נורת' אמריקן XB-70 ולקירי

הXB-70 ולקירי (באנגלית: XB-70 Valkyrie) מתוצרת נורת' אמריקן היה גרסת מטוס ניסוי של ה-B-70, שנועד לשמש כמפציץ כבד המסוגל לטוס במהירויות של מאך 3 ובגבהים של 21,300 מטר. אף על פי שלא היו מטוסי יירוט שיכלו להשיג מפציץ זה בתקופה בה פותח, גרמו טילי הקרקע-אוויר הסובייטיים, אשר הוכנסו לשירות בשלהי שנות ה-50 לספקות בקשר ליכולותיו לבצע את משימתו. חיל האוויר האמריקאי ביטל לבסוף את התוכנית השאפתנית בשנת 1961. הפרויקט הפך לתוכנית מחקר ובמסגרתה נבנו שני דגמי ניסוי שסומנו כ-XB-70A, שהשתתפו במגוון תוכניות ניסוי משותפות לחיל האוויר ונאס"א. אחד ממטוסי הניסוי התרסק בשנת 1966 לאחר התנגשות עם מטוס F-104 סטארפייטר, והמטוס השני המשיך את טיסות הניסוי עד להוצאתו משירות בשנת 1969, אז הועבר למוזיאון הלאומי של חיל האוויר של ארצות הברית. בשלהי שנת 1954 בוצע מחקר על ידי חברת בואינג ותאגיד ראנד לגבי מטוס הפצצה אסטרטגי שיוכל להשתמש במגוון כלי הנשק הגרעיניים שהיו בפיתוח באותה תקופה. מסקנותיהם היו שיידרש מטוס בעל טווח ארוך, יכולת נשיאת מטען גבוהה וכן יכולת לטוס במהירות על קולית במהלך יעף ההפצצה על מנת לצאת בזמן מטווח הפיצוץ הגרעיני. האופציות שעמדו אז למהנדסים היה שימוש בכור גרעיני או בדלקי זיפ כמקור אנרגיה עיקרי. בשנת 1955 הוציא חיל האוויר האמריקאי מכרז למטוס הפצצה כבד. על פי המכרז, תוכנן המטוס להיכנס לשירות ב-1963 בסימון כ"מערכת נשק 110A" למטוס סילון ו"מערכת נשק 125A" למטוס גרעיני. הדרישות המבצעיות למערכת נשק 110A היו מהירות שיוט של מאך 0.9 ומהירות על קולית גבוהה ככל הניתן ב-1,852 קילומטר טווח באזור המטרה. כל זאת עם מטען פצצות של 22,670 קילוגרם (50,000 ליברות) וטווח מבצעי של 7,400 קילומטר. ביולי 1955 הגישו שישה מתמודדים את הצעותיהם, ב-8 בנובמבר זכו החברות בואינג ונורת' אמריקן בחוזים עבור פיתוח השלב ראשון של התוכנית. ב-1956 הגישו שתי החברות את תכנוניהן למטוס "110A": שני הדגמים כללו מכלי דלק נתיקים גדולים בקצה כל כנף שניתן להשליך התרוקנותם או לקראת ההאצה למהירות על קולית. המכלים כללו גם את החלק החיצוני של הכנף, כך שעל ידי השלכתם אמור היה הפרופיל של הכנפיים של המטוסים להפוך לצורת טרפז צרה ולאפשר גרר נמוך יותר במהירות גבוהה. כמו כן, כללו שני המטוסים תאי טייסים אשר נועדו לבלוט כמה שפחות ובכך להקטין את החיכוך עם זרימת האוויר על מנת להקטין את הגרר, מה שהיה גורם לשדה ראייה צר מתוך התא. שני הדגמים היו בעלי משקל המראה של 340,000 קילוגרם. בתגובה, דרש חיל האוויר המשך תכנון בטענה שהמטוסים כבדים ומסובכים מדי לתפעול. בשנים 1957–1955 חלה התקדמות גדולה בתחום האווירודינמיקה ופיתוח מנועי הסילון. דגמי מנועים חדשים וכונסי אוויר מתקדמים בעלי רמפות או חרוטים הציעו תבונות חדשות ומפתיעות. אף על פי שמנוע סילון בכוח מלא ועם מבער אחורי שורף הרבה מאוד דלק, הוא מסוגל להניע את המטוס למהירויות של עד פי ארבעה ממנוע רגיל, כלומר המנוע חסכוני בהרבה במהירותו המרבית מאשר במהירות שיוט. כלומר, אם מטוס היה מסוגל להגיע למהירות של מאך 3, עדיף היה לו להמשיך ולטוס את כל המשימה במהירות זאת. התכנונים החדשים של החברות המתחרות שיקפו מגמה זו וכללו מבנים ארוכים ודקים, כנפי דלתא ובתי