Mais de 100 anos de desenvolvimento da aviação, muitas aeronaves incomuns foram criadas. Via de regra, essas máquinas se distinguiam por soluções de design de vanguarda e não eram produzidas em massa. Seus destinos foram brilhantes, mas de curta duração. Alguns deles tiveram um impacto notável no desenvolvimento da aviação, outros foram esquecidos. Mas sempre despertaram interesse crescente tanto entre especialistas quanto entre o público. Nossa revista também decidiu homenagear o exotismo da aviação.
História da criação
No final de 1951, o primeiro bombardeiro estratégico com motor turbo Boeing B-47 entrou em serviço no Comando Estratégico de Aviação da Força Aérea dos Estados Unidos. Como um bombardeiro médio (carga máxima da bomba de cerca de 10 toneladas). não podia transportar em seus compartimentos toda a gama de bombas do arsenal nuclear dos Estados Unidos da época, portanto, o jato B-47 era apenas um acréscimo ao imenso pistão B-36. Portanto, a Força Aérea iniciou o desenvolvimento do bombardeiro pesado B-52. As primeiras modificações desta aeronave em comparação com o B-47 tinham o dobro do peso de decolagem. alcance de cerca de 5500 km e, o mais importante, poderia transportar uma bomba de hidrogênio Mk 17 com uma massa de 21 toneladas e uma capacidade de 20 Mt.
No entanto, a perspectiva do aparecimento em um futuro próximo de mísseis guiados antiaéreos e interceptores supersônicos lançou dúvidas sobre a própria possibilidade de bombardeiros subsônicos pesados atingirem seus alvos designados nas profundezas do território da URSS. Com isso em mente, em 1954, a Força Aérea dos Estados Unidos emitiu uma ordem de conversão para a construção de bombardeiros supersônicos B-58. Operando a partir de bases europeias, eles deveriam ser os primeiros a invadir o espaço aéreo soviético e atacar as principais instalações de defesa aérea, abrindo caminho para pesados B-52s. No entanto, o Comando de Aviação Estratégica nunca mostrou muito entusiasmo pelo B-58, principalmente porque esta aeronave tinha um curto alcance de vôo (sem reabastecimento apenas cerca de 1.500 km) e carregava uma carga de bombas insignificante, e acidentes frequentes minaram completamente sua reputação. No final de 1954, o General Le Mae, Comandante da Aviação Estratégica da Força Aérea dos Estados Unidos. Tendo se familiarizado com os dados calculados do B-58, ele recorreu ao Ministério da Defesa com um pedido para considerar a emissão de outro bombardeiro, que poderia no futuro substituir o B-52 - com um alcance sem reabastecimento de pelo menos 11.000 km e "a velocidade máxima possível." Esta aeronave, para a operação da qual os campos de aviação existentes e o equipamento de solo seriam adequados, deveria ter estado em serviço na Força Aérea de 1965 a 1975.
Por ordem de Le May, a Força Aérea dos EUA emitiu o GOR # 38 Requisitos Táticos Gerais para um Bombardeiro de Sistema de Arma de Bombardeiro Intercontinental Tripulado. Depois de um tempo, apareceu o seguinte documento, no qual o projeto recebeu a designação WS-110A - "Sistema de armas 110A". O esquema de uso de combate de tal aeronave consistia em aproximar-se do alvo a altitudes muito elevadas a uma velocidade correspondente ao número M = 2, e com seu aumento ao número correspondente M = 3 sobre o território inimigo. Tendo lançado um míssil guiado ar-solo com uma ogiva nuclear no alvo, o bombardeiro teve que se retirar o mais rápido possível. Por sugestão de um grupo publicado no Wright Research Center para estudar maneiras de implementar esses requisitos, o chefe do Estado-Maior da Força Aérea dos Estados Unidos ordenou o desenvolvimento do projeto WS-110A em uma base competitiva. A principal condição para a vitória foi considerada ser o alcance da altitude e velocidade de vôo máximas possíveis. As entregas de aeronaves em série estavam programadas para começar em 1963.
Seis firmas enviaram propostas à Força Aérea em outubro de 1955. No mês seguinte, dois finalistas, Boeing e North American, receberam pedidos de estudos detalhados de projeto do bombardeiro. Deve-se lembrar que, naquela época, a eficiência dos motores turbojato deixava muito a desejar, e o vôo de longo alcance em velocidade de cruzeiro supersônica exigia um suprimento exorbitante de combustível. Ambos os projetos envolveram a criação de grandes aeronaves.
Assim, o projeto norte-americano previa o desenvolvimento de um bombardeiro com peso de decolagem de 340 toneladas e asa trapezoidal, ao qual estavam acoplados grandes consoles virados para a frente com tanques de combustível no meio. Este último tinha as mesmas dimensões da fuselagem do B-47 e continha 86 toneladas de combustível cada, proporcionando um alcance intercontinental em alta velocidade de vôo subsônico. Depois de superar a maior parte do caminho, os consoles com os tanques foram largados e a aeronave acelerou para M = 2,3 para arremessar no alvo e sair. Sobre este projeto, o General Le Mae sarcasticamente observou: "Este não é um avião, mas uma ligação de três aviões." Além disso, a operação de tal aeronave em campos de aviação existentes e o uso de equipamento de solo existente estavam fora de questão. Ambos os projetos apresentados foram rejeitados, e logo o programa WS-110A foi limitado apenas a estudos da própria possibilidade de criar tal máquina.
