絕世女武神

汪曉誠(chéng)

拿今天的眼光來(lái)看，鴨式三角翼布局早已算不上什么新鮮事物。但在50多年前的上世紀(jì)50年代，鴨式布局幾乎還從未有過(guò)在實(shí)用型作戰(zhàn)飛機(jī)上成功應(yīng)用的先例。北美公司為WS-110A選擇鴨式布局可以說(shuō)是一個(gè)非常大膽，甚至有些離經(jīng)叛道的舉動(dòng)。但北美對(duì)這一布局卻是信心滿滿。任何飛機(jī)在經(jīng)歷跨音速飛行階段時(shí)，都會(huì)因壓力中心的后移而遭遇穩(wěn)定性問(wèn)題。這種移動(dòng)可以通過(guò)配平升降舵予以糾正，但此舉會(huì)加大機(jī)翼攻角，帶來(lái)更大的飛行阻力，進(jìn)而影響飛機(jī)的航程或速度。在B-70上，通過(guò)鴨翼后緣的小型襟翼向下偏轉(zhuǎn)即可阻止壓力中心的移動(dòng)，而主翼的攻角仍能保持原狀。這樣一來(lái)，飛機(jī)的配平動(dòng)作就不會(huì)對(duì)航程或速度產(chǎn)生負(fù)面影響。

鴨翼還有助于改善三角翼飛機(jī)著陸時(shí)機(jī)鼻必須大角度上仰的缺點(diǎn)。當(dāng)?shù)退亠w行放下襟翼時(shí)，鴨翼的襟翼可以向下偏轉(zhuǎn)25°，機(jī)鼻隨之向上仰起，這時(shí)可以通過(guò)前推操縱桿使主翼的副翼升降舵向下偏轉(zhuǎn)予以糾正。副翼升降舵此時(shí)發(fā)揮了后緣襟翼的作用，不會(huì)導(dǎo)致機(jī)翼升力出現(xiàn)下降。著陸角度因此得以減小，升阻比也因之增加，使飛機(jī)的著陸速度與同時(shí)代的高性能飛機(jī)基本相當(dāng)。

反對(duì)者們指出，鴨翼設(shè)計(jì)在高攻角狀態(tài)下，往往會(huì)出現(xiàn)俯仰和方向穩(wěn)定性問(wèn)題，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口和機(jī)翼周圍還存在氣流擾動(dòng)現(xiàn)象。北美的工程師們一反讓鴨翼充當(dāng)水平安定面的常規(guī)做法，只讓B-70上鴨翼發(fā)揮配平裝置作用，俯仰和滾轉(zhuǎn)控制由副翼升降舵負(fù)責(zé)。至于氣流擾動(dòng)，考慮到鴨翼和進(jìn)氣口相距甚遠(yuǎn)，工程師們認(rèn)為這算不上嚴(yán)重問(wèn)題。他們的假設(shè)也得到了14000小時(shí)風(fēng)洞測(cè)試的支持。

設(shè)計(jì)演化 B-70在1958年夏季經(jīng)歷了布局的首次重大變化：總重從219噸上升至243.6噸，主要原因是將兩個(gè)炸彈艙中一個(gè)改為燃料箱，機(jī)體結(jié)構(gòu)、起落架和輪胎也因重量的上升而加強(qiáng)。之所以要增加一個(gè)油箱，主要是因?yàn)楦吣苋剂享?xiàng)目進(jìn)展緩慢，無(wú)法在短期內(nèi)取得成果，飛機(jī)不得不完全依靠常規(guī)的JP-4和JP-3燃料，這樣會(huì)導(dǎo)致航程下降10%。此外，B-70的機(jī)翼和鴨翼的厚度有所減小，令升阻比大增。經(jīng)過(guò)這些改變后，飛機(jī)的航程增加了926千米，從9630千米升至10556千米。

至1958年年底，更多的改進(jìn)措施將航程進(jìn)一步提高至12110千米，而飛機(jī)的總重仍保持不變。翼尖折疊線從原來(lái)的80%翼展處改在60%翼展處，可折疊部分翼面面積與B-58機(jī)翼總面積不相上下。這個(gè)改進(jìn)不僅改善了方向穩(wěn)定性，垂直安定面的面積也因之縮小了一半，大大減小了阻力。與此同時(shí)，可動(dòng)風(fēng)擋與斜面、可變進(jìn)氣口和可配平鴨翼也被引入B-70的設(shè)計(jì)中。原來(lái)的常規(guī)座艙會(huì)在超音速飛行時(shí)產(chǎn)生很大阻力，能在降落時(shí)下降的斜面大大改善了這一問(wèn)題，同時(shí)仍能為飛行員提供足夠的視野駕駛飛機(jī)。新的鴨翼能偏轉(zhuǎn)至0～6°之間的任意位置，以發(fā)揮配平作用。原本全權(quán)負(fù)責(zé)配平的鴨翼襟翼現(xiàn)在只能選擇0°或20°兩個(gè)位置，加上鴨翼6°的偏轉(zhuǎn)角，襟翼的實(shí)際最大偏轉(zhuǎn)角可達(dá)26°。機(jī)翼面積從557平方米增至585平方米，前緣外側(cè)略有扭轉(zhuǎn)，以減少超音速阻力。J93發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪進(jìn)口溫度也有所提高，降低了巡航飛行時(shí)的耗油量。

差不多在同一時(shí)期，F(xiàn)-108的模型于1959年2月26日接受了審查，空軍提出了不少修改意見(jiàn)。該機(jī)于1959年5月15日被正式命名為“輕劍”，預(yù)計(jì)于1961年3月實(shí)現(xiàn)首飛。空軍宣稱需要480架。

