| XB-70 Valkyrie | |
|---|---|
| engelsk Nordamerikansk XB-70 Valkyrie | |
| XB-70A "Valkyrie" (ser. nr. 62-0001) | |
| Type | strategisk bombefly |
| Udvikler | nordamerikansk luftfart |
| Fabrikant | "Nordamerikansk" [3] |
| Den første flyvning | 21. september 1964 |
| Start af drift | 1969 |
| Slut på drift | 4. februar 1969 |
| Status | projektet lukket |
| Operatører |
US Air Force NASA |
| producerede enheder | 2 |
| Udgifter til udviklingsprogram | $ 1,5 milliarder [1] |
| Enhedspris | $750 millioner [2] |
| Mediefiler på Wikimedia Commons | |
Den nordamerikanske XB-70 Valkyrie [4] ( eng. XB-70 Valkyrie - Valkiri) er et projekt af en amerikansk supersonisk højhøjdebombefly fra 1950'erne . Det blev udtænkt af US Strategic Air Command som et fly, der skulle flyve med en hastighed svarende til M = 3 i en højde af 21 km.
To fly blev bygget og udførte testflyvninger i 1960'erne . [5]
I oktober 1954 udstedte den strategiske luftkommando kommissorium for "Våbensystemet 110" og udskrev en konkurrence om foreløbige design. Ifølge opgaven skulle bombeflyet have en flyverækkevidde på 11.000 km uden påfyldning ved marchhastighed , den maksimalt mulige hastighed i den maksimalt mulige højde ved indbrud i fjendens luftrum i en afstand af 1600-1900 km. Det fremtidige bombefly skulle også kunne lette fra konventionelle flyvepladser.
Det blev antaget, at det nye fly vil erstatte B-52 og vil være i drift i 1965-1975. Den oprindelige ordre til det amerikanske luftvåben var 50 bombefly. Levering var planlagt til 1963.
Efter at have gennemgået foreløbige projekter den 11. november 1955 modtog to firmaer ordrer om at fortsætte deres udvikling: North American og Boeing .
Det nordamerikanske flyprojekt antog en maksimal startvægt på 340 tons, og designet af maskinen er forbundet med en række store tekniske vanskeligheder. Projektet blev afvist. Boeings forslag tilfredsstillede heller ikke kunden.
Udviklerne lavede en række ændringer, reducerede startvægten og redesignede fly til borbrændstof ( pentaboran ), som har en væsentlig højere forbrændingsenergi end traditionelt kulbrintebrændstof (69 MJ/kg for pentaboran mod 43 MJ/kg for petroleum). Designene lovede god teknisk ydeevne, såsom et cruising Mach-tal mellem 1,5 og 2,0. Designet tog højde for erfaringerne fra nyere NASA -forskning i supersonisk aerodynamik - afbøjelige spidser dukkede op på deltavingen .
North American Aviation XB-70-projektet blev anerkendt som lovende, og den 23. december 1957 blev det erklæret som vinder. Navnet " Valkyrie " blev valgt som et resultat af en stor konkurrence.
Det blev antaget, at Valkyrien ville blive ledsaget under flyvningen af XF-108 Rapira supersonisk interceptor , som også var beregnet til at forsvare sig mod forventede lignende sovjetiske bombefly . Af hensyn til den økonomiske besparelse var en række systemer og flymotorer ens.
Men så kom en række omstændigheder frem, der tvang regeringen til at reducere projektet til et forskningsprojekt: borbrændstof viste sig at være giftigt og dyrt; raketvåben udviklede sig , hvilket satte spørgsmålstegn ved selve behovet for bemandede bombefly; mobile antiluftskyts missilsystemer dukkede op, hvilket gjorde XB-70 sårbar. Efter at U-2 højhøjde-rekognosceringsflyet holdt op med at flyve, blev levedygtigheden af højhastigheds-bombeflyprogrammet sat i tvivl, og det blev ændret i retning af et forskningsprogram for at studere aerodynamik , motorer og andre problemstillinger forbundet med en store supersoniske fly .
Forsvarsministeriet besluttede, at effekten af projektet ikke retfærdiggjorde dets omkostninger, og i stedet for de planlagte tre forskningsfly begrænsede programmet i juli 1964 til oprettelsen af to to-sæders testfly. Der blev også foreslået muligheder for at omdanne Valkyrien til passager- og transportfly.
Flyet er lavet efter skemaet " haleløst med front horisontal hale (PGO)" og to køl . PGO blev brugt ved supersoniske hastigheder til at balancere maskinen (den blev frit afbøjet ved subsoniske hastigheder og stift fastgjort ved supersoniske hastigheder).
