| XB-70 Valkyrie | |
|---|---|
| Angličtina North American XB-70 Valkyrie | |
| XB-70A "Valkyrie" (sériové číslo 62-0001) | |
| Typ | strategický bombardér |
| Vývojář | Severoamerické letectví |
| Výrobce | "Severní Amerika" [3] |
| První let | 21. září 1964 |
| Zahájení provozu | 1969 |
| Konec provozu | 4. února 1969 |
| Postavení | projekt uzavřen |
| Operátoři |
US Air Force NASA |
| Vyrobené jednotky | 2 |
| Náklady na vývojový program | 1,5 miliardy $ [1] |
| Jednotková cena | 750 milionů dolarů [2] |
| Mediální soubory na Wikimedia Commons | |
North American XB-70 Valkyrie [4] ( angl. XB-70 Valkyrie - Valkiri) je projekt amerického nadzvukového výškového bombardéru z 50. let minulého století . Byl koncipován americkým Strategic Air Command jako letoun, který měl letět rychlostí odpovídající M = 3 ve výšce 21 km.
Dva letouny byly postaveny a prováděly zkušební lety v 60. letech 20. století . [5]
V říjnu 1954 vydalo Strategic Air Command podmínky pro „Weapon System 110“ a vyhlásilo soutěž na předběžné návrhy. Podle zadání měl mít bombardér letový dosah 11 000 km bez doplňování paliva cestovní rychlostí , maximální možnou rychlostí v maximální možné výšce při vniknutí do vzdušného prostoru nepřítele na vzdálenost 1600-1900 km. Budoucí bombardér musel být schopen startovat i z konvenčních letišť.
Předpokládalo se, že nový letoun nahradí B-52 a bude v provozu v letech 1965-1975. Původní objednávka pro americké letectvo byla 50 bombardérů. Dodávky byly naplánovány na rok 1963.
Po přezkoumání předběžných projektů 11. listopadu 1955 obdržely objednávky na pokračování ve vývoji dvě firmy: North American a Boeing .
Projekt severoamerického letounu předpokládal maximální vzletovou hmotnost 340 tun a konstrukce stroje je spojena s řadou velkých technických potíží. Projekt byl zamítnut. Návrh Boeingu také zákazníka neuspokojil.
Vývojáři provedli řadu změn, snížili vzletovou hmotnost a přepracovali letoun na borové palivo ( pentaboran ), které má výrazně vyšší spalovací energii než tradiční uhlovodíkové palivo (69 MJ/kg u pentaboranu oproti 43 MJ/kg u kerosinu). Návrhy slibovaly dobrý technický výkon, jako je cestovní Machovo číslo mezi 1,5 a 2,0. Při návrhu byly zohledněny zkušenosti z nedávného výzkumu NASA v oblasti nadzvukové aerodynamiky - na křídle delta se objevily vychylovací hroty .
Projekt North American Aviation XB-70 byl uznán jako slibný a 23. prosince 1957 byl prohlášen za vítěze. Název " Valkýra " byl vybrán jako výsledek velké konkurence.
Předpokládalo se, že Valkyrie bude za letu doprovázet nadzvukový stíhač XF-108 Rapira , který měl také bránit očekávaným podobným sovětským bombardérům . Z důvodu finančních úspor byla řada systémů a leteckých motorů stejná.
Pak však vyšla najevo řada okolností, které přinutily vládu zredukovat projekt na výzkumný projekt: borové palivo se ukázalo být toxické a drahé; vyvinuté raketové zbraně , zpochybňující samotnou potřebu pilotovaných bombardérů; objevily se mobilní protiletadlové raketové systémy, díky nimž byl XB-70 zranitelný. Poté, co přestal létat výškový průzkumný letoun U-2 , byla životaschopnost programu vysokorychlostních těžkých bombardérů zpochybněna a byl změněn na výzkumný program pro studium aerodynamiky , motorů a dalších problémů spojených s velké nadzvukové letadlo .
Ministerstvo obrany rozhodlo, že efekt projektu neospravedlňuje jeho cenu a místo plánovaných tří výzkumných letounů v červenci 1964 omezilo program na vytvoření dvou dvoumístných zkušebních letounů. Byly také navrženy možnosti přeměny Valkyrie na osobní a dopravní letadla.
Letoun je vyroben podle schématu " bezocasý s předním horizontálním ocasem (PGO)" a dvěma kýly . PGO se používal při nadzvukových rychlostech k vyvážení stroje (při podzvukových rychlostech byl volně vychylován a při nadzvukových rychlostech pevně fixován).
