查看完整版本: XB70战略轰炸机，美国超越时代的震憾发明

XB70战略轰炸机，美国超越时代的震憾发明

[img]http://360.bolaa.com/UploadFile/Attachment/2007_9/5/200709052124128041259460_800x339.Jpeg[/img]

[img]http://360.bolaa.com/UploadFile/Attachment/2007_9/5/200709052124128510019321_800x355.Jpeg[/img]

[img]http://360.bolaa.com/UploadFile/Attachment/2007_9/5/200709052124129135054452_800x315.Jpeg[/img]

[img]http://360.bolaa.com/UploadFile/Attachment/2007_9/5/200709052124129916231883_800x414.Jpeg[/img]

[img]http://360.bolaa.com/UploadFile/Attachment/2007_9/5/200709052124130697599294_800x475.Jpeg[/img]

[img]http://360.bolaa.com/UploadFile/Attachment/2007_9/5/200709052124131478776725_800x500.Jpeg[/img]

[img]http://360.bolaa.com/UploadFile/Attachment/2007_9/5/200709052125509291258010_800x399.Jpeg[/img]

[img]http://360.bolaa.com/UploadFile/Attachment/2007_9/5/200709052125509916293141_799x499.Jpeg[/img]

[img]http://360.bolaa.com/UploadFile/Attachment/2007_9/5/200709052125510853712872_700x551.Jpeg[/img]

[img]http://360.bolaa.com/UploadFile/Attachment/2007_9/5/200709052125511635080293_800x331.Jpeg[/img]

[img]http://360.bolaa.com/UploadFile/Attachment/2007_9/5/200709052125512572590004_800x653.Jpeg[/img]

[img]http://360.bolaa.com/UploadFile/Attachment/2007_9/5/200709052127113822529560_800x600.Jpeg[/img]

[img]http://360.bolaa.com/UploadFile/Attachment/2007_9/5/200709052127114135047121_450x234.Jpeg[/img]

[img]http://360.bolaa.com/UploadFile/Attachment/2007_9/5/200709052127114760039282_700x525.Jpeg[/img]

[img]http://360.bolaa.com/UploadFile/Attachment/2007_9/5/200709052127115697591973_700x520.Jpeg[/img]

[img]http://360.bolaa.com/UploadFile/Attachment/2007_9/5/200709052128268666297260_700x400.Jpeg[/img]

[img]http://360.bolaa.com/UploadFile/Attachment/2007_9/5/200709052128269603717002_640x405.Jpeg[/img]

[img]http://360.bolaa.com/UploadFile/Attachment/2007_9/5/200709052129281478774380_325x189.Jpeg[/img]

[img]http://360.bolaa.com/UploadFile/Attachment/2007_9/5/200709052128268978724851_324x502.Jpeg[/img]


[size=3]美国空军在1954年10月构想要发展具有洲际能力的轰炸机，后来变为发展一种B-52的后续机种，于是要求具有B-52同等武器载荷和续航力。　　　　　

1958年北美公司集才构思蓝图，1959年3月国防部核准制作实体模型，于是北美公司在加州羚羊谷的棕榄谷分厂建立制造　B-70的专业工厂，而发动机则由通用电气公司设在俄亥俄州的辛纳蒂厂来进行推力改进的工作。年底国防部要求仅制一架原型机，1960年冬又改要求增造相当数量的B-70，供战略空军使用。　

最后1963年3月对大型战略轰炸机的观念改变，又缩减仅制造两架，历经数年的毒性燃料、洲际弹道导弹、U-2事件等政策改变波折，终于第一架XB-70A（编号20001）在1964年5月11日首次公开展示，1964年9月21日首次试飞，而在后续飞行测试过程创下　21,500　米高度，3　马赫巡航速度的世界纪录。该机能在21021米高空以3马赫飞行，能内携11340千克炸弹，最大续航距离超过8000千米的超级轰炸机——XB-70。　

XB-70的快速出动能力极为出色。XB-70从发动机开始准备到离开跑道只需25分钟，跑道滑行时间最快仅需45秒，而且飞行员无需做生理检查，甚至在飞行时不穿飞行服，也丝毫无碍生理健康。　

