Ebben a részben a B-70 hajtóműveinek, üzemanyagrendszerének, pilótakabinjának, mentőkapszuláinak, a belső környezeti paramétereket fenntartó rendszereinek, hidraulikus, elektromos és elektronikus rendszereinek ismertetője következik. A sorozat első része ITT olvasható, míg az előző ITT.
A 4. rész egy kivonatos időrendi táblázattal bővült, mely a WS-110A-hoz kapcsolódó, és abban végső soron költségnövekedést okozó programok alakulását mutatja be.
A General Electric Flight Propulsion Division által Cincinnatiben (Ohio) létrehozott J93 tervezésénél a moduláris felépítést választották, melynek legfontosabb hozadéka az addig a hajtómű részét képező segédberendezéseknek a repülőgépekbe való áthelyezése volt. A korszakban számos katasztrófa történt ezek meghibásodása miatt, ami miatt maga a hajtómű is leállt vagy akár megsemmisült. Ezért innentől csak egy tengely vezetett ki ezek felé, biztosítva az energiát számukra. Így ráadásul egy adott hajtóműtípushoz többféle segédberendezés csatlakoztatható volt magának a gázturbinának a módosítása nélkül. Épp a B-70 és az F-108 példája mutatta meg, hogy ez miért fontos: a sokkal kisebb vadászgép kevesebb elektromos és hidraulikus teljesítményt igényelt, és ennek megfelelő generátorokat, szivattyúkat lehetett rákötni a J93-asból kijövő tengelyre. Ez az egyszerűsített csatlakozás könnyítette a hajtómű kiszerelését is. Összességében kevésbé komplex hajtóművet, ezáltal kevesebb meghibásodást vártak, ami által pedig kevesebb tartalékot kellett megvásárolni. Még a földi kiszolgáló eszközök mennyiségének csökkenésére is számítottak, ami nagyon jól jött, mert a repülőgép kezdeti, rendszeresítési költségeinek alacsonyabban tartását eredményezte. A SAC maga is nagyon örült mindennek, hiszen már a követelmények megfogalmazásánál is nagyon fontos volt a B-70 készenléti idejének minimalizálása.
Ez a modulárisnak hívott koncepció tehát még nem azt jelentette, mint manapság, hogy maga a hajtómű is akár a felhasználóknál cserélhető egységekből épül fel. A GE javasolta azt is, hogy úgy szállítsa le a J93-asokat, hogy azokat csak be kelljen tenni a cserélendő példány helyére, és ne legyen szükség további tevékenységre. A beszabályozásokat már a gyárban elvégezték volna, és a tűrések ehhez elég szigorúak lettek volna. Ez – már csak a program sorsa miatt is – minden bizonnyal nem valósult meg, pedig szintén igencsak előremutató ötlet volt. Akárhogy is, a szakemberek némi gyakorlat után már akár 25 perc alatt ki tudtak cserélni egy J93-ast, ami már csak a korban szokatlanul nagy fizikai méretei miatt is szép teljesítmény volt.
A J93 oldalról és félig elölről fotózva
(forrás: Facebook)
A GE érthető módon büszkén fényképezte a hajtóművét a B-70 előtt. Az alsó kép volt a cég belső használatú „emlékfüzetének” borítója, amelyben (kb. 1967-ben) foglalták össze a J93-asról szóló információkat a maguk számára
A J93 egy axiális, egyáramú, egytengelyes, folyamatos utánégetős üzemre tervezett, ez utóbbiból kifolyólag elég ritka fajtába tartozó hajtómű. Az alábbi értékek mindig a(z Y)J93-GE-3 változatra vonatkoznak. Az állítható terelőlapátsorokkal ellátott, 11 fokozatú kompresszor tengerszinten 8,7-es nyomásviszonyt produkált névlegesen 119,75 kg/s levegőfogyasztás és 6825 percenkénti fordulatszám mellett. Az üzemelési tartomány nagy részében a hidromechanikus vezérlés állította be a fordulatszámot, amit csúcssebességnél egy, a kiömlő gázok hőmérsékletét mérő elektronika írhatott felül. (Erről, és az ebből adódó problémáról az egyik XB-70 felszállás kapcsán még részletesebben is lesz szó.) A hidromechanikus vezérlést egy, a hajtóműre épített, magának a repülőgépnek a hidraulikus rendszerétől teljesen független, 241 baros szivattyú táplálta meg. A J93 alapjának számító J79-eshez képest előrelépés volt, hogy gyűrűs égéstérre álltak át, abban 32 (máshol: 36) darab, kettős nyílású üzemanyag-befecskendezővel. Az üzemanyagot fogaskerekes szivattyú továbbította a hajtóműbe, amit a csúcsfogyasztás közelében egy centrifugális szivattyú egészített ki. A gyújtást a földi indításoknál egy kisebb, valamint hideg időbeni földi, és minden légi indításnál egy nagyobb teljesítményű rendszer végezte. Az égéstermékek egy kétfokozatú turbinát forgattak meg, melyek – a fő forrás szerint világelsőként – titánból készült, léghűtéses lapátokból álltak. A turbina előtti hőmérséklet névértéke 2 Mach alatt 1088°C, afelett 1149°C volt. Ezek az értékek sokkal magasabbak voltak a korabeli átlagnál, cserébe a titán lapátok kissé törékenyebbnek bizonyultak az addigi, acélból készülteknél. Ez utóbbit a vártnál sokkal gyakrabban kénytelenek voltak konstatálni a berepülési program során, bár legtöbbször nem közvetlenül a hajtómű hibája miatt. Az utánégetőt újabb 32 befecskendező táplálta kerozinnal, 1821°C-os kilépő hőmérsékletet előállítva. A kiömlő változtatható keresztmetszetű, konvergens-divergens kialakítású volt. A kétszer tizenhat lamellából álló egységet négy hidraulikus munkahengerrel mozgatott gyűrű állította a szükséges pozícióba.
A hőkibocsátásra és a légáramlás nagyságára jellemzőek a következők. A beömlők előtt mintegy 7,6 m távolságot kell hagynia a földi személyzetnek a saját biztonsága érdekében, míg mögötte 61 méterre egy 18,3 m széles lángterelő falat kellett elhelyezni, és ez az elnyújtott, a hajtóműveknél kezdődő trapéz alkotta a biztonsági zónát. Ha ilyen fal nem volt, 230 méteren belül nem volt szabad megközelíteni a gépet hátulról.
