North american xb 70 valkyrie

North American XB-70 Valkyrie

XB-70 Valkyrie


XB-70A «Валькирия» (сер. № 62-0001)

Тип

стратегический бомбардировщик

Разработчик

North American Aviation

Производитель

North American Aviation

Первый полёт

21 сентября 1964 года

Начало эксплуатации

Конец эксплуатации

4 февраля 1969 года

Статус

проект закрыт

Эксплуатанты

Единиц произведено

Стоимость программы разработки

1,5 млрд

Стоимость единицы

$750 млн

Медиафайлы на Викискладе

Эта статья — о военном самолёте. Для других значений см. статью Валькирия (значения).

Норт Аме́рикен XB-70 «Вальки́рия» (англ. XB-70 Valkyrie — Вэлкири) — проект американского сверхзвукового высотного бомбардировщика 1950-х годов. Был задуман Стратегическим авиационным командованием США как самолёт, который должен был летать со скоростью, соответствующей М=3 на высоте 21 км.

Два самолёта были построены и выполняли испытательные полёты в 1960-е годы.

История проекта

В октябре 1954 года Стратегическое авиационное командование выпустило техническое задание на «Систему оружия 110» и объявило конкурс предварительных проектов. По заданию бомбардировщик должен был иметь дальность полёта 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, кроме 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, но 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.

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.

Конструкция

Окончательный проект-предложение компании North American Aviation WS-110A (1957 год), который строился как B-70. Здесь BLC boundary layer control – управление пограничным слоем – всасывание, использованное для сглаживания воздушного потока на входе в воздухозаборники.XB-70 «Валькирия» в полёте (законцовки крыла опущены).

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).

Катапультируемая капсула экипажа XB-70 во время испытаний.

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 квадратных метров. Сотовые панели использовались в наиболее теплонапряжённых участках фюзеляжа и в носках крыла. Каждая панель состояла из двух тонких листов нержавеющей стали, соединённых с противоположных сторон с внутренним сотовым заполнителем методом пайки. Толщина обшивки сотовых панелей в отдельных случаях составляла всего 0,50 мм. В перечне реализованных свойств этого материала компанией NAA указаны:

  • небольшая масса;
  • высокая прочность;
  • гладкая поверхность (для аэродинамики);
  • низкая теплопередача от обшивки конструкции при температурах 230-340 °C;
  • стабильная прочность при высоких температурах;
  • сопротивление усталости;
  • жёсткость.

Вторая марка стали H-11 (Allegheny Ludlum Steel Corp., массовая доля в конструкции 17 процентов) — высокопрочная хромомолибденованадиевая инструментальная сталь с уровнем прочности σB= 210…220 кгс/мм2. Из неё выполнены многие ответственные элементы конструкции, в том числе шасси, механизмы отклонения законцовок крыла, главные лонжероны передней части фюзеляжа и центроплана над отсеками двигателей. Использованы также нержавеющая сталь АМ-355 (массовая доля 4 процента) — соединительные элементы и силовые приводы, и никелевый сплав Рене-41 (массовая доля 2 процента) — для изготовления критических элементов в отсеке двигателей.

Вторыми по значению жаропрочными материалами были три титановых сплава Ti-6Al-4V, Ti-4Al-3Mo-1V и Ti-7Al-4Mo. На долю титановых сплавов приходилось от 8 до 9 процентов массы конструкции планера. Первый в основном применялся в виде листа толщиной от 0,76 до 1,78 мм, из него выполнена обшивка передней части фюзеляжа длиной 18 метров. Второй сплав применён в элементах внутреннего набора передней части фюзеляжа, из третьего сплава Ti-7Al-4Mo изготовлены различные поковки и прессованные элементы. На долю листового титана приходилось 50 процентов общей массы титана, 25 процентов приходилось на плиты толщиной от 19 до 25 мм, остальное на поковки и прессованные детали.

Помимо использования этих материалов, для охлаждения критических элементов конструкции применялось циркулирующее топливо, служившее теплопоглотителем. Нагретое топливо подавалось непосредственно в двигатели.

В конструкции треугольного крыла и переднего горизонтального оперения использовались сотовые панели из нержавеющей стали, а также названные титановые сплавы.