Um ano e meio depois, a Boeing e a North American apresentaram novas propostas para o WS-110A. Independentemente um do outro, eles chegaram à conclusão de que usar combustível sintético de alto teor calórico. é possível atingir velocidade de cruzeiro supersônica sem recorrer a configurações aerodinâmicas exóticas. Além disso, graças aos avanços da aerodinâmica, tornou-se possível melhorar significativamente a qualidade aerodinâmica de uma aeronave pesada, o que reduziu a quantidade de combustível necessária para atingir o alcance intercontinental. Na aerodinâmica, a North American foi particularmente bem-sucedida, decidindo usar em seu projeto o princípio de aumento da sustentação "a partir da compressão" desenvolvido pela NASA. Ela realizou pesquisas em um túnel de vento para determinar se é realista criar uma aeronave cuja qualidade aerodinâmica seja melhorada pela sustentação adicional gerada pelas ondas de choque. Os resultados superaram todas as expectativas - descobriu-se que com base nesse princípio, muito semelhante ao efeito de planar uma lancha na superfície da água, é possível criar uma aeronave que atenda aos requisitos da Aeronáutica, mesmo independentemente de o tipo de combustível usado.
No final do verão de 1957, a Força Aérea dos Estados Unidos, curiosa com esses resultados, estendeu o programa de pesquisa de projeto para que as empresas pudessem enviar projetos que descrevessem os principais sistemas. Após avaliação de representantes da Força Aérea em dezembro de 1957, deu-se preferência ao projeto da aeronave Valkyrie B-70 (Valquíria, a deusa-donzela guerreira na mitologia escandinava) da empresa norte-americana, com a qual assinaram contrato para a construção de 62 aeronaves - 12 experimentais e em pré-produção e 50 seriais. Em paralelo com a empresa "General Electric" assinou um contrato para a criação do motor J93. capaz de operar com combustíveis convencionais e sintéticos. Todo o programa foi estimado em US $ 3,3 bilhões.
Ao soprar o modelo XB-70 no túnel de vento, as ondas de choque são claramente visíveis
Testes da cápsula de resgate no solo
Instalando o motor YJ93-GE-3
Parte da pesquisa científica necessária para o projeto foi planejada para ser realizada como parte do programa para criar um interceptor de longo alcance "norte-americano" F-108 "Rapier" com os mesmos motores J93, que poderia atingir velocidades de até 3200 km / he estar armado com três mísseis guiados com ogivas nucleares. O alcance do projeto do F-108 ultrapassou 1600 km, e o alcance da balsa foi de 4000 km. "Rapiers" deveriam acompanhar o B-70 e cobrir objetos estratégicos dos bombardeiros soviéticos, semelhantes ao "Valkyrie", cujo aparecimento no arsenal da URSS não demoraria muito se o B-70 tivesse sucesso.
A Força Aérea dos Estados Unidos insistiu em acelerar o desenvolvimento do B-70 com isso. de modo que seu primeiro vôo ocorreu em 1961, e a primeira asa de 12 aeronaves entrou em serviço de combate em agosto de 1964. A primeira etapa do programa - desenvolvimento, construção e aprovação do modelo da aeronave - foi concluída em abril de 1959 Com base nos resultados de uma inspeção por especialistas da Força Aérea, foi proposto fazer 761 alterações no projeto e 35 alterações no layout. Como o programa de desenvolvimento do B-70 estava entre as principais prioridades, todos os comentários foram eliminados rapidamente.
No entanto, isso não durou muito. O primeiro revés do programa estava relacionado ao combustível de alto poder calorífico dos motores J93, o chamado combustível borohidreto. Seu uso, é claro, proporcionava maior energia de combustão em comparação ao querosene, mas, ao mesmo tempo, os gases de exaustão dos motores continham uma grande quantidade de substâncias tóxicas, o que obrigava todo o pessoal de terra a trabalhar em estado de guerra química permanente. Além disso, o custo do combustível borohidrogênio revelou-se muito alto e, segundo cálculos, quando foi queimado nos pós-combustores dos motores J93, a autonomia de vôo do Valkyrie aumentou apenas 10%. Esse aumento foi considerado insuficiente para justificar os custos de desenvolvimento e produção de novo combustível. Embora a empresa Olin Mathison tivesse quase concluído a construção da fábrica para sua produção, o programa foi encerrado. A fábrica de $ 45 milhões nunca começou a funcionar.
Um mês depois, o programa de desenvolvimento do interceptor F-108 também foi encerrado, citando o fato de que seus motores precisavam funcionar com combustível de borohidrogênio. No entanto, a verdadeira razão para o término do desenvolvimento do F-108 foi a falta de fundos - o desenvolvimento em grande escala de mísseis balísticos intercontinentais exigiu muito dinheiro, o que levou à necessidade de revisar o financiamento para projetos de aeronaves tripuladas. Mas em paralelo com o F-108, estava em andamento o desenvolvimento do caça Lockheed A-12 (F-12A), de propósito semelhante, que mais tarde se tornou o famoso SR-71. A propósito, a Lockheed havia abandonado o combustível boorhydrogen ainda antes e, no final de 1959, quase havia concluído o desenvolvimento de seu interceptor. Os fundos liberados como resultado do encerramento do programa F-108 foram transferidos para a equipe Kelly Johnson para construir protótipos do A-12.
Em outubro de 1959, mais de $ 315 milhões já haviam sido gastos na criação do B-70. Como parte da pesquisa relacionada ao voo do M-3 seria realizada como parte da criação do F-108, o custo das obras necessárias no programa B-70 após os eventos mencionados aumentou em outros US $ 150 milhões. Apesar disso, em dezembro de 1959, a dotação para o Valkyrie para o ano financeiro de 1961 foi cortada de $ 365 milhões para $ 75 milhões. Os novos planos previam a construção de apenas uma cópia do XB-70, e então sem avistamento, navegação e outros sistemas de combate. O primeiro vôo foi agendado para 1962, e o programa de testes de vôo foi estendido até 1966.
