歷史發展
美國空軍在 1954 年 10 月構想要發展具有洲際能力的轟炸機,後來變為發展一種 B-52 的後續機種,於是要求具有 B-52 同等武器載荷和續航力,1958 年北美公司集才構思藍圖,1959 年 3 月國防部核准製作實體模型,於是北美公司在加州羚羊谷的棕欖谷分廠建立製造 B-70 的專業工廠,而發動機則由通用電氣公司設在俄亥俄州的辛納蒂廠來進行推力改進的工作。年底國防部要求僅制一架原型機,1960 年冬又改要求增造相當數量的 B-70,供戰略空軍使用,最後 1963 年 3 月對大型戰略轟炸機的觀念改變,又縮減僅製造兩架,歷經數年的毒性燃料、洲際彈道飛彈、U-2 事件等政策改變波折,終於第一架 XB-70A(編號 20001)在 1964 年 5 月 11 日首次公開展示,1964 年 9 月 21 日首次試飛,而在後續飛行測試過程創下 21,500 米高度,3 馬赫巡航速度的世界紀錄。第二架 XB-70A(編號 20207)於 1965 年 7 月 17 日首次試飛,做一系列測試,並在 1966 年 4 月 30 日創下連續 32 分鐘飛行 3 馬赫空前紀錄。不幸於 1966 年 6 月 8 日被伴飛的 F-104 撞到右垂直尾翼,墜於沙漠煙塵之中。
第一架 XB-70A 仍繼續活動,1967 年 3 月 25 日 NASA 進行國家超音速運輸機計畫,進行為期 15 個月的飛行研究計畫。 此後便送到俄亥俄州懷特.派特森空軍基地安享晚年。
B-70 採用三角翼設計,前緣向下傾斜,並將約 47 平方米的翼尖與主翼以鉸鏈方式接合,在高速飛行時翼尖可垂下 25 度至 65 度。 理論上此折動機翼有三種好處(高速時):
(1) 使翼尖起到部分垂直安定面作用,有助於 B-70 的方向安定性。
(2) 超音速時,可抵消其上反角效應
(3) 破壞翼面後部所產生的部份升力,避免升力中心過度向後移動,使飛機趨於穩定。
而在設計 B-70 前,NACA(為 NASA 前身)曾發現一種壓縮升力的現象,即在某種高速下,一種適當形狀的物體可使音障形成的激波撐起物體,如同衝浪快艇般的乘波賓士,因此 XB-70A 的進氣道位於三角翼之下,其巨大體積恰使激波形成向上的壓縮空氣,能被機翼捕捉,從而提供了免費升力。
XB-70 前置鴨翼的設計部份是為了抵消因高速飛行主翼升力中心後移時,機鼻向下的趨勢。 鴨翼前緣有一個可微調的翼緣,後緣是各自獨立動作的襟翼。 但在 3 馬赫時,前置鴨翼無法抵消升力中心後移所產生的力矩,此時就必須使主翼翼尖向下彎折,以增加其俯仰和方向的安定性,然而這種設計,卻對其結構,操縱系統增加了危險的複雜性。
主翼後緣各有六片升降副翼(總計 12 片),外部翼尖各兩片升降副翼,在翼尖折下時不能使用。雙垂直尾翼除了小三角形面積固定垂直翼面外,其餘部分都是可活動的方向舵,鏈結在垂直翼面斜邊上,上擺弧度大於下擺弧度,雖然增加了方向舵效率,但對其結構有部份影響。
推力裝置
6 具通用電氣公司 YJ93-GE-3 渦輪噴氣發動機,具有變距渦輪葉片,每具加力推力高達 14,060 公斤。YJ93 的設計源自 F-4 使用的 J-79 發動機,是 J-79 系列的放大型,僅比 J-79 重約 680 公斤,但推力增加了一倍。XB-70A 具兩個大方箱型進氣口,尺寸巨大,可供一般人直腰走進,每一進氣道可供給三具發動機所需的空氣,而進氣道內有可變壁式,旁通門,以控制其進氣壓力與溫度,六具發動機並排安裝在機尾及飛機中心線兩側。通用公司設計師布拉克曼(Bruckman)設計的 YJ-93 發動機,在全推力時,每小時需耗掉約 27,000 公斤燃料(哇! 六個引擎不就……)。 利用燃油吸收滑油的熱,解決了排熱問題,也增加推力,此成就列為五角大廈的機密檔案。 然而其高能量硼基燃料的毒性倒是引起部份人士的反對。
結構材料
由於 XB-70 高速產生的高溫需要特殊的耐高溫材料,於是採用了難以處理的鈦金屬,工程師們尋求各種鑄造方法,終於馴服鈦金屬,鑄成 XB-70 可變機鼻的形狀,也因此得到美國金屬學會的研究成就獎。其實 XB-70 大多數結構是採用不鏽鋼的蜂窩夾層結構,此精巧結構是用黃銅將薄鋼皮焊接在六角形蜂巢式鋼結構物上製成的,需要在淨塵環境內處理,其強度與實心鋼差不多,同時也是良好熱絕緣體,能使高熱保持在表皮而不致損及內部。
在機身後部,由於內有引擎加熱,外有摩擦熱的影響,故此部份是由高強度工具鋼所做成的。
機組人員
主要成員有駕駛員,副駕駛兩位 (生產型機則增加轟炸領航員,防衛系統操作員兩名),具有兩個獨立逃生艙,分置於駕駛員,副駕駛座位上,一旦緊急脫離時,可形成封閉艙,提供增壓,氧氣,以供彈射時人員的安全保障。圖為XB-70 的座艙
轟炸破壞力一流
