XB-70轰炸机(北美航空公司研制的战略轰炸机)

XB-70轰炸机

北美航空公司研制的战略轰炸机

XB-70轰炸机（The North American XB-70 Valkyrie），代号“女武神”，是美国的一种超声速战略轰炸机，由北美航空公司于20世纪60年代开始研制，其飞行中创造了3675.24千米／小时的飞行速度纪录，是迄今为止最快的战略轰炸机。

XB-70的开发计划起源于1955年，当时的美国空军需要一架可以取代B-52轰炸机的战略轰炸机，并需要该型机具备躲避苏联超音速战机拦截的能力。最终，波音公司与北美航空公司参与了项目竞标，并由北美航空公司的方案中标。1964年9月，XB-70“女武神”的第一架原型机首飞。1965年7月，第二架原型机试飞成功。

由于地空导弹的发展，XB-70的战场生存性备受质疑。到20世纪60年代中期，美国超声速战略轰炸机研制计划被下令停止。1969年1月，在完成了最后一次试验飞行之后，第一架XB-70原型机被送进俄亥俄州的怀特·帕特森空军基地博物馆。

历史沿革

研发背景

二十世纪在40年代末，由于战斗机速度提升很快，从1948年起，美英苏都已经展开了研制超音速战斗机的计划，3倍音速的战斗机也在50年代初进入设计阶段。在冷战时期，为了躲避当时速度超过两倍音速的最先进的苏联歼击机的拦截，并可深入前苏联腹地进行战略轰炸或投放核武器，美国军方开始研制这种被称为"瓦尔基里"(Valkyrie)大型超音速战略轰炸机，并打算作为B-52轰炸机的后继机装备美国空军的战略部队。以保障60年代以后的战略均势。

研发历程

从1951年起，美国开始研制超音速轰炸机。XB-70（或正确的说，B-70）的开发计划，起源于1955年。

参与B-70竞标的航空制造公司包含了波音公司与北美两家，1958年时由北美人航空中标。XB-70“女武神”由北美航空公司于20世纪60年代开始研制。1964年9月，第一架原型机首飞。1965年7月，第二架原型机试飞成功。由于地空导弹的发展，XB-70的战场生存性备受质疑。到20世纪60年代中期，美国超声速战略轰炸机研制计划被下令停止。1969年1月，在完成了最后一次试验飞行之后，第一架XB-70原型机被送进俄亥俄州的怀特·帕特森空军基地博物馆。

基本设计

机体结构

XB-70轰炸机采用了鸭式、无平尾、大三角翼飞机的总体布局。与SR-71侦察机和米格-25战斗机高速飞机一样，XB-70也采用了双垂尾，而且为了确保它在M3的速度下飞行时有足够的稳定性，其机翼翼尖部分还可以向下折叠。一般在低空超音速飞机时可下折25度，在高空高速巡航飞行时可下折65度。垂直尾翼采用传统的设计形式，前部是固定的垂直安定面，后面是可操纵的方向舵。

为了制造一架可以以3马赫的速度飞行7500英里（12070公里）的轰炸机，北美航空公司的工程师使用了一种称为“压缩升力”的原理。当机翼中心下方的锥形体将空气推向两侧时，就会发生压缩升力，从而增加机翼部分下方的压力，从而显着增加升力。这消除了对产生大量阻力的大机翼的需求。XB-70旨在利用压缩升力原理，利用超音速飞机产生的自身冲击波并使用由此产生的升力。

机翼的外部20英尺（6米）部分以超音速液压向下旋转，以捕获并真正驾驭产生的高压冲击波。这也减少了发动机进气口/机翼冲击波造成的阻力。压缩升力的效率提高了30%，因为机翼下的压力得到了更好的管理。当XB-70起飞时，翼尖是直的。在亚音速巡航速度下，它们将降低到25度和1.4马赫以上，达到65度。折叠翼尖允许使用较小的垂直稳定器，并且还补偿了三角翼飞机随着速度的增加而在其升力中心向后移动，从而减少了配平阻力。

以3马赫的速度连续飞行（甚至短时间）会给飞机带来沉重的热负荷，因为冲过机身的空气运动会使其升温。女武神的机头和其他前缘部分以330马赫的速度上升到625摄氏度（3华氏度），而机身的其余部分保持在232摄氏度（450华氏度）。为了承受这些极端温度，XB-70由不锈钢蜂窝板和钛制成。焊蜂窝板由厚度仅为0.02英寸（0.508毫米）的不锈钢组成。

动力系统

装6台通用电气的YJ93-GE-3加力涡轮喷气发动机，加力燃烧室可长时间连续工作，开加力时单台发动机地面静推力为136.8千牛（13950公斤）。由于安装设计，发动机可以在几个小时内拆卸和更换。发动机并排安装在翼下吊舱的后部。两个大型矩形进气管道提供二维气流。进气口内的一系列可变坡道，称为空气感应控制系统（AICS），将膨胀和收缩，以操纵流向发动机的气流，并保护它们免受超音速空气的强大冲击。该系统检测到飞行过程中压力的微小变化，并将发动机面的超音速空气降低到亚音速。