A J93 további adatainak nagy a bizonytalansága, van, hogy egyazon forrás is eltérő értékeket ad meg a különböző fejezeteiben. A hossz 5,92 m (máshol: 6,02 m), az átmérő 1,34 m, míg a levegőt közvetlenül áteresztő részé 1,07 m. A saját tömeg 2164 kg (máshol: 2368 kg). A tömegadatokat talán az befolyásolhatta, hogy a Valkyrie-be épített formában egy kétrészes hőpajzs vette körül (egyenként) a J93-asokat. Ebben egy másodlagos légáram futott a hajtómű körül, ezzel hűtve azt. A hőpajzs 1,65 méterrel a J93 eleje után kezdődött, és nagyjából a kiömlő kezdetéig ért. Hosszában 0,08 mm mélységben bordázott René-41 ötvözetből készült, külön, 0,1 mm vastag belső és külső borítással, és még erre került fel belülre egy hővisszaverő aranyréteg. Kívülről viszont feketére festették a hőpajzsot.
A tolóerőt utánégetővel gyakran mint „30.000 fontos osztályba tartozót” vagy kereken 30.000 fontban (13.608 kg) adják meg, de valójában névlegesen 13.290 kg volt, illetve mérési adatok szerint tengerszinten 13.063 kg a pontosabb érték. Utánégető nélkül névlegesen 9480, illetve mérések szerint mintegy 8600 kg volt. Így pedig közelítőleg 6 volt a hajtómű tolóerő/tömeg aránya. A fogyasztás, tolóerő és egyéb paraméterek optimalizálása a B-70 és az F-108 számára elvárt, hasonló, 3 Mach sebességre és 19,8 km-es adatokra történt, folyamatos utánégetőhasználat mellett. A teszteket, szimulációkat azonban egészen 3,2 Mach és 28,96 km-ig elvégezték. A fajlagos fogyasztás 0,848 kgüzemanyag/kgtolóerő x óra volt utánégetővel, és 0,472 anélkül.
Összehasonlításképp, a J79-esnél 60 cm-rel hosszabb, 40 cm-rel szélesebb, 300-400 kg-mal nehezebb volt a J93, a turbina előtti hőmérsékletét 220°C-kal emelték meg, és a tolóerő/tömeg arány egy igencsak komoly, 2-es értékkel (másfélszeresére) javult. A fogyasztásról nagyon jelentősen eltérő adatok is fellelhetők; ezzel talán összefüggésben lásd később a B-70 hatótávolságáról a repülési tapasztalatok alapján írtakat.
Az utánégető és kiömlő közelről
Fent: az AV/1-be szerelés közben az egyik J93, 1962 júniusában. Lent: hajtóműcsere (vagy beépítés). A tömlőszerű rész, ami nagyrészt beborítja a szállítókocsin lévő J93-ast, a hőpajzs
Nem biztos, hogy az XB-70-esek megkapták, de amúgy az egyik hajtóműhöz egy indítópatront építhettek be, amivel külső segítség nélkül életre lehetett kelteni több lépésben az egész bombázót. A többi hajtóművet az erről az egyről származó hidraulikanyomással lehetett felpörgetni, lásd a hidraulikarendszer leírását. A megfelelő jégtelenítést betervezték a J93-asba, de végül a szükséges alkatrészek nélkül készültek el a legyártott hajtóművek, mivel erre a kizárólag jó időben történő tesztrepüléseknél nem volt szükség. A személyzet a gázkarok mozgatásával nem közvetlen kapcsolattal változtatta a tolóerőt, hanem thrust-by-wire rendszerrel, vagyis, elektromos jelekkel. Ezeket a hajtóművek saját vezérlőegységei már mechanikus utasításokká alakították, és így fizikai úton állították aztán a tényleges beavatkozást végző hidraulikus elemeket és egyebeket. Tartalékként a középső panelen és a mentőkapszulákban is kapcsolókat helyeztek el, és ez az oka annak, hogy a kapszulákat bezárva, a gázkarok elérése híján csak csökkenteni lehetett a teljesítményt.
Mivel úgy tűnt, a sorozatgyártású B-70 sosem valósul meg, a General Electric sem kellett, hogy elvégezze a teljes értékű tanúsítást, ezért a J93-asok hivatalosan nem kapták meg ezt az elnevezést, csak XJ, illetve később YJ betűkóddal szerepeltek. (Az egyszerűség kedvéért, ha nincs jelentősége, a „J93” szerepel a szövegben.) Ennek következtében nem kellett minden lehetséges fejlesztést, javítást elvégezni a megépülő példányokon, így azok darabonként 68 kg-mal, azaz összesen mintegy 910 kg-mal nehezebbek lettek, mint amit terveztek.
A B-70-eshez hasonló, hosszú fejlesztési időszak után, de időre elkészült az YJ93-GE-3, és 1961-ben elvégezte a 68 órás, repülésre jogosító vizsgálatokat. Viszont, maga a bombázó rengeteget késett az első felszállásával, amit eredetileg ekkortájt vártak. Így aztán, mire ez 1964-ben megtörtént, már 5000 órára nőtt a hajtómű összesített földi teszteken töltött ideje, amiből 600 órán át 2 Mach-nak megfelelő körülményeket szimuláltak. Eközben 3 Mach-ra alkalmas próbapadot is épített a GE, és a légierő Arnold tesztközpontját, majd a NASA Lewis kutatóközpontját is használták a J93-ast. Ezekben 52 órányi időt gyűjtöttek össze, amibe 154 db „start”, 200 unstart állapot létrehozása, és még 109 pompázs fért bele. E vizsgálatok során legalább részben egy 0,577 arányú modellt alkalmaztak. Ugyancsak elmaradt a B-58-assal való tesztelés. Bár a hajtóművet tartó szerkezet elkészült, és a kijelölt bombázó alá be is építették, tényleges próbarepülésekre nem került sor. Végül a program egyre szűkített keretei ellenére is 38 hajtóművet gyártott a GE – és mint kiderült, ezt jól tette, mert szükség is volt rájuk.