No entanto, no verão de 1960 em Moscou, no desfile aéreo em Tushino, o bombardeiro supersônico M-50 desenvolvido pelo bureau de projetos de V. M. Myasishchev foi demonstrado. A formidável aparência de combate do veículo chocou as delegações militares estrangeiras presentes no desfile. Sem saber suas verdadeiras características, os americanos retomaram imediatamente o financiamento para o desenvolvimento da Valquíria no mesmo valor. Mas já em abril de 1961, o novo secretário de Defesa dos EUA, Robert McNamara. um grande defensor de mísseis, friamente reduziu-o à construção de três bombardeiros experientes. As duas primeiras, exclusivamente de pesquisa, tinham uma tripulação de 2 pessoas e a designação XB-70A, a terceira aeronave, um protótipo de bombardeiro com a designação XB-70B, tinha uma tripulação de quatro (dois pilotos, um operador de sistemas de guerra eletrônica e um navegador). Desta vez, o Valkyrie foi salvo apenas pelo fato de poder ser utilizado como portador dos mísseis Skybolt GAM-87A (WS-138A) com alcance de até 1600 km, desenvolvidos pela empresa Douglas. O B-70 poderia patrulhar além das fronteiras de um inimigo potencial e, em caso de conflito, lançar mísseis hipersônicos com ogivas poderosas. Mas todos os cinco lançamentos experimentais do B-52 não tiveram sucesso. Vendo que o desenvolvimento do foguete é caro e o destino de seu porta-aviões B-70 muito vago, o Presidente dos Estados Unidos interrompeu seu desenvolvimento.
O primeiro XB-70A na oficina de montagem
Um elevador especial foi usado para embarcar na tripulação do cockpit do XB-70A.
Em janeiro de 1962, em resposta a outra ameaça de fechamento, o programa Valkyrie foi novamente submetido a alterações, e a aeronave recebeu a designação RS-70 - bombardeiro de reconhecimento estratégico, apesar do fato de que a Força Aérea dos Estados Unidos buscou constantemente tudo o que era possível e impossível significa trazer o B-70 de volta à vida como uma aeronave de combate, alegando que ele poderia ser usado como um veículo supersônico. um estágio de lançamento preservado para espaçonaves de combate como o Dinosaur e plataformas para o lançamento de mísseis balísticos. Foi até sugerido que ele será capaz de desempenhar as funções de um interceptador espacial.
Mas todos os esforços para preservar a "Valquíria" foram em vão. O Secretário de Defesa acredita que melhores resultados podem ser alcançados por outros meios. Mesmo o significado da experiência adquirida durante a criação do B-70 para o desenvolvimento de uma aeronave civil supersônica, do ponto de vista de McNamara, não foi significativo, embora ele pessoalmente chefiasse um comitê especial sobre o assunto. Nota: Em termos de configuração, peso e design, o B-70 correspondia totalmente às vistas daquela época em aeronaves de transporte supersônico. Sua altitude de cruzeiro era de 21 km. e a velocidade atingiu M = 3. Ao mesmo tempo, sua carga útil, igual a apenas 5% (12,5 t) do peso de decolagem (250 t), era claramente insuficiente para uma aeronave comercial. Ao mesmo tempo, a autonomia de vôo do Valkyrie era de 11.000 km, enquanto a maioria das rotas transatlânticas tinham um comprimento de cerca de 9.000 km. Otimizando a aeronave para essas rotas e reduzindo o suprimento de combustível, a carga poderia ser elevada para 20 toneladas, o que permitiria atingir o nível de rentabilidade exigido para um navio de bordo.
Claro, todas essas interrupções no financiamento e debates incessantes no Congresso não prometiam nada de bom para o avião, mas os norte-americanos teimosamente continuaram a construir o primeiro protótipo do Valkyrie. Como eles dizem. Vaska ouve e come.
Características técnicas
Uma das razões para tal atitude cautelosa em relação ao B-70 era o fato de ser muito incomum para aquela época, pode-se dizer, revolucionário. Conseqüentemente, o risco técnico na criação da "Valquíria" era extremamente alto. Entre as principais características da aeronave, em primeiro lugar, deve-se atribuir à configuração aerodinâmica "pato", asa triangular e cauda horizontal frontal trapezoidal. Devido ao largo acostamento do PGO, ele era efetivamente utilizado para equilibrar a aeronave, principalmente em velocidades supersônicas, o que possibilitava a liberação dos elevons para o controle de pitch and roll. Durante a aproximação de pouso, o ângulo de deflexão máximo do PGO foi de 6 °, e sua cauda poderia desviar adicionalmente para baixo em 25 ° e serviu como flaps de pouso. Ao desviá-los, o piloto aumentou o ângulo de inclinação, enquanto equilibrava a aeronave empurrando a roda de controle para frente, ou seja, inclinando para baixo os elevons e aumentando ainda mais a elevação geral. Ao mesmo tempo, o PGO tornou-se uma fonte de instabilidade longitudinal e direcional da aeronave em ângulos de ataque elevados, o fluxo inclinado dele teve um efeito prejudicial nas propriedades de sustentação da asa e piorou o funcionamento das entradas de ar. No entanto, a North American disse que testou rigorosamente os B-70 em túneis de vento por 14.000 horas e resolveu todos os problemas.
A característica mais importante do layout aerodinâmico da aeronave foi o uso benéfico de tal, em princípio, um fenômeno prejudicial como as ondas de choque formadas durante um vôo supersônico. Isso possibilitou o cruzeiro com um ângulo de ataque mínimo e, portanto, com baixa resistência. Testes em túnel de vento e cálculos demonstraram que em voo com velocidade correspondente a M = 3, a uma altitude de 21.000 m, devido a ondas de choque, é possível aumentar a sustentação em 30% sem aumentar a resistência. Além disso, possibilitou a redução da área das asas e, consequentemente, o peso da estrutura da aeronave.
A fonte desse sistema de salto "útil" era a cunha de entrada de ar frontal da Valquíria. A própria tomada de ar estava dividida em dois canais de secção rectangular, com uma altura à entrada de 2,1 me um comprimento de cerca de 24 m. Atrás da cunha existiam três painéis móveis ligados entre si. A posição dos painéis foi ajustada dependendo do fluxo de ar necessário. Neles foram feitos furos para drenar a camada limite, o que garantiu um fluxo uniforme na entrada de cada um dos três motores. Na superfície superior da asa, estavam localizados os flapes de desvio de ar principal e auxiliar, permitindo, em certa medida, controlar o fluxo na entrada de ar. Os cálculos necessários para garantir o correto funcionamento da entrada de ar nas diversas condições de voo foram realizados por meio de um complexo sistema de sensores e computadores analógicos.