B-70的發(fā)展與工程檢查（DEI）于1957年3月2日在加州英格爾伍德的北美工廠進(jìn)行，同年3月20日又完成了模型審查。在兩次審查中，空軍提出了761項(xiàng)修改意見(jiàn)，最為重要的一項(xiàng)是命令B-70增加攜帶空地導(dǎo)彈和外掛副油箱的能力，這將使其總重上升7938千克（含導(dǎo)彈）。導(dǎo)彈的具體情況不明（可能是GAM-87），但這時(shí)飛機(jī)的IBM攻擊系統(tǒng)已經(jīng)被正式稱為“轟炸、導(dǎo)航和導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)”。

為保證飛機(jī)總重不變，北美削減了燃料攜載量，航程隨之下滑至11718千米。空軍指示北美在總重不超過(guò)106.8噸的前提下，將航程恢復(fù)到原先的水平。北美拿出了一些小改措施，預(yù)計(jì)不攜帶導(dǎo)彈和副油箱時(shí)的航程將增至12038千米，一次空中加油可以把航程增加至14633千米，足以覆蓋96%的預(yù)定目標(biāo)。

再度推遲 1959年1月，發(fā)動(dòng)機(jī)項(xiàng)目又一次接受重新評(píng)估。這次審查的結(jié)果是，普拉特·惠特尼在管理和簽約方面險(xiǎn)勝，而通用電氣的發(fā)動(dòng)機(jī)更受好評(píng)。此外，通用電氣已經(jīng)用高能燃料完成了加力燃燒室的全面試驗(yàn)。J58的優(yōu)勢(shì)是機(jī)械結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，更易于生產(chǎn)。評(píng)估還發(fā)現(xiàn)，兩種發(fā)動(dòng)機(jī)在技術(shù)上并無(wú)不當(dāng)之處，兩者間的差距極小，只能從技術(shù)角度出發(fā)從中選出一臺(tái)。

但兩種發(fā)動(dòng)機(jī)在機(jī)械方面仍有一個(gè)重要差別。飛機(jī)的巡航能力很大程度上取決于收斂-擴(kuò)張噴管的效率，任何細(xì)微的差別都會(huì)使航程出現(xiàn)不均勻的變化。J93使用了機(jī)械致動(dòng)噴口，通用電氣在J79上就證明了這種噴口的效率。相比之下，普-惠為J58發(fā)展的氣動(dòng)控制噴口還沒(méi)有通過(guò)試驗(yàn)的檢驗(yàn)，存在一定的研制風(fēng)險(xiǎn)。

空軍最后還是決定讓J93充當(dāng)B-70和F-108這兩款北美飛機(jī)的動(dòng)力裝置。至于J58，盡管它原本是一個(gè)海軍的技術(shù)項(xiàng)目，但后來(lái)還是在中情局和空軍的“黑鳥”偵察機(jī)上找到了用武之地。

1959年下半年的一系列決定嚴(yán)重影響了空軍研發(fā)項(xiàng)目的進(jìn)度，其中B-70所受到的沖擊最大。一如預(yù)料，國(guó)防部于1959年8月10日取消了高能燃料計(jì)劃，本擬為B-70配套的J93-GE-5發(fā)動(dòng)機(jī)也隨著高能燃料計(jì)劃的下馬而喪失了存在價(jià)值，與燃料一道被取消。截至1959年7月10日，時(shí)運(yùn)不濟(jì)的J93-GE-5的高能燃料加力燃燒室已在俄亥俄州的皮爾布斯接受了3小時(shí)10分鐘的測(cè)試。阿諾德工程發(fā)展中心和NASA劉易斯研究中心也各進(jìn)行了3小時(shí)和1.5小時(shí)的試驗(yàn)。此外，高能燃料還在1架F-101A的一臺(tái)改進(jìn)型J57發(fā)動(dòng)機(jī)上完成了5次飛行。

J93-GE-5發(fā)動(dòng)機(jī)和高能燃料的下馬一度在B-70項(xiàng)目?jī)?nèi)部引發(fā)了強(qiáng)烈的危機(jī)感，但實(shí)質(zhì)上的沖擊卻非常有限。高能燃料的主要作用是加大航程，使飛機(jī)具備洲際攻擊的能力，但將2號(hào)炸彈艙改為燃料箱、優(yōu)化氣動(dòng)設(shè)計(jì)后，B-70的航程已有了驚人的飛躍。與此同時(shí)，石油廠商研制出了一種新型燃料——JP-6，其效能相比JP-4有了顯著提高，而且與老式燃料有可替換性。與硼基燃料不同，JP-6不要求發(fā)動(dòng)機(jī)采用特殊材料和燃料系統(tǒng)。由于燃燒更為充分，相對(duì)當(dāng)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)航空燃料，JP-6對(duì)環(huán)境的危害非但沒(méi)有加深，反而可能還要好一些。endprint

分析顯示，使用JP-6的J93-GE-3與使用HEF-3的J93-GE-5在航程上不相上下。當(dāng)然，改用JP-6也有自身的缺點(diǎn)，它所產(chǎn)生的推力要略遜于HEF-3，增加了起飛滑行距離，空中加油的高度也有所下降。最為關(guān)鍵的是，J93-GE-3能在起飛時(shí)提高渦輪進(jìn)口溫度，產(chǎn)生更大的推力提高爬升率，解決了熱天一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)失效時(shí)起飛的爬升率問(wèn)題。

更為糟糕的事情接踵而至：1959年9月24日，F(xiàn)-108被取消。F-108與B-70共享大量的技術(shù)和機(jī)載設(shè)備，為B-70分擔(dān)了大量研制經(jīng)費(fèi)，它的下馬使B-70項(xiàng)目至少蒙受了1.8億美元的損失。

