North American XB-70 Valkyrie

Uit Wikipedia, de vrije encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken
North American XB-70 Valkyrie
North American XB-70 in flight ECN-2128.jpg
Algemeen
Rol Experimentele strategische bommenwerper
Bemanning 4 (2 in de prototypen)
Stukprijs $1.5 miljard
Status
Eerste vlucht juni 1964
Gebruik USAF (1964-1969)
Afmetingen
Lengte 56,6 m
Hoogte 9,4 m
Spanwijdte 32m m
Vleugeloppervlak 586 m²
Gewicht
Leeggewicht 93000 kg
Startgewicht 242500 kg
Max. gewicht 250000 kg
Krachtbron
Motor(en) 6x General Electric YJ93 3 turbojet
Stuwkracht elk 133 kN
Prestaties
Kruissnelheid 2600 km/u
Topsnelheid 3390 km/u
Vliegbereik 8000 km
Dienstplafond 25000 m
Bewapening
Boordgeschut geen
Bommen 12x B43 high yield nuclear
Raketten geen
Portaal  Portaalicoon   Luchtvaart

De North American XB-70 Valkyrie was een experimentele bommenwerper, die tussen 1964 en 1969 werd gebruikt door de United States Air Force. Vanwege politieke, financiële en technologische tegenslagen kwam het project niet goed van de grond en werd dit toestel nooit operationeel.

Geschiedenis[bewerken]

Het ontwerp en de bouw van de North American XB-70 Valkyrie Walkure vormden destijds een enorme uitdaging en leidden tot diverse nieuwe, nooit eerder toegepaste technieken. De honingraat metaalconstructie bijvoorbeeld was voordien nooit eerder bij vliegtuigconstructies gebruikt. Ook beschikte dit toestel als eerste over een verstelbare neus ten behoeve van verbeterde aerodynamica tijdens de supersonische vlucht. Dit concept werd later letterlijk gekopieerd voor de constructie van het succesvolle supersonische pasagierstoestel de Concorde.

De Valkyrie was ontworpen om - hoger en sneller vliegend dan iedere bekende vorm van luchtverdediging in zijn tijd - met atoomwapens zeer diep in vijandelijk gebied door te dringen. Nadat het toestel zijn aanval had gedaan zou het vervolgens op dezelfde wijze weer uit de gevarenzone komen.

De North American XB-70 was een Mach 3+ bommenwerper die een hoogte van meer dan 23.000 meter kon bereiken. Het toestel betekende een grote stap voorwaarts in het aeronautisch ontwerp. De XB-70 was groter dan een Boeing B-52, was in snelheid gelijkwaardig aan de latere Lockheed SR-71 en had meer de vorm van een reusachtig jachtvliegtuig. Het toestel was precies het tegengestelde van de huidige hi-tech USAF bommenwerper de B-2 Spirit. De B-2 vliegt met subsonisch snelheid terwijl de XB-70 snelheden van meer dan Mach 3 haalde. De B-2 is nagenoeg onzichtbaar voor radar terwijl de XB-70 zeer gemakkelijk met radar op te sporen was door de enorme echo die het toestel produceerde. Dit kwam door de meer dan 65 graden omlaag draaiende vleugeltips die het toestel benutte om meer lift te verkrijgen.

In mei 1964 werd de XB-70 met serienummer 20001 voor het eerst door zijn constructeur, de firma North American, in Palmdale, Californië uit zijn hangar gerold en in oktober 1964 brak het toestel al voor het eerst door de geluidsbarrière.

De tweede XB-70 droeg serienummer 20207 en was al in vele opzichten verschillend van de eerste. Het toestel verongelukte tijdens een botsing in de vlucht met een toestel van waaruit foto en filmopnamen werden gemaakt (zie de foto’s). Bij dit ongeluk kwamen niet alleen 2 vliegers om maar het luidde tevens het einde van het Valkyrie project in.