武器装备

按设计要求，该机可携带22.5吨常规武器和核武器，没有自卫性武器装备。它的自卫方式主要依靠高空高速飞行和先进的机载电子设备作保障。武器主要挂在机身下长而大的弹舱内，在执行核轰炸任务时共可挂14枚核弹和其他武器。XB-70的载弹量达11340公斤，可充分满足战略轰炸的需求。后来还计划装载导弹以及其自身的自卫武器系统。

座舱设计

XB-70共有4名乘员，即正、副驾驶员，轰炸／领航员和防卫系统操作员。飞机座舱前方有一大片涂成黑色的区域，这主要是为了减少强反射光，以免影响飞行员的视线和对眼睛造成伤害。机组人员在衬衫袖子环境中操作，并提供了客机式的舒适性。他们坐在带有翻盖门的茧状座椅上，在减压的情况下，这将为他们提供单独的密封逃生舱。太空舱内有自己的氧气瓶和应急用品，以及关闭油门和调整以进行紧急下降的基本控制，同时通过太空舱的窗户监控仪器。太空舱可以在安全高度重新打开，或者以高达3马赫的速度和超过70000英尺（21336米）的高度通过可抛弃的屋顶板进行火箭弹射。

当Valkyrie达到超音速时，驾驶舱前方的机头坡道被抬起，因此挡风玻璃将是一个更光滑的表面，与机身的其余部分齐平，并在空气动力学上流线型。在亚音速下，挡风玻璃向下倾斜，而在高速下，挡风玻璃几乎是水平的，这干扰了飞行员的视野。

性能参数

参考资料

技术特点

紧急起飞快

XB-70最大不凡之处，在于它的紧急起飞能力。同样是3675.24千米／小时巡航的飞机，洛克希德·马丁公司生产的SR-71侦察机起飞前需要花上大半天慢慢暖机，飞行员还需在检查生理状况后，穿上增压服才能飞行。而XB-70从开始暖机到离开跑道只需25分钟，跑道滑行时间最快仅需45秒，而且飞行员无须做生理检查，甚至在飞行时不穿飞行服，也丝毫无碍生理健康。

载弹量高

XB-70的武器装载能力超过一般战机，达11340公斤，可充分满足战略轰炸的需求，后计划装载导弹以及自身的自卫航空武器系统。

淘汰原因

价格昂贵

XB-70造价高达5亿（相当于如今100亿）美元，这在当时，就可以造出好几枚弹道导弹。更重要的是，该轰炸机若以3马赫飞行时，在21021米高空投弹的圆周公差半径竟达1.5千米，其准确度低于当时装备的各种弹道导弹，没有对移动目标进行精确打击的能力。美军方最终还是取消了这种飞机的生产计划，答应该机以技术展示机的名义，生产2架实验机。

试飞撞机曝光

1966年的试飞中，一架伴飞的F-104战斗机因为太接近XB-70号机而发生撞机，导致两机坠毁，使得美研制新型轰炸机的计划被曝光，克格勃得到了这种飞机的有关资料，随即研制出可对付XB-70的SA-5地空导弹及MiG-25截击机。

新式空中突防战术出现

随着防空导弹性能的不断提高，各国纷纷放弃过去的高空高速空防战术，改以低空、超低空突防轰炸。如美国军队随后研制的新一代战略轰炸机B-1、FB-111等，都改以低空穿透轰炸，而不再追求高空高速。而XB-70的结构无法适应远程低空飞行，并且也难以通过改装来适应低空穿透作战。

战略导弹技术发展

导致XB-70天折的另一个重要原因，还因为现代弹道导弹技术的发展，以及美国核战略思想的转变。在苏联拥有洲际弹道导弹之后，美国再也无法避免本土遭到核攻击的可能性，并且由于苏联防空网的不断强化，也使得轰炸机的报复成功率难以和洲际弹道导弹相比，XB-70已完全失去了存在的意义，于在1969年进行完最后次飞行后，便被送进了美国空军博物馆收藏。

系列机型

已建造机型

第一架XB-70A原型机-（NA-278）机身编号62-0001，总飞行次数83次，总飞行时数160小时16分，现存于俄亥俄州戴顿，美国空军国家博物馆。

第二架XB-70A原型机-（NA-278）机身编号62-0207，总飞行次数46次，总飞行时数92小时22分，于1966年6月8日坠毁于加州巴斯托北方沙漠地区。

未建造机型

第三架XB-70B原型机-（NA-274）机身编号62-0208（预计），1961年3月时以YB-70A预产型的身份起造，但在1964年建造半途被取消，未完成。

YB-70A-原本计划建造10架改良型原型机的计划在1960年12月时取消，这些YB-70原本是计划在完成测试后，进一步改装成B-70A规格正式服役。

B-70A-计划中原本要建造50架可执行任务的战略轰炸机（附有翼端油箱），但在1959年12月时取消。

RS-70-原本计划要将B-70A改装成50架侦查用飞机（具有空中加油能力），但在1959年2月的评估后放弃此计划。