustavljen. Dana 4. februara 1969. godine Valkira je posljednji put poletjela. Automobilom je upravljala Fitya Fulton iz Sjeverne Amerike. i Ted Stenfold iz zračnih snaga XB-70A sletili su u Wright-Patterson AFB i postali izložba u Muzeju zračnih snaga. Prilikom prijenosa aviona predstavnicima muzeja, jedan od pilota je rekao da on … … pristaje na sve kako bi Valkyrie nastavila let, ali ne pristaje platiti letove -.
Zaista, ukupni troškovi programa letačkog testiranja XB-70A koštali su američki budžet 1,5 milijardi dolara. Samo jedan let bombardera koštao je 11 miliona dolara (prema drugim izvorima, samo 1 sat leta koštalo je 5,9 miliona dolara). Stoga se "Valkyrie" smatra ne samo najbržim od velikih aviona (na kraju krajeva, letio je dvostruko brže od metka (1 *)), već i najskupljim od njih.
