Észak-amerikai XB-70 Valkyrie

Észak-amerikai
XB-70 Valkyrie
Kilátás a gépről.
A NASA XB-70 1968-ban.
Építész Észak-amerikai repülés
Szerep • Stratégiai bombázó
• Szuperszonikus kutató repülőgépek
Állapot A prototípus stádiumában maradt, a program törölve
Első repülés 1964. szeptember 21
A visszavonás időpontja 1969. február 4
Beruházás 1,5 milliárd dollár
Darabköltség 750 millió USD (átlagos költség)
Épített szám 2 prototípus

Az észak-amerikai XB-70 Valkyrie volt a prototípusa a stratégiai bombázó nukleáris a penetráció a B-70 , a Strategic Air Command az Egyesült Államok légiereje . Az észak-amerikai repülés úgy tervezi a Valkyrie-t, mint egy nagy hat turbótagú repülőgépet, amely képes elérni a Mach 3 ( 3140  km / h ) feletti sebességet, miközben 21 000 m (70 000 láb ) magasságban  repül  .

Ennek a maximális sebességnek és tengerszint feletti magasságnak köszönhetően a B-70 állítólag szinte sebezhetetlen volt az elfogó repülőgépek számára , ez az egyetlen igazi ellentámadás a bombázók ellen abban az időben. Nagy sebessége megnehezítette a repülőgép megkülönböztetését a radarképernyőkön, és nagy repülési magassága meghaladta az akkori szovjet vadászgépek lehetőségeit . Még észlelése esetén a készülék fog történni egyébként nagyon rövid idő alatt az érzékelési térfogatban egy állomás radar adatok, nem hagyva vezérlők GCI  (in) idő ahhoz, hogy egy sikeres elfogás révén riasztási vadászok.

Az első szovjet föld-levegő rakéták megérkezése az 1950-es évek végére megkérdőjelezte a B-70 virtuális sérthetetlenségét. Erre válaszul az USAF indított alacsony magasságban küldetések, ahol a radar horizontja a rakéta vezérlő központok korlátozták a helyi terep. A penetráció néven ismert szerepében a B-70 valamivel jobb teljesítményt nyújt, mint a cserélendő B-52 . Ez azonban jóval drágább és kisebb tartományú, a magas üzemanyag-fogyasztás miatt. Számos alternatív küldetést kínálnak fel, de ezek korlátozott érdeklődésűek. Mivel a stratégiai küldetés az ötvenes évek végén interkontinentális ballisztikus rakétákkal (ICBM-ek, interkontinentális ballisztikus rakéták ) folytatja a bombázókat , a pilóta nélküli bombázókat egyre inkább anakronisztikusnak tekintik.

Az USAF végül abbahagyta a harcot a gyártásáért, és a B-70 programot 1961-ben törölték. A fejlesztés ezután egy kutatási program lett, amelynek célja a hosszú ideig tartó nagy sebességű repülés hatásainak tanulmányozása. Mint ilyen, két prototípust építenek és jelölnek XB-70A-nak; ezeket az eszközöket 1964 és 1969 között szuperszonikus tesztrepülésekre használták. 1966-ban egy prototípus lezuhant egy levegőből való ütközés után egy F-104-es vadászgéppel  ; A fennmaradó Valkyrie bombázó az Egyesült Államok Légierőjének Nemzeti Múzeumában (NMUSAF) van kiállítva, Daytonban , Ohio .

Fejlődés

Történelmi összefüggés

A Boeing MX-2145 kísérleti rakétabombázó projektje nyomán a gyártó együttműködik a RAND Corporation céggel ,1954. január, annak tanulmányozása érdekében, hogy milyen repülőgépekre lenne szükség a fejlesztés alatt álló különböző nukleáris fegyverek ledobásához . Noha a nagy hatótávolság és a nagy hasznos teher nyilvánvaló követelmény, arra is következtetnek, hogy az atombombák ledobása után a bombázónak szuperszónikusnak kell lennie , hogy elkerülje a robbanás robbanását. A repülőgépnek ráadásul elég nagynak kell lennie ahhoz, hogy a megfelelő bombaterhelést és elegendő üzemanyagot el tudja vinni a szomszédos Egyesült Államok és a Szovjetunió közötti tankolás nélküli feladatok elvégzéséhez .

A légiközlekedési ipar egy ideje tanulmányozza a kérdést. Az 1940 - es évek közepe óta nagy az érdeklődés a nukleáris hajtású repülőgép bombázóként való használata iránt. Egy hagyományos turbógépben az áramellátás a levegő felgyorsításával történik, amelyet az üzemanyag elégetésével történő melegítéssel érnek el . A nukleáris motorokban a hőt egy reaktor szolgáltatja, bár kis mennyiségű hagyományos üzemanyagot elszállítanak felszálláskor és nagy sebességű áthaladáskor. Alternatív megoldás a bórral dúsított, nagy energiájú üzemanyagok ( cipzáras üzemanyagok ) használata, amelyek mintegy 40% -kal javítják az üzemanyag energiasűrűségét , és a már meglévő turbó motorok változataiban is használhatók. Úgy tűnik, hogy a rendkívül energikus üzemanyagok elegendő teljesítmény-javulást kínálnak a szuperszonikus sebesség elérésére alkalmas stratégiai bombázó előállításához.

WS-110A

Az USAF szorosan követi ezeket a fejleményeket, és 1955-ben megjelent a General üzemeltetési követelmény n o  38, az új bombázó a rakomány és interkontinentális-tartományban a B-52 és a maximális sebessége Mach 2 A Convair B-58 Hustler . Az új bombázónak 1963-ban kellett szolgálatba állnia. Ezután tanulmányozták a nukleáris változatot és egy másik konvencionális modellt. A nukleáris hajtású bombázót a „ Fegyverrendszer 125A  ” alá helyezik,  és a turbóhajtású változat, a „Fegyverrendszer 110A” kíséri.

