绝世女武神,北美公司3倍音速超级轰炸机传奇（3）

工作是自动完成，但在A/V-1上必须由副驾驶人工完成。第3架原型机和量产型飞机将在机鼻处加装一个空中加油受油口。

3号燃料箱还要向热交换器供应燃料，帮助各处的机载设备散热。在3马赫速度下飞行时，燃料每分钟能从液压、发动机滑油及环境控制系统带走9千瓦的热量。但到任务临近尾声或燃料将尽时，辅助冷却系统将用18144千克的水来充当散热剂。在机载系统产生的巨大热量作用下，这些水将以每分钟12.7千克的速度迅速气化，氮气被用来为燃料箱增压，2个液氮真空瓶以5722.6千帕的压力存放着158.75千克的液氮，气化器回路将把液氮转化成气态氮，然后输送到各个燃料箱和管道。在高速飞行行将结束时，一个油-水热交换器将确保注入发动机燃料的温度不超过126.7℃。

由于JP-6燃料中的氧不但会影响燃料的稳定性，还有可能危及飞机的安全，因此燃料在被注入飞机前，先要经过一道除氧工序的处理。具体做法是将1辆满载JP-6燃料的油罐车中的燃料抽入另外1辆空车，同时将干燥的氮气吹入第二辆车中，使其吹过正在流入的燃料。干燥的氮气将会去除燃料中的氧，被“净化”的JP-6随后被注入XB-70A。

液压系统 XB-70A装有6台辅助驱动系统变速箱（ADS），分别安装在6台发动机前方机身内的6个独立辅助动力舱内，各自通过1根传动轴与发动机连接。6台变速箱各驱动1部27579千帕的液压泵，其中2、3和4号变速箱还要负责驱动交流发电机。正常情况下，2台发电机产生的电力便能满足飞机的需求，留下1台发电机仅在有需要时才启动。这些恒速发电机能提供240/416伏、3相、400赫兹的电流。液压泵可以反向向发动机输出动力，用于发动机启动。将变速箱设置进机身而非发动机上的做法，有助于快速进行发动机的保养和更换。

为了节约重量，XB-70A用27579千帕压强的液压系统取代了常用的20684千帕系统，但这种与众不同的做法也招来了不少麻烦。每架XB-70A使用85个线性致动器、50个机械阀、44个液压马达和400个电动螺线管阀门。各种尺寸的管道长度超过了1.6千米，其中包含3300个焊点和600个机械连接点。为避免冷却系统带来的额外重量，所有的致动器和阀门均采用了耐高温设计。

传统的连接器没有应用在各种液体系统（液压、燃料和滑油）上，以节约重量和避免泄漏，改用了将所有液压管道焊接起来的新工艺。据北美公司估计，这种工艺约能节约4536千克的重量。

XB-70A使用832.8公升的特制高温液压油，它被称为“液体70”（实际名字是Oronite）。这种液压油可以在232℃下正常工作，短时间的温度可以达到332℃。“液体70”虽然明显优于原来的产品，但仍有不少有待改进之处，而且更高的工作温度也容易致其变质，需要时常予以更换。

电气系统 每架XB-70A都装备了2套AN/ARC-90特高频指令电台，能在225～399.95赫兹间提供3500个通讯频道，其内置报警接收机的工作频率是238～248兆赫兹。

每架XB-70A还安装1台AN/ARN-58仪表着陆系统和1台标准的AN/ARN-65“塔康”无线电导航系统。“塔康”系统的性能远逊于IBM开发的先进轰炸-导航系统，导航能力只能勉强满足试飞之需。没有配备IBM系统的XB-70A缺少惯性导航装置，只能依靠计算定位法和塔康系统导航。所幸伴飞飞机都拥有更好的导航系统，更何况XB-70A试飞时一直受到地面雷达的“关照”，导航从未成为问题。

中央空气数据系统通过显示器向机组人员提供表速、校正空速、指示高度、实际高度、马赫数、最高安全马赫数、爬升率、指示攻角、垂直加速度和总温度。表示空速和高度读数在备用指示器上向两名机组显示，总温度仅向飞行员显示，其他读数在垂直显示器上供两名机组读取。由于XB-70A没有配备惯性导航系统，加速度数据来自炸弹舱内的飞行试验仪器组件。