火藥時(shí)代的弓箭 1959年11月，時(shí)任總統(tǒng)德懷特·艾森豪威爾向空軍總參謀長(zhǎng)表示，稱他無(wú)法理解B-70的軍事價(jià)值。盡管懷特上將舉出大量支持B-70的論據(jù)，但總統(tǒng)卻不為所動(dòng)，并強(qiáng)調(diào)說(shuō)，按當(dāng)時(shí)的撥款水平看，B-70還要花費(fèi)8～10年才能投入使用。此時(shí)，美國(guó)已經(jīng)把戰(zhàn)略武器的重點(diǎn)放到了洲際戰(zhàn)略導(dǎo)彈上?？偨y(tǒng)最后雖然勉強(qiáng)同意對(duì)B-70另眼相看，但同時(shí)又指出，在導(dǎo)彈時(shí)代談?wù)撧Z炸機(jī)就像在火藥時(shí)代談?wù)摴?/p>

但即使在受到所謂的“另眼相看”后，B-70也沒(méi)有獲得總統(tǒng)的認(rèn)可。1959年12月1日，空軍宣布取消B-70量產(chǎn)計(jì)劃，只完成一架原型機(jī)，大部分子系統(tǒng)研制計(jì)劃也被一并取消。少數(shù)幾種幸存的子系統(tǒng)包括IBM的導(dǎo)航-轟炸系統(tǒng)，將獲準(zhǔn)進(jìn)行有限的開(kāi)發(fā)。項(xiàng)目之所以走到了下馬的邊緣，一般被歸咎于預(yù)算不足，但政府的反轟炸機(jī)立場(chǎng)恐怕才是更為直接的原因。

然而，在1960年的總統(tǒng)選戰(zhàn)中，共和、民主兩黨又對(duì)B-70重新產(chǎn)生了興趣。于是，空軍部便于1960年8月趁機(jī)重新啟動(dòng)了B-70的全面研制工作，8月1日簽下了研發(fā)YB-70的合同，準(zhǔn)備制造1架XB-70和11架YB-70服役測(cè)試飛機(jī)，以驗(yàn)證飛機(jī)的作戰(zhàn)能力。國(guó)會(huì)也向B-70項(xiàng)目撥付了2.65億美元的經(jīng)費(fèi)，看起來(lái)該項(xiàng)目又重新走上了正軌。

1960年9月，北美接到了設(shè)計(jì)、制造12架飛機(jī)的命令，并且恢復(fù)了研制主要子系統(tǒng)的合同。至10月中旬，與威斯汀豪斯簽訂的防務(wù)系統(tǒng)合約恢復(fù)執(zhí)行，與摩托羅拉簽訂的任務(wù)與交通控制系統(tǒng)合約在11月重新啟動(dòng)?？哲姾捅泵肋€讓IBM重新開(kāi)始研制攻擊電子系統(tǒng)。但不幸的是，B-70項(xiàng)目的這次復(fù)活只是曇花一現(xiàn)。

在劫難逃 剛剛?cè)胫靼讓m后不久，約翰·F·肯尼迪便迫不及待地準(zhǔn)備向B-70項(xiàng)目開(kāi)刀。與前任艾森豪威爾一樣，肯尼迪也對(duì)研制B-70的必要性深感懷疑，而新任國(guó)防部長(zhǎng)羅伯特·麥克納馬拉更是反對(duì)發(fā)展任何有人駕駛轟炸機(jī)。1961年3月28日，肯尼迪建議調(diào)整B-70項(xiàng)目，以重新審視一款3倍音速飛機(jī)作為轟炸機(jī)的“潛在價(jià)值”。肯尼迪強(qiáng)調(diào)，只需要制造少量的YB-70以及繼續(xù)研制IBM的轟炸-導(dǎo)航系統(tǒng)。

總統(tǒng)的這番表態(tài)令空軍別無(wú)選擇，只得再次把B-70降格為原型機(jī)研制項(xiàng)目。這次調(diào)整于1961年3月31日正式生效，北美當(dāng)天接到了只生產(chǎn)3架XB-70A原型機(jī)的命令。

首架原型機(jī)——航空器1號(hào)（A/V-1）獲得了62-00001的序列號(hào)，這個(gè)序號(hào)原來(lái)在1959年12月項(xiàng)目重組計(jì)劃中被分配給唯一一架B-70原型機(jī)。另外兩架原型機(jī)的序列號(hào)為62-0207（A/V-2）和62-0208（A/V-3）。沒(méi)有記錄表明，11架YB-70曾獲得任何序列號(hào)。

部分資料將第3架原型機(jī)稱為XB-70B，但用的更多的還是YB-70A這個(gè)編號(hào)。該機(jī)不但會(huì)應(yīng)用A/V-2上的全部改良措施，而且將裝備IBM轟炸-導(dǎo)航系統(tǒng)樣機(jī)和實(shí)用的炸彈艙，可對(duì)飛機(jī)的軍事能力進(jìn)行驗(yàn)證。4名機(jī)組人員位于機(jī)鼻處的駕駛艙內(nèi)，他們分別是前排的飛行員和副駕駛、后排的防衛(wèi)系統(tǒng)操縱員和攻擊系統(tǒng)操縱員，每人都坐在一個(gè)封閉式彈射座椅內(nèi)工作?？梢钥隙ǖ氖?，由于防御電子系統(tǒng)被取消，防衛(wèi)系統(tǒng)操縱員只能在試飛中承擔(dān)其他工作。A/V-3的鴨翼外形為減小阻力而略作修改，因A/V-3增加2名乘員的電子設(shè)備這一情況，飛機(jī)上的液壓、電氣和環(huán)境控制系統(tǒng)都將作出較大幅度的改動(dòng)。

