主题:【原创】折翼的“女武神”-美国XB-70轰炸机史(1) -- 八音机
一个事物不同的人一起琢磨,总能出新意。支持写下去。另外不要止步于此阿。其他的可写的内容很多呢。
J79这个单转子、涡轮喷气发动机拥有大量的可变部分,比如很多级的变距压气机导向叶片。这即使在几十年后的今天,也非常少见。
女武神采用以“可变”为特点的J79发展而来的发动机,也符合女武神从低速到三倍音速的宽广速度范围。
GE凭借J79在鬼怪上的大量使用经验,在竞争第四代超音速巡航隐身战斗机发动机时信心满满地推出了更加可变的变循环发动机YF120。YF120在整个飞行包线内的性能超出了对手PW的YF119发动机。不幸美空军认为YF119虽性能稍差却研制风险小、研制费用也低一些,放弃了YF120。
作战能力
XB-70的最大优点,在于它的紧急起飞能力出众。同样是3倍音速飞行的飞机,后来的SR-71起飞前需要花上大半天时间慢慢暖机,而且需要让飞行员进行生理状况检查,换上酷似太空服的高空抗荷服后才能上天。而XB-70从开始启动到离开跑道只要25分钟,其中从跑道滑行时间最快仅须45秒,这对执行战备相当有利。而飞行员也不用穿着笨重的高空抗荷服,仅需穿着普通飞行服,甚至有人开玩笑说飞行员可以裸体驾驶飞机而丝毫不用担心健康问题,这一切都得益于XB-70采用的整体式救生舱和先进的座舱生命维护系统。只是它所使用的JP-6燃油,在节省了暖机时间的同时也带来了不小的麻烦。因为高速飞行带来的高温,使得原来只是小事一桩的轻微漏油,在XB-70这里却可能导致严重火灾。不得已为其设计了复杂的燃料储存与冷却系统,但好象总是毛病不断。直到最后,燃料系统的问题也没有完全解决。
XB-70的武器挂载方式与传统的战略轰炸机相同,都使用机腹弹舱,位置在前轮的后方。最大载弹量为11340千克,可挂载各式炸弹,后来甚至还计划装载导弹。但是与B-52或B-2的2个弹舱,以及B-1的3个弹舱相比,XB-70的弹舱只有1个,而且最大载弹量比上述轰炸机都小了一半以上。其中技术的发展使得核武器体积大大缩小是一个因素,如B-28核弹当量为2000万吨,比B-17的1400万吨当量大了40%,但体积重量均不到其一半,使得XB-70不需要B-52般巨大的弹舱也能携带同样威力的武器。不过更重要的是,通用公司设计师布拉克曼设计的 YJ-93 发动机耗油率惊人,因此XB-70必须将机身中的大部分空间用来装载燃油,才能满足性能要求。但是即便如此,XB-70的武器装载能力依然远高于一般的飞机,可以充分满足战略轰炸的需要。甚至在挂载战略核武器外,还能再装载自卫武器系统。XB-70的自卫武器并没有选择像B-47、B-52那样的机尾自卫机炮,(因为它的速度太快,而且苏联的地对空导弹也已经服役)而是选择了休斯公司的GAR-9 隼式空对空导弹,但不久就停止了发展。
除此之外,美国空军还为XB-70准备了护航飞机,那就是同样由北美公司设计的XF-108。它利用的是和XB-70同样的技术,包括YJ-93 发动机和“乘波飞行”理论,速度同样可以达到3倍音速,无论从外形还是内部结构,XF-108都像一架缩小了的XB-70。只是由于经费和战略变化等原因,XF-108很早就下马了,已经发展的部分技术被用在了A-5舰载攻击机和后来发展成“黑鸟”家族的YF-12身上。
(关于XF-108的故事将在附录中详细讲述)
XB-70的整体式救生舱在进行地面试验
XB-70的整体式救生舱结构示意图
XB-70的驾驶舱仪表板,毕竟是20世纪60年代的产物,大家不要对其期望太高
XB-70的机腹照片,大家可以看到弹仓的位置
XB-70和X-15,都是传奇名机
XB-70的透视结构图
女武神是在三倍音速下投炸弹吗?