Ved flyvning med en hastighed på M = 3, som et resultat af kinetisk opvarmning, nåede temperaturen på næsen af flykroppen og forkanterne af vingen 330 ° C, mens temperaturen i de resterende sektioner var omkring 246 ° C. For at fungere ved disse temperaturer blev PH15-7 Mo rustfrit stål (Armco Steel Corp.) i form af bikagepaneler meget brugt i designet af XB-70, som tegnede sig for 68 procent af strukturens masse. Det samlede areal af panelerne på hver XB-70A var omkring 1900 kvadratmeter. Honeycomb-paneler blev brugt i de mest varmebelastede områder af flykroppen og i vingespidserne. Hvert panel bestod af to tynde plader af rustfrit stål, forbundet på modsatte sider med en intern honeycomb-kerne ved lodning. Tykkelsen af huden på honeycomb-paneler var i nogle tilfælde kun 0,50 mm. På listen over implementerede egenskaber af dette materiale af NAA er der [6] :
Den anden kvalitet af stål H-11 (Allegheny Ludlum Steel Corp., massefraktion i strukturen 17 procent) er et højstyrke chrom-molybdæn-vanadium værktøjsstål med et styrkeniveau σ B = 210…220 kgf/mm 2 . Mange kritiske strukturelle elementer er lavet af det, herunder landingsstellet, vingespidsafbøjningsmekanismer, de vigtigste bjælker på forkroppen og midtersektionen over motorrummene. AM-355 rustfrit stål (4 procent massefraktion) blev også brugt til at forbinde elementer og kraftdrev, og Rene-41 nikkellegering (2 procent massefraktion) til fremstilling af kritiske elementer i motorrummet.
De næstvigtigste varmebestandige materialer var tre titanlegeringer Ti-6Al-4V, Ti-4Al-3Mo-1V og Ti-7Al-4Mo. Andelen af titanlegeringer tegnede sig for 8 til 9 procent af vægten af flyskrogstrukturen. Den første blev hovedsageligt brugt i form af et ark med en tykkelse på 0,76 til 1,78 mm; det blev brugt til at dække fronten af skroget med en længde på 18 meter. Den anden legering bruges i elementerne i det indvendige sæt af den forreste del af skroget , forskellige smedninger og pressede elementer er lavet af den tredje legering Ti-7Al-4Mo. Plade titanium tegnede sig for 50 procent af den samlede masse af titanium, 25 procent tegnede sig for plader med en tykkelse på 19 til 25 mm, resten for smedninger og pressede dele [6] .
Ud over at bruge disse materialer blev cirkulerende brændstof brugt til at afkøle kritiske strukturelle elementer som en køleplade. Det opvarmede brændstof blev tilført direkte til motorerne [7] .
Designet af deltavingen og den forreste vandrette hale brugte honeycomb-paneler lavet af rustfrit stål samt navngivne titanlegeringer.
Vingens kanter afveg 65 grader ned. De holdt en supersonisk chokbølge under vingen, mens de også fungerede som køl. De var designet til at øge trykket under vingen på grund af chokbølger.
Vindtunnelundersøgelser har vist, at afbøjelige deltavingespidser gør det muligt at øge løft-til-træk-forholdet ved høje hastigheder, og denne effekt dannede grundlaget for Valkyrie-vingedesignet - det menes, at denne løsning gjorde det muligt at øge løft-til-til -trækforhold med 30 procent [8] . Kompressionsløft er dog stadig en kontroversiel teori , og til dato er Valkyrie det eneste fly af sin størrelse, der nogensinde har brugt nedadgående vingespidser.
Som andre tunge supersoniske deltavingefly bruger XB-70 løsninger til at afbøje strukturelle elementer og front cockpitglas for at tillade piloter at observere start og landing af maskinen.
I modsætning til Concorde og Tu-144 , som bruger næsen af skroget (næsebeklædning) bøjet ned . Droop-nose , designet af næsen på XB-70 sørgede for den nedadgående afvigelse af kun den øverste del af kåben - dens øvre panel (som gik inde i den nederste del af den faste kåbe), samt ændring af vinklen af forruden. Sidstnævnte indtog en position tæt på lodret med en hældning på 24 grader.
Udkastningssystemet involverede at flytte piloternes sæder tilbage, før de blev smidt ud af flyet. .
Erfarne flyveegenskaber for XB-70 [9]
Maksimal flyvetid: 3:40 timer (6. januar 1966)
Maksimal hastighed: 3250 km/t (12. januar 1966)
Maksimal højde: 23.000 m (19. marts 1966)
Maksimal Mach-tal: M= 3,08 (12. april 1966)
Flyvevarighed ved M=3: 33 minutter (19. maj 1966)
Samlet flyvevarighed ved M=3: 108 minutter/10 flyvninger
Den første flyvning af flyet "Valkyrie" nr. 1 blev foretaget den 21. september 1964. Det viste med det samme forskellige problemer og mangler, for eksempel ødelæggelsen af vinge-bikagepanelerne, som viste sig at være sværere at fremstille, end designerne forventede. Flyet led konstant af utætheder i hydraulik- og brændstofsystemerne samt problemer med det usædvanligt komplekse landingsstelsdesign. Den 7. maj 1965, under flyvningen, kollapsede forkanten af separatorhalvdelene af luftindtaget, og dets fragmenter faldt ned i motorerne. Alle 6 motorer blev skrottet.