驾驶舱后方是3.65米长的电子设备舱，机组人员可通过驾驶舱后部的一扇舱门进出两个舱室。电子设备舱有自己的增压和制冷设备，在大部分时间里，两舱间的舱门处于关闭状态，只在机组进出时才会打开。

电子设备舱后面是6.4米长的环境控制设备舱。机组人员可以利用电子设备舱后部的舱门进出这个舱室。这个舱室的增压和制冷系统同样自成一体，舱门也极少打开。

通用电气J93涡喷发动机 XB-70A的动力来自6台通用电气公司的YJ93-GE-3涡喷发动机，它们被戏称为“六把”。J93是一种传统构造的涡喷发动机，由11级轴流式压气机、环形燃烧室、两级脉动反应涡轮和带收敛-扩张喷口和加力燃烧室组成。压气机速度由液力燃料控制装置控制，最高速度时的排气速度由电子温度系统控制。

按照设计，发动机的加力燃烧室可以长时间持续运转。公开的加力推力数字为“30000磅级”（13608千克），实际数字很少公布。1台J93事实上可以输出17599千克的海平面推力，无加力推力大约为8618千克。

YJ93-GE-3长6米、宽1.33米，进气口直径1.06米。发动机推重比为6，虽然无法与现今的涡扇发动机同日而语，但在当年已算不俗。由于传统的机匣被移入机身内，发动机的结构大为简化，25分钟内即可完成装卸工作。J93的燃料为JP-6，相比原来的JP-5，前者拥有更好的热稳定性和抗废气凝固性能。

J93还是首种应用气冷涡轮叶片的航空发动机，并且最先使用钛合金叶片。这使得J93涡轮的工作温度要比同时代发动机高出“几百华氏度”。不过，钛合金叶片的抗疲劳能力要比钢制产品低25%，而且至少有25台发动机在试飞中因吸入异物受损。

通用电气虽然在新发动机的研制过程中出现了一些拖延，但YJ93-GE-3最后还是如期完成，并在1961年通过了68小时的初始飞行认证试验，赶上了XB-70A的原定首飞时间。等到首架XB-70A在帕姆代尔下线时，J93已经在测试台架上渡过了5000小时，其中包括600小时的2马赫以上的速度试验。作为发动机试验计划的一部分，通用电气制作了一个3马赫试验装置，同时还动用了田纳西州阿诺德工程发展试验中心的类似设备对J93进行了测试。进气道测试在航空发动机发展中心进行，期间经历了1542次发动机启动、109次发动机失速和200次进气道“不启动”，这些试验所用的进气道是一个0.577比例的缩比模型，与之相连的是一台小型涡喷发动机。

YJ93的燃料系统为1台由发动机驱动的双联恒定排量齿轮式燃料泵，内含1个离心增压器，负责向主燃烧室内的32个双孔燃料喷口增压。加力燃烧室还需要32个燃料喷口，点火系统是1个内含4焦和20焦点火线圈的低压电容放电系统。正常地面启动时，只需动用4焦线圈，低温或空中启动时，需要两个线圈同时发力。

每台发动机上附设1个24132千帕液压泵，它与机身内的液压泵相互隔绝，专门用来控制发动机。发动机利用液压动力调节可变静子叶片和尾喷口。

J93仅发展到原型机阶段，XB-70A试飞项目也没有在结冰环境下进行测试的计划，因此发动机没有安装除冰装置。不过，J93的基础设计对安装除冰装置做过充分的考虑，必要时可以毫不困难的加装相关系统。

XB-70A配备了“电传推力”控制系统，驾驶舱内的油门杆将电子信号传输至发动机的控制系统。这套系统又利用机械连接，将主燃料控制、加力燃烧室控制和主喷口面积控制运行整合起来。除了常规的油门外，中央控制器和弹射座舱内还安装了紧急推力控制开关。密封的弹射座椅内可用电子开关控制发动机，但奇怪的是，飞行员在封闭的弹射座椅内只能减小发动机的推力。其思路是，一旦飞机慢下来，飞行员就能打开弹射座椅，正常操纵飞机。

