ノースアメリカン・アビエーション XB-70 ヴァルキリーは、アメリカ空軍戦略航空軍団向けに計画された核兵器搭載の長距離侵攻型超音速戦略爆撃機B-70 の退役した試作機である。1950年代後半にノースアメリカン・アビエーションによって設計されたヴァルキリーは、大型の 6 発デルタ翼機で、高度70,000 フィート (21,000 メートル)でマッハ3 以上の速度で飛行することができた。
この速度であれば、B-70は当時爆撃機に対する唯一の有効な兵器であった迎撃機に対して事実上無敵であると予想された。爆撃機は特定のレーダー基地上空に短時間しか滞在せず、管制官が迎撃に適した位置に戦闘機を配置する前にレーダー探知範囲外へ飛び去るはずだった。その高速性により、レーダー画面上で機体を見つけるのは困難であり、その高高度・高速性能は、同時代のソ連の迎撃機や戦闘機では到底及ばなかった。
1950年代後半にソ連初の地対空ミサイルが導入されたことで、B-70がほぼ無敵であるという考えに疑問が生じた。これに対し、米空軍(USAF)はミサイルレーダーの視界が地形によって制限される低空飛行で任務を開始した。この低空侵攻任務において、B-70は代替対象であったB-52に比べて性能面でほとんど向上せず、航続距離が短い上にコストもはるかに高かった。代替任務も提案されたが、その範囲は限定的だった。1950年代後半に大陸間弾道ミサイル(ICBM)が登場すると、有人核爆撃機は次第に時代遅れと見なされるようになった。
アメリカ空軍は最終的に生産をめぐる争いを諦め、B-70計画は1961年に中止された。その後、開発は長時間の高速飛行の影響を研究する研究プログラムへと引き継がれた。その結果、XB-70Aと命名された2機の試作機が製造され、これらの機体は1964年から1969年にかけて超音速試験飛行に使用された。1966年、より改良された2番目の試作機は、写真撮影のために密集編隊飛行中にF-104スターファイターと衝突し墜落した。現存する唯一のヴァルキリー爆撃機は、オハイオ州デイトン近郊にあるアメリカ空軍国立博物館に展示されている。
ボーイングのMX-2145有人ブーストグライド爆撃機プロジェクトの派生プロジェクトとして、ボーイングは1954年1月にランド研究所を雇い、開発中の様々な核兵器を運搬するためにどのような爆撃機が必要になるかを調査させた。当時、核兵器は数トンもの重さがあり、そのペイロードをアメリカ本土からソ連まで運ぶには十分な燃料が必要で、大型爆撃機が求められた。ボーイングとランド研究所はまた、爆撃機が爆弾の爆風から逃れるためには超音速が必要であると結論付けた。[ 2 ]
航空業界はこの問題をしばらく研究してきた。1940年代半ばから、原子力航空機を爆撃機として使用することに関心が寄せられていた。[ 3 ] [ 4 ] [ N1 ]従来のジェットエンジンでは、ジェット燃料で空気を加熱し、ノズルから加速させることで推力を得る。原子力エンジンでは、熱は原子炉から供給され、その消耗品は数時間ではなく数ヶ月間持続する。ほとんどの設計では、離陸や高速飛行などの高出力飛行部分のために少量のジェット燃料も搭載していた。[ 3 ]
当時検討されていたもう一つの可能性は、ジェット燃料のエネルギー密度を約40パーセント増加させるホウ素強化「ジップ燃料」の使用であり[ 5 ]、既存のジェットエンジン設計の改良版で使用できると考えられていた[ 5 ] 。ジップ燃料は、超音速の戦略爆撃機を製造するのに十分な性能向上をもたらすと思われた。
空軍はこれらの開発を綿密に追跡し、1955年にB-52のペイロードと大陸間航続距離、コンベアB-58ハスラーのマッハ 2の最高速度を組み合わせた新型爆撃機の一般作戦要求第38号を発行した。[ 6 ] [ N2 ]新型爆撃機は1963年に就役する予定だった。[ 7 ]原子力と通常動力の設計が検討された。原子力爆撃機は「兵器システム125A」として編成され、ジェット動力バージョン「兵器システム110A」と同時に開発が進められた。[ 8 ]

米空軍航空研究開発軍団 (ARDC) の WS-110A の要求仕様では、化学燃料爆撃機で、巡航 速度はマッハ 0.9、目標への進入と離脱が1,000 海里 (1,200マイル、1,900 km)の間、「可能な限り最大」の速度が求められた。また、要求仕様では、ペイロードが50,000 ポンド (23,000 kg)、戦闘半径が4,000 海里 (4,600マイル、7,400 km)であることも求められた。[ 10 ]空軍は 1955 年に WS-110L 大陸間偵察システムの同様の要求仕様を策定したが、1958 年により良い選択肢が見つかったため、この計画は中止された。[ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] 1955 年 7 月、6 社の請負業者が WS-110A の研究に入札するために選定された。[ 8 ]ボーイングとノースアメリカン・アビエーションは提案書を提出し、1955年11月8日にフェーズ1開発の契約を獲得した。[ 12 ]
