North American XB-70 Valkyrie

North American Aviation XB-70 Valkyrie (eesti keeles 'valküür') oli tuumarelva kandva lennuki B-52 järglaseks plaanitud ülehelikiiruselise pommituslennuki B-70 prototüüp. XB-70A esmalend toimus 21. septembril 1964. XB-70 plaaniti lendudeks kõrgusel 21 000 m ja enamgi ning kestvaks lennuks reisikiirususel Mach 3. Valkyrie on senini kõigi aegade suurima horisontaallennukõrguse saavutanud mehitatud pommituslennuk. Mis iganes, oli sellel strateegilisel sõjalennukil eriline osa lennunduse ajaloos. XB-70 konstrueeriti nii-öelda „ratsutamiseks“ lööklainel, ligikaudu nii nagu surfaja „ratsutab“ ookeanilainel. Ülehelikiiruselisel lennul lennuki ninaosast lähtuv koonilise lööklaine see osa, mis möödus tiiva alt, oli allapööratud tiivatippude sektsioonide tõttu külgedelt kokku surutud, mille tõttu tiivaalune õhurõhk täienevalt suurenes ning millega kaasnes märgatav tiiva tõstejõu suurenemine, tekkis nii-öelda kompresstõste (compression lift). Lööklaine energiast saadud lisatõstejõu tagajärjel on lennuki tiiva vajalik kohtumisnurk õhuvoolu suhtes tavalisest väiksem, mille tõttu omakorda väheneb lennuki induktiivne õhutakistus, lisaks juba niigi induktiivtakistust vähendavatele allapööratud tiiva vingletidena toimivatele tipusektsioonidele. Kolmnurkse tiiva (deltatiiva) keskkoha all paiknev, altvaates kolmnurkse kere tagumise laiema osa lõpetavad 6 reaktiivmootorit, kolmnurkse kereosa ees , mootorite õhusissepääsuavade taga paiknes esitelik ja selle järel pommišaht. Kolmnurkse kereosa jätkuks ettepoole oli torujas kereosa, mille tipus paiknes lendurite kabiin. Allpööratavatel, hingedel liigendatud 6 m ulatusega tiiva tipusektsioonide juhtimine toimus hüdrauliliselt. Lennuki õhkutõusmisel ja lennul allahelikiiruse olid tiivatipud kogu tiivaga samas tasandis, eelhelikiirusel ning kuni kiiruseni Mach 1,4, kallutatud alla 25°, suurematel lennukiirustel maksimaalselt 65° alla. Kallutatud tiivatipud olid täienduseks ka lennuki kahele kiilule lennusuuna stabiliseerimisel, samuti lennukiiruse muutusest tuleneva kogutõstejõu rakenduspunkti (tiiva fookuse) tahapoole nihkumise kompenseerimiseks. Deltatiiva noolsus 65,5°, kabiini kohal part-skeemi lennuki juhtpinnad, mis toimisid ka kõrgustüüridena, tiiva tagaserval eraldi sektsioonidena elevonid. Lennukiirusel Mach 3 kuumenes lennuki ninaosa ja mõned esiservad lausa roosakaks, kuni 330 °C, ülejäänud lennuki struktuuri temperatuur jäi 232 °C piiridesse. Äärmusliku kuumuse tõttu oli XB-70 kandevkonstruktsioon ehitatud roostevaba terase kärgsändvitš paneelidest ja titaanist, viimast 9% kogu struktuurist. Ehituseks kasutatava roostevaba teraspleki paksus oli 0,508 mm. Õige keeruline oli lennuki kogu konstruktsiooni sõrestiku piisav jahutamise tagamine talumaks lennukiirusel Mach 3 tekkinud kuumust. Jahutamise ülesanne jäi lennuki kütusele, mida kasutati liigse soojuse neelamiseks ja ärakandmiseks kriitilisematest paikadest. Ringluses soojenenud kütus suunati otse mootoritesse, kütusetarbimisest üle jääv kütus pumbati ringlusega mahutitesse tagasi ja sealt jälle uuele ringile. Nii ringlev jahuti, millesse oli segatud väike kogus (2%) hapnikku, oleks põhjustanud aga kütuse leegiga süttimise, selle ärahoidmiseks täideti vabanenud ruum kütusemahutis piisavalt inertse, inhibiitorina toimiva gaasilise lämmastikuga. Kabiin neljaliikmelisele meeskonnale: piloot, teine piloot, pommisihtur ja operaator. Ülehelikiirusel lennul tõsteti Valkyrie kabiini ees olev ninaramp ülemisse asendisse, et esiklaasi kalle ühtlustuks kere üldise voolujoonelise pinnaga konarusteta ja üleminek oleks aerodünaamiline. Allahelikiirusel lennates oli kabiini esiklaas suurema nurga all kaldu, ülehelikiiruselisel lennul aga peaaegu horisontaalasendis. Selline muudetava kallakuga esiklaas oli vajalik selleks, et pilootidel säiliks maandumisel/õhkutõusmisel vaateväli ettepoole. Maandumisel kasutati 3 pidurduslangevarju, nendeta oleks maandumistee olnud üle 3380 meetri. Kolmele punktile toetuva skeemiga XB-70 telik kaalus kokku 6 tonni, ainuüksi pidurid ja rehvid kaalusid 2 tonni. Märtsis 1961 tühistas USA president John F. Kennedy Valkyrie sõjalise tellimuse programmi, sest selleks ajaks oli muutunud riigi sõjaline doktriin, arendamist jätkati ainult uuringuteks. Edaspidi huvitus lennukitest NASA oma ülehelikiiruselise transpordilennuki (SST – Supersonic transport) arendamiseks. 