Края крыла отклонялись на 65 градусов вниз. Они удерживали под крылом сверхзвуковую ударную волну, при этом служили ещё и килями. Они были спроектированы так, чтобы увеличивать давление под крылом за счёт скачков уплотнения.

Исследования в аэродинамической трубе показывали, что отклоняемые законцовки треугольного крыла позволяют на высоких скоростях увеличить отношение подъёмной силы к сопротивлению воздуха, и этот эффект лёг в основу конструкции крыла «Валькирии» — считается, что такое решение позволило увеличить аэродинамическое качество на 30 процентов. Однако компрессионная подъёмная сила остаётся противоречивой теорией, и на сегодняшний день «Валькирия» — единственный самолёт такого размера, когда-либо использовавший отклоняемые вниз законцовки крыла.

Передняя часть фюзеляжа и кабина

Положение лобового остекления (козырька) кабины при высокоскоростном полёте. Козырёк находится в поднятом положении.Кабина «Валькирии». Лобовое стекло находится практически в горизонтальном положении. Козырёк остекления кабины опущен вместе с верхней панелью носового обтекателя. Режим взлёта и посадки.

Подобно другим тяжёлым машинам с треугольным крылом, рассчитанным на полёт с высокими сверхзвуковыми скоростями, на XB-70 использованы решения, обеспечивающие отклонение элементов конструкции и переднего остекления кабины пилотов, позволяющие пилотам вести наблюдение при взлёте и посадке машины.

В отличие от Конкорда и Ту-144, использующих отклоняемый вниз носовую часть фюзеляжа (носовой обтекатель) англ. Droop-nose, конструкция носовой части XB-70 предусматривала отклонение вниз лишь верхней части обтекателя – его верхней панели (которая заходила внутрь нижней части неподвижного обтекателя), а также изменение угла установки лобового остекления. Последнее занимало близкое к вертикальному положение, наклон 24 градуса.

Система катапультирования предполагала смещение кресел пилотов назад перед выброской их из самолёта.

Полёты

Опытные лётные характеристики XB-70
Максимальная продолжительность полёта: 3:40 часа (6 января 1966)
Максимальная скорость: 3250 км/час (12 января 1966)
Максимальная высота: 23000 м (19 марта 1966)
Максимальное число Маха: М=3,08 (12 апреля 1966)
Длительность полёта при М=3: 32 минуты (19 мая 1966)
Суммарная длительность полётов при М=3: 108 минут/в 10 полётах

«Валькирия» на базе ВВС США. Характерная белая окраска бомбардировщика — внешняя обшивка покрыта термостойкой эмалью с улучшенной отражательной способностью в расчёте на действие светового/теплового излучения ядерного взрыва. Планировалось включение в состав наступательного вооружения ядерные бомбы мощностью 20 Мт. XB-70 вид со стороны хвостовой части на авиабазе Wright-Patterson AFB. Развитая механизация крыла.

Первый полёт «Валькирия» № 1 совершила 21 сентября 1964 года. 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.

XB-70 «Валькирия» после столкновения с F-104

Программа шла удачно, однако 8 июня 1966 «Валькирия» № 2 попала в катастрофу во время показательного полёта для рекламного ролика производителя двигателей Дженерал Электрик.

В 8 ч 27 мин утра свои места в кабине ХВ-70А заняли Уайт и майор К. Кросс. Это был 46-й полет самолета №2 и первый полет Карла Кросса. Один из самолетов сопровождения – F-104 «Старфайтер» пилотировал Джон Уокер. Когда самолеты, пробив облачность, выстроились для съемки, F-104, летевший справа от «Валькирии», задел крылом за опущенную законцовку правого крыла бомбардировщика, перевернулся через его фюзеляж, отбив ему оба киля, ударился об левую консоль и взорвался. Пилоты бомбардировщика не сразу поняли, что произошло. 71 секунду «Валькирии» продолжала прямолинейный полет, затем перевернулась через крыло, вошла в штопор и упала. Спастись удалось только Эллу Уайту, который успел катапультировать свою капсулу в последние секунды перед падением. Его лежащий на земле парашют заметили со спасательного вертолета в 20 километрах от обломков ХВ- 70А. Приземление капсулы с полураскрытым парашютом произошло очень грубо, Уайт получил серьезные травмы и три дня не приходил в сознание. От самого бомбардировщика мало что осталось. Носовую часть, в которой находился Кросс (считается, что он потерял сознание от перегрузок), разорвало на несколько частей. Вероятно, машина взорвалась еще в воздухе. Уайт поправился, но больше никогда не летал.

