XB-70轟炸機(xb-70):發展歷史,誕生背景,研發設計,終止研究,性能數據,

北美航空XB-70“女武神”轟炸機（英語：North American Aviation XB-70 Valkyrie，又譯為“瓦爾基里”）是原北美航空公司於60年代研製的高空高速戰略轟炸機，1964年9月，第一架XB-70首飛，並且在第17次飛行中達到3馬赫的速度和21500米的飛行高度。1965年7月，經過改進設計的第二架XB-70試飛成功，同樣也達到了3馬赫的飛行速度；1966年6月，第二架XB-70與一架伴飛的F-104相撞而墜毀。此後，第一架XB-70繼續進行試驗。由於地空飛彈的發展，使得XB-70的戰場生存性備受質疑。到60年代中期，美國超音速戰略轟炸機研製計畫終於被下令停止。1969年1月，在完成了最後一次試驗飛行之後，第一架XB-70被送進俄亥俄州的懷特-帕特森空軍基地博物館。

基本介紹

中文名稱：XB-70轟炸機
英文名稱：North American XB-70 Valkyrie
國家：美國
飛機類型：轟炸機
研製公司：原北美航空公司

發展歷史,誕生背景,研發設計,終止研究,性能數據,設計特點,結構設計,動力系統,乘員,武器系統,飛行事故,相關人物,系列型號,

發展歷史

尚未出師身已死 ——超音速轟炸機XB－70的悲歌

在以往曾經飛行過的人造飛行器中，恐怕再也找不出一架飛機能像XB-70那樣，能給人如此驚人的印象了！雖然美蘇曾經計畫過研製更可怕的核動力噴氣式轟炸機，也曾有過3馬赫(即3倍音速)客機的研究計畫，但這些終未成為現實。只有XB-70超音速轟炸機，卻真真實實地在這個世界上飛行過，並創下了不少飛行紀錄。只是由於眾多的原因，使得它在還未服役之前，便已經注定了死亡的命運。

誕生背景

在40年代末，由於戰鬥機速度提升很快，從1948年起，美英蘇都已經展開了研製超音速戰鬥機的計畫，3倍音速的戰鬥機也在50年代初進入設計階段。相較之下，當時極速不到一馬赫的B-47/B-52轟炸機落伍的速度之快超乎人們的想像，必須開發新的、可穿透蘇聯領空的戰略轟炸機，才能保障60年代以後的戰略均勢。因此，從1951年起，美國開始研製超音速轟炸機。XB-70（或正確的說，B-70）的開發計畫，起源於1955年時，在冷戰時期，為了躲避當時速度超過兩倍音速的最先進的前蘇聯殲擊機的攔截，並可深入前蘇聯腹地進行戰略轟炸或投放核武器，當時美國空軍需要一架可以取代B-52的戰略轟炸機，為此美國軍方不惜投巨資開始研製這種被稱為“瓦爾基里”大型超音速戰略轟炸機，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。並打算作為B-52的後繼型號裝備美國空軍的戰略部隊。

研發設計

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年時由北美航空公司中標。北美公司經過不懈研究，克服了技術上的種種障礙，最終設計出了一架可以在21021米高空以3馬赫飛行，能內攜11340公斤炸彈，航程超過8000公里的超級轟炸機——XB-70。

XB－70是原北美航空公司於60年代研製的高空超音速戰略轟炸機，該型在1965年10月和1966年1月的試飛中，其飛行速度都曾達到過M3，迄今為止，只有前蘇聯米高揚設計局研製的米格-25高空高速截擊/偵察機和美國洛克希德公司研製的SR-71戰略偵察機可以與之相比。

經過不斷的修改設計後，第一架XB-70原型機（編號為62-0001）於1964年9月21日出廠首飛。這架飛機在第二年的一次試驗飛行中，飛行速度達到了M3，高度達到21500米。第二架原型機（編號為62-001）於1965年7月17日首飛，在1966年1月3日的一次試驗飛行中飛行速度也達到了M3。

終止研究

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局限的，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，卻成了限制它提升任務彈性的枷鎖，美國空軍在幾番思考後決定將它改作偵察機用途，在1959年時宣布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飛機。

