历史上的1964年05月11日 3倍音速的XB·70轰炸机

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1964年5月11日,以每小时3200公里速度飞行的XB-70战神侍婢式轰炸机(XB-70 "Valkyrie" Bomber)在加利福尼亚州帕默达尔北方美国飞机厂正式露面,而该飞机起飞前的研究工作并不为人所知。

在耗资13.4亿美元的空军工程中,按计划只能再生产一架这类飞机。该机设计能力为在20000米上空飞行6000英里,它为飞机的性能创造了新的标准。但是批评者们认为它的技术是过时了的。飞机的支持者反驳说XB-70开创了使用轻金属钛的先例,其中有6吨钛用于飞机机体前身。可以相信,机重275吨的XB-70是迄今建造的飞机最重的,由6部喷气发动机作动力,进气口大到足以使一个身高1.8的人直立其中。XB-70将在今年夏季试飞,试飞中所得数据将用来设计商业运输机,这种运输机将以3倍于声音的速度飞行。

XB-70是一架美国空军在冷战时代开发的实验性三倍音速超高空战略轰炸机。虽然拥有当时最先进的技术概念与惊人的实力,但却因为战争型态的改变与意外,只实际生产了两架原型机即宣告计划中断结束。

XB-70是由美国空军战略司令部(Strategic Air Command)授权北美航空(North America Aviation)洛杉矶分部所设计制造,B-70计划原本是一个设计要用来取代B-52同温层堡垒式(Stratosfortress)轰炸机,以超音速、超高空飞行的方式突破敌对国家的防空网,进一步投掷传统或核子武器作为诉求的开发计划。但由于进入1960年代后地对空导弹(SAM)的技术逐渐提升,对B-70的潜在威胁大增,再加上该计划昂贵的开发费用使得它在经济效益上比不过作用类似的洲际弹道导弹(ICBM),最后终于遭到取消,已经制造出来的原型实验机也被改为研究用途。

XB-70作为一种武器来发展的目的虽然胎死腹中,但透过它的实际飞行美国航空界获得许多重要的资料,以致成就了日后的超音速运输计划(Supersonic Transport,SST)之实现,产生出协和号超音速客机,与它的苏联版对手--图-144。

XB-70是一架长59.7米、宽32米、三角翼基本构型的大型喷射机,其主翼后掠角约65.5度,两侧翼端采液压可变设计,可根据需要在25度到70度之间切换。第一架原型机的最大下折角度只到65度,第二架原型机才可以下折70度,这两块下折主翼的面积已经非常接近康维尔公司设计的B-58轰炸机的全部翼面积。下折的主翼端除了在利用缩小的翼面积,控制空气动力中心在超音速飞行下位置的变化,增加超音速飞行时的稳定性之外,它们还可将飞机在超音速飞行时机身前段处所造成的冲击波(Shock Wave)包围在机身下方无法自两侧扩散消逝,等于是让整架飞机“骑”在自己产生的震波上。这种被称为“压缩举升”(Compression Lift)的概念可将超音速冲击波转化成飞机的上举力道,使得XB-70成为全世界升阻比(Lift-to-Drag Ratio)最高的载人飞机。

为了能对付以3马赫的超音速长时间持续飞行所产生的高热,XB-70的机身采用了钛与镀铜不锈钢为材料的蜂巢结构。六具引擎以3-3的方式安置在机尾翼面下缘,每三具引擎共享一长方形的进气道,其主要目的是将原本三维空间的气流整理成接近二维的平面状态。为了稳定机身,XB-70的机首、驾驶舱的后方两侧配置有一对翼展约8.8米的大型副翼。配合主翼非常夸张的后掠角度,XB-70采双垂直尾翼的设计以维持低速时的操作稳定。由于其超音速飞行的需要,它虽然可以筹载抛掷传统或核子武器,但却不能外挂任何机外设备。

XB-70的推进力来自六具由通用(GE)出品的J93-GE 3型涡轮喷射引擎(或也被称为YJ93-GE 3,因为此型引擎只曾在XB-70上实验使用过),使用航空用JP6燃料。为了抵抗三倍音速飞行时产生的强大阻力,XB-70的耗油是可以想见的,因此它虽然拥有接近B-52的载油量,但航程却只被局限在5,000海里。除了在空气动力学设计上的实验性之外,XB-70还有许多其他前瞻的设计,例如以当时来说极为先进的舱内电子设备,使得它得以简化机组人员至四名,分别是正驾驶、副驾驶、炸射官与防卫系统操作官,不过在实际量产的实验版XB-70上只有正副驾驶的配置,取消了从未出现的YB-70之四人编制设定。四人皆各别乘坐在有特殊包围保护的飞行椅上,能在70,000呎(超过21,000米)高空中、3马赫的飞行速度下进行弹射,事实上就因为这设计的存在,使得XB-70的一位正驾驶在之后所发生的一场空中撞机意外中,以弹射方式幸运逃生。

XB-70(或正确的说,B-70)的开发计划,起源于1955年时,当时美国空军需要一架可以取代B-52的战略轰炸机,因此以一架能够用3倍音速的速度飞行于超高空,可以酬载传统与核子武器的大型长程轰炸机作为基本需求,招集了相关厂商进行竞图作业。与同期的B-58轰炸机类似,当时的空军非常倾向尝试全新的技术,因此给予承包商极高度的设计弹性,全权决定武器系统的设定。参与B-70竞标的航空制造公司包含了波音与北美两家,1958年时由北美雀屏中选。
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