Первый самолёт, с ограниченными возможностями, продолжил испытания и выполнил 33 полёта. 4 февраля 1969 № 1 ушёл на покой и перелетел в Национальный музей ВВС США на базе ВВС Райт-Паттерсон в Дейтоне (штат Огайо).

Самолёты

  • Макет в натуральную величину построен в феврале 1959.
  • XB-70A № 1 — (NA-278) 62-0001, 83 полёта, общей длительностью 160 ч. 16 мин. — Хранится в Национальном Музее ВВС США
  • XB-70A № 2 — (NA-278) 62-0207, 46 полётов, общей длительностью 92 ч. 22 мин. — Потерпел катастрофу 8 июня 1966 к северу от Барстоу, шт. Калифорния, погиб пилот ВВС майор Карл С. Кросс.
  • XB-70B № 3 — (NA-274) 62-0208 изначально должен был стать первым самолётом модели YB-70A в марте 1961, был самым передовым прототипом, не достроен в связи с отменой программы в марте 1964.
  • YB-70A — планировавшиеся 10 дополнительных улучшенных прототипов отменены в декабре 1960. Они должны были быть после окончания тестов модифицированы до модели B-70A.
  • B-70A — планировался флот из 50 работающих бомбардировщиков (с топливными баками на крыльях), проект отменён в декабре 1959.
  • RS-70 — альтернативный проект флота из 50 бомбардировщиков-разведчиков (с возможностью дозаправки в воздухе) рассматривался в феврале 1959.

Ответ СССР

В начале 1960-х годов Совет Министров СССР, а также Министерство обороны СССР были сильно обеспокоены разработкой в США сверхзвукового стратегического бомбардировщика межконтинентальной дальности. Сверхзвуковая скорость, стратосферная высота (до 30 км) делали этот самолёт практически недосягаемым для советской ПВО. Изучив возможную опасность такого бомбардировщика, правительство и Министерство обороны СССР выдвинули задание на проектирование сверхзвукового высотного истребителя-перехватчика, способного перехватывать и уничтожать подобные бомбардировщики на высотах до 30000 метров и скорости до 3200 км/ч. Задание на разработку такого истребителя перехватчика получило КБ Микояна-Гуревича. Проект нового истребителя получил обозначение Е-155. Первый опытный образец нового истребителя-перехватчика был готов к декабрю 1963 года. Первые испытания изделия Е-155 начались в начале 1964 года. Позднее новый истребитель-перехватчик получил обозначение МиГ-25. Испытания и доводка МиГ-25 проводились ускоренными темпами, так как уже тогда в СССР серьёзно относились к возможностям машин типа XB-70. МиГ-25 был принят на вооружение в 1970 году, и хотя проект «Валькирии» к тому времени был уже закрыт, сыграл решающую роль в судьбе всего этого класса бомбардировщиков. Спецслужбы США знали о появлении в СССР нового истребителя-перехватчика, способного противостоять машинам типа XB-70 в любом диапазоне высот и скоростей полёта. Разработки советского сверхзвукового стратегического бомбардировщика в 1950-х—1960-х годах вылились в постройку опытного бомбардировщика (М-50). Ряд других проектов (А-57, М-56, Ту-135) так и не дошёл до стадии постройки натурных образцов.

Тактико-технические характеристики

Приведённые характеристики соответствуют модификации XB-70A (AV-1, s/n 62-0001). Источник данных: Standard Aircraft Characteristics