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超高空偵察機遭俄制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（原型機成本每架超過7億美元）與面對對手國家的防空系統時又太過脆弱，甘迺迪總統在1961年時宣布將XB-70計畫裁減到僅剩研究用途（這也就是為何飛機會掛上實驗機專用的“X”編號，而非預產原型機用的“Y”編號），原本預計打造的三架原型機也在第二架原型機完成後就停止製造。在1966年6月18日，第二架原型機（編號為62-0207）在飛行表演時同伴飛的F-104戰鬥機相撞，全部乘員遇難，圍繞這次重大事故，美國政界一些對研製超音速戰略轟炸機的反對派，百般挑剔XB-70的種種不足，地空飛彈往更高速的方向發展，而可以攔截它的對手--前蘇聯的米格-25已經問世，因而XB-70的戰場生存力備受質疑。到60年代中期，美國超音速戰略轟炸機研製計畫終於被下令停止，XB-70“瓦爾基里”飛機就此半途而廢。

性能數據

參考數據
乘員	4人
長度	59.74 米（含機鼻探針）
翼展	32.0米
高度	9.14 米
主輪距	7.06 米
前主輪距	14.08 米
機翼面積	585.02 平方米
前翼面積	38.61 平方米
垂直尾翼面積	21.73 平方米
空重	93,000千克
最大起飛重量	249,476千克
載油量	136 噸
動力裝置	6×YJ-93-GE-3加力渦噴發動機
加力推力	6×14,060千克
最大飛行速度	3 馬赫（21,500 米高空）
推重比	0.34（加力推力/最大起飛重量）
減速傘	3個，直徑 8.53 米
製造數量	2架
首飛時間	1964年9月21日
退役時間	1969年2月4日

部分數據來源

設計特點

結構設計

XB-70轟炸機採用了鴨式、無平尾、大三角翼的總體布局，前緣向下傾斜，並將約 47 平方米的翼尖與主翼以鉸鏈方式接合，在高速飛行時翼尖可垂下 25 度至 65 度。理論上此折動機翼有三種好處（高速時）：

（1）使翼尖起到部分垂直安定面作用，有助於 B-70 的方向安定性。

（2）超音速時，可抵消其上反角效應。

（3）破壞翼面後部所產生的部份升力，避免升力中心過度向後移動，使飛機趨於穩定。

（4）製造壓縮升力。

而在設計 B-70 前，NACA（為 NASA 前身）曾發現一種壓縮升力的現象，即在某種高速下，一種適當形狀的物體可使音障形成的激波撐起物體，如同衝浪快艇般的乘波賓士，因此 XB-70A 的進氣道位於三角翼之下，其巨大體積恰使激波形成向上的壓縮空氣，能被機翼捕捉，從而提供了免費升力。

XB-70 前置鴨翼的設計部份是為了抵消因高速飛行主翼升力中心後移時，機鼻向下的趨勢。鴨翼前緣有一個可微調的翼緣，後緣是各自獨立動作的襟翼。但在 3 馬赫時，前置鴨翼無法抵消升力中心後移所產生的力矩，此時就必須使主翼翼尖向下彎折，以增加其俯仰和方向的安定性，然而這種設計，卻對其結構，操縱系統增加了危險的複雜性。

主翼後緣各有六片升降副翼（總計 12 片），外部翼尖各兩片升降副翼，在翼尖折下時不能使用。雙垂直尾翼除了小三角形面積固定垂直翼面外，其餘部分都是可活動的方向舵，鏈結在垂直翼面斜邊上，上擺弧度大於下擺弧度，雖然增加了方向舵效率，但對其結構有部份影響。

XB-70 的垂尾方向舵為全動設計，整個垂尾幾乎都是可動的。

與SR-71和米格-25高速飛機一樣，XB-70也採用了雙垂尾。其機翼翼尖部分還可以向下摺疊，這是因為要產生壓縮升力，一種在高速飛行下才會產生的升力，相比蘇聯的T-4，設計更超前一些，T-4隻是為了增加穩定性。翼尖一般在低空超音速飛行時可下折25度，在高空高速巡航飛行時可下折65度。垂直尾翼採用傳統的設計形式，前部是固定的垂直安定面，後面是可操縱的方向舵。

