Valkyrie XB-70 de América del Norte
Prototipo de bombardero estratégico supersónico

Valquiria XB-70
Avión de ala delta blanca sobrevolando montañas. La parte delantera del fuselaje presenta alas canard y las puntas de las alas están caídas.
XB-70 Valkyrie en vuelo
información general
TipoBombardero estratégico Avión de investigación
supersónico
Origen nacionalEstados Unidos
FabricanteAviación de América del Norte (NAA)
EstadoJubilado
Usuarios principalesFuerza Aérea de los Estados Unidos
Número construido2
Historia
Primer vuelo21 de septiembre de 1964
Jubilado4 de febrero de 1969

El North American Aviation XB-70 Valkyrie es una versión prototipo retirada del bombardero estratégico supersónico de penetración profunda con armamento nuclear B-70 planeado para el Comando Aéreo Estratégico de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos . Diseñado a fines de la década de 1950 por North American Aviation (NAA) para reemplazar al B-52 Stratofortress y al B-58 Hustler , [1] el Valkyrie de seis motores y ala delta [2] podía volar miles de millas a Mach 3+ mientras volaba a 70 000 pies (21 000 m).

A estas velocidades, se esperaba que el B-70 fuera prácticamente inmune a los aviones interceptores , la única arma eficaz contra los bombarderos en ese momento. El bombardero pasaría solo un breve tiempo sobre una estación de radar en particular , volando fuera de su alcance antes de que los controladores pudieran posicionar sus cazas en un lugar adecuado para una intercepción. Su alta velocidad hacía que el avión fuera difícil de ver en las pantallas de radar y sus capacidades de gran altitud y alta velocidad no podían ser igualadas por ningún avión interceptor o caza soviético contemporáneo.

La introducción de los primeros misiles tierra-aire soviéticos a finales de los años 50 puso en duda la casi invulnerabilidad del B-70. En respuesta, la Fuerza Aérea comenzó a realizar sus misiones a baja altura, donde la línea de visión del radar del misil estaba limitada por el terreno. En esta función de penetración a baja altura , el B-70 ofrecía poco rendimiento adicional respecto del B-52 al que pretendía sustituir, además de ser mucho más caro y de menor alcance. Se propusieron misiones alternativas, pero estas tenían un alcance limitado. Con la llegada de los misiles balísticos intercontinentales (ICBM) a finales de los años 50, los bombarderos nucleares tripulados se consideraron cada vez más obsoletos.

La USAF finalmente abandonó la lucha por su producción y el programa B-70 se canceló en 1961. El desarrollo se transfirió entonces a un programa de investigación para estudiar los efectos del vuelo de alta velocidad y larga duración. Como resultado, se construyeron dos aviones prototipo, denominados XB-70A, que se utilizaron para vuelos de prueba supersónicos durante 1964-1969. En 1966, un prototipo se estrelló tras colisionar con un avión más pequeño mientras volaba en formación cerrada; el bombardero Valkyrie restante se encuentra en el Museo Nacional de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos cerca de Dayton, Ohio.

Desarrollo

Fondo

En una derivación del proyecto de bombardero tripulado MX-2145 de Boeing, Boeing contrató a RAND Corporation en enero de 1954 para explorar qué tipo de avión bombardero sería necesario para transportar las diversas armas nucleares en desarrollo. En ese momento, las armas nucleares pesaban varias toneladas, y la necesidad de llevar suficiente combustible para volar esa carga útil desde el territorio continental de Estados Unidos hasta la Unión Soviética exigía grandes bombarderos. Boeing y RAND también concluyeron que el avión necesitaría una velocidad supersónica para escapar de la explosión de sus bombas. [3]

La industria aeronáutica había estado estudiando este problema durante algún tiempo. Desde mediados de la década de 1940, hubo interés en utilizar aviones de propulsión nuclear como bombarderos. [4] [5] [N 1] En un motor a reacción convencional, el empuje se proporciona calentando el aire con combustible para aviones y acelerándolo hacia afuera por una tobera. En un motor nuclear, el calor lo proporciona un reactor, cuyos consumibles duran meses en lugar de horas. La mayoría de los diseños también llevaban una pequeña cantidad de combustible para aviones para las partes del vuelo que requieren alta potencia, como los despegues y los viajes a alta velocidad. [4]

Otra posibilidad que se estaba explorando en ese momento era el uso de " combustibles zip " enriquecidos con boro , que aumentan la densidad energética del combustible para aviones en aproximadamente un 40 por ciento, [6] y podrían usarse en versiones modificadas de los diseños de motores a reacción existentes. [6] Los combustibles zip parecían ofrecer una mejora del rendimiento suficiente para producir un bombardero estratégico con velocidad supersónica.

WS-110A

La Fuerza Aérea siguió de cerca estos desarrollos y en 1955 emitió el Requerimiento General Operacional No. 38 para un nuevo bombardero, que combinara la carga útil y el alcance intercontinental del B-52 con la velocidad máxima de Mach 2 del Convair B-58 Hustler . [7] [N 2] Se esperaba que el nuevo bombardero entrara en servicio en 1963. [8] Se consideraron diseños nucleares y convencionales. El bombardero de propulsión nuclear se organizó como " Sistema de armas 125A " y se persiguió simultáneamente con la versión de propulsión a chorro, "Sistema de armas 110A". [9]

Propuesta original de la NAA para el WS-110A. Los "paneles flotantes" son grandes tanques de combustible del tamaño de un B-47 . [10] El diseño de Boeing era casi idéntico, diferenciándose en gran medida en tener un solo estabilizador vertical y tener dos de sus motores en cápsulas en los bordes exteriores de la sección interna del ala.

