| XB-70 Valkyrie | |
|---|---|
| Engleză XB-70 Valkyrie nord-american | |
| XB-70A „Valkyrie” (ser. nr. 62-0001) | |
| Tip de | bombardier strategic |
| Dezvoltator | Aviația nord-americană |
| Producător | „America de Nord” [3] |
| Primul zbor | 21 septembrie 1964 |
| Începerea funcționării | 1969 |
| Sfârșitul operațiunii | 4 februarie 1969 |
| stare | proiect inchis |
| Operatori |
US Air Force NASA |
| Unități produse | 2 |
| Costul programului de dezvoltare | 1,5 miliarde USD [ 1] |
| Cost unitar | 750 milioane USD [2] |
| Fișiere media la Wikimedia Commons | |
Nord-americanul XB-70 Valkyrie [4] ( ing. XB-70 Valkyrie - Valkiri) este un proiect al unui bombardier supersonic american de mare altitudine din anii 1950 . A fost conceput de către US Strategic Air Command ca o aeronavă care trebuia să zboare cu o viteză corespunzătoare lui M = 3 la o altitudine de 21 km.
Două avioane au fost construite și efectuate zboruri de testare în anii 1960 . [5]
În octombrie 1954, Comandamentul Aerien Strategic a emis termenii de referință pentru „Sistemul de arme 110” și a anunțat un concurs pentru proiecte preliminare. Conform misiunii , bombardierul trebuia să aibă o rază de zbor de 11.000 km fără realimentare la viteza de croazieră , viteza maximă posibilă la altitudinea maximă posibilă atunci când pătrunde în spațiul aerian inamic la o distanță de 1600-1900 km. Viitorul bombardier trebuia să poată decolare și de pe aerodromurile convenționale.
S-a presupus că noua aeronavă va înlocui B-52 și va fi în serviciu în 1965-1975. Comanda inițială pentru US Air Force a fost de 50 de bombardiere. Livrările au fost programate pentru 1963.
După revizuirea proiectelor preliminare pe 11 noiembrie 1955, două firme au primit comenzi de a-și continua dezvoltarea: North American și Boeing .
Proiectul de aeronave nord-americane și-a asumat o greutate maximă la decolare de 340 de tone, iar proiectarea mașinii este asociată cu o serie de mari dificultăți tehnice. Proiectul a fost respins. De asemenea, propunerea Boeing nu a satisfăcut clientul.
Dezvoltatorii au făcut o serie de modificări, au redus greutatea la decolare și au reproiectat aeronavele pentru combustibil cu bor ( pentaboran ), care are o energie de combustie semnificativ mai mare decât combustibilul tradițional cu hidrocarburi (69 MJ/kg pentru pentaboran față de 43 MJ/kg pentru kerosen). Design-urile promiteau performanțe tehnice bune, cum ar fi un număr Mach de croazieră între 1,5 și 2,0. Designul a ținut cont de experiența cercetărilor recente ale NASA în aerodinamica supersonică - vârfuri deflectabile au apărut pe aripa deltă .
Proiectul North American Aviation XB-70 a fost recunoscut ca promițător și pe 23 decembrie 1957 a fost declarat câștigător. Numele „ Valkyrie ” a fost ales ca urmare a unei mari competiții.
Se presupunea că Valkyrie va fi însoțită în zbor de interceptorul supersonic XF-108 Rapira , care avea, de asemenea, scopul de a apăra împotriva bombardierelor sovietice similare așteptate . De dragul economiilor financiare, o serie de sisteme și motoare de aeronave au fost aceleași.
Cu toate acestea, apoi au ieșit la iveală o serie de circumstanțe care au forțat guvernul să reducă proiectul la un proiect de cercetare: combustibilul cu bor s-a dovedit a fi toxic și scump; s-au dezvoltat arme-rachete , punând în discuție însăși nevoia de bombardiere cu echipaj; Au apărut sisteme mobile de rachete antiaeriene, ceea ce a făcut ca XB-70 să fie vulnerabil. După ce aeronava de recunoaștere la mare altitudine U-2 a încetat să zboare, viabilitatea programului de bombardiere grele de mare altitudine de mare viteză a fost pusă sub semnul întrebării și a fost schimbat către un program de cercetare pentru a studia aerodinamica , motoarele și alte probleme asociate cu un aeronave supersonice mari .