拜項(xiàng)目重組所賜，通用電氣J93發(fā)動(dòng)機(jī)項(xiàng)目也沒(méi)逃過(guò)降格的命運(yùn)，量產(chǎn)計(jì)劃被取消，淪為試驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)XJ93，且無(wú)需通過(guò)量產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)的認(rèn)證試驗(yàn)，只需通過(guò)試驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)初始飛行鑒定測(cè)試就算萬(wàn)事大吉。通用電氣還放棄了會(huì)導(dǎo)致開(kāi)支增加的設(shè)計(jì)完善和減重工作，發(fā)動(dòng)機(jī)將以比量產(chǎn)型重68千克的狀態(tài)上機(jī)。

鑒于B-70投產(chǎn)無(wú)望，空軍立即開(kāi)始考慮其替代品。1961年5月，空軍討論以空地導(dǎo)彈為武器的改進(jìn)型B-58、特制遠(yuǎn)程導(dǎo)彈發(fā)射飛機(jī)、改裝運(yùn)輸機(jī)發(fā)射彈道導(dǎo)彈、重啟核動(dòng)力飛機(jī)以及兼顧攻擊能力的偵察機(jī)型B-70。同年8月，參議院再次嘗試拯救B-70項(xiàng)目，要求為其制定生產(chǎn)計(jì)劃，使之能盡快投產(chǎn)，但遭到了麥克納馬拉的斷然拒絕。

1963年3月，國(guó)會(huì)指示空軍為B-70的偵察/攻擊型擬定研制計(jì)劃，該機(jī)通常被稱為RS-70。同年4月，空軍系統(tǒng)司令部指揮官伯納德·A·施里弗牽頭的一個(gè)小組為RS-70制定出了幾套方案，最佳發(fā)展計(jì)劃將耗資16億美元，RS-70預(yù)計(jì)將在兩年內(nèi)實(shí)現(xiàn)首飛。RS-70計(jì)劃雖然搞得有鼻子有眼，但終因馬克納馬拉拒絕移交國(guó)會(huì)已經(jīng)撥付的研制經(jīng)費(fèi)而作罷。設(shè)法讓“女武神”投產(chǎn)、裝備部隊(duì)的最后一次努力就這樣以失敗告終。

克服難題 量產(chǎn)型B-70轟炸機(jī)計(jì)劃雖然告吹，但僅剩的2架XB-70A的制造工作仍按部就班地進(jìn)行。作為一款科技含量極高的軍用飛機(jī)，XB-70A的發(fā)展算是相當(dāng)順利，但也遇上了兩個(gè)不大不小的難題，所幸很快都被化解。

第一個(gè)問(wèn)題出現(xiàn)在不銹鋼蜂窩板蒙皮的制造和裝配上，這一問(wèn)題導(dǎo)致首架原型機(jī)A/V-1在高速飛行中，時(shí)常出現(xiàn)蒙皮脫落現(xiàn)象。不同于同時(shí)代的“黑鳥”，XB-70的主要結(jié)構(gòu)材料是不銹鋼，而非鈦合金。當(dāng)時(shí)美國(guó)的鈦合金產(chǎn)量非常有限，應(yīng)付“黑鳥”這樣的小批量生產(chǎn)項(xiàng)目還算綽綽有余，但對(duì)于原計(jì)劃大批量生產(chǎn)的B-70就無(wú)能為力了。很可能正是出于這個(gè)原因，美國(guó)空軍“建議”北美尋找其他材料來(lái)制造B-70。選型委員會(huì)曾指出，波音傾向于用鈦合金制造飛機(jī)，但這一點(diǎn)是否影響了波音在競(jìng)標(biāo)中的得分就不得而知了。endprint

XB-70A機(jī)體凈重68噸，比滿載狀態(tài)的“黑鳥”還要略重一點(diǎn)。北美為飛機(jī)選擇的材料中，一種名為PH-15-7-MO的不銹鋼蜂窩板占到了69%。每架XB-70上的這種材料的使用量為1858平方米。這種材料具有重量輕、強(qiáng)度高、氣動(dòng)光潔度優(yōu)良、高溫?zé)醾鲗?dǎo)率低、高溫強(qiáng)度變化小及抗疲勞性能好等一系列優(yōu)點(diǎn)。此外，易于生產(chǎn)和成本低廉也是它被北美相中的原因之一。但隨著北美開(kāi)始大批量采購(gòu)這種材料，其優(yōu)異的性能能否在XB-70A上兌現(xiàn)成為了一大懸念。

至少在首架原型機(jī)上，這種材料就暴露出一些嚴(yán)重問(wèn)題。在高速飛行中，A/V-1曾頻頻出現(xiàn)蒙皮脫落現(xiàn)象，有時(shí)甚至發(fā)生過(guò)大片蒙皮從機(jī)體剝落的問(wèn)題。最為嚴(yán)重的一次事故中，A/V-1機(jī)翼前端與翼身結(jié)合部的一個(gè)三角形構(gòu)件在飛行中掉落，部分殘骸被吸入進(jìn)氣道，致使6臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)全部報(bào)廢。工程師們將問(wèn)題歸咎于生產(chǎn)工藝上，北美隨后加強(qiáng)了質(zhì)量控制，改善了裝配工藝。經(jīng)過(guò)一系列的努力后，蒙皮脫落現(xiàn)象在A/V-2上基本被杜絕，僅在高速飛行中發(fā)生過(guò)一次大面積蒙皮脫落事故。北美認(rèn)定蒙皮問(wèn)題得到了妥善的解決，而空軍也沒(méi)有表示出過(guò)度的擔(dān)憂。不過(guò)，這種材料在量產(chǎn)機(jī)型上大規(guī)模應(yīng)用時(shí)的表現(xiàn)，仍是一個(gè)值得懷疑的問(wèn)題。

