XB-70女武神式轟炸機

XB-70「女武神式」轟炸機是一架美國空軍在冷戰時代開發的實驗性三馬赫超高空戰略轟炸機。雖然擁有當時最先進的技術概念與驚人的實力，但卻因為戰爭型態的改變與意外，以及當時人們相信未來的戰爭將由導彈主導而非有人載具，實際生產兩架原型機即宣告計畫中斷。戰爭形態的改變，並沒有阻止美國對超音速轟炸機的需求。作為美國「三位一體核打擊力量」，以鋁合金製造，最終在機械強度、重量和單位造價上取得了令美國空軍更為滿意的綜合性能。簡介.XB-70是由美國空軍戰略司令部授權北美航空洛杉磯分部所設計製造，XB-70計畫原本是一個設計要用來取代B-52同溫層堡壘式轟炸機，以超音速、超高空飛行的方式突破敵對國家的防空網，進一步投擲傳統或核子武器作為訴求的開發計畫。但由於進入1960年代後地對空飛彈的技術逐漸提升，對XB-70的潛在威脅大增，再加上該計劃昂貴的開發費用使得它在經濟效益上比不過作用類似的洲際彈道飛彈，最後終於遭到取消，已經製造出來的原型實驗機也被改為研究用途。XB70機體以不鏽鋼以及不鏽鋼製成的蜂巢構造板為主，僅在高溫處使用鈦合金。一號原型機在3倍音速下機翼變形小部分撕裂，主要是因為蜂巢構造的製造缺陷所致，因此限速在2.5倍音速以下。二號原型機改善了大部分問題，可達三倍音速以上，但在撞機事故中墜毀。XB-70雖然未能發展成作戰飛機，但透過它的實際飛行美國航空界獲得許多重要的資料。特色.XB-70是一架長59.7公尺、寬32公尺、三角翼基本構型的大型噴射機，其主翼後掠角約65.5度，兩側翼端採液壓可變設計，可根據需要在25度到70度之間切換。第一架原型機的最大下折角度只到65度，第二架原型機才可以下折70度，這兩塊下折主翼的面積已經非常接近康維爾公司設計的B-58轟炸機的全部翼面積。下折的主翼端除了在利用縮小的翼面積，控制空氣動力中心在超音速飛行下位置的變化，增加超音速飛行時的穩定性之外，它們還可將飛機在超音速飛行時機身前段處所造成的衝擊波包圍在機身下方無法自兩側擴散消逝，等於是讓整架飛機「騎」在自己產生的衝擊波上，這種被稱為「壓縮升力」，而XB-70則是世界上第一架載人乘波飛行器，當其以3馬赫的巡航速度飛行時，約有35%的升力來自compression lift，而非傳統機翼上的升力。為了能對付以3馬赫的超音速長時間持續飛行所產生的高熱，XB-70的機身採用了鈦與鍍銅不銹鋼為材料的蜂巢結構。六具引擎以3-3的方式安置在機尾翼面下緣，每三具引擎共用一長方形的進氣道，其主要目的是將原本三維空間的氣流整理成接近二維的平面狀態。為了穩定機身，XB-70的機首、駕駛艙的後方兩側配置有一對翼展約8.8公尺的大型副翼。配合主翼非常誇張的後掠角度，XB-70採雙垂直尾翼的設計以維持低速時的操作穩定。由於其超音速飛行的需要，它雖然可以籌載拋擲傳統或核子武器，但卻不能外掛任何機外裝置。XB-70的推進力來自六具由奇異出品的J93-GE 3型渦輪噴射發動機高空中、3馬赫的飛行速度下進行彈射，事實上就因為這設計的存在，使得XB-70的一位正駕駛在之後所發生的一場空中撞機意外中，以彈射方式幸運逃生。蘇美不鏽鋼為主的Mig-25和XB-70都遇到油漆問題。蘇聯Mig-25因採用半硬殼結構，機翼機身表面在高低溫差迴圈中變形較小，漆皮較持久；不過其尾翼噴塗的蘇聯五角星，以白漆為底漆，在白色五角星中再噴塗略小一號的紅星，形成為白色鑲邊紅星；最初使用的紅漆因熔點較低，3馬赫飛行後發生紅漆被熔化吹去，只剩白星的情況，後改用熔點更高的紅漆解決了這個問題。XB-70機翼機身通體都漆以耐高溫的白漆，但因採用構架結構，表面在高低溫差迴圈中變形較大，原型機二號經多次3馬赫飛行後，漆皮大面積破裂剝離，慘不忍睹；但因XB-70還有其它諸多問題，改善塗裝的事一再被推遲，解決方法是每高速飛行約十次後重漆一遍，以及在公開展示前徹底打磨重漆。