За 100 лет развития авиации было создано немало необычных летательных аппаратов. Как правило, эти машины выделялись авангардными конструктивными решениями и не выпускались серийно. Их судьбы были яркими, но недолгими. Некоторые из них оказали заметное влияние на дальнейшее развитие авиации, другие забыты. Но они всегда вызывали повышенный интерес как в среде специалистов, так и у общественности.
8 июня 1966 года, американский сверхзвуковой бомбардировщик XB-70 «Валькирия» потерпел катастрофу, столкнувшись с истребителем F-104. Вместе с «Валькирией» разбились мечты целого поколения американских конструкторов, мечтавших о сверхскоростной и неуязвимой машине.
Давайте вспомним историю этого самолета и посмотрим на трагедию, попавшую на видео:
Фото 1.
Всего за несколько лет после Второй мировой войны облик стратегической авиации изменился неузнаваемо. К 1954 году США располагали целым набором новейших бомбард «Валькирия». Ещё недавно летавших над Японией и Кореей ветеранов В-29 сменили десятимоторные (шесть поршневых и четыре реактивных) межконтинентальные B-36. Реактивные B-47 дерзали совершать разведывательные полёты над территорией Советского Союза. В воздух поднялись первые гиганты B-52 – но ещё никто не знал, насколько долго им придётся служить… Фирма «Конвэр» разрабатывала B-58 Hustler, первый бомбардировщик, могущий достичь двух скоростей звука.
Фото 2.
Однако стремительный прогресс авиации заставлял задуматься о близких перспективах. Да, сейчас у Соединённых Штатов есть отличные машины — но что будет через десять лет, в 1965 году и дальше? Кёртис Лемей, легендарный глава Стратегического командования ВВС США, уже начал планировать будущую замену В-52. С дальностью и бомбовой нагрузкой В-52 всё было замечательно – но вот их скорость была слишком малой. Напротив, скорость В-58 была выше всяких похвал – но не их дальность, достаточная разве что для бомбёжки Канады. Поэтому В-58 предполагалось заказать не как замену B-52, а как дополнение к нему. А нельзя ли объединить лучшее из этих самолётов – высокую скорость, большую дальность и полезную нагрузку? Так родился замысел «Валькирии».
Фото 3.
Авиаконструкторы уверили военных, что построить такой самолёт технически возможно. 14 октября 1954 года штаб-квартира ВВС опубликовала основные требования к «пилотируемой межконтинентальной стратегической бомбардировочной системе». Характерно упоминание о пилотируемости – эволюция техники в те годы вполне могла привести и к беспилотным самолётам. Перспективный бомбардировщик, техническое задание на который получило индекс WS-110A, должен был летать на обычных (неядерных) двигателях, полностью заменить В-52 и быть готовым к службе в период 1965–1975 гг. Первое авиакрыло (30 машин) требовалось вооружить этими самолётами уже к 1963 году.
Бомбардировщик должен был нести 25 000 фунтов (порядка 11 тонн) нагрузки на 6000 морских миль (около 11 000 км). Крейсерская скорость WS-110A должна была составить 0,9 скорости звука. На участке прорыва к цели (1000 морских миль) скорость должна была быть «максимально возможной». Уйдя от цели, бомбардировщик снова возвращался к дозвуковому полёту. Военные также требовали возможность использования уже существующих взлётно-посадочных полос, ангаров и оборудования.
Из шести участвующих в конкурсе фирм («Боинг», «Конвэр», «Дуглас», «Локхид», «Мартин», «Норт Америкэн») только две — «Боинг» и «Норт Америкэн» — смогли предоставить проекты, более-менее удовлетворяющие требованиям.
Фото 4.
Обе фирмы предложили оснастить самолёт двумя громадными одноразовыми топливными баками, снабжёнными собственными крыльями, двигателями и шасси (!) для взлёта. По габаритам и весу (порядка 86 тонн) каждый бак не уступал бы фюзеляжу B-47, самого по себе немаленького бомбардировщика. Общий вес перспективного самолёта с четырьмя двигателями должен был достигнуть 340 тонн или даже больше. Для сравнения – российский Ту-160, крупнейший современный боевой самолёт, весит «всего» 267 тонн.
Фото 5.