El requerimiento del Mando de Investigación y Desarrollo Aéreo (ARDC) de la USAF para el WS-110A pedía un bombardero de combustible químico con una velocidad de crucero de Mach 0,9 y una velocidad "máxima posible" durante una entrada y salida de 1.000 millas náuticas (1.200 mi; 1.900 km) del objetivo. El requerimiento también exigía una carga útil de 50.000 libras (23.000 kg) y un radio de combate de 4.000 millas náuticas (4.600 mi; 7.400 km). [11] La Fuerza Aérea formuló requerimientos similares para un sistema de reconocimiento intercontinental WS-110L en 1955, pero esto fue cancelado más tarde en 1958 debido a mejores opciones. [12] [13] [14] En julio de 1955, seis contratistas fueron seleccionados para ofertar por los estudios del WS-110A. [9] Boeing y North American Aviation presentaron propuestas y el 8 de noviembre de 1955 obtuvieron contratos para el desarrollo de la Fase 1. [13]

A mediados de 1956, las dos compañías presentaron sus diseños iniciales. [15] [16] Se iba a utilizar combustible Zip en los postquemadores para mejorar la autonomía entre un 10 y un 15 por ciento con respecto al combustible convencional. [17] Ambos diseños tenían enormes tanques de combustible en la punta de las alas que podían desecharse cuando se agotaba el combustible antes de una carrera supersónica hacia el objetivo. Los tanques también incluían las partes externas del ala, que también se desecharían para producir un ala más pequeña adecuada para velocidades supersónicas. [15] Ambos se convirtieron en alas trapezoidales después de la eyección, en ese momento la forma en planta de mayor rendimiento conocida. También presentaban cabinas al ras para mantener la mayor relación de finura posible a pesar de sus efectos sobre la visibilidad. [18]

Los dos diseños tenían pesos de despegue de aproximadamente 750.000 libras (340.000 kg) con grandes cargas de combustible. La Fuerza Aérea evaluó los diseños y en septiembre de 1956 los consideró demasiado grandes y complicados para las operaciones. [18] El general Curtis LeMay se mostró despectivo y declaró: "Esto no es un avión, es una formación de tres naves". [19] La USAF finalizó el desarrollo de la Fase 1 en octubre de 1956 y dio instrucciones a los dos contratistas para que continuaran los estudios de diseño. [16] [18] [20]

Nuevos diseños

Mientras se estudiaban las propuestas originales, los avances en materia de vuelo supersónico se producían rápidamente. El delta estrecho se estaba consolidando como la forma preferida para el vuelo supersónico, sustituyendo a diseños anteriores como las alas en flecha y los diseños trapezoidales que se veían en diseños como el Lockheed F-104 Starfighter y los conceptos anteriores del WS-110. También se estaban desarrollando motores capaces de soportar temperaturas más altas, lo que permitía alcanzar velocidades supersónicas sostenidas. [18]

Este trabajo condujo a un descubrimiento interesante: cuando un motor se optimizaba específicamente para alta velocidad, quemaba quizás el doble de combustible a esa velocidad que cuando funcionaba a velocidades subsónicas. Sin embargo, el avión volaría hasta cuatro veces más rápido. Por lo tanto, su velocidad de crucero más económica, en términos de combustible por milla, era su velocidad máxima. Esto era completamente inesperado e implicaba que no tenía sentido el concepto de dash; si el avión era capaz de alcanzar Mach 3, bien podría volar toda su misión a esa velocidad. La pregunta seguía siendo si tal concepto era técnicamente factible, pero en marzo de 1957, el desarrollo del motor y las pruebas en el túnel de viento habían avanzado lo suficiente como para sugerir que lo era. [18]

El WS-110 fue rediseñado para volar a Mach 3 durante toda la misión. Se mantuvo el combustible Zip para el postquemador del motor para aumentar el alcance. [18] [21] Tanto North American como Boeing devolvieron nuevos diseños con fuselajes muy largos y grandes alas delta. Se diferenciaban principalmente en la disposición del motor; el diseño de NAA dispuso sus seis motores en un conducto semicircular debajo del fuselaje trasero, mientras que el diseño de Boeing utilizó motores separados en cápsulas ubicados individualmente en pilones debajo del ala, [17] como el Hustler.

La propuesta final WS-110A de la NAA, construida como XB-70

North American buscó en la literatura disponible alguna ventaja adicional. Esto los llevó a un informe poco conocido de dos expertos en túneles de viento de la NACA , quienes escribieron un informe en 1956 titulado "Configuraciones de aeronaves que desarrollan relaciones de sustentación-resistencia elevadas a altas velocidades supersónicas". [22] Conocida hoy como sustentación por compresión , la idea era utilizar la onda de choque generada por el morro u otros puntos afilados del avión como fuente de aire a alta presión. [23] Al colocar cuidadosamente el ala en relación con el amortiguador, la alta presión del amortiguador podría capturarse en la parte inferior del ala y generar sustentación adicional. Para aprovechar al máximo este efecto, rediseñaron la parte inferior del avión para presentar una gran área de entrada triangular muy por delante de los motores, lo que posicionó mejor el amortiguador en relación con el ala. Los seis motores con cápsulas individuales se reposicionaron, tres en cada uno de los dos conductos separados, debajo del fuselaje. [24]

North American mejoró el concepto básico añadiendo un conjunto de paneles de punta de ala que se bajaban a alta velocidad. Esto ayudó a atrapar la onda de choque debajo del ala entre las puntas de las alas giradas hacia abajo. También añadió más superficie vertical al avión para mantener la estabilidad direccional a altas velocidades. [23] La solución de NAA tenía una ventaja adicional, ya que disminuía el área de superficie de la parte trasera del ala cuando los paneles se movían a su posición de alta velocidad. Esto ayudaba a compensar el desplazamiento natural hacia atrás del centro de presión , o "punto de sustentación promedio", con el aumento de la velocidad. En condiciones normales, esto causaba un aumento del ajuste del morro hacia abajo, que tenía que compensarse moviendo las superficies de control, lo que aumentaba la resistencia . Cuando las puntas de las alas se inclinaban, el área de sustentación de las alas se reducía, moviendo la sustentación hacia adelante y reduciendo la resistencia del ajuste . [25]