另一個(gè)難題是燃料箱泄漏。為了使用硼基燃料，XB-70燃料箱從一開(kāi)始就被設(shè)計(jì)成高壓式，內(nèi)部充滿著氮?dú)猓仨毘惺?.68個(gè)大氣壓的壓力，同時(shí)不能出現(xiàn)漏油現(xiàn)象。但A/V-1在首次試驗(yàn)中就發(fā)生了嚴(yán)重的漏油。泄漏的主因被歸結(jié)于燃料箱焊接處銷釘存在裂紋，對(duì)泄漏處進(jìn)行焊接卻無(wú)濟(jì)于事。在經(jīng)過(guò)多次嘗試后，北美決定在燃料箱內(nèi)部敷設(shè)一層密封劑：工人們先在燃料箱內(nèi)部涂上一層密封劑，然后用電熱毯對(duì)其進(jìn)行熱處理（工人無(wú)法進(jìn)入的地方用電吹風(fēng)處理），這項(xiàng)工作須反復(fù)進(jìn)行6次。測(cè)試證明，這個(gè)處理方法確實(shí)管用，只有尾部的5號(hào)燃料箱未能得到修復(fù)。這個(gè)U形燃料箱位于機(jī)尾，由于體積很小，北美認(rèn)為不值得為之耗費(fèi)寶貴的時(shí)間，遂將其油泵拆除，將它變成一個(gè)擺設(shè)。

需要指出的是，用密封劑處理漏油的措施并不適用于量產(chǎn)型飛機(jī)。依照工程師們的觀點(diǎn)，這種密封劑的壽命只有1000小時(shí)，到期后必須先設(shè)法將之去除，然后重新涂布。不過(guò)， XB-70A的試飛項(xiàng)目只有區(qū)區(qū)180小時(shí)的飛行時(shí)間，這算不上個(gè)問(wèn)題。A/V-2對(duì)焊接采取了更嚴(yán)格的質(zhì)量控制，燃料泄漏現(xiàn)象要輕微得多。

技術(shù)奇跡

無(wú)論在何時(shí)何地，XB-70A都是一款引人注目的飛機(jī)，獨(dú)特的設(shè)計(jì)和碩大的體形為它帶來(lái)了強(qiáng)烈的視覺(jué)沖擊力。在賦予“女武神”超凡性能的同時(shí)，北美沒(méi)有忘記為它打造一副漂亮的外殼，幾乎任何見(jiàn)過(guò)XB-70A的人都會(huì)不禁對(duì)其高貴的外表、華美的線條贊不絕口。這種驚世之美在大飛機(jī)中恐怕只有后來(lái)的“協(xié)和”超音速客機(jī)能與之比肩。

論及技術(shù)層面，XB-70A同樣傲視群雄。由于要滿足以3倍音速持續(xù)飛行這一苛刻要求，北美在XB-70A上大量應(yīng)用了當(dāng)時(shí)的高新科研成果，整架飛機(jī)的技術(shù)含量在上世紀(jì)60年代初可謂首屈一指，當(dāng)中可以找到許多極富創(chuàng)意的設(shè)計(jì)，即使用今天的眼光來(lái)看也不乏新意。

前機(jī)身與駕駛艙 XB-70的機(jī)身被巨大的機(jī)翼分割為涇渭分明的兩個(gè)部分，前機(jī)身細(xì)長(zhǎng)，常被戲稱為“脖子”，它在駕駛艙的后上方安裝一對(duì)鴨翼。前機(jī)身為半單殼結(jié)構(gòu)，橫截面大體呈圓形，但在駕駛艙部位過(guò)渡為平頂造型。前機(jī)身內(nèi)部構(gòu)造由鉚接鈦合金框架和H-11鋼制縱梁構(gòu)成，外部被鈦合金蒙皮覆蓋。機(jī)頭的大型鼻錐用Vibran材料層壓而成，內(nèi)部可容納攻擊和導(dǎo)航雷達(dá)。

前兩架XB-70A原型機(jī)采用了雙人駕駛體制，飛行員和副駕駛并排坐在獨(dú)立的彈射座椅上。A/V-3和實(shí)用型飛機(jī)將在2兩名飛行員身后增加1名攻擊系統(tǒng)操縱員和1名防御系統(tǒng)操縱員。每具彈射座椅都自備氧氣和氣壓系統(tǒng)，能在彈射過(guò)程中為機(jī)組人員提供全方位的保護(hù)。發(fā)生緊急情況時(shí)，機(jī)組人員可以臨時(shí)將彈射座椅密封起來(lái)，封閉的座椅前部設(shè)有窗口，供飛行員讀取儀表讀數(shù)。在封閉狀態(tài)下，飛行員只能對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)施加有限的調(diào)整。彈射座椅封閉后，機(jī)組人員之間的通話麥克風(fēng)將自動(dòng)啟動(dòng)，幫助機(jī)組人員間交流。這種彈射座艙能在速度161～3218.6千米/時(shí)、高度0～24.4千米的范圍內(nèi)安全彈射。

飛行員借助彈射座椅上的一根手柄來(lái)控制座艙的開(kāi)合與彈射，向上拉動(dòng)手柄，座椅的艙門便會(huì)被自動(dòng)合上，這時(shí)如果按下手柄內(nèi)的一個(gè)按鈕，彈射座椅就會(huì)在火箭的推動(dòng)下沖出座艙，接著座椅會(huì)伸出兩根平衡桿，以免在空中翻滾，在下降的過(guò)程中，氣壓控制的致動(dòng)器會(huì)打開(kāi)降落傘和沖擊減震器。在水面濺落時(shí)，兩根平衡桿提供座椅的自恢復(fù)功能，而封閉的座椅本身可以在水面長(zhǎng)時(shí)間漂浮。救生設(shè)備收藏在座艙左右上方和地板上。這些設(shè)備包括防寒服、救生筏、急救包、信號(hào)設(shè)備和口糧。