由於 XB-70 高速產生的高溫需要特殊的耐高溫材料，於是採用了難以處理的鈦金屬，工程師們尋求各種鑄造方法，終於馴服鈦金屬，鑄成 XB-70 可變機鼻的形狀，也因此得到美國金屬學會的研究成就獎。在機身材料方面，由於XB-70飛行速度很快，機身蒙皮與大氣摩擦產生的溫度最高可達400多度，因此不能使用傳統的鋁合金。就當時已知的材料，只有鈦合金才能滿足要求，但鈦合金太貴，且鈦加工技術還不成熟。結果XB-70採用了在兩層不鏽鋼之間夾一層蜂窩狀結構材料，作為機身的主要結構，以便在保持足夠機械強度的前提下，減低結構的重量。而機身某些重要部分的冷卻，則依賴燃油流通循環以吸掉部分熱量。

XB-70 的風擋玻璃可以改變角度，在飛行時升起減小阻力。

其實 XB-70 大多數結構是採用不鏽鋼的蜂窩夾層結構，此精巧結構是用黃銅將薄鋼皮焊接在六角形蜂巢鋼結構物上製成的，需要在淨塵環境內處理，其強度與實心鋼差不多，同時也是良好的熱絕緣體，能使高熱保持在表皮而不致損及內部。在機身後部，由於內有引擎加熱，外有摩擦熱的影響，故此部份是由高強度工具鋼所做成的。XB-70 的主起落架為四輪小車設計，但中間又有一個小輪。

按設計要求，該型可攜帶22.5噸常規武器和核武器，沒有自衛性武器裝備。它的自衛方式主要依靠高空高速飛行和先進的電子設備作保障。武器主要掛在機身下長而大的彈艙內，在執行核轟炸任務時共可攜帶14枚核彈和其它武器。

XB-70共有4名乘員，即正、副駕駛員，轟炸/領航員和防衛系統操作員。座艙位於頭部，但位置較低，在一定程度上影響了駕駛員的視野。飛機座艙前方有一大片塗成黑色的區域，這主要是為了減少強反射光，以免影響飛行員的視線和對眼睛造成傷害。座艙內4名乘員的座椅都有彈射救生能力。

動力系統

XB-70裝6台通用電氣公司的YJ93-GE-3加力渦輪噴氣發動機，加力燃燒室可長時間連續工作，開加力時單台發動機推力為136.8千牛（13950公斤）。而後使用J-93噴氣發動機，每具的最大推力達12712公斤，它們位於機身後方，由兩個方形的進氣口為它們提供所需的空氣。6具通用電氣公司 YJ93-GE-3 渦輪噴氣發動機，具有變距渦輪葉片，每具加力推力高達 14,060 公斤。YJ93 的設計源自 F-4 使用的 J-79 發動機，是 J-79 系列的放大型，僅比 J-79 重約 680 公斤，但推力增加了一倍。XB-70A 具兩個大方箱型進氣口，尺寸巨大，可供一般人直腰走進，每一進氣道可供給三具發動機所需的空氣，而進氣道內有可變壁裝置，旁通門，以控制其進氣壓力與溫度，六具發動機並排安裝在尾部及飛機中心線兩側。

通用公司設計師布拉克曼（Bruckman）設計的 YJ-93 發動機，在全推力時，每小時需耗掉約 27,000 公斤燃料。利用燃油吸收滑油的熱，解決了排熱問題，也增加推力，此成就列為五角大廈的機密檔案。然而其高能量硼基燃料的毒性倒是引起部份人士的反對。

乘員

主要成員有駕駛員，副駕駛兩位（生產型則增加轟炸領航員，防衛系統操作員兩名），具有兩個獨立逃生艙，分置於駕駛員，副駕駛座位上，一旦緊急脫離時，可形成封閉艙，提供增壓，氧氣，以供彈射時人員的安全保障。

武器系統

XB-70的最大不凡之處，在於它的緊急起飛能力。同樣是3馬赫巡航的飛機，洛克希德公司生產的SR-71起飛前需要花上大半天慢慢暖機，飛行員還需在檢查生理狀況後，穿上增壓服才能飛行。而XB-70從開始暖機到離開跑道只需25分鐘，跑道滑行時間最快僅需45秒，而且飛行員無需做生理檢查，甚至在飛行時不穿飛行服，也絲毫無礙生理健康。

