XB-70 Valkyrie North American
Норт Аме́рикан XB-70 «Вальки́рия» (англ. XB-70 Valkyrie — Вэлкири) был задуман для Стратегического авиационного командования США в 1950-е как высотный бомбардировщик, который должен был летать со скоростью, соответствующей М=3 . Два самолёта были построены и выполняли испытательные полёты в 1960-е годы.
В октябре 1954 года Стратегическое воздушное командование выпустило техническое задание на «Систему оружия 110» и объявило конкурс предварительных проектов. По заданию бомбардировщик должен был иметь дальность 11 000 км без дозаправки на крейсерской скорости, максимально возможную скорость на максимально возможной высоте при прорыве в воздушное пространство противника на расстояние 1600—1900 км. Он должен был взлетать с обычных аэродромов, заменить B-52 и состоять на вооружении в 1965—1975 годах. Поставки намечались на 1963 год.
После рассмотрения предварительных проектов 11 ноября 1955 North American и Boeing получили заказы на продолжение своих разработок. В те годы, мало того что двигатели были малоэффективны, проектировщики не имели многих средств современного проектирования, да и просто данных, поэтому, согласно первому проекту, самолёт North American имел максимальный взлётный вес 340 тонн (у построенной XB-70 — только 250 тонн, и даже такой самолёт тогда был гигантским), с рядом прочих технических трудностей, и был отклонён, как и боинговский.
Разработчики внесли ряд изменений, уменьшили взлётный вес и перепроектировали самолёты на бороводородное топливо (пентаборан), обладающее значительно большей энергией сгорания, чем традиционное углеводородное топливо. Проекты обещали хорошие технические характеристики, например, крейсерскую скорость между 1,5 и 2,0 Маха. В конструкции был учтён опыт последних исследований NASA в сверхзвуковой аэродинамике — на треугольном крыле появились отклоняемые законцовки.
Проект компании North American Aviation, Inc. был признан перспективным, и 23 декабря 1957 года она была объявлена победителем. Имя «Валькирия» было выбрано в результате большого конкурса.
Предполагалось, что Валькирию сопровождал бы сверхзвуковой перехватчик XF-108 Рапира, который предназначался ещё и для обороны от ожидаемых аналогичных советских бомбардировщиков. Ради экономии ряд систем и двигатели самолётов были одинаковыми.
Однако, затем выявился ряд обстоятельств, заставивший правительство сократить проект до исследовательского. Бороводородное топливо оказалось очень ядовитым и очень дорогим. Развивалось ракетное оружие, ставившее под вопрос саму необходимость в пилотируемых бомбардировщиках, появились мобильные зенитно-ракетные комплексы, что делало XB-70 уязвимым. Советский Миг-25 был разработан именно против этой американской машины, что также послужило причиной отказа от дальнейших разработок. После прекращения полётов U-2 жизнеспособность программы оказалась под вопросом, и она была изменена в сторону исследовательской, для изучения аэродинамики, двигателей и других предметов, связанных с большим сверхзвуковым самолётом.
Министерство обороны решило, что эффект от проекта не оправдывает его стоимость, и, вместо планировавшшихся трёх исследовательских самолётов (а изначально — 50 боевых), в июле 1964 ограничило программу созданием двух двухместных тестовых самолётов. Также предлагались варианты переоборудования Валькирии в пассажирский и транспортный самолёты.
Конструкция
Самолёт имел компоновку по схеме «бесхвостка с ПГО», с двумя вертикальными стабилизаторами и горизонтальным оперением впереди, используемым на сверхзвуковой скорости для балансировки машины (оно свободно отклонялось на дозвуковых скоростях и жестко фиксировалось на сверхзвуковых).
Использовалось треугольное крыло из нержавеющей стали, ячеистых многослойных панелей и титана. Края крыльев отклонялись на 65 градусов вниз. Они удерживали под крылом сверхзвуковую ударную волну, при этом служили ещё и вертикальными стабилизаторами. Они были спроектированы так, чтобы увеличивать давление под крылом за счет скачков уплотнения.