B-70的儀表板混裝了傳統(tǒng)的原型儀表和60年代一度頗為流行的垂直“條狀”儀表。儀表采用彩色編碼，依靠白光照明。

從理論上講，XB-70A的駕駛艙環(huán)境可供讓機(jī)組人員身著便服工作，但每當(dāng)進(jìn)行15.2千米以上高度飛行時(shí)，他們?nèi)詫⑸泶┘訅悍?。駕駛艙內(nèi)的溫度可以按照機(jī)組的喜好在5.5～40.5℃之間調(diào)整。正常情況下，駕駛艙內(nèi)的氣壓會(huì)保持在2438米高度的水平，如果系統(tǒng)出現(xiàn)故障，空氣沖壓裝置會(huì)把駕駛艙的氣壓保持在12.2千米高度的水平，這時(shí)機(jī)組人員必須佩戴氧氣面罩，但不必穿上加壓服。

駕駛艙的出入口設(shè)在鴨翼前方的機(jī)身左側(cè)，距離地面的高度足有5.18米，只有借助特制的登機(jī)梯才能進(jìn)出飛機(jī)。登機(jī)梯在使用時(shí)必須格外小心，以免撞傷機(jī)體表面，危及飛機(jī)在3馬赫速度飛行時(shí)的安全。駕駛艙頂部設(shè)置了4扇天窗，分別對(duì)應(yīng)量產(chǎn)機(jī)型的4個(gè)座位。在XB-70A上，前面兩個(gè)天窗在彈射時(shí)會(huì)被炸飛；機(jī)組人員可以在地面將后面兩個(gè)天窗炸飛，以便逃生。

XB-70A的風(fēng)擋由外兩層組成。外層為可動(dòng)式設(shè)計(jì)，它與前方的可動(dòng)式斜面相連接，活動(dòng)由4個(gè)安裝在窗框上的滾軸組件負(fù)責(zé)。處在升起位置時(shí)，斜面和風(fēng)擋構(gòu)成一個(gè)斜坡，可以大大減小超音速飛行的阻力。完全放下后，風(fēng)擋和斜面間有24°的夾角，給予飛行員更好的低速飛行視野。機(jī)組人員還可以隨意選擇風(fēng)擋和斜面間的夾角?？蓜?dòng)風(fēng)擋和斜面組件為電力控制、液壓致動(dòng)，當(dāng)主系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，一個(gè)應(yīng)急系統(tǒng)會(huì)將斜面完全放下。風(fēng)擋還裝有除冰和除雨系統(tǒng)，它從發(fā)動(dòng)機(jī)引出高溫廢氣，熱氣通過(guò)兩個(gè)噴口吹過(guò)風(fēng)擋的可動(dòng)前緣。固定的內(nèi)層風(fēng)擋由5塊1.98米寬的玻璃板構(gòu)成，窗框由90.7千克重的鈦合金材料制造。內(nèi)外兩層風(fēng)擋的內(nèi)部均設(shè)置了除霧裝置。endprint

前衛(wèi)的氣動(dòng)設(shè)計(jì) XB-70A應(yīng)用了當(dāng)時(shí)非常新穎的無(wú)尾鴨式三角翼布局。鴨翼的主要職責(zé)是配平，但在特定情況下也可以與副翼升降舵配合，加強(qiáng)飛機(jī)的俯仰控制。鴨翼的主翼面可以在0～6°之間偏轉(zhuǎn)，發(fā)揮配平裝置的作用，后緣的副翼最多可以向下偏轉(zhuǎn)20°，扮演襟翼的角色。鴨翼前緣的后掠角為31.7°，總面積24.64平方米（濕面積38.64平方米）。鴨翼由波紋鈦合金梁制成的扭力盒的蒙皮構(gòu)成。前緣為不銹鋼蜂窩結(jié)構(gòu)，后緣為鈦合金結(jié)構(gòu)。

主翼展弦比1.75：1，翼根處弦長(zhǎng)35.89米，翼尖弦長(zhǎng)0.68米，前緣后掠角65.56°，總面積585平方米。機(jī)翼的上下表面被不銹鋼蜂窩夾層板覆蓋。機(jī)翼前緣與主翼梁直接相連，翼梁為正弦曲線波紋狀。A/V-1的機(jī)翼沒(méi)有任何上下反角，但A/V-2擁有5°的上反角。兩架原型機(jī)的外翼前緣均有小幅氣動(dòng)扭曲。翼身結(jié)合部長(zhǎng)24.3米，機(jī)翼上下表面蒙皮蜂窩板的內(nèi)外層被焊接成一體。焊接的第一步是在內(nèi)外層面板之間間隙插入一片鎢制焊條，然后用電子束焊槍將內(nèi)外層焊接起來(lái)，以減小鋼板的收縮率。在部件的組裝過(guò)程中，焊接總長(zhǎng)度超過(guò)9.6千米，其中4千米在最后總裝時(shí)進(jìn)行。

為增強(qiáng)高速飛行時(shí)的方向穩(wěn)定性，占主翼面積40%的外翼段可以向下偏轉(zhuǎn)。每側(cè)翼尖的面積為46.45平方米，由6個(gè)裝在黑色鎂鈦合金罩內(nèi)的寇蒂斯-萊特鉸鏈馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。翼尖可在三個(gè)位置之間活動(dòng)：上、1/2（A/V-1為25°，A/V-2為30°）和下（A/V-1為64.5°，A/V-2為65°）。上位置在起飛、著陸和亞音速飛行時(shí)使用；1/2對(duì)應(yīng)超音速飛行；而下位置的用武之地則是超高速飛行（2.5馬赫以上）。折疊翼尖的最大優(yōu)點(diǎn)是減小了垂尾面積，大大減小了阻力。翼尖完全放下后，它會(huì)在機(jī)翼底部誘發(fā)激波，在“壓縮升力”的基礎(chǔ)上將升力再提高5%。

