Över 100 års flygutveckling har många ovanliga flygplan skapats. Som regel utmärkte sig dessa maskiner med avantgarde-designlösningar och massproducerades inte. Deras öden var ljusa, men kortlivade. Några av dem hade en märkbar inverkan på luftfartens vidareutveckling, andra är glömda. Men de har alltid väckt ett ökat intresse både bland specialister och bland allmänheten. Vår tidning bestämde sig också för att hylla flygexotismen.
Skapelsens historia
I slutet av 1951 gick den första strategiska bombplanen med Boeing B-47 turbojetmotor i drift med US Air Force Strategic Aviation Command. Som en medium bombplan (maximal bomblast ca 10 ton). den kunde inte bära i sina fack hela sortimentet av bomber från den tidens amerikanska kärnvapenarsenal. Således var jetplanet B-47 bara ett tillägg till den enorma kolven B-36. Därför inledde flygvapnet utvecklingen av det tunga bombplanet B-52. De första modifieringarna av detta flygplan i jämförelse med B-47 hade dubbelt så hög startvikt. räckvidd på cirka 5500 km och, viktigast av allt, kan bära en vätebomb Mk 17 med en massa på 21 ton och en kapacitet på 20 Mt.
Men utsikterna till att luftfartygsstyrda missiler och supersoniska avlyssnare kommer att dyka upp i en nära framtid har ifrågasatt själva möjligheten för tunga subsoniska bombplan att nå sina utsedda mål djupt inom Sovjetunionens territorium. Med detta i åtanke utfärdade USA: s flygvapen 1954 en order om att konvertera för konstruktion av B-58 överljudsbombare. Från europeiska baser skulle de vara de första som invaderade sovjetiskt luftrum och slog till mot viktiga luftförsvarsanläggningar och öppnade vägen för tunga B-52. Det strategiska luftfartskommandot visade dock aldrig mycket entusiasm för B-58, främst för att detta flygplan hade en kort flygsträcka (utan att tanka bara cirka 1500 km) och bar en obetydlig bombbelastning, och frekventa olyckor har grundligt undergrävt sitt rykte. I slutet av 1954, general Le Mae, befälhavare för US Air Force Strategic Aviation. Efter att ha bekantat sig med de beräknade uppgifterna för B-58 vände han sig till försvarsministeriet med en begäran om att överväga frågan om en annan bombplan, som i framtiden kan ersätta B-52-med en räckvidd utan att tanka åtminstone 11 000 km och "högsta möjliga hastighet." Detta flygplan, för vilket befintliga flygfält och markutrustning skulle fungera, borde ha varit i tjänst hos flygvapnet från 1965 till 1975.
På order från Le May utfärdade det amerikanska flygvapnet GOR # 38 allmänna taktiska krav för en bemannad interkontinental bombplan. Efter ett tag dök följande dokument upp, där projektet fick beteckningen WS -110A - "Vapensystem 110A". Schemat för kampanvändning av ett sådant flygplan bestod i att närma sig målet på en mycket hög höjd med en hastighet som motsvarar talet M = 2, och med dess ökning till motsvarande antal M = 3 över fiendens territorium. Efter att ha skjutit upp en guidad luft-till-mark-missil med ett kärnvapenspets vid målet, måste bombplanen dra sig tillbaka så snabbt som möjligt. På förslag av en grupp som publicerades vid Wright Research Center för att studera sätt att genomföra dessa krav beordrade stabschefen för US Air Force utvecklingen av WS-110A-projektet på en konkurrenskraftig grund. Huvudvillkoret för seger ansågs vara att uppnå maximal möjlig höjd och flyghastighet. Seriella flygplanleveranser var planerade att börja 1963.
Sex företag lämnade in förslag till flygvapnet i oktober 1955. Månaden efter fick två finalister, Boeing och Nordamerika, order om detaljerade designstudier av bombplanet. Det bör erinras om att effektiviteten hos turbojetmotorer vid den tiden lämnade mycket att önska, och långdistansflygning med supersonisk marschfart krävde en orimlig bränsletillförsel. Båda projekten innebar skapandet av stora flygplan.
Således planerade det nordamerikanska projektet utvecklingen av ett bombplan med en startvikt på 340 ton med en trapetsformad vinge, till vilken fästes stora framåtriktade konsoler med bränsletankar i mitten. Den senare hade samma dimensioner som B-47-flygplanet och innehöll 86 ton bränsle vardera, vilket gav ett interkontinentalt intervall med hög subsonisk flyghastighet. Efter att ha övervunnit större delen av vägen tappades konsolerna med tankarna och flygplanet accelererade till M = 2,3 för att kasta till målet och lämna. Angående detta projekt påpekade general Le Mae sarkastiskt: "Detta är inte ett flygplan, utan en länk av tre flygplan." Dessutom var driften av ett sådant flygplan från befintliga flygfält och användning av befintlig markutrustning utesluten. Båda projekten som presenterades avvisades, och snart var WS-110A-programmet endast begränsat till studier av själva möjligheten att skapa en sådan maskin.
Ett och ett halvt år senare lämnade Boeing och Nordamerika nya förslag på WS-110A. Oberoende av varandra kom de fram till att man använder högkalorisyntetiskt bränsle. det är möjligt att uppnå supersonisk marschfart utan att använda exotiska aerodynamiska konfigurationer. Tack vare framsteg inom aerodynamik blev det dessutom möjligt att avsevärt förbättra den aerodynamiska kvaliteten på ett tungt flygplan, vilket minskade mängden bränsle som krävs för att uppnå interkontinentalt räckvidd. Inom aerodynamik var nordamerikaner särskilt framgångsrika och bestämde sig för att i sitt projekt använda principen om att öka lyftet "från kompression" som utvecklats av NASA. Hon forskade i en vindtunnel för att avgöra om det är realistiskt att skapa ett flygplan vars aerodynamiska kvalitet förbättras av den extra lyft som genereras av chockvågorna. Resultaten överträffade alla förväntningar - det visade sig att på grundval av denna princip, mycket lik effekten av att planera en motorbåt på vattenytan, är det möjligt att skapa ett flygplan som uppfyller kraven från flygvapnet, även oavsett vilken typ av bränsle som används.
