Oltre 100 anni di sviluppo dell'aviazione, sono stati creati molti velivoli insoliti. Di norma, queste macchine si distinguevano per soluzioni di design all'avanguardia e non erano prodotte in serie. I loro destini erano luminosi, ma di breve durata. Alcuni di loro hanno avuto un notevole impatto sull'ulteriore sviluppo dell'aviazione, altri sono stati dimenticati. Ma hanno sempre suscitato un crescente interesse sia tra gli specialisti che tra il pubblico. La nostra rivista ha anche deciso di rendere omaggio all'esotismo dell'aviazione.
Storia della creazione
Alla fine del 1951, il primo bombardiere strategico con il motore turboreattore Boeing B-47 entrò in servizio con l'US Air Force Strategic Aviation Command. Come un bombardiere medio (carico massimo della bomba di circa 10 tonnellate). non poteva trasportare nei suoi scomparti l'intera gamma di bombe dell'arsenale nucleare statunitense di quel tempo, quindi il jet B-47 era solo un'aggiunta all'enorme pistone B-36. Pertanto, l'Air Force ha avviato lo sviluppo del bombardiere pesante B-52. Le prime modifiche di questo aereo rispetto al B-47 avevano il doppio del peso al decollo. portata di circa 5500 km e, cosa più importante, potrebbe trasportare una bomba all'idrogeno Mk 17 con una massa di 21 tonnellate e una capacità di 20 Mt.
Tuttavia, la prospettiva dell'apparizione nel prossimo futuro di missili guidati antiaerei e intercettori supersonici ha messo in dubbio la possibilità stessa che i bombardieri subsonici pesanti raggiungano i loro obiettivi designati in profondità nel territorio dell'URSS. Con questo in mente, nel 1954, l'US Air Force emise un ordine di Convert per la costruzione di bombardieri supersonici B-58. Operando da basi europee, avrebbero dovuto essere i primi a invadere lo spazio aereo sovietico e colpire le principali strutture di difesa aerea, aprendo la strada a pesanti B-52. Tuttavia, lo Strategic Aviation Command non ha mai mostrato molto entusiasmo per il B-58, principalmente perché questo aereo aveva un breve raggio di volo (senza rifornimento di carburante solo circa 1.500 km) e trasportava un carico di bombe insignificante, e frequenti incidenti hanno completamente minato la sua reputazione. Alla fine del 1954, il generale Le Mae, comandante dell'aviazione strategica dell'aeronautica americana. Avendo familiarizzato con i dati calcolati del B-58, si rivolse al Ministero della Difesa con la richiesta di prendere in considerazione la questione di un altro bombardiere, che potrebbe in futuro sostituire il B-52 - con un raggio senza rifornimento di almeno 11.000 km e "la massima velocità possibile". Questo aereo, per il cui funzionamento sarebbero stati adatti gli aeroporti e le attrezzature di terra esistenti, avrebbe dovuto essere in servizio con l'Aeronautica Militare dal 1965 al 1975.
Per ordine di Le May, l'aeronautica statunitense ha emesso i requisiti tattici generali GOR # 38 per un bombardiere con sistema d'arma intercontinentale con equipaggio. Dopo un po ', è apparso il seguente documento, in cui al progetto è stata assegnata la designazione WS-110A - "Sistema di armi 110A". Lo schema dell'uso in combattimento di un tale aereo consisteva nell'avvicinarsi al bersaglio ad un'altitudine molto elevata a una velocità corrispondente al numero M = 2 e con il suo aumento al numero corrispondente M = 3 sul territorio nemico. Dopo aver lanciato un missile aria-terra guidato con una testata nucleare sul bersaglio, il bombardiere ha dovuto ritirarsi il più velocemente possibile. Su suggerimento di un gruppo pubblicato presso il Wright Research Center per studiare i modi per implementare questi requisiti, il capo di stato maggiore dell'aeronautica americana ha ordinato lo sviluppo del progetto WS-110A su base competitiva. La condizione principale per la vittoria era considerata il raggiungimento della massima altitudine e velocità di volo possibili. Le consegne di aerei di serie dovevano iniziare nel 1963.
Sei aziende hanno presentato proposte all'Air Force nell'ottobre 1955. Il mese successivo, due finalisti, Boeing e North American, hanno ricevuto ordini per studi di progettazione dettagliati del bombardiere. Va ricordato che a quel tempo l'efficienza dei motori a turbogetto lasciava molto a desiderare e il volo a lungo raggio a velocità di crociera supersonica richiedeva una fornitura esorbitante di carburante. Entrambi i progetti prevedevano la creazione di enormi velivoli.
Pertanto, il progetto nordamericano prevedeva lo sviluppo di un bombardiere con un peso al decollo di 340 tonnellate con un'ala trapezoidale, a cui erano attaccate grandi console a prua con serbatoi di carburante nel mezzo. Quest'ultimo aveva le stesse dimensioni della fusoliera del B-47 e conteneva 86 tonnellate di carburante ciascuno, fornendo una gamma intercontinentale ad un'elevata velocità di volo subsonico. Dopo aver superato la maggior parte del percorso, le console con i carri armati furono lasciate cadere e l'aereo accelerò a M = 2,3 per il lancio sul bersaglio e la partenza. Riguardo a questo progetto, il generale Le Mae ha osservato sarcasticamente: "Questo non è un aereo, ma un collegamento di tre aerei". Inoltre, il funzionamento di un simile velivolo dagli aeroporti esistenti e l'uso delle attrezzature di terra esistenti erano fuori discussione. Entrambi i progetti presentati furono respinti e presto il programma WS-110A fu limitato solo agli studi sulla possibilità stessa di creare una macchina del genere.
Un anno e mezzo dopo, Boeing e North American hanno presentato nuove proposte per il WS-110A. Indipendentemente l'uno dall'altro, sono giunti alla conclusione che l'uso di carburante sintetico ad alto contenuto calorico. è possibile raggiungere velocità di crociera supersonica senza ricorrere a esotiche configurazioni aerodinamiche. Inoltre, grazie ai progressi nell'aerodinamica, è stato possibile migliorare significativamente la qualità aerodinamica di un aereo pesante, riducendo la quantità di carburante necessaria per raggiungere l'autonomia intercontinentale. In aerodinamica, il nordamericano ha avuto particolare successo, decidendo di utilizzare nel suo progetto il principio dell'aumento della portanza "da compressione" sviluppato dalla NASA. Ha svolto ricerche in una galleria del vento per determinare se è realistico creare un aereo la cui qualità aerodinamica è migliorata dalla portanza aggiuntiva generata dalle onde d'urto. I risultati hanno superato tutte le aspettative: si è scoperto che sulla base di questo principio, molto simile all'effetto di planare un motoscafo sulla superficie dell'acqua, è possibile creare un aereo che soddisfi i requisiti dell'Aeronautica, anche indipendentemente da il tipo di combustibile utilizzato.