三倍音速的巡航航程有多少?
三倍音速下可以拉多大过载?
另外想起一个结构问题:女武神的垂尾是全动的吗?
感谢!
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谢株钱
1.设计上有这个功能,但不清楚是否试飞过
2.不清楚,试飞中最长的一次超音速巡航是1966年5月19号,2号机以2.5马赫飞了62分钟,里面包括了33分钟的3马赫巡航。个人估计大概在4000-6000千米左右。
3.具体数值未知,可以知道的是过载很小
4.基本上是全动,仅垂尾前端一小部分是固定的
XB-70的任务剖面图
发展与消亡
1964年9月21日,XB-70的一号机首次进行试飞(机身序号#62-0001),但是由于采用的新技术新工艺过多,工程师们缺乏经验,因而从一开始起一号机就一直有蜂巢结构太脆弱、液压系统漏油、燃料泄漏与起落架故障等毛病。在首飞时就出现了飞机的一个液压系统失灵导致右边的起落架不能正常收回,最后飞机只能亚音速飞完全程。而且在最后降落的时候,左边起落架的一个后轮被锁死导致轮胎爆裂,还好并没有酿成大祸,只是引起了些小火。在一场于1965年5月7日所进行的试飞中,XB-70以2.58马赫巡航时,进气口的水平分离器一小块蜂窝板脱落,碎片飞进发动机舱里,一次就将6台发动机打坏四台,后来成功重启一台,最后靠3台发动机才把她飞了回来。1965年10月14日,一号机成功地加速到3马赫的高速,但也因高速飞行时承受的过大应力损毁机翼的蜂巢结构,左翼前端约600厘米长度的一块蒙皮被撕裂消失,基础设计上的结构缺陷让有关当局决定限制一号机的飞行速度在2.5倍音速以下,这也局限了一号机的实际测试功能。
但正由于一号机的教训,XB-70的二号原型机(机身序号#62-0207)在机翼结构上进行了彻底的改进,解决了一号机上的很多缺陷和问题。二号机于1965年7月17日首次试飞,并且在1966年5月19日的一次飞行中,以超音速巡航持续飞行了3,840千米的距离,其中包括耗时33分钟3马赫巡航,成功地达成该计划的预计目标。并证实了XB-70的设计思路是完全成功的。但是2号机也并非完美无缺,1966年4月30号,试飞中2号机的前起落架卡住无法放下,飞机液压系统和备份电力系统也出了问题,尝试了两次硬着陆冲击想把起落架冲下来但都失败,在天上兜了几小时燃油快耗尽后,有人想到对备份电力系统的断路器进行串线,好让电力系统启动。副驾驶员临时在他携带的小包里找到个夹文件的回形针,并把它掰直,用回形针进行了跳线,最后前起落架终于放下来。而在1966年6月8日的一次飞行中,二号机与伴飞的一架隶属NASA、编号N813NA的F-104N战斗机发生了空中意外相撞。F-104N当场爆炸坠落,而被撞毁垂尾和左侧部分机翼的二号机在挣扎了几分钟后,终因无法操纵而陷入螺旋状态,最后于加州巴斯托北方的沙漠中坠毁。当时F-104N的飞行员、NASA的总试飞官乔沃克(Joe Walker)与二号机的副驾驶卡尔克罗斯(Carl Cross)都在意外中丧生,而二号机的正驾驶艾尔怀特(Al White)却幸运地弹射跳伞成功,保住一命。而这一次事故,仅仅是因为所有的飞机包括商务机在内用的都是通用电气的发动机,通用电气的人认为这是个千载难逢的宣传机会,根据摄影师的要求,机群进行了密集编队。这场美国版的“形式主义”使得XB-70二号机折戟沉沙,看样子“形式主义害死人”这句话还是放之四海皆准的。