Při letu rychlostí M = 3 dosáhla v důsledku kinetického ohřevu teplota přídě trupu a náběžných hran křídla 330 °C, zatímco teplota zbývajících sekcí byla asi 246 °C. Pro provoz při těchto teplotách byla při návrhu XB-70 široce používána nerezová ocel PH15-7 Mo (Armco Steel Corp.) ve formě voštinových panelů, které tvořily 68 procent hmotnosti konstrukce. Celková plocha panelů na každém XB-70A byla asi 1900 metrů čtverečních. Voštinové panely byly použity v tepelně nejvíce namáhaných místech trupu a v koncích křídel. Každý panel se skládal ze dvou tenkých plechů z nerezové oceli, spojených na opačných stranách s vnitřním voštinovým jádrem pájením. Tloušťka pláště voštinových panelů byla v některých případech pouze 0,50 mm. V seznamu implementovaných vlastností tohoto materiálu od NAA jsou [6] :
Druhá třída oceli H-11 (Allegheny Ludlum Steel Corp., hmotnostní podíl ve struktuře 17 procent) je vysokopevnostní chrom-molybden-vanadiová nástrojová ocel s úrovní pevnosti σ B = 210…220 kgf/mm 2 . Je z něj vyrobeno mnoho kritických konstrukčních prvků, včetně podvozku, vychylovacích mechanismů křídel, hlavních nosníků přední části trupu a střední části nad motorovými prostory. Nerezová ocel AM-355 (4 procenta hmotnostního zlomku) byla také použita pro spojovací prvky a výkonové pohony a slitina niklu Rene-41 (2 procenta hmotnostního zlomku) pro výrobu kritických prvků v motorovém prostoru.
Druhým nejvýznamnějším žáruvzdorným materiálem byly tři slitiny titanu Ti-6Al-4V, Ti-4Al-3Mo-1V a Ti-7Al-4Mo. Podíl titanových slitin tvořil 8 až 9 procent hmotnosti konstrukce draku letadla. První se používal především ve formě plechu o tloušťce 0,76 až 1,78 mm, sloužil k překrytí přední části trupu o délce 18 metrů. Druhá slitina je použita v prvcích vnitřní sestavy přední části trupu , různé výkovky a lisované prvky jsou vyrobeny z třetí slitiny Ti-7Al-4Mo. Plechový titan tvořil 50 procent celkové hmoty titanu, 25 procent tvořily plechy o tloušťce 19 až 25 mm, zbytek výkovky a lisované díly [6] .
Kromě použití těchto materiálů bylo cirkulující palivo používáno k chlazení kritických konstrukčních prvků jako chladič. Ohřáté palivo bylo přiváděno přímo do motorů [7] .
Konstrukce delta křídla a přední vodorovné ocasní plochy využívala voštinové panely vyrobené z nerezové oceli, stejně jako pojmenované slitiny titanu.
Okraje křídla se odchýlily o 65 stupňů dolů. Pod křídlem udržovaly nadzvukovou rázovou vlnu a zároveň sloužily jako kýly. Byly navrženy tak, aby zvýšily tlak pod křídlem v důsledku rázových vln.
Studie aerodynamického tunelu ukázaly, že vychylovací delta konce křídel umožňují zvýšit poměr vztlaku a odporu při vysokých rychlostech, a tento efekt tvořil základ konstrukce křídla Valkyrie – předpokládá se, že toto řešení umožnilo zvýšit vztlak k -poměr odporu o 30 procent [8] . Kompresivní vztlak však zůstává kontroverzní teorií a do dnešního dne je Valkyrie jediným letadlem své velikosti, které kdy použilo dolů vychylující konce křídel.
Stejně jako ostatní těžká nadzvuková letadla s delta křídlem využívá XB-70 řešení pro vychylování konstrukčních prvků a skla předního kokpitu, aby piloti mohli pozorovat start a přistání stroje.
Na rozdíl od Concordu a Tu-144 , které používají příď trupu (nosní kapotáž) vychýlenou dolů . Sklopený nos , konstrukce nosu XB-70 umožňovala vychýlení směrem dolů pouze horní části kapotáže - jejího horního panelu (který vstoupil do spodní části pevné kapotáže), jakož i změnu úhlu čelního skla. Druhý jmenovaný zaujímal polohu blízko svislé, se sklonem 24 stupňů.
Systém katapultování zahrnoval posunutí sedadel pilotů dozadu před jejich vyhozením z letadla. .
Zažité letové vlastnosti XB-70 [9]
Maximální doba letu: 3:40 hodin (6. ledna 1966)
Maximální rychlost: 3250 km/h (12. ledna 1966)
Maximální výška: 23 000 m (19. března 1966)
Max . Machovo číslo: M= 3,08 (12. dubna 1966)
Délka letu v M=3: 33 minut (19. května 1966)
Celková doba letu v M=3: 108 minut/10 letů
První let letounu "Valkyrie" č.1 uskutečnil 21.9.1964. Okamžitě se projevily různé problémy a nedostatky, například zničení voštinových panelů křídla, které se ukázaly být náročnější na výrobu, než konstruktéři očekávali. Letoun neustále trpěl netěsnostmi v hydraulickém a palivovém systému a také problémy s neobvykle složitou konstrukcí podvozku. 7. května 1965 se během letu zhroutila náběžná hrana polovin oddělovače nasávání vzduchu a její úlomky spadly do motorů. Všech 6 motorů bylo vyřazeno.