1956 年半ばに、両社から初期設計が発表された。[ 14 ] [ 15 ]アフターバーナーには Zip 燃料を使用し、従来の燃料よりも航続距離を 10 ~ 15 パーセント向上させることになっていた。[ 16 ]両設計とも、目標への超音速突入前に燃料が枯渇すると投棄できる巨大な翼端燃料タンクを備えていた。タンクには翼の外側部分も含まれており、これも投棄して超音速に適した小型の翼を作ることになっていた。[ 14 ]両機とも投棄後には台形翼となり、当時知られていた中で最高の性能を持つ平面形状となった。また、視界に悪影響を及ぼしながらも可能な限り最高の細長比を維持するために、フラッシュコックピットを採用していた。 [ 17 ]
2つの設計案は、燃料搭載量が多い状態で離陸重量が約75万ポンド(34万kg)でした。空軍は設計案を評価し、1956年9月に運用するには大きすぎて複雑すぎると判断しました。[ 17 ]カーティス・ルメイ将軍はこれを一蹴し、「これは飛行機ではなく、3機編隊だ」と断言しました。[ 18 ]米空軍は1956年10月にフェーズ1の開発を終了し、2つの請負業者に設計研究を続けるよう指示しました。[ 15 ] [ 17 ] [ 19 ]
当初の提案が検討されている間に、超音速飛行の技術は急速に進歩していた。狭いデルタ翼は超音速飛行の好ましい平面形状として確立されつつあり、ロッキードF-104スターファイターや初期のWS-110コンセプトに見られるような後退翼や台形レイアウトといった以前の設計に取って代わった。より高い温度に対応できるエンジンも開発されており、持続的な超音速飛行が可能になっていた。[ 17 ]
この研究により興味深い発見があった。エンジンを高速用に最適化すると、亜音速で運転しているときよりも、高速ではおそらく2倍の燃料を消費する。しかし、航空機は最大4倍の速度で飛行することになる。したがって、1マイルあたりの燃料消費量で考えると、最も経済的な巡航速度は最高速度だった。これは全く予想外であり、ダッシュコンセプトには意味がないことを示唆していた。航空機がマッハ 3に到達できるのであれば、その速度で全任務を飛行すればよい。このようなコンセプトが技術的に実現可能かどうかという疑問が残っていたが、1957年3月までに、エンジン開発と風洞試験は、それが可能であることを示唆するほど進歩していた。[ 17 ]
WS-110は、 ミッション全体を通してマッハ3で飛行するように再設計された。エンジンのアフターバーナーには、航続距離を伸ばすためにZip燃料が残された。[ 17 ] [ 20 ]ノースアメリカンとボーイングはどちらも、非常に長い胴体と大きなデルタ翼を持つ新しい設計を提出した。両者の主な違いはエンジンの配置であり、NAAの設計では6基のエンジンが後部胴体の下の半円形のダクト内に配置されているのに対し、ボーイングの設計ではハスラーのように、翼の下のパイロンに個別に配置された独立したポッド型エンジンが使用されている。[ 16 ]

ノースアメリカン社は入手可能な文献を徹底的に調べ、さらなる利点を探した。その結果、NACAの風洞専門家2名による1956年の報告書「超音速で高揚抗比を実現する航空機構成」にたどり着いた。[ 21 ]現在では圧縮揚力として知られるこのアイデアは、機首や機体の他の鋭利な部分から発生する衝撃波を高圧空気源として利用するというものだった。[ 22 ]衝撃波に対して翼を慎重に配置することで、衝撃波の高圧を翼の下面に捉え、追加の揚力を発生させることができた。この効果を最大限に活用するため、機体下面を再設計し、エンジンのはるか前方に大きな三角形の吸気口を設け、衝撃波を翼に対してより適切な位置に配置し直した。6基の個別ポッドエンジンは、胴体下の2つの独立したダクトにそれぞれ3基ずつ再配置された。[ 23 ]
ノースアメリカンは、高速で下がる一連の垂れ下がった翼端パネルを追加することで基本コンセプトを改良しました。これにより、下向きに傾いた翼端の間に衝撃波を閉じ込めることができました。また、高速での方向安定性を維持するために、航空機に垂直面が増えました。[ 22 ] NAAのソリューションには、パネルが高速位置に移動したときに翼の後部の表面積が減少するという利点もありました。これにより、速度の増加に伴う圧力中心、つまり「平均揚力点」の自然な後方移動を相殺することができました。通常の状態では、これにより機首下げトリムが増加し、これを相殺するために操縦翼面を動かす必要があり、抗力が増加しました。翼端が垂れ下がると、翼の揚力面積が減少し、揚力が前方に移動し、トリム抗力が減少しました。[ 24 ]
