天天看点

壮志未酬身先死,三马赫时代夭折的超级天才,XB-70战略轰炸机将核弹扔在苏联国土上如何实现三马赫飞行项目发展遇到的问题三马赫天才的特点原型机飞行遇到的故障博物馆里最后的余生

作者:迷彩眼观世界

目前,主要国家的战略轰炸机都在隐形防御之上发展,而不是追求以往的高空高速,而就无人机的速度而言,目前所有的飞机速度都不超过3马赫,但20世纪60年代是一个特殊的时代,正在争先恐后地涌现超音速有人驾驶飞机时代, 当两国以更高、更快、更强为目标来设计侦察机和拦截器时,当飞机的最大速度可以超过3马赫时,几架高速飞机,如米格-25和SR-71,已经服役,但也有雄心勃勃和无偿的首次登场者,如XB-70,它们也可以打破3马赫, 而且是航空史上第一架运用波浪取向概念的载人飞机机身设计,也差点成为第一架核动力轰炸机,绰号:"女武神",那么本文就来讲的是女武神战略轰炸机。

壮志未酬身先死,三马赫时代夭折的超级天才,XB-70战略轰炸机将核弹扔在苏联国土上如何实现三马赫飞行项目发展遇到的问题三马赫天才的特点原型机飞行遇到的故障博物馆里最后的余生

死亡三架马希尔轰炸机:XB-70

<h1级"pgc-h-center-line">在苏联土地上投下了炸弹</h1>

冷战结束以来,美苏一直在争先恐后地研制战略轰炸机,想有朝一日爆发战争,在战略纵轰炸对方或直接投下核弹的情况下,而且必须有一个盾牌,因为轰炸机可以在我的领土上投下炸弹, 那么我必须有相应的防御武器来拦截你的轰炸机,比如拦截器,或者防空导弹。所以在20世纪50年代左右出现了一架又一架超音速战斗机,而作为攻击方的轰炸机速度不是最新的,而当时还没有超区射弹的概念,如果我们的轰炸机进入对方的领土,由对方的拦截器拦截击落,那么发展这种轰炸机也毫无意义。

所以在这种背景下,超音速轰炸机的发展被摆上了桌面,就美国而言,要深入苏联腹地的苏联防空网络,轰炸机必须具备高空高速条件,防止拦截机轻易被拦截。因此,与当时的B-52相比,完全无法满足高空高速的条件,毕竟B-52的极限速度只有一马赫。所以在那之后有B-58轰炸机,但B-58除了速度几乎无法突破音速之外,在射程和作战半径方面都不如B-52,而它的两马赫只做反冲刺开启力就能达到两马赫,而且在普通飞行中仍能被战斗机和防空导弹追赶。

壮志未酬身先死,三马赫时代夭折的超级天才,XB-70战略轰炸机将核弹扔在苏联国土上如何实现三马赫飞行项目发展遇到的问题三马赫天才的特点原型机飞行遇到的故障博物馆里最后的余生

B-58轰炸机的两马赫冲刺仍然不符合要求

因此,只有突破3马赫才是最终的解决方案,毕竟当时苏联还没有达到三马赫战斗机外观的速度,而苏联早期的防空导弹只能达到2.4马赫的最高速度。1955年,美国空军启动了一项新型战略轰炸机计划的设计招标,该计划根据军方的要求,可以在21000米的高度以3马赫的速度冲刺,也可以在0.9马赫的低空巡航,并且飞机不得在空中加油,以便能够对苏联构成长期威胁。 飞机必须具有飞行时间过长的能力,即核动力!在苏联领空可以实现长途飞行。

竞标的公司是北美和波音,两者总体上都符合高空高超音速的要求,但也超过了军方的要求,XB-70的最大起飞重量为450吨。结果,军方在1957年施加了限制,最大重量不超过222吨,同时将升力限制提高到23,000米。1957年12月23日,北美公司中标,1958年1月24日,北美航空公司与军方签订了建造原型机的合同,而GE则负责开发另一侧的高能燃料。