Ministerul Apărării a decis că efectul proiectului nu justifică costul acestuia și, în locul celor trei avioane de cercetare planificate, în iulie 1964 a limitat programul la crearea a două avioane de testare cu două locuri. Au fost, de asemenea, propuse opțiuni pentru transformarea Valkyrie în aeronave de pasageri și de transport.
Aeronava este realizată după schema „ fără coadă cu coadă orizontală frontală (PGO)” și două chile . PGO a fost folosit la viteze supersonice pentru a echilibra mașina (a fost deviat liber la viteze subsonice și fixat rigid la viteze supersonice).
Când zburați cu o viteză de M = 3, ca urmare a încălzirii cinetice, temperatura nasului fuzelajului și a marginilor frontale ale aripii a ajuns la 330 ° C, în timp ce temperatura secțiunilor rămase a fost de aproximativ 246 ° C. Pentru a funcționa la aceste temperaturi, oțelul inoxidabil PH15-7 Mo (Armco Steel Corp.) sub formă de panouri de tip fagure a fost utilizat pe scară largă în proiectarea XB-70, care a reprezentat 68% din masa structurii. Suprafața totală a panourilor de pe fiecare XB-70A a fost de aproximativ 1900 de metri pătrați. Panourile de tip fagure au fost folosite în zonele cele mai solicitate termic ale fuzelajului și în vârfurile aripilor. Fiecare panou era alcătuit din două foi subțiri de oțel inoxidabil, îmbinate pe laturi opuse cu un miez intern de fagure prin lipire. Grosimea pielii panourilor de tip fagure a fost în unele cazuri de numai 0,50 mm. În lista proprietăților implementate ale acestui material de către NAA, există [6] :
Al doilea grad de oțel H-11 (Allegheny Ludlum Steel Corp., fracțiunea de masă în structură 17 la sută) este un oțel de scule crom-molibden-vanadiu de înaltă rezistență, cu un nivel de rezistență σ B = 210...220 kgf/mm 2 . Din el sunt realizate multe elemente structurale esențiale, inclusiv trenul de aterizare, mecanismele de deviere a vârfului aripilor, spatele principale ale fuselajului față și secțiunea centrală de deasupra compartimentelor motorului. Oțelul inoxidabil AM-355 (fracție de masă de 4 la sută) a fost, de asemenea, utilizat pentru elementele de conectare și acționările de putere, iar aliajul de nichel Rene-41 (fracție de masă de 2 procente) pentru fabricarea elementelor critice în compartimentul motorului.
Al doilea cel mai important material rezistent la căldură au fost trei aliaje de titan Ti-6Al-4V, Ti-4Al-3Mo-1V și Ti-7Al-4Mo. Ponderea aliajelor de titan a reprezentat 8 până la 9 la sută din greutatea structurii corpului aeronavei. Primul a fost folosit în principal sub forma unei foi cu o grosime de 0,76 până la 1,78 mm; a fost folosit pentru a acoperi partea din față a fuzelajului cu o lungime de 18 metri. Cel de-al doilea aliaj este utilizat în elementele setului intern al părții anterioare a fuzelajului , diferite forjare și elemente presate sunt realizate din al treilea aliaj Ti-7Al-4Mo. Foile de titan au reprezentat 50 la sută din masa totală a titanului, 25 la sută au reprezentat plăci cu o grosime de 19 până la 25 mm, restul pentru piese forjate și presate [6] .
Pe lângă utilizarea acestor materiale, combustibilul circulant a fost folosit pentru a răci elementele structurale critice ca radiator. Combustibilul încălzit era furnizat direct la motoare [7] .
Designul aripii delta și al cozii orizontale frontale a folosit panouri de tip fagure din oțel inoxidabil, precum și aliaje de titan numite.