A cég a tapasztalatokat az amerikai szuperszonikus utasszállítóhoz ajánlott GE4 típusánál kamatoztatta, melyet a Boeing gépébe (2707) szánt. Ez közel 28,7 t tolóerőt is elért a későbbiekben, amivel akkor a legerősebb hajtómű lett.
Pace 27. o.
A J93 röntgenrajza. Utánégetővel ilyen gyönyörű fotók készítésére is alkalmas fényeket produkált a hajtómű, mint a lenti
Az átépített Hustler, az NB-58A. A képhez tartozó hozzászólás szerint annak ellenére, hogy ilyen formájában sosem használták, mégis közreműködött repüléseivel a B-70 programhoz: később – újabb átalakítás után – mint TB-58A kísérőgép vett részt a Valkyrie feladatainak támogatásában
Üzemanyagrendszer
Az óriási méretű és tömegű, nagy sebességre gyorsítandó, és ott hosszasan repülő B-70-est hatalmas mennyiségű üzemanyaggal kellett feltölteni. A hivatalos, 1959 decemberi légierős adattáblázat szerint 196.452 liter JP-6 fért a tartályokba. Ebben a törzsben és a szárnyakon lévőkön kívül azonban benne volt egy-egy tank a mozgatható szárnyvégekben, és egy kiegészítő tartály az elülső bombatérben. Ezek térfogata 2x5072 és 13.060 liter volt. A ténylegesen megépült, két XB-70-esen ennél kevesebb kerozin feltöltésére volt lehetőség. Egyrészt a szárnyvégi tartályok teljesen hiányoztak. Utólag azt valószínűsítik, hogy sorozatgyártás esetén ezek valóban megjelentek volna, de a plusz tömegük a szárnyvégek szerkezeti megerősítését igényelte volna. A bombatérbe szerelhető, kiegészítő tartály beszerelésének lehetősége szinte biztosan megmaradt volna, de ha RS-70-esként áll rendszerbe a Valkyrie, akkor a használata kevéssé tűnt valószínűnek, mert ennél a bevetési koncepciónál a több fegyverzet – ami viszont elfoglalta mindkét bombateret – lényegesebb volt. További eltérés volt, hogy az AV/1-esen az 5. sz. tartály tömörségét nem tudták biztosítani a kezdeti gyártástechnológiai hiányosságok miatt, ezért az ehhez tartozó szivattyúkat egyszerűen kiszerelték, és a vezetékeket lezárták. Erre az AV/2 esetében már nem volt szükség, úgyhogy a két XB-70 kapacitása is eltért egymástól. Hivatalosan az első gépre 165.218 litert adnak meg (43.646 amerikai gallon), a másodikra pedig 179.693 litert (47.470 gallon). Ez 11, illetve a lezárt 5. sz. miatt 10, különálló tartályban fért el, amiből 5 a nyakban/törzsben, 3-3 pedig a két szárnyban helyezkedett el. Mindegyikhez két-két, saját szivattyú tartozott. A teljes feltöltés a bombázó tömegének közel 60%-át tette ki, de az NAA úgy számolt, hogy ennek egyharmadát el is használják majd egy éles bevetésen már az utazórepüléshez való emelkedés és gyorsítás közben. A 3. sz. tartály volt a kifogyasztótartály is, azaz a többiből ide szivattyúzták át a kerozint. Innen, továbbá egyidejűleg a különböző rendszerekhez tartozó hőcserélőktől továbbították a hajtóművek felé a kerozint, utazósebességnél névlegesen 356 kg/perccel. A merev csöves légi utántöltéshez kellő csatlakozót az orrba, közvetlenül az állítható szélvédőrész elé tervezték be, de az XB-70-eseken ezt kihagyták. A tartályok közötti átszivattyúzás a súlypont tartása miatt életbevágó volt. Ezt az első gépen a segédpilóta kézileg vezérelte, a másodikon már automatika végezte el.
A JP-6 sűrűsége a vonatkozó szabvány szerint 6,55 font/gallon, azaz 0,785 kg/l.
Pace 69. o.
A tartályok és számozásuk. Ebből látható, hogy miért tér el a számozásból adódó sorszámok maximuma és a tartályok fizikai darabszáma. A közösen számozott tartályokat ugyanis egyidejűleg (párhuzamosan) fogyasztották ki, tekintettel a gép súlypontjának tartására
A B-70 egy röntgenrajza. A pontossága az eredeti tervrajzok nélkül nyilván nehezen megítélhető az olyan részletekben, mint a tartályok vezetékezése és hasonlók. A bal oldali adatsor sem egyezik számos esetben az ebben az ismertetőben leírtakkal
Magát a gépet egy csatlakozón át, 2271 liter/perccel lehetett feltölteni a földön – de nem akárhogy. A JP-6 ugyan hasonló volt a többi kerozinhoz, de azért az összetétele miatt szigorúan kerülni kellett az oxigénnel való szennyeződését. Ezt a felmelegedés miatt eleve szükséges nitrogénfeltöltés a B-70 tartályaiban megoldotta, de a tartálykocsiknál ilyen nem állt rendelkezésre beépítve. Ezért a feltöltés úgy kezdődött, hogy az első tartálykocsiból elkezdték egy üres, másodikba áttölteni a JP-6-ot, miközben abba egy harmadik járműből nagy nyomással száraz nitrogént engedtek. Ez átbuborékolt a bekerülő kerozinon, kimosva abból az oxigént. Az így átmosott JP-6 került a gépbe a második tartálykocsiból. Később, amikor előfordult JP-5 használata, ugyanezt az eljárást alkalmazták a biztonság kedvéért. A teljes feltöltési procedúra 1,5 órát vett igénybe.
A fedélzeti nitrogénellátást két, egyenként 159 kg-nyi, folyékony nitrogént befogadó tartály biztosította, 5,2 bar nyomáson. Ezekből egy párologtatón át nyerték ki a gáz halmazállapotú nitrogént, amivel már az üzemanyagtartályok légterét (üresen maradó felső részét) lehetett feltölteni, kiszorítva a normál levegőt. A feltöltés túlnyomása 0,62 bar volt.