通用电气总共生产了38台YJ93-GE-3发动机。其中6台在1-12试飞中因吸入异物而报废，6台毁于A/V-2坠机事故，另有几台在台架测试和试飞中受损，通用电气还用2台来协助研制GE4发动机。剩下的发动机中，2台被博物馆收藏，A/V-1的6台发动机保存在空军博物馆。

J93项目结束后，通用电气将从中学到的大量经验教训应用到GE4涡喷发动机上。GE4是为波音2707超音速运输机（SST）研制的配套发动机，首台验证机于1966年8月18日开始试车，同年8月实现18143.7千克的设计推力，加力推力达25491.9千克。1968年9月19日，GE4的后期型获得了28667千克的最大推力，是当时最为强劲的喷气发动机。

武器系统 2架XB-70A在交付时都没有配备任何军械，甚至连炸弹舱都只是个摆设。A/V-3计划安装实用的炸弹舱和进攻航电系统样机。但不管怎样，B-70原来计划配备的武器系统绝对不容小视。

B-70的炸弹舱可以容纳多种类型的炸弹，包括重达4536千克氢弹、9072千克常规炸弹以及各种小型炸弹、生化炸弹或2枚空地导弹。其中，导弹的射程介乎于483～1126千米间，精度在1.6千米以内。至少有部分量产型B-70可以在翼下的外挂点挂载2枚其他型号导弹（可能是GAM-87）。

IBM研制的AN/ASQ-28（V）轰炸-导航装置原拟用于WS-110A和WS-125A武器系统。这种轰炸-导航系统内置了1台天文跟踪式定位器，能在没有无线电协助的情况下进行精确导航。ASQ-28在研发过程中，曾打算安装前视和侧视多普勒雷达。按照设计，无论是在30480米高度，抑或是2500节的高速飞行状态，导航系统都能向机组提供精准的导航数据。搜索雷达的探测距离为370.4千米，能准确的追踪231.5千米外的目标。航电系统还使用了固特异公司的雷达数据处理机、通用电气公司的X波段雷达及通用精密实验室（GPL）的多普勒处理机。

按照最初的构想，电子防御系统由5个部分组成：主动与被动警戒装置、威胁评估装置、电子对抗装置、红外对抗装置和火箭箔条布撒器。设计人员还打算为B-70配备为后期型B-52研制的AN/ALQ-27干扰系统，但终因两种飞机的差异实在太大而作罢。利用ALQ-27的大量技术打造的一种改进型系统能同时干扰30台雷达，阻断10台雷达的追踪，工作频率在50～1600兆赫兹。空军和北美还曾考虑过使用防御导弹，其中包括一种被称为“扁豆形自卫导弹”的碟形飞行器。代号SR-19的研究建议为这些导弹配置中子战斗部，以在不引爆来袭导弹的前提下致其失效。

辅助动力吊舱 比奇飞机公司为B-70研制的警戒吊舱（Alert Pod）是一件非常有趣的装备。警戒吊舱是一种可由B-70携带的辅助动力单元，当飞机在设施简陋的机场部署时，吊舱能向飞机提供足够的自持地面动力。

根据战略空军司令部的作战要求，B-70必须在机组人员进入飞机后的3分钟内做好出动准备。要满足这项苛刻的要求，警戒状态下B-70上的许多机载系统不得不处于运转状态，以保持适当的工作温度，这时就得由辅助动力系统为它们提供动力。为摆脱对运输机运输的辅助动力小车的依赖，空军决定为B-70研制一种可由飞机挂载的保形吊舱，内装飞机所必须的外部动力装置。当B-70在地面警戒或进行维护时，吊舱将向飞机的液压和电气系统提供全部动力。

吊舱将挂载在炸弹舱后方的机身中线下方，差不多就在3、4号发动机的下方。与机身分离后，吊舱利用自备的可收放车轮在地面行动。停放在地面上的吊舱长9.14米、高1.82米，内装3个挂钩，以便与B-70相连。吊舱内设有2台小型燃气轮机，驱动2部涡轮泵和2台发电机。吊舱内涡轮泵产生的动力足够启动J93发动机，必要时，吊舱还能用来调节驾驶舱和设备舱的温度。吊舱前部有一个大型燃料箱，足够燃气轮机连续运行9小时，后部是一个储物间，供地勤人员存放工具和小部件。地勤人员和驾驶舱内的副驾驶均可控制吊舱。

