Sárkányszerkezet, szárny, lehajtható szárnyvégek, kacsaszárny, futóművek, fékernyők – erről mind szó van az aktuális részben, de a megkoronázása egyértelműen a beömlő és a szívócsatorna bemutatása. Hogy miért, az világosan kiderül a vonatkozó fejezetből! A sorozat első része ITT olvasható, míg az előző ITT.
A sárkányszerkezet és a szárny
A teherviselő szerkezet
A szerkezeti kialakítást, mint mindig, a várt, a repülőgépre nehezedő erők határozták meg. Ilyenből volt bőven a Valkyrie minden egyes pontján, mert vagy a belső túlnyomás, vagy az üzemanyagtartályok nitrogéntöltetének nyomása, vagy ha más nem, kívülről szuperszonikus lökéshullámok és a szokásos légerők terhelték a gépet. Ezek közül több egyszerre is jelentkezett egy-egy, adott elemnél. Szegecselést nem alkalmaztak, és az egyes elemek összekapcsolását szinte kizárólag hegesztéssel vagy forrasztással végezték, ami súlymegtakarítással is járt. Egyetlen Valkyrie elemei 9,7 km hosszúságú hegesztést igényeltek, és magának a repülőgépnek a végszerelése további során újabb 4 km-nyire volt szükség. Ennek jelentős része az üzemanyagtartályoknál található, azok zárásának biztosítására. Csak a méhsejtes paneleket több, mint 1700 hegesztés tartotta össze.
A szerkezet terhelésére jellemző, hogy a repülőgép élettartamát 5000 repült órára várták. Ez a korabeli viszonyok között, tehát az egymást gyorsan váltó (és nem mellesleg: katonai) típusok idején még akár soknak is tűnhet, de a nagyobb – ezért drágább – repülőgépeknél az Egyesült Államokban már ekkor sem volt elfogadható a rövid élettartam. Ráadásul, már ekkor gondoltak a szuperszonikus utasszállítókra, amiknél 40-50 ezer óra, tehát tízszeres élettartam volt szükséges ahhoz, hogy kereskedelmileg megérje ezeket megvenni. Ebből tehát a mérnökök már tudhatták, hogy azok tervezésekor a szerkezet fáradása kritikus korlátozó tényező lesz majd, és hogy a Valkyrie minden megoldását, technológiáját nem lehet majd felhasználni.
Annak ellenére, hogy a beömlőktől a kiömlőkig tartó, a szárny alatti rész is a B-70 törzsének egy részét jelenti, a különleges kialakítás miatt törzsként csak a felül lévő, hosszan előrenyúló, nyaknak tűnő – és hivatalos iratokban is így hívott – részt nevezik. A nyak a kabinnál alul köríves, felül lapos volt, egyébként pedig kör keresztmetszetű, míg az orr már lapított. Ugyanez a felosztása szerkezetileg is elölről haladva: orrkúp, kabin, berendezések rekesze, továbbá a beömlő feletti, ék alakú lemeztől hátrébb üzemanyagtartályok. Az orrban volt hely a radarnak, a csillagnavigációs rendszernek, és a légi utántöltéshez szükséges csatlakozónak, de ezek egyike sem volt ott a megépült gépeken. Az orr szerkezete és burkolata nagyrészt 4Al-3Mo-1V és 6Al-4V titánból készült, lemezek és keretek, merevítők formájában. Itt a szilárdságon és hőállóságon kívül szempont volt a nyomás alá helyezés miatti ciklikus fáradás viselése is. Alul azonban nagy felületen laminált, üvegszál erősítésű poliészter burkolat, a Vibran volt, ami átengedte a radar jeleit. A megemelhető szélvédő előtti, feketére festett rész a méhsejtes acélból, a PH15-7Mo-ból készült.