Az üzemanyagot hőelnyelőként is hasznosították, amit hatalmas tömege, így hőkapacitása valamelyest megkönnyített. Közvetlenül hűtésre is szolgált a kerozin, amit a 3. sz., a kifogyasztótartályhoz épített hőcserélőkkel biztosítottak. Utazósebességen a hajtóművek olajrendszere, a hidraulikus és a légkondicionáló rendszer együttesen 527 kW teljesítménynek megfelelő hőt adott le így. Ugyanakkor, ha már nagyrészt kifogyasztották a kerozint, vagy ha lelassított a gép, és így csökkent az átfolyás – azaz a hőelvonás is – a 3. sz. tartályban, akkor kiegészítő hűtésre kellett kapcsolni, melynek hőcserélője ugyanebben a tartályban volt. Ezt a hűtést 1814 kg-nyi víz 12,7 kg/perces elpárologtatásával oldották meg. A repülések legvégén már magát a kevés, addigra megmaradt üzemanyagot is le kellett hűteni ezzel a rendszerrel, nehogy hőmérséklete meghaladja a hajtóművekbe kerülés limitjét, a 126,6°C-ot.
Érdemes belegondolni, hogy csak a hűtési igények miatt volt a gépen majdnem két tonna víz – ez még egy ennyire nehéz típus esetében sem jelentéktelen tömeg.
forrás: Facebook
Az üzemanyagtartályokba ilyen védőfelszereléssel lehetett csak bemászni – legalábbis akkor biztosan, ha a nitrogénfeltöltés megvolt (eredeti képaláírás nem volt)
Nyak, kabin és mentőkapszula
A főként titánból és H-11 acélból készült kabinba a bal oldalon, egy, az utasszállítókon lévőkhöz hasonló, de annál kisebb ajtón lehetett belépni. A földtől számítva 5 m-nél is magasabban lévő ajtó miatt speciális állvány kellett a beszálláshoz, amit ráadásul mindig nagyon óvatosan kellett odatolni a géphez, nehogy felsértsék vele a festést vagy akár a borítást, amin a legkisebb, ilyen hiba is súlyos károkhoz vezethetett az utazósebességnél tapasztalható erők és hőmérséklet miatt. Az ajtó a kétszer két ülés között helyezkedett el, vagyis a hátul ülőket nem szeparálta el egy egybefüggő műszerfal az elöl lévőktől (mint például a kisebb Tu-22M esetében). Elöl ült a pilóta és a másodpilóta, mögöttük rendre a (támadó) fegyverrendszerek, valamint az önvédelmi rendszerek kezelője. A személyzet minden tagja egyedileg kilőhető mentőkapszulában foglalt helyet, amik lerobbantható tetőpanelek alatt voltak. A prototípusokon a hátsókat a földön, kézzel el lehetett távolítani, plusz menekülési lehetőséget biztosítva a két berepülőpilótának.
A kabin egyszerűsített röntgenrajza. A rajz valójában a bevetési elektronika főbb összetevőinek – legalábbis, ahogyan azt az AV/3-asra tervezték – bemutatására szolgál. A középen kialakuló „folyosó” elég nagy volt ahhoz, hogy egy ember lefeküdjön ott, hasonlóan mint a későbbi B-1-esnél. A nagyon hosszú utakon egy ilyen nyújtózás, vagy akár alvás kifejezetten jól jöhetett pihenésképpen
A vízszintes, törés nélküli szárnyból ítélve az AV/1 tényleges metszeteit mutató rajz. A minőség nem mindig a legjobb, de azért kivehető például, hogy a kétfős kabin miatt például több hely maradt az elektronikus rekeszeknek és a hűtőrendszereknek (még ballasztot is kellett használni), vagy hogy innen előre megy egy légcsatorna a kabin hűtésére. Számos antenna van még bejelölve
A kabin hőmérsékletét elvileg a személyzet tetszése szerint állíthatta be 21-27°C között (ehhez a befújt levegő 5,6-40,6°C-os volt). Az elektronikus eszközöket döntően az emögött lévő, 3,67 m hosszú műszertérbe helyezték. Ez szintén hőmérséklet- és nyomásszabályozott volt, de a kabintól eltérően itt melegebb volt, 54-71°C, mivel ide már a kabinból érkezett a levegő (lásd lentebb), és melegítette az elektronika működése is. A személyzet akár repülés közben is bejuthatott ide egy kisebb ajtón át, melyet a mozgásukon kívül zárva kellett tartani, mert nem voltak teljesen egyformák a gép e két részében a környezeti paraméterek. Ugyanez volt érvényes az ezeket a paramétereket fenntartó, következő szekcióra, a berendezéstérre, mely már 6,4 m hosszú volt. Itt a légtechnikai eszközök mellett jelentős méretű víz-, ammónia és freontartályokat helyeztek el. Az ammónia a víz tartalékaként szolgált nagyon hosszú idejű repüléseknél, ha már minden vizet elpárologtattak. A freont persze nem fogyasztották el így, az egy hűtőkör feltöltését adta. Az ezzel működő hűtőgép kompresszorát a hajtóművektől elvezetett levegő hajtotta meg, és ugyanebből levegőáramból egy másik ágon a hűtőgép hőcserélőjére is vezettek. Ez a kilépéskor csupán 4°C-ra hűtött levegő került aztán továbbításra a kabin és a műszertér felé, a falakban lévő kis furatokon át befújva, így hűtve ezeket a tereket végső soron. Mivel a berendezéstérben kisebb nyomást tartottak fent, mint az előző két helyen, ezért a csöveken előrejuttatott levegő már arrafelé áramlott, és ott szintén a freonos hőcserélőre jutott végül. Ide továbbá külön szigetelés is került a méhsejtes paneleken belülre: mintegy 5 cm-nyi üveggyapotot egy légrés követett, majd újabb, de ezúttal vékony réteg üveggyapot jött. Így itt mintegy 66°C-ot tudtak tartani.