Dne 14. října 1965 při prvním letu rychlostí nad M = 3 tlak odtrhl 60 cm voštinových panelů z náběžné hrany levého polokřídla. Bylo rozhodnuto zavést omezení Machova čísla na M=2,5 pro 1. prototyp .
Problémy s buněčnou strukturou byly u letounu č. 2 téměř zcela vyřešeny. S hydraulikou na něm nebyly žádné problémy, ale u letounu č. 1 byly postupně odstraněny.
„Valkýra“ č. 2 uskutečnila svůj první let 17. července 1965 a 19. května 1966 urazila vzdálenost 3900 km za 91 minut, přičemž rychlost M = 3 si udržela po dobu 33 minut letu.
Testovací program byl úspěšný až do 8. června 1966, kdy Valkyrie č. 2 havarovala při předváděcím letu pro reklamu výrobce motorů General Electric.
V 8:27 Al White, zkušební pilot, který pilotoval oba prototypy, a major Carl Cross usedli do kokpitu XB-70A. Jednalo se o 46. let letounu č. 2 a první let Krossu. Jedno z doprovodných letadel, F-104 Starfighter, pilotoval vedoucí zkušební pilot NASA Joseph Walker , držitel rekordu programu X-15 . Když letadla prorazila mraky a seřadila se ke střelbě, F-104, letící napravo od Valkýry, se křídlem dotkl snížené špičky pravého křídla bombardéru, převalil se přes trup a srazil oba kýly. , zasáhl levou konzolu a explodoval. Piloti bombardérů si okamžitě neuvědomili, co se stalo. 71 sekund po srážce Valkyrie pokračovala v letu v přímém směru, pak ztratila rovnováhu, překulila se přes křídlo, dostala se do vývrtky a spadla. Utéct se podařilo pouze Whiteovi, kterému se podařilo vymrštit svou kapsli doslova v posledních vteřinách před pádem. Jeho padák ležící na zemi byl spatřen ze záchranného vrtulníku 20 kilometrů od vraku XB-70A. Přistání kapsle s pootevřeným padákem bylo velmi drsné. White byl vážně zraněn a tři dny nenabyl vědomí. Ze samotného bombardéru zbylo jen málo. Příďová část, ve které se Cross nacházel (předpokládá se, že ztratil vědomí z přetížení), byla roztržena na několik částí. Auto pravděpodobně explodovalo ještě ve vzduchu. White se vzpamatoval, ale už nikdy neletěl.
První letoun s omezenými technickými provozními schopnostmi pokračoval v testování a absolvoval 33 letů. Program byl uzavřen a 4. února 1969 odletěla Valkyrie č. 1 do Národního muzea amerického letectva na letecké základně Wright-Patterson v Daytonu , Ohio .
Na počátku 60. let byla Rada ministrů SSSR , stejně jako ministerstvo obrany SSSR, velmi znepokojena vývojem nadzvukového strategického bombardéru mezikontinentálního doletu ve Spojených státech. Nadzvuková rychlost, stratosférická výška (až 30 km) způsobily, že tento letoun byl pro sovětskou PVO prakticky nepřístupný. Po prostudování možného nebezpečí takového bombardéru navrhla vláda a ministerstvo obrany SSSR úkol zkonstruovat nadzvukový výškový stíhací stíhač schopný zachytit a zničit takové bombardéry ve výškách až 30 000 metrů a urychlit na 3200 km/h. Úkol vyvinout takový přepadový stíhač dostal Mikojan - Gurevič Design Bureau . Projekt nové stíhačky dostal označení E-155. První prototyp nového stíhacího stíhače byl připraven v prosinci 1963. První testy produktu E-155 začaly na začátku roku 1964. Nový přepadový stíhač byl později označen jako MiG-25 . Testy a zdokonalování MiGu-25 probíhaly zrychleným tempem, protože už tehdy v SSSR mysleli vážně schopnosti strojů jako XB-70. MiG-25 byl uveden do provozu v roce 1970, a přestože projekt Valkyrie byl v té době již uzavřen, sehrál rozhodující roli v osudu celé této třídy bombardérů. Americké zpravodajské služby věděly o tom, že se v SSSR objevil nový stíhací stíhač schopný odolat vozidlům typu XB-70 v jakémkoli rozsahu výšek a rychlostí letu. Vývoj sovětského nadzvukového strategického bombardéru v 50. – 60. letech vyústil ve stavbu experimentálního bombardéru ( M-50 ). Řada dalších projektů ( A-57 , M-56 , Tu-135 ) nedospěla do fáze výstavby plnohodnotných vzorků.
Uvedené vlastnosti odpovídají modifikaci XB-70A (AV-1, v/n 62-0001) .
Zdroj dat: Standardní charakteristiky letadla [10]