ТЯЖЕЛЫЙ СТРАТЕГИЧЕСКИЙ БОМБАРДИРОВЩИК NORTH AMERICAN XB-70 VALKYRIE (США)
HEAVY STRATEGIC BOMBER NORTH AMERICAN XB-70 VALKYRIE (USA)

12.05.2017

53 года назад – 11 мая 1964 года – был представлен на обозрение общественности тяжелый сверхзвуковой стратегический бомбардировщик North American XB-70 Valkyrie, сообщает «Военный Паритет» со ссылкой на источник Air Power (11 мая).
Выкатка состоялась в Палмдейле (Калифорния). Самолет был разработан для полетов со скоростью 3М и был венцом технологий 60-х.
Военный Паритет


ТЯЖЕЛЫЙ СТРАТЕГИЧЕСКИЙ БОМБАРДИРОВЩИК NORTH AMERICAN XB-70 VALKYRIE

Самолёт North American XB-70 «Valkyrie» разрабатывался для армии США как стратегический высотный высотный бомбардировщик.
Отправной точкой работ по новому сверхзвуковому стратегическому самолету стало предложение командующего стратегической авиацией ВВС США генерала Кертисса Ли Мея, который в конце 1954 г. поднял вопрос о создании бомбардировщика, обладающего дальностью без дозаправки в полете не менее 11000 км при «максимально возможной» скорости. Этот самолет, пригодный для эксплуатации с существующих аэродромов, должен был заменить В-52 и состоять на вооружении ВВС в 1965-1975 гг.
В октябре 1954 года Стратегическое авиационное командование выпустило техническое задание на WS-110А «Систему оружия 110» и объявило конкурс предварительных проектов. По заданию бомбардировщик должен был иметь дальность 11 тыс. км без дозаправки на крейсерской скорости, максимально возможную скорость на максимально возможной высоте при прорыве в воздушное пространство противника на расстояние 1600—1900 км. Он должен был взлетать с обычных аэродромов, заменить B-52 и состоять на вооружении в 1965—1975 годах. Поставки намечались на 1963 год.
После рассмотрения предварительных проектов 11 ноября 1955 North American и Boeing получили заказы на продолжение своих разработок. В те годы, мало того что двигатели были малоэффективны, проектировщики не имели многих средств современного проектирования, да и просто данных, поэтому, согласно первому проекту, самолёт North American имел максимальный взлётный вес 340 тонн (у построенной XB-70 — только 250 тонн, и даже такой самолёт тогда был гигантским), с рядом прочих технических трудностей, и был отклонён, как и боинговский.
Разработчики внесли ряд изменений, уменьшили взлётный вес и перепроектировали самолёты на бороводородное топливо (пентаборан), обладающее значительно большей энергией сгорания, чем традиционное углеводородное топливо. Проекты обещали хорошие технические характеристики, например, крейсерское число Маха между 1,5 и 2,0 . В конструкции был учтён опыт последних исследований НАСА в сверхзвуковой аэродинамике — на треугольном крыле появились отклоняемые законцовки.
Проект компании North American Aviation был признан перспективным, и 23 декабря 1957 года она была объявлена победителем. Имя «Валькирия» было выбрано в результате большого конкурса.