A WS-110A esetében az USAF Légikutatási és Fejlesztési Parancsnoksága (ARDC) vegyi üzemanyag-bombázót kér 0,9 Mach sebességű utazási sebességgel és a lehető legnagyobb sebességgel 1 852  km (1000  NM ) távolságon, repülés céljából. a célpont. A hasznos teher 22,670  kg ( 50 000  lb ) és 7400  km (4000  NM ) legyen. A légierőnek 1955-ben hasonló követelményei voltak a WS-110L , egy interkontinentális felderítő rendszerrel szemben; de 1958-ban egy jobb választás miatt törölték. Ban ben1955. július, hat alvállalkozót választanak ki, hogy javaslatokat tegyenek a WS-110A tanulmányaira. A Boeing és az észak - amerikai repülés (NAA) javaslatokat nyújt be, és 1955. november 8, szerződéseket kapnak az 1. fázis fejlesztésére.

1956 közepén a két vállalat bemutatta az első projekteket. Az utóégető rendszer rendkívül energikus üzemanyagot használ , amely 10–15% -kal növeli a hatótávolságot a hagyományos üzemanyaghoz képest. Mindkét gépet fel kell szerelni további, a szárnyak végén elhelyezett nagy tartályokkal ; miután kiürült, várhatóan ez utóbbi felszabadul, mielőtt megkezdené a szuperszonikus repülés szakaszát a cél felé. A szárnyak külső részén is találhatók tartályok, amelyeket el lehet dobni, hogy a szárny jobban megfeleljen a szuperszonikus sebességnek; miután kilöktek, ez utóbbi tartályok trapéz alakúak. Az így módosított szárny lehetővé teszi a repülőgép számára a lehető legjobb teljesítményt. Mindkét projekt síkját el kell látni egy süllyesztett pilótafülkével a lehető legjobb aerodinamikai tisztaság fenntartása érdekében, a láthatóság rovására.

Mindkét projekt esetében a maximális felszállási súly 340 000 kg ( 750 000  font ) körül  van teljes üzemanyaggal. A programokat a légierő értékeli , és1956. szeptember, túl nagynak és bonyolultnak tekintik őket a műveletekhez. Curtis LeMay tábornok elutasítóan kijelenti: "Ez nem repülőgép, hanem három repülőgép formációja . " A légierő a fejlesztés 1. szakaszát befejezi1956. október és kéri a két repülőgépgyártót, hogy folytassa a terv tanulmányt.

Új projektek

Amíg a javaslatokat tanulmányozzák, a szuperszonikus repülés fejlődése gyorsan halad. Szuperszonikus repülés esetén a delta szárny használata megfelelőbb, és ez a típusú szárny helyettesíti az első projektekét, mint például az olyan repülőgépeken használt söpört és trapéz alakú szárnyak, mint a Lockheed F-104 Starfighter vagy az első WS-110 projektek. A motoroknak meg kell birkózniuk a magas hőmérsékletekkel és a levegő beáramlási sebességének nagy változásával, ami hosszú szuperszonikus repüléshez szükséges.

Ezek a tanulmányok érdekes felfedezést tesznek lehetővé: ha egy motort kifejezetten nagy szuperszonikus sebességre optimalizálunk, előfordulhat, hogy kétszer annyi üzemanyagot fogyaszt, amikor a gép szubszonikusan repül. A bombázónak azonban ennek a sebességnek a négyszeresét kell képes repülnie. Ezenkívül az üzemanyag-fogyasztást és a megtett távolságot tekintve a leggazdaságosabb utazási sebesség a maximális sebesség; ez a jellemző teljesen váratlan. Ha a repülőgépet úgy tervezték, hogy elérje a 3 Mach-ot , akkor előnyösebb, ha teljes sebességgel teljesíti ezt a sebességet. Ekkor marad a kérdés, hogy egy ilyen ötlet technikailag megvalósítható-e; azonban1957. március, a motor fejlesztése és a szélcsatornák tesztelése eléggé előrehaladt ahhoz, hogy figyelembe vegyék ezt az elképzelést.

A WS-110 kivitelét úgy változtatták meg, hogy a repülőgép küldetése idejére a Mach 3- mal repülhessen . A hatótávolság növelése érdekében a speciális tüzelőanyagot az utóégőben kell használni. Észak-Amerika és a Boeing benyújtja javaslatait: a két repülőgépnek van egy hosszú törzse és egy nagy deltaszárnya, és fő különbségük a motor. Az észak-amerikai projekt hat turbómotorral rendelkezik, amelyek a törzs hátsó része alatt egy nagy nacellában vannak elhelyezve; a Boeing-síkon a reaktorokat külön szárnyak alatt felfüggesztett nacellákba kell helyezni, mint a B-58 Hustler .

