Za viac ako 100 rokov vývoja letectva bolo vytvorených mnoho neobvyklých lietadiel. Tieto stroje sa spravidla vyznačovali avantgardnými konštrukčnými riešeniami a neboli sériovo vyrábané. Ich osudy boli svetlé, ale krátkodobé. Niektoré z nich mali citeľný vplyv na ďalší rozvoj letectva, na iné sa zabúda. Vždy však vyvolávali zvýšený záujem medzi odborníkmi aj medzi verejnosťou. Náš časopis sa tiež rozhodol vzdať hold leteckej exotike.
História stvorenia
Koncom roku 1951 vstúpil do služby strategického letectva USA prvý strategický bombardér s prúdovým motorom Boeing B-47. Ako stredný bombardér (maximálne bombové zaťaženie asi 10 ton). nedokázal uniesť vo svojich oddeleniach celý rad bômb z vtedajšieho amerického jadrového arzenálu. Takže prúdový letún B-47 bol len doplnkom obrovského piestu B-36. Preto letectvo iniciovalo vývoj ťažkého bombardéra B-52. Prvé úpravy tohto lietadla v porovnaní s B-47 mali dvojnásobnú vzletovú hmotnosť. dosah asi 5500 km a čo je najdôležitejšie, mohla niesť vodíkovú bombu Mk 17 s hmotnosťou 21 ton a kapacitou 20 Mt.
Vyhliadka na to, že sa v blízkej budúcnosti objavia protiletecké riadené strely a nadzvukové zachytávače, však spochybnila samotnú možnosť ťažkých podzvukových bombardérov dosiahnuť určené ciele hlboko na území ZSSR. S ohľadom na to vydalo americké letectvo v roku 1954 rozkaz na konverziu na stavbu nadzvukových bombardérov B-58. Operovali z európskych základní a mali byť prví, ktorí napadli sovietsky vzdušný priestor a zasiahli kľúčové zariadenia protivzdušnej obrany, čím sa otvorila cesta pre ťažké lietadlá typu B-52. Veliteľstvo strategického letectva však nikdy neprejavilo veľké nadšenie pre B-58, a to hlavne preto, že toto lietadlo malo krátky letový dosah (bez tankovania iba asi 1 500 km) a nieslo bezvýznamný bombový náklad a časté nehody jeho povesť poriadne podkopali. Koncom roku 1954 generál Le Mae, veliteľ strategického letectva amerického letectva. Keď sa zoznámil s vypočítanými údajmi B-58, obrátil sa na ministerstvo obrany so žiadosťou o zváženie problému iného bombardéra, ktorý by v budúcnosti mohol nahradiť B-52-s doletom bez doplňovania paliva najmenej 11 000 km a „maximálnu možnú rýchlosť“. Toto lietadlo, na prevádzku ktorého by boli vhodné existujúce letiská a pozemné vybavenie, malo byť v prevádzke u letectva v rokoch 1965 až 1975.
Americké vojenské letectvo na rozkaz Le May vydalo všeobecné taktické požiadavky GOR č. 38 na bombardér so systémom medzikontinentálneho bombardéra s ľudskou posádkou. Po chvíli sa objavil nasledujúci dokument, v ktorom projekt dostal označenie WS -110A - „Zbraňový systém 110A“. Schéma bojového použitia takéhoto lietadla spočívala v priblížení sa k cieľu vo veľmi vysokej nadmorskej výške rýchlosťou zodpovedajúcou číslu M = 2 a s jeho zvýšením na zodpovedajúci počet M = 3 nad územím nepriateľa. Po odpálení navádzanej rakety vzduch-zem s jadrovou hlavicou na cieľ musel bombardér čo najrýchlejšie odstúpiť. Na návrh skupiny publikovanej vo Výskumnom centre Wright, aby študovala spôsoby implementácie týchto požiadaviek, náčelník štábu amerického letectva nariadil vývoj projektu WS-110A na konkurenčnom základe. Za hlavnú podmienku víťazstva sa považovalo dosiahnutie maximálnej možnej výšky a rýchlosti letu. Sériové dodávky lietadiel sa mali začať v roku 1963.
Šesť firiem predložilo návrhy letectvu v októbri 1955. Nasledujúci mesiac boli dvom finalistom, spoločnosti Boeing a North American, zadané objednávky na podrobné štúdie dizajnu bombardéra. Je potrebné pripomenúť, že v tom čase bola účinnosť prúdových motorov veľmi žiaduca a let na dlhé vzdialenosti nadzvukovou cestovnou rýchlosťou vyžadoval prehnanú dodávku paliva. Oba projekty zahŕňali vytvorenie obrovských lietadiel.
Severoamerický projekt teda počítal s vývojom bombardéra so vzletovou hmotnosťou 340 ton s lichobežníkovým krídlom, ku ktorému boli pripevnené veľké dopredu unášané konzoly s palivovými nádržami v strede. Ten mal rovnaké rozmery ako trup B-47 a obsahoval po 86 ton paliva, čo poskytovalo medzikontinentálny dolet pri vysokej podzvukovej rýchlosti letu. Po prekonaní väčšiny cesty boli konzoly s tankami zhodené a lietadlo zrýchlilo na M = 2,3 za vrhnutie na cieľ a odlet. Generál Le Mae k tomuto projektu sarkasticky poznamenal: „Toto nie je lietadlo, ale spojenie troch lietadiel.“Navyše, prevádzka takéhoto lietadla z existujúcich letísk a používanie existujúceho pozemného zariadenia neprichádzali do úvahy. Oba predložené projekty boli odmietnuté a čoskoro bol program WS-110A obmedzený iba na štúdie samotnej možnosti vytvorenia takéhoto stroja.
