Bombardero estratégico HV-70 "Valkyrie"
historia crear
Al final de 1951, el primer bombardero estratégico del Boeing B-47 TRD entró en servicio con el Comando Aéreo Estratégico de la Fuerza Aérea de EE. UU. Al ser un bombardero promedio (la carga máxima de la bomba es aproximadamente 10 t). no podía llevar en sus compartimentos la nomenclatura completa de bombas del arsenal nuclear de los Estados Unidos de la época. Por lo tanto, el reactivo B-47 se convirtió en solo un complemento del enorme pistón B-36. Por lo tanto, la Fuerza Aérea inició el desarrollo de un bombardero pesado B-52. La primera modificación de la aeronave en relación con B-47 tenía dos veces el peso de despegue. el radio de acción es de aproximadamente 5500 km y, lo más importante, podrían llevar la bomba de hidrógeno Mk 17 con una masa 21 y una potencia 20 Mt.
Sin embargo, la perspectiva de la aparición en el futuro cercano de misiles guiados antiaéreos e interceptores supersónicos cuestionó la posibilidad misma de bombarderos subsónicos pesados para alcanzar los objetivos designados en las profundidades de la URSS. Teniendo esto en cuenta, en 1954, la Fuerza Aérea de EE. UU. Emitió una orden de conversión para la construcción de los bombarderos supersónicos B-58. Actuando desde bases europeas, fueron los primeros en invadir el espacio aéreo de la URSS y atacar objetos antiaéreos clave, abriendo el camino para B-52 pesado. Sin embargo, el Comando Estratégico de Aviación nunca mostró mucho entusiasmo por el B-58, principalmente porque este avión tenía un alcance corto (sin repostar solo alrededor de 1500 km) y llevaba una pequeña carga de bombas, y los frecuentes accidentes minaron su reputación. Al final de 1954, el comandante de la Aviación Estratégica de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos, General Le May. Habiéndose familiarizado con los datos calculados de B-58, apeló al Ministerio de Defensa con una solicitud para considerar el tema de otro bombardero, que podría reemplazar a B-52 en el futuro, con un alcance sin reabastecimiento de combustible al menos 11000 km y "velocidad máxima posible". Este avión, para cuya operación serían adecuados los aeródromos y equipos terrestres existentes, tendría que estar en servicio con la Fuerza Aérea de 1965 a 1975.
Por orden de Le May, la Fuerza Aérea de los Estados Unidos emitió el documento GOR N ° XXUMX "Requisitos tácticos generales para un bombardero con sistema de bombardero intercontinental tripulado" armas". Después de un tiempo, apareció el siguiente documento en el que el proyecto recibió la designación WS-110А: "Sistema de armas 110А". El esquema de uso de combate de tal aeronave era acercarse al objetivo a una altitud muy alta con una velocidad correspondiente al número M = 2, y con su aumento al número correspondiente M = 3 sobre el territorio del enemigo. Habiendo lanzado un misil guiado aire-superficie con una ojiva nuclear, el bombardero tuvo que salir con la mayor velocidad posible. A sugerencia de un grupo para estudiar formas de implementar estos requisitos, publicado por el Centro de Investigación Rait, el jefe de la Fuerza Aérea de los EE. UU. Ordenó el desarrollo de un proyecto WS-110A sobre una base competitiva. Se consideró la condición principal para la victoria para lograr la mayor altitud y velocidad de vuelo posibles. Las entregas de aviones producidos en masa estaban programadas para comenzar en 1963.
Seis firmas presentaron sus propuestas a la Fuerza Aérea en octubre 1955. Al mes siguiente, dos finalistas de las competiciones de Boeing y de Norteamérica emitieron pedidos para estudios detallados de diseño de bombarderos. Debe recordarse que en ese momento la eficiencia de los motores de turborreactor dejaba mucho que desear, y un vuelo de larga distancia con velocidad de crucero supersónica requería una reserva de combustible exorbitante. Ambos proyectos incluyeron la creación de enormes aviones.
Por lo tanto, el proyecto de la compañía "North American" permitió el desarrollo de un bombardero con peso de despegue 340 t con un ala trapezoidal, al cual se unieron grandes voladizos con tanques de combustible en el centro. Este último tenía las mismas dimensiones que el fuselaje B-47, y podía albergar toneladas de combustible de 86, proporcionando un rango intercontinental a alta velocidad de vuelo subsónico. Después de superar la mayor parte del viaje, las consolas, junto con los tanques, se dejaron caer, y el avión aceleró a M = 2.3 para un lanzamiento al objetivo y la partida. Con respecto a este proyecto, el general Le May comentó sarcásticamente: "Esto no es un avión, sino un enlace de tres aviones". Además, no se pudo considerar la operación de tal aeronave desde aeródromos existentes y el uso de equipo de tierra existente. Ambos proyectos presentados fueron rechazados, y pronto el programa WS-110A se limitó solo a investigar la posibilidad misma de crear una máquina de este tipo.
Un año y medio después, Boeing y North American presentaron nuevas propuestas sobre el tema WS-110А. Independientemente el uno del otro, llegaron a la conclusión de que el uso de combustible sintético alto en calorías. Puede alcanzar la velocidad de crucero supersónico, sin recurrir a la configuración aerodinámica exótico. Además, gracias a los logros de la aerodinámica, fue posible mejorar significativamente la calidad aerodinámica de un avión pesado, lo que redujo la cantidad de combustible necesario para alcanzar el rango intercontinental. En aerodinámica, América del Norte fue particularmente exitosa, habiendo decidido utilizar el principio de aumentar la elevación "de la compresión" desarrollada por la NASA en su proyecto. Ella realizó una investigación en un túnel de viento para determinar si la creación de un avión es real, cuya calidad aerodinámica se ve reforzada por la fuerza de elevación adicional creada por los sellos irregulares. Los resultados superaron todas las expectativas: resultó que, de acuerdo con este principio, muy similar al efecto de planeo de una embarcación de alta velocidad en la superficie del agua, es posible crear una aeronave que cumpla con los requisitos de la Fuerza Aérea, incluso sin importar el tipo de combustible utilizado.
