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250吨战略轰炸机、飞行速度3马赫,美国60年代的技术至今无人超越
2018-8-4 1:20:00           作者: 军武次位面

【军武次位面】作者:风林火山

XB-70是原北美航空公司于60年代研制的超音速战略轰炸机。但就飞行速度而言,依然没有一种轰炸机能超过它。该机在1965年10月和1966年1月的试飞中,其飞行速度都曾达到过3马赫。迄今为止,能达到这一速度水平的实用飞机寥寥无几,只有前苏联米高扬设计局研制的米格-25高空高速截击和美国洛克希德公司研制的SR-71战略侦察机可以与之相比。尽管如此,这一冷战时代的产物,最后还是夭折了。

250吨战略轰炸机、飞行速度3马赫,美国60年代的技术至今无人超越

 

在冷战时期,为了躲避当时速度超过两倍音速的最先进的前苏联歼击机的拦截,并可深入前苏联腹地进行战略轰炸或投放核武器,美国军方不惜投巨资开始研制这种被称为“瓦尔基里”大型超音速战略轰炸机,并打算作为B-52的后继机装备美国空军的战略部队。XB-70轰炸机采用了鸭式、无平尾、大三角翼的总体布局。翼展32米,机长59.74米,机高9.14米,机翼面积约585平方米。仅从这些几何数据就不难看出,XB-70在飞机中算得上是鹤立鸡群的庞然大物。其动力装置为6台通用电气公司的YJ93-CE-3带加力涡轮喷气发动机,加力燃烧室可长时间连续工作,开加力时单台发动机地面静推力为136.8千牛(13950公斤力)。最大起飞重量约250吨,在不进行空中加油的情况下可飞行12160公里。设计最大平飞速度为3马赫,试验机的速度达到了3230公里/小时。XB-70的最大升限为25420米,试验飞行中升限达到了22933米。

250吨战略轰炸机、飞行速度3马赫,美国60年代的技术至今无人超越

 

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米格25、XB-70和SR-71是人类航空史上仅有的3款能达到双3的飞机

按设计要求,XB-70战略轰炸机可携带22.5吨常规武器和核武器,但没有自卫性武器装备。它的自卫方式主要依靠高空高速飞行和先进的机载电子设备作保障。武器主要挂在机身下长而大的弹舱内,在执行核轰炸任务时共可挂14枚核弹和其它武器。该机共有4名乘员,即正、副驾驶员,轰炸领航员和防卫系统操作员。座舱位于机头,但位置较低,在一定程度上影响了驾驶员的视野。飞机座舱前方有一大片涂成黑色的区域,这主要是为了减少强反射光,以免影响飞行员的视线和对眼睛造成伤害。座舱内4名乘员的座椅都有弹射救生能力。由于XB-70轰炸机采用无尾三角翼设计,巨大的机翼在作大迎角飞行时,因附面层的影响其后缘的升降副翼效率下降,这时前置的鸭式前翼便可充分发挥它的作用,即使是在速度不大的情况下飞行员也能够有效地控制飞机。主要机载设备也装在前翼位置的机身内,它们包括雷达和红外探测装置等。

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6台大推力涡扇发动机保证XB-70强劲的动力

XB-70的机翼不但面积大,可为飞机提供足够的升力,同时翼内的容积也很大,可装载大量的燃油,满足飞机远程飞行的需要。由于该机的飞行速度大,因气流摩擦的缘故,会导致机体表面的温度升高,而出现所谓谓热障问题。因此,XB-70轰炸机的结构材料,大量采用了耐高温的钛合金和不锈钢。与SR-71和米格-25高速飞机一样,XB-70也采用了双垂尾,而且为了确保它在3马赫的速度下飞行时有足够的稳定性,其机翼翼尖部分还可以向下折叠。一般在低空超音速飞行时可下折25度,在高空高速巡航飞行时可下折65度。垂直尾翼采用传统的设计形式,前部是固定的垂直安定面后面是可操纵的方向舵。