持続的な超音速飛行中の表面摩擦による熱の蓄積に対処する必要があった。マッハ3 の巡航中、航空機は平均450 °F (230 °C)に達し、前縁は630 °F (330 °C)に達し、エンジン コンパートメントでは最大1,000 °F (540 °C)に達した。NAA は、サンドイッチ パネルで設計を構築することを提案し、各パネルは、ハニカム形状の箔コアの反対側の面にろう付けされた 2 枚の薄いステンレス鋼板で構成されていた。高価なチタンは、水平尾翼の前縁や機首などの高温領域にのみ使用される予定だった。[ 25 ]機内を冷却するために、XB-70 は熱交換器を介してエンジンへの燃料をポンプで送った。[ 26 ]
1957年8月30日、空軍はNAAとボーイングの設計に関する十分なデータが揃ったため、競争を開始できると判断した。9月18日、空軍はマッハ 3.0~3.2の巡航速度、目標高度70,000~75,000フィート(21,000~23,000メートル)、最大10,500マイル(16,900キロメートル) 、総重量490,000ポンド(220,000キログラム)以下の運用要件を発表した。航空機はB-52で使用されている格納庫、滑走路、およびハンドリング手順を使用する必要があった。1957年12月23日、ノースアメリカンの提案が競争の勝者と宣言され、1958年1月24日、フェーズ1開発の契約が発行された。[ 13 ]
1958 年 2 月、提案された爆撃機はB-70と命名され[ 13 ] 、試作機には「X」実験試作機の指定が与えられた。「ヴァルキリー」という名前は、1958 年初頭に米空軍の「B-70 の命名」コンテストで 20,000 件の応募の中から選ばれた最優秀案だった[ 27 ] 。空軍は 1958 年 3 月に 18 か月のプログラム加速を承認し、初飛行を 1961 年 12 月に延期した[ 13 ]。しかし、1958 年後半に、資金不足のためこの加速は不可能であると発表された[ 28 ] 。1958年 12 月に、フェーズ II 契約が発行された。B-70 のモックアップは 1959 年 3 月に空軍によってレビューされた。その後、空対地ミサイルと外部燃料タンクの装備が要求された。[ 29 ]同時に、ノースアメリカン社は超音速迎撃機F-108を開発していた。プログラム費用を削減するため、F-108はエンジン2基、脱出カプセル、およびいくつかの小型システムをB-70と共有することになっていた。[ 30 ] 1960年初頭、ノースアメリカン社とアメリカ空軍はXB-70の最初の図面を一般に公開した。[ 31 ]
B-70は、有人爆撃機の使用開始以来、爆撃機が徐々に速く高く飛ぶ傾向に沿って、高速高高度爆撃方式を使用するように設計されました。[ 32 ]同じ期間、爆撃機に対して効果的であることが証明された兵器は、戦闘機と対空砲(AAA)の2つだけでした。より高く、より速く飛ぶことで、どちらにとってもより困難になりました。速度が速くなれば、爆撃機はより早く兵器の射程外に飛び出すことができ、高度が高くなると、戦闘機が爆撃機に上昇するのに必要な時間が長くなり、その高度に到達するために必要なAAA兵器のサイズが大幅に大きくなりました。[ 33 ]
1942年にはすでに、ドイツの高射砲指揮官は対空砲がジェット機に対しては基本的に役に立たないと結論付けており、この役割を担う誘導ミサイルの開発を開始していた。[ 33 ]ほとんどの軍隊はその後すぐに同じ結論に達し、米国と英国は終戦前にミサイル開発計画を開始した。[ 34 ]英国のグリーン・メイスは、有用な高高度対空砲を開発するための最後の試みの1つであったが、その開発は1957年に終了した。[ 35 ]
性能が向上し続ける迎撃機は、1950年代初頭までに唯一有効な対爆撃機兵器であり続けたが、それらでさえ最新の設計に追いつくのに苦労していた。1950年代後半のソ連の迎撃機は、比較的低速であるにもかかわらず、高高度のU-2偵察機を迎撃することができなかった[ 36 ] 。後に、飛行速度が速くなると、ブリップ・トゥ・スキャン比として知られる効果によりレーダー探知がはるかに困難になることも判明し、追跡効率の低下は戦闘機の運用と誘導をさらに妨げることになった[ 37 ] 。