A kabinban speciális öltözék nélkül is megfelelő volt a hőmérséklet és a nyomás, mely utóbbi nagyjából a 2,4 km-en uralkodó értéket jelentette. Ha a túlnyomást biztosító rendszerrel probléma adódott, akkor a puszta torlónyomás segítségével 12,2 km-nek megfelelő értéket lehetett tartani. Azaz, ilyenkor már szükség volt oxigénbetáplálásra, de még mindig nem volt szükség túlnyomásos ruhára. Ez a Davis Clark Company A/P22S-6-osa volt, ami tehát rendelkezésre állt, és elővigyázatosságból a berepülések alatt többnyire viselték is a pilóták, ha 12,2 km fölé terveztek emelkedni a géppel. Épp annak érdekében, hogy ezt a ruházatot gond nélkül tudják hordani, a mentőkapszulákat mintegy 15 cm-rel szélesebbre cserélték az eredeti, az F-108 számára is tervezett változathoz képest. Így az a Type A nevet kapta, de különféle próbákra így is alkalmas maradt, míg a nagyobbak a Type B-t. Később azonban kiderült, hogy a Type B sem elég nagy a felfúvódó A/P22S-6 számára, és már a kapszula bezárása is nagyon nehéz volt, azaz, összességében csökkent a sikeres katapultálás esélye. A műszereket is alig lehetett látni, pláne, ha a ruha felfúvódott már, nehezítve a mozgást, például az előrehajolást. Ezeket feltehetően módosításokkal igyekeztek volna orvosolni a sorozatgyártás idejére, amikre – mint kiderült – már a tesztprogram során szükség lett volna.
Felül a kapszula nyitott állapota Al White-tal, alul a zárt
Az említett mentőkapszulák célja a nagy magasságnál és sebességnél (azaz torlónyomásnál) történő katapultálás sikerességének biztosítása volt. A korabeli katapultülések képességei miatt ez egy lényeges eleme volt a B-70-esnek, és az F-108-asnak is. Még az évekkel későbbi F-111 esetében is úgy vélték, hogy egy hasonló megoldás, az egyben leválasztható kabin kell a személyzet menekülésének biztosítása érdekében. Eredetileg az NAA is egy ilyen rendszerben gondolkodott, mivel a kapszulák sem voltak maguktól értetődőek. A Bell X-2 említett balesete során nem volt hatásos a rakétarepülőgép hasonló elveken nyugvó, bár bonyolultabb, inkább leválasztható orr-részt jelentő megoldása, és az X-15-ösre a házon belül vizsgált kapszulának 4,5 tonnásnak kellett volna lennie. A B-58-asnál viszont megfelelőnek tűntek, ami mégiscsak a legközelebb állt a B-70-eshez.
A torlónyomásra, oxigénszegény levegőre és hasonlókra tekintettel, az alumíniumból (néhol ismét csak méhsejtes szerkezettel) készülő kapszulák 0-24,4 km magasság és 160-3380 km/h sebesség között voltak alkalmazhatóak. Ennek a széles tartománynak, és a felépítésüknek köszönhetően a pilótával és felszerelésével együtt darabonként 1000 fontban, azaz 454 kg-ban adták meg a tömegüket. Saját, oxigént és túlnyomást biztosító berendezésekkel volt ellátva a kapszula, életben tartandó a benne ülőt, melyeket akár a gépen belül maradva is aktiválni, használni lehetett. A katapultálás előtt zárni kellett az elöl lévő, kagylószerű ajtókat. Ebben a helyzetben is lehetett irányítani részlegesen a bombázót, de csak a legalapvetőbb szinten. A hajtóműteljesítményt például csak csökkenteni lehetett ilyenkor. Ezt a tevékenységet és a műszereket felügyelendő, egy ablak volt beépítve a felső ajtófélbe, de az ezen át való, megfelelő kilátáshoz kissé előre kellett hajolni. Egy kisebb ablak került lentre is, hogy láthassa a bent ülő, hogy hová érkezik a kapszula, és még egy fentre, hogy az ejtőernyők állapotát is ellenőrizhesse.
A kabinban belül így nézett ki, illetve helyezkedett el a bal oldali kapszula (tehát a parancsnoké)
Színes fotó a nyitott kapszuláról, illetve egy álló helyzetből végzett tesztről az Edwards-on
A kapszula zárása nem jelentette magának a katapultálásnak a megkezdését is, mert például – a hermetikusan záródó ajtók révén – a kabin túlnyomásának elvesztésekor is jól jött ez. Kisebb magasságra süllyedve újra ki lehetett nyitni az ajtókat. Ilyenkor az előzőleg hátrahúzódó ülés ismét előretolódott, újra teljes hozzáférést adva a kezelőszervekhez. A zárástól a kilövésig 2 másodperc telt el. Magát a gépből való eltávolítást a tetőpanelek gáznyomással való lelökése után egy 4,44 tonna legnagyobb tolóerővel rendelkező, 0,5 másodperc alatt kiégő rakéta végezte. Ennek eredményeképp 1,9 s alatt legalább 99 m-rel az indítási síktól távolabb került a kapszula. Ezt követően gáznyomás által teleszkopikus karok nyíltak ki, hogy kis ernyőkkel stabilizálják a kapszulát, és függőleges helyzetbe állítsák azt. Még dipólköteg-szóró is beindult, tekintettel az esetlegesen a környéken célt kereső, radarvezérlésű rakétákra. Barometrikus érzékelők nyitották a 10,51 m átmérőjű főernyőt 4,6 km-en, és a becsapódás erejét tompító légpárna is felfúvódott. 4,7 km alatt még nyitott ajtókkal is lehetséges volt a gépelhagyás, csak ilyenkor egy kar meghúzásával, manuálisan kellett indítani a légpárna felfújását. Vízre érkezés esetére a kapszula elvileg bármeddig vízzáró volt, és nitrogénnel töltött, immár fix légzsákok segítettek azt felszínen tartani, a hátuljával a vízben, azaz fekvő pozícióban. 1960 januárjában egy önkéntes 72 órát töltött egy vízen lebegő példányban, ráadásul a kicsit szűkebb, Type A-k egyikében. A katapultálási folyamatot egyedileg lehetett indítani, de valószínű, hogy a négy fős kabinoknál már lett volna a parancsnoknál egy központi indítógomb is. Egy nyílás szabaddá tételével csónakkal is vontatni lehetett a hátán lebegő kapszulát, és a későbbiekben tervezték azt is, hogy helikopterrel is fel lehessen emelni őket. Így sokkal könnyebben lehetett kimenteni a személyzet egy esetlegesen sérült tagját.