O rok a pol neskôr Boeing a North American predložili nové návrhy na WS-110A. Nezávisle na sebe dospeli k záveru, že používajú vysoko kalorické syntetické palivo. je možné dosiahnuť nadzvukovú cestovnú rýchlosť bez toho, aby ste sa uchýlili k exotickým aerodynamickým konfiguráciám. Vďaka pokroku v aerodynamike bolo navyše možné výrazne zlepšiť aerodynamickú kvalitu ťažkého lietadla, čím sa znížilo množstvo paliva potrebného na dosiahnutie medzikontinentálneho doletu. V aerodynamike bol obzvlášť úspešný Severný Američan, ktorý sa vo svojom projekte rozhodol použiť princíp zvýšenia zdvihu „z kompresie“vyvinutý NASA. Vykonala výskum vo veternom tuneli, aby zistila, či je realistické vytvoriť lietadlo, ktorého aerodynamickú kvalitu zvyšuje dodatočný zdvih generovaný nárazovými vlnami. Výsledky prekročili všetky očakávania - ukázalo sa, že na základe tohto princípu, veľmi podobného účinku hobľovania rýchlostného člna na vodnú hladinu, je možné vytvoriť lietadlo, ktoré spĺňa požiadavky letectva, a to bez ohľadu na druh použitého paliva.
Koncom leta 1957 americké vojenské letectvo, zvedavé na tieto výsledky, rozšírilo program výskumu dizajnu, aby firmy mohli predložiť návrhy popisujúce hlavné systémy. Po ich posúdení zástupcami letectva v decembri 1957 bol uprednostnený projekt lietadla Valkyrie B-70 (Valkyrie, bojová dievčenská bohyňa v škandinávskej mytológii) severoamerickej spoločnosti, s ktorým podpísali zmluvu na stavba 62 lietadiel - 12 experimentálnych a predvýrobných a 50 sériových. Súbežne s firmou „General Electric“bola podpísaná zmluva o vytvorení motora J93. schopné prevádzky na konvenčné aj syntetické palivá. Celý program bol odhadovaný na 3,3 miliardy dolárov.
Pri fúkaní modelu XB-70 do veterného tunela sú rázové vlny dobre viditeľné
Pozemné testy záchranných kapsúl
Inštalácia motora YJ93-GE-3
Časť vedeckého výskumu potrebného na projekt sa plánovala vykonať ako súčasť programu na vytvorenie diaľkového interceptora „severoamerického“F-108 „Rapier“s rovnakými motormi J93, ktoré by mohli dosiahnuť rýchlosti až 3200 km / h a budete vyzbrojení tromi riadenými strelami s jadrovými hlavicami. Konštrukčný dosah F-108 presiahol 1 600 km a dojazd trajektu bol 4 000 km. „Rapíry“mali sprevádzať B-70 a kryť strategické objekty zo sovietskych bombardérov, podobne ako „Valkýra“, ktorých vzhľad v arzenáli ZSSR by na seba nenechal dlho čakať, ak by bol B-70 úspešný.
Americké vojenské letectvo trvalo na tom, aby sa tým urýchlil vývoj B-70. takže jeho prvý let sa uskutočnil v roku 1961 a prvé krídlo 12 lietadiel prevzalo bojovú službu do augusta 1964. Prvá etapa programu - vývoj, konštrukcia a schválenie modelu lietadla - bola dokončená v apríli 1959 Na základe inšpekcie špecialistov letectva bolo navrhnutých vykonať 761 zmien projektu a 35 zmien dispozície. Pretože program vývoja B-70 patril medzi najvyššie priority, všetky pripomienky boli rýchlo odstránené.
To však netrvalo dlho. Prvá prekážka v programe sa týkala vysoko kalorického paliva pre motory J93, takzvaného borohydridového paliva. Jeho použitie samozrejme poskytovalo väčšiu spaľovaciu energiu v porovnaní s petrolejom, ale zároveň výfukové plyny motorov obsahovali veľa toxických látok, čo nútilo všetok pozemný personál pracovať v stave permanentnej chemickej vojny. Navyše sa ukázalo, že náklady na borohydrogenové palivo sú veľmi vysoké a podľa výpočtov, keď bol spálený v prídavných spaľovacích motoroch motorov J93, letový dosah Valkyrie sa zvýšil iba o 10%. Toto zvýšenie sa považovalo za nedostatočné na odôvodnenie nákladov na vývoj a výrobu nového paliva. Napriek tomu, že firma Olin Mathison takmer dokončila stavbu závodu na výrobu, program bol ukončený. Závod za 45 miliónov dolárov nikdy nezačal fungovať.
O mesiac neskôr bol ukončený aj vývojový program pre interceptor F-108 s odvolaním sa na skutočnosť, že jeho motory museli poháňať borohydrogenové palivo. Skutočným dôvodom ukončenia vývoja lietadla F-108 však bol nedostatok finančných prostriedkov-rozsiahly vývoj medzikontinentálnych balistických rakiet si vyžadoval veľa peňazí, čo viedlo k potrebe prehodnotiť financovanie projektov pilotovaných lietadiel. Ale súbežne s F-108 prebiehal vývoj stíhačky Lockheed A-12 (F-12A), podobného účelu, ktorý sa neskôr zmenil na slávny SR-71. Lockheed mimochodom opustil boorhydrogenové palivo ešte skôr a do konca roku 1959 takmer dokončil vývoj svojho interceptora. Prostriedky uvoľnené v dôsledku zatvorenia programu F-108 boli prevedené do tímu Kelly Johnson na stavbu prototypov A-12.
V októbri 1959 už bolo na výrobu B-70 vynaložených viac ako 315 miliónov dolárov. Keďže časť výskumu súvisiaceho s letom M-3 mala byť vykonaná v rámci vytvorenia lietadla F-108, náklady na potrebnú prácu na programe B-70 po uvedených udalostiach vzrástli o ďalších 150 miliónov dolárov. Napriek tomu boli v decembri 1959 rozpočtové prostriedky na Valkýru na rozpočtový rok 1961 znížené z 365 miliónov dolárov na 75 miliónov dolárov. Nové plány počítali s výstavbou iba jednej kópie XB-70 a potom bez zameriavacích, navigačných a iných bojových systémov. Prvý let bol naplánovaný na rok 1962 a program letových skúšok bol predĺžený do roku 1966.