1950年代後半に最初の効果的な対空ミサイルが導入されたことで、この状況は劇的に変化した。[ 38 ]ミサイルは即座に発射できる状態にあり、パイロットが戦闘機のコックピットに乗り込むのに必要な時間などの運用上の遅延がなくなった。誘導には広範囲の追跡や迎撃コースの計算は必要なく、飛行に必要な時間と目標の高度を単純に比較するだけで必要な偏向が得られる。ミサイルはどの航空機よりも高い高度能力を持ち、これを新しい航空機に合わせて改良することは低コストの開発方法であった。米国はソ連のこの分野での取り組みを認識しており、U-2の予想運用寿命を短縮していた。これは、ミサイルが改良されるにつれてU-2がこれらのミサイルに対して脆弱になることを知っていたためである。1960年、ゲイリー・パワーズが操縦するU-2は、西側ではSA-2ガイドラインとして知られる、ソ連の初期の誘導式対空ミサイルの1つであるS-75ドヴィナによって撃墜された。[ 39 ]
この問題に直面し、軍事ドクトリンはすでに高高度超音速爆撃から低高度侵攻へと移行し始めていた。レーダーは視線方向なので、航空機は地球に接近して地形の陰に隠れることで探知距離を劇的に短縮できる。[ 40 ]高高度で爆撃機を攻撃する際に射程が重なるように配置されたミサイル基地は、低高度を飛行する爆撃機に対してはカバー範囲に大きな隙間を残すことになる。ミサイル基地の適切な地図があれば、爆撃機は防衛網の間や周囲を飛行できる。さらに、初期のミサイルは一般的に、レーダーシステムがミサイルを追跡して誘導信号を送り始めるまでの間、一定期間無誘導で飛行していた。SA-2ミサイルの場合、この最低高度は約2,000フィート(600メートル)であった。[ 41 ]
低空飛行は戦闘機からの防御にも役立った。当時のレーダーには下方視察能力がなかった(下方視察/下方視察を参照)。高高度を飛行する航空機のレーダーを下方に向けて低高度の目標を探知しようとすると、地面の反射波が目標からの信号を圧倒してしまう。通常の高度を飛行する迎撃機は、はるか下方の爆撃機を事実上視認できない。迎撃機は視界の広い空域を確保するために低高度まで降下することもできたが、そうするとミサイル基地と同様にレーダー探知範囲が制限され、燃料消費量も大幅に増加し、結果として任務時間が短縮される。ソ連は1972年にMiG-23Mにハイラーク・レーダーを搭載するまで下方視察能力を備えた迎撃機を導入しなかったが、このモデルでさえ能力は非常に限られていた。[ 42 ]
戦略航空軍団は、居心地の悪い状況に陥っていた。爆撃機は高速・高高度での効率性を重視して設計されており、その性能は技術面でも財政面でも多大なコストをかけて得られたものだった。B-70が長距離爆撃機としてB-52に取って代わる前に、SACは中距離爆撃機としてボーイングB-47ストラトジェットに代わるB-58ハスラーを導入していた。ハスラーは開発と購入に費用がかかり、B-47に比べて膨大な量の燃料とメンテナンスが必要だった。はるかに大型で航続距離の長いB-52の3倍の運用コストがかかると推定されていた。[ 43 ]
B-70は、B-58よりもさらに高速、高高度、航続距離を目標に設計されましたが、相対的に見るとさらに劣っていました。高高度ではB-70はB-52の4倍もの速度でしたが、低高度ではマッハ 0.95に制限され、同じ高度でのB-52よりわずかに速いだけでした。また、爆弾搭載量も少なく、航続距離も短かったのです。[ 9 ]唯一の大きな利点は、ミサイルの遮蔽がない地域で高速飛行ができること、特に米国からソ連への長距離飛行においてその利点が発揮されることでした。しかし、その価値は限られていました。米空軍の教義では、ICBMの時代に爆撃機部隊を維持する主な理由は、爆撃機が基地から遠く離れた空中にとどまることができ、奇襲攻撃を受けないことにあると強調されていました。[ 44 ]この場合、高速飛行は集結地とソ連沿岸の間で短時間しか利用されませんでした。
さらに問題となったのは、ジップ燃料計画が1959年に中止されたことである。[ 5 ]燃焼後、この燃料は腐食性で研磨性のある液体と固体に変化し、タービンエンジンの可動部品の摩耗を増加させ、有毒であるため整備が困難であった。[ N3 ] B-70はアフターバーナーでのみジップを使用する予定であり、この問題を回避するはずであったが、ジップ計画の莫大な費用と得られるわずかな利点が、計画の中止につながった。JP -6のような新しく開発された高エネルギー燃料が利用可能であったため、それ自体は致命的な問題ではなかった。ジップ燃料からの変更で失われた航続距離のほとんどは、2つの爆弾倉の1つに燃料タンクを充填することで回復した。[ 46 ] 1959年9月にXF-108計画が中止されたことで、B-70計画に利益をもたらしていた共同開発が終了し、別の問題が発生した。[ 30 ]