Так должен был выглядеть бомбардировщик по проекту WS-110A от «Норт Америкэн» с внешними топливными баками
Достигнув района цели на крейсерской скорости и высоте 18 км, WS-110A должен был отстрелить законцовки крыла с баками и разогнаться до скорости в 2,3 Маха. Выполнив задачу, бомбардировщик уходил на дозвуковой скорости к ближайшей авиабазе.
Фото 6.
Проект «Норт Америкэн» отличался шестью двигателями и большим передним горизонтальным оперением, которое сильно ограничивало бы обзор из кабины. Посмотрев на предложенные картинки, Лемей исключительно вежливо отправил конструкторов обратно к чертёжным доскам. На помощь пришло даже НАСА. Новейшие открытия в аэродинамике и моторостроении позволили обеим фирмам резко уменьшить взлётный вес самолёта, а максимальную скорость, напротив, увеличить до 3 Маха на высоте 21 км. При этом дальность полёта без дозаправки выросла до 7600 морских миль (14 000 км), а нагрузка удвоилась до 23 тонн.
Фото 7.
В итоге 23 декабря 1957 года победила концепция «Норт Америкэн» с шестью двигателями в единой гондоле и передним оперением чуть позади кабины. «Боинг», неоспоримый лидер в производстве бомбардировщиков со времён В-17, не мог поверить в неудачу – но пришлось. Будущий бомбардировщик получил обозначение XB-70 (X — от «экспериментальный») и собственное имя «Валькирия».
Фото 8.
Можно спросить – а зачем вообще нужны дальние бомбардировщики, когда уже есть баллистические ракеты? Однако, по словам офицеров ВВС, В-70 мог бы подняться в воздух спустя три минуты после получения сигнала тревоги. А если система предупреждения об атаке подведёт, то в угрожаемый период бомбардировщики уже могли находиться в воздухе — и оставаться там долго.
Кроме того, с учётом чудовищно плохой точности МБР первого поколения, только пилотируемый «прорыватель» вражеской ПВО мог бы поразить плохо разведанные, но хорошо защищённые цели. По подсчётам 1959 года, для поражения цели класса VN-12 (с радиусом в пять миль) с 90% вероятности нужна была дюжина ракет класса «Минитмен» или всего две свободнопадающие ядерные бомбы.
Фото 9.
При этом бомбардировщик мог не только доставлять мощные бомбы (до 20 мегатонн) с высочайшей точностью, но и поменять цели в любой момент до сброса. Он мог вести разведку и тут же поражать обнаруженные цели. Только пилот мог бы разобраться в мириадах непредвиденных заранее обстоятельств. Поэтому ВВС, с учётом будущего усиления советской ПВО, высотный бомбардировщик со скоростью M=3 был нужен прямо-таки позарез.
Фото 10.
Чтобы обеспечить В-70 нужные характеристики, конструкторы выбрали новое топливо на основе соединений бора с водородом. Оно давало на 40% больше энергии, чем стандартное авиатопливо JP-4 из смеси керосина пополам с газолином. Однако соединения бора были, во-первых, чрезвычайно токсичны, во-вторых, легко реагировали почти с чем угодно, даже с воздухом, при этом обычно взрываясь. Поэтому их пришлось бы впрыскивать после форсажной камеры – подальше от уязвимых узлов двигателей. Кроме того, такое топливо стоило гораздо дороже обычного – порядка полутора долларов за фунт против двух центов за JP-4. В итоге 10 августа 1959 года Пентагон урезал планируемый выпуск высокоэнергетического горючего и отказался от разработки предназначенного для бороводородного топлива двигателя J93-GE-5. Пришлось проектировать самолёт под обычное горючее.
Фото 11.
Следом за двигателем новый министр обороны США Роберт Макнамара, «злой гений» авиа- и автопромышленности США, в апреле 1961 года вовсе «зарубил» всю программу XB-70. По мнению Макнамары, XB-70 был бы непригоден для сброса обычных бомб, а стратегические задачи успешнее решали бы ракеты. Для бомбардировок пригодился бы общий для ВВС и флота тактический истребитель TFX, будущий F-111. Лемей в бешенстве вопросил: «Могло ли быть хуже, если бы нашим секретарём обороны был Хрущёв?» Однако вместо флота из 200–250 бомбардировщиков ему пришлось удовольствоваться… двумя прототипами и одним недостроенным самолётом.