V lete 1960 v Moskve bol však na leteckej prehliadke v Tushine predvedený nadzvukový bombardér M-50 vyvinutý konštrukčnou kanceláriou V. M. Myasishcheva. Impozantný bojový vzhľad vozidla šokoval zahraničné vojenské delegácie prítomné na prehliadke. Američania, ktorí nevedeli o jeho skutočných charakteristikách, okamžite obnovili financovanie vývoja Valkyrie v rovnakej výške. Ale už v apríli 1961 nový americký minister obrany Robert McNamara. veľký zástanca rakiet, ho v pohode zredukoval na stavbu troch skúsených bombardérov. Prvé dve, výhradne výskumné, mali posádku 2 osôb a označenie XB-70A, tretie lietadlo, prototyp bombardéra s označením XB-70B, malo štvorčlennú posádku (dvaja piloti, operátor systémov elektronického boja a navigátor). Valkýru tentokrát zachránil len fakt, že ju bolo možné použiť ako nosič rakiet GAM-87A (WS-138A) Skybolt s dosahom až 1600 km, ktoré vyvinula spoločnosť Douglas. B-70 mohol hliadkovať za hranicami potenciálneho nepriateľa a v prípade konfliktu vypustiť hypersonické rakety s výkonnými hlavicami. Ale všetkých päť experimentálnych štartov z B-52 bolo neúspešných. Keď prezident USA videl, že vývoj rakety je nákladný a osud jej nosiča B-70 je veľmi vágny, zastavil jeho vývoj.
Prvý XB-70A v montážnej dielni
Na nástup posádky do kokpitu XB-70A bol použitý špeciálny výťah.
V januári 1962 bol program Valkyrie v reakcii na ďalšiu hrozbu zatvorenia opäť podrobený zmenám a lietadlo dostalo označenie RS -70 - strategický prieskumný bombardér. A to napriek tomu, že americké vojenské letectvo neustále hľadalo všetko možné i nemožné. znamená priviesť B-70 späť k životu ako bojové lietadlo a tvrdí, že by mohol byť použitý ako nadzvukové vozidlo. zachovaný štartovací stupeň pre bojové vesmírne lode, ako je dinosaurus, a platformy pre odpaľovanie balistických rakiet. Dokonca sa predpokladalo, že bude schopný vykonávať funkcie vesmírneho zachytávača.
Ale všetko úsilie o zachovanie „Valkýry“bolo márne. Minister obrany veril, že lepšie výsledky je možné dosiahnuť inými prostriedkami. Dokonca ani význam skúseností získaných pri vytváraní B-70 pre vývoj nadzvukového civilného lietadla z pohľadu McNamary nebol významný, aj keď osobne viedol osobitný výbor pre túto otázku. Poznámka: Pokiaľ ide o konfiguráciu, hmotnosť a dizajn, B-70 úplne zodpovedal vtedajším názorom na nadzvukové dopravné lietadlá. Jeho cestovná výška bola 21 km. a rýchlosť dosiahla M = 3. Jeho úžitkové zaťaženie, rovnajúce sa iba 5% (12,5 t) vzletovej hmotnosti (250 t), bolo zároveň zjavne nedostatočné pre komerčné lietadlá. Letový dosah Valkyrie bol zároveň 11 000 km, pričom väčšina transatlantických trás mala dĺžku asi 9 000 km. Optimalizáciou lietadla pre tieto trasy a znížením dodávok paliva by sa zaťaženie mohlo zvýšiť na 20 ton, čo by umožnilo dosiahnuť úroveň ziskovosti potrebnú pre civilnú parník.
Všetky tieto prerušenia financovania a neustála diskusia v Kongrese samozrejme nesľubovali nič dobré pre lietadlo, ale Severná Amerika tvrdohlavo pokračovala vo výstavbe prvého prototypu Valkyrie. Ako vravia. Vaska počúva a jedáva.
Technické vlastnosti
Jedným z dôvodov takéhoto opatrného postoja k letúnu B-70 bola jeho prílišná neobvyklosť na tú dobu, dá sa povedať, revolučná. V súlade s tým bolo technické riziko pri vytváraní „Valkyrie“extrémne vysoké. Medzi hlavné vlastnosti lietadla treba v prvom rade prisúdiť aerodynamickú konfiguráciu „kačice“, trojuholníkové krídlo a lichobežníkový predný horizontálny chvost. Vďaka veľkému ramenu PGO bol efektívne využívaný na vyváženie lietadla, najmä pri nadzvukových rýchlostiach, ktoré umožňovali uvoľniť výškové prevody pre ovládanie sklonu a nakláňania. Počas pristávania bol maximálny uhol vychýlenia PGO 6 ° a jeho chvostová časť sa mohla dodatočne odchýliť smerom dole o 25 ° a slúžila ako pristávacie klapky. Ich odklonom pilot zvýšil uhol sklonu, pričom vyvážil lietadlo zatlačením ovládacieho kolieska dopredu, t.j. sklápanie dolu po výškach a ďalšie zvyšovanie celkového zdvihu. PGO sa zároveň stalo zdrojom pozdĺžnej a smerovej nestability lietadla vo vysokých uhloch nábehu, prevýšený tok z neho mal škodlivý vplyv na vlastnosti ložiska krídla a zhoršil činnosť prívodov vzduchu. Severoamerický štát však uviedol, že 14 000 hodín prísne testoval B-70 vo veterných tuneloch a vyriešil všetky problémy.
Najdôležitejším znakom aerodynamického usporiadania lietadla bolo prospešné využitie v zásade škodlivého javu, akým sú nárazové vlny vytvárané počas nadzvukového letu. Zdvíhacia sila. To umožnilo plavbu s minimálnym uhlom útoku, a teda s nízkym odporom. Testy vo veternom tuneli a výpočty ukázali, že v lete s rýchlosťou zodpovedajúcou M = 3, vo výške 21 000 m, je v dôsledku rázových vĺn možné zvýšiť vztlak o 30% bez zvýšenia odporu. Navyše to umožnilo zmenšiť plochu krídla a v dôsledku toho aj znížiť hmotnosť konštrukcie lietadla.
Zdrojom tohto „užitočného“skokového systému bol predný klin prívodu vzduchu Valkyrie. Samotný prívod vzduchu bol rozdelený na dva kanály obdĺžnikového prierezu s výškou na vstupe 2,1 m a dĺžkou asi 24 m. Za klinom boli navzájom spojené tri pohyblivé panely. Poloha panelov bola upravená v závislosti od požadovaného prietoku vzduchu. Vytvorili sa v nich otvory na odvodnenie medznej vrstvy, ktoré zaisťovali rovnomerný tok na vstupe do každého z troch motorov. Na hornom povrchu krídla boli umiestnené hlavné a pomocné obtokové klapky vzduchu, ktoré do určitej miery umožňovali ovládať tok v prívode vzduchu. Výpočty potrebné na zaistenie správnej prevádzky prívodu vzduchu za rôznych letových podmienok boli vykonané pomocou komplexného systému senzorov a analógových počítačov.