På sensommaren 1957 utökade det amerikanska flygvapnet, nyfiket på dessa resultat, designforskningsprogrammet så att företag kunde skicka in mönster som beskriver huvudsystemen. Efter deras bedömning av representanter för flygvapnet i december 1957 gavs företräde åt projektet för Valkyrie B-70-flygplanet (Valkyrie den krigiska jungfrun i skandinavisk mytologi) av det nordamerikanska företaget, med vilket de tecknade kontrakt för konstruktion av 62 flygplan - 12 experimentella och förproduktion och 50 serier. Parallellt med företaget "General Electric" tecknade ett kontrakt för skapandet av J93 -motorn. kan användas på både konventionella och syntetiska bränslen. Hela programmet uppskattades till 3,3 miljarder dollar.
När du blåser XB-70-modellen i vindtunneln är chockvågorna tydligt synliga
Räddningskapseln marktest
Installera YJ93-GE-3-motorn
En del av den vetenskapliga forskning som krävdes för projektet var planerad att genomföras som en del av programmet för att skapa en långdistansavlyssning "Nordamerikansk" F-108 "Rapier" med samma J93-motorer, som kan nå hastigheter upp till 3200 km / h och beväpnas med tre styrda missiler med kärnvapenspetsar. Designområdet för F-108 översteg 1600 km och färjelängden var 4000 km. "Rapiers" skulle följa med B-70 och täcka strategiska föremål från sovjetiska bombplan, liknande "Valkyrie", vars utseende i Sovjetunionens arsenal inte skulle ta lång tid om B-70 lyckades.
Det amerikanska flygvapnet insisterade på att påskynda utvecklingen av B-70 med det. så att dess första flygning ägde rum 1961, och den första flygeln med 12 flygplan tog stridstjänst i augusti 1964. Programmets första etapp - utvecklingen, konstruktionen och godkännandet av flygplanets modell - slutfördes i april 1959 Baserat på resultaten av en inspektion av flygvapenspecialister föreslogs det att göra 761 ändringar i projektet och 35 ändringar i layouten. Eftersom utvecklingsprogrammet B-70 var en av de högsta prioriteringarna eliminerades alla kommentarer snabbt.
Detta varade dock inte länge. Det första bakslaget i programmet var relaterat till det högvärmande bränslet för J93-motorer, det så kallade borhydridbränslet. Dess användning gav naturligtvis större förbränningsenergi jämfört med fotogen, men samtidigt innehöll motorns avgaser mycket giftiga ämnen, som tvingade all markpersonal att arbeta i ett tillstånd av permanent kemisk krigföring. Dessutom visade sig kostnaden för borvätebränsle vara mycket hög, och enligt beräkningar ökade Valkyries flygintervall med endast 10%när det brändes i efterbrännarna på J93 -motorerna. Denna ökning ansågs otillräcklig för att motivera kostnaderna för att utveckla och producera nytt bränsle. Även om Olin Mathison -företaget nästan hade byggt fabriken för dess produktion, avslutades programmet. Anläggningen på 45 miljoner dollar började aldrig fungera.
En månad senare avslutades också utvecklingsprogrammet för F-108-avlyssningsapparatet, med hänvisning till att motorerna var tvungna att köra på borvätebränsle. Den verkliga orsaken till att utvecklingen av F-108 upphörde var emellertid bristen på medel-den stora utvecklingen av interkontinentala ballistiska missiler krävde mycket pengar, vilket ledde till behovet av att se över finansiering för bemannade flygprojekt. Men parallellt med F-108 påbörjades utvecklingen av Lockheed A-12 (F-12A) jaktplan, liknande i syfte, som senare blev till den berömda SR-71. Förresten hade Lockheed övergett boorvätebränsle ännu tidigare och hade i slutet av 1959 nästan slutfört utvecklingen av dess avlyssningsapparat. De medel som frigjorts till följd av nedläggningen av F-108-programmet överfördes till Kelly Johnson-teamet för att bygga prototyper av A-12.
I oktober 1959 hade mer än 315 miljoner dollar redan spenderats på skapandet av B-70. Eftersom en del av forskningen kring M-3-flygningen skulle genomföras som en del av skapandet av F-108, ökade kostnaden för det nödvändiga arbetet med B-70-programmet efter de nämnda händelserna med ytterligare 150 miljoner dollar. Trots detta, i december 1959, minskade anslaget för Valkyrie för budgetåret 1961 från 365 miljoner dollar till 75 miljoner dollar. De nya planerna förutsatte byggandet av endast ett exemplar av XB-70, och sedan utan syn, navigering och andra stridsystem. Den första flygningen var planerad till 1962 och flygprovsprogrammet förlängdes till 1966.