Самолёт выполнен по схеме «бесхвостка с передним горизонтальным оперением (ПГО)» и двумя килями. ПГО использовалось на сверхзвуковых скоростях для балансировки машины (оно свободно отклонялось на дозвуковых скоростях и жестко фиксировалось на сверхзвуковых).
При полёте со скоростью М=3 в результате кинетического нагрева температура носовой части фюзеляжа и передних кромок крыла достигала 330°С, при этом температура остальных участков составляла порядка 246°С. Для работы при таких температурах в конструкции ХВ-70 были широко использована нержавеющая сталь марки PH15-7 Mo (Armco Steel Corp.) в виде сотовых панелей, на долю которой приходилось 68 процентов массы конструкции. Суммарная площадь панелей на каждом XB-70A составляла порядка 1900 кв. метров. Сотовые панели использовались в наиболее теплонапряженных участках фюзеляжа и в носках крыла. Каждая панель состояла из двух тонких листов нержавеющей стали, соединенных с противоположных сторон с внутренним сотовым заполнителем методом пайки. Толщины обшивки сотовых панелей в отдельных случаях составляла всего 0,50 мм.
Крыло В-70 имеет удлинение 1,75, средняя аэродинамическая хорда 23,94 м. Длина хорды у корня 35,89 м, на концах 0,67 м, относительная толщина 2% на участке по размаху до 4,72 м и 2,5% на участке от 11,68 до 16,0 м. Угол поперечного V нулевой на самолете N1, положительный +5° на самолете N2.
Носок крыла в корневой части имеет небольшую кривизну, на участке между фюзеляжем и шарнирами поворота концевых частей используется коническая крутка. Управление тангажом и креном осуществляется с помощью зависающих элевонов (по шесть секций на консоли крыла) общей площадью 36,74 м2, отклоняющихся на угол до 25° вниз и до 15° вверх, управление рыскание – с помощью рулей направления общей площадью 35,52 м2. Рули направления занимают большую часть килей (поэтому кили ХВ-70 иногда называются поворотными) и имеют наклонные оси шарниров поворота, предельные углы их отклонения составляют +12° при выпущенном шасси и +3° при убранном шасси.
Двигатели установлены по пакетной схеме в хвостовой части фюзеляжа. Диаметр двигателя 1,33 м, длина 6,02 м, масса 2360 кг. Общий плоский многоскачковый воздухозаборник смешанного сжатия размещен под фюзеляжем и имеет центральный клин, разделяющий воздухозаборник на два канала, каждый из которых подает воздух к трем двигателям. Регулирование воздухозаборника осуществляется с помощью трех подвижных перфорированных рамп с гидравлическим приводом.
Система управления бустерная необратимая с дублированными гидравлическими приводами. Проводка управления элевонами и рулями направления тросовая, ПГО – жесткая. Возможно ручное управление рулями направления и ПГО. Установлена электронная резервированная система повышения устойчивости, обеспечивающая демпфирование колебаний крена, рыскания и тангажа.
Одним из крупных технических новшеств на самолете ХВ-70 было применение гидравлической системы с рабочим давлением 27,5 МПа (280 кгс/см2), способной работать при температуре от -54 до 230°С (кратковременно до 340° С). Гидросистема состоит из четырех независимых, одновременно работающих систем с питанием от 12 гидронасосов переменной подачи. Предназначена для привода органов управления, шасси, концевых частей крыла, аварийного генератора. Приводы поверхностей управления и концов крыла двухкамерные.
Электрическая система переменного тока (115/200 В, 400 Гц) с питанием через понижающие трансформаторы от двух основных генераторов мощностью по 60 кВ А (240/416 В, 440 Гц), приводимых от двигателей. Аварийный генератор мощностью 60 кВ А с приводом от гидродвигателя.

Разрабатывавшаяся вначале фирмой IBM навигационно-бомбардировочная система AN/ASQ-28 должна была обслуживаться штурманом-бомбардиром, сидящим непосредственно за вторым летчиком. В ее состав входят инерциальная навигационная система с гиростабилизированными платформами и астронавигационная система с блоком астросопровождения. Вычислитель позволял осуществлять полет по запрограммированному маршруту, непрерывно определял текущее местоположение самолета, время полета и расстояние до цели. Использовалась также радионавигационная система TACAN, система опознавания госпринадлежности, аппаратура для встречи бомбардировщика с самолетом-заправщиком и для посадки по приборам.
На бомбардировщике предполагалось применить доплеровский радиолокатор фирмы Дженерал Электрик с высокой разрешающей способностью. Экспериментальный образец РЛС прошел летные испытания.
Оборонительная система, разрабатывавшаяся фирмой Вестингауз, должна была включать
радиолокационные и ИК станции помех. Рабочее место оператора оборонительной системы располагалось за креслом командира экипажа. Предполагалось, что общая масса авионики на бомбардировщике В-70 достигнет 4,5 т.
Система катапультирования предполагала смещение кресел пилотов назад перед выброской их из самолёта.
Бомбоотсек длиной 9,1 м располагается в нижней центральной части фюзеляжа между изогнутыми каналами воздухозаборника. В нем предполагалось размещать ядерные и обычные бомбы. В начале программы намечалось также в бомбоотсеке устанавливать баллистические ракеты, а под крылом подвешивать управляемые крылатые ракеты, т.е. планировалась схема, реализованная позднее на дозвуковом бомбардировщике В-52. Однако впоследствии от внешней подвески отказались. Программа баллистической ракеты Мартин WS-199B «Болд Орион», первоначально предназначавшейся для В-70, была отменена. Двухступенчатая баллистическая ракета AGM-48 «Скайболт», разработка которой началась в 1959 г. также с прицелом на внутреннее размещение в фюзеляже В-70, в конечном итоге при длине 11,6 м не умещалась в бомбоотсеке не только «Валькирии», но и В-52, для которого предназначалась прежде всего. Предлагалось использовать на «Валькирии» одноступенчатый вариант «Скайболта», но это предложение также не реализовали.
Первый полёт «Валькирия» № 1 совершила 21 сентября 1964. В нём сразу же начались различные неполадки и проявились изъяны, например, разрушение сотовых панелей крыла, которые в изготовлении оказались сложнее, чем ожидали проектировщики. На первом самолёте постоянно случались утечки в гидравлической и топливной системах, а также возникли проблемы с необычно сложной конструкцией шасси. 7 мая 1965 во время полёта передняя кромка разделителя половинок воздухозаборника разрушилась, и её куски попали в двигатели. Все 6 двигателей были списаны.