Er werden slechts 2 X- (experimentele) exemplaren van het toestel gebouwd voordat het project werd gestaakt. Het werd tijdens de ontwikkeling duidelijk dat een enorm hoge snelheid en het vliegen op zeer grote hoogte geen positieve bijdrage leverden aan de kans op overleven tijdens een gewapend conflict. In 1961 werd door het neerschieten van de USAF Lockheed U-2 boven de toenmalige Sovjet-Unie pijnlijk duidelijk dat de prestaties van de Russische luchtafweerraketten veel sneller verbeterden dan de Amerikaanse luchtvaartindustrie vermoedde. Na een langdurig debat werd daarop besloten dat de XB-70 niet langer als een betrouwbare bommenwerper werd aangemerkt en werd het project door de USAF afgeblazen en aan de NASA overgedragen voor het uitvoeren van tests ten behoeve van het ruimtevaartprogramma.

In februari 1969 vertrok de overblijvende XB-70, de 20001, voor zijn 82e en laatste vlucht naar het Amerikaanse luchtmachtmuseum op Wright Field (vroeger Wright-Patterson AFB) in Dayton, Ohio. Heden is de Valkyrie in een moderne hangar voor iedereen te bezichtigen.

De 20001 voor de start

Ontwerp en ontwikkeling[bewerken]

De XB-70A ontstond n.a.v. project MX-2145 van Boeing Aircraft Corporation. Hierbij werd onderzocht welk type vliegtuig het best in staat was zeer krachtige kernwapens te kunnen vervoeren en af te werpen. Diverse soorten wapendragers werden bekeken. Intercontinentale bommenwerpers die zowel vrijeval bommen als bestuurbare bommen vervoerden; bemande bommenwerpers, bijgetankt in de vlucht om het bereik te vergroten en rond de aarde te kunnen vliegen; bemande vliegtuigen met op afstand bestuurbare "drone" bommenwerper combinaties en onbemande bommenwerpers. Tijdens de studies vroeg het luchtmacht hoofdkwartier om bijzonderheden in te plannen die van toepassing konden zijn bij het doen van bepaalde concessies zoals het inleveren van gewicht voor extra snelheid en bereik of het inleveren van snelheid voor extra bereik.

Boeing leverde de informatie in januari 1954 en gaf tevens de mogelijkheden aan voor eventuele nucleaire aandrijving. Voor het eerst leek een groot wapensysteem dat zeer snel op grote hoogte kon blijven vliegen en met een wereldwijd bereik haalbaar. Ook de toenmalige firma’s Convair Corporation en Lockheed Aircraft Corporation leverden gelijkwaardige informatie.

Eind 1954 steunde de luchtmacht 2 aparte ontwikkelingen; een atoombommenwerper die voor korte tijd supersonische snelheden kon ontwikkelen en een subsone conventionele bommenwerper. Het enorme eisenpakket waaraan het toestel diende te voldoen werd in 1955 samengevat in het General Operational Requirement 81. De luchtmachtraad bracht dit terug tot de eenvoudige vraag naar een intercontinentale door vliegers bestuurde bommenwerper die de B-52 vanaf 1965 moest vervangen.

Vlak voor de botsing met de F-104 met rood staartvlak

In maart 1955 maakte de USAF - even kort als het vorige – een nieuw general operational requirement op; men vroeg om een door vliegers bestuurd strategisch intercontinentaal wapensysteem in staat om een lading van minstens 14000 kilo aan zeer sterke atoomwapens te vervoeren. In oktober ging het Air Research and Development Command akkoord en werd juli 1964 als datum gepland waarop de eerste B-70 wing operationeel zou moeten worden.

Vroeg in 1955 had de USAF ook een general operational requirement ingeschoten voor een intercontinentaal verkenningssysteem (Systeem 110A) dat aan min of meer dezelfde eisen diende te voldoen en in juli was het Air Research and Development Command met een verkenners versie van de B-70 (Systeem 110L) akkoord gegaan. De systemen werden al snel gecombineerd als Systeem 110A/L.