La acumulación de calor debido a la fricción de la piel durante el vuelo supersónico sostenido tuvo que ser abordada. Durante un crucero de Mach 3, la aeronave alcanzaría un promedio de 450 °F (230 °C), con bordes de ataque que alcanzaban 630 °F (330 °C), y hasta 1,000 °F (540 °C) en los compartimentos del motor. NAA propuso construir su diseño con paneles sándwich , con cada panel compuesto por dos láminas delgadas de acero inoxidable soldadas a caras opuestas de un núcleo de lámina en forma de panal . El costoso titanio se usaría solo en áreas de alta temperatura como el borde de ataque del estabilizador horizontal y la nariz. [26] Para enfriar el interior, el XB-70 bombeaba combustible en ruta a los motores a través de intercambiadores de calor. [27]

El 30 de agosto de 1957, la Fuerza Aérea decidió que había suficientes datos disponibles sobre los diseños de la NAA y Boeing para que pudiera comenzar un concurso. El 18 de septiembre, la Fuerza Aérea emitió requisitos operativos que exigían una velocidad de crucero de Mach 3,0 a 3,2, una altitud sobre el objetivo de 70.000-75.000 pies (21.000-23.000 m), un alcance de hasta 10.500 millas (16.900 km) y un peso bruto que no excediera las 490.000 libras (220.000 kg). El avión tendría que utilizar los hangares, pistas y procedimientos de manejo utilizados por el B-52. El 23 de diciembre de 1957, la propuesta de North American fue declarada ganadora del concurso, y el 24 de enero de 1958, se emitió un contrato para el desarrollo de la Fase 1. [14]

En febrero de 1958, el bombardero propuesto fue designado B-70 , [14] y los prototipos recibieron la designación de prototipo experimental "X" . El nombre " Valkyrie " fue la propuesta ganadora a principios de 1958, seleccionada entre 20.000 participantes en un concurso de la USAF "Name the B-70". [28] La Fuerza Aérea aprobó una aceleración del programa de 18 meses en marzo de 1958 que reprogramó el primer vuelo para diciembre de 1961. [14] Pero a finales de 1958 el servicio anunció que esta aceleración no sería posible debido a la falta de financiación. [29] En diciembre de 1958, se emitió un contrato de Fase II. La maqueta del B-70 fue revisada por la Fuerza Aérea en marzo de 1959. Posteriormente se solicitaron disposiciones para misiles aire-tierra y tanques de combustible externos. [30] Al mismo tiempo, North American estaba desarrollando el interceptor supersónico F-108 . Para reducir los costos del programa, el F-108 compartiría dos de los motores, la cápsula de escape y algunos sistemas más pequeños con el B-70. [31] A principios de 1960, North American y la USAF publicaron el primer dibujo del XB-70 para el público. [32]

El "problema de los misiles"

El B-70 fue planeado para utilizar un enfoque de bombardeo de alta velocidad y gran altitud que seguía una tendencia de los bombarderos que volaban progresivamente más rápido y más alto desde el comienzo del uso de bombarderos tripulados. [33] Durante ese mismo período, solo dos armas demostraron ser efectivas contra los bombarderos: los aviones de combate y la artillería antiaérea (AAA). Volar más alto y más rápido hizo que fuera más difícil para ambos; las velocidades más altas permitieron que el bombardero volara fuera del alcance de las armas más rápidamente, mientras que las altitudes más altas aumentaron el tiempo necesario para que los cazas subieran hasta los bombarderos y aumentaron en gran medida el tamaño de las armas AAA necesarias para alcanzar esas altitudes. [34]

Ya en 1942, los comandantes de la artillería antiaérea alemana habían llegado a la conclusión de que la AAA sería esencialmente inútil contra los aviones a reacción, y comenzaron el desarrollo de misiles guiados para cumplir esa función. [34] La mayoría de las fuerzas llegaron a la misma conclusión poco después, y tanto los EE. UU. como el Reino Unido comenzaron a desarrollar programas de misiles antes de que terminara la guerra. [35] El Green Mace del Reino Unido fue uno de los últimos intentos de desarrollar un arma AAA útil a gran altitud, pero su desarrollo terminó en 1957. [36]

A principios de los años 50 , los interceptores, con un rendimiento cada vez mejor, seguían siendo las únicas armas antibombarderos eficaces, e incluso estos tenían problemas para mantenerse al día con los últimos diseños; los interceptores soviéticos de finales de los años 50 no podían interceptar al avión de reconocimiento U-2 de gran altitud, [37] a pesar de sus velocidades relativamente bajas. Más tarde se descubrió que volar más rápido también dificultaba mucho la detección por radar debido a un efecto conocido como relación blip-to-scan , y cualquier reducción en la eficiencia de seguimiento interferiría aún más con el funcionamiento y la guía de los cazas. [38]

La introducción de los primeros misiles antiaéreos efectivos a finales de la década de 1950 cambió este panorama drásticamente. [39] Los misiles podían estar listos para su lanzamiento inmediato, eliminando retrasos operativos como el tiempo necesario para que el piloto entrara en la cabina de un caza. La guía no requería un seguimiento de área amplia ni el cálculo de un curso de intercepción: una simple comparación del tiempo necesario para volar con la altitud del objetivo devolvía la desviación requerida . Los misiles también tenían una mayor capacidad de altitud que cualquier avión y mejorar esto para adaptarse a nuevos aviones era una vía de desarrollo de bajo costo. Estados Unidos estaba al tanto del trabajo soviético en el campo y había reducido la vida útil operativa esperada del U-2, sabiendo que se volvería vulnerable a estos misiles a medida que se mejoraran. En 1960, un U-2 pilotado por Gary Powers fue derribado por uno de los primeros misiles de defensa aérea guiados soviéticos, el S-75 Dvina , conocido en Occidente como SA-2 Guideline. [40]