歷史.XB-70的開發計畫，起源於1955年時，當時美國空軍需要一架可以取代B-52的戰略轟炸機，因此以一架能夠用3倍音速的速度飛行於超高空，可以酬載傳統與核子武器的大型長程轟炸機作為基本需求，招集了相關廠商進行競圖作業。與同期的B-58轟炸機類似，當時的空軍非常傾向嘗試全新的技術，因此給予承包商極高度的設計彈性，全權決定武器系統的設定。參與B-70競標的航空製造公司包含了波音與北美兩家，1958年時由北美雀屏中選。1950年代末期、60年代初期蘇聯在防空飛彈技術方面有幅度不小的進步，讓美國空軍意識到防空飛彈的存在，成為原本利用高度與速度滲透敵方防禦的策略一個很嚴重的威脅，因為以當時的技術，像XB-70這種超高空、超高速的飛機，在操控靈巧方面的表現是非常侷限的，飛機需要非常大的迴轉半徑進行轉向，因此很容易就被敵人算出飛行軌道而進行攔阻。除此之外，XB-70的龐大的機身會產生非常大的雷達反射截面，更進一步提升防空飛彈鎖定它的效率。相反的，當初針對超高空飛行用的超薄三角翼設計因為結構較脆弱，因此也不適合進行強化後改作低空穿透飛行用途以躲避對方雷達搜尋。結果，原本完全為了符合任務要求而特別設計的構造，全成了限制它提昇任務彈性的枷鎖，美國空軍在幾番思考後決定將它改作偵察機用途，在1959年時宣佈XB-70計畫將轉成偵查用的RS-70。不過，當時美國空軍和中央情報局已經和洛克希德公司的臭鼬工廠著手進行U-2偵察機的後續機種：具備3馬赫持續飛行能力的A-12高速偵察機計畫，RS-70的雖然經過評估但是沒有被接受，可以說是一架雖然成功地達到預訂目標，但卻因為目標本身的可行性問題而受到波及的概念機。1960年時發生了U-2擊墜事件事件，一架自巴基斯坦起飛、試圖穿越蘇聯位於中亞地區領土，飛抵挪威降落的U-2超高空偵察機遭俄製SA-2地對空飛彈擊落，引發了國際間的緊張情勢。這事件的發生等於徹底宣告了XB-70的開發計畫完全不可行，考慮到它過高的開發費用，原本預計打造的三架原型機也在二號機完成後就停止繼續。1964年9月21日，XB-70A首次進行實際飛行，但是打從一開始起一號機就一直有蜂巢結構太脆弱、液壓系統漏油、燃料洩漏與起落架故障等毛病。在一場於1965年5月7日所進行的試飛中，XB-70A兩側進氣導管前緣的分隔板在高速狀態下破裂，碎片飛進發動機裡一次損毀了六具噴射發動機，損壞程度嚴重到無法修復造成重大損失。1965年10月14日，一號機成功地加速到3馬赫的高速，但卻也因高速飛行時承受的過大應力損毀機翼的蜂巢結構，左翼前端約600公釐長度的結構被撕裂消失，基礎上的結構缺陷讓有關當局決定限制一號機的飛行速度在2.5馬赫以下，也侷限了一號機的實際測試功能。但正由於一號機的教訓，XB-70A的二號原型機卻幸運地彈射跳傘成功，保住一命。事故之後當局曾嘗試強化一號機來取代二號機墜毀後留下的任務空缺，但卻沒有成功，在1967年到1969年間XB-70A一號機一直是由位於加州愛德華空軍基地的NASA飛行研究中心收藏展示。貢獻與影響.在1960年代初期，NASA飛行研究中心曾被授命支援美國政府所進行的超音速運輸計劃。倒是美國波音2707和洛克希德L-2000定位於3倍音速不鏽鋼製造，並獲得XB-70豐富資料，卻未實際完成任何超音速客機。除此之外，差不多也在1960前期時，蘇聯的蘇霍伊設計局也曾開發過一架外觀極端酷似XB-70A的原型中程超音速偵查／攔截／打擊機Sukhoi T-4，這架被西方國家賦予「畝式」代號的原型機由於過於昂貴，當時圖波列夫設計局的Tu-22M採用傳統鋁合金技術，以略低的技術指標能達到更高性價比，因此無法與Tu-22M和MiG-23戰鬥機的生產計畫匹敵，所以只曇花一現地讓一架原型機飛行了總共10個小時20分鐘後，就在1974年1月22日宣告計畫終結，也並無實際量產。相反的，為了能夠擁有一架速度足以與XB-70匹敵的高空攔截機，蘇聯非常緊急地發展了-{米格}--25「狐蝠式」，變成獵物沒有實際誕生，但天敵卻先登場服役的特殊現象。