Den 14. oktober 1965, under den første flyvning med en hastighed over M = 3, rev trykket 60 cm bikagepaneler af fra forkanten af venstre halvvinge. Det blev besluttet at indføre en begrænsning på Mach-tallet til M=2,5 for den 1. prototype .
Cellestrukturproblemerne var næsten fuldstændig løst på fly nr. 2. Der var ingen problemer med hydraulik på det, men på nr. 1 blev de gradvist elimineret.
"Valkyrie" nr. 2 foretog sin første flyvning den 17. juli 1965, og den 19. maj 1966 tilbagelagde en distance på 3900 km på 91 minutter og holdt en hastighed på M = 3 i 33 minutters flyvning.
Testprogrammet var vellykket indtil 8. juni 1966, hvor Valkyrie nr. 2 styrtede ned under en demonstrationsflyvning for en reklamefilm for motorproducenten General Electric.
Klokken 8:27 tog Al White, testpiloten, der havde fløjet begge prototyper, og major Carl Cross plads i XB-70A cockpittet. Dette var den 46. flyvning af fly nr. 2 og den første flyvning af Kross. Et af eskorteflyene, F-104 Starfighter, blev styret af NASAs ledende testpilot Joseph Walker , X-15- programmets rekordholder . Da flyene, efter at have brudt gennem skyerne, stillede op til skydning, rørte F-104, der fløj til højre for Valkyrien, den sænkede spids af bombeflyets højre vinge med dens vinge, rullede over dens skrog og slog begge køl af. , ramte venstre konsol og eksploderede. Bomberpiloterne indså ikke umiddelbart, hvad der var sket. 71 sekunder efter kollisionen fortsatte Valkyrien med at flyve i en lige linje, mistede derefter balancen, rullede over vingen, gik i hale og faldt. Kun White formåede at flygte, som formåede at skubbe sin kapsel ud bogstaveligt talt i de sidste sekunder før faldet. Hans faldskærm liggende på jorden blev opdaget fra en redningshelikopter 20 kilometer fra vraget af XB-70A. Landingen af kapslen med en halvåben faldskærm var meget barsk. White blev alvorligt såret og kom ikke til bevidsthed i tre dage. Små rester af selve bombeflyet. Stævnsektionen, hvor Cross var placeret (det menes, at han mistede bevidstheden på grund af overbelastning), blev revet i flere dele. Bilen eksploderede sandsynligvis, mens den stadig var i luften. White kom sig, men fløj aldrig igen.
Det første fly med begrænset teknisk operationskapacitet fortsatte med at teste og gennemførte 33 flyvninger. Programmet blev lukket, og den 4. februar 1969 fløj Valkyrie nr. 1 til National Museum of the US Air Force på Wright-Patterson Air Force Base i Dayton , Ohio .
I begyndelsen af 1960'erne var USSR's Ministerråd , såvel som USSR's forsvarsministerium, meget bekymrede over udviklingen i USA af et supersonisk strategisk bombefly med interkontinental rækkevidde. Supersonisk hastighed, stratosfærisk højde (op til 30 km) gjorde dette fly praktisk talt utilgængeligt for sovjetisk luftforsvar. Efter at have studeret den mulige fare ved et sådant bombefly fremlagde regeringen og USSR's forsvarsministerium opgaven med at designe en supersonisk jager-interceptor i høj højde, der er i stand til at opsnappe og ødelægge sådanne bombefly i højder op til 30.000 meter og fremskynde til 3.200 km/t. Opgaven med at udvikle et sådant interceptorjagerfly blev givet til Mikoyan - Gurevich Design Bureau . Projektet af den nye jagerfly fik betegnelsen E-155. Den første prototype af den nye jager-interceptor var klar i december 1963. De første test af E-155-produktet begyndte i begyndelsen af 1964. Det nye jagerfly blev senere betegnet som MiG-25 . Test og forfining af MiG-25 blev udført i et accelereret tempo, da de selv da i USSR var seriøse med maskiner som XB-70's muligheder. MiG-25 blev taget i brug i 1970, og selvom Valkyrie-projektet allerede var lukket på det tidspunkt, spillede det en afgørende rolle i hele denne klasse af bombeflys skæbne. Amerikanske efterretningstjenester vidste om udseendet i USSR af en ny jager-interceptor, der er i stand til at modstå køretøjer af typen XB-70 i ethvert område af højder og flyvehastigheder. Udviklingen af det sovjetiske supersoniske strategiske bombefly i 1950'erne-1960'erne resulterede i konstruktionen af et eksperimentelt bombefly ( M-50 ). En række andre projekter ( A-57 , M-56 , Tu-135 ) nåede ikke stadiet med at bygge fuldskalaprøver.
De givne egenskaber svarer til modifikationen XB-70A (AV-1, s/n 62-0001) .
Datakilde: Standard Aircraft Characteristics [10]