Ante este problema, la doctrina militar ya había empezado a alejarse del bombardeo supersónico a gran altitud hacia la penetración a baja altitud . El radar es de línea de visión, por lo que los aviones podían acortar drásticamente las distancias de detección volando cerca de la Tierra y escondiéndose detrás del terreno. [41] Los emplazamientos de los misiles espaciados para superponerse en alcance cuando se ataca a bombarderos a gran altitud dejarían grandes huecos entre su cobertura para los bombarderos que volaban a niveles más bajos. Con un mapa apropiado de los emplazamientos de los misiles, los bombarderos podían volar entre y alrededor de las defensas. Además, los primeros misiles generalmente volaban sin guía durante un período de tiempo antes de que los sistemas de radar pudieran rastrear el misil y comenzar a enviarle señales de guía. Con el misil SA-2, esta altitud mínima era de aproximadamente 2.000 pies (600 m). [42]

Volar a baja altura también proporcionaba protección contra los cazas. Los radares de la época no tenían la capacidad de mirar hacia abajo (ver mirar hacia abajo/derribar ); si el radar de un avión de mayor altitud apuntaba hacia abajo para detectar objetivos a una altitud menor, el reflejo del suelo abrumaría la señal devuelta por un objetivo. Un interceptor que volara a altitudes normales sería efectivamente ciego para los bombarderos que se encontraran muy por debajo de él. El interceptor podría descender a altitudes menores para aumentar la cantidad de cielo visible, pero al hacerlo limitaría su alcance de radar de la misma manera que los emplazamientos de misiles, además de aumentar enormemente el uso de combustible y, por lo tanto, reducir el tiempo de la misión. La Unión Soviética no introduciría un interceptor con capacidad de mirar hacia abajo hasta 1972 con el radar High Lark en el MiG-23M , e incluso este modelo tenía una capacidad muy limitada. [43]

El Mando Aéreo Estratégico se encontró en una posición incómoda; los bombarderos habían sido ajustados para ser eficientes a altas velocidades y altitudes, rendimiento que se había adquirido a un gran costo tanto en términos de ingeniería como financieros. Antes de que el B-70 reemplazara al B-52 en el papel de largo alcance, el Mando Aéreo Estratégico había introducido el B-58 Hustler para reemplazar al Boeing B-47 Stratojet en el papel de alcance medio. El Hustler era costoso de desarrollar y comprar, y requería enormes cantidades de combustible y mantenimiento en comparación con el B-47. Se estimó que costaba tres veces más operar que el B-52, mucho más grande y de mayor alcance. [44]

El B-70, diseñado para velocidades, altitudes y alcances incluso mayores que el B-58, sufrió aún más en términos relativos. A grandes altitudes, el B-70 era hasta cuatro veces más rápido que el B-52, pero a bajas altitudes estaba limitado a solo Mach 0,95, solo modestamente más rápido que el B-52 a las mismas altitudes. También tenía una carga de bombas más pequeña y un alcance más corto. [10] Su única gran ventaja sería su capacidad de utilizar alta velocidad en áreas sin cobertura de misiles, especialmente en el largo viaje desde los EE. UU. a la URSS. El valor era limitado; la doctrina de la USAF enfatizaba que la razón principal para mantener la fuerza de bombarderos en una era de ICBM era que los bombarderos podían permanecer en el aire a grandes distancias de sus bases y, por lo tanto, eran inmunes a los ataques sorpresa. [45] En este caso, la mayor velocidad se utilizaría solo durante un corto período de tiempo entre las áreas de preparación y la costa soviética.

Para colmo de males, el programa de combustible zip se canceló en 1959. [6] Tras su combustión, el combustible se convertía en líquidos y sólidos cáusticos y abrasivos que aumentaban el desgaste de los componentes móviles del motor de turbina y eran tóxicos, dificultando su mantenimiento. [N 3] Aunque el B-70 estaba pensado para utilizar zip solo en los postquemadores, y así evitar este problema, el enorme coste del programa zip para unas ganancias tan limitadas llevó a su cancelación. Esto en sí no era un problema fatal, ya que se disponía de combustibles de alta energía de nuevo desarrollo, como el JP-6, para compensar parte de la diferencia. La mayor parte del alcance perdido en el cambio del combustible zip se restableció llenando uno de los dos compartimentos de bombas con un tanque de combustible. [47] Otro problema surgió cuando el programa XF-108 se canceló en septiembre de 1959, lo que puso fin al desarrollo compartido que beneficiaba al programa B-70. [31]

Reducción, aumento, cancelación

En dos reuniones secretas celebradas el 16 y el 18 de noviembre de 1959, el jefe del Estado Mayor Conjunto , general de la Fuerza Aérea Nathan Twining , recomendó el plan de la Fuerza Aérea para que el B-70 realizara misiones de reconocimiento y ataque a los misiles balísticos intercontinentales soviéticos sobre raíles, pero el jefe del Estado Mayor de la Fuerza Aérea , general Thomas White , admitió que los soviéticos "podrían atacar al B-70 con cohetes" y solicitó que el B-70 se redujera a "un programa de investigación y desarrollo mínimo" con un presupuesto de 200 millones de dólares para el año fiscal 1960 (equivalente a 2.100 millones de dólares actuales). El presidente Eisenhower respondió que la misión de reconocimiento y ataque era "una locura", ya que la misión nuclear era atacar complejos militares y de producción conocidos, y enfatizó que no veía la necesidad del B-70, ya que el misil balístico intercontinental es "una forma más barata y efectiva de hacer lo mismo". Eisenhower también identificó que el B-70 no estaría en fabricación hasta "ocho a diez años a partir de ahora" y "dijo que pensaba que estábamos hablando de arcos y flechas en una época de pólvora cuando hablábamos de bombarderos en la era de los misiles". [48] En diciembre de 1959, la Fuerza Aérea anunció que el proyecto B-70 se reduciría a un solo prototipo, y la mayoría de los subsistemas B-70 planificados ya no se desarrollarían. [49]

