XB-70 Valkyrie

XB-70 Valkyrie — это американский экспериментальный сверхзвуковой стратегический бомбардировщик, разработанный компанией North American Aviation в конце 1950-х — начале 1960-х годов. Предназначался для полётов на высоте более 20 км со скоростью, в три раза превышающей скорость звука (около 3300 км/ч). Всего было построено два летных экземпляра: XB-70A (AV-1) и XB-70A (AV-2). Программа была закрыта в 1969 году из-за изменения военной доктрины, высокой стоимости и развития межконтинентальных баллистических ракет.

История создания

Предпосылки и концепция

В середине 1950-х годов Стратегическое авиационное командование США (SAC) искало замену дозвуковым бомбардировщикам B-52 Stratofortress. Основной угрозой считалась советская система ПВО, способная перехватывать высотные цели. Для преодоления обороны требовался самолёт, способный летать на высоте 20–25 км со скоростью Маха 3 (М=3), что делало его практически неуязвимым для истребителей и зенитных ракет того времени.

В 1955 году ВВС США объявили конкурс на создание сверхзвукового бомбардировщика с обозначением WS-110A (Weapon System 110A). Основные требования: дальность полёта не менее 8000 км, скорость М=3, высота 20–25 км, боевая нагрузка до 11 000 кг.

Конкурс и выбор проекта

В конкурсе участвовали компании Boeing и North American Aviation. Boeing предложила проект с изменяемой стреловидностью крыла, но он оказался слишком сложным и тяжёлым. North American, имевшая опыт создания сверхзвукового истребителя F-100 Super Sabre, предложила более радикальную схему: треугольное крыло с опускающимися законцовками (крыльевые шайбы), два больших вертикальных оперения и шесть двигателей.

В декабре 1957 года проект North American был признан победителем. ВВС присвоили самолёту обозначение B-70. Первый полёт планировался на 1961 год.

Строительство и испытания

Строительство первого прототипа (AV-1, серийный номер 62-0001) началось в 1959 году на заводе North American в Палмдейле, Калифорния. Самолёт был официально представлен публике 11 мая 1964 года. Первый полёт состоялся 21 сентября 1964 года. Пилотировали машину лётчики-испытатели Эл Уайт (Al White) и Джо Коттон (Joe Cotton).

Второй прототип (AV-2, 62-0002) был достроен в 1965 году и совершил первый полёт 17 июля 1965 года. Он отличался усиленной конструкцией, улучшенной аэродинамикой и был способен развивать скорость М=3.

Конструкция и характеристики

Аэродинамическая схема

XB-70 представлял собой бесхвостый низкоплан с треугольным крылом большой площади (около 585 м²). Крылья имели переменную стреловидность по передней кромке: у корня — 65,5°, у законцовок — 40°. На законцовках крыла располагались поворотные шайбы (крыльевые законцовки), которые в крейсерском полёте на сверхзвуковой скорости опускались вниз на 65°. Это увеличивало путевую устойчивость и создавало дополнительную подъёмную силу за счёт эффекта сжатия воздуха под крылом (так называемый «аэродинамический клин»).

Фюзеляж — полумонокок, сильно вытянутый, с большим удлинением. В носовой части размещалась кабина экипажа из двух человек (пилот и второй пилот/штурман), оснащённая катапультируемыми креслами. Кабина имела небольшое остекление, но для взлёта и посадки использовался перископ.

Силовая установка

На самолёте устанавливались шесть турбореактивных двигателей General Electric YJ93-GE-3 с форсажными камерами. Каждый двигатель развивал тягу около 136 кН (13 900 кгс) на форсаже. Двигатели располагались попарно в трёх мотогондолах под крылом. Для обеспечения работы на высоте 25 км при скорости М=3 двигатели имели специальную систему подачи топлива и регулируемые воздухозаборники.

Топливо — специальное термостойкое керосиновое топливо JP-6, которое также использовалось для охлаждения гидравлики и других систем. Общий запас топлива составлял около 136 тонн.

Материалы и термозащита

При полёте на скорости М=3 температура поверхности самолёта достигала 330 °C. Для выдерживания таких нагрузок использовались:

• Нержавеющая сталь (типа 17-7 PH) — для обшивки крыла и фюзеляжа.
• Титан — для некоторых элементов хвостового оперения и двигательных отсеков.
• Сотовые панели из нержавеющей стали — для снижения веса и улучшения теплоотвода.
• Алюминий — применялся только в холодных зонах (носовой обтекатель, кабина).