Men sommaren 1960 i Moskva, vid luftparaden i Tushino, demonstrerades det supersoniska bombplanet M-50 som utvecklats av designbyrån för V. M. Myasishchev. Fordonets formidabla stridsutseende chockade de utländska militära delegationerna som var närvarande vid paraden. Amerikanerna visste inte dess sanna egenskaper och återupptog omedelbart finansieringen för utvecklingen av Valkyrien i samma belopp. Men redan i april 1961, USA: s nya försvarsminister, Robert McNamara. en stor supporter av missiler, reducerade den svalt till konstruktionen av tre erfarna bombplan. De två första, uteslutande forskning, hade en besättning på 2 personer och beteckningen XB-70A, det tredje flygplanet, en prototyp bombplan med beteckningen XB-70B, hade en besättning på fyra (två piloter, en operatör av elektroniska krigssystem och en navigator). Den här gången räddades Valkyrien bara genom att den kunde användas som bärare av Skybolt-missilerna GAM-87A (WS-138A) med en räckvidd på upp till 1600 km, som utvecklades av Douglas-företaget. B-70 kan patrullera utanför gränserna för en potentiell fiende, och vid en konflikt släppa hypersoniska missiler med kraftfulla stridsspetsar. Men alla fem experimentella lanseringar från B-52 misslyckades. I och med att raketutvecklingen är kostsam och att transportören B-70 är öde är mycket vagt, stoppade USA: s president dess utveckling.
Den första XB-70A i monteringsbutiken
En särskild hiss användes för att gå ombord på besättningen i cockpit XB-70A.
I januari 1962, som svar på ett annat hot om nedläggning, utsattes Valkyrie -programmet igen för förändringar, och flygplanet fick beteckningen RS -70 - strategisk spaningsbombare. Detta trots att det amerikanska flygvapnet hela tiden sökte allt möjligt och omöjligt innebär att återuppliva B-70 som stridsflygplan och hävdar att den kan användas som ett supersoniskt fordon. ett bevarat startskede för stridsfartyg som dinosaurien och plattformar för att skjuta upp ballistiska missiler. Det har till och med föreslagits att han kommer att kunna utföra funktionerna hos en rymdavlyssning.
Men alla ansträngningar att bevara "Valkyrie" var förgäves. Försvarssekreteraren ansåg att bättre resultat kunde uppnås på andra sätt. Inte ens betydelsen av de erfarenheter som gjordes under skapandet av B-70 för utvecklingen av ett supersoniskt civilt flygplan, från McNamaras synvinkel, var inte signifikant, även om han personligen ledde en särskild kommitté i denna fråga. Obs: När det gäller konfiguration, vikt och design motsvarade B-70 fullt ut den tidens åsikter om supersoniska transportflygplan. Marschthöjden var 21 km. och hastigheten nådde M = 3. Samtidigt var dess nyttolast, motsvarande endast 5% (12,5 t) av startvikten (250 t), uppenbarligen otillräcklig för ett kommersiellt flygplan. Samtidigt var Valkyries flygsträcka 11 000 km, medan de flesta av de transatlantiska rutterna hade en längd på cirka 9 000 km. Genom att optimera flygplanet för dessa rutter och minska bränsletillförseln kan lasten ökas till 20 ton, vilket skulle ha gjort det möjligt att uppnå den lönsamhetsnivå som krävs för ett civilt linjefartyg.
Naturligtvis lovade inte alla dessa störningar i finansieringen och oavbruten debatt i kongressen något bra för planet, men nordamerikaner fortsatte envist att bygga den första prototypen av Valkyrien. Som de säger. Vaska lyssnar och äter.
Tekniska funktioner
En av anledningarna till en så försiktig inställning till B-70 var dess för mycket ovanlighet för den tiden, kan man säga, revolutionerande. Följaktligen var den tekniska risken vid skapandet av "Valkyrie" extremt hög. Bland flygplanets huvuddrag bör först och främst hänföras till den aerodynamiska konfigurationen "anka", triangulär vinge och trapetsformad framåt horisontell svans. På grund av PGO: s stora axel användes det effektivt för att balansera flygplanet, särskilt vid supersoniska hastigheter, vilket gjorde det möjligt att frigöra elevonerna för pitch- och roll -kontroll. Under landningsflygningen var PGO: s maximala böjningsvinkel 6 °, och dess svansdel kan dessutom avvika nedåt med 25 ° och fungera som landningsflikar. Genom att avböja dem ökade piloten stigningsvinkeln, medan han balanserade flygplanet genom att skjuta kontrollhjulet framåt, d.v.s. luta ner elevanterna och ytterligare öka det totala lyftet. Samtidigt blev PGO en källa till flygplanets longitudinella och riktade instabilitet vid höga attackvinklar, det lutande flödet från det hade en skadlig effekt på vinglageregenskaperna och försämrade driften av luftintagen. Nordamerikanen sa dock att den hade testat B-70-talet noggrant i vindtunnlar i 14 000 timmar och löst alla problem.
Den viktigaste egenskapen för flygplanets aerodynamiska layout var fördelaktig användning av sådana, i princip, ett skadligt fenomen som chockvågorna som bildades under en supersonisk flygning. Detta gjorde det möjligt att kryssa med en minimal attackvinkel och därför med lågt motstånd. Test i en vindtunnel och beräkningar har visat att vid flygning med en hastighet motsvarande M = 3, på en höjd av 21 000 m, på grund av chockvågor, är det möjligt att öka lyftet med 30% utan att öka motståndet. Dessutom gjorde detta det möjligt att minska vingeområdet och följaktligen att minska flygplanets struktur.
Källan till detta "användbara" hoppsystem var Valkyries främre luftintagskil. Själva luftintaget var uppdelat i två kanaler med ett rektangulärt tvärsnitt, med en höjd vid ingången på 2,1 m och en längd på cirka 24 m. Bakom kilen fanns tre rörliga paneler anslutna till varandra. Panelernas position justerades beroende på det erforderliga luftflödet. Hål gjordes i dem för att tömma gränsskiktet, vilket säkerställde ett enhetligt flöde vid inloppet till var och en av de tre motorerna. På den övre ytan av vingen var huvud- och hjälpluftomkopplingsflikarna placerade, vilket till viss del kontrollerade flödet i luftintaget. Beräkningarna som krävs för att säkerställa att luftintaget fungerar korrekt under olika flygförhållanden utfördes med hjälp av ett komplext system av sensorer och analoga datorer.