Фото 12.
Первый полёт XB-70 состоялся 21 сентября 1964 года. Практически всё в конструкции самолёта было революционным, дорогим и чрезвычайно сложным. Только титановых листов применялось три типа, а большую часть обшивки составлял сложнейший «бутерброд» из нержавеющей стали и сотовых панелей из фольги. При сверхзвуковом полёте законцовки крыла опускались, сжимая воздушный поток — самолёт буквально осёдлывал собственную ударную волну, идущую от воздухозаборника.
По воспоминаниям очевидцев, XB-70 с пропорциями скорее истребителя, чем бомбардировщика не казался большим в ангаре. И только потом наблюдатель осознавал, что, стоя под самолётом, он едва может дотянуться до его «брюха».
Фото 13.
Летные испытания
21 сентября 1964 г. в 8ч 38 мин утра управляемый Уайтом и Коттоном ХВ-70А вырулил на старт, и Уайт запросил разрешения на взлет. Самолет должен был совершить перелег с заводского аэродрома в Палмделе в Летно-испытательный центр ВВС на авиабазе Эдвардс. Во время разбега «Валькирию» сопровождали два вертолета спасательной службы, а в воздухе за ее поведением следили с борта двухместного Т-38. Еще один Т-38 осуществлял киносъемку всего происходящего. Носовое колесо оторвалось от земли на скорости 280 км/ч. и через мгновение машина начала набирать высоту. Неудачи начались уже при попытке убрать шасси: передняя опора убралась нормально, а основные отработали только половину программы. Пришлось вернуть шасси в исходное положение. Через некоторое время отказала топливная автоматика одного из шести двигателей. Но на этом «воздушные приключения- ХВ-70А не закончились. Самая большая неприятность ожидала экипаж во время касания ВПП авиабазы Эдвардс. Тормозные диски на левой стойке заклинило, и от трения загорелись пневматики колес. На всем протяжении двухкилометрового пробега за машиной тянулись клубы черного дыма от горящей резины. После остановки пожар потушили, и машину отбуксировали в ангар. Первый полет продлился 60 минут.
Фото 17.
На устранение выявленных дефектов ушло две недели. 5 октября ХВ-70А совершил второй полет. Летчики намеревались преодолеть звуковой барьер, и в группу сопровождения включили сверхзвуковой В-58. Шасси убралось без замечаний, но на этот раз сюрприз преподнесла гидравлическая система управления. Небольшая трещина в трубке при рабочем давлении жидкости в 280 кгс/см? (что на 35% больше, чем в гидросистемах обычных американских самолетов) привела к снижению давлении в системе и переключению на резервный канал. Тем не менее, самолет успешно приземлился на одной из посадочных полос авиабазы.
12 октября в третьем полете, длившемся 105 минут, первый опытный образец «Валькирии» достиг высоты 10700 м и впервые преодолел звуковой барьер, разогнавшись до скорости, соответствующей М 1.1. В момент перехода барьера от вибраций с некоторых участков поверхности самолета слетела краска, и после посадки ХВ-70А имел весьма потрепанный вид.
Фото 18.
В четвертом полете. 24 октября, на высоте 13000 м в первый раз включили систему управления законцовками крыла и вывели на форсажный режим все шесть двигателей. Максимальный угол отклонения законцовок составил 25°. В течение 40 минут самолет летел со скоростью М= 1.4. был легко управляем и вел себя устойчиво. Правда, расход топлива оказался выше ожидаемого, и программу полета пришлось сократить. Самолет вернулся на завод для проведении испытаний на прочность и восстановления лакокрасочного покрытии. Продолжить испытательные полеты запланировали в феврале 1965 г.
В соответствии с планом, 16 февраля ХВ-70А вернулся на базу Эдвардс. В полете законцовки крыла отклонялись уже на 65°. Максимальная скорость составила М 1.6. На посадке отказала система выпуска тормозных парашютов, и самолет остановился только после 3383 м пробега. В шестом полете самолет впервые пилотировал Фултон, роль второго пилота исполнял Уайт. В воздухе возникла небольшая течь в гидросистеме, не повлиявшая на безопасность полета.
В седьмом полете «Валькирию» разогнали до скорости М= 1.85. и самолет летел с ней в течение 60 минут.
