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这还是地球科技吗?三倍音速的“女武神”战略轰炸机

时间:2022-09-14 08:44:24

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XB-70轰炸机

XB-70轰炸机,绰号“女武神”,它由原北美航空公司于20世纪60年代研制的三倍音速战略轰炸机。它在1965年10月和1966年1月的试飞中速度都达到三倍音速以上!这不仅在当时牛得不像地球科技,迄今为止速度可以达到三倍音速以上的已知飞机还仅有三种:SR-71侦察机、XB-70轰炸机和米格-25截击机。美国先出XB-70轰炸机,苏联为能够拦截它而研制了米格-25截击机。米格25开始还不能像XB-70那样长时间飞行,开始速度只有M2.83,速度最高的是雷达探测到米格25R速度达到M3.2,不过这样飞米格25R一到基地发动机就报废了。

XB-70是一架长59.7米、宽32米、三角翼基本构型的大型喷气机,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”在自己产生的冲击波上,这种被称为“压缩升力”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在超音速范围下有较高的升阻比。采用这种原理设计的高超音速飞行器又被称为乘波体,而XB-70则是世界上第一架载人乘波飞行器,当其以3马赫的巡航速度飞行时,约有35%的升力来自compression lift,而非传统机翼上的升力。

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。六具发动机以3-3的方式安置在机尾翼面下缘,每三具发动机共用一长方形的涵道,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出品的J93-GE 3型涡轮喷气发动机,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的最大不凡之处,在于它的紧急起飞能力。同样是3马赫巡航的飞机,洛克希德公司生产的SR-71起飞前需要花上大半天慢慢暖机,飞行员还需在检查生理状况后,穿上增压服才能飞行。而XB-70从开始暖机到离开跑道只需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。XB-70的载弹量达11340公斤,可充分满足战略轰炸的需求。后来还计划装载导弹以及其自身的自卫武器系统。XB-70的护航战斗机同样是一个高科技的结晶,即同样是由北美公司研制的3马赫护航战斗机——全三角翼的YF-108。但由于经济与战略转换的因素,YF-108很早便遭到了淘汰。

1964年9月,第一架XB-70首飞,并且在第17次飞行中达到3马赫的速度和21500米的飞行高度。1965年7月,经过改进设计的第二架XB-70试飞成功,同样也达到了3马赫的飞行速度;1966年6月,第二架XB-70与一架伴飞的F-104相撞而坠毁。此后,第一架XB-70继续进行试验。由于地空导弹的发展,使得XB-70的战场生存性备受质疑。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。1969年1月,在完成了最后一次试验飞行之后,第一架XB-70被送进俄亥俄州的怀特-帕特森空军基地博物馆。

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