1959年11月16日と18日に行われた2回の秘密会合で、統合参謀本部議長のネイサン・トゥイニング空軍大将は、ソ連の移動式鉄道型ICBMを偵察・攻撃するためにB-70を使用するという空軍の計画を推奨したが、空軍参謀総長のトーマス・ホワイト大将は、ソ連が「ロケットでB-70を攻撃できる」ことを認め、1960会計年度の予算を2億ドル(現在の22億ドルに相当)に縮小し、B-70を「最低限の研究開発計画」に格下げするよう要請した。アイゼンハワー大統領は、核兵器の任務は既知の生産施設や軍事施設を攻撃することであるため、偵察・攻撃任務は「狂気の沙汰」だと反論し、ICBMは「同じことをするより安価で効果的な方法」であるため、B-70は必要ないと考えていると強調した。アイゼンハワーはまた、B-70の製造開始は「今から8年から10年後」になると指摘し、「ミサイル時代に爆撃機について語っているのは、火薬の時代に弓矢について語っているようなものだ」と述べた。[ 47 ] 1959年12月、空軍はB-70計画を1機の試作機に縮小し、計画されていたB-70のサブシステムのほとんどを開発しないことを発表した。[ 48 ]
その後、 1960年の大統領選挙の政治情勢により関心が高まった。ジョン・F・ケネディの選挙運動の中心的な主張は、アイゼンハワーと共和党は国防に弱く、B-70をその例として挙げたというものだった。彼はNAA施設近くのサンディエゴの聴衆に対し、「私はB-70有人航空機を心から支持する」と述べた。[ 49 ]ケネディは他の航空機についても同様の選挙運動の主張を行った。シアトルのボーイング工場近くでB-52の必要性を主張し、フォートワースではB-58を称賛した。[ 50 ]
空軍はプログラムを本格的な兵器開発に変更し、1960年8月にXB-70試作機1機とYB-70 11機の契約を締結した。[ 48 ] [ 51 ] 1960年11月、B-70プログラムは1961会計年度に議会から2億6500万ドル(現在の29 億ドルに相当)の予算を割り当てられた。 [ 52 ] [ 53 ]地元カリフォルニア州で支持率が低迷していたニクソンもB-70を公に支持し、10月30日にはアイゼンハワーがB-70開発プログラムに1億5500万ドル(現在の17億ドルに相当)を追加拠出することを約束し、共和党の選挙運動を支援した。[ 54 ]

1961年1月に就任したケネディは、ミサイルギャップは幻想であると知らされた。[ 55 ] [ N4 ] 1961年3月28日、[ 56 ] B-70計画に8億ドル(現在の86 億ドルに相当)が費やされた後、ケネディは「不必要で経済的に正当化できない」としてこの計画を中止した。[ 54 ]なぜなら「敵の防衛をうまく突破できる可能性はほとんどない」からである。[ 57 ]その代わりに、ケネディは「爆撃機として潜在的に有用な機体で音速の3倍の速度で飛行するという問題を基本的に探求するために、B-70計画を継続すべきである」と勧告した。[ 54 ] 1960年5月12日に大統領が修正した1961会計年度予算に、議会がB-70の「追加」資金として2億9000万ドル(現在の31億ドル)を承認した後、政権はこれらの資金のうちわずか1億ドル(現在の10億8000万ドル)を「計画された使用」とすることに決定した。国防総省はその後、B-70は高額な費用に見合うほどの性能向上をもたらさないというデータを議会に提示した。[ 58 ]
1961年7月に空軍参謀総長に就任したカーティス・ルメイは、 B-70の推進活動を強化し、8月のリーダーズ・ダイジェスト誌や11月のアビエーション・ウィーク誌の記事のインタビューに応じたり、2月25日にゼネラル・エレクトリック社を訪問して報道陣にB-70の想像図やその他の情報を提供したりした。議会も爆撃機開発を再開するためにB-70の予算を継続していた。 1962年1月24日にロバート・マクナマラ国防長官が下院軍事委員会(HASC)でB-70は正当化できないと再び説明した後、ルメイは下院と上院の両委員会でB-70を擁護し、3月1日にマクナマラから叱責を受けた。 1962年3月7日までに、B-70関連の業務を管轄区域に持つ21人の議員からなる下院軍事委員会(HASC)は、RS-70のために割り当てられた約5億ドル(現在の53 億ドルに相当)の全額を法律で行政機関に「指示」する歳出法案を作成した(バリアントを参照)。マクナマラは3月14日にHASCで演説したが失敗に終わったが、1962年3月19日、ケネディとHASC議長カール・ビンソンの間でホワイトハウスのローズガーデンで土壇場で合意が成立し、法案の文言は撤回された[ 59 ]。爆撃機は中止されたままだった[ 60 ] 。