Lançamento solene da primeira cópia do XB-70A
Reabastecimento XB-70A com combustível
Decolagem da primeira cópia do XB-70A
Saltos originados no envidraçamento frontal da copa da cabine com a configuração usual do nariz da aeronave. aumentar inadmissivelmente o arrasto ao voar em altas velocidades. Para evitá-los, os ângulos de inclinação de todas as superfícies do nariz da aeronave devem ser muito pequenos. Ao mesmo tempo, é necessário fornecer aos pilotos uma boa visão durante a aproximação de pouso. A norte-americana escolheu um método relativamente simples para atender a ambos os requisitos, fez com que os pára-brisas dobrassem, sendo os externos, assim como a superfície superior do nariz da fuselagem em frente às janelas, móveis. Em vôo em baixa velocidade, eles desceram, proporcionando a visibilidade necessária, e em vôo supersônico, eles subiram, formando uma transição suave. A área total da vidraça do cockpit é de 9,3 M. Todos os painéis transparentes, o maior dos quais tem mais de 1,8 m de comprimento, são feitos de vidro temperado resistente ao calor.
Uma característica completamente única do Valkyrie eram as pontas das asas, que são desviadas para baixo durante o vôo de cruzeiro para aumentar a estabilidade direcional e reduzir o arrasto de equilíbrio. Além disso, possibilitaram a redução da área vertical da cauda, aumentando a qualidade aerodinâmica em cerca de 5%. A empresa afirmou que a qualidade aerodinâmica da aeronave é de 8-8,5 em vôo de cruzeiro supersônico. e em subsônico - cerca de 12-13.
Um grande compartimento para bombas, com quase 9 m de comprimento, localizado entre os canais de entrada de ar, poderia acomodar todos os tipos de bombas nucleares. O compartimento de bombas foi fechado por um grande painel plano deslizante, que, quando aberto, deslizou para trás. É verdade que o lançamento de bombas desse compartimento em velocidades de vôo supersônicas é um problema. O ativo norte-americano, ou melhor, o passivo, já tinha a experiência de desenvolver tal projeto - a empresa não trouxe o famoso compartimento de bombas linear do supersônico Vigelent para o condicional, por isso o bombardeiro de convés se transformou em bombardeiro de reconhecimento.
O chassi do Valkyrie também é digno de nota. Para reduzir o espaço ocupado na posição retraída, os carrinhos de quatro rodas nos suportes principais antes da colheita foram virados e pressionados contra a grade. Ao mesmo tempo, cada carruagem possuía uma pequena quinta roda com mecanismo de liberação automática, que evita derrapagem e derrapagem da aeronave em uma superfície escorregadia. Os pneus das rodas com diâmetro de 1060 mm eram feitos de borracha especial e revestidos com tinta prata para refletir a radiação infravermelha. Antes de voar em alta velocidade, os pneumáticos eram pintados com tinta fresca. Durante a frenagem, quando os pneus eram aquecidos até 230 ° C por pneumáticos, o excesso de pressão neles era despejado por uma válvula especial, que evitava sua explosão.
A cabine do V-70 estava localizada a uma altura de 6 m acima do solo, o que exigia o uso de elevadores especiais para a tripulação e pessoal técnico. Graças ao poderoso sistema de ar condicionado e vedação, os membros da tripulação Valkyrie puderam vestir-se com trajes de voo leves e capacetes com máscaras de oxigênio. Isso lhes proporcionou liberdade de movimento e relativo conforto, ao contrário dos pilotos de outras aeronaves de alta altitude e alta velocidade. Por exemplo, os pilotos do A-12 de alta velocidade tiveram que voar em trajes espaciais da espaçonave Gemini, e os pilotos do U-2 de alta altitude - em trajes especiais e capacetes de pressão. A cabine do V-70 foi dividida em dois compartimentos por uma partição repetitiva, em cada um dos quais, durante os voos de alta altitude, poderia ser criada uma pressão correspondente a uma altitude de até 2.440 m. No caso de descompressão na fuselagem, duas portas foram abertas, proporcionando à cabine um fluxo em sentido contrário. No meio dela havia uma passagem que levava ao compartimento com equipamentos eletrônicos na parte traseira da cabine. Fibra de vidro foi usada para isolamento térmico. Para resfriar a cabine e o compartimento dos equipamentos eletrônicos, eram servidas duas unidades de refrigeração operadas a freon.
No primeiro vôo, o trem de pouso não pôde ser retirado
Os membros da tripulação do B-70 foram alojados em cápsulas individuais, o que deveria aumentar radicalmente a segurança da ejeção em todos os modos de voo. Cada cápsula possuía um sistema autônomo de pressurização e fornecimento de oxigênio, projetado para garantir a vida do ser humano por 3 dias, o assento em seu interior era regulado pelo ângulo de inclinação e altura. Imediatamente antes da ejeção, o assento do piloto foi inclinado para trás em 20 °. e as abas da cápsula fechadas. O painel superior da fuselagem caiu automaticamente e a cápsula foi disparada a uma altura de cerca de 1,5 m acima da fuselagem, após o que seu motor a jato foi ligado. Em seguida, duas hastes cilíndricas com pequenos paraquedas nas extremidades foram estendidas da cápsula, proporcionando estabilização durante a queda livre. O pára-quedas principal abriu automaticamente. Para amortecer o impacto no solo, havia uma almofada de borracha inflável na parte inferior da cápsula. Velocidades estimadas de ejeção - de 167 km / h ao número correspondente de M 3 a uma altitude de cerca de 21.000 m foi realizada a ejeção das cápsulas de todos os tripulantes. Com intervalo de 0,5 s. Ao mesmo tempo, em algumas situações de emergência, o piloto poderia fechar a cápsula sem ejeção. Dentro dela havia botões com os quais era possível controlar a aeronave até descer a uma altitude segura, e o controle dos motores da cápsula era limitado apenas pela diminuição do número de rotações. Na parte frontal da cápsula havia uma janela que possibilitava o acompanhamento das leituras dos instrumentos. Após baixar as venezianas, as cápsulas poderiam ser abertas e o piloto poderia retomar o controle da aeronave em modo normal.