Na de botsing. De F-104 heeft de staartsectie van de Valkyrie geramd en ontploft

In november 1955 verleende de USAF voorlopige contracten aan de firma’s Boeing en North American voor de ontwikkeling van fase 1 van Systeem 110A/L. Hiermee waren de voorlopige respectievelijke bedragen van $2.6 miljoen en $1.8 miljoen gemoeid. Elke firma diende een ontwerp, modellen, werktekeningen, de technische specificaties en een model op ware grootte – een mock-up - te leveren, die in de windtunnel getest kon worden.

De 2 contracten werden in 1956 bekrachtigd. Het Boeing contract, AF33(600)-31802, was bepaald op $19.9 miljoen; het North American contract, AF33(600)-31801, op $9.9 miljoen. Hiervan werd door de USAF $4.5 miljoen aan Boeing en $1.8 miljoen aan North American betaald. Er werd extra in opgenomen dat het nieuwe wapensysteem de B-52 zo snel mogelijk als eerstelijns operationeel wapen zou moeten vervangen.

Alle operationele karakteristieken bepaalden ook dat het nieuwe wapensysteem dag en nacht onder alle weersomstandigheden inzetbaar zou zijn en dat de primair wapenlast uitsluitend zou bestaan uit atoomwapens van zeer hoge sterkte.

Constructie[bewerken]

Natuurlijk verschilden de eerste ontwerpen van de firma’s Boeing en North American in 1956 enorm van elkaar. Boeing ging uit van een pijlvleugel configuratie en North American van een canard-type dat redelijke gelijkenis vertoonde met een Navaho raket. De North American SM-64A Navaho (System 104A) was een verticaal afgeschoten intercontinentale grond-grond raket met deltavleugels. Dit wapensysteem werd vanwege technische en financiële problemen in 1957 afgestoten.

De Valkyrie is onbestuurbaar en komt in een spiraalbeweging

De Boeing en North American ontwerpen overtuigden niet. Het maximum startgewicht werd in beide gevallen ernstig overschreden. Voorgestelde voorzieningen om in de vlucht te kunnen bijtanken bleken ontoereikend en de enorme vleugels zouden ernstige logistieke problemen opleveren aan de vliegveld uitrusting en infrastructuur. In september verwees de teleurgestelde luchtmachtstaf beide firma’s terug naar de tekentafels onder de verkapte dreiging dat als het project gestaakt moest worden ook niet zou worden uitbetaald.

Na deze opgelopen vertraging versnelde alles opeens. In maart 1957 bleek dat het nieuwe wapensysteem alle missies supersonisch zou kunnen vliegen. De constructeurs waren er achter dat het gehele ontwerp (motoren, luchtinlaatsysteem en airframe) gemakkelijk tot mach 3 belast kon worden. Ook waren beide constructeurs onafhankelijk van elkaar tot de conclusie gekomen dat hiervoor speciale hi-energy brandstof zou worden vereist dat extra in de naverbranders moest worden ingespoten.

In de zomer van 1957 waren beide constructeurs overtuigd dat aan de gestelde luchtmachteisen was voldaan en vroegen ze een evaluatie aan die moest beslissen welk ontwerp het best geschikt was. Beide modellen waren in staat tot een topsnelheid van mach 3 en mach 3.2, tot het kruisen op hoogten van 70000 tot 75000 voet, hadden een actieradius van 6100 tot 10500 mijl en een maximumgewicht tussen de 235000 en 245000 kilo.

Een beslissende evaluatiegroep werd samengesteld uit 3 aparte teams, 60 vertegenwoordigers van het Air Research and Development Command, van het Air Materiel Command en van het Strategic Air Command. Deze groep evalueerde het concept van North American in oktober en het Boeing concept in november. Het North American concept werd unaniem superieur bevonden aan dat van Boeing en de luchtmacht kondigde in december officieel aan dat de keuze op het North American concept was gevallen.