XB-70的載彈量達11340公斤，可充分滿足戰略轟炸的需求。後來還計畫裝載飛彈以及其自身的自衛武器系統。

XB-70的護航戰鬥機同樣是一個高科技的結晶，即同樣是由北美公司研製的3馬赫護航戰鬥機——全三角翼的YF-108。但由於經濟與戰略轉換的因素，YF-108很早便遭到了淘汰。

飛行事故

1964年9月21日，XB-70首飛時就出現事故，在降落時左側主起落架起火損傷。

1965年5月7日，XB-70A在試飛飛行中有不明物體飛入進氣道，導致六台發動機全部損傷。XB-70A兩側進氣導管前緣的分隔板在高速狀態下破裂，碎片飛進引擎里一次損毀了六具噴氣發動機，損壞程度嚴重到無法修復造成重大損失。

1965年10月14日，XB-70A在高空飛行達到3馬赫的速度，但由於機身材質問題，左側機翼翼尖0.6米的結構脫落，這次事故直接導致XB-70的實用速度被迫降至2.5馬赫。

由於上述問題，XB-70的第二架原型機在機翼結構上進行了徹底的改良，完全解決了第一架原型機上無解的那些毛病。第二架原型機首次試飛於1965年7月17日，並且在1966年5月19日的一次飛行中，以3馬赫的速度持續飛行了3840公里的距離，耗時33分鐘，成功地達成該計畫預計要達成的目標，證實此設計概念的確擁有在70000英尺的高空中持續以3馬赫高速飛行的能力。但這架飛機隨後發生了最嚴重的事故。

1966年6月8日，在一場為了拍攝空中定裝照而進行的緊密編隊飛行中，XB-70A二號機與隨的一架F-104N戰鬥機過於接近而發生了空中相撞意外，F-104N隨即發生爆炸，飛行員喬·渥克當場死亡，而XB-70被撞掉左側垂尾後陷入無法控制的失速尾旋中，最後於加州巴斯托北方的沙漠裡墜毀，XB-70的副駕駛卡爾·克羅斯都在意外中喪生，而XB-70的正駕駛艾爾·懷特卻幸運地彈射跳傘成功，保住一命。這次事故徹底粉碎了XB-70的再生希望。

隨後美國也獲知前蘇聯已發展出對付XB-70的SA-5地空飛彈及MiG-25截擊機，再加上XB-70的結構無法適應遠程低空飛行，因而也難以改裝以適應低空穿透作戰。此後美國放棄了以高速突穿蘇聯領空的嘗試，接下來的新一代美軍戰略轟炸機如B-1、FB-111等，都改以低空穿透轟炸，而不再追求高空高速。

關於導致XB-70死亡的原因，在過去航空界還曾有其他說法，但實際上殺死XB-70的，主要還是彈道飛彈的發展，以及美國核戰略的轉變。在前蘇聯擁有洲際彈道飛彈之後，美國再也無法避免本土遭到核攻擊的可能性，而蘇聯防空網的強化，也使得轟炸機的報復成功率，難以和洲際彈道飛彈相比。XB-70已完全失去了存在的意義，自然只有死路一條。

許多人曾設法為XB-70尋找新的用途，但無論是在經濟上還是在軍事上，效益都很不理想。因此XB-70的第一架原型機在1969年進行最後一次飛行後，便永遠地離開了天空，被送進了美國空軍博物館進行收藏。

系列型號

已建造

第一架XB-70A原型機 -（NA-278）機身編號62-0001，總飛行次數83次，總飛行時數160小時16分，現存於俄亥俄州戴頓，美國空軍博物館。
第二架XB-70A原型機 -（NA-278）機身編號62-0207，總飛行次數46次，總飛行時數92小時22分，於1966年6月8日墜毀於加州巴斯托北方沙漠地區。

未建造

第三架XB-70B原型機 -（NA-274）機身編號62-0208（預計），1961年3月時以YB-70A預產型的身份起造，但在1964年建造半途被取消，未完成。
YB-70A - 原本計畫建造10架改良型原型機的計畫在1960年12月時取消，這些YB-70原本是計畫在完成測試後，進一步改裝成B-70A規格正式服役。
B-70A - 計畫中原本要建造50架可執行任務的戰略轟炸機（附有翼端油箱），但在1959年12月時取消。
RS-70 - 原本計畫要將B-70A改裝成50架偵查用飛機（具有空中加油能力），但在1959年2月的評估後放棄此計畫。

XB-70轟炸機