幾十年前的黑科技：飛行速度可達3倍音速

XB-70「女武神」，三馬赫夢幻轟炸機

2018年1月，波音公司宣布了一種5馬赫渦輪噴氣/雙模衝壓複合動力攻擊/偵察機概念來競爭SR-71「黑鳥」戰略偵察機的後繼機，其競爭對手洛克希德·馬丁公司在較早前也提出了類似的SR-72「黑鳥II」概念。波音的這個雙垂尾高超音速無人機被命名為「女武神II」，其飛行速度超過幾乎所有防空系統的攔截能力。「女武神II」不僅是對60年前北美飛機公司的XB-70「女武神」三馬赫戰略轟炸機的致敬，該機的進氣口外形和總體布局也源自XB-70，具有明顯的乘波飛行特點。

女武神

北美XB-70「女武神」的誕生可以追溯到那個瘋狂追求高空高速的時代，當時出現了一些極具創新性和未來主義的設計，但其中大多數不是太過雄心勃勃就是過於昂貴，沒有離開繪圖板。

二戰結束後不久，隨著波音B-47「同溫層噴氣」和B-52「同溫層堡壘」噴氣式轟炸機的相繼問世，二戰時代的螺旋槳轟炸機迅速過時。驚艷朝鮮戰場的米格-15戰鬥機也使美國空軍意識到轟炸機想要在未來戰爭中生存下來，就必須走高空高速之路，於是開始追求能在高度和速度上都大幅超越當時噴氣式戰鬥機的重型轟炸機。

1950年，就在人類首次進行超音速飛行的三年後，美國空軍開始考慮研製超音速轟炸機。隨著航空技術的飛速發展，到20世紀50年代中期，柯蒂斯·李梅將軍要求研製一種3馬赫重型轟炸機來取代戰略空軍司令部的B-52，波音和北美飛機公司參與了競爭。

乘波飛行

1957年，波音公司的Model 804-4最終敗給了北美的NA-278。波音採用了慣用的翼下吊艙式發動機，北美則把發動機置於機身內部，並依靠當時剛發明的「壓縮升力」理論來幫助克服超音速阻力，增加飛機航程，這就是所謂的乘波飛行。

NA-278通過對機身和進氣口進行了優化設計，把六個發動機並排放置於一個箱形結構中，機腹雙斜切四波系進氣口則組成了一個楔形前緣，在超音速飛行中能產生一道沿三角翼前緣分布的斜激波，使激波之後的高壓區域大部分作用於機翼下表面。由於機翼上表面沒有相應壓力與之平衡，所以這部分高壓就能轉化為升力，最多可佔總升力的30%之多。XB-70的三角翼翼尖在高馬赫下可向下摺疊，用於保持飛機下方的壓力場。這在當時是一個革命性的設計。

XB-70在1958年2月獲得了XB-70的編號，在綽號命名大賽中，弗朗西斯·塞勒技術軍士提出的「女武神」（Valkyrie，北歐神話中在戰場上挑選英靈進入英靈殿的女神）贏得了比賽。美國空軍當時計劃這種轟炸機1964年服役。

挑戰極限

研製XB-70的過程中遭遇的主要挑戰是尋找一種能承受3馬赫速度下304攝氏度氣動摩擦高溫的金屬材料。雖然洛克希德為SR-71選擇了珍貴的鈦，但北美決定採用蜂窩夾芯不鏽鋼三明治結構來製造XB-70的100多塊蒙皮。雖然這種材料比鈦更容易加工，價格也更便宜，但在高速下有可能會分層，在地面也容易因磕磕碰碰損壞。