Högtidlig utrullning av det första exemplaret av XB-70A
Tankning XB-70A med bränsle
Start av det första exemplaret av XB-70A
Hopp som uppstår på frontglaset i cockpitkåpan med den vanliga konfigurationen av flygplanets näsa. otillåtet öka motståndet vid flygning med höga hastigheter. För att undvika dem måste lutningsvinklarna för alla näsytor på flygplanet vara mycket små. Samtidigt är det nödvändigt att förse piloter med god sikt under landningssättet. Nordamerikaner valde en relativt enkel metod för att uppfylla båda kraven, gjorde vindrutorna dubbla, med de yttre, liksom den övre ytan av flygkroppsnosen framför fönstren, rörlig. Under flygning med låg hastighet sjönk de och gav nödvändig sikt, och i supersonisk flygning steg de upp och bildade en smidig övergång. Cockpitglasets totala yta är 9,3 m. Alla transparenta paneler, varav den största är mer än 1,8 m lång, är gjorda av värmebeständigt härdat glas.
En helt unik egenskap hos Valkyrie var vingspetsarna, som böjs nedåt under kryssningsflygning för att öka riktningsstabiliteten och minska balanseringsmotståndet. Dessutom gjorde de det möjligt att minska den vertikala svansytan och därmed öka den aerodynamiska kvaliteten med cirka 5%. Företaget uppgav att flygplanets aerodynamiska kvalitet är 8-8,5 vid supersonisk kryssningsflygning. och i subsonic - ca 12-13.
En stor bombfack, nästan 9 m lång, belägen mellan luftintagskanalerna, kunde rymma alla typer av kärnvapen. Bombviken stängdes av en stor platt glidpanel, som när den öppnades gled tillbaka. Det är sant att utsläpp av bomber från ett sådant fack vid överljudshastigheter är ett problem. Den nordamerikanska tillgången, eller snarare ansvaret, hade redan erfarenheten av att utveckla en sådan design - företaget tog inte den berömda linjära bombviken på Vigelent supersonisk till den villkorade, på grund av vilken däckbombaren blev till en spaningsbombplan.
Valkyries chassi är också anmärkningsvärt. För att minska det upptagna utrymmet i indraget läge vändes de fyrhjuliga vagnarna på huvudstödet före skörd och pressades mot stället. Samtidigt hade varje vagn ett litet femtehjul med en automatisk frigöringsmekanism, vilket förhindrar att det sladdas och sladdning av flygplanet på en hal yta. Däcken på hjul med en diameter på 1060 mm var gjorda av specialgummi och täckta med silverfärg för att reflektera infraröd strålning. Innan de flög med höga hastigheter tonades pneumatiken med färsk färg. Under bromsning, när däcken värmdes upp till 230 ° C av pneumatik, dumpades övertrycket i dem av en speciell ventil, vilket förhindrade deras explosion.
V-70-cockpiten var placerad på en höjd av 6 m över marken, vilket krävde användning av speciella hissar för besättningen och teknisk personal. Tack vare det kraftfulla luftkonditionerings- och tätningssystemet kunde Valkyrie -besättningsmedlemmarna klä sig i lätta flygdräkter och hjälmar med syremasker. Detta gav dem rörelsefrihet och relativ komfort, till skillnad från piloter på andra höghöjds- och höghastighetsflygplan. Till exempel var piloterna i höghastighets A-12 tvungna att flyga i rymddräkter från Gemini-rymdfarkosten och piloterna på höghöjd U-2-i speciella kostymer och tryckhjälmar. V-70-cockpiten delades upp i två fack med en repetitiv skiljevägg, där var och en under högflygningar kunde skapa ett tryck motsvarande en höjd på upp till 2440 m. Vid dekompression i flygkroppen, två dörrar öppnades, vilket gav kabinen ett mötande flöde. Längs mitten av det fanns en passage som ledde till facket med elektronisk utrustning på baksidan av sittbrunnen. Glasfiber användes för värmeisolering. För att kyla cockpit och facket för elektronisk utrustning serverades två kylenheter som drivs av freon.
I den första flygningen kunde landningsstället inte tas bort
Besättningsmedlemmarna på B-70 var inrymda i individuella kapslar, vilket var tänkt att radikalt öka säkerheten vid utkastning i alla flyglägen. Varje kapsel hade ett autonomt system för trycksättning och syretillförsel, utformat för att säkerställa människoliv i 3 dagar, sätet inuti det reglerades av lutnings- och höjdvinkeln. Direkt före utkastningen lutades pilotsätet 20 ° bakåt. och kapselklaffarna stängdes. Den övre skrovpanelen tappades automatiskt och kapseln avfyrades till en höjd av cirka 1,5 m ovanför flygkroppen, varefter dess jetmotor startades. Sedan förlängdes två cylindriska stavar med små fallskärmar i ändarna från kapseln, vilket gav stabilisering under fritt fall. Huvudskärmen öppnades automatiskt. För att dämpa påverkan på marken fanns det en uppblåsbar gummikudde i botten av kapseln. Uppskattade utkastningshastigheter - från 167 km / h till motsvarande antal M 3 på en höjd av cirka 21 000 m utkastning av kapslar för alla besättningsmedlemmar. Med ett intervall på 0,5 s. Samtidigt kan piloten i vissa nödsituationer stänga i kapseln utan utkast. Inuti det fanns knappar med vilka det var möjligt att styra flygplanet tills det sjönk till en säker höjd, och kontrollen av motorerna från kapseln begränsades endast av en minskning av antalet varv. I kapselns främre del fanns ett fönster som gjorde det möjligt att övervaka avläsningarna av instrumenten. Efter att fönsterluckorna hade sänkts kunde kapslarna öppnas och piloten kunde återuppta kontrollen över flygplanet i normalt läge.