מנועים מתקדמים. ההבדל הגדול בין התכנונים של נורת' אמריקן ובואינג היו בסידור המנועים. בעוד שבתכנון של בואינג שכנו המנועים בנפרד על גבי מנשאים בכנפיים (בדומה ל-B-58), שכנו המנועים בעיצוב של נורת' אמריקן יחד בתעלה חצי מעוגלת בחלק האחורי של הגוף. למרות זאת חיפשו מהנדסי נורת' אמריקן יתרון כל שהוא על פני המתחרה. בחיפושיהם הם עלו על דוח של שני מומחי מנהרות רוח שתיארו כי ניתן לכלוא את גלי ההדף הנוצרים עם מפגש האוויר עם חרטום המטוס במהירויות על קוליות ועל ידי כך להגדיל את העילוי בתנאים אלה. עקב כך האריכו מהנדסי נורת' אמריקן את בתי המנועים עד לחלק הקדמי של הגוף ותכננו קצות כנפיים שיכולים לנטות מטה עד 90 מעלות. הכנפיים הנפולות אפשרו, בנוסף על כליאת גלי ההדף, להקטין את תזוזת מרכז הלחץ במהירויות על קוליות על ידי הקטנת שטח הכנף וכמו כן היוו כמעין משטחי מייצב כיוון. ב-18 בספטמבר 1957 פרסם חיל האוויר מכרז רשמי למטוס הפצצה כבד בעל יכולת לטוס במהירויות של מאך 3.0 - 3.2 בגובה 21,300-22,800 מטר (70,000-75,000 רגל), טווח מבצעי של 16,900 קילומטר (10,500 מייל) ומשקל מרבי כולל של לא פחות מ-222,000 קילוגרם (490,000 ליברות). כמו כן, נדרשה יכולת שירות ואחזקה של המטוס במתקנים של מטוס ה-B-52. בדצמבר פורסם כי ההצעה של נורת' אמריקן זכתה במכרז וב-24 בינואר נחתם חוזה על פיתוח השלב הראשון. בניסיון להוזיל את עלויות פיתוח המטוס היה אמור להתבצע איחוד בפיתוח המנוע, מספר מערכות משנה ומערכת ההפלטה עם תוכנית הפיתוח של ה-F-108 ראפייר. בשנות ה-50 המאוחרות פיתחו הסובייטים שורה של סוללות נ"מ, בראשם ה-SA-2 שהחלו מאיימות על מטוסים החודרים לשטח האווירי שלהם. בשל פיתוחים אלה השתנו תורות הלחימה של המפציצים ועברו לחדירה בגובה נמוך על מנת להסתתר בתוואי הקרקע מהמכ"ם של האויב, המכוון את טילי הנ"מ. בגובה זה היו צפויים יתרונותיו של ה-B-70 להיות הרבה פחות משמעותיים על פני מטוסי ההפצצה הישנים יותר. חששות ממערכות הנ"מ הסובייטיות וכן משום שהטילים הבליסטיים היו אמורים לבצע את אותה העבודה במחיר זול הרבה יותר גרמו לשאלות לגבי כדאיות השימוש במטוס. על כן הוחלט על ייצור מטוס XB-70 בודד לטובת תוכניות ניסוי, וביטול פיתוח מערכות משימה. ב-1960 הצליח הסנאטור ג'ון פ. קנדי להשיג מימון של 265 מיליון דולר לתוכנית לאחר קמפיין שבו טען שנשיא ארצות הברית דווייט אייזנהאואר לא מעביר מספיק תקציבים להגנה. מאוחר יותר אישר הנשיא אייזנהאואר עוד תוספת של 155 מיליון דולר. עקב הגדלת המימון הוגדל הרכש לשני מטוסים ופיתוח מערכות משימה שונות, וייצור מטוסי הניסוי הוגדל לשלושה. ב-1961 הצהיר הנשיא קנדי שהמימון לתוכנית לא מוצדק ושה-B-70 יהפוך למטוס מחקר, מתוך כל ההקצאות קיבלה תוכנית הפיתוח בפועל 100 מיליון דולר, ייצור המטוסים הוקטן לשתי יחידות, בוטלו פיתוחי מערכות המשימה ותא הטייס וכן מערכת המילוט הוקטנו לטובת צוות של שניים במקום צוות של ארבעה. קרטיס לה מיי, ראש המטות החדש של חיל האוויר ניסה עדיין לגייס תמיכה בתוכנית הפיתוח, אך נסיונותיו כשלו והתוכנית בוטלה. בשל הצפי להתחממות המטוס במהירות של מאך 3 נבנה גוף המטוס מסגסוגות פלדת אל חלד בשילוב סגסוגות טיטניום באזורים החמים ביותר. פלדת אל-חלד כבדה מאוד ולכן לא נעשה בה שימוש