Al final del verano, el 1957 de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos, interesado en estos resultados, extendió el programa de investigación de diseño para que las empresas presenten proyectos que describan los principales sistemas. Después de ser evaluado por representantes de la Fuerza Aérea en diciembre 1957, se dio preferencia al proyecto de aeronave Valkyrie B-70 (Valkyrie es la diosa guerrera en la mitología escandinava) de América del Norte, que fue contratada para construir el avión 62 - 12, avión experimentado y de preproducción. y la serie 50. En paralelo con la compañía General Electric 'firmado un contrato para la creación del motor de J93. Capaz de trabajar tanto con combustibles convencionales como sintéticos. Todo el programa fue valorado en 3.3 mil millones.
Parte de la investigación necesaria para la implementación del proyecto debía llevarse a cabo como parte del programa de interceptores Rapier F-108 de Norteamérica con los mismos motores J93, que podrían alcanzar velocidades de hasta 3200 km / hy estar armados con tres misiles guiados con cabezas nucleares. El rango de diseño del F-108 excedió 1600 km, y la distancia de transbordo 4000 km. Los "Rapiers" debían acompañar a B-70 y cubrir los objetos estratégicos de los bombarderos soviéticos, similar a "Valkyrie", cuya aparición en el armamento soviético no se mantendría esperando por mucho tiempo en caso de éxito de B-70.
Fuerza Aérea de Estados Unidos insiste en acelerar el desarrollo en 70 así. su primer vuelo se realizó en 1961, y la primera ala de aviones 12 asumió el servicio de combate en agosto de 1964. La primera etapa del programa (desarrollo, construcción y aprobación del diseño de la aeronave) se completó en abril de 1959. hacer un cambio en el proyecto y los cambios en el diseño 761 35. Desde el desarrollo del programa en-70 estado entre las prioridades, todos los comentarios se resuelven rápidamente.
Sin embargo, esto no duró mucho. La primera falla en el curso del programa se asoció con el combustible de alto poder calorífico para los motores J93, el llamado combustible de hidrógeno de boro. Su uso, por supuesto, proporcionó una mayor energía de combustión que el queroseno, sin embargo, en los gases de escape de los motores contenían muchas sustancias tóxicas, lo que obligó a todo el personal de tierra a trabajar en un estado de guerra química permanente. Además, el costo del combustible de hidrógeno de boro fue muy alto y, según los cálculos, cuando se quemó en las cámaras de poscombustión de los motores J93, el rango de Valkyrie solo aumentó en un 10%. Tal aumento se consideró insuficiente para justificar el costo de desarrollar y producir un nuevo combustible. Incluso a pesar de que la compañía "Olin Mathison" casi completó la construcción de la planta para su lanzamiento, el programa se detuvo. Una planta por valor de 45 millones nunca ganada.
Un mes más tarde, el programa de desarrollo del interceptor F-108 también se suspendió, citando el hecho de que sus motores tenían que funcionar con hidrógeno boro combustible. Sin embargo, la verdadera razón para detener el desarrollo de F-108 fue la falta de fondos: el desarrollo a gran escala de misiles balísticos intercontinentales requería enormes cantidades de dinero, lo que llevó a la necesidad de reconsiderar la financiación de proyectos de aeronaves tripuladas. Pero en paralelo con el F-108, se estaba desarrollando el caza Lockheed A-12 (F-12A), de propósito similar, que más tarde se convirtió en el famoso SR-71. Por cierto, Lockheed ya había abandonado el combustible de hidrógeno de boro y, para fines de 1959, casi había completado el desarrollo de su interceptor. Los fondos liberados como resultado del cierre del programa F-108 se transfirieron al equipo de Kelly Johnson para construir los prototipos A-12.
Para octubre 1959, ya se habían gastado más de 70 millones en la construcción de B-315. Dado que parte de la investigación relacionada con el vuelo a velocidad M-3 se iba a realizar como parte de la creación del F-108, el costo del trabajo necesario en el programa B-70 después de los eventos mencionados aumentó en otros 150 millones de dólares. A pesar de esto, en diciembre 1959, la asignación a Valkyrie para 1961 redujo el año fiscal de 365 a 75 millones de dólares. Los nuevos planes preveían la construcción de una sola instancia del XB-70, y luego sin navegación de objetivo y otros sistemas de combate. El primer vuelo se programó para 1962, y el programa de prueba de vuelo se extendió a 1966.
Sin embargo, en el verano de 1960 en Moscú, en el desfile aéreo en Tushino, se demostró el bombardero supersónico M-50 desarrollado por la oficina de diseño de V.Myasischev. La terrible máquina de combate se sorprendió por las delegaciones militares extranjeras presentes en el desfile. Sin conocer sus verdaderas características, los estadounidenses reanudaron de inmediato la financiación del desarrollo de Valkyrie en el mismo volumen. Pero en abril de 1961, el nuevo secretario de Defensa, Robert McNamara, Estados Unidos. un gran defensor de los misiles con frialdad lo cortó antes de la construcción de tres prototipos bombarderos. Los dos primeros, puramente de investigación, tenían una tripulación de personas 2 y la designación XB-70A, el tercer avión, el prototipo de bombardero con la designación XB-70В, tenía una tripulación de cuatro personas (dos pilotos, un operador de SE y un navegante). Esta vez, el Valkyrie se salvó solo por el hecho de que se podía usar como portador de los misiles “Skybolt” GAM-87A (WS-138A) con un alcance de hasta 1600 km, que fue desarrollado por Douglas. El B-70 podría patrullar fuera de los límites de un enemigo potencial y, en caso de conflicto, lanzar misiles hipersónicos con ojivas poderosas. Pero los cinco piloto lanza a bordo en 52 no tuvieron éxito. Al ver que el desarrollo del cohete es costoso, y el destino de su operador B-70 es muy vago, el presidente de los Estados Unidos detuvo su desarrollo.