El interés aumentó debido a la política de la campaña presidencial de 1960. Un punto central de la campaña de John F. Kennedy fue que Eisenhower y los republicanos eran débiles en defensa, y señaló al B-70 como ejemplo. Le dijo a una audiencia en San Diego cerca de las instalaciones de la NAA: "Apoyo incondicionalmente el avión tripulado B-70". [50] Kennedy también hizo afirmaciones de campaña similares con respecto a otros aviones: cerca de la planta de Boeing en Seattle afirmó la necesidad de los B-52 y en Fort Worth elogió al B-58. [51]

XB-70A estacionado en la Base Aérea Edwards en 1967

La Fuerza Aérea cambió el programa al desarrollo completo de armas y adjudicó un contrato para un prototipo XB-70 y 11 YB-70 en agosto de 1960. [49] [52] En noviembre de 1960, el programa B-70 recibió una asignación de $265 millones (equivalente a $2.7 mil millones de hoy) del Congreso para el año fiscal 1961. [53] [54] Nixon, rezagado en su estado natal de California, también respaldó públicamente el B-70, y el 30 de octubre Eisenhower ayudó a la campaña republicana con una promesa de $155 millones adicionales ($1.6 mil millones de hoy) para el programa de desarrollo B-70. [55]

Al asumir el cargo en enero de 1961, Kennedy fue informado de que la brecha de misiles era una ilusión. [56] [N 4] El 28 de marzo de 1961, [57] después de que se hubieran gastado 800 millones de dólares (equivalentes a 8.200 millones de dólares actuales) en el programa B-70, Kennedy canceló el proyecto por considerarlo "innecesario y económicamente injustificable" [55] porque "tenía pocas posibilidades de penetrar con éxito las defensas enemigas". [58] En cambio, Kennedy recomendó que "el programa B-70 se lleve adelante esencialmente para explorar el problema de volar a tres veces la velocidad del sonido con un fuselaje potencialmente útil como bombardero". [55] Después de que el Congreso aprobara 290 millones de dólares (3.000 millones de dólares actuales) de fondos "adicionales" para el B-70 al presupuesto modificado del año fiscal 1961 del Presidente el 12 de mayo de 1960, la Administración decidió un "Uso planificado" de sólo 100 millones de dólares (1.020 millones de dólares actuales) de estos fondos. Posteriormente, el Departamento de Defensa presentó datos al Congreso que indicaban que el B-70 aportaría poco rendimiento a cambio de su elevado coste. [59]

Después de convertirse en el nuevo Jefe del Estado Mayor de la Fuerza Aérea en julio de 1961, Curtis LeMay aumentó su apoyo al B-70, incluyendo entrevistas para Reader's Digest de agosto y artículos de Aviation Week de noviembre , y permitiendo una visita de General Electric el 25 de febrero en la que se proporcionaron a la prensa concepciones artísticas y otra información sobre el B-70. El Congreso también había continuado con las asignaciones para el B-70 para resucitar el desarrollo de bombarderos. Después de que el Secretario de Defensa Robert McNamara explicara nuevamente al Comité de Servicios Armados de la Cámara de Representantes (HASC) el 24 de enero de 1962 que el B-70 era injustificable, LeMay posteriormente defendió el B-70 tanto ante los comités de la Cámara de Representantes como del Senado, y fue reprendido por McNamara el 1 de marzo. Para el 7 de marzo de 1962, el HASC, 21 de cuyos miembros tenían trabajos relacionados con el B-70 en sus distritos, había redactado un proyecto de ley de asignaciones para "ordenar" -por ley- al Poder Ejecutivo que utilizara la totalidad de los casi 500 millones de dólares (equivalentes a 5.000 millones de dólares actuales) asignados para el RS-70 (véase Variantes). McNamara no tuvo éxito con un discurso ante el HASC el 14 de marzo, pero un acuerdo de última hora en la Rosaleda de la Casa Blanca del 19 de marzo de 1962 entre Kennedy y el presidente del HASC, Carl Vinson, retractó el lenguaje del proyecto de ley [60] y el bombardero permaneció cancelado. [61]

Aviones experimentales

XB-70A en la calle de rodaje el 21  de septiembre de 1964, el día del primer vuelo

Los XB-70 estaban destinados a ser utilizados para el estudio avanzado de la aerodinámica , la propulsión y otros temas relacionados con los grandes transportes supersónicos. La tripulación se redujo a solo dos pilotos, ya que no se necesitaban un navegante y un bombardero para esta función de investigación. [62] La orden de producción se redujo a tres prototipos en marzo de 1961 [63] y el tercer avión incorporaría mejoras del prototipo anterior. [64] Posteriormente, la orden se redujo a dos XB-70A experimentales, denominados Vehículo Aéreo 1 y 2 (AV-1 y AV-2). El XB-70 No. 1 se completó el 7  de mayo de 1964, [65] y salió el 11  de mayo de 1964 en Palmdale, California . [66] [67] [68] Un informe afirmó que "no existía nada parecido en ningún otro lugar". [69] [70] El AV-2 se completó el 15 de octubre de 1964. La fabricación del tercer prototipo (AV-3) se canceló en julio de 1964 antes de su finalización. [70] El primer XB-70 realizó su vuelo inaugural en septiembre de 1964 y le siguieron muchos más vuelos de prueba. [71]

Los datos de los vuelos de prueba del XB-70 y el desarrollo de materiales aeroespaciales se utilizaron en el posterior programa del bombardero B-1 , el programa de transporte supersónico (SST) estadounidense y, a través del espionaje, el programa Tupolev Tu-144 SST de la Unión Soviética . [72] [N 5] [N 6] El desarrollo del Lockheed U-2 y del avión de reconocimiento SR-71 Blackbird , así como del XB-70, impulsaron a los ingenieros aeroespaciales soviéticos a diseñar y desarrollar su interceptor MiG-25 de gran altitud y alta velocidad . [73] [74]