Slávnostné uvedenie prvej kópie XB-70A na trh
Tankovanie paliva XB-70A
Vzlet prvej kópie XB-70A
Skoky vznikajúce na prednom zasklení vrchlíka kokpitu s obvyklou konfiguráciou nosa lietadla. neprípustne zvýšiť odpor pri lete vysokou rýchlosťou. Aby sa im zabránilo, musia byť uhly sklonu všetkých nosných plôch lietadla veľmi malé. Zároveň je potrebné zabezpečiť pilotom dobrý výhľad počas pristávania. Severná Amerika zvolila na uspokojenie oboch požiadaviek relatívne jednoduchú metódu, vďaka ktorej boli čelné sklá dvojité, pričom vonkajšie aj horný povrch nosa trupu pred oknami boli pohyblivé. Pri lete nízkou rýchlosťou klesali, zaisťovali potrebnú viditeľnosť, a pri nadzvukovom lete stúpali a vytvárali plynulý prechod. Celková plocha zasklenia kokpitu je 9,3 m. Všetky priehľadné panely, najväčší z nich má dĺžku viac ako 1,8 m, sú vyrobené zo žiaruvzdorného tvrdeného skla.
Úplne unikátnou vlastnosťou Valkyrie boli konce krídel, ktoré sú počas plavby odklonené smerom dole, aby sa zvýšila smerová stabilita a znížil sa vyvažovací odpor. Navyše umožnili zmenšiť zvislú chvostovú plochu, čím sa zvýšila aerodynamická kvalita asi o 5%. Firma uviedla, že aerodynamická kvalita lietadla je pri nadzvukových plavbách 8-8,5. a v podzvukových - asi 12-13.
Veľká pumovnica, takmer 9 m dlhá, umiestnená medzi kanálmi pre prívod vzduchu, mohla pojať všetky typy jadrových bômb. Bombu bol uzavretý veľkým plochým posuvným panelom, ktorý sa po otvorení zasunul späť. Je pravda, že vypúšťanie bômb z takéhoto oddelenia pri nadzvukových letových rýchlostiach je problém. Severoamerický majetok, alebo skôr zodpovednosť, už mal skúsenosti s vývojom takého dizajnu - spoločnosť nepriniesla slávny lineárny pumovník na nadzvuku Vigelent do podmieneného, kvôli ktorému sa palubný bombardér zmenil na prieskumný bombardér..
Pozoruhodný je aj podvozok Valkyrie. Aby sa zmenšil priestor obsadený v zatiahnutej polohe, štvorkolesové vozíky na hlavných podperách pred zberom boli otočené a pritlačené k stojanu. Každý vozeň mal súčasne malé piate koleso s automatickým uvoľňovacím mechanizmom, ktorý zabraňuje šmyku a šmyk lietadla na klzkom povrchu. Pneumatiky kolies s priemerom 1060 mm boli vyrobené zo špeciálnej gumy a pokryté striebornou farbou, aby odrážali infračervené žiarenie. Pred letom vysokou rýchlosťou bola pneumatika zafarbená čerstvým lakom. Pri brzdení, keď boli pneumatiky pneumatikou zahrievané až na 230 ° C, bol prebytočný tlak v nich vysypaný špeciálnym ventilom, ktorý zabránil ich výbuchu.
Kokpit V-70 bol umiestnený vo výške 6 m nad zemou, čo si vyžiadalo použitie špeciálnych výťahov pre posádku a technický personál. Vďaka výkonnej klimatizácii a tesniacemu systému sa členovia posádky Valkyrie mohli obliecť do ľahkých leteckých oblekov a prilieb s kyslíkovými maskami. To im na rozdiel od pilotov iných vysokohorských a vysokorýchlostných lietadiel poskytovalo voľnosť pohybu a relatívne pohodlie. Napríklad piloti vysokorýchlostnej A-12 museli lietať v skafandroch z kozmickej lode Gemini a piloti vysokohorskej U-2-v špeciálnych oblekoch a tlakových prilbách. Kokpit V-70 bol opakovanou prepážkou rozdelený na dve oddelenia, v každom z nich bol pri letoch vo vysokých výškach možné vytvoriť tlak zodpovedajúci nadmorskej výške až 2440 m. V prípade dekompresie v trupe otvorili sa dve dvere, ktoré poskytovali kabíne prichádzajúci prúd. V jeho strede bol priechod vedúci do oddelenia s elektronickým vybavením v zadnej časti kokpitu. Na tepelnú izoláciu bolo použité sklolaminát. Na chladenie kokpitu a priestoru pre elektronické zariadenia slúžili dve chladiace jednotky poháňané freónom.
Pri prvom lete nebolo možné odstrániť podvozok
Členovia posádky B-70 boli ubytovaní v jednotlivých kapsulách, čo malo radikálne zvýšiť bezpečnosť vysunutia vo všetkých letových režimoch. Každá kapsula mala autonómny systém tlakovania a prívodu kyslíka, navrhnutý tak, aby zaistil ľudský život na 3 dni, sedadlo vo vnútri bolo regulované uhlom sklonu a výškou. Tesne pred vysunutím bolo sedadlo pilota sklopené dozadu o 20 °. a klapky kapsuly sa zatvorili. Horný trupový panel bol automaticky spustený a kapsula bola vystrelená do výšky asi 1,5 m nad trup, potom bol zapnutý jeho prúdový motor. Potom boli z kapsuly vytiahnuté dve valcovité tyče s malými padákmi na koncoch, ktoré zaisťovali stabilizáciu počas voľného pádu. Automaticky sa otvoril hlavný padák. Na zmiernenie nárazu na zem bol v spodnej časti kapsuly nafukovací gumový vankúš. Odhadovaná rýchlosť vysunutia - od 167 km / h do zodpovedajúceho počtu M 3 vo výške asi 21 000 m sa uskutočnilo vysunutie kapsúl všetkých členov posádky. S intervalom 0,5 s. V niektorých núdzových situáciách by sa pilot mohol v kapsule súčasne zavrieť bez vysunutia. V jeho vnútri boli tlačidlá, pomocou ktorých bolo možné ovládať lietadlo, až kým nekleslo do bezpečnej výšky, a ovládanie motorov z kapsuly bolo obmedzené iba znížením počtu otáčok. V prednej časti kapsuly bolo okno, ktoré umožňovalo monitorovať hodnoty nástrojov. Po sklopení žalúzií bolo možné otvoriť kapsuly a pilot mohol pokračovať v riadení lietadla v normálnom režime.