En enero, 1962 respondió otra vez a otra amenaza de cierre del programa Valkyrie, y la aeronave recibió la designación RS-70, un bombardero de reconocimiento estratégico. En marzo, 1964 g redujo el programa nuevamente, programado para realizar pruebas de vuelo de solo dos experimentados XB-70A Esto es a pesar del hecho de que la Fuerza Aérea de los EE. UU. Buscó constantemente todos los medios posibles e imposibles para devolver el B-70 a la vida como un avión de combate, afirmando que se puede usar como un vehículo supersónico. Se conserva la etapa de lanzamiento de la nave espacial de combate, como el “Dinosaurio”, y las plataformas para lanzar misiles balísticos. Incluso se sugirió que podría realizar las funciones de un interceptor espacial.
Pero todos los esfuerzos para preservar la "Valquiria" fueron en vano. El Ministro de Defensa creyó que se podrían lograr mejores resultados por otros medios. Incluso el valor de la experiencia adquirida durante la creación del B-70 para el desarrollo de un avión civil supersónico, desde el punto de vista de McNamara, no fue significativo, aunque personalmente dirigió un comité especial sobre este tema. Nota: B-70 en su configuración, peso y diseño correspondió completamente a las vistas de ese tiempo en aviones de transporte supersónicos. Su altitud de crucero fue 21 km. y la velocidad alcanzó M = 3. Al mismo tiempo, su carga útil igual al 5% total (12.5 t) del peso de despegue (250 t) fue claramente insuficiente para un avión comercial. Al mismo tiempo, el rango de Valkyrie era 11000 km, mientras que la mayoría de las rutas transatlánticas tenían una longitud de aproximadamente 9000 km. Al optimizar la aeronave para estas rutas y reducir el stock de combustible, la carga podría aumentarse a 20 t, lo que lograría el nivel de rentabilidad requerido para un transatlántico civil.
Por supuesto, todas estas interrupciones de financiamiento y el incesante debate en el Congreso no prometieron nada bueno al avión, pero los norteamericanos continuaron tercamente construyendo el primer prototipo de la Valquiria. Como dicen ellos. Vaska escucha y come.
rasgos técnicos
Una de las razones de una actitud tan cautelosa hacia B-70 fue que era demasiado inusual para ese momento, podría decirse, el revolucionario. En consecuencia, el riesgo técnico en la creación de la "Valkyrie" fue extremadamente grande. Las características principales de la aeronave, en primer lugar, deben incluir el esquema aerodinámico "pato", el ala triangular y la cola horizontal frontal trapezoidal. En vista del gran brazo de la plataforma, se utilizó efectivamente para equilibrar la aeronave, especialmente a velocidades supersónicas, lo que hizo posible liberar elevones para el control de cabeceo y balanceo. Al aterrizar, el ángulo máximo de desviación de PGO era 6?, Y su cola también podría desviarse hacia abajo con 25 ° y servir como placas de aterrizaje. Rechazándolos, el piloto aumentó el ángulo de inclinación, equilibrando el avión con el impacto hacia delante del volante, es decir, Desviando los ascensores y aumentando aún más la elevación general. Al mismo tiempo, GIP se convirtió en una fuente de inestabilidad longitudinal y en tierra de la aeronave en ángulos de ataque elevados, el flujo oblicuo de la misma tuvo un efecto perjudicial en las propiedades de transporte del ala y empeoró la operación de las tomas de aire. Sin embargo, North American declaró que había probado a fondo los modelos B-70 en túneles de viento con una duración de 14000 horas y resolvió todos los problemas.
La característica más importante del diseño aerodinámico de la aeronave fue el uso benéfico de un fenómeno tan dañino en general, ya que las ondas de choque generadas durante el vuelo supersónico "Valkyrie" se diseñaron de tal manera que la mayor presión estática que ocurrió detrás del sistema de salto afectó la superficie inferior del fuselaje y el ala y creó una adicional. fuerza de elevación Esto hizo posible realizar un vuelo de crucero con un ángulo de ataque mínimo y, por lo tanto, con baja resistencia. Las pruebas en un túnel de viento y los cálculos mostraron que en vuelo con una velocidad correspondiente a M = 3, a una altura de 21000 m, debido a las ondas de choque, es posible aumentar la fuerza de elevación en 30% sin aumentar la resistencia. Además, permitió reducir el área del ala y, en consecuencia, reducir el peso de la estructura del avión.
La fuente del mencionado sistema de salto "útil" fue la cuña frontal de la toma de aire Valkyrie. La entrada de aire se dividió en dos canales con una sección transversal rectangular, con una altura en la entrada de 2.1 my una longitud de aproximadamente 24 M. Tres paneles móviles interconectados se ubicaron detrás de la cuña. La posición de los paneles se ajustó dependiendo del flujo de aire requerido. Se hicieron agujeros para la eliminación de la capa límite, lo que aseguró el flujo uniforme en la entrada de cada uno de los tres motores. En la superficie superior del ala estaban ubicadas las aletas principales y auxiliares de la derivación de aire, lo que permite, en cierta medida, controlar el flujo en la entrada de aire. Los cálculos necesarios para garantizar el correcto funcionamiento de la toma de aire en diversas condiciones de vuelo se llevaron a cabo utilizando un complejo sistema de sensores y calculadoras analógicas.