A kapszulákat részletesen tesztelték, utánfutókról, rakétaszánokról, C-130-asokról, B-47-esekről, sőt, két alkalommal egy B-58 átépített fegyverkonténeréből is (repülőgépekről összesen 52-szer; max. 1,6 Mach és 11,6 km mellett). Utóbbinál lefelé indultak az ezért fejjel lefelé berakott kapszulák – de ebből a pozícióból is jól kellett működniük amúgy is. A rakétaszánokkal az 1200 km/h-t is elérték, míg barokamrában a 30,5 km-nek megfelelő légnyomást.
Study Vol IV 264. o.
A normál, illetve a zárt állapot rajza. Utóbbinál látható, hogy a kormányoszlop visszahúzódik, hogy egy tényleges katapultáláskor ne legyen útban
Egy rakétaszános indításról, illetve egy, már lefelé ereszkedő kapszuláról készült kép. Ez utóbbinál már látszik az alján felfúvódott légpárna is
Szélvédőből mindjárt kettőt is beszereltek. A külső, mozgatható rész öt, hőálló üvegből (a vonatkozó leírás konkrétan üveget említ) és ezek keretéből állt, hidraulikus mozgatással. Tartalék rendszer szolgált egy egyszeri, teljes lehúzásra, hogy biztonságosan lehetővé váljon a leszállás. Teljesen lehúzott állapotban 24 fok volt a dőlésszög, de igény szerint a két szélső pozíció között bármilyen szöget be lehetett állítani. A legáramvonalasabb állás a 14 fok volt. Mivel ablaktörlők alkalmazása esélytelen volt 3 Mach-nál, a hajtóművektől elvezetett, 315°C-os levegővel, két nyíláson át fújták le a vizet. Ez a rendszer egyben a jégtelenítést is megoldotta. A belső, fix szélvédő 198 cm széles, titán keretbe foglalt, szintén öt üvegpanelből állt. Készítésekor a legnagyobb, ilyen jellegű, kovácsolt titán alkatrész volt a világon. Mindkét szélvédőt saját páramentesítő rendszerrel látták el. Műszaki korlátja nem volt, de 2,5 Mach fölé gyorsítani tilos volt nem a 14 fokos állásban lévő, külső szélvédővel, mert ilyen esetben megsérülhetett a belső rész üvegezése és szigetelése.
Pace 25. o.
A mozgatható szélvédő – és a hozzá kapcsolódó, előrébb lévő elem – két végállása
A szélvédő legáramvonalasabb állásában (AV/1, fent), és a lenti helyzetében (AV/2, lent)
A pilóták műszerfala a szokásos, körskálás kijelzők mellett az akkoriban egy darabig az amerikai típusokon szélesebb körben is elterjedt, lineáris műszerekkel is rendelkezett, sőt, néhány, a konkrét értéket forgó számokkal mutató (akkori szóhasználattal: „digitális”) egység is helyet kapott. A színkódolást is széles körben alkalmazták. Megvilágításnak fehér fényt használtak, mely jobb volt a korábbi, vörösnél. A megfelelő elrendezésre, kijelzőkre, kezelőszervekre sok figyelmet és időt fordítottak, így viszonylag tágasnak ható kabinbelsőt kaptak, noha az a valóságban szűkös volt a méretek és a kapszulák miatt. A rendszeroperátorok műszerfalának terveiről később lesz szó. Az XB-70-esekről hiányzott az inerciális navigációs rendszer, mivel az egyrészt nem készült el, másrészt nem volt rá szükség a mindig jó látási viszonyok között, és előre tervezetten, kísérőgépekkel végzett repülések során. Emiatt viszont alig elfogadhatónak bizonyult a repülőgép irányának és térbeli helyzetének kijelzése. A betervezett térképtartó nem volt elérhető az ülésekből, és egyébként sem volt rajta kívül más hely, ahol a pilóta az előre elképzelten kívüli tárgyait tarthatta. Az előbbi miatt mindent a repülőöltözetre kellett rögzíteni, ha azt akarta a személyzet, hogy az azonnal kéznél legyen. Aprónak tűnő, de a fedélzeten lévők számára igencsak kellemetlen hiányosságok voltak ezek – de nem is olyanok, amiket a későbbiek során ne tudtak volna könnyedén orvosolni, ha olyan fázisba lép a program.
A bal és a jobb oldali ülés felé tekintve az AV/1 kabinjában, napjainkban
Hidraulika
A nagyméretű repülőgépeknél a szokásos belső rendszerek, részegységek mérete is hatalmasra nőhet. Ha ezt nem kezelik, akkor esetleg a beltérből vesznek el indokolatlanul sok térfogatot, netán a légellenállást növelő gondolákba, kitüremkedések alá kell ezeket rejteni. Az egyik legjobb példa az egyre nagyobb utasszállítók teremnyi futóműaknái, de a Valkyrie többszörösen elforduló főfutói is ide tartoznak. Hasonló gond lehet a puszta tömege ezeknek a rendszereknek, így a hidraulikának is. Az akkor szokásos, 207 baros technológia mellett ez a gép tervezett tömegének nem kevesebb, mint 3%-át tette volna ki. Az NAA már korábban is gondolkozott a hidraulika akár teljes kiváltásán is, az A3J/A-5-ösnél – amint erről az ismertetőjében szó volt – nagy nyomású nitrogénre kívánták cserélni. Ahogy akkor, úgy ezúttal is egy konzervatívabb megoldást választottak, és egyharmadával, 276 barra növelték a rendszer nyomását. A fizikai törvényszerűségek miatt ez kisebb szivattyúkat, szelepeket, munkahengereket és továbbító csöveket jelentett. Így a (szerkezeti) tömeg 2%-a alá csökkentették a rendszer részarányát, azaz nagyjából 4,5 tonnát takarítottak meg. Cserébe viszont megnövekedett az alkatrészek terhelése és nehezebbé vált tömítettségük biztosítása. Eleinte forrasztott csatlakozásokat használtak, de ezek a nyomás és a rázkódás miatt hamar törtek. A legtöbbet ezért fokozatosan csavarkötésesre cserélték. Néhol akkora volt a rázkódás, hogy a plusz kötések, megerősítések ellenére maguk a csövek is eltörtek. E tapasztalatok nyomán az NAA kérésére a rendszer beszállítója, a Sperry Rand Corporation Vickers Divíziója hajlékony tömlős technológiára próbált áttérni, és ilyenre kezdték el cserélni a vezetékeket a berepülés elejétől.