במטוסים לפני כן. הפתרון של מהנדסי נורת' אמריקן היה פיתוח מבנה כוורת מפלדת אל חלד, מה שהקטין דרמטית את כמות הפלדה הדרושה לייצור המטוס. כאמור, כלל המטוס כנפי דלתא בעלות קצוות שיכלו לנטות ב-65 מעלות מטה כדי ללכוד את גלי ההדף בטיסה מהירה. בנוסף, כלל המטוס שני הגאי כיוון אחידים שכללו גם את משטח מייצב הכיוון, מה שהגדיל את יכולת הניהוג עקב הצורך בהתאמת המטוס לסיפֵּי יציבות צרים, שכן מטוס יציב יותר במהירויות גבוהות דורש פקודת קיזוז גבוהה יותר ועל ידי כך יוצר גרר טפילי רב שמקטין את ביצועי השיוט של המטוס. הניהוג בצירים גלגול ועלרוד התבצעו על ידי משטחי אלוון האופייניים למטוסים בעלי כנפי דלתא. בניגוד לרוב המטוסים, נעשה ב-XB-70 שימוש ב-6 משטחי אלוון צרים לכל כנף. מכלול מערבל הגאים שהותקן במטוס תיאם את פעולת כל משטחי האלוון בהתאם למיקומם בכנף. לדוגמה, בעת גלגול היו המשטחים החיצוניים נוטים יותר מהמשטחים הפנימיים. המטוס הונע על ידי שישה מנועי ג'נרל אלקטריק YJ93-GE-3AR שהותאמו לדלק סילוני J-6. המנועים כללו דחף של 124.6 קילו-ניוטון דחף (28,000 ליברות) עם מבער ו-88 קילוניוטון (19,900 ליברות) ללא מבער. המטוס השתמש בדלק כנוזל קירור, כאשר מערכת הדלק כללה מספר מחליפי חום שהדלק זרם דרכם בדרכו למנוע. על מנת להקטין את הסיכון לדליקה הוזרק חנקן נוזלי ל-J-6 במהלך תדלוק, ומערכת מכלי הדלק כללה אידוי של כ-320 ק"ג (700 ליברות) של חנקן נוזלי כדי למלא את החלל שנוצר במכלים ולשמור על לחץ תקין. טיסת הבכורה של ה-XB-70 התבצעה ב-21 בספטמבר 1964, כאשר בטיסה זאת היו מספר תקלות שדרשו כיבוי מנוע אחד באוויר, וכן תקלת כני נסע שמנעה קיפול הכנים. בנחיתה ננעל בולם של אחד מכני הנסע וגרם להתפוצצות הגלגל ולשריפה. בטיסה השלישית ב-12 באוקטובר 1964 עבר המטוס לראשונה את מהירות הקול ובטיסה הבאה נשאר במהירות על קולית למשך 40 דקות. ב-14 באוקטובר 1965 חצה המטוס לראשונה מהירות של מאך 3 והגיע למהירות 3.02. חוסר הניסיון בייצור פנלים ממבנה כוורת גרם לייצור חלקים ובקרת איכות ירודים יחסית ולכן במספר אירועים נתלשו פנלים שונים במהלך טיסה מהירה ולכן הוגבל לבסוף מטוס הניסוי הראשון למהירות של מאך 2.5. המטוס השני טס לראשונה ב-17 ביולי 1965. המטוס כלל שיפורים נרחבים וליקויים רבים שנתגלו במטוס הראשון תוקנו בו. המטוס ביצע את מרבית הטיסות במהירויות של מאך 3 ומעלה והשתתף בתוכנית ניסוי משותפת של חיל האוויר ונאס"א בהם נבחנו הבומים העל קוליים שנוצרו במהלך הטיסה. ב-8 ביוני התרסק מטוס הניסוי השני עקב התנגשות עם מטוס F-104 סטארפייטר במהלך טיסה במבנה. שאר תוכניות הניסוי בוצעו בעזרת מטוס הניסוי הראשון. טיסתו האחרונה של מטוס הניסוי הראשון התבצעה ב-4 בפברואר 1969 בדרכו למוזיאון הלאומי של חיל האוויר של ארצות הברית בבסיס רייט-פטרסון. נורת' אמריקן F-108 ראפייר משפחת מטוסי הציפור השחורה לוקהיד SR-71 לוקהיד YF-12 לוקהיד A-12 מיג-25 סוחוי T-4 מדיה וקבצים בנושא נורת' אמריקן XB-70 ולקירי בוויקישיתוף דף המטוס באתר חיל האוויר האמריקאי ניצן סדן, ברבור האש והכישלון הגדול: המפציץ שכמעט עקף את "הציפור השחורה", באתר כלכליסט, 6 בינואר 2018 "XB-70 Interim Flight Manual". USAF, Series 25 June 65 (original publication: 31 August 1964))