B-70采用三角翼设计，前缘向下倾斜，并将约47平方米的翼尖与主翼以铰链方式接合，在高速飞行时翼尖可垂下25度至65度。　理论上此折动机翼有三种好处（高速时）：使翼尖起到部分垂直安定面作用，有助于B-70的方向安定性。超音速时，可抵消其上反角效应。破坏翼面后部所产生的部份升力，避免升力中心过度向后移动，使飞机趋于稳定。

XB-70的翼尖在高速飞行时翼尖可垂下25度至65度。而在设计B-70前，NACA（为NASA前身）曾发现一种压缩升力的现象，即在某种高速下，一种适当形状的物体可使音障形成的激波撑起物体，如同冲浪快艇般的乘波奔驰，因此XB-70A的进气道位于三角翼之下，其巨大体积恰使激波形成向上的压缩空气，能被机翼捕捉，从而提供了免费升力。

XB-70前置鸭翼的设计部份是为了抵消因高速飞行主翼升力中心后移时，机鼻向下的趋势。　鸭翼前缘有一个可微调的翼缘，后缘是各自独立动作的襟翼。　但在3马赫时，前置鸭翼无法抵消升力中心后移所产生的力矩，此时就必须使主翼翼尖向下弯折，以增加其俯仰和方向的安定性，然而这种设计，却对其结构，操纵系统增加了危险的复杂性。

主翼后缘各有六片升降副翼（总计12片），外部翼尖各两片升降副翼，在翼尖折下时不能使用。双垂直尾翼除了小三角形面积固定垂直翼面外，其余部分都是可活动的方向舵，链结在垂直翼面斜边上，上摆弧度大于下摆弧度，虽然增加了方向舵效率，但对其结构有部份影响。　

该机使用6台通用电气公司　YJ93-GE-3涡轮喷气发动机，具有变距涡轮叶片，每具加力推力高达14,060千克。YJ93的设计源自　F-4使用的J-79发动机，是J-79系列的放大型，仅比J-79重约680千克，但推力增加了一倍。XB-70A具两个大方箱型进气口，尺寸巨大，可供一般人直腰走进，每一进气道可供给三具发动机所需的空气，而进气道内有可变壁式，旁通门，以控制其进气压力与温度，六具发动机并排安装在机尾及飞机中心线两侧。XB-70A具两个大方箱型进气口，尺寸巨大，可供一般人直腰走进。通用公司设计师布拉克曼（Bruckman）设计的　YJ-93　发动机，在全推力时，每小时需耗掉约27,000千克燃料。　利用燃油吸收滑油的热，解决了排热问题，也增加推力，此成就列为五角大厦的机密档案。　然而其高能量硼基燃料的毒性倒是引起部份人士的反对。

由于XB-70高速产生的高温需要特殊的耐高温材料，于是采用了难以处理的钛金属，工程师们寻求各种铸造方法，终于驯服钛金属，铸成XB-70可变机鼻的形状，也因此得到美国金属学会的研究成就奖。B-70的风挡玻璃可以改变角度，在飞行时升起减小阻力。其实XB-70大多数结构是采用不锈钢的蜂窝夹层结构，此精巧结构是用黄铜将薄钢皮焊接在六角形蜂巢式钢结构物上制成的，需要在净尘环境内处理，其强度与实心钢差不多，同时也是良好热绝缘体，能使高热保持在表皮而不致损及内部。在机身后部，由于内有引擎加热，外有摩擦热的影响，故此部份是由高强度工具钢所做成的。B-70的主起落架，四轮小车式设计，但中间又有一个小轮。

机组人员包括驾驶员，副驾驶两位　（生产型机则增加轰炸领航员，防卫系统操作员两名），具有两个独立逃生舱，分置于驾驶员，副驾驶座位上，一旦紧急脱离时，可形成封闭舱（下图为弹射试验），以保证高速高空弹射时人员的安全。

第二架XB-70A（编号20207）于1965年7月17日首次试飞，做一系列测试，并在1966年4月30日创下连续32分钟飞行3马赫空前纪录。不幸于1966年6月8日被伴飞的F-104撞到右垂直尾翼，坠于沙漠烟尘之中。