Alla fine dell'estate del 1957, l'US Air Force, incuriosita da questi risultati, estese il programma di ricerca sul design in modo che le aziende potessero presentare progetti che descrivessero i principali sistemi. Dopo la loro valutazione da parte dei rappresentanti dell'Aeronautica nel dicembre 1957, fu data la preferenza al progetto del velivolo Valkyrie B-70 (Valkyrie, la dea guerriera nella mitologia scandinava) della compagnia nordamericana, con la quale firmarono un contratto per la costruzione di 62 velivoli - 12 sperimentali e di pre-produzione e 50 di serie. Parallelamente alla ditta "General Electric" ha firmato un contratto per la creazione del motore J93. in grado di funzionare sia con combustibili convenzionali che sintetici. L'intero programma è stato stimato in 3,3 miliardi di dollari.
Quando si soffia il modello XB-70 nella galleria del vento, le onde d'urto sono chiaramente visibili
Prove a terra della capsula di salvataggio
Installazione del motore YJ93-GE-3
Parte della ricerca scientifica necessaria per il progetto è stata pianificata per essere svolta nell'ambito del programma per creare un intercettore a lungo raggio "North American" F-108 "Rapier" con gli stessi motori J93, che potrebbe raggiungere velocità fino a 3200 km/he essere armato con tre missili guidati con testate nucleari. La gamma di progettazione dell'F-108 superava i 1600 km e la gamma del traghetto era di 4000 km. Le "rapiers" avrebbero dovuto accompagnare il B-70 e coprire oggetti strategici dei bombardieri sovietici, simili alla "Valkyrie", la cui comparsa nell'arsenale dell'URSS non avrebbe richiesto molto tempo se il B-70 avesse avuto successo.
L'US Air Force ha insistito per accelerare lo sviluppo del B-70 con quello. così che il suo primo volo ebbe luogo nel 1961 e la prima ala di 12 velivoli iniziò il servizio di combattimento nell'agosto del 1964. La prima fase del programma - lo sviluppo, la costruzione e l'approvazione del modello dell'aeromobile - fu completata nell'aprile 1959 Sulla base dei risultati di un'ispezione da parte degli specialisti dell'Aeronautica, è stato proposto di apportare 761 modifiche al progetto e 35 modifiche al layout. Poiché il programma di sviluppo del B-70 era tra le priorità principali, tutti i commenti sono stati rapidamente eliminati.
Tuttavia, questo non durò a lungo. La prima battuta d'arresto nel programma è stata relativa al carburante ad alto potere calorifico per i motori J93, il cosiddetto carburante boroidruro. Il suo utilizzo, ovviamente, forniva una maggiore energia di combustione rispetto al cherosene, ma allo stesso tempo i gas di scarico dei motori contenevano molte sostanze tossiche, che costringevano tutto il personale di terra a lavorare in uno stato di guerra chimica permanente. Inoltre, il costo del carburante boroidrogeno si è rivelato molto elevato e, secondo i calcoli, quando è stato bruciato nei postbruciatori dei motori J93, l'autonomia di volo della Valkyrie è aumentata solo del 10%. Questo aumento è stato considerato insufficiente per giustificare i costi di sviluppo e produzione di nuovo carburante. Anche se la ditta Olin Mathison aveva quasi finito di costruire l'impianto per la sua produzione, il programma è stato terminato. L'impianto da 45 milioni di dollari non ha mai iniziato a funzionare.
Un mese dopo, anche il programma di sviluppo dell'intercettore F-108 fu terminato, citando il fatto che i suoi motori dovevano funzionare con carburante boroidrogeno. Tuttavia, la vera ragione per la cessazione dello sviluppo dell'F-108 è stata la mancanza di fondi: lo sviluppo su larga scala di missili balistici intercontinentali ha richiesto molti soldi, il che ha portato alla necessità di rivedere i finanziamenti per i progetti di aeromobili con equipaggio. Ma parallelamente all'F-108, era in corso lo sviluppo del caccia Lockheed A-12 (F-12A), simile nello scopo, che in seguito si trasformò nel famoso SR-71. Per inciso, Lockheed aveva abbandonato il carburante boorhydrogen anche prima e alla fine del 1959 aveva quasi completato lo sviluppo del suo intercettore. I fondi liberati a seguito della chiusura del programma F-108 sono stati trasferiti al team Kelly Johnson per costruire prototipi dell'A-12.
Nell'ottobre 1959 erano già stati spesi più di $ 315 milioni per la creazione del B-70. Poiché parte della ricerca relativa al volo M-3 doveva essere svolta nell'ambito della creazione dell'F-108, il costo del lavoro necessario sul programma B-70 dopo gli eventi menzionati è aumentato di altri $ 150 milioni. Nonostante ciò, nel dicembre 1959, lo stanziamento per la Valkyrie per l'esercizio 1961 fu ridotto da $ 365 milioni a $ 75 milioni. I nuovi piani prevedevano la costruzione di una sola copia dell'XB-70, quindi senza avvistamento, navigazione e altri sistemi di combattimento. Il primo volo fu programmato per il 1962 e il programma di prove di volo fu esteso fino al 1966.