美国空军打算为每架B-70都配备一个警戒吊舱。1958年10月27日，比奇与另外14家公司向北美提交了吊舱方案，北美于1959年4月23日宣布比奇胜出。此时的吊舱还是个绝密计划，被称为“一种特殊的动力装置”。模型于1959年8月1日通过审查，样机计划在1961年10月1日完工，量产型将于1963年8月开始交付。但随着B-70项目的形势急转直下，警戒吊舱也没能逃过夭折的命运。

荣耀与悲怆

2架XB-70A的装配线架设在加州帕姆代尔的空军第42号工厂内，但绝大部分部件和机载系统都在其他地方生产，此处基本上只负责整机的总装。1964年5月11日，首架原型机A/V-1正式下线。在当天举办的出厂仪式上，初次亮相的A/V-1艳惊全场，她那硕大的体型、前卫的设计和优美的造型在现场观看的人群中引起了强烈反响。XB-70A的亮相显然相当成功，但实际性能还有待试飞的检验。2个月后，预算难题再度来袭，空军不得已取消了已经开工的3号机A/V-3，2架原型机的试飞总时间也被压缩到180小时。对于耗费巨资才造出的2架原型机而言，这点飞行时间着实可怜。试飞项目由空军主导，目的是为军事装备收集实验数据，另外NASA也同意提供试验仪器，在XB-70A上进行一些与超音速运输机（SST）有关的测试工作。

出厂后没过多久，A/V-1就被送上了发动机试验平台，开始了完整的系统检查工作。由于发动机要在试验中长时间的运行，北美的2名试飞员阿尔·怀特和范·谢泼德花费了大量时间来熟悉飞机的系统及其特性。空军试飞员乔·科顿要求，无论发动机在何时启动，都必须至少有1名空军飞行员在现场监督。

虽然量产计划早已被取消，仅存的2架原型机沦为纯粹的试验机，但XB-70A毕竟是一款性能超群、技术极度先进的飞机，因而空军对其测试工作仍非常重视，系统试验工作也进行的相当紧张，参与其中的地勤和工程人员不得不每周7天、24小时三班倒的连续奋战。当然，试飞员们也非常辛苦，他们只有在工程出现较长时间的延误或对飞机进行维护时，才能回到酒店或爱德华兹的家中，平时只能在维修小屋中架设的行军床上休息。

至1964年9月，XB-70A终于完成了滑行试验的准备工作，但初期试验进行的远不像原先预想的那样顺利。在首次滑行中，飞机刚刚走下发动机试车平台91米就发生了液压管道爆裂事故。第二次滑行时情况有所好转，但液压管道再次爆裂，确定机内尚有足够的液压油后，怀特驾机驶上了跑道，进行了一次速度只有111千米/时的低速滑行。经过试验发现，当滑行速度低于24千米/时，制动系统会发生震动，使得飞机难以平稳的停下。制动装置只有在中速滑行时才能略微发挥些作用。此外，低速滑行中的机鼻轮产生不了足够的转向力矩，无法带动飞机转弯，需加快速度才能发挥作用。

在通常情况下，飞机在滑行试验中要加速至机头抬起方才罢手，但怀特反对在测试XB-70A时做出这样的举动。据估计，XB-70A的抬头速度约为296千米/时，怀特指出，当他抬起前轮时，飞机的速度可能已经超过了314.8千米/时，帕姆代尔那3048米长跑道在这一过程将被用掉一半多，怀特随后必须利用所剩无多的跑道设法将飞机停下来。鉴于制动系统在此前的测试中表现不佳，而且飞机还从未释放过减速伞，怀特对制动失败的危险深感担忧，反而对飞机能否成功升空并不操心。正如他所说：“我曾多次目睹制动失败，但从未听说过有飞机在飞行员施加操纵时，无法向上抬头。”怀特的意见最终占了上风，高速滑行测试后，怀特只把飞机加速至204～222千米/时后就放出减速伞，飞机则在跑道长度还剩不少时就稳稳当当的停下。