XB-70的最大不凡之處,在於它的緊急起飛能力。同樣是3馬赫巡航的飛機,洛克希德公司生產的SR-71起飛前需要花上大半天慢慢暖機,飛行員還需在檢查生理狀況後,穿上太空裝才能飛行。而XB-70從開始暖機到離開跑道只需25分鐘,跑道滑行時間最快僅需45秒,而且飛行員無需做生理檢查,甚至在飛行時不穿飛行服,也絲毫無礙生理健康。
XB-70的武器裝載能力依然遠較一般戰機為高,達11340公斤,可充分滿足戰略轟炸的需求。後來還計畫裝載飛彈以及其自身的自衛武器系統。
XB-70的護航戰斗機同樣是一個高科技的結晶,即同樣是由北美公司研製的3馬赫護航戰鬥機——全三角翼的YF-108。YF-108與當今的F-22猛禽戰機相比,有過之而無不及。但由於經濟與戰略轉換的因素,YF-108很早便遭到了淘汰。
被彈道飛彈“殺死”
雖然XB-70有諸多過人之處,但是,遠在這架轟炸機於1964年開始試飛之前4年,便已被判了死刑。由於價格高昂,穿透敵人領空的能力又不如彈道飛彈,因此遭到諸多質疑。尤其致命的是,這架轟炸機以3馬赫飛行、在21021米的高空投彈時的圓周公差半徑達1.5公里,其準確度低於各種彈道飛彈,等於是沒有對移動目標進行精確打擊的能力,讓人懷疑這種當年一架值5億(相當於如今100億)美元的轟炸機存在的價值。因此,原本預定生產250架的計畫被取消。經眾人力保,最終是以技術展示機的名義,生產2架實驗機,並保留第3架的生產可能性。
在正式開始試飛之時,一些人原本希望藉由它的傑出表現,為它爭取生存空間。但由於1966年的一場意外,一架伴飛的F-104因為太接近XB-70二號機而發生撞機,導致兩機墜毀,徹底粉碎了XB-70的再生希望。而隨後美國也獲知前蘇聯已發展出對付XB-70的SA-5地空飛彈及MiG-25截擊機,再加上XB-70的結構無法適應遠程低空飛行,因而也難以改裝以適應低空穿透作戰。此後美國放棄了以高速突穿蘇聯領空的嘗試,接下來的新一代美軍戰略轟炸機如B-1、FB-111等,都改以低空穿透轟炸,而不再追求高空高速。
關於導致XB-70死亡的原因,在過去航空界還曾有其他說法,但實際上殺死XB-70的,主要還是彈道飛彈的發展,以及美國核戰略的轉變。在前蘇聯擁有洲際彈道飛彈之後,美國再也無法避免本土遭到核攻擊的可能性,而蘇聯防空網的強化,也使得轟炸機的報復成功率,難以和洲際彈道飛彈相比。XB-70已完全失去了存在的意義,自然只有死路一條。
許多人曾設法為XB-70尋找新的用途,但無論是在經濟上還是在軍事上,效益都很不理想。因此XB-70一號機在1969年進行最後一次飛行後,便永遠地離開了天空,被送進了美國空軍博物館進行收藏。
尺寸性能
外部尺寸和性能簡介翼展: 32 米
前置翼展: 8.78 米
機長: 59.74 米 (含機鼻探針)
機高: 9.14 米
輪 軌 距: 7.06 米
輪 基 距: 14.08 米
主翼總面積: 585.02 平方米
前置翼總面積: 38.61 平方米
垂直尾翼總面積: 21.73 平方米
機體總重: 250 噸
油箱總容量(11個) :136 噸
最大速度:3 馬赫(21,500 米高空)
進場速度:500 公里/時(機身後準備了三個直徑 8.53 米的減速傘)
XB-70 三面圖1
人物誌
Walter A.Spivak:主持 XB-70A 設計總工程師
Bruno Bruckman:設計 J-93 發動機總工程師,二次大戰曾為德國 BMW 工廠設計 Messerchmit 系列飛機發動機。
Alvin S."Al" White:北美 XB-70 主任工程試飛員,亦是 XB-70A 駕駛員,曾任 X-15 助理試飛員。1966 年 6 月 8 日擔任 XB-70駕駛,失事彈射重傷。
Joseph F."Joe" Cotton:空軍駐廠試驗監查,也是 XB-70 助理試飛員,即副駕駛。
L.Pyne:XB-70 的總檢查機工長。
Joseph A.Walker:當時 X-15 最快,最高的記錄保持者。1966 年 6 月 8 日事故中,他駕駛 F-104 與 XB-70 相撞失事殉職。
Carl A.Cross:越戰英雄。1966 年 6 月 8 日事故中,是 XB-70 副駕駛失事殉職。
尾聲
XB-70A 首次出廠呈現在眾人之前時,無人知道該如何稱呼她,有人說她像發怒的眼鏡蛇,像螳螂,食蟻獸,飛鳥等等,其實空軍早已在出廠之前,在兩萬多民眾提名中,選擇了“女武神”(Valkyrie,國內也有譯為“瓦爾基里”者,顯然不夠傳神)之名,此神是北歐神話戰神歐丁的十二個女兒,其職責是飛臨戰場上空,導引戰死沙場的英靈到戰神歐丁的英靈殿饗宴。 意味著 B-70 戰略轟炸機一旦臨空,將會毀滅一切目標,但早在 XB-70A 出廠之前,美國防部已決定不生產這種轟炸機,僅做兩架供研究用,雖然北美公司的 XB-70A 代表了美國航空科技工藝的先進產品結晶,但畢竟抗不過政策和環境的壓力,以致無法翻身。