Tuttavia, nell'estate del 1960 a Mosca, alla parata aerea di Tushino, fu dimostrato il bombardiere supersonico M-50 sviluppato dall'ufficio di progettazione di V. M. Myasishchev. Il formidabile aspetto da combattimento del veicolo ha scioccato le delegazioni militari straniere presenti alla parata. Non conoscendo le sue vere caratteristiche, gli americani ripresero subito i finanziamenti per lo sviluppo della Valkyrie nella stessa cifra. Ma già nell'aprile 1961, il nuovo Segretario alla Difesa degli Stati Uniti, Robert McNamara. grande sostenitore dei missili, lo ridusse freddamente alla costruzione di tre bombardieri esperti. I primi due, esclusivamente di ricerca, avevano un equipaggio di 2 persone e la designazione XB-70A, il terzo velivolo, un prototipo di bombardiere con la designazione XB-70B, aveva un equipaggio di quattro persone (due piloti, un operatore di sistemi di guerra elettronica e un navigatore). Questa volta, la Valkyrie è stata salvata solo dal fatto che poteva essere utilizzata come portaerei dei missili Skybolt GAM-87A (WS-138A) con una portata fino a 1600 km, sviluppati dalla società Douglas. Il B-70 potrebbe pattugliare oltre i confini di un potenziale nemico e, in caso di conflitto, rilasciare missili ipersonici con potenti testate. Ma tutti e cinque i lanci sperimentali del B-52 non hanno avuto successo. Vedendo che lo sviluppo del razzo è costoso e il destino del suo vettore B-70 è molto vago, il presidente degli Stati Uniti ha interrotto il suo sviluppo.
Il primo XB-70A nell'officina di montaggio
Un ascensore speciale è stato utilizzato per imbarcare l'equipaggio nella cabina di pilotaggio dell'XB-70A.
Nel gennaio 1962, in risposta a un'altra minaccia di chiusura, il programma Valkyrie fu nuovamente soggetto a modifiche e l'aereo ricevette la designazione RS-70 - bombardiere strategico da ricognizione, nonostante il fatto che l'aeronautica statunitense cercasse costantemente tutto il possibile e l'impossibile significa riportare in vita il B-70 come aereo da combattimento, sostenendo che potrebbe essere utilizzato come veicolo supersonico. una fase di lancio conservata per veicoli spaziali da combattimento come il Dinosauro e piattaforme per il lancio di missili balistici. È stato anche suggerito che sarà in grado di svolgere le funzioni di un intercettore spaziale.
Ma tutti gli sforzi per preservare la "Valchiria" furono vani. Il Segretario alla Difesa riteneva che si potessero ottenere risultati migliori con altri mezzi. Anche il significato dell'esperienza acquisita durante la creazione del B-70 per lo sviluppo di un aereo civile supersonico, dal punto di vista di McNamara, non era significativo, sebbene guidasse personalmente un comitato speciale su questo tema. Nota: in termini di configurazione, peso e design, il B-70 corrispondeva pienamente alle opinioni di quel tempo sugli aerei da trasporto supersonici. La sua altitudine di crociera era di 21 km. e la velocità ha raggiunto M = 3. Allo stesso tempo, il suo carico utile, pari solo al 5% (12,5 t) del peso al decollo (250 t), era chiaramente insufficiente per un aereo commerciale. Allo stesso tempo, il raggio di volo della Valkyrie era di 11.000 km, mentre la maggior parte delle rotte transatlantiche aveva una lunghezza di circa 9.000 km. Ottimizzando l'aeromobile per queste rotte e riducendo l'approvvigionamento di carburante, il carico potrebbe essere aumentato a 20 tonnellate, il che avrebbe permesso di raggiungere il livello di redditività richiesto per un transatlantico civile.
Naturalmente, tutte queste interruzioni nei finanziamenti e l'incessante dibattito al Congresso non promettevano nulla di buono per l'aereo, ma il Nord America continuò ostinatamente a costruire il primo prototipo della Valkyrie. Come dicono. Vaska ascolta e mangia.
Caratteristiche tecniche
Uno dei motivi di un atteggiamento così diffidente nei confronti del B-70 era la sua eccessiva insolita per quel tempo, si potrebbe dire, rivoluzionario. Di conseguenza, il rischio tecnico nella creazione della "Valchiria" era estremamente elevato. Tra le principali caratteristiche del velivolo, innanzitutto, va attribuita la configurazione aerodinamica "a papera", ala triangolare e coda orizzontale anteriore trapezoidale. A causa della grande spalla del PGO, è stato efficacemente utilizzato per bilanciare l'aereo, specialmente a velocità supersoniche, il che ha permesso di liberare gli elevoni per il controllo del beccheggio e del rollio. Durante l'avvicinamento all'atterraggio, l'angolo di deflessione massimo del PGO era di 6 ° e la sua parte di coda poteva inoltre deviare verso il basso di 25 ° e fungere da flap di atterraggio. Deviandoli, il pilota ha aumentato l'angolo di beccheggio, mentre bilanciava l'aereo spingendo in avanti la rotella di controllo, ad es. inclinando verso il basso gli elevoni e aumentando ulteriormente la portanza complessiva. Allo stesso tempo, il PGO è diventato una fonte di instabilità longitudinale e direzionale dell'aeromobile ad alti angoli di attacco, il flusso inclinato da esso ha avuto un effetto dannoso sulle proprietà del cuscinetto alare e ha peggiorato il funzionamento delle prese d'aria. Tuttavia, North American ha affermato di aver testato rigorosamente i B-70 in galleria del vento per 14.000 ore e di aver risolto tutti i problemi.
La caratteristica più importante del layout aerodinamico dell'aeromobile era l'uso benefico di tale, in linea di principio, un fenomeno dannoso come le onde d'urto formate durante un volo supersonico. Ciò ha permesso di navigare con un angolo di attacco minimo e, quindi, con bassa resistenza. Prove in galleria del vento e calcoli hanno dimostrato che in volo con velocità corrispondente a M = 3, a quota 21.000 m, a causa delle onde d'urto, è possibile aumentare la portanza del 30% senza aumentare la resistenza. Inoltre, ciò ha permesso di ridurre l'area alare e, di conseguenza, di ridurre il peso della struttura dell'aeromobile.
La fonte di questo "utile" sistema di salto era il cuneo della presa d'aria anteriore della Valkyrie. La presa d'aria stessa era suddivisa in due canali a sezione rettangolare, aventi un'altezza all'ingresso di 2,1 me una lunghezza di circa 24 M. Dietro al cuneo vi erano tre pannelli mobili collegati tra loro. La posizione dei pannelli è stata regolata in base alla portata d'aria richiesta. In essi sono stati praticati dei fori per drenare lo strato limite, che ha assicurato un flusso uniforme all'ingresso di ciascuno dei tre motori. Sulla superficie superiore dell'ala erano posizionate le alette di bypass dell'aria principale e ausiliaria, che consentivano in una certa misura di controllare il flusso nella presa d'aria. I calcoli necessari per garantire il corretto funzionamento della presa d'aria nelle varie condizioni di volo sono stati eseguiti utilizzando un complesso sistema di sensori e computer analogici.