初试啼声 1964年9月21日，XB-70A终于迎来了首飞的大日子。根据事先拟定的飞行计划，首飞将持续1小时45分钟。考虑到帕姆代尔周围的人口颇为稠密，A./V-1起飞后将暂时不收起起落架，同时低速飞过人口聚集区，待飞临爱德华兹上空，飞机就会收起起落架，在914米高度向音障发起冲击，如果能在首飞中实现超音速飞行，空军将奖励北美25万美元。

这天上午5时30分，分属北美和空军的两名试飞员——阿尔·怀特和乔·科顿开始了起飞前的例行检查工作。6时10分，怀特和科顿走进A/V-1的驾驶舱.，开始按照检查清单来核对机载设备的运行情况。怀特首先启动了1号发动机，它在35分钟后达到工作温度，但在随后启动2号发动机时，警示灯突然亮起，显示发动机冷却环过热，两台发动机随即被关闭。地勤人员只用了5分钟就找到问题的症结，原来是断路器跳闸了。

飞行员于7时14分重启发动机，先是1、2号发动机顺利重启，接着剩下的发动机也被一一点燃。在座舱中渡过两个钟头后，怀特和科顿终于在8时完成了全部检查工作，驾机向帕姆代尔的主跑道缓缓驶去。8时24分，A/V-1来到起飞点前，随着怀特将6台发动机的油门推到全加力位置，巨大的飞机如脱缰野马般在跑道上狂奔起来。滑行速度达到310.6千米/时后，怀特拉动操纵杆，长长的机头立刻向上仰起，机翼的攻角随之增至9°。在滑行了1479米、速度达到330千米/时后，重175821千克的“女武神”腾空而起，直趋蓝天。怀特按照预定计划，将速度维持在499千米/时，以起落架放下状态向爱德华兹飞去，期间飞机的操纵毫无异样。

8时51分，XB-70A抵达爱德华兹上空，监控试飞的伴飞飞机就位后，科顿试着收起起落架。但一分钟过后，伴飞机的飞行员告诉他们，起落架没能收起。据伴飞飞行员报告，主起落架支柱只完成了收起程序的第一步，现在与飞行方向呈直角。更糟糕的是，他还在起落架舱门后方的机身处发现了蓝色闪光，疑似某种液体发生了泄漏。在初步确定问题可能出现在液压系统后，飞行员赶忙将起落架放下、锁定，然后按照后备飞行计划进行了一些低速操纵性试验，结果发现XB-70A的稳定性和操纵性不俗，优于B-52。

一个半小时后，3号发动机的转速突然飙升，达到了额定最大转速的108%，怀特立即将这台发动机关闭。XB-70A随后对准了4572米长的爱德华兹空军基地主跑道，准备降落。XB-70A的驾驶舱与机鼻轮间的间隔足有33.5米，加之无尾三角翼飞机着陆时必须保持大迎角姿态，使飞行员们在降落时难以判断飞机和跑道间的距离。直到第10次试飞时，怀特才不再要求伴飞飞机为他提示高度。怀特瞄准了跑道长度的610米处，将飞机稳稳当当的落在跑道上。

但首飞中遇到麻烦还不算完，在怀特和科顿毫无察觉的境况下，制动系统上的一个压力调节器将左起落架后轮锁死，致其在滑行中摩擦起火。了解到这一情况后，怀特让飞机依靠惯性自行滑行，结果滑行了3292米后方才停下。A/V-1事后在跑道上滞留了8个小时，待地勤人员抽走机内的燃料、修好起落架后才被拖走。虽然首飞中的一连串意外并未危及飞机的安全，但首飞突破音障的美梦就此化为泡影，北美也失去了那笔25万美元的奖金。

步履蹒跚 1964年10月5日，怀特和科顿又一次坐进了A/V-1，准备进行第二次试飞，向首飞没能实现的超音速飞行发起冲击。如果他们成功的话，北美将获得12.5万美元的奖金，如果再遭失败，在以后的每次试飞后，北美都得缴纳12.5万美元的罚金，直至XB-70A突破音障。