Pretože konštrukcia B-70 bola navrhnutá pre dlhý let rýchlosťou viac ako 3000 km / h. jedným z najťažších problémov pri jeho vývoji bolo kinetické zahrievanie. Pre Valkyrie bol tento problém ešte ťažší ako pre experimentálne severoamerické lietadlo X-15. navrhnuté na krátky let s nadzvukovou rýchlosťou zodpovedajúcou číslu M 6. Ak na jeho povrchu teplotné vrcholy dosiahli 650 ° C, ale udržali sa na tejto úrovni iba niekoľko minút, potom pre B-70 obrázok bol iný. Dlhý, niekoľkohodinový let na M3 si vyžadoval, aby značná časť celej konštrukcie lietadla mohla efektívne fungovať pri teplote 330 ° C. To určilo výber vysokopevnostnej ocele a titánu ako hlavných konštrukčných materiálov. Teploty v motorových priestoroch, dosahujúce 870 ° C, viedli k použitiu zliatin na báze niklu a kobaltu. Plsť z oxidu kremičitého sa používala na ochranu pohonov a iných mechanizmov pred teplom generovaným motormi. Vonkajší plášť motorového priestoru bol vyrobený z titánu. Prevádzkové teploty niektorých zasklievacích panelov kokpitu dosiahli 260 ° C. Výklenky podvozku museli byť ochladené na 120 ° C pomocou roztoku etylénglykolu cirkulujúceho v rúrkach spájkovaných so stenami. Pri výbere stavebných materiálov neboli brané do úvahy len vysoké teploty, ale aj možné poveternostné podmienky. Napríklad. na štúdium účinku dažďa spoločnosť urýchlila konštrukčné prvky pomocou raketového vozňa na rýchlosť 1 500 km / h. Na zníženie hmotnosti konštrukcie boli použité „vrstvené“panely pozostávajúce z dvoch oceľových plechov s hrúbkou 0,75 až 1,78 mm a medzi nimi voštinového plniva. Ak by boli všetky takéto panely rozložené vedľa seba, zaberali by plochu 1765 m. Okrem nízkej hmotnosti a vysokej pevnosti mali tieto panely aj nízku tepelnú vodivosť. Letecký priemysel v tej dobe nemal technológiu na výrobu takýchto panelov a spoločnosť začínala od nuly.
Ale možno dôležitejším pri tvorbe Valkýry než použitím nových materiálov bol prechod od nitovania a ručnej montáže leteckých štruktúr k mechanickému spájkovaniu a zváraniu, ktoré je porovnateľné s revolúciou v stavbe lodí. V továrni, kde sa montoval XB-70A, bolo namiesto klepania pneumatických kladív počuť iba syčanie desiatok zváracích jednotiek a brúsok, čistenie švov. Spôsob montáže konštrukcie lietadla zváraním bol taký nový, že zváracie zariadenie, spôsoby jeho aplikácie a technológia riadenia zvarov boli nakoniec vyvinuté až pri montáži prvého prototypu lietadla. Na niektorých miestach konštrukcie, kde sa nedalo zaobísť bez nitovania, boli kvôli zachovaniu hmotnosti nity nahradené rúrkami rozšírenými na oboch stranách.
Pri návrhu XB-70 bolo toľko problémov, že severoamerická spoločnosť nedokázala zvládnuť takú obrovskú úlohu sama a preniesla časť práce do iných spoločností, ktorých počet presiahol 2000. Hlavnými boli: Air Výskum (vzdušný signálny systém). "Autonetic" (automatický riadiaci systém). Avko (zadná časť horného trupu), Chance Vout (horizontálny a vertikálny chvost). Newmo Dynamics (podvozok). Curtiss Wright (pohon vychyľovania hrotov krídel). Hamilton Standard (klimatizačný systém). „Pop“(výškové a prstové krídla), „Solar“(prívod vzduchu). Sperry (inerciálny navigačný systém). „Sandstrand“(pomocná energetická jednotka).
Valkýra sprevádzaná B-58A sa vracia po prvom prekročení zvukovej bariéry. 12. október 1964
Pri tomto lete odpadla farba na mnohých častiach povrchu lietadla.
Najväčší dodávateľ, spoločnosť Boeing, bol poverený návrhom a výrobou krídla Valkyrie, ktoré sa stalo najväčším delta krídlom tej doby. Pracoval v bielych rukaviciach. Jedenásť palivových nádrží, umiestnených v krídle a trupu, pojalo asi 136 ton.paliva a mal zváranú konštrukciu. Podľa vyhlásení BBC. to bol hlavný dôvod zdržania stavby lietadla - technológovia nemohli nijako zabezpečiť tesnosť zvarov. Ich pórovitosť bola spravidla mikroskopická, ale musela byť odstránená, pretože za letu boli nádrže natlakované dusíkom, ktorého únik by viedol k vstupu vzduchu do nádrží a vzniku výbušnej zmesi. Prvé pokusy o opravu úniku spájkovaním boli úplne neúspešné. V tejto súvislosti bol na miesto, kde bol zistený únik, vyvinutý gumový tmel „Viton“. bola nanesená jedna vrstva Vitonu. ktorý vytvrdzoval 6 hodín pri teplote 177 C. Na odstránenie netesnosti bolo spravidla potrebné naniesť najmenej šesť vrstiev Vitonu. Povlak vykonala osoba so sterilným oblečením, ktorá bola zatvorená vo vnútri nádrže. Potom bolo do nádrže pumpované hélium, aby sa skontrolovalo tesnenie nádrže.
Únik hélia bol určený pomocou špeciálnych detektorov. Na druhom prototype lietadla boli nádrže zapečatené novou metódou. Oblasti s podozrením na únik boli pokryté niklovou fóliou s hrúbkou 0,75 mm. ktorý bol po okrajoch spájkovaný striebornou spájkou. Keď bolo krídlo konečne vyrobené a dodané do montážnej dielne, ukázalo sa, že sa do trupu nehodí! S veľkými ťažkosťami, ručne, bolo možné ho nainštalovať na miesto a pripevniť zváraním.