Eftersom konstruktionen av B-70 var konstruerad för en lång flygning med en hastighet av mer än 3000 km / h. ett av de svåraste problemen i utvecklingen var kinetisk uppvärmning. För Valkyrie visade sig detta problem vara ännu svårare än för de experimentella nordamerikanska X-15-flygplanen. utformad för en kort flygning med en hypersonisk hastighet motsvarande siffran M 6. Om temperaturen på topparna nådde 650 ° C, men hölls på denna nivå i bara några minuter, då för B-70 bilden var annorlunda. En lång, i flera timmar, flygning vid M 3 krävde att en betydande del av hela flygplanets struktur kunde fungera effektivt vid en temperatur av 330 ° C. Detta bestämde valet av höghållfast stål och titan som de viktigaste konstruktionsmaterialen. Temperaturer i motorrummen, som nådde 870 ° C, ledde till att legeringar baserade på nickel och kobolt användes. Kiseldioxidfilt användes för att skydda drivenheter och andra mekanismer från värmen som genereras av motorerna. Motorrummets yttre skal var gjord av titan. Drifttemperaturer för några av cockpitglasrutorna uppnådde 260 C. Landningsställets nischer måste kylas till 120 ° C med hjälp av en etylenglykollösning som cirkulerades genom rör som lödts till väggarna. Vid val av byggmaterial beaktades inte bara höga temperaturer utan även möjliga väderförhållanden. Till exempel. För att studera effekten av regn accelererade företaget strukturella element med en raketvagn till en hastighet av 1500 km / h. För att minska konstruktionens vikt användes "skiktade" paneler, bestående av två stålplåtar med en tjocklek av 0,75 till 1,78 mm och ett bikakefyllmedel mellan dem. Om alla sådana paneler skulle läggas bredvid varandra skulle de täcka ett område på 1765 m. Förutom sin låga vikt och höga hållfasthet hade sådana paneler låg värmeledningsförmåga. Flygindustrin vid den tiden hade inte tekniken för att producera sådana paneler, och företaget började från början.
Men kanske viktigare vid skapandet av Valkyrien än användningen av nya material var övergången från nitning och manuell montering av flygplanskonstruktioner till mekanisk hårdlödning och svetsning, vilket är jämförbart med revolutionen inom skeppsbyggnad. I fabriksbyggnaden, där XB-70A monterades, hördes i stället för att knacka på pneumatiska hammare, bara susande av dussintals svetsaggregat och slipmaskiner som rengjorde sömmarna. Metoden att montera flygplanstrukturen genom svetsning var så ny att svetsutrustningen, tillämpningsmetoderna och tekniken för svetsfogskontroll äntligen utvecklades endast under monteringen av det första prototypflygplanet. På vissa ställen i strukturen, där det var omöjligt att göra utan nitning, för att spara vikt, ersattes nitar med rör som flammade ut på båda sidor.
Det fanns så många problem i utformningen av XB-70 att det nordamerikanska företaget inte kunde klara en så stor uppgift ensam och överförde en del av arbetet till andra företag, vars antal översteg 2000. De viktigaste var: Air Forskning (luftsignalsystem). "Autonetic" (automatiskt styrsystem). Avko (bakre delen av den övre flygkroppen), Chance Vout (horisontell och vertikal svans). Newmo Dynamics (chassi). Curtiss Wright (vingspetsböjning). Hamilton Standard (luftkonditioneringssystem). "Pop" (vinghöjningar och tår), "Solar" (luftintag). Sperry (tröghetsnavigationssystem). "Sandstrand" (hjälpenhet).
Valkyrien, tillsammans med B-58A, återvänder efter att ha passerat ljudspärren för första gången. 12 oktober 1964
I denna flygning föll färg på många delar av planet yta.
Den största entreprenören, Boeing, anförtrotts designen och tillverkningen av Valkyrie -vingen, som blev tidens största deltavinge. Arbetade i vita handskar. Elva bränsletankar, belägna i vingen och flygkroppen, rymde cirka 136 ton.bränsle och hade en svetsad struktur. Enligt BBC -uttalanden. detta var huvudorsaken till förseningen i konstruktionen av flygplanet - teknologerna kunde inte säkerställa tätheten av svetsarna på något sätt. Deras porositet var i regel mikroskopisk, men den måste elimineras, eftersom tankarna under flygning sattes under tryck med kväve, vars läckage skulle leda till att luft trängde in i tankarna och bildade en explosiv blandning. De första försöken att åtgärda läckan genom lödning misslyckades helt. I detta avseende utvecklades ett gummiliknande tätningsmedel "Viton" till platsen där läckan hittades. ett lager Viton applicerades. som härdades i 6 timmar vid en temperatur av 177 C. Som regel var det nödvändigt att applicera minst sex lager Viton för att eliminera läckaget. Beläggningen utfördes av en person som hade sterila kläder, som var stängd inne i tanken. Därefter pumpades helium in i tanken för att kontrollera tätningen av tanken.
Heliumläckaget bestämdes med hjälp av speciella detektorer. På det andra prototypflygplanet förseglades tankarna med en ny metod. Områdena med misstänkt läckage täcktes med 0,75 mm tjockt nickelfolie. som löddes längs kanterna med silverlödning. När vingen äntligen tillverkades och levererades till monteringsbutiken visade det sig att den inte passade in i flygkroppen! Med stora svårigheter, manuellt, var det möjligt att installera det på plats och fästa det genom svetsning.