Технические характеристики

  • Экипаж: 2 пилота
  • Длина: 59,74 м
  • Размах крыла: 32,0 м
  • Высота: 9,36 м
  • Площадь крыла: 585,0 м²
  • Стреловидность по линии 1/4 хорд: 58°
  • Коэффициент удлинения крыла: 1,75
  • Средняя аэродинамическая хорда: 23,94 м
  • Колея шасси: 7,07 м
  • Масса пустого: 104 877 кг
  • Максимальная взлётная масса: 236 347 кг
  • Максимальная посадочная масса: 134 396 кг
  • Масса в бою: 154 718 кг
  • Масса топлива во внутренних баках: 123 859 кг
  • Объём топливных баков: 165 218 л
  • Силовая установка: 6 × ТРДФ General Electric YJ93-GE-3
    • Бесфорсажная тяга: 6 × 88,52 кН (9026 кгс) (максимальная)
      • нормальная: 6 × 78,73 кН (8028 кгс)
    • Форсажная тяга: 6 × 124,55 кН (12700 кгс)
    • Длина двигателя: 6,0 м
    • Диаметр двигателя: 1,375 м
    • Сухая масса двигателя: 2368 кг

Лётные характеристики

  • Максимальная скорость: 3187 км/ч (на высоте)
  • Крейсерская скорость: М=3,0
  • Скорость сваливания: 219 км/ч
  • Практическая дальность:
    • типовая миссия: 5499 км
    • миссия по проекту: 6901 км
  • Практический потолок: 23 012 м
  • Скороподъёмность: 139,45 м/с
  • Время набора высоты: 6096 м за 3,57 мин.
  • Нагрузка на крыло: 403,8 кг/м²
  • Тяговооружённость: 0,229 / 0,322 (на максимале / с форсажем)
  • Скорость отрыва: 377 км/ч
  • Длина разбега: 2255 м
  • Посадочная скорость: 296 км/ч
  • Длина пробега: 1945 м / 1350 м (без/с тормозным парашютом)
  • Аэродинамическое качество: ~6 при М=2

Вооружение

  • Боевая нагрузка: 29 480 кг (до 14 ядерных бомб свободного падения в бомбоотсеке)

> См. также

  • Мясищев М-50
  • Сухой Т-4 «сотка»

> Примечания

Литература

  • Ильин В., Кудишин И. Стратегические бомбардировщики и ракетоносцы зарубежных стран. М., 2002
  • Чечин А., Околелов Н. Быстрее пули. Стратегический бомбардировщик XB-70 «Валькирия» (рус.) // Авиация и Время : журнал. — Киев: АэроХобби, 2003. — № 4 (66). — С. 15-24.
  • Knaack, Marcelle. Vol. 2 Post-World War II Bombers, 1945-1973. // Encyclopedia of US Air Force aircraft and missile systems. — Washington, D.C.: Office of Air Force History United States Air Force, 1988. — 619 p. — ISBN 0-912799-59-5. Архивировано 25 октября 2007 года. Архивная копия от 25 октября 2007 на Wayback Machine

> Ссылки

Сверхзвуковой стратегический бомбардировщик XB-70 Valkyrie («Валькирия»). США (окончание)

Для В-70 были первоначально разработаны обычные листовые металлические обшивки, усиленные панели различной конструкции и слоистые панели. Исследования показали, что наилучшие характеристики для большей части планера имеют слоистые панели. В значительной мере это обуславливалось требованием хороших теплоизолирующих свойств. В противном случае, вследствие кинетического нагрева обшивки, температура топлива в баках-отсеках могла превысить 150°С предельно допускаемый уровень температуры топлива на входе в двигатель. В пользу слоистых конструкций говорили и их высокая жесткость (а, следовательно, сохранение гладкой поверхности и высокого аэродинамического качества на больших скоростях), устойчивость к акустической усталости (от колебаний воздушного давления в скоростном полете и шума двигателей) и относительно малая масса.
Слоистые панели выполнены из нержавеющей стали и имеют сотовый или гофрированный заполнитель. Из них изготовлены обшивка большей части крыла, нижней и верхней поверхности фюзеляжа, килей и другие компоненты. От склейки панелей отказались, так как клееные конструкции не работают при высоких температурах. Сотовый заполнитель припаивается к листам обшивки, а гофрированный заполнитель приваривается точечной сваркой. От инструментальных сталей, как материала для слоистых конструкций, отказались вследствие трудностей, связанных с необходимостью применения антикоррозийных покрытий, и проблем с их обработкой. Пришлось отказаться и от титана, как как лучшие из имевшихся титановых сплавов нельзя было одновременно подвергать пайке и термообработке, а листы из них нельзя было гнуть под углами, требуемыми для получения гофра.
Во время испытаний встретилась проблема отслоения верхних листов слоистых панелей обшивки в результате производственных дефектов и аэродинамического нагрева конструкции в полете. В нескольких летных происшествиях воздушный поток «отодрал» от самолета и унес значительные по размерам (например, 1,02х0,91 м и 0.20х0.97 м) вздувшиеся участки листов.
Значительная часть остальной конструкции, не образующей топливных баков-отсеков, выполнена из высокопрочньгх титановых сплавов. Из них изготовлены носовая секция фюзеляжа типа монокок длиной 18,6 м, переднее оперение, хвостовая часть фюзеляжа в зоне отсеков двигателей, лонжероны килей и часть внутренней конструкции поверхностей управления и крыла. Всего в конструкции В-70 используется около 5400 кг титана. Из стали Н11 выполнены многие важные элементы конструкции, в том числе шасси и механизмы складывания крыла, главные лонжероны передней части фюзеляжа и центроплана нал отсеками двигателей. Этот материал настолько прочен, что до В-70 он применялся, главным образом, для изготовления инструментов, а в самолетной конструкции использовался в небольшом количестве только на бомбардировщике A-3J. Всего в конструкции В-70 используется около 10400 кг стали Н11.
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.