Исследования в аэродинамической трубе показывали, что отклоняемые законцовки треугольного крыла позволяют на высоких скоростях увеличить отношение подъёмной силы к сопротивлению воздуха, и этот эффект лёг в основу конструкции крыла Валькирии — считается, что такое решение позволило увеличить аэродинамическое качество на 30 %. Однако компрессионная подъёмная сила остаётся противоречивой теорией, и на сегодняшний день Валькирия — единственный самолёт такого размера, когда-либо имевший отклоняемые вниз законцовки крыльев.
Система катапультирования предполагала смещение кресел пилотов назад перед выброской их из самолёта.
Полёты
XB-70 Валькирия в полёте (края крыла опущены)
Первый полёт Валькирия № 1 совершила 21 сентября 1964. На нём сразу же начались различные неполадки и проявились изъяны, например, слабости ячеистой структуры крыла, которая в изготовлении оказалась сложнее, чем ожидали проектировщики. На первом самолёте постоянно случались утечки в гидравлической и топливной системах, а также возникли проблемы с необычно сложной конструкцией шасси. 7 мая 1965 во время полёта передняя кромка разделителя половинок воздухозаборника разрушилась, и её куски попали в двигатели. Все 6 двигателей были списаны.
14 октября 1965 при первом полёте со скоростью выше 3 Маха давление сорвало с левого крыла 60 см передней кромки. Было решено ограничить максимальную скорость 1-го прототипа до 2,5 Мах.
Валькирия на базе ВВС
Проблемы ячеистой конструкции были почти полностью решены на самолёте № 2. Проблем с гидравликой на нём не возникало, а на № 1 они были постепенно устранены. Валькирия № 2 совершила первый полёт 17 июля 1965, а 19 мая 1966 преодолела расстояние в 3900 км за 91 минуту, поддерживая скорость 3 Мах в течение 33 минут полёта.
Программа шла удачно, однако 8 июня 1966 Валькирия № 2 попала в катастрофу во время показательного полёта для рекламного ролика производителя двигателей Дженерал Электрик. Самолёты летели в очень близком строю, и сблизившийся F-104, пилотируемый Джозефом Уокером засосало турбулентным потоком и ударило о Валькирию, разрушив ей один из вертикальных стабилизаторов, часть оперения и обшивки. Машина некоторое время продолжала лететь нормально, потом начались проблемы с устойчивостью, далее она вошла в плоский штопор, упала на землю и полностью разрушилась. Из самолёта не смог катапультироваться майор Кросс (из-за плоского штопора и большой длины фюзеляжа на пилота и его кресло действовала настолько большая центробежная сила, что система катапультирования не смогла сместить кресло Кросса назад для выброски). Пилот Эл Уайт смог катапультироваться за секунды до столкновения с землёй, однако его парашют не успел раскрыться, и он врезался в землю на большой скорости, испытав огромную перегрузку. Тем не менее, Уайт обошёлся без серьёзных травм, и уже через 3 месяца снова сел за штурвал.
Точные причины столкновения до сих пор являются предметом споров.
Первый самолёт, с ограниченными возможностями, продолжил испытания и выполнил 33 полёта. 4 февраля 1969 № 1 ушёл на покой и перелетел в Национальный музей ВВС США на базе ВВС Райт-Паттерсон, в районе Дейтона (штат Огайо).
Самолёты
Макет в натуральную величину построен в феврале 1959.
XB-70A № 1 — (NA-278) 62-0001, 83 полёта, общей длительностью 160 ч. 16 мин. — Хранится в Национальном Музее ВВС США
XB-70A № 2 — (NA-278) 62-0207, 46 полётов, общей длительностью 92 ч. 22 мин. — Потерпел катастрофу 8 июня 1966 к северу от Барстоу, шт. Калифорния, погиб пилот ВВС майор Карл С. Кросс.
XB-70B № 3 — (NA-274) 62-0208 изначально должен был стать первым самолётом модели YB-70A в марте 1961, был самым передовым прототипом, не достроен в связи с отменой программы в марте 1964.