Já o projeto do B-70 foi projetado para um longo vôo a uma velocidade de mais de 3000 km / h. um dos problemas mais difíceis em seu desenvolvimento foi o aquecimento cinético. Para a Valquíria, esse problema acabou sendo ainda mais difícil do que para a aeronave experimental norte-americana X-15. projetado para um vôo curto com uma velocidade hipersônica correspondente ao número M 6. Se na superfície deste último os picos de temperatura atingiram 650 ° C, mas se mantiveram neste nível por apenas alguns minutos, então para o B-70 a foto Era diferente. Um voo longo, de várias horas, em M 3 exigia que uma parte significativa de toda a estrutura da aeronave pudesse operar efetivamente a uma temperatura de 330 ° C. Isso determinou a escolha do aço de alta resistência e do titânio como principais materiais estruturais. As temperaturas nos compartimentos do motor, chegando a 870 ° C, levaram ao uso de ligas à base de níquel e cobalto. O feltro de dióxido de silício foi usado para proteger drives e outros mecanismos do calor gerado pelos motores. O revestimento externo do compartimento do motor era feito de titânio. As temperaturas operacionais de alguns dos painéis de vidro da cabine atingiram 260 C. Os nichos do trem de pouso tiveram que ser resfriados a 120 ° C usando uma solução de etilenoglicol circulada através de tubos soldados às paredes. Na escolha dos materiais de construção, não só foram levadas em consideração as altas temperaturas, mas também as possíveis condições climáticas. Por exemplo. para estudar o efeito da chuva, a empresa acelerou elementos estruturais com um carro-foguete até a velocidade de 1.500 km / h. Para reduzir o peso da estrutura, foram utilizados painéis “estratificados”, constituídos por duas chapas de aço com espessura de 0,75 a 1,78 mm e um filler em favo de mel entre elas. Se todos esses painéis fossem colocados lado a lado, eles cobririam uma área de 1765 m. Além de seu baixo peso e alta resistência, tais painéis tinham baixa condutividade térmica. A indústria da aviação naquela época não tinha tecnologia para produzir esses painéis, e a empresa começou do zero.
Mas talvez mais importante na criação da Valquíria do que o uso de novos materiais foi a transição da rebitagem e montagem manual de estruturas de aeronaves para brasagem e soldagem mecânica, que é comparável à revolução na construção naval. No prédio da fábrica, onde o XB-70A estava sendo montado, em vez das batidas dos martelos pneumáticos, ouviu-se apenas o assobio de dezenas de unidades de solda e retificadoras, limpando as costuras. O método de montagem da estrutura da aeronave por soldagem era tão novo que o equipamento de soldagem, os métodos de sua aplicação e a tecnologia de controle de costuras de soldagem foram finalmente desenvolvidos apenas durante a montagem do primeiro protótipo de aeronave. Em alguns pontos da estrutura, onde era impossível prescindir da rebitagem, para economizar peso, os rebites foram substituídos por tubos alargados nas duas faces.
Foram tantos os problemas no projeto do XB-70 que a empresa norte-americana não deu conta de tamanha tarefa sozinha e transferiu parte da obra para outras empresas, cujo número ultrapassou 2.000. Os principais foram: Aéreo Pesquisa (sistema de sinalização de ar). "Autonetic" (sistema de controle automático). Avko (seção traseira da fuselagem superior), Chance Vout (cauda horizontal e vertical). Newmo Dynamics (chassis). Curtiss Wright (mecanismo de deflexão da ponta da asa). Hamilton Standard (sistema de ar condicionado). "Pop" (elevons das asas e dedos dos pés), "Solar" (entrada de ar). Sperry (sistema de navegação inercial). "Sandstrand" (unidade de energia auxiliar).
O Valkyrie, acompanhado pelo B-58A, retorna após cruzar a barreira do som pela primeira vez. 12 de outubro de 1964
Neste vôo, a tinta caiu em muitas partes da superfície do avião.
O maior empreiteiro, a Boeing, foi encarregado do projeto e da produção da asa Valkyrie, que se tornou a maior asa delta da época. Trabalhou com luvas brancas. Onze tanques de combustível, localizados na asa e fuselagem, continham cerca de 136 toneladas.combustível e tinha uma estrutura soldada. De acordo com declarações da BBC. esse foi o principal motivo do atraso na construção da aeronave - os tecnólogos não conseguiram garantir a estanqueidade das soldas de forma alguma. Sua porosidade era, via de regra, microscópica, mas precisava ser eliminada, pois em vôo os tanques eram pressurizados com nitrogênio, cujo vazamento provocaria a entrada de ar nos tanques e a formação de uma mistura explosiva. As primeiras tentativas de consertar o vazamento por soldagem foram completamente malsucedidas. Nesse sentido, um selante tipo borracha "Viton" foi desenvolvido para o local onde o vazamento foi encontrado. uma camada de Viton foi aplicada. que curou por 6 horas a uma temperatura de 177 ° C. Como regra, para eliminar o vazamento, era necessário aplicar pelo menos seis demãos de Viton. O revestimento foi realizado por uma pessoa com roupa esterilizada, que foi fechada dentro do tanque. Em seguida, o hélio foi bombeado para o tanque para verificar a vedação do tanque.
O vazamento de hélio foi determinado usando detectores especiais. Na segunda aeronave protótipo, os tanques foram lacrados usando um novo método. As áreas de suspeita de vazamento foram cobertas com folha de níquel com 0,75 mm de espessura. que foi soldada ao longo das bordas com solda de prata. Quando a asa foi finalmente fabricada e entregue na oficina de montagem, descobriu-se que ela não cabia na fuselagem! Com grande dificuldade, manualmente, foi possível instalá-lo no lugar e fixá-lo por meio de solda.