Diseño

El Valkyrie fue diseñado para ser un bombardero de gran altitud Mach 3 con seis motores. Harrison Storms le dio forma al avión [75] con una superficie canard y un ala delta , que fue construida principalmente de acero inoxidable , paneles de panal intercalados y titanio . El XB-70 fue diseñado para utilizar tecnologías supersónicas desarrolladas para el SM-64 Navaho Mach 3 , así como una forma modificada del sistema de guía inercial del Navaho . [76]

El XB-70 utilizaba sustentación por compresión , que resultaba de una onda de choque generada por el borde de ataque del divisor de admisión del motor debajo del ápice del ala. [77] A una velocidad de crucero de Mach 3, la onda de choque se dobla hacia atrás unos 65 grados y el ala se superpone al sistema de choque que tiene una presión 40 libras por pie cuadrado (1,9 kPa) más alta debajo de la aeronave que frente al amortiguador. La sustentación por compresión proporcionó el cinco por ciento de la sustentación total. [78] Se agregó comba al borde de ataque del ala hacia el interior de las puntas plegables para mejorar el manejo subsónico y reducir la resistencia supersónica. Las partes externas de las alas estaban articuladas para pivotar hacia abajo 65 grados, actuando como un tipo de dispositivo de punta de ala de geometría variable. Esto aumentó la estabilidad direccional de la aeronave a velocidades supersónicas, desplazó el centro de presión a una posición más favorable a altas velocidades y provocó que el choque originado en el divisor de admisión se reflejara desde la superficie de la punta vertical, lo que proporcionó una sustentación por compresión adicional. [79]

Al igual que otros aviones de ala delta diseñados para alcanzar velocidades supersónicas (Concorde, Tu-144, FD2), el Valkyrie necesitaba una característica que mejorara la visibilidad del piloto durante el vuelo a baja velocidad con el morro elevado y en tierra. Se le proporcionó un parabrisas exterior y una rampa que se podía bajar para permitir la visibilidad a través del parabrisas fijo de la cabina. Con la rampa elevada a su posición de alta velocidad, el fuselaje delantero era más aerodinámico. La eliminación de la lluvia y la protección antihielo del parabrisas se lograron utilizando aire purgado a 320 °C (600 °F) de los motores. [80] La sección delantera inferior incluía un compartimento de radar , y las máquinas de producción debían estar equipadas con un receptáculo de reabastecimiento de combustible en la superficie superior del fuselaje delantero. [81]

El XB-70 estaba equipado con seis motores turborreactores General Electric YJ93 -GE-3 , que utilizaban combustible para aviones JP-6 , especialmente formulado para los requisitos de la misión. Se decía que el motor era de la "clase de 30.000 libras", pero en realidad producía 28.000 lbf (120 kN) con postcombustión y 19.900 lbf (89 kN) sin postcombustión. [82] [83] El Valkyrie utilizaba combustible para enfriarse; se bombeaba a través de intercambiadores de calor antes de llegar a los motores. [27] Para reducir la probabilidad de autoignición , se inyectaba nitrógeno en el JP-6 durante el reabastecimiento de combustible, y el " sistema de presurización e inertización de combustible " vaporizaba un suministro de 700 libras (320 kg) de nitrógeno líquido para llenar el espacio de ventilación del tanque de combustible y mantener la presión del tanque. [84]

Historial operativo

Avión de ala delta de color blanco despegando con el tren de aterrizaje retraído. En la parte delantera del avión hay canards.
El XB-70A Valkyrie despegando en agosto de 1965

El vuelo inaugural del XB-70 fue el 21 de septiembre de 1964. [85] En la primera prueba de vuelo, entre Palmdale y Edwards AFB, un motor tuvo que ser apagado poco después del despegue, y una advertencia de mal funcionamiento del tren de aterrizaje significó que el vuelo se realizó con el tren de aterrizaje abajo como medida de precaución, limitando la velocidad a 390 mph (630 km/h), aproximadamente la mitad de lo planeado. [86] Durante el aterrizaje, las ruedas traseras del tren de aterrizaje principal del lado de babor se bloquearon, los neumáticos se rompieron y se inició un incendio. [87] [88]

El Valkyrie alcanzó por primera vez la velocidad supersónica (Mach 1,1) en el tercer vuelo de prueba, el 12 de octubre de 1964, y voló por encima de Mach 1 durante 40 minutos durante el siguiente vuelo, el 24 de octubre. Las puntas de las alas también se bajaron parcialmente en este vuelo. El XB-70 No. 1 superó Mach 3 el 14 de octubre de 1965 al alcanzar Mach 3,02 a 70.000 pies (21.000 m). [89] Se descubrió que el primer avión adolecía de debilidades en los paneles de nido de abeja, principalmente debido a la inexperiencia en la fabricación y el control de calidad de este nuevo material. [7] En dos ocasiones, los paneles de nido de abeja fallaron y se desprendieron durante el vuelo supersónico, lo que hizo necesario que se impusiera un límite de Mach 2,5 al avión. [90]

Las deficiencias descubiertas en el AV-1 se resolvieron casi por completo en el segundo XB-70, que voló por primera vez el 17 de julio de 1965. El 3 de enero de 1966, el XB-70 No. 2 alcanzó una velocidad de Mach 3,05 mientras volaba a 72.000 pies (22.000 m). El AV-2 alcanzó una velocidad máxima de Mach 3,08 y la mantuvo durante 20 minutos el 12 de abril de 1966. [91] El 19 de mayo de 1966, el AV-2 alcanzó Mach 3,06 y voló a Mach 3 durante 32 minutos, cubriendo 2.400 millas (3.900 km) en 91 minutos de vuelo total. [92]