Скорость (Число М) 0-0,5 0,5-1,4 1,4-3+
Угол отклонения консолей XB-70/01 0 25 65
XB-70/02 0 30 70

Гидравлически отклоняемые законцовки крыла площадью 48,39 м2 (2х48,39 м2, немногим более 6 м по задней кромке) были самым большим подвижным аэродинамическим устройством из когда-либо используемых.
Отклонение консолей во время полета вниз давало сразу три эффекта:

  1. Дополнительные вертикальные поверхности повышали путевую устойчивость и позволили уменьшить размеры килей;
  2. Сокращение площади задней части крыла уменьшало свойственное треугольному крылу смещение фокуса подъемной силы назад при увеличении скорости, снижая тем самым балансировочное сопротивление в сверхзвуковом полете;
  3. «Compression Lift» на 30 процентов повышал аэродинамическое качество самолета.

На ХВ-70 предполагали достичь сверхзвукового аэродинамического качества 8-8,5, дозвукового — около 12-13. Достаточно высокое крейсерское качество «Конкорда» и Ту-144 — «бесхвосток» без ПГО, было получено благодаря совершенствованию методов аэродинамического расчета, что позволило применить крыло оживальной формы.
При разработке самолета намечалось, что они будут фиксироваться в трех положениях: 0° при дозвуковой скорости, 25° (на самолете N1) и 30° (N2) при околозвуковых скоростях, 65° (N1) и 70° (N2) при сверхзвуковых скоростях. В реальных полетах отклонение концов крыла в среднее положение практиковалось раньше — на скорости 500 км/ч, почти сразу после уборки шасси. Это связано с тем, что неблагоприятный разворачивающий момент рыскания при отклонении элевонов по крену оказался значительно большим, чем предполагалось. В результате, например, попытки летчиков в условиях скольжения выправить крен действием одних элевонов приводили к еще большему кренению самолета и развитию скольжения. Для координации движения самолета требовалось противоположное отклонение рулей направления, а также повышение боковой устойчивости самолета, что и достигалось ранним отклонением концов крыла. При этом дополнительно уменьшался и разворачивающий момент (правда, с уменьшением управляющего момента крена), поскольку из работы выключались по две секции элевонов, расположенные на концевых частях крыла.
Фюзеляж типа полумонокок выполнен в соответствии с правилом площадей. Для улучшения обзора при заходе на посадку верхняя панель носовой части фюзеляжа перед лобовым стеклом опускается. Кабина экипажа, состоящего из двух человек, герметическая. На бомбардировщике численность экипажа предполагалось довести до четырех человек за счет включения в него помимо двух летчиков также штурмана-бомбардира и оператора оборонительной системы. В кабине поддерживается давление, соответствующее атмосферному на высоте 2400 м, что позволяет экипажу обходиться без высотных скафандров. Установлены катапультируемые кресла с двумя створками, образующими при закрытии индивидуальные герметические спасательные капсулы с автономной системой наддува и кислородной системой. Капсулы обеспечивают аварийное покидание самолета на высотах от уровня моря до 24000 м. Входная дверь расположена с левого борта впереди переднего оперения.
Переставное (диапазон углов отклонения 6°) переднее горизонтальное оперение (ПГО) площадью 24,64 м2 без подфюзеляжной части и стреловидностью по передней кромке 31,7° используется для продольной балансировки самолета и как дестабилизатор при М>1. Закрылки ПГО площадью 10,16 м2 отклоняются на угол до 25° совместно с элевонами при взлете и посадке. Отнесенные на большое расстояние от центра масс самолета, закрылки ПГО парируют момент тангажа, возникающий при взлетно-посадочном зависании элевонов, которое давало возможность эксплуатировать самолет с существовавших аэродромов. Одним из недостатков «Валькирии» был срыв потока с ПГО при М<0,88 даже при отклонении расположенных на нем закрылков, что приводило к довольно сильной тряске самолета на малых скоростях. Тряска исчезала по мере роста скорости.
Шасси трехопорное с передней опорой. Двухколесная носовая стойка и основные стойки с четырехколесными тележками убираются назад, тележки при уборке поворачиваются на 90°. Все колеса и пневматики одинакового размера (диаметр пневматиков 1060 мм), рассчитаны на температуру нагрева 180°С. Отсеки шасси охлаждаются до температуры 120°С. Тормоза дисковые, установлены отдельно от колес (для повышения эффективности охлаждения). Применены автоматы торможения. Масса шасси превышает 5400 кг, что составляет примерно 2,5% от взлетной массы самолета. При посадке используются три тормозных парашюта с диаметром купола 8,5 м. База шасси 14,1 м, колея 7,1 м.