考慮飛行中出現的極端溫度變化，整體油箱的密封是另一個讓人頭痛的問題。油箱內必須注入惰性氮氣，以防灼熱的機翼結構引燃燃油蒸氣。

由於傳統彈射座椅無法在3馬赫速度中逃離飛機，所以北美為XB-70安裝了斯坦利B型封閉式逃生艙系統。飛行員和副駕駛各配備一個重453千克逃生艙，可在161-3380公里/小時的速度範圍內和27500米高度以下安全彈射。彈射前，乘員座椅會被蛤殼門封閉形成逃生艙，然後在一具43.59千牛推力的火箭推動下飛離座艙。逃生艙後方的兩個伸縮臂展開，末端兩個錐形減速傘張開穩定住姿態，等下降到4600米時主傘張開，逃生艙徐徐下降，最後在落地前一刻打開減震氣囊。如果是落在海上，逃生艙可在額外氣囊的幫助下漂浮長達三天。

XB-70駕駛艙的儀錶和操縱裝置相對傳統，但用於顯示馬赫數和姿態/垂直速度的垂直條式顯示器相當時髦。XB-70的翼尖在飛行中可根據速度下反25-65度，後來進一步增加到30-70度。

由於駕駛艙位於「蛇頸」位置，所以離地超過5.18米，需要定製特別登機梯，而且乘員在上下飛機時需要固定好安全繩以防意外跌落。眼鏡蛇般的外形也意味著XB-70的前起落架在飛行員座椅後方19.8米處，因此必須重新學習精確地面滑行駕駛技術。

長長的前機身也使駕駛艙在地面滑行和高速飛行中容易上下顛簸。該機主起落架採用四輪小車設計，安裝有耐熱金屬浸漬輪胎，共有41個剎車盤。不過即便剎車系統如此複雜，仍然難以應付飛機龐大的重量，在著陸中經常達到1093攝氏度的剎車溫度，並導致了若干起起落架火災。

磕磕絆絆的試飛

第一架XB-70 62-0001 AV1在1964年5月11日下線，其閃閃發光的白色耐熱塗料在陽光下熠熠生輝。該機於9月21日首飛，成為世界上最重、最快、最昂貴的多發轟炸機。

儘管經過了仔細地面測試，但該機的主起落架在首飛中拒絕完全收回，導致首飛被迫中止，飛機緊急降落在加州愛德華茲空軍基地。AV1在降落中由於剎車鎖死，起落架開始起火。

10月12日，AV1進行了首次超音速飛行，以1.1馬赫飛行了15分鐘，結果機身厚厚的白色耐熱塗料剝落，裸露出金屬蒙皮。在完成翼尖下垂測試後，AV1在第八次試飛進行了當時持續時間最長的超音速飛行，以2馬赫的速度持續飛行了40分鐘。

AV1在之後的試飛中速度穩步提高。在第12次試飛中，懷特和菲茨胡爾·富爾頓駕駛總重量226796千克的AV1完成了持續超過50分鐘的2馬赫飛行。10月14日，這架「白色女神」在試飛中唯一一次突破了3馬赫，但導致一段機翼蒙皮分層脫落，試飛被迫中止。此後，AV1的最大速度被限制在2.6馬赫以下。

曲終人散

第二架XB-70原型機AV2 62-0207在首飛中突破了音速。該機具有改進的蒙皮結構，在1966年2月17日實現了持續15分鐘的3馬赫飛行，並在5月19日延長至30分鐘。

在6月8日的一次試飛結束後，AV2加入其他幾架安裝了通用電氣發動機的飛機，為通用電氣拍攝宣傳照片。其中一架是試飛員喬·沃克駕駛了F-104N N813NA。在密集編隊中這架F-104莫名其妙地過於接近「女武神」的右翼尖並導致相撞，F-104倒扣飛過「女武神」的後機身。 XB-70的垂尾被撞掉，左翼嚴重損壞，F-104在火焰中解體，沃克當場死亡。

XB-70在撞擊後堅持飛行了16秒，開始滾轉並進入無法控制的螺旋下降。飛行員懷特關閉了他的彈射救生艙順利逃生，副駕駛卡爾·克羅斯可能因失去意識而沒有彈射。AV2墜入沙漠中，懷特在落地衝擊中背部受傷，但倖存了下來。

7月5日，美國空軍正式終止「女武神」項目，理由是XB-70已經無法在蘇聯的防空導彈面前生存下來，當然XB-70項目的超支也是個重要原因。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！