Carreras surgidas en el acristalamiento frontal de la cubierta de la cabina en la configuración habitual de la nariz del avión. Aumente inaceptablemente la resistencia al volar a altas velocidades. Para evitarlos, los ángulos de inclinación de todas las superficies de la nariz de la aeronave deben ser muy pequeños. Al mismo tiempo, durante un acercamiento, los pilotos deben tener una buena visión general. Norteamérica eligió un método relativamente simple para cumplir con ambos requisitos, hizo que los parabrisas se doblaran, y los exteriores, así como la superficie superior del dedo del pie del fuselaje frente a las gafas, eran móviles. En vuelo a baja velocidad, descendieron, proporcionando la visibilidad necesaria, y en vuelo supersónico se elevaron, formando una transición suave. El área total del acristalamiento de la cabina es 9.3 m. Todos los paneles transparentes, el mayor de los cuales tiene una longitud superior a 1.8 m, están hechos de vidrio templado resistente al calor.
Una característica completamente única de la "Valkyrie" fueron las puntas de las alas, que se desviaron hacia abajo en el vuelo de crucero para aumentar la estabilidad de la pista y reducir la resistencia de equilibrio. Además, permitieron reducir el área de la cola vertical, aumentando así la calidad aerodinámica en aproximadamente 5%. La firma dijo que en un vuelo de crucero supersónico, la calidad aerodinámica de la aeronave es igual a 8-8.5. y en el subsónico - sobre 12-13.
En una gran bahía de bombas con una longitud de casi 9 m, ubicada entre los canales de admisión de aire, se podrían colocar todos los tipos de bombas nucleares. La bomba se cerró con un gran panel deslizante plano que se deslizó hacia atrás cuando se abrió. Es cierto que la expulsión de bombas de un compartimento de este tipo a velocidades de vuelo supersónicas es un problema. El activo de América del Norte, o más bien, la experiencia de desarrollar un diseño de este tipo ya estaba en la pasiva: la compañía no condicionó la famosa bahía de bombas lineales en el supersónico Widget, por lo que el bombardero de cubierta se convirtió en un avión de reconocimiento.
El chasis "Valkyrie" también merece atención. Para reducir el espacio ocupado en la posición retraída, los carros de cuatro ruedas en los soportes principales se giraron y se presionaron contra el bastidor antes de limpiarlos. Cada carro tenía una quinta rueda pequeña del dispositivo de descongelación automática que impedía que la aeronave se moviera y patinara sobre una superficie resbaladiza. Los neumáticos de ruedas con un diámetro de 1060 mm se fabricaron con goma especial y se cubrieron con pintura plateada para reflejar la radiación infrarroja. Antes de volar a altas velocidades, los neumáticos se teñían con pintura fresca. Durante el frenado, cuando las ruedas neumáticas se calientan a 230 ° С, el exceso de presión en ellas fue descargado por una válvula especial, que evitó su explosión.
La cabina B-70 estaba ubicada a una altitud de 6 m sobre el suelo, lo que requería el uso de elevadores especiales para la tripulación y el personal técnico. Gracias a un potente sistema de aire acondicionado y sellado, los miembros de la tripulación de Valkyrie podrían usar trajes ligeros y cascos con máscaras de oxígeno. Esto les proporcionó libertad de movimiento y relativa comodidad, a diferencia de los pilotos de otros aviones de gran altitud y alta velocidad. Por ejemplo, los pilotos de alta velocidad A-12 se vieron obligados a volar en trajes espaciales de la nave espacial Gemini, y los pilotos de gran altitud U-2, en trajes especiales y cascos. La cabina de mando B-70 se dividió mediante una reproducción en dos compartimentos, en cada uno de los cuales, durante los vuelos de gran altitud, se podría crear una presión correspondiente a una altitud de hasta 2440 m. En el caso de la descompresión, se abrieron dos puertas en el fuselaje para que fluya la presión de la cabina. A lo largo, en el centro, había un pasaje que conducía a un compartimento con equipo electrónico en la parte trasera de la cabina. La fibra de vidrio se utilizó para el aislamiento térmico. Para la refrigeración de la cabina del piloto y el compartimiento de los equipos electrónicos, se utilizan dos unidades de refrigeración que funcionan con freón.
La tripulación del B-70 se alojó en cápsulas individuales, lo que debería aumentar radicalmente la seguridad de la expulsión en todos los modos de vuelo. Cada cápsula tenía un sistema autónomo de presurización y suministro de oxígeno, diseñado para proporcionar vida humana durante los días 3, la silla en su interior estaba regulada por el ángulo de inclinación y altura. Inmediatamente antes de la expulsión, el asiento del piloto se inclinó de nuevo a 20 °. y los colgajos de la cápsula cerrados. El panel superior del fuselaje se dejó caer automáticamente y la cápsula se disparó a una altura de aproximadamente 1 .5 m sobre el fuselaje, después de lo cual se activó su motor a reacción. Luego se avanzaron dos barras cilíndricas con pequeños paracaídas en los extremos desde la cápsula, lo que proporcionó estabilización durante la caída libre. El paracaídas principal se abrió automáticamente. Para absorber el impacto en el suelo en la parte inferior de la cápsula había un cojín de goma inflable. Velocidades de expulsión estimadas: desde 167 km / h hasta el número M correspondiente 3 a una altitud de aproximadamente 21000 y la expulsión de las cápsulas de todos los miembros de la tripulación. Intervalo 0,5 con. Al mismo tiempo, en algunas situaciones de emergencia, el piloto podría cerrarse en la cápsula sin expulsión. Dentro había botones con los que era posible controlar el avión antes de caer a una altura segura, y el control de los motores desde la cápsula se limitaba solo a una disminución en el número de revoluciones. En la parte frontal de la cápsula había una ventana que permitía monitorear las lecturas de los instrumentos. Después de bajar la tapa, las cápsulas podrían abrirse y el piloto podría reanudar el control de la aeronave como de costumbre.