В ходе испытаний были случаи нераскрутки колес на посадке из-за несовершенства тормозной системы, которая блокировала колеса. В то же время шасси и тормоза сработали нормально, когда посадка была совершена при очень высокой массе самолета — 190,5 т. Ресурс основных тормозных колес составлял вначале 3-4 посадки, затем он был доведен до 5-10 посадок.
СИЛОВАЯ УСТАНОВКА. 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. Сверху крыла, у его вершины расположены перепускные створки. На первом ХВ-70 была установлена ручная/полуавтоматическая система управления воздухозаборником, на втором — полностью автоматическая. Канал воздухозаборника высотой у входа 2,1 м и длиной около 24 м состоит из сверхзвукового и дозвукового диффузоров. Сопла двигателей сужающиеся-расширяющиеся, обеспечивают непрерывное регулирование тяги на форсированном режиме. По первоначальному проекту предполагалось применить обычную механическую проводку управления двигателями. В конечном итоге остановились на применении электронной системы управления, которая была ранее применена фирмой Норт Америкен на истребителе-перехватчике F-86D.
Запуск двигателей на земле осуществляется с помощью аэродромной установки или автономно. В последнем случае один из двигателей запускается твердотопливным стартером и затем используется для привода гидродвигателя, от которого производится пуск остальных двигателей.
Силовая установка доставила немало хлопот испытателям. Так же, как и на «трехмаховом» разведчике , в полете неоднократно нарушалась расчетная работа воздухозаборника из-за образования выбитой ударной волны на входе. Особенно неблагоприятные последствия наступали при М=3: резко падала тяга, возникали грохот и тряска, самолет совершал непроизвольные движения по крену, тангажу и рысканию. Одной из крупных эксплуатационных проблем с двигателями были их частые повреждения посторонними предметами (заклепками, птицами, льдом из дренажных каналов; подсос предметов с ВПП в воздухозаборники на взлете не отмечался). Титановые лопатки, использованные в компрессоре YJ93, имели значительно большую повреждаемость по сравнению со стальными. Только за неполные первые два года испытаний потребовалось 25 раз снимать двигатели с самолета для ремонта по этой причине.
Стандартное топливо JP-4 нельзя было использовать из-за высокого давления паров и чрезмерного испарения. Более подходящим оказалось его производное — JP-6 с более низким давлением паров, повышенной термической стабильностью и меньшим осадкообразованием. Топливо размещается в 11 баках-отсеках (шесть в крыле и пять в хвостовой части фюзеляжа). В ходе постройки самолета встретились трудности с герметизацией топливных баков. На первом самолете один из баков не использовался из-за того, что так и не удалось добиться необходимой герметичности. Начало летных испытаний второй машины было сдвинуто на полгода, в основном, из-за дополнительных работ по уплотнению баков.
Заправка топливом самолета ХВ-70 длилась 1-1,5 ч из-за сложности процедуры, имевшей целью предотвратить самовоспламенение топлива на больших крейсерских высотах. Вначале топливо перекачивалось из заправщика во второй пустой заправщик, где продувалось сухим азотом под высоким давлением (для вытеснения кислорода), и лишь потом поступало в топливные баки, которые в полете также наддувались азотом.
На бомбардировщике предполагалось установить систему дозаправки топливом в воздухе.
ОБЩЕСАМОЛЕТНЫЕ СИСТЕМЫ. 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.
ЦЕЛЕВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ. 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.
ВООРУЖЕНИЕ. 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.
После того, как В-70 переклассифицировали в экспериментальную машину, в бомбоотсеке расположили аппаратуру системы управления воздухозаборником массой 2,0 т и аналого-цифровую записывающую аппаратуру массой 2,7 т, способную регистрировать до 1050 параметров. Регистрирующая аппаратура вначале могла работать непрерывно в течение 40 мин. К июню 1965 г. время записи было увеличено до 63-64 мин, в дальнейшем, благодаря применению более тонкой ленты, его увеличили до 90 мин. До 80 млн. бит информации собиралось за один полет.