壮志未酬身先死,三马赫时代夭折的超级天才,XB-70战略轰炸机将核弹扔在苏联国土上如何实现三马赫飞行项目发展遇到的问题三马赫天才的特点原型机飞行遇到的故障博物馆里最后的余生

北美航空

<H1级"pgc-h-中心线">如何实现三马赫飞行</h1>

为了实现飞机的飞行,首先要解决的是飞机在超音速飞行中产生的抗冲击性问题,因为飞机在交叉音速飞行时间的机身表面会产生冲击波,这使得飞机发动机的推力很大一部分用来克服这种冲击阻力, 但北美航空设计师巧妙地利用冲击波产生的能量,设计师通过巧妙的气动设计将高压区域的冲击波穿过机翼,这使得XB-70在飞行过程中产生总升力的30%的额外升力,增加了XB-70的升力阻力比, 并进一步减少以较小的迎角巡航时的阻力。

在气动布局设计上,XB-70整体采用鸭式、平尾、小弦比三角形机翼的布局。主翼的后掠角约为65.5度,两侧机翼两端在设计上是液压可变的,在高速飞行过程中根据需要在25度和70度之间来回切换,70度是第二架原型机的角度,第一最大角度在65度,设计了这样一种可折叠的翼尖, 除了形成一个波浪体的形状外,还可以发挥一部分垂直稳定器的作用,增加B-70的方向稳定性,除了超音速飞行还可以抵消倒置效应。

壮志未酬身先死,三马赫时代夭折的超级天才,XB-70战略轰炸机将核弹扔在苏联国土上如何实现三马赫飞行项目发展遇到的问题三马赫天才的特点原型机飞行遇到的故障博物馆里最后的余生

XB-70的整体布局

还有一个材料问题,XB-70到三马赫的飞行会产生400摄氏度以上的最高温度,虽然钛合金的耐热性非常好,在20世纪50年代和60年代已经广泛应用于航空领域,但钛合金也非常昂贵,只有9%的结构材料使用, 而机身大部分采用的是夹在两层镀铜不锈钢之间的蜂窝结构,占68%,机身其他部位依靠燃料循环吸收热量。另一点是苏联米格-25在高速飞行过程中遇到的油漆脱落的问题,而XB-70也是,在一次试飞中由于红色油漆的低熔点导致所有红色恒星被吹走,然后用更高熔点的红色恒星代替来解决问题, 但白色涂料也遇到了类似的问题,因为XB-70机身大多涂在白色涂料上,虽然可以承受高温,但是,由于采用了软壳结构导致白色涂料皮肤在高低温循环中大面积脱落,而这个问题在女武神被封装之前并没有得到根本的解决, 他们的计划是每次飞行或在公共展示重新粉刷之前重新粉刷十次。

壮志未酬身先死,三马赫时代夭折的超级天才,XB-70战略轰炸机将核弹扔在苏联国土上如何实现三马赫飞行项目发展遇到的问题三马赫天才的特点原型机飞行遇到的故障博物馆里最后的余生

XB-70的白色油漆皮肤脱落

当然,最不能没有直接动力源,机器使用六台通用电气J93-GE-3涡轮喷气发动机,每台发动机可以产生14060公斤的推力,因为三马赫飞行的阻力也非常大加6台发动机,所以XB-70的油耗也非常大,所以XB-70的负载接近B-52达到136吨。

壮志未酬身先死,三马赫时代夭折的超级天才,XB-70战略轰炸机将核弹扔在苏联国土上如何实现三马赫飞行项目发展遇到的问题三马赫天才的特点原型机飞行遇到的故障博物馆里最后的余生

XB-70 J93-GE-3涡轮喷气发动机

<h1级"pgc-h-center-line"项目开发>遇到的问题</h1>

第一部分还表示,XB-70在项目中也被要求使用核反应堆提供动力,但在后续开发中项目团队和军方高级官员都意识到核电计划是不可行的,首先,项目团队无法实现小型核反应堆可以装入体内, 虽然当时有核动力航空母舰和潜艇,但这样的飞机和两者的体积显然不在一个水平,而且对于当时的技术来说,实现机载核反应堆的小型化是非常困难的,根据设计团队的计划,这种核反应堆的最小重量将是200吨, 如此大的重量接近投标投标时允许的最大起飞重量。