Ezek a tapasztalatok, azaz problémák ahhoz vezettek, hogy sokáig maradt az amerikai repülőgépipar a 207 baros (3000 psi) rendszernél. Az első nagy változás a Bell/Boeing V-22 Osprey esetében történt, a ’80-as, ’90-es években, amikor rögtön még nagyobb nyomású, 345 baros (5000 psi) technológiát vezettek be. Ez is borzasztó sok gonddal járt a maga idejében.
A Vickers Division of Sperry Rand Corp. korabeli reklámjai – egyfelől volt mire büszkének lenni, másfelől a bombázó esetében a hidraulika finoman fogalmazva sem volt az igazi
A szokásos feladatokon kívül a hidraulika működtette – többek közt – a szárnyvégeket mozgató motorokat, a szívócsatorna mozgatható paneljeit, a szélvédőt és az üzemanyagszivattyúkat is. A biztonság fokozása érdekében két elsődleges kört építettek ki (primary, P1 és P2), mely a kormányfelületeket és a szárnyvégeket működtette, és két általánosat (utility, U1 és U2), mely minden mást ezeken kívül, így a futóművek mozgatását. A rendszer az energiát a hajtóművek segédberendezéseket meghajtó házából kapta. Minden J93-ashoz tartozott így egy szivattyú, továbbá az ötös gázturbinához kapcsoltak egy hidraulikaszivattyút egy tartalék elektromos generátor működtetéséhez. Földi forrásról az elsődleges kör szivattyúi fordított üzemben is működhettek a hajtóművek indításához, 227 liter/perc átfolyással. Ilyenkor az általános körhöz tartozókat lekapcsolták, hogy kisebb erőt kelljen kifejteni az indításhoz. Ezzel a fordított üzemmel megspóroltak 172 kg-ot ahhoz képest, mintha külön indítórendszert építettek volna be. Alapállapotban mindkét hidraulikarendszert egy-egy szivattyú látta el, és két másik készenlétben állt, ha fokozni kellett a nyomást. Ezek a felpörgetésig a rendszer névleges értékéhez képest nagyon kicsi, mindössze 17 baros nyomáson voltak, a legjobb hűtési és kenési jellemzők tartása érdekében. A szivattyúk 1045 liter/perccel továbbították az elsődleges, és 681-gyel az általános körben a folyadékot a nyomóágban 4,1275 cm, a visszatérő ágban pedig 4,7625 cm átmérőjű vezetékeken. Maga a hidraulikarendszer összesen 44 motorból (ebből 4 a szárnyvégeket mozgatta, 26 hajtotta az üzemanyagot továbbító szivattyúkat, 5 az üzemanyagrendszer nyomását tartotta fent, és 1 volt tartalék), 85 munkahengerből, 50 mechanikus és több, mint 400 szolenoid szelepből állt, melyeket bő 1600 méter vezeték kötött össze 3300 forrasztott és 600 mechanikus (azaz valószínűleg az említett, csavaros) csatlakozással. Egy munkahengerben – mérettől függően – akár 136 tonnának megfelelő erő is ébredhetett, ami összemérhető a teljes repülőgép súlyával. Aktív hűtés helyett a magas hőmérsékleteket elviselő elemeket terveztek be, ami kisebb tömeget jelentett.
Természetesen a tonna nem mérhet erőt, de ahogyan a hajtóművek tolóerejét is szokás ebben megadni a repülőeszközök tömegével való, könnyű összehasonlíthatóság érdekében, itt is ugyanez a helyzet, hiszen nem képezi további számítás alapját, az értelmezést viszont megkönnyíti.
A hálózatot szobahőmérsékleten 833 liter Oronite 70 (gyakran Fluid 70 néven) hidraulikaolaj töltötte meg, mely a magas működési hőmérsékleten (nagyjából 200-230°C) kb. 984 literre tágult. Bár az eredeti, Oronite 8200 folyadéknál ez jobban bírta a hőterhelés miatti kémiai bomlást, de nem eléggé, ezért folyton cserélni kellett a lerakódások, eltömődések megelőzése érdekében. Papíron –54-től 232°C-ig volt folyamatosan használható a rendszerben, illetve rövid ideig 332°C-ig. Az Oronite 70 valójában nem teljesítette a vele szemben támasztott, összes elvárást, melyek kiterjedtek a viszkozitásra, a kenési képességre és magára a folyadék sűrűségére (azaz végső soron tömegére) is. A legfőbb hiba az volt, hogy a megengedhetőnél nagyobb mértékben oldódott benne mind a levegő, mind a B-70-esen több helyütt jelen lévő nitrogén. Ez aztán befolyásolta az összenyomhatóságát, és a felvett gázok mennyiségének ilyen változása kavitációhoz vezetett a szivattyúkban. Az emiatti rezgés végül vezetéktöréseket, szivárgásokat okozott. Ezek miatt olyan sok folyadékveszteséggel szembesültek a repülések során, hogy az AV/1 az utolsó repülései idejére kapott egy 114 literes, kiegészítő tartályt, amit repülés közben manuálisan rákapcsolhatott a rendszerre a pilóta, ha a műszerek fogyást jeleztek. Ezt sokszor használták is, megelőzve a futókibocsátási gondokat, de akár csak a hidraulikaszivattyúk kavitációját. Mivel ez utóbbi esetén a javítás költsége közel állt ennek a tartalék rendszernek a beépítési költségéhez, az már az első használatakor visszahozta az árát.