Dado que el diseño B-70 se calculó para un vuelo largo a una velocidad de más de 3000 km / h. Uno de los problemas más difíciles en su desarrollo fue el calentamiento cinético. Este problema resultó ser aún más difícil para la Valquiria que para el avión experimental norteamericano X-15. diseñado para un vuelo corto a una velocidad hipersónica correspondiente al número M 6. Si en la superficie de este último los picos de temperatura alcanzaron 650 ° С, pero se mantuvieron en este nivel durante solo unos minutos, luego para B-70 la imagen fue diferente. Durante mucho tiempo, durante varias horas, el vuelo en M 3 requirió que una parte significativa de la estructura completa de la aeronave pudiera funcionar efectivamente a una temperatura 330? С. Esto determinó la elección del acero de alta resistencia y el titanio como los principales materiales estructurales. Las temperaturas en los compartimentos del motor que alcanzaron 870 ° С determinaron el uso de aleaciones basadas en níquel-cobalto. El fieltro de dióxido de silicio se utilizó para proteger los accionamientos y otros mecanismos del calor emitido por los motores. La cubierta exterior del compartimiento del motor estaba hecha de titanio. Las temperaturas de operación de algunos de los paneles de acristalamiento de la cabina alcanzaron 260 C. El nicho del chasis tuvo que ser enfriado a 120 ° C con una solución de etilenglicol que circula a través de los tubos soldados a las paredes. Al elegir los materiales de construcción, no solo se tuvo en cuenta la alta temperatura, sino también las posibles condiciones climáticas. Por ejemplo Para investigar los efectos de la lluvia, la compañía aceleró los elementos de diseño utilizando un carrito de cohetes hasta la velocidad de 1500 km / h. Para reducir el peso de la estructura, se utilizaron paneles de “soplo”, que consistían en dos láminas de acero con un espesor de 0,75 a 1,78 mm y un núcleo de panal entre ellos. Si todos estos paneles se colocan uno junto al otro, entonces cubrirían el área en 1765 M. Además de bajo peso y alta resistencia, tales paneles tenían una conductividad térmica baja. La industria de la aviación en ese momento no tenía la tecnología para producir tales paneles, y la compañía comenzó desde cero.
Pero, quizás más importante en la creación del Valkyrie que en el uso de nuevos materiales, fue la transición del remachado y el montaje manual de la estructura de la aeronave a la soldadura mecánica y soldadura, que es comparable a la revolución en la construcción naval. En el caso de la fábrica, donde se estaba ensamblando el XB-70A, en lugar de golpear los martillos neumáticos, solo se escuchó el silbido de docenas de unidades de soldadura y esmeriladoras, pelando las costuras. El método de ensamblaje de la estructura de la aeronave por soldadura era tan nuevo que el equipo de soldadura, los métodos de su aplicación y la tecnología de monitoreo de soldaduras se desarrollaron finalmente solo durante el ensamblaje de la primera aeronave experimental. En algunos lugares de la construcción, donde era imposible hacerlo sin remachar, para ahorrar peso, se reemplazaron los remaches con tubos que se habían quemado en ambos lados.
Hubo tantos problemas en el diseño de XB-70 que Norteamérica no pudo hacer frente solo a una tarea tan enorme y transfirió parte del trabajo a otras compañías, cuyo número superó a 2000. Los principales fueron: "Air Research" (sistema de señal de aire). "Autonetik" (sistema de control automático). Avko (sección trasera de la parte superior del fuselaje), Chance Wout (cola horizontal y vertical). “Newmo Dynamics (Chasis). "Curtiss Wright" (deflexión del sistema de transmisión de los extremos de las alas). Hamilton Standard (sistema de aire acondicionado). "Pop" (elevones y medias), "Solar" (entrada de aire). Sperry (sistema de navegación inercial). "Sundstrand" (unidad de potencia auxiliar).
Al contratista más grande, Boeing, se le encomendó el diseño y la producción del ala Valkyrie, que se convirtió en el ala triangular más grande de la época. Las dimensiones de algunos paneles de revestimiento de tres capas con nido de abeja alcanzaron 2.4X6 m. Se hicieron en un ambiente controlado mediante soldadura y el personal trabajó en guantes blancos. Once compartimientos de combustible ubicados en el ala y el fuselaje contenían aproximadamente 136 toneladas de combustible y tenían una estructura soldada. Según las declaraciones de la Fuerza Aérea. Esta fue la razón principal del retraso en la construcción de la aeronave: los tecnólogos no pudieron garantizar la estanqueidad de las soldaduras. Su porosidad era, por regla general, microscópica, pero era necesario eliminarlo, porque en vuelo los tanques estaban llenos de nitrógeno, cuya fuga provocaría la entrada de aire en los tanques y la formación de una mezcla explosiva. Los primeros intentos para eliminar la fuga de soldadura fueron absolutamente infructuosos. En este sentido, desarrolló un sellador tipo goma "Viton" en el lugar donde se encontró la fuga. Se aplicó una capa de Viton. que se congelaron durante 6 horas a una temperatura de 177 C. Como regla general, se necesitaron al menos seis capas de Viton para eliminar la fuga. El revestimiento fue hecho por un hombre con ropa estéril, que estaba cerrado dentro del tanque. Luego se bombeó helio para comprobar el sellado del tanque.
La fuga de helio se determinó utilizando detectores especiales. En el segundo prototipo, los tanques fueron sellados con un nuevo método. Las áreas de supuestas fugas se cubrieron con lámina de níquel 0,75 mm de espesor. La cual fue soldada en los bordes con soldadura de plata. Cuando el ala finalmente fue fabricada y entregada al taller de ensamblaje, ¡resultó que no encajaba con el fuselaje! Con enormes dificultades, manualmente, fue posible colocarlo en su lugar y unirlo con soldadura.