Solenne roll-out della prima copia dell'XB-70A
Rifornimento di XB-70A con carburante
Decollo della prima copia dell'XB-70A
Salti derivanti dalla vetratura frontale del tettuccio della cabina di pilotaggio con la consueta configurazione del muso dell'aeromobile. aumentare inammissibilmente la resistenza quando si vola ad alta velocità. Per evitarli, gli angoli di inclinazione di tutte le superfici del muso dell'aereo devono essere molto piccoli. Allo stesso tempo, è necessario fornire ai piloti una buona visuale durante l'avvicinamento all'atterraggio. North American ha scelto un metodo relativamente semplice per soddisfare entrambe le esigenze, ha reso i parabrezza doppi, con quelli esterni, così come la superficie superiore del muso della fusoliera davanti ai finestrini, mobile. In volo a bassa velocità, sono scesi, fornendo la visibilità necessaria, e in volo supersonico, si sono alzati, formando una transizione graduale. La superficie totale della vetratura del pozzetto è di 9,3 m Tutti i pannelli trasparenti, il più grande dei quali è lungo più di 1,8 m, sono realizzati in vetro temperato resistente al calore.
Una caratteristica assolutamente unica del Valkyrie erano le estremità alari, che vengono deviate verso il basso durante il volo di crociera per aumentare la stabilità direzionale e ridurre la resistenza di bilanciamento. Inoltre, hanno permesso di ridurre l'area verticale della coda, aumentando così la qualità aerodinamica di circa il 5%. L'azienda ha dichiarato che la qualità aerodinamica del velivolo è 8-8,5 in volo da crociera supersonico. e in subsonico - circa 12-13.
Un grande vano bombe, lungo quasi 9 m, situato tra i canali di aspirazione dell'aria, poteva ospitare tutti i tipi di bombe nucleari. Il vano bombe era chiuso da un grande pannello scorrevole piatto, che, una volta aperto, scivolava indietro. È vero, il rilascio di bombe da un tale compartimento a velocità di volo supersoniche è un problema. La risorsa nordamericana, o meglio la responsabilità, aveva già l'esperienza di sviluppare un tale progetto: la società non ha portato il famoso vano bombe lineare sul supersonico Vigelent a quello condizionale, a causa del quale il bombardiere del ponte si è trasformato in un bombardiere da ricognizione.
Anche il telaio del Valkyrie è degno di nota. Per ridurre lo spazio occupato nella posizione retratta, i carrelli a quattro ruote sui supporti principali prima della raccolta sono stati ruotati e premuti contro la rastrelliera. Allo stesso tempo, ogni carrello aveva una piccola ralla di un meccanismo di sgancio automatico, che impedisce lo slittamento e slittamento dell'aeromobile su una superficie scivolosa. I pneumatici delle ruote con un diametro di 1060 mm sono stati realizzati in gomma speciale e ricoperti di vernice argentata per riflettere la radiazione infrarossa. Prima di volare ad alta velocità, i pneumatici sono stati colorati con vernice fresca. Durante la frenata, quando i pneumatici venivano riscaldati fino a 230 ° C dai pneumatici, la pressione in eccesso al loro interno veniva scaricata da una valvola speciale, che ne impediva l'esplosione.
La cabina di pilotaggio del V-70 si trovava ad un'altezza di 6 m dal suolo, il che ha reso necessario l'uso di speciali ascensori per l'equipaggio e il personale tecnico. Grazie al potente sistema di condizionamento e tenuta dell'aria, i membri dell'equipaggio della Valkyrie potevano indossare tute da volo leggere e caschi con maschere di ossigeno. Ciò ha fornito loro libertà di movimento e relativo comfort, a differenza dei piloti di altri velivoli ad alta quota e ad alta velocità. Ad esempio, i piloti dell'A-12 ad alta velocità dovevano volare in tute spaziali della navicella Gemini e i piloti dell'U-2 ad alta quota - in tute speciali e caschi a pressione. L'abitacolo del V-70 era diviso in due compartimenti da una partizione ripetitiva, in ognuno dei quali, durante i voli ad alta quota, si poteva creare una pressione corrispondente ad un'altitudine fino a 2440 m. In caso di decompressione in fusoliera, furono aperte due porte, fornendo alla cabina un flusso in arrivo. Lungo il centro c'era un passaggio che conduceva al vano con le apparecchiature elettroniche nella parte posteriore dell'abitacolo. La fibra di vetro è stata utilizzata per l'isolamento termico. Per raffreddare il pozzetto e il vano apparecchiature elettroniche servivano due gruppi frigoriferi funzionanti a freon.
Nel primo volo non è stato possibile rimuovere il carrello di atterraggio
I membri dell'equipaggio del B-70 erano alloggiati in capsule individuali, che avrebbero dovuto aumentare radicalmente la sicurezza dell'espulsione in tutte le modalità di volo. Ogni capsula aveva un sistema autonomo di pressurizzazione e apporto di ossigeno, progettato per garantire la vita umana per 3 giorni, la sede al suo interno era regolata dall'angolo di inclinazione e dall'altezza. Immediatamente prima dell'espulsione, il sedile del pilota era inclinato all'indietro di 20°. e i lembi della capsula chiusi. Il pannello superiore della fusoliera è stato lasciato cadere automaticamente e la capsula è stata lanciata a un'altezza di circa 1,5 m sopra la fusoliera, dopodiché il suo motore a reazione è stato acceso. Quindi due aste cilindriche con piccoli paracadute alle estremità sono state estese dalla capsula, fornendo stabilizzazione durante la caduta libera. Il paracadute principale si è aperto automaticamente. Per attutire l'impatto al suolo, c'era un cuscino di gomma gonfiabile sul fondo della capsula. Velocità stimate di espulsione - da 167 km / h al corrispondente numero di M 3 ad un'altitudine di circa 21.000 m è stata effettuata l'espulsione delle capsule di tutti i membri dell'equipaggio. Con un intervallo di 0,5 s. Allo stesso tempo, in alcune situazioni di emergenza, il pilota potrebbe chiudersi nella capsula senza essere espulso. Al suo interno c'erano pulsanti con cui era possibile controllare l'aereo fino a quando non scendeva a un'altitudine di sicurezza e il controllo dei motori dalla capsula era limitato solo da una diminuzione del numero di giri. Nella parte anteriore della capsula era presente una finestra che permetteva di monitorare le letture degli strumenti. Dopo aver abbassato gli otturatori, le capsule potrebbero essere aperte e il pilota potrebbe riprendere il controllo dell'aereo in modalità normale.