Описание
Разработчик North American
Обозначение XB-70
Кодовое наименование НАТО Valkyrie
Тип Сверхзвуковой стратегический бомбардировщик
Экипаж, чел. 4 (2)
Геометрические и массовые характеристики
Длина самолета, м 57,61
Высота самолета, м 9,14
Размах крыла, м 32
Площадь крыла, м2 585,07
Угол стреловидности крыла по передней кромке 65,57°
по линии 1/4 хорд 58,79°
Удельная нагрузка на крыло, кг/м2 410
Взлетная масса, кг максимальная расчетная 251500
типовая фактическая 236000…240000
Нормальная посадочная масса, кг 143000
Масса конструкции, кг более 58000
Полный запас топлива, кг (л) более 138000 (178000)
Силовая установка
Число двигателей 6
Двигатель ТРДФ GE XY-93 (YJ93-GE-3)
Тяга двигателя, кгс(кН) максимал 11350 (111,3)
на форсаже 14060 (137,9)
Летные данные
Максимальная скорость полета на высоте, км/ч (М=) 3218 (3,08)
Крейсерская скорость, М 1,52
Взлетная скорость, км/ч 350
Посадочная скорость, км/ч 335
Практический потолок, м более 21000
Максимальная дальность (расчетная), км 12000
Радиус виража при М=3, км не менее 160
Время выполнения разворота на 180° с креном 20°, м 13
Вооружение
Вооружение

Секретный боевой беспилотник ВВС США XQ-58A «Валькирия» совершил первый полет

Всего через неделю после того, как Boeing представила свою концепцию боевого беспилотника «лояльный ведомый», ориентированную на экспорт, исследовательская лаборатория ВВС объявила о том, что их собственный аналогичный проект, получивший название XQ-58A Valkyrie, совершил свой первый полет. Она также опубликовала самое первое за последние два с половиной года изображение самолета, который был разработан под завесой секретности, сообщает Диалог.UA ccылаясь на публикацию издания TheDrive.

Первая подобная концепция в производстве ударной авиации

Пресс-релиз ВВС США о первом полете самолета гласит:

5 марта 2019 года на испытательном полигоне Юма, штат Аризона, демонстрационный самолет XQ-58A Valkyrie, большой дальний, сверхзвуковой беспилотный летательный аппарат, завершил свой первый полет. Исследовательская лаборатория ВВС в сотрудничестве с разработчиком беспилотных авиационных систем Кратос разработала XQ-58A.

Эти совместные усилия входят в портфель технологий малозатратных авиационных технологий (LCAAT) Исследовательской лаборатории ВВС, цель которых состоит в том, чтобы сломать траекторию роста стоимости тактически значимых воздушных судов. Цели инициативы LCAAT включают в себя более быстрое проектирование и создание UAS путем разработки более совершенных инструментов проектирования, а также совершенствование и использование коммерческих производственных процессов для сокращения времени и стоимости сборки.