Самолёт не имел активной системы охлаждения; тепло отводилось через излучение и за счёт циркуляции топлива.

Основные характеристики (XB-70A AV-2)

Боевое применение и вооружение

Хотя XB-70 проектировался как бомбардировщик, ни один из построенных прототипов не нёс и не сбрасывал реального вооружения. Штатное вооружение должно было размещаться во внутреннем отсеке длиной около 10 м. Предполагалось использование:

• Ядерных бомб свободного падения (до 14 штук, каждая мощностью до 1 Мт).
• Управляемых ракет «воздух-поверхность» AGM-28 Hound Dog (до 4 штук) или AGM-69 SRAM.

Однако из-за отмены программы серийного производства вооружение так и не было интегрировано.

Испытания и эксплуатация

Первый этап (1964–1966)

Первый прототип (AV-1) совершил 83 полёта, в основном на дозвуковых и околозвуковых скоростях. Он достиг скорости М=2,5, но не был рассчитан на длительный полёт с М=3. Второй прототип (AV-2) выполнил 46 полётов, из которых 33 — на сверхзвуке. 12 мая 1966 года AV-2 впервые достиг скорости М=3,06 и удерживал её более 30 минут.

Катастрофа 8 июня 1966 года

8 июня 1966 года во время совместного полёта для фотосъёмки с участием нескольких самолётов (включая F-104 Starfighter, F-4 Phantom, F-5 и T-38) произошла катастрофа. Самолёт F-104, пилотируемый лётчиком-испытателем NASA Джо Уокером, столкнулся с XB-70A AV-2. В результате столкновения F-104 взорвался, а XB-70 потерял часть левого крыла и рулей высоты. Самолёт вошёл в неуправляемый штопор и упал в пустыне Мохаве. Погибли Уокер и второй пилот XB-70 майор Карл Кросс. Командир XB-70 Эл Уайт успел катапультироваться, но получил тяжёлые травмы.

Завершение программы

После катастрофы остался только один лётный экземпляр (AV-1). Он продолжал использоваться для испытаний до 4 февраля 1969 года. Всего AV-1 совершил 83 полёта. После завершения программы самолёт был передан в Национальный музей ВВС США на авиабазе Райт-Паттерсон в Огайо, где находится по сей день.

Причины закрытия программы

1. Изменение военной доктрины — с развитием межконтинентальных баллистических ракет (МБР) и подводных лодок с баллистическими ракетами роль пилотируемых бомбардировщиков снизилась.
2. Высокая стоимость — каждый самолёт стоил около 750 миллионов долларов (в ценах 1960-х годов), что делало серийное производство экономически нецелесообразным.
3. Уязвимость — к середине 1960-х годов советские зенитно-ракетные комплексы С-75 и С-125 могли поражать цели на высотах до 25 км, что делало XB-70 не таким неуязвимым.
4. Технические проблемы — сложность эксплуатации, высокая температура в полёте, проблемы с охлаждением и топливной системой.

Влияние на авиастроение

Несмотря на неудачу программы, XB-70 оказал значительное влияние на развитие авиации:

• Конструктивные решения (сотовые панели, титан, термостойкие топлива) были использованы при создании сверхзвуковых пассажирских самолётов Concorde и Ту-144.
• Аэродинамическая схема с опускающимися законцовками крыла изучалась для перспективных сверхзвуковых бомбардировщиков.
• Двигатели YJ93 стали основой для разработки более мощных силовых установок.

Интересные факты

• XB-70 был самым большим и тяжёлым самолётом, когда-либо летавшим со скоростью М=3.
• Самолёт имел необычную окраску: корпус был покрыт белой термостойкой краской, а носовая часть — чёрной для снижения бликов.
• В одном из полётов AV-2 достиг скорости М=3,08, что является рекордом для самолётов с экипажем на борту (неофициально).
• XB-70 использовался NASA для испытаний систем сверхзвукового транспорта (SST) в рамках программы по созданию американского аналога Concorde.

Источники

• Jenkins, Dennis R. «B-1 Lancer and B-70 Valkyrie». Warbird Tech Series, Volume 34, 1999.
• Pace, Steve. «XB-70 Valkyrie: The Mach 3 Bomber». Specialty Press, 1998.
• National Museum of the United States Air Force. «North American XB-70A Valkyrie».
• NASA Dryden Flight Research Center. «XB-70 Flight Test Program».
• «Flight International» magazine, 1964–1969, various issues.