但是,远在XB-70在1964年开始试飞之前,它就已经被判了死刑。首先是它的作战效能太低,当XB-70在21000米高空以3倍音速投弹时,其圆周公差半径(CEP)高达1.5千米,这种精度除了最原始的第一代洲际弹道导弹之外,普遍低于60年代初已服役的第二代洲际弹道导弹(如圆周公差半径约1千米的泰坦2型),这等于没有对目标进行精确轰炸的能力,只能依赖战略核武器的巨大破坏力去轰炸城市之类的面状目标。
而在20世纪50年代末期,60年代初苏联在防空导弹以及截击机方面的技术都有了长足进步,萨姆-5和米格-25对美国空军利用高度与速度穿透敌方防御的战术造成了严重的威胁,因为以当时的技术,像XB-70这种高空高速的飞机,在灵活方面是非常有限的,它需要非常大的回转半径进行转向,因此很容易就被敌人算出飞行轨道而进行拦阻。除此之外,XB-70的庞大的机身会产生非常大的雷达反射面积,更进一步提升防空导弹锁定它的概率。虽然在设计之初,也曾进行过隐身方面的研究,但由于未引起足够重视,又将它的空气动力性能设计放在了第一位,使得XB-70的雷达反射面积大得夸张,尤其是高耸的垂尾,庞大的发动机舱和巨大的进气口,让它侧面的雷达反射面积达到了约1平方千米,这在世界航空史上是空前的,恐怕也是绝后的。在各种武器中除了航空母舰外恐怕也无出其右者。而在XB-70的自卫武器和护航飞机终止发展后,已经无法对付这种威胁。而新的可以避开雷达的低空穿透轰炸战术,也因为XB-70为超高空飞行采用的超薄三角翼结构较脆弱,无法强化后改作低空穿透飞行。
而事实上杀死XB-70的,是弹道导弹的发展和美国核战略的转变。当苏联也拥有了洲际弹道导弹之后,美国再也无法阻止本土受到核打击,过去大规模核报复战略的基础已经动摇,美国的核战略开始逐渐向新的抵消核战略发展。而美国弹道导弹的发展,使得洲际弹道导弹可以在比XB-70更短的时间内出击,以更高的突防率,更大的精度攻击目标。压死骆驼的最后一根稻草,则是在美国三军的政治斗争中,空军而不是陆军抢到了战略导弹发展的主导权,这使得XB-70完全失去了其存在的意义,自然只有死路一条。
如此种种,再加上单价高达7.5亿美圆,相当于今日上百亿美圆的研制费用(其实在冷战期间,钱并不是什么问题,只要能将对方打败,美苏两国都舍得花光国库里的每一分钱),使得肯尼迪总统在1961年时宣布将XB-70计划裁减到仅剩研究用途(这也就是为何飞机会挂上实验机专用的“X”编号,而非预产原型机用的“Y”编号),原本预计打造的三架原型机也在二号机完成后就停止继续。
1964年试飞成功后,众人本来希望能借其表现,让五角大楼回心转意,能生产第3架较完备的实验机,甚至能够重新批量生产,但二号机的坠落彻底粉碎了这一希望,事故之后当局曾尝试强化一号机来取代二号机坠毁后留下的任务空缺,但却没有成功,在1967年到1969年间XB-70A一号机一直是由位于加州爱德华空军基地的NASA飞行研究中心,即今日的德雷顿飞行研究中心维护,进行了33次研究飞行。1969年2月4日一号机正式退休,被送往位于俄亥俄州戴顿莱特派特森空军基地的美国空军博物馆收藏展示。
太阳当空照,我们来拍照哦啊
XB-70:讨厌,没看见人家写的“别吻我”嘛
F-104N:不好意思,没看见那个“别”字
于是可怜的F-104N当场就烈火焚身了
XB-70:达林,别扔下我一个~~~
祥瑞程度直逼帝国雪风。
这个速度,时间,距离似乎对不上
但是查了一下其它资料,是这样的:1966年5月19号,2号机以2.5马赫-3马赫飞了62分钟,里面包括了33分钟的3马赫巡航。这样就对上了。
文章已修改,并花您