Az észak-amerikai sok dokumentumon megy keresztül, hogy megpróbáljon más előnyöket találni. Ez arra készteti a NACA szélcsatornájának két szakértőjét, hogy 1956-ban jelentést tegyenek közzé A légijármű-konfigurációk, amelyek magas szuperszonikus sebesség mellett magas emelési-áthúzási arányokat fejlesztenek, és (franciául: magas emelési együtthatót / vonóerőt nagy szuperszonikus sebességen kifejlesztő repülőgépek konfigurációi) címmel. Ez az úgynevezett kompressziós emelés magában foglalja a repülőgép orra vagy más támadási szakaszai által generált lökéshullám felhasználását nyomás alatt álló levegő forrásaként. Azáltal, hogy a szárnyat pontosan az ütközéshez viszonyítva helyezi el, a keletkező nagy nyomás felépülhet a lombkorona alatt, ami növeli az emelést. Az így megtervezett repülőgépek " waveriders (en)  " angol nevet viselnek  , ezt a kifejezést franciaul "chevaucheur d'onde" néven lehet lefordítani, összefüggésben azzal a ténnyel, hogy a gépet részben a szuperszonikus lökéshullám "hordozza". csapdába esett a szárnya alatt. Ennek a hatásnak a maximális kihasználása érdekében a repülőgép alsó részét úgy alakítják át, hogy a motorok előtt messze egy nagy háromszög alakú légbeömlő nyíljon be, amely a lökéshullámot jobb helyre tolja el. Az egyes nacellákba helyezett motorokat a törzs alatt egy nagy nacellába szerelik.  

Az észak-amerikai csuklós szárnycsúcsok ( lazac ) hozzáadásával javítja a projektet , amelyek nagy sebességgel süllyednek. Ez lehetővé teszi a lökéshullám megtartását a szárny alatt, a két leeresztett vég között. A repülőgépnek tehát több függőleges felülete van, ami nagy sebességgel növeli az oldalirányú stabilitást. A repülőgépgyártó által elfogadott megoldásnak még egy előnye van: ebben a helyzetben a szárny területe csökken a szárnyterület hátuljánál, ami kompenzálja az emelés középpontjának hátrafelé történő elmozdulását a sebesség növekedése során. Normál körülmények között ez a jelenség orr-lefelé forgatónyomatékot generál, amelyet kompenzálni kell a lift orr-felfelé irányuló elhajlásával , ami növeli a húzást .

Egy másik megoldandó probléma a levegő súrlódása által létrehozott hővel kapcsolatos; egy 3 Mach- os repülés során az átlagos hőmérséklet a repülőgép felszínén 230  ° C , az elülső széleken 330  ° C , és a motorigacella szintjén akár 540  ° C-ra is emelkedhet . A probléma megválaszolására Észak-Amerika úgy dönt, hogy kompozit anyagokat használ  ; a burkolólapok két rozsdamentes acéllemezből állnak, amelyek közé méhsejt szerkezetet helyeznek . A drága titánt a leginkább kitett területeken kell használni, például az éleknél és az orrnál. A hőcserélő hűti a beáramló levegőt, miközben melegíti az üzemanyagot, ami csökkenti a repülőgép belsejében lévő hőmérsékletet.

A 1957. augusztus 30, a légierő úgy véli, hogy az észak-amerikai és a Boeing projektjeiről rendelkezésre álló információk elegendőek, és a verseny elindítható. Szeptember 18-án, az Air Force bejelentette, hogy követelmények: a légi jármű kell egy cirkáló sebessége Mach 3-3,2 , a tengerszint feletti magasság a cél felett kezdve 21.000 23.000  m (70.000 m 75000  ft ), a hatótávolsága 16.900  km és a terhelt tömeg nem haladhatja meg a 220 000  kg-ot . A repülőgépnek képesnek kell lennie arra, hogy ugyanazokat a hangárokat és kifutópályákat használja, mint a B-52 . A1957. december 23, Észak-Amerikát nyilvánítják a verseny győztesének, és Január 24 Ezután a repülőgépgyártó szerződést kap a fejlesztés első szakaszáról.

Ban ben 1958. február, a projekt megkapja a B-70 jelölést; a prototípusok "X" előtagot kapnak, jelezve, hogy kísérleti repülőgépekről van szó. 1958 elején, az USAF "Donner un nom au B-70" (" Nevezd el a B-70  ") című verseny végén a  "  Valkyrie  " elnevezést választották, 20 000 javaslat közül kiválasztva. Márciusban a légierő jóváhagyta a program felgyorsítását, 18 hónappal csökkentve, ami az első példány gyártását a1961. december. Év végén azonban a szolgálat bejelenti, hogy forráshiány miatt a program felgyorsítása nem lehetséges. Decemberben a légierő kiad egy II. Fázisú szerződést; a modell a B-70-felül az Air Force in1959. március. A későbbiekben levegő-föld rakéták és külső tartályok ellátására van szükség. Ugyanakkor Észak-Amerika fejleszti az F-108 szuperszonikus elfogót . A fejlesztési költségek csökkentése érdekében az F-108 két turbójának meg kell egyeznie a B-70-esével; az elfogónak meg kell osztania a kidobókapszulát és más rendszereket a bombázóval. 1960 elején Észak-Amerika és az USAF kiadta az XB-70 első tervét.

A "rakéta probléma"

A B-70-et nagy sebességű, nagy magasságú bombázások végrehajtására tervezték, követve azt a tendenciát, hogy a bombázók egyre gyorsabban repüljenek, egyre magasabbra és magasabbra. Abban az időben a légvédelmi bombázások vadászgépeken és légvédelmi tüzérségen (AAA) alapultak . A gyorsabb és magasabb repülés megnehezíti a bombázó elütését. Nagy sebessége lehetővé teszi, hogy gyorsabban kijusson a fegyvertávolságból, és nagy repülési magassága megnöveli a vadászok magasságának eléréséhez szükséges időt; emellett a légvédelmi fegyvereknek nagyobbaknak kell lenniük, hogy elérjék ezeket a magasságokat.

1942-ben a német Flak parancsnokok arra a következtetésre jutottak, hogy a légvédelmi tüzérség nem lesz túl hatékony a sugárhajtókkal szemben; az új típusú célokhoz való alkalmazkodás érdekében elindították irányított rakéták fejlesztését. A legtöbb hadsereg ugyanarra a következtetésre jut, ami arra készteti az Egyesült Államokat és az Egyesült Királyságot, hogy rakétaprojekteket dolgozzanak ki a háború vége előtt. A Green Mace  (en) Britain egy utoljára kifejlesztett légvédelmi fegyver, de a projektet 1957-ben felhagyták.