A berendezésteret követően a legfeljebb 2,72 m – de nem állandó – átmérőjű, kerek törzsben már csak a teherviselő elemek egy része állt ebből, így a burkolat, a válaszfalak, a törzskeretek és a légcsatornák. A hossztartók, merevítők, határréteget elszívó csatornák és a beömlők anyaga PH15 és H-11 acél volt (máshol: PH17-4). A középső rész a többitől (szárny, vezérsíkok) jövő, különféle irányú és típusú erőknek volt kitéve, ezeket osztotta el, vette fel, és az üzemanyag súlyát is elsősorban ez tartotta meg. A hátsó, nagyobb rész a szívócsatornákból, a futóműaknákból, a hajtóműtérből és két fegyvertérből állt. A szívócsatornáknál nagyon merev falakra volt szükség, mert azok alakváltozása, meghajlása esetén máshol verődnek vissza a hullámfrontok, amiknek pedig a pozícionálására a beömlő működése alapult (lásd lentebb részletesen). Erre alkalmas volt megint csak a méhsejtes panel. Összességében azonban mégis elmondható, hogy ez a középső rész kissé hagyományosabban épült fel, H-11 keretekből és hossztartókból. A felmelegedés és a hajtóművek miatti, magas, belső hőmérsékletek (közel 600°C) okán a H-11 mellett titánt (pl. 4Al-3Mo-1V) és René-41 ötvözetet használtak belül. A J93-asok a leghátsó, majdnem 8 méteres részt foglalták el, és az alsó részen az ezekhez való hozzáférés érdekében nagyméretű szerelőnyílásokat építettek be. Cseréjük esetén a hajtóműveket hátrafelé lehetett kihúzni. A szárnyak felső, méhsejtes paneljeiből jövő erőket H-11 acél elemek továbbították a törzskeretek felé. A H-11-ből nagyméretű, egy darabból álló gerendákat is beépítettek a nagy terheléseknek való ellenállás fokozása érdekében. A gázturbinák számára kellő, hat, jókora, üreges rész, és az alsó szerelőnyílások együttesen nagyon korlátozták a lehetséges szerkezeti megoldásokat, miközben a szárnyak felől jövő erők és a jelentős külső, de még inkább belső felmelegedés pont hogy nagyon nagy igénybevételt jelentett. Ezért a megfelelő szilárdság elérése itt különösen nagy figyelmet és sok munkát igényelt a mérnököktől.
Pace 34. o.
A B-70 teherviselő szerkezete röntgenrajzon
A B-70 középső és hátsó részének főbb szerkezeti elemei és anyaghasználata. A magukban álló négyjegyű számok az orrtól számozott „törzskeretek” (nem frames, hanem fuselage stations az eredeti megnevezés)
A Valkyrie szerkezetének, anyaghasználatának, és magának az építésnek a kihívásai teljesen egyedülállónak tekinthetőek a repülőgépipar korábbi gyakorlatához képest, a Lockheed A-12 programját is beleértve, tekintettel a méretekre és a hatótávra. Az addigi tapasztalatokat alig tudták hasznosítani, legalábbis közvetlenül. Sem a szerkezettel szembeni elvárások, sem a felhasznált anyagok tulajdonságai nem voltak jól ismertek, szinte minden vadonatúj technológiának számított, legalábbis ekkora méretekben mindenképpen. A tervezés, a gyártás és a minőségellenőrzés folyamatait a korábbiaknál sokkal jobban össze kellett hangolni, sosem látott mennyiségű új módszerre, számításra, tesztelésre volt szükség.
Mivel a földközeli repülés az elvárt képességek része volt, a sárkányszerkezetet vizsgálták 1-től egészen 7 g túlterhelésig. Ez biztosan nem azt jelentette, hogy az óriási bombázó rutinszerűen képes lett volna ilyen kemény manőverekre, de a terhelés véletlen előfordulásának hatásait is szimulálni kívánták. Valószínűleg a ténylegesen megengedett túlterhelés értéke 2, esetleg közel 3 g volt, egyértelmű adatok nincsenek megadva sehol. Az említett próbák alatt találtak egy olyan frekvenciát, mellyel a szerkezet rezgett az adott terhelések hatására, ami White-nál derékfájdalmat okozott, Shepard pedig ugyan nem jelzett vissza ilyesmit, de másnap az ágyból is alig tudott felkelni, mert valójában őt is annyira megviselte ez a rezonancia.