Den första XB-70A byggdes i början av maj 1964, med en fördröjning på ett och ett halvt år den 11 maj, en ceremoniell utrullning av flygplanet från monteringsbutiken, vid vilken direktören för XB-70 produktionsprogrammet, general Frode J. Scully, presenterade en prototyp av bombplanet för media. Den första flygningen var planerad till augusti - företaget ville testa alla system i den unika maskinen på tre månader. Ett omfattande marktestprogram inkluderade kontroll av landningsställets prestanda, landningsställets klaffar och bromsskärmfacket under påverkan av dynamiska och statiska laster. vibrationstestning med en markanläggning för att utvärdera fladdrande prestanda; Kalibrering av luftkonditioneringssystemet, bränslesystemet och kraftverket (med gasmotorer på marken): kontroll och kalibrering av instrumenten. En behållare med kontroll- och inspelningsutrustning placerades i en tom bombplats, som registrerade flera hundra parametrar för robotar i olika flygsystem. Naturligtvis tog ett så omfattande arbete företaget inte tre, utan nästan fem månader.
Det andra exemplaret av "Valkyrie" flyger med vingspetsar avböjda med 25 °
Valkyrie är redo att flyga med maximal hastighet. Vingspetsar avböjda med 65 grader
Den sista etappen av marktester, som började i september 1964, innefattade taxing och jogging längs landningsbanan, kontroll av frigöringssystemets funktion för tre bromsskärmar med en diameter på 8 m. Jogging nådde 1070 ° С, pneumatik uppvärmd till 120 ° С. Under de sista stadierna av markprov var slutligen tankningsproceduren klar. I genomsnitt varade tankningen av Valkyrien en och en halv timme. Först pumpades bränslet från ett tankfartyg till det andra, tomt, som under tiden försågs med torrt kväve under högt tryck, kväve blåstes genom bränslet i påfyllningshalsen och förskjutet syre. Således kom bränslet in i tankarna som inerta (explosionssäkra) som kan uppnås i fältet. Faktumet. att bränslet användes som kylvätska för vissa flygsystem och dess normala temperatur under flygning översteg 100 ° C. Om syrehalten i bränslet överskrider den tillåtna nivån kan dess ångor blossa upp. Således, om "Valkyrie" tankades på traditionellt sätt, kunde planet helt enkelt explodera i luften.
Vid denna tidpunkt var den andra prototypen X8-70A i monteringsskedet. Det var planerat att lyfta den i luften i slutet av 1964. Huvudskillnaden mellan den andra prototypen var närvaron av en liten tvärgående "V" -vinge (endast 5 °). Vinkonsolernas böjningsvinklar ökades också med 5 °.
Två besättningar utbildades för flygprov av XB-70A. I spetsen för varje var en erfaren "fast" testpilot, och styrmannen var en representant för flygvapnet. Huvudbesättningen leddes av Ell White (som tidigare hade flugit med en F-107), med överste John Cotton som co-pilot. Deras backup var Civil Test Pilot Van Shepard och major Fitz Fulton. Flygplanerna var planerade att genomföras över glesbygden i USA. sträcker sig från Edwards Air Force Base mot Utah.
Flygtester
Den 21 september 1964, klockan 08:38 på morgonen, taxade XB-70A, kört av White and Cotton, till början och White begärde tillstånd att starta. Planet skulle göra en överföring från fabrikens flygfält i Palmdel till Air Force Flight Test Center vid Edwards AFB. Under start följde Valkyrie med två helikoptrar från räddningstjänsten och i luften övervakades dess beteende från sidan av en tvåsitsig T-38. En annan T-38 filmade allt som hände. Noshjulet lyfte från marken med en hastighet av 280 km / h. och på ett ögonblick började bilen klättra. Misslyckanden började redan när man försökte ta bort chassit: främre stödet drogs tillbaka normalt och de viktigaste fungerade bara hälften av programmet. Jag var tvungen att återställa chassit till sitt ursprungliga läge. Efter ett tag misslyckades bränsleautomationen för en av de sex motorerna. Men detta luftäventyr - XB -70A slutade inte där. Det största besväret väntade besättningen under touchdown av banan vid Edwards AFB. Bromsskivorna på den vänstra fjäderbenet fastnade och däcken pneumatik fattade eld av friktion. Under hela två kilometer långa lopp släpade moln av svart rök från brinnande gummi bakom bilen. Efter stopp stoppades branden och bilen bogserades till hangaren. Den första flygningen varade i 60 minuter.
XB-70A # 2 i senaste flygningen. Närliggande F-104, styrt av John Walker
Landning med defekt vänster landningsställ. Mars 1966
Näsplattan fastnar under rengöring. 30 april 1966
Det tog två veckor att eliminera de identifierade defekterna. Den 5 oktober gjorde KhV-70A sin andra flygning. Piloterna avsåg att övervinna ljudbarriären, och den supersoniska B-58 ingick i eskortgruppen. Chassit drog sig tillbaka utan kommentarer, men denna gång kom överraskningen från det hydrauliska styrsystemet. En liten spricka i röret vid ett driftstryck på 280 kgf / cm? (vilket är 35% mer än i hydraulsystemen för konventionella amerikanska flygplan) ledde till en minskning av trycket i systemet och en övergång till en reservkanal. Ändå landade planet framgångsrikt på en av flygbasens landningsremsor.
Den 12 oktober, i den tredje flygningen, som varade 105 minuter, nådde den första prototypen av Valkyrien en höjd av 10 700 m och för första gången bröt ljudbarriären och accelererade till en hastighet motsvarande M 1,1. För tillfället passerade barriären från vibrationer, färg flög av vissa delar av planet, och efter landning såg KhV-70A mycket illa ut.