Marginile aripii au deviat cu 65 de grade în jos. Ei au ținut o undă de șoc supersonică sub aripă, servind și drept chile. Au fost concepute pentru a crește presiunea sub aripă din cauza undelor de șoc.
Studiile în tunelul eolian au arătat că vârfurile deflectabile ale aripilor deltei fac posibilă creșterea raportului de ridicare la tracțiune la viteze mari, iar acest efect a stat la baza designului aripii Valkyrie - se crede că această soluție a permis creșterea portanței până la -raport de tragere cu 30 la sută [8] . Cu toate acestea, portanța la compresiune rămâne o teorie controversată , iar până în prezent Valkyrie este singura aeronavă de dimensiunea sa care a folosit vreodată vârfuri de deviere în jos a aripilor.
Ca și alte avioane supersonice grele cu aripă delta, XB-70 utilizează soluții pentru a devia elementele structurale și geamul din față a carlingului pentru a permite piloților să observe decolarea și aterizarea mașinii.
Spre deosebire de Concorde și Tu-144 , care folosesc nasul fuselajului (carena nasului) deviat în jos . Droop-nose , designul nasului XB-70 prevedea deviația în jos doar a părții superioare a carenului - panoul său superior (care a intrat în interiorul părții inferioare a carenului fix), precum și schimbarea unghiului a parbrizului. Acesta din urmă ocupa o poziție apropiată de verticală, cu o înclinare de 24 de grade.
Sistemul de evacuare presupunea mutarea scaunelor piloților înapoi înainte de a-i arunca din avion. .
Caracteristicile de zbor cu experiență ale XB-70 [9]
Timp maxim de zbor: 3:40 ore (6 ianuarie 1966)
Viteza maximă: 3250 km/h (12 ianuarie 1966)
Altitudine maximă: 23.000 m (19 martie 1966)
Maximă Număr Mach: M= 3,08 (12 aprilie 1966)
Durata zborului la M=3: 33 minute (19 mai 1966)
Durata totală a zborului la M=3: 108 minute/10 zboruri
Primul zbor al aeronavei „Valkyrie” nr. 1 a făcut 21 septembrie 1964. A arătat imediat diverse probleme și defecte, de exemplu, distrugerea panourilor de fagure ale aripii, care s-au dovedit a fi mai dificil de fabricat decât se așteptau designerii. Aeronava a suferit în mod constant de scurgeri în sistemele hidraulice și de combustibil, precum și de probleme cu designul trenului de aterizare neobișnuit de complex. Pe 7 mai 1965, în timpul zborului, marginea anterioară a jumătăților separatoare ale prizei de aer s-a prăbușit și fragmentele sale au căzut în motoare. Toate cele 6 motoare au fost casate.
La 14 octombrie 1965, în timpul primului zbor cu o viteză peste M = 3, presiunea a smuls 60 cm de panouri de tip fagure de pe marginea anterioară a semiaripii stângi. S-a decis introducerea unei restricții asupra numărului Mach la M=2,5 pentru primul prototip .
Problemele structurii celulare au fost aproape complet rezolvate pe aeronava nr. 2. Nu au fost probleme cu hidraulica pe ea, dar pe nr. 1 au fost eliminate treptat.
„Valkyrie” nr.2 a efectuat primul zbor pe 17 iulie 1965, iar pe 19 mai 1966 a parcurs o distanță de 3900 km în 91 de minute, menținând o viteză de M = 3 pentru 33 de minute de zbor.
Programul de testare a avut succes până la 8 iunie 1966, când Valkyrie No. 2 s-a prăbușit în timpul unui zbor demonstrativ pentru o reclamă pentru producătorul de motoare General Electric.