Az ötvenes évek elején a bombázók elleni egyetlen hatékony fegyver az elfogó repülőgép volt , amelynek teljesítménye folyamatosan fejlődött, még akkor is, ha a legújabb modelleken a problémák megoldatlanok maradtak. Az ötvenes évek végén a szovjet elfogók a viszonylag alacsony sebesség ellenére sem tudták elérni a Lockheed U-2 felderítő repülőgép magasságát . Ezt követően kiderült, hogy a gyorsabban repülő repülőgépet radarokkal sokkal nehezebb felismerni a detektálási / söpörési arány miatt (később átnevezték "észlelés valószínűségére"), ami megnehezíti az ellenséges elfogók általi elérést.

Az 1950-es évek végén az első hatékony légvédelmi rakéták érkezése teljesen megváltoztatta a helyzetet. A rakéták azonnal készen állnak az indításra, és ezáltal csökken a vadászpilóta pilótafülkéhez jutásának ideje. Az irányításhoz nincs szükség nagy területen történő nyomon követésre vagy egy működési útvonal kiszámítására: a rakéta célpontjának magasság eléréséhez szükséges idő egyszerű összehasonlítása megadja a lövéshez szükséges eltérítési szög értékét. Ráadásul a rakéták nagyobb magasságban működnek, mint a repülőgépek, és új repülőgépekhez való hozzáigazítás olcsó. Az Egyesült Államokat tájékoztatják a szovjet előrelépésekről ezen a területen, és az U-2 üzemideje csökken; rakétáknak lesz sebezhető, ha javítják azokat. A biztonsági rés napvilágra került 1960-ban, amikor az U-2 által vezetett Francis Gary Powers -ben lelőtték a Szovjetuniót.

Ezzel a problémával szembesülve a katonai doktrína módosul: a nagy magasságú szuperszonikus bombázási küldetéseket megváltoztatják az alacsony magasságú behatolási missziók javára. A radarok árnyékterülettel rendelkeznek, ezért a síkokat nehéz felismerni, ha a föld közelében repülnek, a terep mögé bújva. A rakétakilövő helyeknek, amelyek úgy vannak elhelyezve, hogy elkötelezettségük szférája átfedje egymást a nagy magasságú bombázók megtámadásakor, radarfedeleik között nagy réseket kell hagyniuk az alacsonyan repülő bombázók számára. A rakétakilövő helyek térképének birtokában a bombázók a védőeszközök körül repülhetnek, szelektálva a felderítési terük között. Ezenkívül az első rakétákat a repülésük kezdetén nem irányítják, amíg a radarok nem tudják követni őket, és el nem kezdenek nekik irányító jeleket küldeni. Az SA-2 Guideline rakétával a minimális kapcsolási magasság megközelítőleg 610  m (2 000 láb) van a talajtól. Amikor egy bombázó e magasság alatt repül, gyakorlatilag sebezhetetlen a rakéták számára, még akkor is, ha a hatótávolságukon belül repül.

Az alacsony szintű repülés bombázóknak is védelmet nyújt a vadászgépek ellen. Az akkori radarok nem tudták figyelni a földet; Ha a radarantennát a föld felé mutatják az alacsony szintű célpontok észlelése érdekében, a földről érkező számos parazita visszaverődés elnyomja a cél által visszaküldött jelet, és teljesen elfedi azt egy megfigyelő számára. A normál magasságban repülő elfogó gyakorlatilag nem képes észlelni a messze alatta repülő bombázókat. Az elfogó ekkor csökkentheti a magasságát, hogy növelje a látható „tiszta” égbolt területét; a radar hatótávolsága azonban csökken, akárcsak a rakétáknál (kis magasságban a látóhorizont nem nagyon helyezkedik el a repülőgép előtt). Ezenkívül nő az üzemanyag-fogyasztás és csökken a küldetés időtartama. A Szovjetunió csak 1972-ben és a High Lark radar megérkeztével állított üzembe lehallgató gépeket, amelyek képesek lefelé megfigyelni; azonban még ennek az erős függőleges lejtésű radarnak is - amelyet az angolul beszélők „  lenéznek, lefelé hajtanak  ” - korlátozott a kapacitása.

A Stratégiai Légi Parancsnokság maga is kínos helyzetben van; a bombázókat úgy tervezték, hogy nagy sebességgel és nagy magasságban is hatékonyak legyenek; ennek a teljesítménynek az elérése magas költségekkel jár a mérnöki és pénzügyi beruházások szempontjából. Mielőtt a B-70-nek a B-52 helyettesítését nagy hatótávolságú bombázóként szánták volna, a SAC megbízta a B-58 Hustlert a B-47 Stratojet közepes bombázóként történő cseréjével . A Hustler fejlesztése drága, csakúgy, mint a repülőgép vételára; a B-47-hez képest sokkal többet fogyaszt és több karbantartást igényel. Működési költségeit a B-52-hez képest háromszorosára becsülik.

A B-70-et, amelyet még a B-58-nál nagyobb sebességgel történő repülésre terveztek, sokkal súlyosabb igénybevételnek vetik alá. Nagy magasságban a B-70 négyszer gyorsabb, mint a B-52, de alacsony magasságban 0,95 Mach-ra korlátozódik, amely ebben a repülési tartományban alig jobb az utóbbinál. Ráadásul a bombaterhelése kisebb, hatótávolsága pedig kisebb. Egyetlen fő előnye, hogy nagyon nagy sebességgel repülhet a rakéták által nem fedett területeken, különösen az Egyesült Államoktól a Szovjetunióig tartó hosszú úton. Ez az érdeklődés azonban korlátozott, mivel a bombázó erők fenntartásának fő oka a ballisztikus rakéták megjelenésekor az, hogy a bombázók nagyon magasan tartózkodhatnak a bázisuktól, ráadásul távol vannak a bázisuktól. . Ebben az esetben a bombázónak nagy sebességet csak rövid ideig kell használnia a gyülekezési területek és a szovjet partok között.