第一架XB-70A仍继续活动，1967年3月25日NASA进行国家超音速运输机计划，进行为期15个月的飞行研究计划。　此后便送到俄亥俄州怀特.派特森空军基地安享晚年。

虽然XB-70有诸多过人之处，但是，远在这架轰炸机于1964年开始试飞之前4年，便已被判了死刑。由于价格高昂，穿透敌人领空的能力又不如弹道导弹，因此遭到诸多质疑。尤其致命的是，这架轰炸机以3马赫飞行、在21021米的高空投弹时的圆周公差半径达1.5千米，其准确度低于各种弹道导弹，等于是没有对移动目标进行精确打击的能力，让人怀疑这种当年一架值5亿(相当于如今100亿)美元的轰炸机存在的价值。因此，原本预定生产250架的计划被取消。经众人力保，最终是以技术展示机的名义，生产2架实验机，并保留第3架的生产可能性。　

在正式开始试飞之时，一些人原本希望借由它的杰出表现，为它争取生存空间。但由于1966年的一场意外，一架伴飞的F-104因为太接近XB-70二号机而发生撞机，导致两机坠毁，彻底粉碎了XB-70的再生希望。而随后美国也获知前苏联已发展出对付XB-70的SA-5地空导弹（实际上SA-5也只是苏联的一个宣传骗局而已）及米格-25截击机，再加上XB-70的结构无法适应远程低空飞行，因而也难以改装以适应低空穿透作战。此后美国放弃了以高速突穿苏联领空的尝试，接下来的新一代美军战略轰炸机如B-1、FB-111等，都改以低空穿透轰炸，而不再追求高空高速。关于导致XB-70死亡的原因，在过去航空界还曾有其他说法，但实际上杀死XB-70的，主要还是弹道导弹的发展，以及美国核战略的转变。在前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，而苏联防空网的强化，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，自然只有死路一条。　

随着XB-70消逝的还有XF-108三倍音速截击机，该机计划用于拦截苏联高速轰炸机，以及为XB-70护航。该机计划装备ASG-18脉冲多普勒火控雷达和GAR-9空对空导弹(即后来的AIM-47)，由休斯飞机公司继续研制，但最终该项目也被取消。

翼　　展：　32米

前置翼展：　8.78米

机　　长：　59.74米　（含机鼻探针）

机　　高：　9.14米

轮　轨　距：　7.06米

轮　基　距：　14.08米

主翼总面积：　585.02平方米

前置翼总面积：　38.61平方米

垂直尾翼总面积：　21.73平方米

机体总重：　250吨

空载重量:　93吨

最大航程载弹量：　21吨

油箱总容量（11个）　：136吨

最大速度：3.1　马赫（21,500米高空）

巡航速度：3.0马赫

进场速度：500千米/时（机身后准备了三个直径8.53米的减速伞）　

　　　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年代後地对空飞弹（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飞弹（ICBM），最後终于遭到取消，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，以致成就了日後的超音速运输计划（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－－Tu-144。　

　　　XB-70是一架长59.7公尺、宽32公尺、三角翼基本构型的大型喷射机，其主翼後掠角约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、驾驶舱的後方两侧配置有一对翼展约8.8公尺的大型副翼。配合主翼非常夸张的後掠角度，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-GE3型涡轮喷射引擎（或也被称为YJ93-GE3，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还有许多其它前瞻的设计，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公尺）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的一位正驾驶在之後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。　

　　　1950年代末期、60年代初期苏联在防空飞弹技术方面有幅度不小的进步，让美国空军意识到防空飞弹的存在，成为原本利用高度与速度渗透敌方防御的策略一个很严重的威胁，因为以当时的技术，像XB-70这种超高空、超高速的飞机，在操控灵巧方面的表现是非常局限的，飞机需要非常大的回转半径进行转向，因此很容易就被敌人算出飞行轨道而进行拦阻。除此之外，XB-70的庞大的机身会产生非常大的雷达反射截面，更进一步提升防空飞弹锁定它的效率。相反的，当初针对超高空飞行用的超薄三角翼设计因为结构较脆弱，因此也不适合进行强化後改作低空穿透飞行用途以躲避对方雷达搜寻。结果，原本完全为了符合任务要求而特别设计的构造，全成了限制它提升任务弹性的枷锁，美国空军在几番思考後决定将它改作侦查机用途，在1959年时宣布XB-70计划将转成侦查用的RS-70。不过，当时美国空军和中央情报局已经和洛克希德公司的臭鼬工作室着手进行U-2的後续机种：具备3马赫持续飞行能力的A-12高速侦察机的计划，RS-70的虽然经过评估但是没有被接受，可以说是一架虽然成功地达到预订目标，但却因为目标本身的可行性问题而受到波及的概念机。　