O primeiro XB-70A foi construído no início de maio de 1964, com um atraso de um ano e meio no dia 11 de maio, uma cerimônia de rollout da aeronave da oficina de montagem, na qual o diretor do XB-70 O programa de produção, General Frode J. Scully, apresentou um protótipo do bombardeiro à mídia. O primeiro voo estava programado para agosto - a empresa queria testar todos os sistemas da máquina única em três meses. Um extenso programa de testes em solo incluiu a verificação do desempenho do trem de pouso, dos flaps do trem de pouso e do compartimento do pára-quedas de frenagem sob a ação de cargas dinâmicas e estáticas; teste de vibração com uma instalação terrestre para avaliar o desempenho da vibração; Calibração do sistema de ar condicionado, do sistema de combustível e da usina (com motores a gás no solo): verificação e calibração da instrumentação. Um contêiner com equipamentos de controle e registro foi colocado em um compartimento de bombas vazio, que registrou várias centenas de parâmetros de robôs de vários sistemas de aeronaves. É claro que um trabalho tão extenso levou a empresa não três, mas quase cinco meses.
A segunda cópia da "Valquíria" voa com as pontas das asas desviadas em 25 °
O Valkyrie está pronto para voar em velocidade máxima. Pontas das asas desviadas em 65 graus
A última etapa dos testes de solo, iniciada em setembro de 1964, incluiu taxiamento e corrida ao longo da pista, verificando a operabilidade do sistema de liberação de três pára-quedas de frenagem com diâmetro de 8 m. A corrida atingiu 1070 ° C, pneumática aquecida até 120 ° С. Durante as últimas etapas dos testes de solo, o procedimento de reabastecimento foi finalmente elaborado. Em média, o reabastecimento da Valquíria durou uma hora e meia. Primeiro, o combustível era bombeado de um tanque para o segundo, vazio, que, por sua vez, era abastecido com nitrogênio seco sob alta pressão, o nitrogênio era injetado no combustível no gargalo do tanque e o oxigênio deslocado. Assim, o combustível entrou nos tanques tão inerte (à prova de explosão) quanto pode ser alcançado em campo. O fato. que o combustível foi usado como um refrigerante para alguns sistemas de aeronaves, e sua temperatura normal em vôo excedeu 100 ° C. Se o conteúdo de oxigênio no combustível exceder o nível permitido, seus vapores podem explodir. Assim, se o "Valkyrie" fosse reabastecido da maneira tradicional, o avião poderia simplesmente explodir no ar.
Neste momento, o segundo protótipo X8-70A estava em fase de montagem. Foi planejado para levantá-lo no ar no final de 1964. A principal diferença entre o segundo protótipo foi a presença de uma pequena asa transversal em "V" (apenas 5 °). Os ângulos de deflexão dos consoles das asas também foram aumentados em 5 °.
Duas tripulações foram treinadas para testes de vôo do XB-70A. À frente de cada um estava um experiente piloto de teste "firme", e o co-piloto era um representante da Força Aérea. A tripulação principal era liderada por Ell White (que já havia pilotado um F-107), com o coronel John Cotton como co-piloto. Seu apoio era o piloto de testes civis Van Shepard e o major Fitz Fulton. Os voos foram planejados para serem realizados em áreas escassamente povoadas dos Estados Unidos. estendendo-se da Base da Força Aérea de Edwards em direção a Utah.
Testes de vôo
Em 21 de setembro de 1964, às 8h38 da manhã, o XB-70A, pilotado pela White and Cotton, taxiou para a largada, e White pediu permissão para decolar. O avião deveria fazer uma transferência do campo de aviação da fábrica em Palmdel para o Centro de Testes de Voo da Força Aérea em Edwards AFB. Durante a decolagem, o Valkyrie foi acompanhado por dois helicópteros do serviço de resgate e, no ar, seu comportamento foi monitorado pela lateral de um T-38 de dois lugares. Outro T-38 estava filmando tudo o que estava acontecendo. A roda do nariz levantou do solo a uma velocidade de 280 km / h. e em um momento o carro começou a subir. As falhas já começaram ao tentar retirar o chassi: o suporte frontal retraiu normalmente, e os principais funcionaram apenas metade do programa. Tive que retornar o chassi à sua posição original. Depois de um tempo, a automação de combustível de um dos seis motores falhou. Mas esta “aventura aérea - XB-70A não terminou aí. O maior problema aguardava a tripulação durante o toque na pista da Edwards AFB. Os discos de freio da haste esquerda emperraram e o sistema pneumático do pneu pegou fogo com o atrito. Por toda a extensão da corrida de dois quilômetros, nuvens de fumaça preta da borracha queimando se arrastaram atrás do carro. Após a parada, o incêndio foi extinto e o carro foi rebocado até o hangar. O primeiro vôo durou 60 minutos.
XB-70A # 2 no último vôo. F-104 próximo, pilotado por John Walker
Pouso com o trem de pouso esquerdo defeituoso. Março de 1966
A almofada nasal fica presa durante a limpeza. 30 de abril de 1966
Demorou duas semanas para eliminar os defeitos identificados. Em 5 de outubro, o KhV-70A fez seu segundo vôo. Os pilotos pretendiam superar a barreira do som, e o supersônico B-58 foi incluído no grupo de escolta. O chassi retraiu sem comentários, mas desta vez a surpresa veio do sistema de direção hidráulica. Uma pequena rachadura no tubo a uma pressão de fluido operacional de 280 kgf / cm? (que é 35% a mais que nos sistemas hidráulicos de aeronaves americanas convencionais) levou a uma diminuição da pressão no sistema e uma mudança para um canal de backup. Mesmo assim, o avião pousou com sucesso em uma das pistas de pouso da base aérea.
No dia 12 de outubro, no terceiro vôo, que durou 105 minutos, o primeiro protótipo do Valkyrie atingiu uma altitude de 10.700 me rompeu pela primeira vez a barreira do som, acelerando a uma velocidade correspondente a M 1.1. No momento em que a barreira passou por causa das vibrações, a tinta voou de algumas partes da superfície do avião e, após o pouso, o KhV-70A tinha uma aparência muito pobre.