Törlés

A B-70 bombázó egy elavult fegyver, még mielőtt az első járat: a Vörös Hadsereg képesek megsemmisíteni a sztratoszféra síkok alkalmazásával föld-levegő rakéták (oka a rombolás a Gary Powers U-2 1960-ban) változást hozott a irány a stratégiai vektorok megválasztásában. Ez egyrészt elősegítette az ICBM-ek , másrészt azoknak a repülőgépeknek a fejlődését, amelyek alacsony magasságban, a radarsugár alatt behatolnak az ellenséges légtérbe, és biztonságosak a légvédelmi rakétáktól. 1962-ben Robert McNamara akkori amerikai hadügyminiszter döntésével felhagytak a nagy magasságban repülő háromszonikus bombázó projektjével. Egy ideig a stratégiai felderítés / támadás egyik változatát fontolgatják, mielőtt azt elhagyják. RS-70-nek kellett volna hívnia (RS for Reconnaissance Strike). Az XB-70 két példája azonban az USAF és a NASA közötti kutatási célú együttműködés részeként készült . 1964 és 1969 között több mint 120 próbarepülést hajtottak végre, 3,08 Mach sebesség és 23 000 méter (75 440 láb) magasság elérésével, és tisztázták az esetleges szuperszonikus kereskedelmi repülőgép fejlesztésével kapcsolatos problémákat.

Kísérleti repülőgépek

Az eredeti projekt törlése után az amerikai űrügynökség ( NASA ) tesztgépként használja a repülőgép két, már megépített prototípusát egy lehetséges jövőbeli amerikai szuperszonikus szállító repülőgépre vonatkozó adatok gyűjtésére ( angolul  : „  Supersonic Transport  ” , ill. SST). Az 1960-as évek elejétől az új francia-angol szuperszonikus Concorde blöffelő fellépései az Egyesült Államokat belevetették a szuperszonikus polgári közlekedés kalandjába, amely olyan projektek születését eredményezte - amelyeket később elvetettek - mint például a Lockheed L -2000 és Boeing 2707 .

A NASA feljegyzései szerint az első XB-70 , sorozatú 62-001 , első repülését Palmdale-ból az Edwards légierő bázisra hajtotta végre . 1964. szeptember 21, amelynek teljes repülési alkalmassági sorozatát hajtották végre, 1964 és 1965 között az észak-amerikai társaság pilótáival, de az amerikai légierő pilótáival is . A Repüléskutató Központ feladata a repülés során használt mérőeszközök felszerelésének előkészítése.

Bár ez volt a célja, hogy repülni Mach 3 , kiderül, hogy az első XB-70 gyenge oldalirányú stabilitást, amikor elkezd haladja Mach 2.5 , és a repülőgép végül csak végez az egyik. Mach 3 teszt . Azonban az összegyűjtött adatok számosak, és rávilágítanak a leplet a jelentős számú kihívásra, amelyeket még le kell küzdeni azok számára, akik egy jövőbeli amerikai biztonsági és egészségvédelmi tervet kívánnak megtervezni. Ide tartoznak a repülőgépek zajai, az üzemeltetési problémák, a megbízható vezérlőrendszerek kialakítása, valamint a szélcsatornák tesztjei során tett jóslatok és a repülések során gyűjtött tényleges adatok közötti különbségek . Figyelembe kell venni az ott állandóan jelenlévő nagy magasságokat és az erős légáramokat is.

A tanácsot a NASA Ames kutatóközpontjának , amely végzett számos szélcsatornás tesztek, a második prototípus, soros 62-001 épült hozzáadásával 5 ° a torziós hogy a szárnyait. Első járatát tovább tette 1965. július 17, és aerodinamikai változásai azonnal észrevehetők, a repülőgép sokkal jobb kezelhetőséggel rendelkezik nagy sebességgel. Ez a második repülőgép először érte el a 3 Mach -ot 1966. január 3. Júniusban már összesen kilenc járatot hajtott végre ilyen sebességgel.

A NASA és az amerikai légierő között aláírt együttműködési megállapodás azt tervezi, hogy a második repülőgépet nagysebességű kutatási célú repülésekre használják az immár hivatalos SST program támogatására. Úgy tűnik, hogy a repülőgép tökéletes jelölt a magas szuperszonikus repülés nehéz terepének megtisztításához, az OHS-projektekhez hasonló formák és méretek megosztásával, valamint nagyon hasonló ötvözetek és anyagok felhasználásával. Lehetővé kell tennie az SST tipikus repülési konfigurációinak megállapítását, valamint a földfeletti repülések során a szuperszonikus repülés által létrehozott hanghullámok hatásának felmérését. Ezek a tervek azonban határozottan elestek a balesettel 1966. június 8Amikor az egyik követő F-104N Starfighter repülőgép formában repül az XB-70 -gyel, a sztrájk és két ember (az F-104 pilóta és az XB-70 pilótája) halálát okozta . Ez a példány volt az egyetlen, amely valóban képes volt felfedezni a Mach 3 repülési terét , és elvesztése a Valkyrie- kaland végét jelenti .