　　　1960年时发生了U-2危机事件，一架自巴基斯坦起飞、试图穿越苏联位于中亚地区领土，飞抵挪威降落的U-2超高空侦察机遭俄制SA-2地对空飞弹击落，引发了国际间的紧张情势。这事件的发生等于彻底宣告了XB-70的开发计划完全不可行，考虑到它过高的开发费用（原型机成本每架超过7亿美元）与面对对手国家的防空系统时又太过脆弱，肯尼迪总统在1961年时宣布将XB-70计划裁减到仅剩研究用途（这也就是为何飞机会挂上实验机专用的「X」编号，而非预产原型机用的「Y」编号），原本预计打造的三架原型机也在二号机完成後就停止继续。　

　　　1964年9月21日，XB-70A首次进行实际飞行（一号机，机身序号#62-0001），但是打从一开始起一号机就一直有蜂巢结构太脆弱、液压系统漏油、燃料泄漏与起落架故障等毛病。在一场于1965年5月7日所进行的试飞中，XB-70A两侧进气导管前缘的分隔板在高速状态下破裂，碎片飞进引擎里一次损毁了六具喷射引擎，损坏程度严重到无法修复造成重大损失。1965年10月14日，一号机成功地加速到3马赫的高速，但却也因高速飞行时承受的过大应力损毁机翼的蜂巢结构，左翼前端约600公厘长度的结构被撕裂消失，基础上的结构缺陷让有关当局决定限制一号机的飞行速度在2.5马赫以下，也局限了一号机的实际测试功能。　

　　　但正由于一号机的教训，XB-70A的二号原型机（机身序号#62-0207）在机翼结构上进行了彻底的改良，完全解决了一号机上无解的那些毛病。二号机首次试飞于1965年7月17日，并且在1966年5月19日的一次飞行中，以3马赫的速度持续飞行了3,840公里的距离，耗时33分钟，成功地达成该计划预计要达成的目标证实此设计概念的确拥有在70,000呎高空中持续以3马赫高速飞行的能力。可惜的是在1966年6月8日，在一场为了拍摄空中定装照而进行的紧密编队飞行中，XB-70A二号机与随扈一架隶属NASA、编号N813NA的F-104N星辰斗士式（Star　Fighter）战斗机发生了空中相撞意外，于加州巴斯托（Barstow,CA）北方的沙漠里坠毁。当时F-104N的飞行员、NASA的总试飞官乔渥克（Joe　Walker）与XB-70A的副驾驶卡尔克罗斯（Carl　Cross）都在意外中丧生，而XB-70A的正驾驶艾尔怀特（Al　White）却幸运地弹射跳伞成功，保住一命。　

　　　事故之後当局曾尝试强化一号机来取代二号机坠毁後留下的任务空缺，但却没有成功，在1967年到1969年间XB-70A一号机一直是由位于加州爱德华空军基地（Edwards　AFB）的NASA飞行研究中心（今日的德雷顿飞行研究中心）操作，进行了33次研究飞行，在整个飞行研究计划中航空界获得许多关于大型飞行器在高达3马赫的超高速飞行下之表现特性。1969年2月4日一号机正式退休，被送往位于俄亥俄州戴顿Dayton,Ohio）莱特帕特森空军基地（Wright　Patterson　AFB）的美国空军博物馆（U.S.Air　Force　Museum）收藏展示。　

　　　已建造机型:　

　　　XB-70A一号机-（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，美国空军博物馆。　

　　　XB-70A二号机-（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XB-70B三号机-（NA-274）机身编号62-0208（预计），1961年3月时以YB-70A预产机的身份起造，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元本是计划在完成测试後，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月的评估後放弃此计划。[/size]