Prvý XB-70A bol postavený na začiatku mája 1964, s meškaním jeden a pol roka 11. mája sa uskutočnilo slávnostné spustenie lietadla z montážnej haly, na ktorom riaditeľ XB-70 výrobný program generál Frode J. Scully predstavil médiám prototyp bombardéra. Prvý let bol naplánovaný na august - spoločnosť chcela všetky systémy unikátneho stroja otestovať do troch mesiacov. Rozsiahly program pozemných skúšok zahŕňal kontrolu výkonnosti podvozku, klapiek podvozku a priestoru brzdového padáka pri pôsobení dynamického a statického zaťaženia; vibračné testovanie s pozemným zariadením na vyhodnotenie výkonu chvenia; Kalibrácia klimatizačného systému, palivového systému a elektrárne (s plynovými motormi na zemi): kontrola a kalibrácia prístrojového vybavenia. Do prázdnej pumovnice bol umiestnený kontajner s riadiacim a záznamovým zariadením, ktorý zaznamenával niekoľko stoviek parametrov robotov rôznych leteckých systémov. Takáto rozsiahla práca firme samozrejme netrvala tri, ale takmer päť mesiacov.
Druhá kópia „Valkýry“letí s koncami krídel vychýlenými o 25 °
Valkýra je pripravená lietať maximálnou rýchlosťou. Hroty krídel vychýlené o 65 stupňov
Posledná etapa pozemných skúšok, ktorá sa začala v septembri 1964, zahŕňala rolovanie a behanie po dráhe, kontrolu funkčnosti uvoľňovacieho systému pre tri brzdiace padáky s priemerom 8 m. Beh dosiahol 1070 ° С, pneumatika sa zahriala na 120 ° С. Počas posledných fáz pozemných skúšok bol nakoniec vypracovaný postup tankovania. V priemere tankovanie do Valkýry trvalo hodinu a pol. Najprv sa palivo prečerpávalo z jedného tankera do druhého, prázdneho, do ktorého sa medzitým dodával suchý dusík pod vysokým tlakom, dusík bol vháňaný palivom do plniaceho hrdla a vytesňovaný kyslík. Palivo teda vstupovalo do nádrží tak inertné (odolné voči výbuchu), ako je možné v teréne dosiahnuť. Fakt. palivo bolo v niektorých leteckých systémoch použité ako chladivo a jeho normálna teplota počas letu presahovala 100 ° C. Ak obsah kyslíka v palive prekročí prípustnú úroveň, jeho pary by mohli vzplanúť. Ak by teda „Valkýra“tankovala tradičným spôsobom, lietadlo by mohlo vo vzduchu jednoducho explodovať.
V tejto dobe bol druhý prototyp X8-70A v štádiu montáže. Koncom roku 1964 sa plánovalo jeho zdvihnutie do vzduchu. Hlavným rozdielom medzi druhým prototypom bola prítomnosť malého priečneho krídla „V“(iba 5 °). O 5 ° boli tiež zvýšené uhly vychýlenia konzol krídla.
Dve posádky boli vyškolené na letové skúšky XB-70A. Na čele každého stál skúsený „firemný“testovací pilot a druhý pilot bol zástupcom letectva. Hlavnú posádku viedol Ell White (ktorý predtým letel na letúne F-107), pričom druhým pilotom bol plukovník John Cotton. Ich zálohou boli civilný testovací pilot Van Shepard a major Fitz Fulton. Lety sa plánovali vykonávať cez riedko osídlené oblasti USA. tiahnuce sa od leteckej základne Edwards smerom k Utahu.
Letové skúšky
21. septembra 1964 o 08:38 ráno XB-70A, riadený Whiteom a Cottonom, pristál na štart a White požiadal o povolenie štartu. Lietadlo sa malo uskutočniť z letiska továrne v meste Palmdel do letového testovacieho strediska letectva v Edwards AFB. Pri štarte sprevádzali Valkýru dve helikoptéry záchrannej služby a vo vzduchu bolo jej správanie monitorované zo strany dvojmiestneho T-38. Ďalšia T-38 natáčala všetko, čo sa dialo. Predné koleso sa zdvihlo zo zeme pri rýchlosti 280 km / h. a o chvíľu auto začalo stúpať. Zlyhania začali už pri pokuse o odstránenie podvozku: predná podpera sa normálne zatiahla a hlavné pracovali iba v polovici programu. Podvozok som musel vrátiť do pôvodnej polohy. Po chvíli zlyhala automatizácia paliva jedného zo šiestich motorov. Týmto sa však „letecké dobrodružstvo - XB -70A neskončilo. Najväčší problém čakal posádku počas pristávania dráhy na letisku Edwards AFB. Brzdové kotúče na ľavej vzpere uviazli a pneumatika pneumatiky sa vznietila od trenia. Po celej dĺžke dvojkilometrového behu sa za autom ťahali oblaky čierneho dymu z horiacej gumy. Po zastavení bol požiar uhasený a auto bolo odtiahnuté do hangáru. Prvý let trval 60 minút.
XB-70A # 2 v poslednom lete. Neďaleko F-104, pilotované Johnom Walkerom
Pristátie s chybným ľavým podvozkom. Marec 1966
Nosná podložka je pri čistení zaseknutá. 30. apríla 1966
Odstránenie zistených závad trvalo dva týždne. 5. októbra uskutočnil KhV-70A druhý let. Piloti chceli prekonať zvukovú bariéru a nadzvukový B-58 bol zaradený do sprievodnej skupiny. Podvozok sa bez komentárov zasunul, ale tentokrát prišlo prekvapenie z hydraulického systému riadenia. Malá trhlina v trubici pri prevádzkovom tlaku tekutiny 280 kgf / cm? (čo je o 35% viac ako v hydraulických systémoch bežných amerických lietadiel) viedlo k zníženiu tlaku v systéme a prepnutiu na záložný kanál. Napriek tomu lietadlo úspešne pristálo na jednom z pristávacích pásov leteckej základne.