Míg a második repülőgép a balesete áldozata, az első karbantartás alatt áll, és néhány módosításon megy keresztül. Korábban nem veszi újra a levegőt 1966. november 3, elérve a Mach 2.1 maximális sebességét . Között tizenegy közös NASA / légierő repülést hajtottak végre1966. november és a hónap vége 1967. január, amelynek maximális sebessége 2,57 Mach-ot ért el e járatok teljes időtartama alatt. A program ezen legújabb tesztjei a " Nemzeti Sonic Boom Program  " néven ismert szuperszonikus lökéshullám-kutatási program részét képezik  , amelynek során a repülőgépnek több különböző sebességgel, különböző magasságokban és tömegeken, különböző sebességgel kell repülnie. hangszerekkel teli terület az Edwards bázisán. Ezek a járatok lehetővé teszik a repülőgép által generált szuperszonikus lökéshullám "térképének" elkészítését, amelyet angolul " Boom Carpet  " néven ismerünk  , és lehetővé teszik, hogy megjegyezzük, hogy egy olyan nagy repülőgép esetében, mint az XB-70 - és egy még inkább a jövőbeli SST - ennek a hanghullámnak a nyomásszintje elég magas ahhoz, hogy kárt okozzon a szárazföldi infrastruktúrában. Még ennél is rosszabb, hogy amikor a gép befordul egy kanyarba, a hanghullámok összefonódnak közöttük, és többször kétszer akkora túlnyomásszint figyelhető meg.

Ezeket a teszteket követően a gép két és fél hónapig földön van, és a légierő úgy véli, ideje átadni az XB-70 programot a NASA-nak (addig a repülések a két adminisztráció közös programjai voltak). Paul Bikle, a Repülési Kutatóközpont ( Flight Test Center FRC) igazgatója és Hugh Manson vezérőrnagy, az Egyesült Államok Légierőjének parancsnoki tesztközpontja ( Air Force Flight Test Center , AFFTC) létrehoz egy vegyes bizottságot XB -70 FRC / AFFTC 1967. március 15. Ez a bizottság tulajdonképpen azok példáját veszi, amelyeket az emelőtestek és az X-15 programok során hoztak létre , majd ebben az időszakban folyamatban voltak. Valójában az XB-70 program már a NASA kezében van, de továbbra is megkapja a légierő támogatását a repülőgépek karbantartásához és a tesztpilóták ellátásához .

Az XB-70 első repülése a NASA megbízásából 2005 1967. április 25, amelyet további tizenkét keresési járat követ 1968. március. Ezek a repülések lehetővé teszik az adatok összegyűjtését az Ames központjában a szárazföldre telepített OHS-szimulátor és az FRC repülési szimulátorának felhasználásával kapott adatokkal. A többi kutatási célkitűzés a turbulenciára adott szerkezeti reakcióra, a landolás közbeni manőverezhetőség jellemzőinek meghatározására, a határréteg által keltett zajra , a légbemenetek hatékonyságára és a szerkezet dinamikus fejlődésére vonatkozik, ideértve a torziós torzió mérését is. törzs és a kardard repülőgépeken alkalmazott erők elemzése.

A repülőgép további módosításokon megy keresztül egy utolsó repülés után 1968. március 21. A keresési repülések során az XB-70 pilóták gyakran észlelték a trimmelés és a rezgés változását ( bufettázás ) a nagy sebességű nagy magasságú repülések során. Ezek a hatások tulajdonképpen a légturbulencia és a légkör felső hőmérsékletének ingadozásai voltak. Egy speciális kutatórepülőgépnél ezek a jellemzők nem mások, mint egy kis kellemetlenség, de egy kereskedelmi célú SST esetében ezek a hatások kényelmetlenné tennék a repülést az utasok számára, növelnék a pilóták munkaterhelését, és strukturális fáradtságot okoznának, csökkentve a repülőgép élettartamát. Ezután a repülőgép két kis csűrőt fogad, amelyek az ILAF nevű kísérlethez tartoznak ( angolul  : Identically Located Acceleration and Force ). Ezek 12 ° -kal forognak akár nyolc ciklus / másodperc sebességgel, és ismert frekvencián és amplitúdón strukturális rezgést váltanak ki a repülőgépben. Az XB-70 gyorsulásmérői észlelik ezeket a zavarokat, majd utasítják a repülőgép stabilitásának fokozó rendszerét az oszcillációk csillapítására. Amikor a program keresési járatai befejeződnek, a 1968. június 11, az ILAF rendszere bebizonyította, hogy képes csökkenteni a nagy magasságokhoz kapcsolódó turbulencia és hőmérséklet-változások hatásait.

A repülőgép teljesítménye ellenére azonban az XB-70 kutatási program a végéhez közeledik. A NASA megállapodást kötött a légierővel a két Lockheed YF-12A és egy "  YF-12C  " - valójában egy SR-71  - kutatási repülések végrehajtásáról , ezek a gépek akkor sokkal technológiai fejlettebbek, mint az XB. . Minden, a két Valkyries felvett 1  H-  48  percig a repülés Mach 3 során a program. Egy SR-71 egyetlen repüléssel teljesítheti ezt a repülési időt a Mach 3 Mach- on .

Az n o  1 prototípust , amely a programnak csak a n o  2 elvesztése következtében maradt példánya, átkerül az Egyesült Államok Légierő Nemzeti Múzeumába (NMUSAF) az ohiói Daytonba ,1969. február 4 utolsó repülése során.