A Standard Oil is elbüszkélkedett azzal, hogy részese lehetett az XB-70 programnak, bár az Oronite 70 nem volt épp tökéletes
Elektromos rendszer
A megszokott módon, a hidraulikaszivattyúkhoz hasonlóan a gázturbinákról lecsatolt energiával hajtották meg az elektromos áramot termelő generátorokat is. Két, váltóáramú generátort szereltek be, a két szívócsatorna jelentette függetlenséget figyelembe véve, a hármas és négyes hajtóművekre. 1966 közepétől az AV/1-esen egy harmadikat is telepítettek, a kettes hajtóműre. Mindegyik kapacitása elég volt egymagában is a gép teljes, szokásos fogyasztás melletti ellátására a redundancia érdekében, de a normál üzemelés során kettőt működtettek, megosztva a terhelést köztük. A szénkefék nélküli, 8000/perc fordulatszámú, 40 kVA-es generátorok 400 Hz-es, háromfázisú, 240 és 416 V-os áramot állítottak elő, amit transzformátorok közbeiktatásával a belső hálózatban 115 és 200 V-os áramként használtak. Egyenáramú generátor és hálózat egyáltalán nem volt a súlymegtakarítás okán, így elkerülhették a megszokott, egyenáramú plusz alacsonyabb feszültségű váltóáramú rendszerek kombinációját, kevesebb berendezést és vezetéket igénybe véve. A generátorok a korábbi, 0,725 kg/kVA helyett 1,04 kg/kVA fajlagos teljesítményre voltak képesek. Ezzel és a 208 helyett 416 V-os rendszerrel 25%-kal kisebb lett a hálózat súlya, amiben pedig benne volt, hogy hátulról előre, a legtöbb fogyasztó helyéhez 43 m-nyi kábelezés vezetett. Bal, jobb és létfontosságú részhálózatot alakítottak ki, hogy könnyebb legyen megbirkózni az esetleges hibákkal, sérülésekkel. Utóbbit táplálta meg a normál generátorok kiesése esetén az ötös hajtóműre telepített, tartalék, hidraulikus hajtású generátor, 120 és 208 V-tal. Ahogy a hidraulikánál, itt is a hűtés helyett a nagy hőmérsékletet magukban is kibíró elemeket alkalmaztak. Ennek része volt, hogy a generátorok magasan, a ritka levegőben sem húzhattak elektromos ívet vagy produkálhattak koronakisülést.
Warbird 82. o.
Fizikailag a hajtóművek előtt voltak a fő hidraulikus szivattyúk és a generátorok is. A képen az AV/1 1966 utáni elrendezése látható
Elektronika – ami megvalósult
A B-70 program visszavágása miatt a két Valkyrie csak a minimálisan, a berepüléshez, majd a későbbi kísérleti feladatokhoz éppen, hogy elegendő elektronikát kapott. Ennek legjobb példája a navigációs rendszer volt. Az eredetileg a gépbe szánt, komplex, csillagnavigációs helyesbítésű inerciális platform helyett csupán egy AN/ARN-65 TACAN rádiónavigációs készlettel látták el a gépeket. Ezt még a nappal, jó időben végzett feladatokhoz is éppen, hogy elegendőnek minősítették utóbb. Ugyan a kísérőgépek sem tudták a lépést tartani 2 Mach felett a típussal, de amíg igen, azok általában jobb navigációjára is hagyatkozhattak, és persze igyekeztek földi radarokkal nyomon követni a repüléseket. Hasonló, áthidaló megoldás volt, hogy a gyorsulást csak a telemetriai rendszer adataiból tudták kijelezni a pilótáknak, hiszen erre is az inerciális rendszer szolgált volna a tervek szerint.
A kommunikációs felszerelés is minimális volt. Két, ARC-90 UHF rádió volt az elsődleges eszköz, 3500 csatornával, 225-399,95 MHz közötti tartományban működve. Az AV/1-esen egyszerre csak az egyiket lehetett használni, az AV/2-esen már akár mindkettőt. AIC-18 interkomot (belső kommunikációs rendszert) és APX-46 IFF-et is telepítettek, de valójában utóbbi sem katonai célt szolgált, csak a légiirányítással való kapcsolatot segítette. A leszálláshoz egy ARN-58 ILS állt rendelkezésre.
Az AV/2 esetében van, ahol ARC-50 rádiót adnak meg. Mindkét típust a Magnavox gyártotta.
Davies 53. o.
Már az elektronikát befogadó részből hátrafelé tekintve látható az újabb, kisméretű ajtó, ami mögött a belső mikrokörnyezetet biztosító berendezések, gépészet tere van
Az XB-70-esek repülései során az el sem készült katonai elektronika helyett telemetriai berendezéseket szereltek be. Ezek össztömegét van, ahol nem kevesebb, mint 7 tonnában adják meg. Különösen a kabin maga, és környéke volt beműszerezve. Ezzel többek között a hőmérsékletet, rezgést, hangot, valamint gyorsulást mérő szenzoroktól jövő adatokat rögzítették, egy 800 csatornás, digitális, kazettás rögzítésű rendszerrel. Amíg az AV/1-en 19 mérési pont volt, az AV/2-n már 230. Spivak, a főtervező egyik cikkében analóg és digitális telemetriai elektronikát említ, 1000-nél is több paraméter mérésének képességével, 20.000 bit/s sebességgel, amiből átlagosan 120 millió adatpont keletkezett felszállásonként.
A trimmelést és a különböző, a fedélzeti számítógépektől eredő korrekciókat elektromos jelekkel biztosították, hozzáadódva az egyébként teljesen mechanikus – vegyesen kábeles és tolórudas – repülésvezérléshez. A hidraulikus munkahengerek, melyek a kormányfelületeket mozgatták, már ezeknek a parancsoknak az eredőjét kapták meg és hajtották végre. A rendszer csillapítási funkcióval is bírt, mégpedig mindhárom tengely körül, amihez azonban a kacsaszárnyakat nem mozgatta. Jeleit egy éles és egy tartalék kör továbbította a nagyobb üzembiztonság érdekében, és arról is volt visszajelzés a pilótának, ha a funkció teljesen megszűnt mégis. A csillapítást kikapcsolva is végeztek repüléseket, előre kipróbálva egy váratlan hibát. Probléma így is csak a 2,3-2,6 Mach közötti tartományban volt, ahol kézzel vezetve nehéz volt az útirányú oszcillációt korrigálni. Robotpilótát a megépült XB-70-esek nem kaptak, de későbbre természetesen be volt tervezve.
A telemetriai rendszer a bombatérből leengedve
A Flight International utólag szebbé tette rajza a típusról, számos részlet kiemelésével, például bizonyos szerkezeti csatlakozásokkal, az elevonok mozgatásával, de akár még az orr szigetelésével, és több helyen a pontos anyaghasználattal
A források az utolsó részben lesznek felsorolva, így a most link nélküli képeké is. Folytatás a 9. résszel ITT.