El primer XB-70A se construyó a principios de mayo de 1964, con un retraso de hasta un año y medio. El 11 de mayo se llevó a cabo una solemne ceremonia de lanzamiento del avión desde el taller de montaje, en la que el director del programa de producción XB-70, el general Frod J. Scully, presentó un prototipo de bombardero a los medios. El primer vuelo estaba programado para agosto: la compañía quería verificar todos los sistemas de una máquina única en tres meses. Un amplio programa de pruebas en tierra incluyó la verificación del rendimiento del tren de aterrizaje, las puertas del tren de aterrizaje y el compartimiento del paracaídas bajo cargas dinámicas y estáticas; prueba de vibración con un probador de fluctuación basado en tierra; calibración del sistema de aire acondicionado, sistema de combustible y planta de energía (con motores de gas en tierra): verificación y calibración de instrumentación. En la bahía de bombas vacía se colocó un contenedor con equipo de control y registro, que registró varios cientos de parámetros. Robots varios sistemas de aeronaves. Por supuesto, para un trabajo tan extenso, la empresa no tardó tres, sino casi cinco meses.
La última etapa de las pruebas en tierra, lanzadas en septiembre por 1964, incluyó rodar y trotar por la pista, probando el rendimiento del sistema de escape de tres paracaídas de frenos con un diámetro de 8 M. Sin usar paracaídas, la aeronave requeriría una pista de al menos 4100 m. Las carreras alcanzaron 1070 ° С, los neumáticos se calentaron hasta 120 ° С. Durante las etapas finales de las pruebas en tierra, finalmente se completó el procedimiento para la carga de combustible. En promedio, el reabastecimiento de combustible de Valkyrie duró una hora y media. Al principio, el combustible se bombeaba de un camión cisterna a otro, vacío, en el que mientras tanto el nitrógeno seco se bombeaba a alta presión, el nitrógeno se soplaba a través del combustible en el cuello de llenado y el oxígeno desplazado. Por lo tanto, el combustible entró en los tanques tan inerte (a prueba de explosiones) como esto se puede lograr en el campo. El punto es. que el combustible se utilizó como refrigerante para algunos sistemas de aeronaves, y su temperatura de vuelo normal superó los 100 ° C. Si el contenido de oxígeno en el combustible excede la velocidad permitida, sus vapores podrían estallar. Por lo tanto, si el "Valkyrie" fue alimentado de manera tradicional, el avión simplemente podría explotar en el aire.
En este momento, el segundo X8-70A experimentado estaba en la etapa de ensamblaje. Se planificó levantarlo al aire al final de 1964. La principal diferencia entre el segundo prototipo fue la presencia de un pequeño ala transversal “V” (5 ° en total). Los ángulos de desviación de las consolas de ala también aumentaron en 5 °.
Para las pruebas de vuelo, XB-70A preparó dos tripulaciones. Cada uno fue dirigido por un experimentado piloto de pruebas "firme", y el copiloto era un representante de la Fuerza Aérea. El equipo principal estaba encabezado por Ell White (que había volado anteriormente en el F-107), el copiloto era el Coronel John Cotton. Sus jugadores suplentes eran el piloto de pruebas civil Van Shepard y el comandante Fitz Fulton. Vuelos planeados para conducir en áreas escasamente pobladas de los Estados Unidos. Extendiéndose desde la Base de la Fuerza Aérea Edwards hacia Utah.
Las pruebas de vuelo
21 de septiembre 1964 en 8 38 min en la mañana conducido por White y Cotton XB-70A rodado hasta el inicio, y White solicitó permiso para despegar. Se suponía que el avión debía hacer un cambio desde el aeródromo de fábrica en Palmdel en el Centro de Pruebas de Vuelo de la Fuerza Aérea en la Base Aérea de Edwards. Durante el despegue, el Valkyrie fue acompañado por dos helicópteros de servicio de rescate, y su comportamiento fue monitoreado desde el T-38 biplaza en el aire. Otro T-38 filmó todo lo que sucede. La rueda delantera se elevó del suelo a una velocidad de 280 km / h. Y al cabo de un momento, el coche comenzó a subir. Los fallos empezaron ya al intentar quitar el chasis: el soporte frontal se eliminó normalmente y los principales funcionaron solo en la mitad del programa. Tuve que devolver el chasis a su posición original. Después de un tiempo, la automática de combustible de uno de los seis motores falló. Pero en estas "aventuras aéreas, el XB-70A no había terminado. La tripulación tuvo el mayor problema al tocar la pista en la Base Aérea Edwards. Los discos de freno en el bastidor izquierdo se atascaron y las ruedas de los neumáticos se incendiaron debido a la fricción. A lo largo de la carrera de dos kilómetros detrás del auto, duró una bocanada de humo negro de goma quemada. Después de detenerse, el fuego se extinguió y el automóvil fue remolcado hasta el hangar. El primer vuelo duró 60 minutos.
Llevó dos semanas eliminar los defectos detectados. Octubre 5 XB-70A realizó un segundo vuelo. Los pilotos intentaron romper la barrera del sonido y el supersónico B-58 se incluyó en el grupo de seguimiento. El chasis se retiró sin comentarios, pero esta vez el sistema de control hidráulico presentó una sorpresa. ¿Una pequeña grieta en el tubo a una presión de fluido de trabajo en 280 kgf / cm? (que es 35% más que en los sistemas hidráulicos de las aeronaves estadounidenses ordinarias) provocó una disminución de la presión en el sistema y el cambio a un canal de respaldo. Sin embargo, el avión aterrizó con éxito en una de las pistas de aterrizaje de la base aérea.
12 Octubre en el tercer vuelo, que duró 105 minutos, el primer prototipo de Valkyrie alcanzó la altura de 10700 m y por primera vez rompió la barrera del sonido, acelerando a una velocidad correspondiente a 1.1 M. En el momento en que la barrera se movió de las vibraciones, la pintura voló en algunas partes de la superficie del avión y, después de aterrizar, el XB-70А tenía un aspecto bastante estropeado.