В восьмом полете за штурвал ХВ-70А сел Шепард. Он впервые вывел самолет на скорость М=2. Таким образом, все четыре пилота опробовали «Валькирию».
Фото 19.
В девятом полете ХВ-70А опять достиг М-2. В этот раз сюрприз преподнесла система радионавигации TACAN. По показаниям приборов, машина должна была лететь над пустыней Мохаве, а на самом деле «Валькирия» неслась над спящим ранним утром Лас-Вегасом.
В десятом полете бомбардировщик провел 74 минуты на сверхзвуке, из них 50 – на скорости более 2200 км/ч.
7 мая 1965 г., в двенадцатом полете, на скорости М 2.58 летчики почувствовали резкий удар. У двигателей 3, 4, 5, 6 упали обороты, и начался рост температуры. Их пришлось выключить, и полет продолжился на двух оставшихся. С самолетов сопровождения сообщили, что у ХВ-70А разрушилась передняя оконечность крыла (вершина треугольника). Вероятно, ее обломки попали в воздухозаборник. При подходе к аэродрому летчики попытались запустить пятый двигатель для создания хоть какой-то тяги с правой стороны. На счастье, это им удалось. Посадка прошла успешно. В ходе осмотра подтве
Фото 14.
14 октября 1965 г., в семнадцатом полете, на высоте 21335 м ХВ-70А достиг своей проектной скорости, соответствующей числу М-3. Согласно заданию, продолжительность полета на этой скорости должна была составить 5-6 мин, однако через 2 мин летчики услышали сильный шум и выключили форсаж. Причину шума быстро выяснили: с самолета сопровождения было отлично видно, что секция обшивки носка левой консоли крыла размером 0,3×0.9 м, расположенная рядом с внешним краем воздухозаборника, оказалась сорванной скоростным напором. По счастливой случайности, этот кусок обшивки не попал в двигатели. Осмотр самолета показал, что изогнутая панель обшивки отошла в месте сварного шва и сорвалась, не повредив сотового заполнителя. На этот раз ремонт Х8-70А занял всего один день.
После этого случая максимальную скорость полета первого опытного образца ограничили М 2.5. а все полеты с числом М=3 решили проводить на самолете №2. облет которого состоялся 17 июля 1965 г В том полете сразу была достигнута скорость М= 1,4.
Типичный полет «Валькирии» проходил следующим образом. После взлета и уборки шасси летчики начинали набор высоты. При скорости от 740 до 1100 км/ч законцовки крыла отклонялись на 25? для того, чтобы увеличить устойчивость в околозвуковой зоне. При достижении М-0.95 поднимались внешние лобовые стекла кабины летчиков, после чего обзор становился практически нулевым, и самолет управлялся только по приборам. Затем преодолевался звуковой барьер. Скорость М= 1,5 устанавливалась на высоте 9753 м. носки крыла отклонялись до 60?, и ХВ-70А продолжал набор высоты до 15240 м. Далее самолет проходил М=2 и на высоте более 21000 м выходил на М 3 Так, 11 декабря 1965 г второй экземпляр бомбардировщика в своем пятнадцатом полете летел на скорости М=2.8 в течение 20 минут. Никаких повреждений в конструкции обнаружено не было.
Фото 15.
Через 10 дней, 21 декабря, после семи минут полета на скорости М=2.9 на самолете №2 отказал масляный насос четвертого двигателя. Двигатель немедленно выключили, и самолет развернули на аэродром. Через несколько минут после этого температура газов за турбиной шестого двигатели превысила допустимые границы, и его тоже пришлось выключить, Посадка прошла без замечаний, но два двигателя пришлось заменить. Частые поломки двигателей вызывали у специалистов беспокойство. Дело о том, что выпустили всего 38 ТРД YJ93-GE-3, и их могло просто не хватить до завершения программы испытаний.
Некоторые неисправности становились уже традиционными. Так. в 37-м полете в марте 1966 г.. на самолете №1 вновь отказала гидросистема, и левая основная опора шасси застряла в промежуточном положении. Шепарду удалось ювелирно посадить машину на поверхность высохшего озера Роджерс, пробег составил более 4,8 км. 30 апреля 1966 г. Уайт и Коттон должны были провести на скорости М=3 более получаса, но после взлета носовая опора шасси на самолете №2 не убралась. Попытки вернуть ее в выпущенное положение также не увенчались успехом. Это было самое серьезное происшествие с момента начала летных испытаний. Если бы стойку не удалось выпустить, летчикам пришлось бы катапультироваться, ведь при вынужденной посадке длинная «лебединая шея» ХВ-70А была бы неминуемо сломана, топливо из баков хлынуло бы в двигатели и тогда…
Фото 20.