在最初的設(shè)計(jì)中，可折疊部分占據(jù)了副翼升降舵外側(cè)20%的翼展，但風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)表明，必須加大這部分的面積，以確保飛機(jī)的方向穩(wěn)定性。于是，折疊線便向內(nèi)移至第4和第5副翼升降舵之間。這樣一來(lái)，外側(cè)的兩個(gè)副翼升降舵便不得不安裝到可折疊部分，令控制機(jī)構(gòu)變得更為復(fù)雜。當(dāng)機(jī)翼處于正常狀態(tài)時(shí)，機(jī)翼折疊斷開(kāi)機(jī)構(gòu)會(huì)自動(dòng)將翼尖的副翼升降舵與飛控系統(tǒng)連接起來(lái)，機(jī)翼折疊時(shí)則自動(dòng)斷開(kāi)。機(jī)輪重量傳感器能阻止翼尖在地面折疊，免得完全放下的翼尖觸地。如果機(jī)翼折疊系統(tǒng)無(wú)法在飛行中讓翼尖恢復(fù)到正常狀態(tài)，飛行員可以動(dòng)用緊急升起系統(tǒng)完成這一動(dòng)作。每側(cè)機(jī)翼后緣的副翼升降舵分為6個(gè)部分，以減少氣動(dòng)負(fù)載扭曲的影響。每個(gè)副翼升降舵翼面有兩臺(tái)液壓致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)，能上下偏轉(zhuǎn)30°。副翼升降舵即可一致運(yùn)動(dòng)，也可差動(dòng)，實(shí)現(xiàn)飛機(jī)的俯仰和滾轉(zhuǎn)控制。

XB-70A還裝有一種飛控增益系統(tǒng)，它在操縱桿和飛控系統(tǒng)液壓致動(dòng)器間建立了與機(jī)械連接并行的電信號(hào)連接。氣動(dòng)控制面的偏轉(zhuǎn)主要由機(jī)械控制，電子負(fù)責(zé)控制小角度偏轉(zhuǎn)，用于配平。增益系統(tǒng)還有三軸自動(dòng)阻尼功能。

XB-70A采用了雙垂尾布局，垂直安定面前緣后掠51.76°，面積21.73平方米。需要指出的是，如果北美沒(méi)有采用可折疊翼尖，垂直安定面的面積只有達(dá)到43.47平方米才能提供相應(yīng)的方向穩(wěn)定性。垂直安定面僅前方下緣很小一部分為固定段，剩余部分在雙液壓致動(dòng)器的控制下發(fā)揮方向舵的作用。鉸接線向前傾斜45°，方向?qū)梢宰笥移D(zhuǎn)12°。

固定支撐基部為多梁、蜂窩板蒙皮構(gòu)造，它通過(guò)機(jī)械緊固件安裝在相鄰的翼根處?？蓜?dòng)式方向舵同樣是多翼梁、蜂窩板焊接蒙皮結(jié)構(gòu)。

下機(jī)身 XB-70A的下部機(jī)身為應(yīng)用了多種不同制造工藝的混合結(jié)構(gòu)。在高速飛行時(shí)，特定區(qū)域的蒙皮表面溫度將升至375.2℃，而機(jī)尾處的內(nèi)部溫度因發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的巨大熱量而高達(dá)482.2℃。下機(jī)身基本是為飛機(jī)的動(dòng)力裝置而存在，其前部和后部分別被寬大的進(jìn)氣道和發(fā)動(dòng)機(jī)艙占據(jù)，因而北美無(wú)法在此處使用全高橫向框架。為了將機(jī)翼的扭曲負(fù)載傳遞到機(jī)身上，北美用多根低矮的橫梁構(gòu)建了上部橫向框架。兩側(cè)較低的橫向框架支撐著發(fā)動(dòng)機(jī)裝卸艙門，它們與上部結(jié)構(gòu)組成了完整的橫向結(jié)構(gòu)。翼梁由H-11鋼加工而成，同時(shí)使用了網(wǎng)狀鈦合金材料。在機(jī)身側(cè)面，高強(qiáng)度機(jī)械緊固件將蜂窩板夾層翼根部分與H-11鋼框架連接起來(lái)，機(jī)身上部和下部機(jī)身兩側(cè)的焊接蒙皮由6A-04V鈦合金制成。發(fā)動(dòng)機(jī)艙的4A1-3Mo-1V鈦合金框架被6A1-4V鈦合金蒙皮包裹。

最初的B-70計(jì)劃設(shè)置兩個(gè)炸彈艙。在高能燃料投產(chǎn)無(wú)望、被迫改用JP-6燃料后，后部炸彈艙改作燃料箱。及至開(kāi)工制造時(shí)，XB-70A只剩下了一個(gè)長(zhǎng)8.8米的炸彈艙，艙門距離地面的高度是2.1米。炸彈艙底部串列安裝了兩扇沿同一對(duì)軌道前后滑動(dòng)開(kāi)合的艙門。受制于軌道的長(zhǎng)度，每次只能開(kāi)啟其中的一扇艙門：當(dāng)兩扇艙門一道向后方滑動(dòng)，彈艙4.26米長(zhǎng)的前部將被打開(kāi)，如果只后移后艙門，彈艙的后部將被打開(kāi)4.26米。由于兩扇艙門有所重疊，彈艙中間的0.3米長(zhǎng)度無(wú)法使用，因此XB-70攜帶的單件武器的長(zhǎng)度不能超過(guò)3.96米。需要指出的是，A/V-1和A/V-2沒(méi)有安裝武器艙門驅(qū)動(dòng)機(jī)械，因而炸彈艙門無(wú)法在飛行中開(kāi)合。A/V-3計(jì)劃安裝動(dòng)力艙門，并在炸彈艙后部設(shè)置炸彈吊掛和釋放裝置，可以進(jìn)行武器投擲試驗(yàn)。