Prototípusok épültek

1. légi jármű (AV1)

Az XB-70 első példánya a 42-es légierő üzem műhelyéből kerül ki 1964. május 11a floridai Palmdale - ben . Fehér színnel borított, hogy ne szívja fel a nap hősugárzását. A repülőgép elülső része, a pilótafülke előtt, fekete színűre van festve, így a napsugarakat elnyeli a szín, és a nagy magasságú repülések során nem kápráztatják el a pilótát és másodpilótát. Leveszi a 1964. szeptember 21, vezetője Joe Cotton ezredes . Az első szubszonikus repülésektől a festék foltokban jön le. Ez a meglehetősen anekdotikus probléma gyorsan megoldódott. A gép elérte az 1 Mach -ot 1964. október 12, a harmadik repülés során, majd a Mach 2 tovább 1965. március 24, a nyolcadik repülés során. A tesztelés sebességének növekedésével újabb, komolyabb probléma merült fel: a méhsejt panelek leváltak. Ezen események egyike három reaktor teljes elvesztését okozta a törmelék lenyelésével (a repülőgép a másik három motorba ütközött, szintén megsérült). Végül az AV1 elérte a Mach 3- at 1965. október 14- a hangsor első átkelésének évfordulója 1947-ben - tizenhetedik repülése során. Azóta ez a legnehezebb gép, amely ekkora sebességgel repült. Rövid ideig tartó diadal: két perc repülés után egy nagy szárnyelem leválik. Ezúttal is sikerül visszatérnie a gépnek. Az USAF ezért inkább 2,5 Mach sebességre korlátozza , főleg, hogy most már rendelkezik AV2-vel.

2. légi jármű (AV2)

A második példányt a XB-70 van ellátva elülső orrkúp nélkül radar , valamint a további repülési elemeket . Kihasználva az első prototípus tapasztalatait, egyes acélelemeket könnyebb és ellenállóbb titán váltotta fel . Ezért könnyebb, mint az AV-1, és már nem jelent semmilyen szerkezeti elemveszteséget repülés közben. Elérte a 3.07 Mach-ot, és fél óráig képesnek bizonyult ennek a sebességnek a fenntartására.

Az AV2 baleset

A 1966. június 8, az XB-70 második prototípusa elhagyja az Edwards légibázist , hogy szuperszonikus gémméréseket végezzen a NASA és az FAA megbízásából . Visszafelé egy formációs járatnak lehetővé kellett tennie az XB-70 reaktorokat gyártó General Electric számára , hogy az F-4B Phantom II , az F-104N Starfighter , az F-5A Freedom Fighter mellett a repülőgépről reklámfotókat készítsen. és egy T-38 Talon , mindezt céges motorok hajtják.

A visszatérő repülés során az F-104N Starfighter az XB-70 által keltett turbulenciába fogva ütközött vele és megsemmisítette a bal függőleges stabilizátort. Az F-104 pilótát, Joseph Albert Walkert azonnal megölik. Tizenhat másodperc repülés után a bombázó megpördül , majd lezuhan. Al White, a pilóta időben kikerült, de másodpilótája, Carl Cross, centrifugális erő miatt nem működtette kapszuláját, és megölték. A második példány elvesztése, az egyetlen, amely valóban képes elérni a Mach 3 -at, ütés ennek a drága programnak. Mivel ezt a formációs repülést a katonai hierarchia hivatalosan nem engedélyezte, több tisztviselőt sietve és szigorúan megbüntettek. Mindennek ellenére a program folytatódik, és a fennmaradó repülőgépekkel még harminc járatot hajtanak végre.

A program végén az ép AV1 prototípust 1967 márciusában átadták a NASA-nak, amíg át nem adták a Légierő Múzeumába. 1969. február 4.

Következmények

Műszaki adatok (XB-70A)

Az adatok a Joe Baugher, Steve Pace, a B-70 repülők Tanulmányi és USAF XB-70 adatlap.

Főbb jellemzői

Teljesítmény

Fegyverzet


Megjegyzések és hivatkozások

Megjegyzések

  1. Theodore von Kármán (1945) idézete: "Az atomerőművel hajtott vízi jármű mérete és teljesítménye elsősorban attól függne, hogy ... a motor súlyát csökkentik-e arra a határértékre, amely lehetővé teszi a repülést egy bizonyos sebességgel."
  2. Az NB-58 Hustlert használták az XB-70 motor teszteléséhez, a TB-58-at pedig az XB-70 hajtáshoz és az edzéshez.
  3. Idézet: „  Ez nem repülőgép, hanem három hajó.  " .