XB-70は、大型超音速輸送機に関連する空気力学、推進、その他の主題の高度な研究に使用することを目的としていました。この研究の役割には航法士と爆撃手は必要なかったため、乗員はパイロット2名のみに減らされました。 [ 61 ] 1961年3月、生産発注は3機の試作機に減らされ[ 62 ]、 3機目の機体には以前の試作機からの改良が組み込まれました。[ 63 ]その後、発注は2機の実験用XB-70Aに減らされ、航空機1号機と2号機(AV-1とAV-2)と名付けられました。XB-70 No.1は 1964年5月7日に完成し[ 64 ] 、 1964年5月11日にカリフォルニア州パームデールでロールアウトされました。[ 65 ] [ 66 ] [ 67 ]ある報告書では「これに似たものはどこにも存在しない」と述べられています。[ 68 ] [ 69 ] AV-2 は 1964 年 10 月 15 日に完成しました。3 番目の試作機 (AV-3) の製造は、完成前の 1964 年 7 月に中止されました。[ 69 ]最初の XB-70 は 1964 年 9 月に初飛行を行い、その後も多くの試験飛行が行われました。[ 70 ]
XB-70の試験飛行と航空宇宙材料開発のデータは、後のB-1爆撃機計画、アメリカの超音速輸送機(SST)計画、そしてスパイ活動を通じてソ連のツポレフTu-144 SST計画に利用された。[ 71 ] [ N5 ] [ N6 ]ロッキードU-2とSR-71ブラックバード偵察機、そしてXB-70の開発は、ソ連の航空宇宙技術者に高高度高速迎撃機MiG-25 の設計と開発を促した。[ 72 ] [ 73 ]
ヴァルキリーは、6基のエンジンを搭載した高高度マッハ 3爆撃機として設計された。ハリソン・ストームズは、カナード翼とデルタ翼を備えた機体を設計し[ 74 ] 、機体は主にステンレス鋼、サンドイッチハニカムパネル、チタンで構成されている。XB-70は、マッハ3のSM-64ナバホ用に開発された超音速技術と、ナバホの慣性誘導システムの改良型を使用するように設計された[ 75 ] 。
XB-70は、翼の頂点の下にあるエンジン吸気スプリッターの前縁によって発生する衝撃波から生じる圧縮揚力を利用した。 [ 76 ]マッハ3の巡航速度では、衝撃波は約65度後方に曲げられ、翼は衝撃波系に重なり、機体下面の圧力は衝撃波の前方よりも40ポンド/平方フィート(1.9 kPa)高くなる。圧縮揚力は全揚力の5%を占めた。[ 77 ]亜音速での操縦性を向上させ、超音速での抗力を低減するために、折りたたみ式翼端の内側の翼前縁にキャンバーが加えられた。翼の外側部分は、65度下方に回転するようにヒンジで取り付けられ、可変形状翼端装置の一種として機能した。これにより、超音速での航空機の方向安定性が向上し、圧力中心が高速でのより好ましい位置に移動し、吸気スプリッターから発生する衝撃波が垂直翼端面から反射して追加の圧縮揚力が発生した。[ 78 ]
超音速用に設計された他のデルタ翼機(コンコルド、Tu-144、FD2)と同様に、ヴァルキリーには、機首を高くした低速飛行時や地上でのパイロットの視界を改善する機能が必要だった。格納可能な外側の風防とランプが設けられ、固定式のコックピット風防を通して視界を確保できるようになった。ランプを高速位置に上げると、機首部分はより流線型になった。雨滴の除去と風防の防氷は、エンジンからの600 °F(320 °C)の抽気を利用して行われた。 [ 79 ]機首下部にはレーダーベイがあり、量産機には機首胴体上部に給油口が装備される予定だった。[ 80 ]
XB-70には、任務の要求に合わせて特別に配合されたJP-6ジェット燃料を使用するゼネラル・エレクトリックYJ93 -GE-3ターボジェットエンジンが6基搭載されていた。エンジンは「30,000ポンド級」とされていたが、実際にはアフターバーナー使用時で28,000 lbf (120 kN) 、アフターバーナー不使用時で19,900 lbf (89 kN)の推力を発生した。[ 81 ] [ 82 ]エンジンの吸気口は、高マッハ数での効率的な圧力回復を確保するために、2次元外部/内部圧縮(または混合圧縮)ランプ設計になっている。内部超音速拡散は、エンジンのサージによる気流の大幅な変化などの擾乱により「アンスタート」(ダクトの前面から内部衝撃波が急速かつ激しく排出される)を起こす危険性があったため、吸気口は運転中に十分なアンスタートマージンを確保するために自動的に構成されていた。[ 83 ]ヴァルキリーは冷却に燃料を使用していた。燃料はエンジンに到達する前に熱交換器を通して送られた。 [ 26 ]自己着火の可能性を低減するために、燃料補給中にJP-6に窒素が注入され、「燃料加圧および不活性化システム」によって700ポンド(320kg )の液体窒素が気化され、燃料タンクの通気空間を満たし、タンク圧力が維持された。[ 84 ]