Récord de rendimiento del XB-70 [93]
El vuelo más largo3:40 horas6 de enero de 1966
Velocidad más rápida2.020 mph (3.250 km/h)12 de enero de 1966
Altitud más alta74.000 pies (23.000 m)19 de marzo de 1966
Número de Mach más altoMach 3,0812 de abril de 1966
Mach 3 sostenido32 minutos19 de mayo de 1966
Mach 3 en total108 minutos/10 vuelos–

Del 3 de noviembre de 1966 al 31 de enero de 1967 se llevó a cabo un programa de investigación conjunto de la NASA y la USAF para medir la intensidad y la firma de los estampidos sónicos para el Programa Nacional de Estampidos Sónicos. Se planeó que las pruebas cubrieran una gama de sobrepresiones de estampidos sónicos en tierra similares pero más altas que las anticipadas por el SST estadounidense propuesto . [94] En 1966, se seleccionó al AV-2 para el programa y se lo equipó con sensores de prueba. Realizó la primera prueba de estampido sónico el 6 de junio de 1966, alcanzando una velocidad de Mach 3,05 a 72 000 pies (22 000 m). [95] Dos días después, el AV-2 se estrelló tras una colisión en el aire con un F-104 mientras volaba en una formación de varias aeronaves. [96] El estampido sónico y las pruebas posteriores continuaron con el XB-70A #1. [97]

El segundo programa de investigación de vuelo (NASA NAS4-1174) investigó el "control de la dinámica estructural" desde el 25 de abril de 1967 hasta el último vuelo del XB-70 en 1969. [98] [99] A gran altitud y alta velocidad, el XB-70A experimentó cambios no deseados en la altitud. [100] Las pruebas de la NASA de junio de 1968 incluyeron dos pequeñas paletas en la nariz del AV-1 para medir la respuesta del sistema de aumento de estabilidad de la aeronave. [99] [101] El AV-1 voló un total de 83 vuelos. [102]

El último vuelo supersónico del XB-70 tuvo lugar el 17 de diciembre de 1968. El 4 de febrero de 1969, el AV-1 realizó su último vuelo a la Base Aérea Wright-Patterson para su exhibición en un museo (ahora el Museo Nacional de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos ). [103] Se recopilaron datos de vuelo en este viaje subsónico. [104] North American Rockwell completó un informe de cuatro volúmenes sobre el B-70 que fue publicado por la NASA en abril de 1972. [105]

Variantes

XB-70A AV-2 en el Salón Aeronáutico de Palmdale en mayo de 1966
XB-70A
Prototipo del B-70. Se construyeron dos.
  • AV-1, modelo NAA número NA-278, USAF S/N 62-0001 , completó 83 vuelos que duraron 160 horas y 16 minutos. [106] [107]
  • El AV-2, modelo NAA número NA-278, USAF S/N 62-0207 , voló 46 veces durante 92 horas y 22 minutos, antes de estrellarse en junio de 1966. [108]
XB-70B
El AV-3, modelo NAA número NA-274, USAF S/N 62-0208 , originalmente iba a ser el primer YB-70A en marzo de 1961. Este prototipo avanzado fue cancelado durante las primeras etapas de su fabricación. [70] [109]
YB-70
Versión de preproducción planificada con mejoras basadas en las XB-70. [49] [52]
B-70A
Versión de producción prevista del bombardero Valkyrie. [7] Se planeó una flota de hasta 65 bombarderos operativos. [110]
RS-70
Versión propuesta de reconocimiento y ataque, el programa general del B-70 estaba destinado a entrar en servicio con el Comando Aéreo Estratégico como un ala de RS-70, a mediados de 1964. [111]

Incidentes y accidentes

Incidentes

El 7 de mayo de 1965, un trozo de 1 m del vértice del ala se desprendió en pleno vuelo y causó graves daños a cinco de los seis motores. Se enviaron a GE para su reparación. El sexto motor fue inspeccionado y reinstalado en el avión. [112]

El 14 de octubre de 1965, el AV-1 superó la velocidad de Mach 3, pero el calor y la tensión dañaron los paneles de nido de abeja, lo que provocó la pérdida de 60 cm del borde de ataque del ala izquierda. El primer avión quedó limitado a Mach 2,5 a partir de entonces. [90]

Colisión en el aire

El 8 de junio de 1966, el XB-70A No. 2 se encontraba en formación cerrada con otros cuatro aviones (un F-4 Phantom , un F-5 , un T-38 Talon y un F-104 Starfighter ) para una sesión fotográfica a instancias de General Electric, fabricante de los motores de los cinco aviones. General Electric había contratado a un sexto avión, un Learjet 23 , para fotografiar la formación. [1] [113]

Después de la sesión de fotos, el F-104 se desvió hacia la punta del ala derecha del XB-70, dio una vuelta y rodó invertido sobre la parte superior del Valkyrie, antes de golpear los estabilizadores verticales y el ala izquierda del bombardero. El F-104 luego explotó, destruyendo los estabilizadores verticales del Valkyrie y dañando su ala izquierda. A pesar de la pérdida de ambos estabilizadores verticales y el daño a las alas, el Valkyrie voló en línea recta durante 16 segundos antes de entrar en un giro incontrolable y estrellarse al norte de Barstow, California . El piloto de pruebas jefe de la NASA Joe Walker (piloto del F-104) y Carl Cross (copiloto del XB-70) murieron. Al White (piloto del XB-70) se eyectó, sufriendo heridas graves, incluido el aplastamiento de su brazo por la cápsula de escape de la tripulación en forma de concha que se cerró momentos antes de la eyección. [114] [115]