12. októbra v treťom lete, ktorý trval 105 minút, prvý prototyp Valkyrie dosiahol výšku 10 700 m a prvýkrát prelomil zvukovú bariéru, pričom zrýchlil na rýchlosť zodpovedajúcu M 1,1. V okamihu, keď bariéra prešla vibráciami, z niektorých častí povrchu lietadla odletela farba a po pristátí mal KhV-70A veľmi ošarpaný vzhľad.
Pri štvrtom lete. 24. októbra vo výške 13 000 m bol prvýkrát zapnutý systém ovládania koncov krídel a všetkých šesť motorov bolo nastavených na prídavné spaľovanie. Maximálny uhol vychýlenia hrotov bol 25 °. Lietadlo 40 minút letelo rýchlosťou M = 1,4. bolo ľahko ovládateľné a správalo sa stabilne. Je pravda, že spotreba paliva bola vyššia, ako sa očakávalo, a letový program bolo potrebné skrátiť. Lietadlo sa vrátilo do závodu na testy trvanlivosti a opravy. Testovacie lety mali pokračovať vo februári 1965.
V súlade s plánom sa 16. februára XB-70A vrátil na základňu Edwards. Pri lete sa konce krídel odchýlili o 65 °. Maximálna rýchlosť bola M 1,6. Pri pristávaní zlyhal systém uvoľnenia brzdového padáka a lietadlo sa zastavilo až po 3383 m behu. Pri šiestom lete lietadlo prvýkrát pilotoval Fulton, pričom White bol druhým pilotom. V hydraulickom systéme sa vo vzduchu objavil malý únik, ktorý nemal vplyv na bezpečnosť letu.
V siedmom lete bola Valkýra zrýchlená na rýchlosť M = 1,85. a lietadlo s ňou letelo 60 minút.
V ôsmom lete sedel Shepard pri kormidle XB-70A. Lietadlo najskôr priviedol na rýchlosť M = 2. Všetci štyria piloti teda testovali Valkýru.
V deviatom lete XB-70A opäť dosiahol M-2. Rádio navigačný systém TACAN bol tentokrát prekvapením. Podľa údajov z prístrojov malo auto preletieť nad Mohavskou púšťou, ale v skutočnosti sa Valkyrie rano ponáhľala nad spiacim Las Vegas.
V desiatom lete strávil bombardér 74 minút nadzvukovým, z toho 50 - rýchlosťou viac ako 2200 km / h.
7. mája 1965 pri dvanástom lete pri rýchlosti M 2,58 pocítili piloti prudký úder. Motory 3, 4, 5, 6 znížili svoje otáčky a teplota začala stúpať. Museli ich vypnúť a let pokračoval na ďalších dvoch. Doprovodné lietadlo oznámilo, že predný koniec krídla KhV-70A sa zrútil (horná časť trojuholníka). Jeho trosky pravdepodobne spadli do prívodu vzduchu. Keď sa blížili k letisku, piloti sa pokúsili naštartovať piaty motor, aby na pravej strane vytvorili aspoň nejaký ťah. Našťastie sa im to podarilo. Pristátie bolo úspešné. Pri kontrole sa potvrdili najhoršie obavy: časti pokožky poškodili v rôznej miere všetkých šesť motorov, ktoré bolo potrebné vymeniť.
F-104 po náraze explodoval a XB-70A stále letí zotrvačnosťou
XB-70A prešiel na frak
V štrnástom lete „Valkyrie“vo výške 20725 m dosiahol rýchlosť M = 2,85 (3010 km / h)
14. októbra 1965 dosiahol XB-70A v sedemnástom lete vo výške 21335 m svoju konštrukčnú rýchlosť zodpovedajúcu počtu M-3. Podľa zadania mala byť doba letu touto rýchlosťou 5-6 minút, ale po 2 minútach piloti počuli hlasný zvuk a vypli prídavné spaľovanie. Dôvod hluku bol rýchlo zistený: z eskortného lietadla bolo jasne vidieť, že časť špičky konzoly ľavého krídla s rozmermi 0,3 x 0,9 m, umiestnená vedľa vonkajšieho okraja prívodu vzduchu, bola odtrhnutá vysokorýchlostným tlakom. Ako sa dalo šťastie, tento kúsok kože nezasiahol motory. Kontrola lietadla ukázala, že zakrivený plášťový panel sa odlepil vo zvarovom šve a spadol bez poškodenia plástového jadra. Oprava X8-70A tentokrát trvala iba jeden deň.
Po tomto incidente bola maximálna letová rýchlosť prvého prototypu obmedzená na M 2,5. a všetky lety s číslom M = 3 sa rozhodli vykonať v lietadle č. 2. let sa uskutočnil 17. júla 1965. Pri tomto lete bola okamžite dosiahnutá rýchlosť M = 1, 4.
Typický let Valkyrie prebiehal nasledovne. Po zatiahnutí vzletu a podvozku začali piloti stúpať. Pri rýchlosti od 740 do 1 100 km / h sa konce krídel odklonili o 25? s cieľom zvýšiť stabilitu v transonickej zóne. Po dosiahnutí M-0,95 boli vonkajšie predné sklá kokpitu zdvihnuté, potom bola viditeľnosť takmer nulová a lietadlo bolo ovládané iba prístrojmi. Potom bola zvuková bariéra prelomená. Rýchlosť M = 1, 5 bola stanovená vo výške 9753 m. Hroty krídel sa odchýlili o 60 ° a XB-70A pokračoval v stúpaní na 15240 m. Potom lietadlo prešlo M = 2 a vo výške viac ako 21 000 m išlo na M 3 Takže 11. decembra 1965 g druhá kópia bombardéra pri svojom pätnástom lete letela rýchlosťou M = 2,8 20 minút. Nebolo zistené žiadne štrukturálne poškodenie.
O desať dní neskôr, 21. decembra, po siedmich minútach letu rýchlosťou M = 2,9 zlyhala olejová pumpa štvrtého motora na lietadle č. Motor bol okamžite vypnutý a lietadlo bolo nasadené na letisko. Niekoľko minút na to teplota plynov za turbínou šiesteho motora prekročila prípustné limity a bolo ju tiež potrebné vypnúť. Pristátie pokračovalo bez komentára, bolo však potrebné vymeniť dva motory. Časté poruchy motora vyvolávali medzi odborníkmi obavy. Faktom je, že bolo prepustených iba 38 prúdových motorov YJ93-GE-3 a na dokončenie testovacieho programu jednoducho nemohli stačiť.