XB-70の初飛行は1964年9月21日だった。[ 85 ]パームデールとエドワーズ空軍基地間の最初の飛行試験では、離陸直後にエンジンの1基を停止しなければならず、着陸装置の故障警告が出たため、予防措置として着陸装置を下ろした状態で飛行し、速度は計画の約半分である時速390マイル(630km /h)に制限された。[ 86 ]着陸中、左舷主脚の後輪がロックし、タイヤが破裂し、火災が発生した。[ 87 ] [ 88 ]
ヴァルキリーは1964年10月12日の3回目の試験飛行で初めて超音速(マッハ1.1)に達し、 10月24日の次の飛行では40分間マッハ1以上で飛行した。この飛行では翼端も部分的に下げられた。XB-70 No.1は1965年10月14日に70,000フィート(21,000メートル) でマッハ3.02に達し、マッハ3を超えた。[ 89 ]最初の機体はハニカムパネルに弱点があることが判明したが、これは主にこの新素材の製造と品質管理の経験不足によるものであった。[ 6 ] 2回にわたり、ハニカムパネルが破損して超音速飛行中に剥がれ落ちたため、機体にマッハ2.5の制限が設けられた。[ 90 ]

AV-1で発見された欠陥は、1965年7月17日に初飛行した2号機XB-70でほぼ完全に解決された。1966年1月3日、XB-70 No.2は高度72,000フィート(22,000メートル) でマッハ3.05の速度に達した。AV-2は1966年4月12日に最高速度マッハ3.08に達し、20分間その速度を維持した。[ 91 ] 1966年5月19日、AV-2はマッハ3.06に達し、マッハ3で32分間飛行し、合計91分の飛行で2,400マイル(3,900キロメートル)を飛行した。[ 92 ]
NASAとUSAFの共同研究プログラムが、1966年11月3日から1967年1月31日まで、国家ソニックブームプログラムのためにソニックブームの強度と特徴を測定するために実施された。テストは、提案されたアメリカのSSTから予想されるものと似ているがそれよりも高い、地上でのソニックブーム過圧の範囲をカバーするように計画された。[ 94 ] 1966年、AV-2がプログラムに選ばれ、テストセンサーが装備された。1966年6月6日に最初のソニックブームテスト飛行を行い、72,000フィート(22,000メートル) でマッハ3.05の速度に達した。[ 95 ] 2日後、AV-2は複数機編隊で飛行中にF-104と空中衝突し墜落し、2人が死亡した。[ 96 ] [ 97 ]副操縦士のカール・クロスとF-104操縦士のジョセフ・ウォーカーは死亡したが、操縦士のアルビン・ホワイトは生き残った。[ 96 ]ソニックブームとその後のテストはXB-70A #1で継続された。[ 98 ]
2番目の飛行研究プログラム(NASA NAS4-1174)は、1967年4月25日から1969年のXB-70の最後の飛行まで、「構造力学の制御」を調査した。[ 99 ] [ 100 ]高高度および高速では、XB-70Aは望ましくない高度変化を経験した。[ 101 ] 1968年6月からのNASAのテストには、航空機の安定性増強システムの応答を測定するためにAV-1の機首に2つの小さなベーンが含まれていた。[ 100 ] [ 102 ] AV-1は合計83回の飛行を行った。[ 103 ]
XB-70の最後の超音速飛行は1968年12月17日に行われた。1969年2月4日、AV-1は博物館展示のためライト・パターソン空軍基地(現在の米国空軍国立博物館)への最後の飛行を行った。[ 104 ]この亜音速飛行で飛行データが収集された。[ 105 ]ノースアメリカン・ロックウェルはB-70に関する4巻の報告書を完成させ、1972年4月にNASAによって出版された。[ 106 ]

1965年5月7日、飛行中に翼の先端部から3フィート(1メートル)の破片が折れ、6基のエンジンのうち5基に大きな損傷を与えた。それらはGEに送られて修理された。6基目のエンジンは検査され、機体に再取り付けられた。[ 113 ]
1965年10月14日、AV-1はマッハ3を超えたが 、熱と応力によりハニカムパネルが損傷し、左翼の前縁が60cm失われた。最初の機体はその後マッハ2.5に制限された。[ 90 ]