A/V-1起飞后，怀特在伴飞飞机的注视下，收起了起落架收，然后将其放下。起落架收放动作完成后，XB-70A再度将起落架收起，接着爬升至8534米高度，同时加速至0.85马赫。就在A/V-1即将向音障发起挑战时，新问题却不期而至——1号通用液压系统的压力开始下降，怀特只得终止试飞，返回爱德华兹。最后进场时，飞行员只能依靠紧急电气系统将起落架放下，飞机在干湖床上安全着陆，滑行了3048米才停下。北美再次与奖金失之交臂。

一周后的1964年10月12日，A/V-2终于突破音障，在10790米高度飞出了1.1马赫。XB-70A超音速飞行了15分钟后，减速至亚音速，然后再度加速突破音障，以检验飞机的跨音速稳定性。着陆时，一个主减速伞没能打开，但没有对滑行造成严重影响。

在10月24日的第4次试飞中，A/V-1实现了验证飞机基本飞行能力为目标的第一阶段试飞。怀特和科顿驾机在天空滞留1小时25分钟，飞机在14112米高度达到1.2马赫。飞机的翼尖首次在飞行中偏转，向下偏转至25°的中间位置。XB-70A的超音速飞行持续了40分钟，创造了超音速飞行的新纪录。

飞行结束时，A/V-1在帕姆代尔降落，随后接受了一系列结构试验。由于项目没有制造专用的结构试验机体，这些试验将不会是破坏性的。在帕姆代尔停留期间，工程师们还调查了在前几次飞行中出现的油漆剥落现象。由于XB-70A曾多次接待达官贵人、各色名流的参观，为了给贵宾们留下好印象，地勤人员过度为飞机上漆，导致油漆过厚。当飞行中机体表面受力扭曲时，这些油漆就会被撕裂，如同利刃般锋利的高速气流随后将它们片片刮下，致使返回的飞机满身斑驳，显得狼狈不堪。搞清问题的原委后，工程师们为XB-70A安排了褪漆工作，在机体表面重涂了一层白色的薄漆。在重新上漆的过程中，原来没有涂漆的发动机舱下部也被一并涂成白色，这也是飞机外观上的最大变化。

结构试验圆满完成后，XB-70A于1965年2月16日进入试飞的第Ⅱ阶段，这天怀特和科顿进行了第5次试飞。飞行历时1小时10分钟，飞机在13716米高度以1.6马赫的速度连续飞行了40分钟，翼尖首次扭转至最大的65°，空气进气控制系统（AICS）的斜面首次运动。降落时，减速伞仍没有全部打开，致使A/V-1在停下来之前滑行了3353米。

1965年3月4日，怀特和菲茨休·富尔顿完成了A/V-1的第7次试飞。这次XB-70A持续进行了整整一个钟头的超音速飞行时间，最高速度和高度分别达到1.85马赫和15301米。3月24日的第8次飞行中，北美试飞员范·谢泼德首次作为副驾驶试飞XB-70A，飞机的速度和高度分别达到了2.14马赫和17099米——其中2马赫飞行时间超过40分钟，1马赫的飞行也有34分钟。

A/V-1于1965年5月17日进行了第12次试飞，机组仍是怀特和科顿这对老搭档。当飞机以2.60马赫（2719千米/时）的速度飞行时，飞行员们突然听到一声巨响，接着驾驶舱内多个和发动机有关的信号灯纷纷亮起，飞行员当即关闭了3、4、5和6号发动机。伴飞机报告说，三角翼前端紧邻机身处的以一块分隔板脱落，部分残片被吸入进气道，继而重创了发动机。最后进场时，怀特重新启动了5号发动机，以增加右侧推力，飞机最后在干湖床上安全着陆。A/V-1虽然安全返回，但6台发动机却全部报废，必须予以更换。这次飞行后，分割板被单块实心钛合金件取代。

伴随着这次事故，有关蜂窝板的完整性和耐用性的问题开始浮出水面。接下来的4次试飞对蒙皮在气动加热环境下的耐用性进行了测试，XB-70的超音速飞行能力首次遭到了质疑。1965年7月1日的第14次飞行中，A/V-1在20726米高空以2.85马赫速度连续飞行了10分钟。飞行中，机身和机翼上表面的几块蜂窝板蒙皮脱落，所幸没有碎片被吸入发动机。

（未完待续）

（编辑/一翔）

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