På den fjärde flygningen. Den 24 oktober, på 13 000 m höjd, startades vingspetsens kontrollsystem för första gången och alla sex motorerna var inställda på efterbrännare. Spetsarnas maximala böjningsvinkel var 25 °. Under 40 minuter flög planet med en hastighet av M = 1,4. var lätt att kontrollera och uppförde sig stadigt. Bränsleförbrukningen visade sig vara högre än väntat, och flygprogrammet måste skäras ner. Flygplanet återvände till fabriken för hållbarhetstester och lackering. Testflygen var planerade att fortsätta i februari 1965.
I enlighet med planen, den 16 februari, återvände XB-70A till Edwards-basen. Under flygningen avvek vingspetsarna med 65 °. Maxhastigheten var M 1,6. Vid landning misslyckades bromsskärmsläppsystemet och planet stannade först efter 3383 m körning. I den sjätte flygningen lotsades planet först av Fulton, med White som co-pilot. En liten läcka uppträdde i luften i hydraulsystemet, vilket inte påverkade flygets säkerhet.
I den sjunde flygningen accelererades Valkyrie till en hastighet av M = 1,85. och planet flög med henne i 60 minuter.
I den åttonde flygningen satt Shepard vid rodret på XB-70A. Han tog först planet till en hastighet av M = 2. Således testade alla fyra piloter Valkyrie.
I den nionde flygningen nådde XB-70A återigen M-2. Den här gången var TACAN -radionavigeringssystemet en överraskning. Enligt instrumentets avläsningar skulle bilen flyga över Mojaveöknen, men i själva verket rusade Valkyrie över sovande Las Vegas tidigt på morgonen.
I den tionde flygningen tillbringade bombplanen 74 minuter vid överljud, varav 50 - med en hastighet på över 2200 km / h.
Den 7 maj 1965, i den tolfte flygningen, med en hastighet av M 2,58, kände piloterna ett kraftigt slag. Motorer 3, 4, 5, 6 sjönk varvtalet och temperaturen började stiga. De var tvungna att stängas av och flyget fortsatte på de andra två. Ledsageflygplanet rapporterade att KhV-70A: s främre ände av vingen kollapsade (toppen av triangeln). Troligen föll dess skräp i luftintaget. När de närmade sig flygfältet försökte piloterna starta den femte motorn för att skapa åtminstone lite dragkraft på höger sida. Lyckligtvis lyckades de. Landningen lyckades. Under inspektionen bekräftades de värsta farhågorna: delar av huden skadade alla sex motorerna i varierande grad, som måste bytas ut.
F-104 exploderade från påverkan, och XB-70A flyger fortfarande med tröghet
XB-70A gick in i en svans
I den fjortonde flygningen nådde "Valkyrie" på 20725 m höjd en hastighet av M = 2,85 (3010 km / h)
Den 14 oktober 1965, i den sjuttonde flygningen, på 21335 m höjd, nådde XB-70A sin designhastighet, motsvarande antalet M-3. Enligt uppdraget skulle flygningens varaktighet med denna hastighet vara 5-6 minuter, men efter 2 minuter hörde piloterna ett högt ljud och stängde av efterbrännaren. Orsaken till bullret fick snabbt reda på: från eskortflygplanet var det tydligt synligt att delen av tå på vänster vingkonsol på 0,3x0,9 m, belägen intill ytterintaget av luftintaget, revs av av höghastighetstrycket. Som tur var hade denna hudbit inte träffat motorerna. Inspektion av flygplanet visade att den böjda hudpanelen hade lossnat vid svetssömmen och ramlat av utan att skada bikakekärnan. Den här gången tog reparationen av X8-70A bara en dag.
Efter denna incident var den maximala flyghastigheten för den första prototypen begränsad till M 2,5. och alla flygningar med siffran M = 3 beslutades att utföras på planet # 2. vars flygning ägde rum den 17 juli 1965. I den flygningen nåddes hastigheten M = 1, 4 omedelbart.
En typisk flygning av Valkyrien fortsatte enligt följande. Efter att start- och landningsstället dragits tillbaka började piloterna klättra. Vid hastigheter från 740 till 1100 km / h avböjde vingspetsarna med 25? för att öka stabiliteten i den transoniska zonen. Efter att ha nått M-0,95 höjdes cockpitens yttre vindrutor, varefter sikten blev nästan noll och flygplanet styrdes endast av instrument. Då bröts ljudspärren. Hastigheten M = 1, 5 var inställd på en höjd av 9753 m. Vingspetsarna avvek till 60 °, och XB-70A fortsatte att klättra till 15240 m. Därefter passerade planet M = 2 och på en höjd av mer än 21000 m gick till M 3 Så den 11 december 1965 flög den andra kopian av bombplanet i sin femtonde flygning med en hastighet av M = 2,8 i 20 minuter. Ingen strukturell skada hittades.
Tio dagar senare, den 21 december, efter sju minuters flygning med en hastighet av M = 2,9, misslyckades oljepumpen i den fjärde motorn på flygplan nr 2. Motorn stängdes omedelbart av och planet placerades ut på flygfältet. Några minuter efter det överskred temperaturen på gaserna bakom turbinen i den sjätte motorn de tillåtna gränserna, och den måste också stängas av. Landning skedde utan kommentarer, men två motorer måste bytas ut. Ofta motorstörningar orsakade oro bland specialister. Faktum är att endast 38 YJ93-GE-3 turbojetmotorer släpptes, och de kunde helt enkelt inte räcka förrän testprogrammet var klart.