La 8:27 dimineața, Al White, pilotul de testare care pilotase ambele prototipuri, și maiorul Carl Cross și-au luat locurile în cabina XB-70A. Acesta a fost al 46-lea zbor al aeronavei nr. 2 și primul zbor al lui Kross. Unul dintre aeronavele de escortă, F-104 Starfighter, a fost pilotat de pilotul principal de testare al NASA Joseph Walker , deținătorul recordului programului X-15 . Când avioanele, după ce au spart printre nori, s-au aliniat pentru a trage, F-104, zburând în dreapta Valkyrie, a atins cu aripa vârful coborât al aripii drepte a bombardierului, s-a rostogolit peste fuzelaj, trântând ambele chile. , a lovit consola din stânga și a explodat. Piloții bombardierului nu și-au dat seama imediat ce s-a întâmplat. La 71 de secunde după ciocnire, Valkyrie a continuat să zboare în linie dreaptă, apoi și-a pierdut echilibrul, s-a rostogolit peste aripă, a intrat într-o picătură și a căzut. Doar White a reușit să scape, care a reușit să-și arunce literalmente capsula în ultimele secunde înainte de cădere. Parașuta lui zăcând la pământ a fost văzută de la un elicopter de salvare la 20 de kilometri de epava XB-70A. Aterizarea capsulei cu o parașuta întredeschisă a fost foarte accidentată. White a fost grav rănit și nu și-a mai revenit timp de trei zile. Din bombardier în sine a rămas puțin. Secțiunea de prova, în care se afla Cross (se crede că și-a pierdut cunoștința din cauza supraîncărcărilor), a fost ruptă în mai multe părți. Probabil că mașina a explodat în timp ce era încă în aer. White și-a revenit, dar nu a mai zburat niciodată.
Prima aeronavă cu capacități tehnice limitate de operare a continuat testarea și a finalizat 33 de zboruri. Programul a fost închis și pe 4 februarie 1969, Valkyrie No. 1 a zburat la Muzeul Național al Forțelor Aeriene SUA de la Baza Forțelor Aeriene Wright-Patterson din Dayton , Ohio .
La începutul anilor 1960, Consiliul de Miniștri al URSS , precum și Ministerul Apărării al URSS, erau foarte preocupați de dezvoltarea în Statele Unite ale Americii a unui bombardier strategic supersonic cu rază intercontinentală. Viteza supersonică, altitudinea stratosferică (până la 30 km) au făcut ca această aeronavă să fie practic inaccesibilă apărării aeriene sovietice. După ce au studiat posibilul pericol al unui astfel de bombardier, guvernul și Ministerul Apărării al URSS au propus sarcina de a proiecta un luptă-interceptor supersonic de mare altitudine capabil să intercepteze și să distrugă astfel de bombardiere la altitudini de până la 30.000 de metri și viteză mai mare. la 3.200 km/h. Misiunea de a dezvolta un astfel de luptător interceptor a fost dată Biroului de proiectare Mikoyan - Gurevich . Proiectul noului luptător a primit denumirea E-155. Primul prototip al noului luptător-interceptor a fost gata până în decembrie 1963. Primele teste ale produsului E-155 au început la începutul anului 1964. Noul avion de luptă interceptor a fost desemnat mai târziu MiG-25 . Testele și rafinarea MiG-25 au fost efectuate într-un ritm accelerat, deoarece chiar și atunci în URSS au fost serioși cu privire la capacitățile mașinilor precum XB-70. MiG-25 a fost pus în funcțiune în 1970 și, deși proiectul Valkyrie era deja închis până atunci, a jucat un rol decisiv în soarta acestei întregi clase de bombardiere. Agențiile de informații americane știau despre apariția în URSS a unui nou interceptor de vânătoare capabil să reziste vehiculelor de tip XB-70 în orice gamă de altitudini și viteze de zbor. Dezvoltarea bombardierului strategic supersonic sovietic în anii 1950-1960 a dus la construirea unui bombardier experimental ( M-50 ). O serie de alte proiecte ( A-57 , M-56 , Tu-135 ) nu au ajuns în stadiul de construire a mostrelor la scară reală.
Caracteristicile date corespund modificării XB-70A (AV-1, s / n 62-0001) .
Sursa datelor: Caracteristicile aeronavei standard [10]