而军方也考虑到核反应堆造成的核污染,首先不说机组人员能否做足够的安全措施,从公众的角度来看,核动力飞机的发展还不太成熟,如果安装在这样一架会飞的超音速飞机上,无疑是在美国和苏联头上戴一把达摩克利斯之剑, 如果由坠机或击落引起的故障会对坠机区域造成核污染,而如果它在苏联坠毁,后果将不亚于小规模的核挑衅。因此,在这些多重考虑下,军方最终从XB-70计划中取消了核电要求。另一方面,GE的高能燃料也未能研制成功,因此改用普通燃料。

壮志未酬身先死,三马赫时代夭折的超级天才,XB-70战略轰炸机将核弹扔在苏联国土上如何实现三马赫飞行项目发展遇到的问题三马赫天才的特点原型机飞行遇到的故障博物馆里最后的余生

核动力轰炸机计划最终表明这是不可行的。

除此之外,时代发展造成的形势和财政问题,在XB-70项目实施时,苏联的防空导弹速度理论高度不能对XB-70构成威胁,但XB-70的发展跟不上苏联防空导弹的发展, 而在短短几年内,山姆防空导弹取得了长足的进步,直接导致1960年SA-2导弹击落了一架U-2高空侦察机,这也影响了XB-70的发展,因为这意味着苏联的高度不再安全,XB-70的另一面建造成本太高, 根据空军预算,XB-70最终生产将需要7.5亿美元,请注意,这在1960年代只有7.5亿美元,到现在为止是100亿美元,这完全是天文数字,因为建造21架B2的成本相比非常便宜。所以艾森豪威尔上任时,政府不断扯掉空军的钱财,这减缓了XB-70的整体进展,到肯尼迪上任时,XB-70已经获得了巨额拨款,但最终政府决定最终放弃飞机的建造,原来生产的六架原型机减少到三架。

壮志未酬身先死,三马赫时代夭折的超级天才,XB-70战略轰炸机将核弹扔在苏联国土上如何实现三马赫飞行项目发展遇到的问题三马赫天才的特点原型机飞行遇到的故障博物馆里最后的余生

XB-70的研发资金一度被扯掉

<h1级"pgc-h-中心线"三个马赫天才>的特点</h1>

XB-70启动非常快,需要半天时间来准备SR-71的上升,而XB-70从启动到升空只需要25分钟,而它的机组人员不需要穿厚厚的宇航服或类似黑鸟的东西,消除了麻烦。XB-70的腹部可以携带多达11.34吨的炸弹,也考虑了安装导弹的设计,但此后一直没有使用;XB-70的驾驶舱配备了当时非常先进的电子设备。由于安装了这些先进的电子设备,XB-70的机组人员减少到四人,副驾驶和弹丸和导航器分别,弹丸和导航器后来从设计中删除,只保留副驾驶。

壮志未酬身先死,三马赫时代夭折的超级天才,XB-70战略轰炸机将核弹扔在苏联国土上如何实现三马赫飞行项目发展遇到的问题三马赫天才的特点原型机飞行遇到的故障博物馆里最后的余生

XB-70的驾驶舱及其各种仪器,当时是一个非常先进的驾驶舱

驾驶舱的逃生系统XB-70的设计也是独一无二的,因为它将在3马赫的数万米高度飞行,因此不可能像普通战斗机那样直接弹出胶囊,而是使用具有特殊环绕功能的座椅,当座椅将飞行员包裹起来并弹出以满足3马赫条件下20,000米的弹射要求时, 这个设计确实挽救了一名飞行员的生命。但由于其可靠性低,另一名司机丧生。

壮志未酬身先死,三马赫时代夭折的超级天才,XB-70战略轰炸机将核弹扔在苏联国土上如何实现三马赫飞行项目发展遇到的问题三马赫天才的特点原型机飞行遇到的故障博物馆里最后的余生