Уайт два раза заходил на посадку и ударял основными опорами о поверхность ВПП, но переднюю опору заклинило основательно Пока «Валькирия» кружила в воздухе, сжигая огромный запас топлива, инженеры ломали голову над решением проблемы Кроме двух гидравлических систем выпуска шасси, была еще и третья – электрическая, но она отключилась от перегрузок в электросети. Единственным выходом было попытаться закоротить предохранители электрической системы металлическим предметом. Коттон взял обычную канцелярскую скрепку, которой скреплялись листы полетного задания, и по узкому лазу между спасательными капсулами пополз к щитку с предохранителями. Вскрыв щиток, он по командам с земли нашел нужные контакты и замкнул их разогнутой скрепкой. Носовая стойка стала в выпущенное положение. Но следующий день газеты пестрели заголовками типа «Скрепка в 39 центов спасает самолет в 750 миллионов долларов».
Фото 16.
Запланированный длительный полет при М=3 свершился только 19 мая. Самолет летел с этой скоростью я течение 33 минут. В том полете были достигнуты самая большая скорость и высота полета за все время испытаний ХВ-70А: М=3.08 и 22555 м. соответственно Это достижение ознаменовало окончание первой фазы летных испытаний.
Следующая фаза выполнялась, в основном, в интересах NASA – для исследований звуковых ударов. В программу включились новые пилоты – сотрудники NASA. Первым пилотом назначили опытного летчика-испытателя фирмы «Норт Америкен» Джона Уокера. который только что закончил полеты на гиперзвуковом Х-15. В бомбоотсек самолета №2 установили новую аппаратуру стоимостью 50 млн. долларов для фиксации изгибов и вибрации конструкции при переходе звукового барьера. Первый полет второй фазы запланировали на 8 июня 1966 г. Полет преследовал две цели: испытание новой аппаратуры и съемку рекламного фильма о «Валькирии». Для большего эффекта огромный бомбардировщик сопровождали истребители F-4B, F-5, F-104 и тренировочный самолет Т-38.
Фото 21.
До всего этого программу попытались спасти путём переделки XB-70 в разведывательно-ударный самолёт RS-70, носитель 20 управляемых 900-фунтовых (400-кг) ракет в пусковых установках револьверного типа. Однако на радаре XB-70 при любых ухищрениях выглядел как «дверь от сарая», что после сбития Пауэрса и слухов о разработке в СССР МиГ-25 наводило на мрачные мысли.
Также не выгорели идеи запускать с XB-70 истребители спутников и многоразовые космические корабли, сделать из него астрообсерваторию или испытывать подвесные атомные, ионные и даже солнечные двигатели. И вот настало 8 июня 1966 года…
XB-70 вместе с истребителями. Очень скоро F-104 с красным хвостом врежется в бомбардировщик…
Катастрофа
В этот день для рекламы корпорации «Дженерал Электрик» был организован совместный полёт в плотном строю пяти разнотипных самолётов, оснащённых двигателями этой фирмы – T-38, F-4, F-5, F-104 и второго опытного экземпляра XB-70. Некоторые из ответственных лиц возражали против полёта, но идею всё же «продавили». При этом часть пилотов пропустила совещание, где обговаривались дистанции полёта. Истребитель F-104 «Старфайтер» пилотировал 45-летний Джозеф Уокер, один из самых опытных испытателей НАСА. Среди прочих достижений, за ним числились суборбитальные полёты в космос на ракетоплане X-15. Однако в тот день его опыт не помог – позднее комиссия заключила, что Уокер со своего места в строю не мог правильно оценить расстояние до «Валькирии»…
Фото 22.