En el cuarto vuelo. 24 de octubre, a la altura de 13000 m por primera vez, encendió el sistema de control de la punta del ala y puso los seis motores a poscombustión. El ángulo máximo de deflexión de las puntas fue 25 °. Para 40 minutos, el avión voló a una velocidad de M = 1.4. Era fácilmente manejable y se comportaba constantemente. Es cierto que el consumo de combustible fue más alto de lo esperado, y el programa de vuelo tuvo que reducirse. El avión regresó a la fábrica para probar la resistencia y restaurar la pintura. Continuar los vuelos de prueba programados para febrero 1965.
De acuerdo con el plan, 16 February XB-70A regresó a la base de Edwards. En vuelo, las puntas de las alas ya están desviadas por 65 °. La velocidad máxima fue M 1.6. Al aterrizar, el sistema de liberación de paracaídas de freno falló y el avión se detuvo solo después de que el 3383 m corriera. En el sexto vuelo, el avión fue pilotado por primera vez por Fulton, el papel del segundo piloto fue jugado por White. Una pequeña fuga en el sistema hidráulico apareció en el aire, lo que no afectó la seguridad del vuelo.
En el séptimo vuelo, el Valkyrie fue conducido a la velocidad M = 1.85. y el avión voló con ella durante minutos 60.
En el octavo vuelo en el timón XB-XNUMHA, Shepard se sentó. Primero trajo el avión a la velocidad M = 70. Por lo tanto, los cuatro pilotos probaron el Valkyrie.
En el noveno vuelo, el XB-70A alcanzó de nuevo M-2. Esta vez la sorpresa fue presentada por el sistema de radionavegación TACAN. Según el testimonio de los instrumentos, se suponía que el automóvil volaba sobre el Desierto de Mojave y, de hecho, el "Valkyrie" volaba sobre Las Vegas durmiendo temprano en la mañana.
En el décimo vuelo, el bombardero pasó 74 minutos en supersónico, de los cuales 50, a una velocidad de más de 2200 km / h.
7 May 1965, en el duodécimo vuelo, a la velocidad M 2.58, los pilotos sintieron un fuerte golpe. Los motores 3, 4, 5, 6 perdieron impulso y la temperatura comenzó a subir. Tuvieron que apagarse, y el vuelo continuó en los dos restantes. Desde un avión de escolta se informó que el XV-70А tenía el extremo delantero del ala colapsado (la parte superior del triángulo). Probablemente sus fragmentos entraron en la toma de aire. Al acercarse al aeródromo, los pilotos intentaron arrancar el quinto motor para crear al menos algo de empuje desde el lado derecho. Afortunadamente, tuvieron éxito. El aterrizaje fue exitoso. Durante la inspección, se confirmaron los peores temores: partes de la piel dañaron los seis motores en diversos grados, que tuvieron que ser reemplazados.
Octubre 14 1965, en el decimoséptimo vuelo, a una altitud de 21335 m. XB-70А alcanzó su velocidad de diseño correspondiente al número M-3. De acuerdo con la tarea, la duración del vuelo a esta velocidad debería haber sido 5-6 min, pero luego de 2 min los pilotos escucharon un fuerte ruido y apagaron el dispositivo de poscombustión. La causa del ruido se descubrió rápidamente: desde el plano de la escolta quedaba perfectamente claro que la sección de la puntera del ala izquierda del ala, de tamaño 0,3x0.9 m, ubicada cerca del borde exterior de la entrada de aire, quedó rota por la cabeza de velocidad. Por feliz coincidencia, esta pieza de chapado no entró en los motores. La inspección de la aeronave mostró que el panel de guarnición curvo se disparó en la soldadura y se cayó sin dañar el núcleo de panal. Esta vez, la reparación ХХNUMX-8А tomó solo un día.
Después de este evento, la velocidad máxima de vuelo del primer prototipo se limitó a M 2.5. y todos los vuelos con el número M = 3 decidieron realizar en el avión №2. sobrevuelo del cual se realizó 17 Julio 1965 g En ese vuelo, la velocidad M = 1,4 se alcanzó de inmediato.
El vuelo típico de la Valquiria era el siguiente. Después del despegue y el tren de aterrizaje, los pilotos comenzaron a trepar. A velocidades de 740 a 1100 km / h, ¿se desvían las puntas de las alas a 25? Para aumentar la estabilidad en la zona transónica. Cuando se alcanzó el M-0.95, se levantaron los parabrisas externos de la cabina, después de lo cual la revisión llegó a ser casi cero, y la aeronave fue controlada solo por instrumentos. Entonces la barrera del sonido fue superada. La velocidad M = 1,5 se ajustó a la altura de 9753. Los calcetines de ala se desviaron a 60? Y XB-70A continuó subiendo a 15240 m. Luego el avión pasó a M = 2 y a una altura mayor que 21000 m se desplazó a M 3. el segundo bombardero en su decimoquinto vuelo voló a velocidad M = 11 por minutos de 1965. No se encontraron daños en la estructura.
Después de 10 días, diciembre 21, después de siete minutos de vuelo a velocidad M = 2.9 en el avión №2, la bomba de aceite del cuarto motor falló. El motor se apagó de inmediato y el avión se dirigió al aeródromo. Unos minutos después de eso, la temperatura de los gases detrás de la turbina del sexto motor excedió los límites permisibles, y también tuvo que apagarse, el aterrizaje pasó sin comentarios, pero se tuvieron que reemplazar dos motores. Las fallas frecuentes del motor causaron preocupación entre los especialistas. El hecho de que lanzaron todos los 38 TRD YJ93-GE-3, y simplemente podrían no ser suficientes para completar el programa de prueba.