No quarto vôo. Em 24 de outubro, a uma altitude de 13.000 m, o sistema de controle das pontas das asas foi ligado pela primeira vez e todos os seis motores foram colocados em pós-combustão. O ângulo máximo de deflexão das pontas foi de 25 °. Por 40 minutos, o avião voou a uma velocidade de M = 1,4. era fácil de controlar e se comportava de maneira constante. É verdade que o consumo de combustível acabou sendo maior do que o esperado e o programa de voo teve de ser cortado. A aeronave retornou à fábrica para testes de durabilidade e repintura. Os voos de teste estavam programados para continuar em fevereiro de 1965.
De acordo com o plano, no dia 16 de fevereiro o XB-70A retornou à base da Edwards. Em vôo, as pontas das asas se desviaram de 65 °. A velocidade máxima foi M 1.6. Na aterrissagem, o sistema de liberação do freio paraquedas falhou, e o avião parou somente após 3383 m de corrida. No sexto vôo, o avião foi pilotado pela primeira vez por Fulton, com White como co-piloto. Surgiu um pequeno vazamento no ar do sistema hidráulico, o que não afetou a segurança do vôo.
No sétimo vôo, o Valkyrie foi acelerado a uma velocidade de M = 1,85. e o avião voou com ela por 60 minutos.
No oitavo vôo, Shepard sentou-se ao leme do XB-70A. Ele primeiro trouxe o avião a uma velocidade de M = 2. Assim, todos os quatro pilotos testaram a Valquíria.
No nono vôo, o XB-70A alcançou novamente o M-2. Desta vez, o sistema de radionavegação TACAN foi uma surpresa. De acordo com as leituras dos instrumentos, o carro deveria voar sobre o deserto de Mojave, mas na verdade a Valquíria estava correndo sobre a adormecida Las Vegas no início da manhã.
No décimo vôo, o bombardeiro passou 74 minutos em supersônico, dos quais 50 - a uma velocidade de mais de 2.200 km / h.
Em 7 de maio de 1965, no décimo segundo vôo, a uma velocidade de M 2,58, os pilotos sofreram um forte golpe. Os motores 3, 4, 5, 6 baixaram a rotação e a temperatura começou a subir. Eles tiveram que ser desligados e o vôo continuou nos outros dois. A aeronave de escolta relatou que a extremidade dianteira da asa do KhV-70A colapsou (o topo do triângulo). Provavelmente, seus detritos caíram na entrada de ar. Ao se aproximar do campo de aviação, os pilotos tentaram dar a partida no quinto motor para criar pelo menos algum empuxo no lado direito. Felizmente, eles conseguiram. O pouso foi bem-sucedido. Durante a inspeção, os piores temores se confirmaram: partes da pele danificaram todos os seis motores em graus variados, que tiveram que ser substituídos.
O F-104 explodiu com o impacto, e o XB-70A ainda voa por inércia
XB-70A entrou em parafuso
No décimo quarto vôo "Valquíria" a uma altitude de 20725 m atingiu uma velocidade de M = 2,85 (3010 km / h)
Em 14 de outubro de 1965, no décimo sétimo vôo, a uma altitude de 2.1335 m, o XB-70A atingiu sua velocidade projetada, correspondente ao número do M-3. De acordo com a atribuição, a duração do vôo nessa velocidade deveria ser de 5 a 6 minutos, mas após 2 minutos os pilotos ouviram um barulho alto e desligaram a pós-combustão. O motivo do ruído foi descoberto rapidamente: da aeronave de escolta era claramente visível que a seção da ponta do console da asa esquerda medindo 0,3x0,9 m, localizada próxima à borda externa da entrada de ar, foi arrancada pela pressão de alta velocidade. Por sorte, este pedaço de pele não atingiu os motores. A inspeção da aeronave mostrou que o painel de revestimento curvo havia se desprendido na costura de solda e caiu sem danificar o núcleo do favo de mel. Desta vez, o conserto do X8-70A levou apenas um dia.
Após este incidente, a velocidade máxima de vôo do primeiro protótipo foi limitada a M 2.5. e todos os voos com o número M = 3 foram decididos para serem realizados no avião # 2. cujo vôo ocorreu em 17 de julho de 1965. Nesse vôo, a velocidade M = 1, 4 foi alcançada imediatamente.
Um vôo típico do Valkyrie procedeu da seguinte forma. Após a decolagem e retração do trem de pouso, os pilotos começaram a subir. Em velocidades de 740 a 1100 km / h, as pontas das asas desviaram em 25? a fim de aumentar a estabilidade na zona transônica. Ao chegar ao M-0,95, os pára-brisas externos da cabine foram levantados, após o que a visibilidade ficou quase nula, e a aeronave passou a ser controlada apenas por instrumentos. Então a barreira do som foi quebrada. A velocidade M = 1, 5 foi definida a uma altitude de 9753 m. As pontas das asas desviaram-se para 60 °, e o XB-70A continuou a subir para 15.240 m. Então o avião passou por M = 2 e a uma altitude de mais de 21000 m foram para M 3 Assim, em 11 de dezembro de 1965 g, a segunda cópia do bombardeiro em seu décimo quinto vôo voou a uma velocidade de M = 2,8 por 20 minutos. Nenhum dano estrutural foi encontrado.
Dez dias depois, em 21 de dezembro, após sete minutos de vôo a uma velocidade de M = 2,9, a bomba de óleo do quarto motor da aeronave nº 2 falhou. O motor foi desligado imediatamente e o avião foi implantado no campo de aviação. Poucos minutos depois, a temperatura dos gases por trás da turbina do sexto motor ultrapassou os limites permitidos, e também teve que ser desligado O pouso ocorreu sem comentários, mas dois motores tiveram que ser trocados. As freqüentes falhas no motor causaram preocupação entre os especialistas. O fato é que apenas 38 motores turbojato YJ93-GE-3 foram lançados, e eles simplesmente não poderiam ser suficientes até a conclusão do programa de teste.