Vissa fel började redan bli traditionella. Så. i den 37: e flygningen i mars 1966på flygplan nr 1 misslyckades hydraulsystemet igen och vänster huvudlandningsställ var fast i ett mellanläge. Shepard lyckades landa bilen med smycken på ytan av den uttorkade Rogers Lake, körsträckan var mer än 4,8 km. Den 30 april 1966 skulle White och Cotton tillbringa mer än en halvtimme med en hastighet av M = 3, men efter start tog landningsutrustningen för näsan på flygplan nr 2 inte tillbaka. Försök att återföra henne till den frigivna positionen misslyckades också. Detta var den allvarligaste olyckan sedan flygprov startade. Om fjäderbenet inte kunde släppas måste piloterna mata ut, för under en tvånglandning skulle den långa "svanhalsen" på XB-70A oundvikligen brytas, bränsle från tankarna rusade in i motorerna och sedan…
White kom två gånger in för en landning och träffade huvudstödet på banans yta, men det främre stödet fastnade ordentligt. Medan Valkyrien cirklade i luften och brände en enorm tillförsel av bränsle undrade ingenjörer om en lösning på problemet. till två hydrauliska landningsväxelsystem fanns det också ett tredje - elektriskt, men det kopplades från överbelastning i elnätet. Den enda åtgärden var att försöka kortsluta säkringarna i det elektriska systemet med ett metallföremål. Bomull tog ett vanligt gem, som fäste flygplansuppdragens blad, och kröp längs det smala manhålet mellan flyktskålarna till säkringslådan. När han öppnade luckan hittade han de nödvändiga kontakterna på kommandon från marken och stängde dem med ett oböjt gem. Näspelaren är i utdraget läge. Men dagen efter var tidningarna fulla av rubriker som "En 39-centers gem sparar ett plan på 750 miljoner dollar."
Den planerade långflygningen vid M = 3 ägde rum först den 19 maj. Planet flög med denna hastighet i 33 minuter. I den flygningen uppnåddes den högsta hastigheten och höjden under hela testningstiden för XB-70A: M = 3,08 respektive 22555 m. Denna prestation markerade slutet på den första fasen av flygprov.
Nästa fas genomfördes huvudsakligen i NASA: s intresse - för forskning om soniska bommar. Nya piloter gick med i programmet - NASA -anställda. Den erfarna nordamerikanska testpiloten John Walker utsågs till den första piloten. som just har flugit med den hypersoniska X-15. I bombfacket för flygplan nr 2 installerades ny utrustning värd 50 miljoner dollar för att fixera böjningar och vibrationer i strukturen när man passerar ljudspärren. Den första flygningen i den andra etappen var planerad till den 8 juni 1966. Flygningen strävade efter två mål: testa ny utrustning och filma en reklamfilm om Valkyrien. För större effekt åtföljdes den enorma bombplanen av F-4B, F-5, F-104 och en T-38 tränare.
Vid 0827 timmar på morgonen tog White och major K. Cross plats i cockpit XB-70A. Detta var den 46: e flygningen av flygplan nr 2 och Karl Cross första flygning. Ett av eskortflygplanet, F-104 Starfighter, styrdes av John Walker. När planen, genom att bryta igenom molnen, ställde upp för att skjuta, rörde F-104, som flyger till höger om Valkyrien, dess vinge till den sänkta spetsen av bombplanets högra vinge, rullade över dess flygplan och slog av båda kölen, träffade den vänstra konsolen och exploderade. Bomberpiloterna förstod inte direkt vad som hade hänt. I 71 sekunder fortsatte Valkyrien sin raka flygning, rullade sedan över vingen, gick in i ett snurr och föll. Endast Ella White lyckades fly, som lyckades kasta ut sin kapsel under de sista sekunderna innan han föll. Hans fallskärm som låg på marken märktes från en räddningshelikopter 20 kilometer från KhV-70A-vraket. Landningen av kapseln med en halvöppnad fallskärm var mycket grov, White fick allvarliga skador och återfick inte medvetandet på tre dagar. Lite återstod av själva bombplanen. Näsdelen, där Cross befann sig (man tror att han tappade medvetandet från överbelastning), revs i flera delar. Bilen exploderade troligen medan den fortfarande var i luften. White återhämtade sig men flög aldrig igen.
Efter detta tragiska testfall av det återstående flygplanet fortsatte nr 1 i ytterligare två år. Den första flygningen efter katastrofen ägde rum den 1 november 1966, sedan genomfördes ytterligare 32 flygningar. Totalt utförde XB -70A # 1 83 flygningar och # 2 - 46 flygningar. Den totala flygtiden för de två flygplanen var 254,2 timmar, varav nr 1 var 160 timmar.
Instrumentbräda i sittbrunnen
Landningsutrustning för näsa
År 1968 avbröts arbetet med B-70. Den 4 februari 1969 tog Valkyrien fart för sista gången. Bilen kördes av Fitya Fulton från Nordamerika. och Ted Stenfold från Air Force XB-70A landade på Wright-Patterson AFB och blev en utställning på Air Force Museum. Under överföringen av planet till museets representanter sa en av piloterna att han - … håller med om allt så att Valkyrien fortsätter att flyga, men inte går med på att betala för flygningarna -.
Faktum är att den totala kostnaden för XB-70A flygprovsprogrammet kostade USA: s budget 1,5 miljarder dollar. Endast en flygning med en bombplan kostade 11 miljoner dollar (enligt andra källor kostade bara 1 timmes flygning 5,9 miljoner dollar). Därför anses "Valkyrie" inte bara vara den snabbaste av de stora flygplanen (den flög trots allt dubbelt så snabbt som en kula (1 *)), utan också den dyraste av dem.