Poiché il design del B-70 è stato progettato per un lungo volo a una velocità di oltre 3000 km / h. uno dei problemi più difficili nel suo sviluppo era il riscaldamento cinetico. Per il Valkyrie, questo problema si è rivelato ancora più difficile rispetto all'aereo sperimentale nordamericano X-15. progettato per un breve volo con una velocità ipersonica corrispondente al numero M 6. Se sulla superficie di quest'ultimo i picchi di temperatura hanno raggiunto i 650 ° C, ma sono rimasti a questo livello solo per pochi minuti, quindi per il B-70 l'immagine era diverso. Un lungo, per diverse ore, volo a M 3 ha richiesto che una parte significativa dell'intera struttura dell'aeromobile potesse operare efficacemente a una temperatura di 330 ° C. Ciò determinò la scelta dell'acciaio altoresistenziale e del titanio come principali materiali strutturali. Le temperature nei vani motore, che raggiungevano gli 870°C, portarono all'utilizzo di leghe a base di nichel e cobalto. Il feltro di biossido di silicio è stato utilizzato per proteggere gli azionamenti e altri meccanismi dal calore generato dai motori. La pelle esterna del vano motore era in titanio. Le temperature di esercizio di alcuni dei pannelli di vetro della cabina di pilotaggio hanno raggiunto i 260 C. Le nicchie del carrello di atterraggio dovevano essere raffreddate a 120 ° C utilizzando una soluzione di glicole etilenico fatta circolare attraverso tubi saldati alle pareti. Nella scelta dei materiali da costruzione, sono state prese in considerazione non solo le alte temperature, ma anche le possibili condizioni meteorologiche. Per esempio. per studiare l'effetto della pioggia, l'azienda ha accelerato gli elementi strutturali utilizzando un carrello a razzo a una velocità di 1500 km / h. Per ridurre il peso della struttura sono stati utilizzati pannelli “stratificati”, costituiti da due lamiere di acciaio con uno spessore da 0,75 a 1,78 mm e interposte da un tamponamento a nido d'ape. Se tutti questi pannelli fossero disposti uno accanto all'altro, coprirebbero un'area di 1765 m Oltre al loro peso ridotto e all'elevata resistenza, tali pannelli avevano una bassa conduttività termica. L'industria aeronautica a quel tempo non aveva la tecnologia per produrre tali pannelli e l'azienda iniziò da zero.
Ma forse più importante nella creazione della Valkyrie dell'uso di nuovi materiali è stato il passaggio dalla rivettatura e dall'assemblaggio manuale delle strutture aeronautiche alla brasatura e saldatura meccanica, che è paragonabile alla rivoluzione nella costruzione navale. Nell'edificio della fabbrica, dove veniva assemblato l'XB-70A, invece del bussare dei martelli pneumatici, si sentiva solo il sibilo di dozzine di unità di saldatura e smerigliatrici, che pulivano le giunture. Il metodo di assemblaggio della struttura dell'aeromobile mediante saldatura era così nuovo che l'attrezzatura di saldatura, i metodi della sua applicazione e la tecnologia di controllo dei cordoni di saldatura furono finalmente sviluppati solo durante l'assemblaggio del primo prototipo di aeromobile. In alcuni punti della struttura, dove era impossibile fare a meno della rivettatura, per risparmiare peso, i rivetti sono stati sostituiti con tubi svasati su entrambi i lati.
C'erano così tanti problemi nella progettazione dell'XB-70 che l'azienda nordamericana non poteva far fronte da sola a un compito così grande e trasferì parte del lavoro ad altre società, il cui numero superava i 2000. I principali erano: Air Ricerca (sistema di segnalazione aerea). "Autonetic" (sistema di controllo automatico). Avko (sezione posteriore della fusoliera superiore), Chance Vout (coda orizzontale e verticale). Newmo Dynamics (telaio). Curtiss Wright (azionamento di deflessione della punta dell'ala). Hamilton Standard (impianto di climatizzazione). "Pop" (elevoni alari e dita dei piedi), "Solar" (presa d'aria). Sperry (sistema di navigazione inerziale). "Sandstrand" (unità di alimentazione ausiliaria).
La Valkyrie, accompagnata dal B-58A, torna dopo aver attraversato per la prima volta la barriera del suono. 12 ottobre 1964
In questo volo, la vernice è caduta su molte parti della superficie dell'aereo.
Al più grande appaltatore, Boeing, fu affidata la progettazione e la produzione dell'ala Valkyrie, che divenne la più grande ala delta dell'epoca. Undici serbatoi di carburante, situati nell'ala e nella fusoliera, contenevano circa 136 tonnellate.combustibile e aveva una struttura saldata. Secondo le dichiarazioni della BBC. questo era il motivo principale del ritardo nella costruzione dell'aeromobile: i tecnologi non potevano in alcun modo garantire la tenuta delle saldature. La loro porosità era, di regola, microscopica, ma doveva essere eliminata, poiché in volo i serbatoi erano pressurizzati con azoto, la cui fuoriuscita avrebbe comportato l'ingresso di aria nei serbatoi e la formazione di una miscela esplosiva. I primi tentativi di riparare la perdita mediante saldatura sono stati completamente infruttuosi. A questo proposito, è stato sviluppato un sigillante simile alla gomma "Viton" nel luogo in cui è stata trovata la perdita. è stato applicato uno strato di Viton. che maturava per 6 ore alla temperatura di 177 C. Di norma, per eliminare la fuga, era necessario applicare almeno sei mani di Viton. Il rivestimento è stato effettuato da una persona che indossava indumenti sterili, che era chiusa all'interno della vasca. Quindi l'elio è stato pompato nel serbatoio per verificare la tenuta del serbatoio.
La perdita di elio è stata determinata utilizzando speciali rilevatori. Sul secondo velivolo prototipo, i serbatoi sono stati sigillati utilizzando un nuovo metodo. Le aree di sospetta perdita sono state coperte con un foglio di nichel spesso 0,75 mm. che è stato saldato lungo i bordi con saldatura d'argento. Quando l'ala è stata finalmente prodotta e consegnata all'officina di montaggio, si è scoperto che non si adattava alla fusoliera! Con grande difficoltà, manualmente, è stato possibile installarlo in posizione e fissarlo mediante saldatura.