YB-70A — планировавшиеся 10 дополнительных улучшенных прототипов отменены в декабре 1960. Они должны были быть после окончания тестов модифицированы до модели B-70A.
B-70A — планировался флот из 50 работающих бомбардировщиков (с топливными баками на крыльях), проект отменён в декабре 1959.
RS-70 — альтернативный проект флота из 50 бомбардировщиков-разведчиков (с возможностью дозаправки в воздухе) рассматривался в феврале 1959.
Ответ СССР
В начале 1960-х годов, Совет Министров СССР, а также Министерство обороны СССР, было сильно обеспокоенно разработкой в США сверхзвукового стратегического бомбардировщика межконтинентальной дальности. Сверхзвуковая скорость, стратосферная высота (до 30000 метров) делали этот самолет практически недосягаемым для советской ПВО. Изучив возможную опасность от такого бомбардировщика, правительство и Министерство обороны СССР выдвинули задание на проектирование сверхзвукового, высотного истребителя-перехватчика, способного перехватывать и уничтожать подобные бомбардировщики на высотах до 30000 метров и скорости до 3200 км/ч. Задание на разработку такого истребителя перехватчика получило КБ Микояна-Гуревича. Проект нового истребителя получил обозначение Е-155. Первый опытный образец нового истребителя-перехватчика был готов к декабрю 1963 года. Первые испытания изделия Е-155 начались в начале 1964 года. Позднее новый истребитель-перехватчик получил обозначение МиГ-25. Испытания и доводка МиГ-25 проводились ускоренными темпами, так как уже тогда в СССР серьезно относились к возможностям машин типа XB-70.
МиГ-25 был принят на вооружении в 1970 году, и хотя проект «Валькирии» к тому времени был уже закрыт, сыграл решающую роль в судьбе всего этого класса бомбардировщиков. Спецслужбы США разумеется знали о появлении в СССР нового истребителя-перехватчика, способного противостоять машинам типа XB-70 в любом диапазоне высот и скоростей полета.
Тактико-технические характеристики
Приведенные характеристики соответствуют модификации XB-70A (AV-1, s/n 62-0001).
Источник данных: Standard Aircraft Characteristics
Технические характеристики
Экипаж: 2 пилота
Длина: 56,63 м
Размах крыла: 32,0 м
Высота: 9,36 м
Площадь крыла: 585,0 м²
Стреловидность по линии 1/4 хорд: 58°
Коэффициент удлинения крыла: 1,75
Средняя аэродинамическая хорда: 23,94 м
Колея шасси: 7,07 м
Масса пустого: 104 877 кг
Максимальная взлётная масса: 236 347 кг
Максимальная посадочная масса: 134 396 кг
Масса в бою: 154 718 кг
Масса топлива во внутренних баках: 123 859 кг
Объём топливных баков: 165 218 л
Силовая установка: 6 × ТРДФ General Electric YJ93-GE-3
Бесфорсажная тяга: 6 × 88,52 кН (9026 кгс) (максимальная)
нормальная: 6 × 78,73 кН (8028 кгс)
Форсажная тяга: 6 × 124,55 кН (12700 кгс)
Длина двигателя: 6,0 м
Диаметр двигателя: 1,375 м
Сухая масса двигателя: 2368 кг
Лётные характеристики
Максимальная скорость: 3187 км/ч (на высоте)
Крейсерская скорость: 3,0М
Скорость сваливания: 219 км/ч
Практическая дальность:
типовая миссия: 5499 км
миссия по проекту: 6901 км
Практический потолок: 23 012 м
Скороподъёмность: 139,45 м/с
Время набора высоты: 6096 м за 3,57 мин
Нагрузка на крыло: 403,8 кг/м²
Тяговооружённость: 0,229 / 0,322 (на максимале / с форсажем)
Скорость отрыва: 377 км/ч
Длина разбега: 2255 м
Посадочная скорость: 296 км/ч
Длина пробега: 1945 м / 1350 м (без/с тормозным парашютом)
Аэродинамическое качество: ~6 при 2М
Вооружение
Боевая нагрузка: 29 484 кг