От удаpa F-104 взорвался, а ХВ-70А еще летит по инерции
В 8 ч 27 мин утра свои места в кабине ХВ-70А заняли Уайт и майор К. Кросс. Это был 46-й полет самолета №2 и первый полет Карла Кросса. Один из самолетов сопровождения – F-104 «Старфайтер» пилотировал Джон Уокер. Когда самолеты, пробив облачность, выстроились для съемки, F-104, летевший справа от «Валькирии», задел крылом за опущенную законцовку правого крыла бомбардировщика, перевернулся через его фюзеляж, отбив ему оба киля, ударился об левую консоль и взорвался. Пилоты бомбардировщика не сразу поняли, что произошло. 71 секунду «Валькирии» продолжала прямолинейный полет, затем перевернулась через крыло, вошла в штопор и упала. Спастись удалось только Эллу Уайту, который успел катапультировать свою капсулу в последние секунды перед падением. Его лежащий на земле парашют заметили со спасательного вертолета в 20 километрах от обломков ХВ- 70А. Приземление капсулы с полураскрытым парашютом произошло очень грубо, Уайт получил серьезные травмы и три дня не приходил в сознание. От самого бомбардировщика мало что осталось. Носовую часть, в которой находился Кросс (считается, что он потерял сознание от перегрузок), разорвало на несколько частей. Вероятно, машина взорвалась еще в воздухе. Уайт поправился, но больше никогда не летал.
Фото 23.
После этого трагического случаи испытания оставшегося самолета № 1 продолжались еще два года. Первый полет после катастрофы произошел 1 ноября 1966 г., затем было выполнено еще 32 полета. В общей сложности ХВ-70А №1 выполнил 83, а №2 – 46 полетов. Общий налет двух самолетов составил 254.2 часа, из них № 1 – 160 часов.
Фото 24.
Катастрофа позднее попала даже на страницы научной фантастики – в романе «Ride of the Valkyries» историка авиации Стюарта Слейда упоминается столкновение у городка Палмдейл и его причины. Уцелевший первый экземпляр «Валькирии», последний раз поднимавшийся в воздух 17 декабря 1968 года, остался памятником дерзким научно-техническим идеям.
Фото 25.
В 1968 г. работы над В-70 были прекращены. 4 февраля 1969 г. «Валькирия» взлетела в воздух последний раз. Машиной управляли Фитью Фултон от «Норт Америкой». и Тед Стенфолд от ВВС ХВ-70А приземлился на авиабазе Райт-Паттерсон и стал экспонатом музея ВВС. Во время передачи самолета представителям музея один из пилотов сказал, что он -…согласен на все, чтобы «Валькирия» продолжила летать, но не согласен платить за полеты-.
И действительно, общая стоимость программы летных испытаний ХВ-70А обошлась американскому бюджету в 1,5 млрд долларов. Только один полет бомбардировщика обходился в 11 миллионов долларов (по другим данным, только 1 час полета стоил 5.9 млн. долларов). Поэтому «Валькирию» считают не только самым скоростным из больших самолетов (ведь он летал в два раза быстрее пули(1*)), но и самым дорогим из них
[источники]источники
http://topwar.ru/22128-strategicheskiy-bombardirovschik-hv-70-valkiriya.html
http://warspot.ru/6298-posledniy-polyot-valkirii
http://www.secretprojects.co.uk
http://xb70.interceptor.com
B-70 Weapon System (http://www.alternatewars.com)
«Zip» Fuels: the F-101 and Research on Borane Fuels. (http://fighterwriter101.blogspot.ru)
Peter W. Merlin, Gregg A. Bendrick, Dwight A. Holland. Breaking the Mishap Chain: Human Factors Lessons Learned from Aerospace Accidents and Incidents in Research, Flight Test, and Development. (http://www.nasa.gov)
Simons Graham M. Valkyrie: The North American XB-70: The USA’s Ill-fated Supersonic Heavy Bomber. Pen & Sword Aviation, 2011
Вот еще некоторые интересные самолеты, разработанные в США: вот интересный Дирижабль — авианосец, а вот Самый большой гидросамолет в мире. Вот еще проект Летающее крыло и Что такое синхроптер. Нельзя не вспомнить в рамках нашего поста, про Lockheed SR-71 Blackbird и про Самолет с косым крылом плюс к тому Самолет без крыльев или «летающая ванна».
Это копия статьи, находящейся по адресу http://masterokblog.ru/?p=28051.Tags: Авиация, Техника
Subscribe to
masterok
Источник