Разработанный для независимости от взлетно-посадочной полосы, самолет вел себя как ожидалось и пролетел 76 минут времени полета. Время до первого полета заняло чуть более 2,5 лет с момента заключения контракта. XQ-58A имеет в общей сложности пять запланированных испытательных полетов в два этапа, в задачи которых входит оценка функциональности системы, аэродинамических характеристик, а также систем запуска и восстановления.

«XQ-58A является первым примером класса беспилотного летательного аппарата, который определяется низкими закупочными и эксплуатационными расходами при одновременном обеспечении изменчивой боевой способности», — сказал Дуг Щублевски, руководитель программы AFRL XQ-58A.

Помимо окончательного разрушения прикрытия, как концепции «истребительного» беспилотного боевого самолета ВВС США, XQ-58A является действительно первой концепцией UCAV ВВС, которую мы увидели с тех пор, как весь импульс, направленный на развертывание любого типа этого многообещающего самолета, внезапно дематериализовали лучшую часть десятилетия назад. XQ-58A, скорее всего, представляет собой нижний предел теневых программ UCAV ВВС США.

Относительно дешевый, но сердитый способ усилить боевую мощь ВВС

Есть надежда, что XQ-58A обеспечит недорогую возможность наблюдения, забастовки и поддержки радиоэлектронной борьбы, которая может работать в различных операциях независимо, как кооперативный рой, или же как часть так называемой концепции «лояльного ведомого». Q-58 будут работать под командованием ближайшего пилотируемого боевого самолета. Скрытый беспилотник, который предположительно имеет дальность полета более 2000 миль и способен нести пару бомб малого диаметра или средств радиоэлектронной борьбы и наблюдения, также может запускаться с использованием ракетных ускорителей вместо использования только взлетно-посадочных полос.

Kratos Defense, производитель беспилотных летательных аппаратов, который наиболее известен своим каталогом высоко уважаемых дронов-мишеней, и AFRL всегда рассматривали XQ-58, прежде всего, как разрушитель, когда дело доходит до стоимости.

LCASD стремится к тому, чтобы в конечном итоге получить дополнительно многоразовую, легко приспосабливаемую, низкопробную беспилотную боевую авиатехнику по цене 3 миллиона долларов за штуку для партий до 99 самолетов в год или по 2 миллиона долларов каждая при ежегодных заказах от 100 и более. По сути, концепция LCASD является «объемной» как в стратегии, лежащей в ее основе, так и с точки зрения ее доступности.

Имейте в виду, что цены, которые вы увидели, больше соответствуют продвинутым крылатым ракетам, а не плохо адаптируемым скрытным дронам, которые можно многократно использовать повторно. Если экспериментальная программа превратится в оперативную, поддерживаемую серийным производством, Q-58 может значительно увеличить боевую мощь и гибкость ВВС за относительно скромную цену.

Новый беспилотник прекрасно согласуется с требованиями Пентагона

Тот факт, что им можно управлять из мест, где нет большой нетронутой взлетно-посадочной полосы, также прекрасно согласуется с необходимостью того, чтобы Пентагон мог бороться с равноправным государством в сильно рассредоточенной боевой среде, где инфраструктура практически отсутствует. Дальность полета на этих беспилотниках также позволяет использовать относительно недорогой и непредсказуемый вариант для пробивания вражеского пузыря, препятствующего доступу / отказу в зоне, а истребителям, которые, как известно, зависят от уязвимых самолетов-заправщиков, будет все труднее делать это.

Так что да, XQ-58A — действительно захватывающий X-самолет, который может изменить боевые действия ВВС в ближайшем будущем. И учитывая, что иностранные державы, как дружелюбные, так и недружественные для США, быстро работают над созданием своих скрытых боевых систем большой дальности, появление XQ-58 не могло произойти достаточно скоро.

Но, опять же, этот самолет, вероятно, представляет собой нижний предел инициатив UCAV ВВС США — верхушка практически невидимого айсберга.

По крайней мере никто нам не мешает предполагать это.

Ранее мы сообщали, как американский бомбардировщик Boeing B-52H Stratofortress вылетел с авиабазы Файрфорд на территории Великобритании, чтобы совершить учебную «бомбардировку» Балтийского флота у берегов российского Калининграда.