1966年6月8日、XB-70A No.2は、他の4機の航空機(F-4ファントム、F-5、T-38タロン、F-104スターファイター)と密集編隊を組み、5機すべてのエンジンの製造元であるゼネラル・エレクトリックの依頼で写真撮影を行った。6機目の航空機であるリアジェット23は、ゼネラル・エレクトリックによって編隊の撮影を請け負っていた。[ 114 ] [ 115 ]
写真撮影の後、F-104はXB-70の右翼端にドリフトし、ヴァルキリーの上を反転して横転した後、爆撃機の垂直尾翼と左翼に衝突した。その後、F-104は爆発し、ヴァルキリーの垂直尾翼を破壊し、左翼を損傷した。垂直尾翼の両方を失い、翼にも損傷を受けたにもかかわらず、ヴァルキリーは16秒間まっすぐ飛行した後、制御不能なスピンに陥り、カリフォルニア州バーストウの北に墜落した。F-104のパイロットであるNASA主任テストパイロットのジョー・ウォーカーと、XB-70の副操縦士であるアメリカ空軍少佐カール・クロス(1925-1966)[ 116 ]は死亡した。XB-70のパイロットであるアル・ホワイトは脱出したが、脱出直前に閉じる二枚貝のような脱出用乗員カプセルに腕を挟まれるなど、重傷を負った。 [ 117 ] [ 118 ]
米空軍の事故調査概要報告書によると、F-104とXB-70の位置関係から、F-104のパイロットであるウォーカーは、左肩越しに無理やり振り返る以外には、XB-70の翼を視認できなかったとされている。報告書は、ウォーカーは自分の位置より前方にあるXB-70の胴体を見ることで、機体の位置を維持していた可能性が高いと述べている。F-104は、XB-70の胴体の横70フィート(21メートル) 、下方10フィート(3.0メートル)の位置にあったと推定されている。報告書は、その位置からでは、適切な視覚情報が得られなかったため、ウォーカーはヴァルキリーに対する自分の機体の動きを正しく認識できず、その結果、機体がXB-70の翼に衝突したと結論付けている。[ 102 ] [ 119 ]事故調査では、XB-70の右翼端から発生した後方渦がF-104を爆撃機に横転させた可能性があるとも述べられている。[ 119 ]
ゼネラル・エレクトリック社の写真撮影は空軍の許可を得ていなかった。大惨事の後、アルバート・W・ケイト大佐は解任され、ジョー・コットン大佐、ジェームズ・G・スミス大佐、ジョン・S・マッコロムは懲戒処分を受けた。[ 120 ] [ 115 ] [ 121 ]

ヴァルキリー AV-1 (AF Ser. No. 62-0001) は、オハイオ州デイトン近郊のライト・パターソン空軍基地にあるアメリカ空軍国立博物館に展示されています。この機体は、XB-70 試験プログラムの終了後、1969 年 2 月 4 日に博物館に空輸されました。[ 122 ]ヴァルキリーは博物館の象徴的な航空機となり、博物館のレターヘッドに登場し、博物館のレストランであるヴァルキリー カフェの主要なデザイン要素としても登場しました。[ 123 ] 2011 年、XB-70 は博物館の研究開発格納庫で他の実験機とともに展示されました。[ 124 ]博物館のメインキャンパスに 4 番目の格納庫が完成した後、XB-70 は 2015 年 10 月下旬にそこに移されました。[ 125 ]

Pace [ 126 ] USAF XB-70 ファクトシート[ 108 ] B-70 航空機研究[ 127 ]およびその他の資料[ 128 ] [ 82 ]からのデータ
一般的な特徴
パフォーマンス
武装
関連開発
役割、構成、時代が同等の航空機
関連リスト
機密解除…1979年4月10日
機密解除…1981年1月18日注:この記事中の11月18日の会議の引用は、グッドパスターがホワイトとアイゼンハワーの発言を言い換えたものです(例:「彼(アイゼンハワー)は我々(ホワイト、グッドパスターら)のことを考えていた」)。オーガスタで録音があった場合は、その音声記録からの引用である可能性があります。
機密解除…1979年4月10日
{{cite tech report}}: CS1メンテナンス: 場所 (リンク)機密解除…1979年8月23日
{{cite tech report}}: CS1メンテナンス: 場所 (リンク)機密解除…1981年1月18日
{{cite tech report}}: CS1メンテナンス: 場所 (リンク)機密解除…1978年1月6日
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