Il primo XB-70A fu costruito all'inizio di maggio 1964, con un ritardo di un anno e mezzo l'11 maggio, ebbe luogo un lancio cerimoniale dell'aeromobile dall'officina di assemblaggio, in cui il direttore dell'XB-70 programma di produzione, il generale Frode J. Scully, ha presentato ai media un prototipo del bombardiere. Il primo volo era previsto per agosto: l'azienda voleva testare tutti i sistemi della macchina unica in tre mesi. Un ampio programma di prove a terra comprendeva la verifica delle prestazioni del carrello di atterraggio, dei flap del carrello di atterraggio e del compartimento del paracadute di frenatura sotto l'azione di carichi dinamici e statici; test di vibrazione con un impianto a terra per valutare le prestazioni del flutter; Taratura dell'impianto di condizionamento, dell'impianto di alimentazione e della centrale elettrica (con motori a gas a terra): verifica e taratura della strumentazione. Un container con apparecchiature di controllo e registrazione è stato collocato in un vano bombe vuoto, che ha registrato diverse centinaia di parametri di robot di vari sistemi aeronautici. Naturalmente, un lavoro così lungo ha richiesto all'azienda non tre, ma quasi cinque mesi.
La seconda copia della "Valkyrie" vola con le estremità alari deviate di 25 °
La Valkyrie è pronta a volare alla massima velocità. Punte delle ali deviate di 65 gradi
L'ultima fase dei test a terra, iniziata nel settembre 1964, includeva il rullaggio e il jogging lungo la pista, verificando l'operatività del sistema di rilascio per tre paracadute di frenatura con un diametro di 8 m. °. Durante le ultime fasi dei test a terra, è stata finalmente elaborata la procedura di rifornimento. In media, il rifornimento della Valkyrie è durato un'ora e mezza. In primo luogo, il carburante è stato pompato da un'autocisterna alla seconda, vuota, che, nel frattempo, è stata fornita con azoto secco ad alta pressione, l'azoto è stato soffiato attraverso il carburante nel collo di riempimento e ha spostato l'ossigeno. Pertanto, il carburante è entrato nei serbatoi come inerte (a prova di esplosione) come può essere ottenuto sul campo. Il fatto. che il carburante veniva utilizzato come refrigerante per alcuni sistemi aeronautici e che la sua temperatura normale in volo superava i 100 ° C. Se il contenuto di ossigeno nel carburante supera il livello consentito, i suoi vapori potrebbero divampare. Pertanto, se la "Valkyrie" fosse rifornita in modo tradizionale, l'aereo potrebbe semplicemente esplodere in aria.
A quel tempo, il secondo prototipo X8-70A era in fase di assemblaggio. Era previsto di sollevarlo in aria alla fine del 1964. La principale differenza tra il secondo prototipo era la presenza di una piccola ala a "V" trasversale (solo 5°). Anche gli angoli di deflessione delle console alari sono stati aumentati di 5°.
Due equipaggi sono stati addestrati per i test di volo dell'XB-70A. A capo di ciascuno c'era un pilota collaudatore "ferma" esperto e il copilota era un rappresentante dell'Air Force. L'equipaggio principale era guidato da Ell White (che in precedenza aveva pilotato un F-107), con il colonnello John Cotton come copilota. Il loro backup era il pilota collaudatore civile Van Shepard e il maggiore Fitz Fulton. I voli dovevano essere effettuati su aree scarsamente popolate degli Stati Uniti. che si estende dalla base aeronautica di Edwards verso lo Utah.
Test di volo
Il 21 settembre 1964, alle 08:38 del mattino, l'XB-70A, guidato da White e Cotton, rullò alla partenza e White chiese il permesso di decollare. L'aereo avrebbe dovuto effettuare un trasferimento dall'aerodromo di fabbrica a Palmdel all'Air Force Flight Test Center presso Edwards AFB. Durante il decollo, la Valkyrie è stata accompagnata da due elicotteri del servizio di soccorso e, in volo, il suo comportamento è stato monitorato dal lato di un T-38 a due posti. Un altro T-38 stava filmando tutto ciò che stava accadendo. La ruota anteriore si sollevò da terra ad una velocità di 280 km/h. e in un attimo la macchina cominciò a salire. I guasti sono iniziati già durante il tentativo di rimuovere il telaio: il supporto anteriore si è ritirato normalmente e i principali hanno funzionato solo a metà del programma. Ho dovuto riportare il telaio nella sua posizione originale. Dopo un po', l'automazione del carburante di uno dei sei motori fallì. Ma questa avventura aerea - XB-70A non è finita qui. Il problema più grande attendeva l'equipaggio durante l'atterraggio della pista all'Edwards AFB. I dischi dei freni sul montante sinistro si sono incastrati e il pneumatico ha preso fuoco per l'attrito. Per l'intera lunghezza della corsa di due chilometri, nuvole di fumo nero di gomma in fiamme si sono trascinate dietro l'auto. Dopo l'arresto, l'incendio è stato spento e l'auto è stata rimorchiata nell'hangar. Il primo volo è durato 60 minuti.
XB-70A n. 2 nell'ultimo volo. Nelle vicinanze F-104, pilotato da John Walker
Atterraggio con carrello sinistro difettoso. marzo 1966
Il nasello si è inceppato durante la pulizia. 30 aprile 1966
Ci sono volute due settimane per eliminare i difetti identificati. Il 5 ottobre, il KhV-70A ha effettuato il suo secondo volo. I piloti intendevano superare la barriera del suono e il supersonico B-58 fu incluso nel gruppo di scorta. Il telaio si è ritirato senza commenti, ma questa volta la sorpresa è arrivata dal sistema di sterzo idraulico. Una piccola crepa nel tubo ad una pressione del fluido operativo di 280 kgf / cm? (che è il 35% in più rispetto ai sistemi idraulici degli aerei convenzionali americani) ha portato a una diminuzione della pressione nel sistema e al passaggio a un canale di backup. Tuttavia, l'aereo è atterrato con successo su una delle piste di atterraggio della base aerea.