Als winnaar van de competitie van 1957 tekende North American in januari 1958 het luchtmachtcontract AF33(600)-36599. Dit document dekte het nieuwe wapensysteem en de operationele oplevering van de eerste wing (30 inzetbare toestellen en 15 bestemd ten behoeve van testen) eind 1965.

Omdat de verkenningsvariant niet nodig bleek te zijn werd een bespoediging van het B-70 programma met 18 maanden verwacht. Hierdoor verschoof de termijn van de eerste vlucht naar december 1961 en van de formatie van de operationale wing naar augustus 1964.

In 1958 kreeg men echter te maken met tegenslag. De toenmalige chef van de luchtmachtstaf, generaal T.D. White kondigde aan dat eventuele bespoediging van het B-70 project er niet in zat vanwege budget tekorten. De eerste vlucht kon daarom niet voor 1962 worden verwacht en de eerste mogelijk operationele inzet zeker niet voor 1965. Deze uitlatingen brachten het project schade aan. De generaal wilde dat er meer gebruik zou worden gemaakt van bestaande operationele apparatuur en tevens een versimpeling van de ingewikkelde navigatie aanvals- en geleidingssystemen. Als laatste stelde hij nog dat de toenmalige regering onder president Eisenhower geen verdere fondsen meer voor het project vrij zou maken; er werden regeringsprioriteiten gesteld en de voorkeur ging duidelijk uit naar de ontwikkeling van ICBM’s.

In 1959 werden bij de North American vestiging in Inglewood evaluaties inzake de voortgang van het project en de stand van zaken bij de oplevering van mock-ups gehouden.. Hierbij kwam de luchtmacht steeds weer met aanvullende eisen die in het ontwerp moesten worden opgenomen. Desondanks werd toch 95% van het hierdoor extra te verzetten werk voor het eind van het jaar door de producent gehaald.

Einde van het project[bewerken]

De beslissingen van de tweede helft van 1959 benadeelden de luchtmachtpogingen tot een verbeterd vliegtuigontwerp en zetten het B-70 programma extra onder druk. Het project van een nucleair aangedreven bommenwerper leed vanaf 1956 aan financieringstekorten en in 1959 werden op de hoogste niveaus besluiten genomen die tot een totale afstoting van dit project leidden. Dit beïnvloedde ook B-70 programma omdat diverse B-70 subsystemen ook in het andere vliegtuigontwerp waren voorzien…

Het ministerie van defensie schrapte het hi-energy brandstof programma. Met de speciale brandstof zou de B-70 een aanzienlijk groter bereik krijgen. Later bleek dat dit mee te vallen omdat andere brandstoffen, speciaal de JP-6 brandstof, flink waren verbeterd. Hiervoor waren echter wel andere motoren nodig!

Het afblazen van de ontwikkeling van de North American F-108 Rapier, een langeafstandsonderscheppingsjager die sinds 1957 niet verder kwam dan de tekentafel was nog een tegenslag. Het B-70 programma was hier ook direct bij betrokken. Er zou, door het ontbreken van de toegezegde fondsen voor de F-108, moeten worden bezuinigd op de ontwikkeling van de motoren, ontsnappingscapsules en brandstofsystemen. Dit verlies werd geaccepteerd en omvatte circa $180 miljoen. Als direct gevolg werden in 1959 meer dan 15 grotere subcontracten van het project geschrapt en vertraagde het B-70 project.

In hetzelfde jaar liet president Eisenhower weten geen voorstander van de B-70 te zijn omdat hij inschatte dat het toestel pas na 8 tot 10 jaar volledig operationeel inzetbaar zou zijn. In die tijd zou de ICBM-ontwikkeling een enorme stap voorwaarts hebben gemaakt. Hij besloot op aandringen toch dat het project verder kon gaan maar maakte duidelijk dat hij er zelf niet achter stond met de opmerking “Het vergelijk tussen bommenwerpers en ICBM’s staat gelijk aan het gebruik van een pijl en boog in het buskruit tijdperk”.