El informe resumido de la investigación del accidente de la USAF afirmaba que, dada la posición del F-104 en relación con el XB-70, Walker, el piloto del F-104, no habría podido ver el ala del XB-70, excepto si miraba incómodamente hacia atrás por encima de su hombro izquierdo. El informe decía que era probable que Walker mantuviera su posición mirando el fuselaje del XB-70, por delante de su posición. Se estimó que el F-104 estaba a 70 pies (21 m) al costado del fuselaje del XB-70 y 10 pies (3,0 m) por debajo. El informe concluía que desde esa posición, sin las señales visuales adecuadas, Walker no podía percibir correctamente su movimiento en relación con el Valkyrie, lo que provocó que su avión se desviara hacia el ala del XB-70. [101] [116] La investigación del accidente también señaló que el vórtice de estela del extremo del ala derecha del XB-70 fue la razón del repentino vuelco del F-104 y su impacto contra el bombardero. [116]

La sesión de fotos de General Electric no había sido autorizada por la Fuerza Aérea. Después de la catástrofe, el coronel Albert W. Cate fue destituido de su cargo y los coroneles Joe Cotton, James G. Smith y John S. McCollom fueron amonestados. [117] [113] [118]

Aeronaves en exhibición

North American XB-70 Valkyrie en el Museo Wright-Patterson de la USAF, junio de 2016

El Valkyrie AV-1 (número de serie de la Fuerza Aérea 62-0001) se exhibe en el Museo Nacional de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos en la Base de la Fuerza Aérea Wright-Patterson, cerca de Dayton, Ohio . El avión fue trasladado al museo el 4 de febrero de 1969, tras la conclusión del programa de pruebas del XB-70. [119] El Valkyrie se convirtió en el avión insignia del museo, apareciendo en el membrete del museo e incluso apareciendo como la principal característica de diseño del restaurante del museo, el Valkyrie Café . [120] En 2011, el XB-70 estuvo en exhibición en el Hangar de Investigación y Desarrollo del museo junto con otros aviones experimentales. [121] Después de completar el cuarto hangar en el campus principal del museo, el XB-70 se trasladó allí a fines de octubre de 2015. [122]

Especificaciones (XB-70A)

Dibujo lineal en 3 vistas del North American XB-70A Valkyrie

Datos de Pace, [123] Hoja informativa del XB-70 de la USAF, [107] Estudio de la aeronave B-70, [124] y otros [125] [83]

Características generales

  • Tripulación: 2
  • Longitud: 185 pies 0 pulgadas (56,39 m)
  • Envergadura: 105 pies 0 pulgadas (32,00 m)
  • Altura: 30 pies 0 pulgadas (9,14 m)
  • Área del ala: 6,297 pies cuadrados (585,0 m 2 )
  • Perfil aerodinámico : hexagonal; raíz modificada hexagonal de 0,30, punta modificada hexagonal de 0,70
  • Peso vacío: 253.600 lb (115.031 kg)
  • Peso bruto: 534.700 lb (242.536 kg)
  • Peso máximo de despegue: 542.000 lb (245.847 kg)
  • Capacidad de combustible: 300.000 libras (140.000 kg) / 46.745 galones estadounidenses (38.923 galones imperiales; 176.950 L)
  • Planta motriz: 6 turborreactores General Electric YJ93 con postcombustión , 19.900 lbf (89 kN) de empuje cada uno en seco, 28.000 lbf (120 kN) con postcombustión

Actuación

  • Velocidad máxima: 1.787 nudos (2.056 mph, 3.310 km/h)
  • Velocidad máxima: Mach 3,1
  • Velocidad de crucero: 1.738 nudos (2.000 mph, 3.219 km/h)
  • Alcance de combate: 3.725 millas náuticas (4.287 millas, 6.899 km)
  • Techo de servicio: 77.350 pies (23.580 m)
  • Relación sustentación-arrastre: aproximadamente 6 a Mach 2
  • Carga alar: 84,93 lb/pie cuadrado (414,7 kg/ m2 )
  • Empuje/peso : 0,314

Véase también

Desarrollo relacionado

Aeronaves de función, configuración y época comparables

Listas relacionadas

Notas

  1. ^ Cita de Theodore von Kármán (1945): "El tamaño y el rendimiento de las naves impulsadas por energía atómica dependerían principalmente de... reducir el peso del motor al valor límite que permita el vuelo a una determinada velocidad". [4]
  2. ^ El NB-58 Hustler se utilizó para las pruebas del motor XB-70, y el TB-58 se utilizó para la persecución y el entrenamiento del XB-70.
  3. ^ Cita: "perjudicial para los componentes metálicos". [46]
  4. ^ Wiesner... miembro del Comité Asesor Científico permanente de Eisenhower, explicó que la brecha de los misiles era una ficción. El nuevo presidente recibió la noticia con un único insulto, "pronunciado más con enojo que con alivio"... Herken 1961, p. 140. Esta cita está tomada de la entrevista de Herken con Wiesner realizada el 9 de febrero de 1982.
  5. ^ En respuesta al tratado británico-francés de 1962 que condujo al Concorde SST, el presidente John F. Kennedy comenzó el proyecto SST estadounidense en junio de 1963. [58] North American presentó un diseño con algunos elementos del B-70, pero fue eliminado de la competencia en junio de 1964. [58]
  6. ^ Tras la formación en 1963 del programa Nacional de Transporte Supersónico , las pruebas de explosión sónica de Oklahoma City en 1964 "influyeron en la cancelación en 1971 del transporte supersónico Boeing 2707 y llevaron a la retirada completa de Estados Unidos del diseño de SST".

Referencias

Citas

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    Nota : Las citas de la reunión del 18 de noviembre en este artículo son paráfrasis de Goodpaster de White y Eisenhower (por ejemplo, "dijo que él [Eisenhower] pensaba que nosotros [White, Goodpaster, et al]"), posiblemente de una grabación de audio si se hizo una en Augusta.
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Wikimedia Commons alberga una categoría multimedia sobre North American XB-70 .
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  • Resumen de los datos preliminares obtenidos de los aviones XB-70 en Internet Archive
  • "Programa de pruebas de vuelo del bombardero supersónico Valkyrie XB-70, color restaurado, 1966" en YouTube
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