Il 12 ottobre, nel terzo volo, durato 105 minuti, il primo prototipo della Valkyrie ha raggiunto un'altitudine di 10.700 m e per la prima volta ha rotto la barriera del suono, accelerando a una velocità corrispondente a M 1.1. Nel momento in cui la barriera è passata dalle vibrazioni, la vernice è volata via da alcune parti della superficie dell'aereo e, dopo l'atterraggio, il KhV-70A ha avuto un aspetto molto trasandato.
Al quarto volo. Il 24 ottobre, a 13.000 m di altitudine, è stato attivato per la prima volta il sistema di controllo delle estremità alari e tutti e sei i motori sono stati impostati su postcombustore. L'angolo di deflessione massimo delle punte era di 25 °. Per 40 minuti l'aereo ha volato a una velocità di M = 1.4. era facile da controllare e si comportava costantemente. È vero, il consumo di carburante si è rivelato più alto del previsto e il programma di volo ha dovuto essere tagliato. Il velivolo è tornato allo stabilimento per i test di durata e la rifinitura. I voli di prova dovevano continuare nel febbraio 1965.
In conformità con il piano, il 16 febbraio l'XB-70A è tornato alla base di Edwards. In volo, le estremità delle ali deviavano di 65 °. La velocità massima era M 1.6. All'atterraggio, il sistema di rilascio del paracadute del freno fallì e l'aereo si fermò solo dopo 3383 m di corsa. Nel sesto volo, l'aereo è stato pilotato per la prima volta da Fulton, con White come copilota. Una piccola perdita è apparsa nell'aria nel sistema idraulico, che non ha influito sulla sicurezza del volo.
Nel settimo volo, la Valkyrie è stata accelerata a una velocità di M = 1,85. e l'aereo ha volato con lei per 60 minuti.
Nell'ottavo volo, Shepard si è seduto al timone dell'XB-70A. Per prima cosa ha portato l'aereo a una velocità di M = 2. Pertanto, tutti e quattro i piloti hanno testato la Valkyrie.
Nel nono volo, l'XB-70A raggiunse nuovamente l'M-2. Questa volta il sistema di radionavigazione TACAN è stata una sorpresa. Secondo le letture degli strumenti, l'auto avrebbe dovuto sorvolare il deserto del Mojave, ma in realtà la valchiria si stava precipitando sulla Las Vegas addormentata di prima mattina.
Nel decimo volo, il bombardiere ha trascorso 74 minuti a supersonico, di cui 50 - a una velocità di oltre 2200 km / h.
Il 7 maggio 1965, nel dodicesimo volo, alla velocità di M 2,58, i piloti sentirono un forte colpo. I motori 3, 4, 5, 6 hanno abbassato i loro giri e la temperatura ha iniziato a salire. Dovevano essere spenti, e il volo continuava sugli altri due. L'aereo di scorta ha riferito che l'estremità anteriore dell'ala del KhV-70A è crollata (la parte superiore del triangolo). Probabilmente, i suoi detriti sono caduti nella presa d'aria. Quando si avvicinavano all'aerodromo, i piloti hanno cercato di avviare il quinto motore per creare almeno una spinta sul lato destro. Per fortuna ci sono riusciti. L'atterraggio è andato a buon fine. Durante l'ispezione sono stati confermati i peggiori timori: parti della pelle hanno danneggiato in varia misura tutti e sei i motori, che hanno dovuto essere sostituiti.
L'F-104 è esploso per l'impatto e l'XB-70A vola ancora per inerzia
XB-70A è andato in tilt
Nel quattordicesimo volo "Valkyrie" ad un'altitudine di 20725 m ha raggiunto una velocità di M = 2,85 (3010 km / h)
Il 14 ottobre 1965, nel diciassettesimo volo, ad un'altitudine di 21335 m, l'XB-70A raggiunse la sua velocità di progetto, corrispondente al numero di M-3. Secondo l'incarico, la durata del volo a questa velocità doveva essere di 5-6 minuti, ma dopo 2 minuti i piloti hanno sentito un forte rumore e hanno spento il postcombustore. Il motivo del rumore è stato subito scoperto: dall'aereo di scorta era chiaramente visibile che la sezione della punta della console dell'ala sinistra di 0,3x0,9 m, situata vicino al bordo esterno della presa d'aria, era stata strappata dalla pressione ad alta velocità. Per fortuna, questo pezzo di pelle non ha colpito i motori. L'ispezione del velivolo ha mostrato che il pannello di rivestimento curvo si era staccato dal cordone di saldatura ed era caduto senza danneggiare l'anima a nido d'ape. Questa volta, la riparazione dell'X8-70A è durata solo un giorno.
Dopo questo incidente, la velocità massima di volo del primo prototipo fu limitata a M 2.5. e tutti i voli con il numero M = 3 sono stati decisi per essere effettuati sull'aereo n. 2. il cui volo avvenne il 17 luglio 1965. In quel volo fu subito raggiunta la velocità M=1,4.
Un tipico volo della Valchiria procedeva come segue. Dopo il decollo e la retrazione del carrello di atterraggio, i piloti hanno iniziato a salire. A velocità da 740 a 1100 km / h, le estremità alari deviate di 25? per aumentare la stabilità nella zona transonica. Dopo aver raggiunto M-0,95, i parabrezza esterni della cabina di pilotaggio sono stati sollevati, dopodiché la visibilità è diventata quasi zero e l'aereo è stato controllato solo da strumenti. Poi la barriera del suono è stata rotta. La velocità M = 1,5 è stata fissata a un'altitudine di 9753 m. Le punte delle ali deviarono a 60 ° e l'XB-70A continuò a salire a 15240 m. Quindi l'aereo passò M = 2 e ad un'altitudine di oltre 21000 m andarono a M 3 Quindi, l'11 dicembre 1965 g la seconda copia del bombardiere nel suo quindicesimo volo volò ad una velocità di M = 2,8 per 20 minuti. Non sono stati riscontrati danni strutturali.
Dieci giorni dopo, il 21 dicembre, dopo sette minuti di volo a una velocità di M = 2,9, la pompa dell'olio del quarto motore dell'aereo n. 2 si è guastata. Il motore è stato immediatamente spento e l'aereo è stato schierato all'aeroporto. Pochi minuti dopo, la temperatura dei gas dietro la turbina del sesto motore ha superato i limiti consentiti e anche questo ha dovuto essere spento. L'atterraggio è avvenuto senza commenti, ma è stato necessario sostituire due motori. I frequenti guasti al motore hanno causato preoccupazione tra gli specialisti. Il fatto è che sono stati rilasciati solo 38 motori turbogetto YJ93-GE-3 e potrebbero semplicemente non essere sufficienti fino al completamento del programma di test.