Algunas faltas se volvieron ya tradicionales. Entonces en 37, el vuelo de marzo de 1966, en el No. XXUMX, el sistema hidráulico falló nuevamente y el tren de aterrizaje principal izquierdo se atascó en una posición intermedia. Shepard logró que el automóvil fuera enjoyado en la superficie del lago Rogers seco, el kilometraje superaba los 1 km. 4,8 Abril 30 G. Se suponía que el blanco y el algodón pasaban más de media hora a una velocidad de M = 1966, pero después del despegue, el tren de aterrizaje delantero en el plano # 3 no se retrajo. Los intentos de devolverla a la posición liberada tampoco tuvieron éxito. Este fue el incidente más grave desde el inicio de las pruebas de vuelo. Si el estante no pudiera ser liberado, los pilotos tendrían que expulsarse, porque con un aterrizaje forzoso, el largo "cuello de cisne" de XB-2A se habría roto inevitablemente, el combustible de los tanques se habría precipitado en los motores y luego ...
El blanco aterrizó dos veces en el aterrizaje y golpeó los pilares principales en la superficie de la pista, pero el pivote delantero estaba atascado a fondo. Mientras que la valquiria daba vueltas en el aire, quemando una gran cantidad de combustible, los ingenieros se desconcertaron al resolver el problema. Además de los dos sistemas de aterrizaje hidráulicos, también había un tercero Eléctrico, pero está desconectado de la sobrecarga en la red eléctrica. La única salida era tratar de cortar los fusibles del sistema eléctrico con un objeto metálico. Cotton tomó el sujetapapeles habitual, que sujetaba las hojas de la misión de vuelo, y se arrastró a lo largo de un angosto registro entre las cápsulas de rescate y la guardia con los fusibles. Después de abrir el escudo, encontró los contactos necesarios en los comandos desde el suelo y los bloqueó con un clip desplegado. El estante de la nariz se ha liberado. Pero al día siguiente, los periódicos estaban llenos de titulares como "El clip en centavos 39 ahorra el avión en 750 millones de dólares".
El vuelo largo planificado en M = 3 se realizó solo en 19 de mayo. El avión voló a esta velocidad durante 33 minutos. En ese vuelo, se alcanzaron la velocidad y la altitud de vuelo más altas durante todo el tiempo de las pruebas XV-70A: M = 3.08 y 22555 m. En consecuencia, este logro marcó el final de la primera fase de las pruebas de vuelo.
La siguiente fase se llevó a cabo principalmente en interés de la NASA, para el estudio de las descargas acústicas. El programa incluía nuevos pilotos - empleados de la NASA. El primer piloto nombró a un piloto de prueba experimentado de la compañía norteamericana, John Walker. Quien acaba de terminar de volar el hipersónico X-15. En la bahía de bombas del avión No.2, se instalaron nuevos equipos a un costo de 50 millones de dólares para reparar las curvas y las vibraciones de la estructura durante la transición de la barrera del sonido. El primer vuelo de la segunda fase se planeó para 8 en junio 1966, que tenía dos objetivos: probar un nuevo equipo y filmar una película publicitaria sobre Valkyries. Para mayor efecto, un gran bombardero fue acompañado por F-4B, F-5, F-104 y aviones de entrenamiento T-38.
En 8 h 27 min por la mañana, White y Major K. Cross tomaron su lugar en el stand XB-70. Fue el vuelo 46-th del avión №2 y el primer vuelo de Karl Cross. Uno de los aviones de escolta, el F-104 Starfighter, fue pilotado por John Walker. Cuando los aviones, atravesando las nubes, alineados para disparar, el F-104, volando a la derecha de la Valquiria, tocó el ala de la punta bajada del ala derecha del bombardero, volcó su fuselaje, golpeó ambas quillas, golpeó la consola izquierda y explotó. Los pilotos de bombarderos no entendieron de inmediato lo que había sucedido. El segundo "Valkyrie" de 71 continuó el vuelo recto, luego giró sobre el ala, entró en picada y cayó. Solo Ella White logró escapar, quien logró catapultar su cápsula en los últimos segundos antes de caer. Su paracaídas tendido en el suelo fue visto desde un helicóptero de rescate 20 a kilómetros de los fragmentos HV-70. El aterrizaje de una cápsula de paracaídas medio abierta fue muy grosero, White sufrió heridas graves y no recuperó el conocimiento durante tres días. Poco queda del propio bombardero. La parte nasal en la que estaba ubicada la Cruz (se cree que perdió la conciencia debido a las sobrecargas) se desgarró en varias partes. Probablemente el coche explotó incluso en el aire. El blanco se recuperó, pero nunca voló de nuevo.
Después de esta prueba trágica, el número restante de aviones 1 duró otros dos años. El primer vuelo después del accidente ocurrió en noviembre 1 1966, luego se realizó otro vuelo 32. Un total de XB-70 # 1 realizó vuelos 83 y # 2 - 46. El tiempo total de vuelo de dos aviones fue 254.2 horas, de las cuales No. 1 fue 160 horas.
En 1968, el trabajo en B-70 se suspendió. 4 Febrero 1969. "Valkyrie" despegó por última vez. El coche fue conducido por Fityu Fulton de América del Norte. y Ted Stenfold de la Fuerza Aérea HV-70A aterrizó en la Base Aérea Wright-Patterson y se convirtió en una exhibición en el Museo de la Fuerza Aérea. Durante el traslado de la aeronave a los representantes del museo, uno de los pilotos dijo que él ... está de acuerdo en todo para que la Valquiria siga volando, pero no está de acuerdo en pagar los vuelos.
De hecho, el costo total del programa de prueba de vuelo XB-70A le costó al presupuesto estadounidense 1,5 mil millones de dólares. Solo un vuelo del bombardero costó 11 millones de dólares (según otras fuentes, solo el vuelo de 1 costó 5.9 millones de dólares por hora). Por lo tanto, el Valkyrie es considerado no solo el más rápido de los aviones grandes (después de todo, voló dos veces más rápido que una bala (1 *)), sino también el más caro de todos.
1 * Por ejemplo, la velocidad de bala de una pistola TT cuando se sale del cañón es solo la totalidad de 420 m / s (1512 km / h)
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