發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道 與所有的超音速飛機(jī)一樣，XB-70的進(jìn)氣道是設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵一環(huán)。為了使進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣從3馬赫的高速減速至亞音速，北美的設(shè)計(jì)師們絞盡腦汁為XB-70A精心設(shè)計(jì)了一對(duì)相當(dāng)先進(jìn)的大型進(jìn)氣道。XB-70A配備了兩個(gè)彼此間相互獨(dú)立的進(jìn)氣道，各為3臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)供氣。分割板處的進(jìn)氣口高度約為2.1米，從進(jìn)氣口吸入的空氣先經(jīng)過(guò)24.3米長(zhǎng)的進(jìn)氣道，再進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)前方的增壓室，后者的面積與一個(gè)小型臥室相當(dāng)，最后才進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)。矩形進(jìn)氣道由焊接不銹鋼蜂窩板制造，只有發(fā)動(dòng)機(jī)前方周圍一帶使用了H-11材料。進(jìn)氣道內(nèi)安裝了漢密爾頓標(biāo)準(zhǔn)公司生產(chǎn)的進(jìn)氣控制系統(tǒng)，其功能是調(diào)節(jié)超音速飛行時(shí)進(jìn)氣道內(nèi)激波的位置，以助于氣流的減速。每個(gè)進(jìn)氣道內(nèi)都安裝了矩形可變進(jìn)氣口、可變截面旁通涵道、邊界層放氣控制巨額進(jìn)氣口空氣控制系統(tǒng)（AICS）。進(jìn)氣口的面積由進(jìn)氣道內(nèi)的可變斜面調(diào)整，每個(gè)進(jìn)氣道內(nèi)都裝有3個(gè)固定斜面、3個(gè)可動(dòng)面板。增壓分流面板和驅(qū)動(dòng)斜面的液壓致動(dòng)器。固定斜面巨額可動(dòng)面板身兼三大功能：構(gòu)成進(jìn)氣道側(cè)壁、在超音速飛行時(shí)產(chǎn)生激波和充當(dāng)邊界層放氣裝置。

大約90%的空氣壓縮工作由進(jìn)氣道完成，而非發(fā)動(dòng)機(jī)。按照設(shè)計(jì)，進(jìn)氣道可產(chǎn)生一連串的激波，將3馬赫的氣流減速至不足1馬赫。這些激波始于進(jìn)氣口隔板前緣產(chǎn)生的主激波，終于進(jìn)氣道最窄處后方的后激波。在理想狀態(tài)下，后激波應(yīng)該在進(jìn)氣道最窄處出現(xiàn)，但在突風(fēng)擾動(dòng)這類因素的作用下，激波會(huì)被“推出”進(jìn)氣道，誘發(fā)“不啟動(dòng)”現(xiàn)象，并有可能導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)停車。在權(quán)衡了一番利弊之后，工程師們決定在性能上做出一些犧牲，將激波位置后移，以避免發(fā)生“不啟動(dòng)”。

后掠的隔板通道上的接合面上產(chǎn)生兩股次激波?？諝庠谶M(jìn)氣道內(nèi)迂回前進(jìn)，引發(fā)了一連串的激波，到后激波出現(xiàn)時(shí)，空氣流速將下降到亞音速。3個(gè)可動(dòng)面板在兩具液壓致動(dòng)器的控制下，可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際需求，調(diào)節(jié)進(jìn)氣道的截面積，使其在0.28～1.21米間變化。駕駛艙內(nèi)裝有3個(gè)位置開(kāi)關(guān)，供飛行員選擇后激波的位置。

多余的空氣從垂尾前方機(jī)翼上表面的6對(duì)旁通艙門溢出。6組艙門分別為2個(gè)配平器艙門個(gè)4組主艙門。每對(duì)艙門間相互聯(lián)動(dòng)（一扇艙門向上打開(kāi)，另一扇向下打開(kāi)）。旁通艙門的旁通面積可在0～223平方米間變化。

進(jìn)氣道面板上開(kāi)有許多小孔，用來(lái)吸走緩慢流動(dòng)感的邊界層遄流，在面板的另一側(cè)產(chǎn)生環(huán)繞壓力，形成4個(gè)獨(dú)立的增壓區(qū)。每股被吸走的邊界層空氣來(lái)自進(jìn)氣道前方的不同區(qū)域。這些空氣在機(jī)鼻輪艙后方的階梯排氣口排出，剩余的氣流被導(dǎo)入發(fā)動(dòng)機(jī)艙，繞過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)，為其散熱。北美認(rèn)為，從進(jìn)氣道導(dǎo)入的這些空氣能有效減小加力燃燒室的紅外信號(hào)特征。

安裝在進(jìn)氣道致動(dòng)筒和炸彈艙外壁之間的支撐組建中有兩套“不啟動(dòng)”傳感器。進(jìn)氣道“不啟動(dòng)”是指在飛行中本應(yīng)在進(jìn)氣道內(nèi)產(chǎn)生的激波被推出進(jìn)氣道外的非正常狀況。炸彈艙后部裝有一套空氣導(dǎo)入組件，它擁有自己的環(huán)境控制系統(tǒng)。該裝置在量產(chǎn)機(jī)型上將被轉(zhuǎn)移到其他位置。

（未完待續(xù)）

（編輯/一翔）endprint