De USAF maakte daarop wereldkundig dat het project nu gericht was op productie van 1 toestel en dat de meeste subsystemen niet zouden worden door ontwikkeld. De bijdrage tot het bijna geheel schrappen van het project kwam voornamelijk door het weigeren van de regering om verdere fondsen hiervoor beschikbaar te stellen.

De presidentsverkiezingen van 1960 vertraagden het B-70 project verder. De USAF maakte hiervan gebruik om de eisen bij te stellen. Er zouden 3 toestellen als prototype moeten worden geleverd en de nadruk moest hierbij worden gelegd op het tonen van alle operationele mogelijkheden in oorlogsomstandigheden. Dit gegeven werd gekoppeld aan de goedkeuring van het congres voor het jaar 1961 van $265 miljoen en zette het B-70 project weer op de rails.

In september kreeg North American opdracht tot het verdergaan met het ontwerp, ontwikkelen, construeren en testen van 2 YB-70’s. Ook moesten de in 1959 opgezegde subcontracten weer worden bekrachtigd. In oktober was een van de belangrijkste contractanten, Westinghouse Electric Corporation, weer van de partij en in november deed ook de firma Motorola Incorporated weer mee met het missie en gevechtscontrole systeem.

Eenmaal in zijn functie bekeek de nieuwe president John Kennedy het B-70 programma kritisch. Hij twijfelde net als zijn voorganger aan de haalbaarheid van het project. Omdat intussen al zoveel was geïnvesteerd liet hij het project verdergaan op voorwaarde dat slechts een klein aantal operationeel zou worden. In 1963 mocht niet meer dan $220 miljoen worden uitgegeven en de totale kosten moesten binnen de $1.3 miljard blijven. Hiermee bleef voor de USAF niets anders over dan de B-70 van een volledig wapensysteem tot de prototype ontwikkelingstatus terug te brengen en de hoop op operationele inzetbaarheid was meteen verdwenen. Meteen zocht men naar alternatieven voor het project. Een verbeterde Convair B-58 Hustler behoorde tot de eventuele mogelijkheden; ook kwam een verkenningsversie van de B-70 naar voren maar dan wel uitgerust met aanvalscapaciteit. De Amerikaanse Senaat was voor een verdere opwerking van het B-70 project en wilde 3 toestellen zo snel mogelijk operationeel hebben; dit in tegenstelling met de toenmalige minister van defensie Robert McNamara.

1962 loste de problematiek niet op. De president eiste dat slechts $171 miljoen ($49 miljoen minder dan in 1961 was voorgesteld) zou worden besteed in plaats van de door het congres goedgekeurde $491 miljoen. Het congres gaf aan dat de USAF de $491 miljoen moest gebruiken voor een Reconnaissance/Strike B-70 (RSB-70) maar reduceerde het bedrag meteen tot $362.6 miljoen.

De minister van defensie legde in het congres uit dat het hele project vanaf het begin geplaagd werd door technische problemen die te wijten waren aan de gebruikte legeringen en componenten. Hoewel er in 1962 veel voortgang was gemaakt bleven de problemen bestaan. North American werkte aan een automatisch luchtinlaatsysteem die de lucht naar de J93-3 motoren moest leiden. Deze nieuwe motoren waren oorspronkelijk voor de geschrapte F-108 bestemd geweest en daarna herontworpen voor de B-70.

Het 2e krachtsysteem bestemd om de pomp voor de hydraulische druk aan te drijven was ook onbetrouwbaar. Vele vibraties veroorzaakten storingen in dit systeem waardoor hydraulische pompen vaak niet werkten. Extra steunen werden gemonteerd maar de pompen moesten opnieuw worden gebouwd uit legeringen die de hoge temperatuur die bij supersonische snelheid optrad, konden weerstaan.