Hivatkozások

  1. Marcelle Size Knaack 1988 , p.  560-561.
  2. (in) "  Észak-amerikai XB-70 Valkyrie  " , az Egyesült Államok Légierőjének Nemzeti Múzeuma (NMUSAF)2015. november 3(megtekintés : 2017. november 22. ) .
  3. Herbert Jr. York, 1978 , p.  70.
  4. (in) Theodore von Kármán , Hol tartunk: Első jelentés HH Arnold hadsereg tábornokának a légierő hosszú távú kutatási problémáiról a tervek és fejlesztések német áttekintésével , Washington, Kormányzati Nyomda, al.  "Atomenergia a sugárhajtáshoz",1945. augusztus 22.
  5. (in) Brian D. Bikowicz , "  Atomic meghajtású légi jármű - Politika  " on atomicengines.com (elérhető 15 szeptember 2015 ) .
  6. (in) Dave Schubert , "  A rakétáktól az orvostudományig  " , Pioneer Magazine ,1 st március 2001( online olvasás ).
  7. B-70 Aircraft Study , 1. évf. II. O.  2.
  8. Dennis R. Jenkins 2002 , ch. 1.
  9. Dennis R. Jenkins és Tony R. Landis 2002 , p.  9.
  10. Dennis R. Jenkins és Tony R. Landis 2002 , p.  9-10.
  11. Marcelle Size Knaack 1988 , p.  561 és 566.
  12. Steve Pace 1988 , p.  14.
  13. Dennis R. Jenkins és Tony R. Landis 2002 , p.  17.
  14. Dennis R. Jenkins és Tony R. Landis 2002 , p.  13-14.
  15. Marcelle Size Knaack 1988 , p.  563.
  16. Dennis R. Jenkins és Tony R. Landis 2002 , p.  15-16.
  17. Dennis R. Jenkins és Tony R. Landis 2002 , p.  14-15.
  18. Ed Rees 1960 , p.  125-126.
  19. B-70 Aircraft Study , 1. évf. I, p.  34-38.
  20. Erik M. Conway 2005 , p.  33.
  21. Ed Rees 1960 , p.  126.
  22. Steve Pace 1988 , p.  16.
  23. Jim Winchester 2005 , p.  187.
  24. (in) Yvonne Gibbs , "  NASA Armstrong adatlap: XB-70 Valkyrie  " a NASA nov.gov webhelyén ,1 st március 2014(megtekintés : 2017. december 8. ) .
  25. B-70 Aircraft Study , 1. évf. III, p.  10, 31, 141, 210.
  26. B-70 Aircraft Study , 1. évf. III, p.  496-498.
  27. Steve Pace 1988 , p.  17.
  28. Marcelle Size Knaack 1988 , p.  566.
  29. Dennis R. Jenkins és Tony R. Landis 2002 , p.  24.
  30. Dennis R. Jenkins és Tony R. Landis 2002 , p.  18 és 26.
  31. (in) "  Itt van egy pillantás a holnap hatalmas repülőgépeire  " ["A holnap hatalmas repülőinek egy része"], Popular Mechanics , Chicago, Hearst Magazines, vol.  113, n o  4,1960. április, P.  86 ( ISSN  0032-4558 , online olvasás , konzultáció 2017. december 13-án ).
  32. Spick 1986 , p.  4-5.
  33. (en) Edward B. Westerman , Flak: Német légijármű-védelem, 1914-1945 , University of Kansas,2001, 394  p. ( ISBN  0-7006-1420-6 , 0-70061-136-3 és 978-0-70061-136-2 , online bemutatót ) , p.  11..
  34. (in) Mary T. Cagle , Nike Ajax Történelmi Monográfia: kifejlesztésének, gyártásának és telepítése a Nike Ajax irányított rakéta rendszer , Redstone Arsenal (Alabama), US Army Ordnance Missile Command,1959. június 30( online olvasható ) , fej.  I ("Bevezetés").
  35. (in) Gardiner Robert , Conway az egész világ hadihajók 1947-1982 , vol.  I: The Western Powers , Conway Maritime Press,1983, 130  p. ( ISBN  978-0-85177-225-7 ).
  36. (in) Ben R. Rich és Leo János , Skunk Works: A Personal Memoir of My Years of Lockheed [ "Skunk Works: A személyes emlékét éveim Lockheed"], Boston (Massachusetts), Little, Brown and Company,1996, 400  p. ( ISBN  0-316-74300-3 , EAN  978-0-31674-300-6 , online előadás ).
  37. (in) Christian Wolff és Pierre Vaillant, "  észlelés valószínűsége  " , radar bemutatója (elérhető 15 december 2017 ) .
  38. Gregory W. Pedlow és Donald E. Welzenbach 1992 , p.  9.
  39. Dennis R. Jenkins 2002 , p.  21.
  40. Gregory W. Pedlow és Donald E. Welzenbach 1992 , p.  2.
  41. Mike Spick 1986 , p.  6–7.
  42. Craig Hannah 2002 , p.  68.
  43. William J. Koenig és Peter Scofield 1983 , p.  132.
  44. Jay Miller 1998 , p.  69.
  45. (in) John Barry , "  viszlát bombázó?  » , Newsweek , New York, Newsweek LLC,2009. december 11( ISSN  0028-9604 ).
  46. (en) David Cenciotti, "  Ez a kép megmutatja az XB-70 Valkyrie 1960-as évek közepén végzett kutató repülőgép-pilótafülkéjének összetettségét összehasonlítva egy továbbfejlesztett B-1 bombázóéval  " , The Aviationist,2017. december 15(megtekintés : 2018. január 7. ) .
  47. (in) "  Lockheed L-2000  " , Knowledgerush (hozzáférés: 2018. január 7. ) .
  48. (in) John Pike, "  Boeing 2707 SST  " , Global Security,2016. június 27(megtekintés : 2018. január 7. ) .
  49. (en) Yvonne Gibbs, "  NASA Armstrong adatlap: XB-70 Valkyrie  " , NASA,1 st március 2014(megtekintés : 2017. január 7. ) .
  50. (in) Joe Baugher , "  észak-amerikai XB-70A Valkyrie  " on joebaugher.com ,2001. június 10(megtekintés : 2020. május 13. ) .
  51. Pace 1990 , p.  75.
  52. B-70 Aircraft Study , 1. évf. I, p.  312-316.
  53. (in) "  XB-70 adatlap  " a nationalmuseum.af.mil oldalon , az Egyesült Államok Légierőjének Nemzeti Múzeuma,2009. augusztus 26(megtekintés : 2011. május 31. ) .
  54. B-70 Aircraft Study , 1. évf. III, p.  476 és 479.
  55. Dennis R. Jenkins és Tony R. Landis 2002 , p.  83-84.
  56. (a) Harold J. Walker , teljesítmény értékelése Eljárás két különböző repülőgép-kialakításokra , a NASA al.  "RP 1042",1979. szeptember, 73  p. ( olvasható online [PDF] ).

Lásd is

Összekapcsolt fejlesztés

Összehasonlítható repülőgépek

Kapcsolódó cikkek

Bibliográfia

A cikk írásához használt dokumentum : a cikk forrásaként használt dokumentum.

Művek Cikkek

Külső linkek