Alcuni difetti stavano già diventando tradizionali. Così. nel 37° volo nel marzo 1966sull'aereo n. 1, il sistema idraulico si è nuovamente rotto e il carrello di atterraggio principale sinistro è rimasto bloccato in una posizione intermedia. Shepard è riuscito a far atterrare l'auto con gioielli sulla superficie del Rogers Lake prosciugato, il chilometraggio era di oltre 4,8 km. Il 30 aprile 1966, White e Cotton avrebbero dovuto trascorrere più di mezz'ora a una velocità di M = 3, ma dopo il decollo, il carrello di atterraggio anteriore dell'aereo n. 2 non si ritrasse. Anche i tentativi di riportarla nella posizione rilasciata sono falliti. Questo è stato l'incidente più grave dall'inizio dei test di volo. Se il puntone non potesse essere rilasciato, i piloti dovrebbero espellersi, perché durante un atterraggio forzato, il lungo "collo di cigno" dell'XB-70A si romperebbe inevitabilmente, il carburante dai serbatoi si precipiterebbe nei motori e quindi…
Il bianco è arrivato due volte per un atterraggio e ha colpito i supporti principali sulla superficie della pista, ma il supporto anteriore si è inceppato completamente. a due sistemi di carrello di atterraggio idraulico, c'era anche un terzo - elettrico, ma era scollegato dai sovraccarichi nella rete elettrica. L'unico rimedio era tentare di cortocircuitare i fusibili dell'impianto elettrico con un oggetto metallico. Cotton prese una normale graffetta, che fissava i fogli della missione di volo, e strisciò lungo lo stretto tombino tra le capsule di salvataggio fino alla scatola dei fusibili. Aprendo lo sportello, trovò i contatti necessari sui comandi da terra e li chiuse con una graffetta non piegata. Il montante del naso è in posizione estesa. Ma il giorno dopo, i giornali erano pieni di titoli come "Una graffetta da 39 centesimi salva un aereo da 750 milioni di dollari".
Il volo lungo pianificato a M = 3 ha avuto luogo solo il 19 maggio. L'aereo ha volato a questa velocità per 33 minuti. In quel volo, la velocità e l'altitudine più elevate sono state raggiunte per tutto il tempo di test dell'XB-70A: M = 3,08 e 22555 m, rispettivamente. Questo risultato ha segnato la fine della prima fase dei test di volo.
La fase successiva è stata condotta principalmente nell'interesse della NASA, per la ricerca sui boom sonici. Nuovi piloti si sono uniti al programma: dipendenti della NASA. L'esperto pilota collaudatore nordamericano John Walker è stato nominato primo pilota. che ha appena finito di pilotare l'X-15 ipersonico. Nella stiva bombe dell'aereo n. 2 sono state installate nuove apparecchiature del valore di $ 50 milioni per riparare le curve e le vibrazioni della struttura durante l'attraversamento della barriera del suono. Il primo volo della seconda fase fu pianificato per l'8 giugno 1966. Il volo perseguiva due obiettivi: testare nuove attrezzature e girare un film pubblicitario sulla Valchiria. Per un effetto maggiore, l'enorme bombardiere era accompagnato da caccia F-4B, F-5, F-104 e un addestratore T-38.
Alle 08:27 del mattino, White e il maggiore K. Cross presero posto nella cabina di pilotaggio dell'XB-70A. Questo è stato il 46° volo dell'aereo n. 2 e il primo volo di Karl Cross. Uno degli aerei di scorta, l'F-104 Starfighter, era pilotato da John Walker. Quando gli aerei, sfondando le nuvole, si allinearono per sparare, l'F-104, volando a destra della Valkyrie, toccò la sua ala sulla punta abbassata dell'ala destra del bombardiere, rotolò sulla sua fusoliera, abbattendo entrambe le chiglie, ha colpito la console sinistra ed è esploso. I piloti dei bombardieri non hanno capito subito cosa fosse successo. Per 71 secondi, la Valkyrie continuò il suo volo rettilineo, poi rotolò sull'ala, andò in testacoda e cadde. Riuscì a fuggire solo Ella White, che riuscì a espellere la sua capsula negli ultimi secondi prima di cadere. Il suo paracadute steso a terra è stato notato da un elicottero di soccorso a 20 chilometri dal relitto del KhV-70A. L'atterraggio della capsula con un paracadute semiaperto è stato molto duro, White ha riportato gravi ferite e non ha ripreso conoscenza per tre giorni. Poco è rimasto del bombardiere stesso. La parte nasale, in cui si trovava Cross (si ritiene che abbia perso conoscenza a causa dei sovraccarichi), è stata strappata in più parti. Probabilmente l'auto è esplosa mentre era ancora in aria. White si riprese ma non volò mai più.
Dopo questo tragico caso di prova del restante velivolo n. 1 è proseguito per altri due anni. Il primo volo dopo il disastro ebbe luogo il 1 novembre 1966, quindi furono effettuati altri 32 voli. In totale, l'XB-70A n. 1 ha effettuato 83 voli e n. 2 - 46 voli. Il tempo di volo totale dei due velivoli è stato di 254,2 ore, di cui il n. 1 è stato di 160 ore.
Cruscotto in pozzetto
Carrello di atterraggio del naso
Nel 1968, il lavoro sul B-70 fu interrotto. Il 4 febbraio 1969 la Valkyrie decollò per l'ultima volta. L'auto era guidata da Fitya Fulton dal Nord America. e Ted Stenfold dell'Air Force XB-70A atterrarono a Wright-Patterson AFB e divennero una mostra all'Air Force Museum. Durante il trasferimento dell'aereo ai rappresentanti del museo, uno dei piloti ha affermato che - … è d'accordo su tutto in modo che la valchiria continui a volare, ma non accetti di pagare i voli -.
In effetti, il costo totale del programma di test di volo dell'XB-70A è costato al budget statunitense $ 1,5 miliardi. Un solo volo di un bombardiere è costato 11 milioni di dollari (secondo altre fonti, solo 1 ora di volo è costata 5,9 milioni di dollari). Pertanto, il "Valkyrie" è considerato non solo il più veloce dei grandi aerei (dopotutto, ha volato due volte più velocemente di un proiettile (1 *)), ma anche il più costoso.