Niektoré chyby sa už stávali tradičnými. Takže. v 37. lete v marci 1966na lietadle č. 1 opäť zlyhal hydraulický systém a ľavý hlavný podvozok bol zaseknutý v medzipolohe. Shepardovi sa podarilo pristáť s autom so šperkami na hladine vyschnutého jazera Rogers, najazdených kilometrov bolo viac ako 4,8 km. 30. apríla 1966 mali White a Cotton stráviť viac ako pol hodiny pri rýchlosti M = 3, ale po štarte sa nosný podvozok na lietadle č. 2 nestiahol. Pokusy o návrat na uvoľnenú pozíciu tiež neuspeli. Išlo o najvážnejšiu nehodu od začiatku letových skúšok. Ak by vzperu nebolo možné uvoľniť, piloti by sa museli vysunúť, pretože pri vynútenom pristátí by sa u XB-70A nevyhnutne zlomil dlhý „labutí krk“, palivo z nádrží by sa vrhlo do motorov a potom ….
White dvakrát prišiel na pristátie a narazil na hlavné podpery na povrchu dráhy, ale predná opora sa poriadne zasekla. Kým Valkýra krúžila vo vzduchu a spaľovala obrovské zásoby paliva, inžinieri si lámali hlavu nad riešením problému. k dvom hydraulickým podvozkovým systémom bol aj tretí - elektrický, ale bol odpojený od preťaženia v elektrickej sieti. Jedinou možnosťou bolo pokúsiť sa skratovať poistky elektrického systému kovovým predmetom. Bavlna vzala obyčajnú kancelársku sponku, ktorá upevnila listy letovej misie, a plazila sa po úzkej šachte medzi únikovými luskami k poistkovej skrinke. Otvoril klapku, našiel potrebné kontakty na povely zo zeme a neohnutou sponkou ich zavrel. Nosný stĺpik je v predĺženej polohe. Nasledujúci deň však boli noviny plné titulkov ako „39-centová kancelárska sponka zachráni lietadlo vo výške 750 miliónov dolárov“.
Plánovaný dlhý let na M = 3 sa uskutočnil iba 19. mája. Lietadlo letelo touto rýchlosťou 33 minút. Pri tomto lete bola dosiahnutá najvyššia rýchlosť a nadmorská výška za celý čas testovania XB-70A: M = 3,08, respektíve 22 555 m. Tento úspech znamenal koniec prvej fázy letových skúšok.
Ďalšia fáza sa uskutočnila hlavne v záujme NASA - pre výskum zvukových ramien. Do programu sa zapojili noví piloti - zamestnanci NASA. Ako prvý pilot bol vymenovaný skúsený severoamerický testovací pilot John Walker. ktorý práve dokončil lietanie na hypersonickom X-15. V pumovnici lietadla č. 2 bolo nainštalované nové zariadenie v hodnote 50 miliónov dolárov na opravu ohybov a vibrácií konštrukcie pri prekročení zvukovej bariéry. Prvý let druhej fázy bol naplánovaný na 8. júna 1966. Let sledoval dva ciele: testovanie nového zariadenia a nakrúcanie reklamného filmu o Valkýre. Pre väčší účinok sprevádzali obrovský bombardér stíhačky F-4B, F-5, F-104 a cvičný letún T-38.
O 0827 hodine ráno zaujali White a major K. Cross svoje miesta v kokpite XB-70A. Išlo o 46. let lietadla č. 2 a prvý let Karla Crossa. Jedno zo sprievodných lietadiel, F-104 Starfighter, pilotoval John Walker. Keď sa lietadlá lámajúce v oblakoch zoradili na streľbu, F-104 letiaca vpravo od Valkýry sa dotkla krídla zníženého hrotu pravého krídla bombardéra, prevrátila sa cez jeho trup a odbíjala oba kýly, narazil do ľavej konzoly a explodoval. Piloti bombardérov okamžite nechápali, čo sa stalo. Valkýra pokračovala 71 sekúnd v priamom lete, potom sa prevrátila cez krídlo, roztočila sa a spadla. Uniknúť sa podarilo iba Elle White, ktorej sa v posledných sekundách pred pádom podarilo vysunúť kapsulu. Jeho padák ležiaci na zemi bol zaznamenaný zo záchranného vrtuľníka 20 kilometrov od vraku KhV-70A. Pristátie kapsuly s pootvoreným padákom bolo veľmi drsné, White utrpel vážne zranenie a tri dni sa spamätal. Zo samotného bombardéra zostalo málo. Nosovú časť, v ktorej bol Cross (verí sa, že stratil vedomie preťažením), roztrhali na niekoľko častí. Auto pravdepodobne ešte vo vzduchu explodovalo. White sa spamätal, ale už nikdy neletel.
Po tomto tragickom testovacom prípade zostávajúcich lietadiel č. 1 pokračovali ďalšie dva roky. Prvý let po katastrofe sa uskutočnil 1. novembra 1966, potom bolo vykonaných ďalších 32 letov. XB -70A č. 1 vykonal 83 letov a č. 2 - 46 letov. Celkový čas letu týchto dvoch lietadiel bol 254,2 hodiny, z toho č. 1 bol 160 hodín.
Palubná doska v kokpite
Nosný podvozok
V roku 1968 boli práce na B-70 prerušené. 4. februára 1969 Valkýra naposledy vzlietla. Auto riadila Fitya Fulton zo Severnej Ameriky. a Ted Stenfold z letectva XB-70A pristáli vo Wright-Patterson AFB a stali sa exponátom v múzeu leteckých síl. Pri prevode lietadla na zástupcov múzea jeden z pilotov povedal, že - … súhlasí so všetkým, aby Valkýra pokračovala v lete, ale nesúhlasí s platením letov -.
Skutočné celkové náklady na program letových testov XB-70A stáli americký rozpočet 1,5 miliardy dolárov. Iba jeden let bombardéra stál 11 miliónov dolárov (podľa iných zdrojov iba 1 hodina letu stála 5,9 milióna dolárov). Preto je „Valkýra“považovaná nielen za najrýchlejšiu z veľkých lietadiel (napokon lietala dvakrát rýchlejšie ako strela (1 *)), ale aj za najdrahšie z nich.