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XB-70、米格-25和SR-71是世界上仅有的三种速度达到3倍音速的喷气式飞机。按研制时间排,是美国先研制XB-70轰炸机,前苏联为拦截它而研制了米格-25,但它不能像XB-70那样作长距离的高速飞行,其最大速度也要慢一些,只有2.8马赫,不过也有一次通过雷达测得米格-25R的飞行速度达到3.2马赫,当然这一结果未见正式公布。美国的SR-71是一种单纯的侦察机,它的最大飞行速度可以达到3.5马赫。

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XB-70战略轰炸机的飞行速度和航程,无论是当时还是现在都是领先的,但是它也存在着不足或者是缺陷。首先是由于它的飞行速度达到3马赫,飞行时会产生强大的音爆。即飞机在作超音速飞行时产生的强激波传到地面时,由于波前后的压强突然剧变,会发出如雷鸣般的巨响。飞行高度越低,音爆对地面的影响也就越大,以致会震坏地面建筑物的门窗玻璃,让人难难以忍受。其次是由于XB-70需要执行核轰炸任务,所以机体表面涂有可反射核爆炸辐射光的涂料,但经过试验证明这种涂料不能承受因高速飞行而产生的气动加热。第三是为实现高速飞行,在飞机设计时曾计划使用乙基硼化氢作为该机的发动机燃料,但这种燃料过于昂贵,而不得不使计者多次更改设计,最后还是采用了使用常规燃料的喷气式发动机方案。经过不断的修改设计后,第一架XB-70原型机于1964年9月21日出厂首飞。这架飞机在第二年的一次试验飞行中,飞行速度达到了3马赫,高度达到21500米。第二架原型机于1965年7月17日首飞,在1966年1月3日的一次试验飞行中飞行速度也达到了3马赫。后来,第一架原型机在一次试飞中发生严重的撞机事故,顿时化为乌有。那是1966年的6月8日,当时有5架F-4和F-104战斗机正簇拥一架相比之下显得特别巨大的XB-70轰炸机进行飞行表演。这次飞行带有一定的宣传色彩,吸引了不少观看者。在众目睽睽之下,突然一架伴飞的F-104星式战斗机偏离了原来的相对位置,然后鬼使神差般地朝XB-70这一庞然大物一头撞了上去。

250吨战略轰炸机、飞行速度3马赫,美国60年代的技术至今无人超越

 

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驾驶这架F-104战斗机的是美国航空航天局(NASA)的飞行员杰·沃克。相比之下,沃克的飞机显得太纤细了。这架F-104飞机首先撞到了XB-70的右侧垂直尾翼,并将其撕裂,然后又到了它的左侧垂直尾翼上上,最后撞人它的左翼上面并发生了爆炸。此后,XB-70还静扎着向前飞行了几秒钟,接着飞机失去控制,坠入莫哈韦大沙漠中。事故发生后,除一名飞行员跳伞遇生外,其余机组人员一起化为灰烟。事后有关人员进行了大量调查分析,但依然无法确切证明是什么原因使这架F-104撞上了XB-70。专家们只是推测,很可能是F-104被卷入了因XB-70那巨大的机翼所产生的强大尾流所致。

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XB-70的地位如今已被图-160取代

围绕XB-70轰炸机这次机毁人亡事故,美国政界一些对研制超音速战略轰炸机的反对派,百般挑剔XB-70的种种不足,加上可以拦截它的对手前苏联的米格-25已经问世,此外,由于地空导弹的发展,也使美国的战略思想发生了变化,认为发展XB-70这样的战略武器既不经济也没有必要。到60年代中期,美国超音速战略轰炸机研制计划终于被下令停止,XB-70飞机就此半途面废。1969年2月,另一架XB-70原型机完成了最后一次飞行以后,然后被送往美国俄亥俄州的莱特帕特逊空军基地,成了美国空军博物馆的展品。

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责任编辑: 蔚 蓝 文章来源:
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