紧紧包裹驾驶员的弹出式座椅

<h1级"pgc-h-center-line">原型飞行的故障</h1>

1964年9月21日,XB-70A原型机首飞,试飞发现机身材料强度有问题,由于蜂窝材料强度不足而撕裂机翼前缘,以及起落架故障和液压系统漏油甚至是燃油泄漏的严重问题;1965年5月7日,XB-70A在超音速飞行时,进气通道前部的分隔板直接破裂,摧毁了所有六个发动机,并使它们受到不可挽回的损坏。更换发动机后,测试继续进行,同年10月14日,XB-70A在达到3马赫后,蜂巢的结构强度问题,左翼损坏,机身频繁损坏,这使得XB-70A不再超过2.5马赫,这也影响了XB-70A的实际性能测试。

壮志未酬身先死,三马赫时代夭折的超级天才,XB-70战略轰炸机将核弹扔在苏联国土上如何实现三马赫飞行项目发展遇到的问题三马赫天才的特点原型机飞行遇到的故障博物馆里最后的余生

XB-70A原型1的发动机在测试中完全损坏

第二架原型机解决了原型机的大部分问题,事实证明,在1966年5月19日,原型机2继续以3马赫的速度飞行了32分钟。最高时速达到3.06马赫,而飞行计划距离为3900公里,耗时91分钟,这次安全飞行的成功证明XB-70符合原计划的要求,但天气变幻莫测,所有飞行试验均正常XB-70A再次死亡。

事件始于一次搞笑的宣传照拍摄,1966年6月8日,在XB-70A-2完成NASA的飞行数据测绘任务后,在GE的要求下,四架T38,F4,F-104N和F5飞机飞往XB-70A为GE拍摄了一组发动机宣传照片;然而,由于离XB-70A的右侧太近,F-104N被吸入XB-70A右翼,在飞机撞击机体后立即发生漩涡,飞行员当场死亡。XB-70A起初没有感觉到异常并继续向前飞行,但随着两条尾部和左右翼尖受损,XB-70A开始慢慢失控地落入失速螺旋中,副驾驶正在驾驶成功的降落伞跳跃,副驾驶因为座椅不可靠而没有弹射, 并与XB-70A一起坠入地面。

壮志未酬身先死,三马赫时代夭折的超级天才,XB-70战略轰炸机将核弹扔在苏联国土上如何实现三马赫飞行项目发展遇到的问题三马赫天才的特点原型机飞行遇到的故障博物馆里最后的余生

XB-70A II被F104N撞毁的整个过程

正是因为那次事故,对XB-70持有所有意见的政府高层终于放手了,最初生产三架原型机的计划最终落在了坠毁的飞机上,第二次失踪的任务由增强型飞机1完成,但由于2.5马赫的限制没有得到解决, 空军最终放弃了它,并将其交给NASA的飞行研究中心使用。

<博物馆最后剩余的>h1级"pgc-h-center-line"</h1>

XB-70之所以最终下马,不仅是由于自身原因,更是目前情况的一部分,可以说XB-70的诞生也是在目前的情况下被击败的,当时XB-70原来项目是考虑到苏联没有战机和防空导弹可以赶上它, 高空高速防御是她最大的特点。但XB-70的苏联米格-25紧随其后,在1964年首次成功飞行,虽然材料和设计都不先进,但它成功地实现了1-1&gt;2,然后苏联的山姆导弹技术开始迅速发展,完全有能力赶上XB-70,加上XB-70无法在高速下进行任何有效的机动。凭借其超大的摆动半径和巨大的雷达反射横截面,完全能够计算飞行轨迹并被山姆的导弹锁定,推动她发展的起点最终成为最后一块不可动摇的巨石来阻止她;政府打算将其从轰炸机改为侦察机,但A-12和U-2的坠落成为最后落入深渊的推动者。

壮志未酬身先死,三马赫时代夭折的超级天才,XB-70战略轰炸机将核弹扔在苏联国土上如何实现三马赫飞行项目发展遇到的问题三马赫天才的特点原型机飞行遇到的故障博物馆里最后的余生

XB-70的唯一原型只能单独留在博物馆中

因此,结合这些因素,美国政府完全废除了XB-70,转而专注于洲际核导弹,而XB-70的唯一原型机曾经承担轰炸苏联领土的负担,在博物馆的余生中独自留在了世界上。

继续阅读