Algumas falhas já estavam se tornando tradicionais. Então. no 37º voo em março de 1966na aeronave # 1, o sistema hidráulico falhou novamente e o trem de pouso principal esquerdo ficou preso em uma posição intermediária. Shepard conseguiu pousar o carro com joias na superfície do seco Lago Rogers, a quilometragem era de mais de 4,8 km. Em 30 de abril de 1966, a White and Cotton deveria passar mais de meia hora a uma velocidade de M = 3, mas após a decolagem, o trem de pouso do nariz da aeronave # 2 não se retraiu. As tentativas de devolvê-la à posição liberada também falharam. Este foi o acidente mais grave desde o início dos testes de vôo. Se o suporte não pudesse ser liberado, os pilotos teriam que ejetar, porque durante um pouso forçado, o longo "pescoço de cisne" do XB-70A inevitavelmente se quebraria, o combustível dos tanques entraria nos motores e então…
White veio duas vezes para um pouso e atingiu os apoios principais na superfície da pista, mas o apoio dianteiro travou completamente. Enquanto a Valquíria estava circulando no ar, queimando um enorme suprimento de combustível, os engenheiros ficaram intrigados com uma solução para o problema. para dois sistemas de trem de pouso hidráulico, havia também um terceiro - elétrico, mas estava desconectado de sobrecargas na rede elétrica. O único recurso era tentar curto-circuitar os fusíveis do sistema elétrico com um objeto de metal. Cotton pegou um clipe de papel comum, que prendeu as folhas da missão de vôo, e rastejou ao longo do estreito bueiro entre as cápsulas de escape até a caixa de fusíveis. Abrindo a aba, ele encontrou os contatos necessários nos comandos do solo e os fechou com um clipe de papel não dobrado. O pilar do nariz está na posição estendida. Mas no dia seguinte, os jornais estavam cheios de manchetes como "Um clipe de papel de 39 centavos economiza um avião de US $ 750 milhões".
O longo vôo planejado em M = 3 ocorreu apenas em 19 de maio. O avião voou nessa velocidade por 33 minutos. Nesse voo, a maior velocidade e altitude foram alcançadas em todo o tempo de teste do XB-70A: M = 3,08 e 22555 m, respectivamente, o que marcou o fim da primeira fase de testes de voo.
A próxima fase foi realizada principalmente no interesse da NASA - para pesquisas sobre explosões sônicas. Novos pilotos aderiram ao programa - funcionários da NASA. O experiente piloto de testes norte-americano John Walker foi nomeado o primeiro piloto. que acabou de voar o hipersônico X-15. No compartimento de bombas da aeronave 2, um novo equipamento no valor de $ 50 milhões foi instalado para consertar as curvas e a vibração da estrutura ao cruzar a barreira do som. O primeiro vôo da segunda fase foi planejado para 8 de junho de 1966. O vôo tinha dois objetivos: testar novos equipamentos e filmar um filme publicitário sobre a Valquíria. Para maior efeito, o enorme bombardeiro foi acompanhado por caças F-4B, F-5, F-104 e um treinador T-38.
Às 08h27 da manhã, White e Major K. Cross ocuparam seus lugares na cabine do XB-70A. Este foi o 46º vôo da aeronave # 2 e o primeiro vôo da Karl Cross. Uma das aeronaves de escolta, o F-104 Starfighter, foi pilotada por John Walker. Quando os aviões, rompendo as nuvens, se alinharam para atirar, o F-104, voando à direita da Valquíria, tocou sua asa na ponta abaixada da asa direita do bombardeiro, rolou sobre sua fuselagem, batendo as duas quilhas, atingiu o console esquerdo e explodiu. Os pilotos do bombardeiro não entenderam imediatamente o que havia acontecido. Por 71 segundos, a Valquíria continuou seu vôo direto, então rolou sobre a asa, girou e caiu. Apenas Ella White conseguiu escapar, que conseguiu ejetar sua cápsula nos últimos segundos antes de cair. Seu paraquedas caído no chão foi visto de um helicóptero de resgate a 20 quilômetros dos destroços do KhV-70A. O pouso da cápsula com o paraquedas entreaberto foi muito difícil, White sofreu ferimentos graves e não recobrou a consciência por três dias. Pouco restou do próprio bombardeiro. A parte nasal, onde se encontrava Cross (acredita-se que tenha perdido a consciência por causa das sobrecargas), foi rasgada em várias partes. O carro provavelmente explodiu ainda no ar. White se recuperou, mas nunca mais voou.
Após este trágico caso de teste da aeronave restante nº 1 continuou por mais dois anos. O primeiro vôo após o desastre ocorreu em 1º de novembro de 1966, então mais 32 vôos foram realizados. No total, o XB-70A # 1 realizou 83 voos e # 2 - 46 voos. O tempo total de vôo das duas aeronaves foi de 254,2 horas, das quais o nº 1 foi de 160 horas.
Painel no cockpit
Trem de pouso nariz
Em 1968, o trabalho no B-70 foi interrompido. Em 4 de fevereiro de 1969, o Valkyrie decolou pela última vez. O carro era dirigido por Fitya Fulton da América do Norte. e Ted Stenfold da Força Aérea XB-70A pousou na Base Aérea Wright-Patterson e tornou-se uma exposição no Museu da Força Aérea. Durante a transferência do avião para os representantes do museu, um dos pilotos disse que - … concorda com tudo para que a Valquíria continue a voar, mas não concorda em pagar pelos voos -.
De fato, o custo total do programa de teste de voo do XB-70A custou US $ 1,5 bilhão ao orçamento dos Estados Unidos. Apenas um voo de um bombardeiro custou 11 milhões de dólares (segundo outras fontes, apenas 1 hora de voo custou 5,9 milhões de dólares). Portanto, o "Valquíria" é considerado não apenas o mais rápido dos grandes aviões (afinal, voou duas vezes mais rápido que uma bala (1 *)), mas também o mais caro deles.
