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发信人: tldj (毛驴), 信区: Green
标  题: [转载] XB-70 女武神
发信站: 哈工大紫丁香 (Mon Dec  1 15:27:00 2003)

【 以下文字转载自 Aero 讨论区 】
【 原文由 tldj 所发表 】


历史

  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。

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XB-70A 首架原型机的首次公开展示、首飞并降落在爱德华兹空军基地的跑道上

  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。
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第二架 XB-70A(编号 20207)首飞
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撞机的那一刻,编队中的 F-104 直接撞上了 XB-70 的左垂直尾翼 

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。


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转到 NASA 的一号机,垂尾上涂上了 NASA 的字样

气动设计

  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)


(1) 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。
(2) 超音速时,可抵消其上反角效应
(3) 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。


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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。    

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注意 XB-70 的垂尾方向舵安装方式,整个垂尾几乎都是可动的

推力装置

  6 具通用电气公司 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 公斤。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 公斤,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



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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
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 三具 YJ-93 发动机
 

   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 公斤燃料(哇! 六个引擎不就……)。 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。

结构材料

  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。

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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。


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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

  主要成员有驾驶员,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,提供增压,氧气,以供弹射时人员的安全保障。


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XB-70 的座舱

外部尺寸和性能简介

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
油箱总容量(11个) :136 吨
最大速度:3 马赫(21,500 米高空)
进场速度:500 公里/时(机身后准备了三个直径 8.53 米的减速伞)


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尾部的三个减速伞,注意此时的风挡形状


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XB-70 三面图

人物志

Walter A.Spivak:主持 XB-70A 设计总工程师
Bruno Bruckman:设计 J-93 发动机总工程师,二次大战曾为德国 BMW 工厂设计 Messer

chmit 系列飞机发动机。
Alvin S."Al" White:北美 XB-70 主任工程试飞员,亦是 XB-70A 驾驶员,曾任 X-15 助

理试飞员。1966 年 6 月 8 日担任 XB-70驾驶,失事弹射重伤。
Joseph F."Joe" Cotton:空军驻厂试验监查,也是 XB-70 助理试飞员,即副驾驶。
L.Pyne:XB-70 的总检查机工长。
Joseph A.Walker:当时 X-15 最快,最高的记录保持者。1966 年 6 月 8 日事故中,他

驾驶 F-104 与 XB-70 相撞失事殉职。
Carl A.Cross:越战英雄。1966 年 6 月 8 日事故中,是 XB-70 副驾驶失事殉职。

尾声

  XB-70A 首次出厂呈现在众人之前时,无人知道该如何称呼她,有人说她像发怒的眼镜

蛇,像螳螂,食蚁兽,飞鸟等等,其实空军早已在出厂之前,在两万多群众提名中,选择

了“女武神”(Valkyrie,国内也有译为“瓦尔基里”者,显然不够传神)之名,此神是

北欧神话战神欧丁的十二个女儿,其职责是飞临战场上空,导引战死沙场的英灵到战神欧

丁的英灵殿飨宴。 意味着 B-70 战略轰炸机一旦临空,将会毁灭一切目标,但早在 XB-7

0A 出厂之前,美国防部已决定不生产这种轰炸机,仅做两架供研究用,虽然北美公司的 

XB-70A 代表了美国航空科技工艺的先进产品结晶,但毕竟抗不过政策和环境的压力,以致

无法翻身


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鸾鸟凤凰,死林薄兮
燕鹊乌雀,朝堂坛兮





※ 来源:.哈工大紫丁香 bbs.hit.edu.cn [FROM: 219.217.224.88]

※ 修改:.tldj 於 Dec  1 15:18:14 2003 修改本文.[FROM: 219.217.224.88] 
※ 修改:.tldj 於 Dec  1 15:19:28 2003 修改本文.[FROM: 219.217.224.88] 
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※ 来源:.哈工大紫丁香 bbs.hit.edu.cn [FROM: 219.217.224.88]
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