1964. aasta märtsis kustutati riigieelarvest lõplikult YB-70 liiga kalliks osutunud projektile plaanitud raha. Kandekonstruktsiooni probleemide tõttu hilines lennuki esmalend 3 aastat. Esimestel lendudel tekkisid probleemid hüdraulikasüsteemis ning ilmnesid ka muud väiksemad vead. XB-70A esmalend 21. september 1964. 12. oktoobril 1964 toimus esimene lend ülehelikiirusel Mach 1,1 (40 minutit kestvalt, maailmarekord) 4. märtsil 1965 kümnes lend, rekordiks on juba 74 minutit ülehelikiirusel, millest 50 minutit Mach 2 7. mai lend, esmakordselt Mach 2,58 14. oktoober 1965, 17. lend, esmakordselt Mach 3, selle lennu järel ilmnesid konstruktsiooni struktuuri probleemid. Teise ehitatava lennuki XB-70 (AV/2) kandekonstruktsiooni ehitamisel tegid North Americani insenerid põhjalikke täiendusi ja tugevdusi, juhitavuse parendamiseks suurendati ka tiiva V-kuju 5° võrra. XB-70 (AV/2) esmalend 17. juuli 1965, esmakordselt 33 minutit Mach 3 + Mach 2,5 kokku 62 minutit. 8. juuni varahommikul tõusis XB-70 (AV/2) lendu. Saatuslikul lennul saatsid Valkyriet formatsioonina 4 lennukit: F-4 ja F-5 XB-70 (AV/2) vasaku külje lähedal ning T-38 ning NASA-le kuuluv F-104 Starfighter parempoolse külje läheduses. Kogu lennu kestel filmiti seda lendavat formatsiooni veidi eemalt Learjeti reisilennukilt. F-104 piloot alustas XB-70 parempoolse alla pööratud tiivatipule lähenemist väikseima ohutu kauguseni, kuid suure lennuki tekitatud õhukeeris heitis Starfighteri hetkega üle Valkyrie tagaosa. Õhukeerisega ülevalt alla paiskumisel purustas hävituslennuk F-104 Valkyrie vasema kiilu ja vigastas veel ka tiiva vasakut poolt. 16 sekundit jätkas XB-70 veel otselendu, tegi siis kaks keerist, mille järel langes juhitamatult pöörisesse ning kukkus vastu maapinda. Purunenud lennuki vrakk süttis kohe põlema, kahest XB-70 katselendurist üks hukkus. XB-70 oli suurepärane testplatvorm SST uuringuteks nii oma suuruselt kui ka konstruktsioonilt, mille struktuuris kasutati pealegi veel uusi materjale, mis baseerusid roostevabal kärg-sandvitš teraspaneelidel ja titaanil. Mehitatud pommituslennuk XB-70 oli silmapaistvamate uuringutulemustega lennuk, mis iial lennanud. Teise XB-70-ga (lennuk nr. 2, AV/2), mis tegi esmalennu 17. juulil 1965, tehti kokku 9 Mach 3 lendu, neist esimene 3. jaanuaril 1966. Pärast teise XB-70 kaotust tehti esimesele säilinud lennukile AV/1 põhjalik hooldus ja samasugune modifitseerimine nagu kaotatud AV/2-l, et jätkata katsetustesarja II osa. XB-70 viimane lend toimus 4. veebruaril 1969, sellega uurimuslennud lõpetati. XB-70 viimaseks lennuks jäi lend Edward lennubaasist USAF Pattersoni baasi muuseumi. Kokku lendas XB-70 (nr.1) 83 lendu koguajaga 160 tundi 16 minutit, teine XB-70 (nr.2) kogus 46 lennuga 92 tundi 22 minutit, Mach 3 kiirusega lennuaega kogunes mõlema lennuki peale kokku 1 tund 48 minutit, millest esimene XB-70 tegi ainult ühe lennu. See fantastiline lennuk jääb alatiseks lennunduse ajalukku oma panusega tänapäeva lennukiehituse arengusse. XB-70 Valkyrie on senini suurim lennuk, mis eales lennanud kolmekordse helikiirusega, seda veel kestvalt. Meeskond: 2 Pikkus: 57,6 m Kõrgus: 9,1 m Tühikaal: 115 tonni Suurim kaal lendu tõusmisel: 246 tonni Tiivaulatus: 32 m Tiivapindala: 585 m2 Tiivaprofiil: heksagonaal: 0,30 Hex modifikatsioon tüves, 0,70 Hex modifikatsioon tipus Deltatiib: noolsus 65,5° Tiiva pinnakoormus: 414,7 kg/m2 Lennuki aerodünaamiline väärtus (L/D): 6 Kütust paakides: 136 100 kg (177,000 l) Jõuallikas: 6 x General Electric YJ93-GE-3, turboreaktiiv – 84 kN tõmbega iga mootor, järelpõlemisega – 128 kN tõmbega iga mootor Suurim kiirus: 3309 km/h, Mach 3.1 Reisikiirus: 3200 km/h, Mach 3.0 Lennukaugus: 6900 km Lennulagi: 23 600 m Relvastus: 31,7 tonni pomme Boeing, XB-70 ajalugu NASA koduleht