Eind 1962 weerhielden weer andere problemen het gereedmaken van van het eerste toestel. Volgens North American moest een aantal defecten in de roestvrij stalen honingraat panelen door een onverwacht groot aantal reparaties worden opgeheven. Hierbij ging het in hoofdzaak om de gebruikte delen voor de luchtinlaten en de brandstoftanks. Een speciaal vernikkelingsproces bleek beslist noodzakelijk te zijn om de meeste defecten op te heffen. Ook gaf de fabrikant het gebruik van polyimide lak op ten gunste van vitron afdichtingslak.

In 1963 en 1964 liepen de frustraties in het B-70 project verder op. Bijna 40 van de $50 miljoen bestemd voor ontwikkeling van sensorcomponenten werd gebruikt om een extra 3e toestel te bekostigen. In juni 1963 was het contract hiervoor aangepast. North American kondigde aan het eerste toestel pas in april 1964, 4 maanden na de deadline, te kunnen leveren. In oktober zorgden technische problemen weer voor stijgende kosten en in januari 1964 was de nieuwe chef luchtmachtstaf generaal Curtis LeMay het jarenlange soebatten zat. Hij besloot dat er voor 1,5 miljard dollar 2 toestellen geproduceerd moesten worden.

De eerste vlucht van de XB-70A Valkyrie was in september 1964, bijna 4 jaar later dan de datum die in 1958 (net na het toewijzen van het contract aan North American) was overeengekomen. De naam Valkyrie Walkure kwam voort uit een door het Strategic Air Command in de lente van 1958 uitgeschreven wedstrijd. Het experimentele toestel vloog ongeveer 1 uur in het gebied boven Palmdale en Dry Lake, Edwards AFB in Californië. De bemanning bestond nog uit 2 man; Alvin White, de North American hoofd testvlieger en USAF kolonel Joseph F Cotton. De USAF B-70 vlieger landde succesvol op Edwards AFB waar het toestel eerst diverse tests op de grond moest ondergaan alvorens aan de langdurige praktijktests te kunnen beginnen.

De aanvalsmogelijkheden van de B-70 werden bepaald door de configuratie en samenstelling van zijn airframe met zijn semi-monocoque chassis uit staal en titanium. De buitenafwerking van het toestel bestond uit een broze roestvrijstaal honingraat constructie waarbij ook weer titanium legeringen waren gebruikt. De besturing van de XB-70 maakte gebruik van zogenaamde elevons aan de uiteinden van de cantilever delta vleugels en van dubbele verticale staartvinnen en roeren. De grote canard voorvleugel was verstelbaar voor een goede aftrimming (balans tijdens de vlucht of landing). De gehoekte uiteinden van de vleugels maakten het mogelijk om de elevons ook als flaps omlaag te draaien waardoor het voor de XB-70 mogelijk werd om op te stijgen van en te landen op de bestaande B-52 vliegvelden.

Het testprogramma werd vanaf het begin geplaagd door technische problemen. Hierdoor duurde het ook wat langer voor de tweede B-70 werd afgeleverd. Dit toestel vloog pas in juli 1965. Nog geen jaar later, in mei 1966, vloog dit toestel 32 minuten lang met een snelheid hoger dan mach 3. Helaas vond niet lang daarna de tragedie plaats; op 8 juni, werd het toestel van achteren geramd door een Lockheed F-104 Starfighter. Dit ongeval vond plaats op een hoogte van 9000 m boven de stad Barstow in Californië en reduceerde het hele XB-70A programma tot 1 enkel vliegtuig.

In maart 1967 droeg de USAF de resterende XB-70A over aan de National Aeronautics and Space Administration (NASA) die het toestel voor een testvlucht programma wilde gebruiken. Het gebruik van de XB-70 was slechts van korte duur; voor het eind van hetzelfde jaar werd het toestel verkocht aan het luchtmachtmuseum...

Referentie[bewerken]

North American XB-70A Encyclopedia of US Air Force Aircraft and Missile Systems Volume II by Marcelle Size Knaack

Externe links[bewerken]