14 октября 1965 при первом полёте со скоростью выше M=3 давление сорвало с передней кромки левого полукрыла 60 см сотовых панелей. Было решено ввести для 1-го прототипа ограничение по числу Маха – M=2,5.
Проблемы ячеистой конструкции были почти полностью решены на самолёте № 2. Проблем с гидравликой на нём не возникало, а на № 1 они были постепенно устранены. «Валькирия» № 2 совершила первый полёт 17 июля 1965, а 19 мая 1966 преодолела расстояние в 3900 км за 91 минуту, поддерживая скорость 3 Мах в течение 33 минут полёта.
Программа шла удачно, однако 8 июня 1966 «Валькирия» № 2 попала в катастрофу во время показательного полёта для рекламного ролика производителя двигателей Дженерал Электрик. Самолёты летели в очень близком строю, и сблизившийся F-104, пилотируемый Джозефом Уокером засосало турбулентным потоком и ударило о Валькирию, разрушив ей один из килей, часть оперения и обшивки.
Предполагалось, что «Валькирию» сопровождал бы сверхзвуковой перехватчик XF-108 «Рапира», который предназначался ещё и для обороны от ожидаемых аналогичных советских бомбардировщиков. Ради экономии ряд систем и двигатели самолётов были одинаковыми.
Однако, затем выявился ряд обстоятельств, заставивший правительство сократить проект до исследовательского: бороводородное топливо оказалось токсичным и дорогим; развивалось ракетное оружие, ставившее под вопрос саму необходимость в пилотируемых бомбардировщиках; появились мобильные зенитно-ракетные комплексы, что делало XB-70 уязвимым. После прекращения полётов U-2 жизнеспособность программы оказалась под вопросом, и она была изменена в сторону исследовательской, для изучения аэродинамики, двигателей и других вопросов, связанных с большим сверхзвуковым самолётом.
Министерство обороны решило, что эффект от проекта не оправдывает его стоимость, и, вместо планировавшихся трёх исследовательских самолётов (а первоначально — 50 боевых), в июле 1964 ограничило программу созданием двух двухместных испытательных самолётов. Также предлагались варианты переоборудования «Валькирии» в пассажирский и транспортный самолёты.
Создание самолёта XB-70 «Valkyrie» было крупным техническим достижением. Но хотя он и оставил глубокий след в авиации, его роль в основном свелась к освоению авиационной промышленностью новых технологических процессов производства конструкций из высокопрочных сталей и титана, которые были впоследствии применены на бомбардировщике F-111, военно-транспортных самолетах С-5 и С-141, истребителе F-4 и на других самолетах. В то же время компоновка XB-70 «Valkyrie» не стала образцом для последующих сверхзвуковых самолетов, хотя на нем и были предприняты масштабные исследования в рамках изучения сверхзвуковых пассажирских самолетов.

ХАРАКТЕРИСТИКИ

Масса
пустого самолета 58000
-нормальная взлетная 240000
-максимальная взлетная 251500
топлива 138000
Размах крыла 32,00
Длина самолета 57,61
Высота самолета 9,14
Площадь крыла 585,07
Угол стреловидности крыла по передней кромке 65,57°
по линии 1/4 хорд 58,79°
Удельная нагрузка на крыло, кг/м2 410
Тип двигателя 6 ТРД General Electric YJ93-GE-3
Тяга, кгс
• нефорсированная 6 х 11350
• на форсаже 6 х 14060
Максимальная скорость, км/ч 3220 (М=3.08)
Крейсерская скорость, М 1,52
Взлетная скорость, км/ч 350
Посадочная скорость, км/ч 335
Практическая дальность, км 12000
Практический потолок, м 21000
Время выполнения разворота на 180° с креном 20°, м 13
Экипаж, чел 2

ВООРУЖЕНИЕ:

ядерное оружие различного типа
Боевая нагрузка: 29 480 кг
(до 14 ядерных бомб свободного падения в бомбоотсеке)

Источники: ru.wikipedia.org, www.airwar.ru, alternathistory.com, www.dogswar.ru и др.