Szárny
A B-70 látványát felülről meghatározó elem a hatalmas, 585,0 m2-es deltaszárny volt. A méreteket jól érzékelteti, hogy ez másfélszer akkora volt, mint egy B-52 szárnyfelülete. A felülettel szemben viszont a vastagság épp, hogy nagyon csekély volt: a tőben 2,4%, a szárnyvégnél 2,5%, szokás szerint a húrhoz viszonyítva. A belépőélnél 65,56 fokban nyilazott, 1,751 karcsúságú szárnyak eredetileg teljesen vízszintesen álltak, de a második gépen 5 fokos V-beállításra tértek át, és a későbbiekre is ezt szánták. Erre a közepes szuperszonikus sebességeknél mutatott iránystabilitás fokozása érdekében került sor. A külső részen a belépőélt megcsavarták a kedvezőbb, szubszonikus áramlás érdekében, ami többek közt a légi utántöltéskori viselkedés javítására szolgált, de még a szuperszonikus áramlást is javította. A húr a tőnél 35,89, a szárnyvégnél 0,69 méter volt, az átlagos húr hossza 23,94 m, és majdnem pontosan 32 m a fesztáv. Közel fél méterenként egymás után következő tartókat alkalmaztak, egyenleteseten elosztva a terhelést így. A tartók PH15-7 acélból készültek, nem szögletes, hanem szinuszos (lágyan íves) hullámlemezes kialakítással. Három, PH15-7Mo acélból gyártott főborda volt: a tőben, a lehajtható rész csatalakozásánál és nagyjából félúton közöttük. Ezeken is alkalmaztak hullámlemezes megerősítést. A külső burkolatot ugyancsak a PH15-7Mo anyagú, méhsejtes szerkezet alkotta. Maga a méhsejtes rész 25,4 mm vastag volt, és erre 0,203-1,65 mm vastag borítás került mindkét oldalán. Az elvékonyodó belépőélen az aerodinamikai formának megfelelően csökkenő méretű, teljes vastagságban méhsejtes acélt használtak. A szárny lehajtható, külső része a belső, fixhez hasonlóan épült fel, de itt a méhsejtes részek belső vastagsága csak 19,05 mm volt, és a tartók mintegy 0,3 méterenként követték egymást. A szárnyat a középső (alsó) részhez majdnem 24,4 m hosszan hegesztették hozzá, belül volfrám elektródát használva, kívül elektronsugaras módszerrel.
A szárny vastagságát érdemes összevetni azzal, hogy a szintén nem éppen lassú English Electric Lightning esetében 5%-os volt ugyanez az érték. 1 Mach-nyi különbség és a nagy sebességgel töltött idő hossza, valamint részaránya egy-egy repülés során ennyit számított.
A szárnyak legfontosabb szerkezeti tulajdonságai és metszetei. A kilépőél egyenes, és nyilazása is 0 fok
Pace 39. o.
A szárny főbb szerkezeti megoldásai: a főtartó, a belépőél mögötti rész, a kilépőél előtti rész, és a lehajtható rész csatlakozási szakasza
A félszárnyak két részét fekete színű, magnézium és tórium burkolatú elem választotta el, ami a fizikai csatlakozásokat és mozgatómotorokat rejtette. Az XB-70-eseken az orrkúpjuk üres volt, de oda amúgy az önvédelmi rendszer részét képező infraérzékelők kerültek volna. A külső, lehajtható részek darabja mintegy 46,5 m2 felületű volt. Három pozícióban állhattak: normál helyzetben, a fix résszel teljesen illeszkedően (UP); félig lehajtva, ami 25, illetve 30 fokot jelentett az AV/1, illetve az AV/2 esetében (1/2); végül maximálisan lehajtva, 64,5, illetve 69,5 fokkal (DOWN). Az első állást fel- és leszálláskor, illetve szubszonikus sebességnél használták, a másodikat a transzszonikus és a 2,5 Mach közötti tartományban, és a harmadikat, ha ennél is gyorsabban repültek. (Ettől jelentősen eltérő, 0,95 és 1,5-1,6 Mach határokat is olvasni, továbbá a berepülés alapján is történt itt változás.) Mivel a leszálláskor a közel 70 fokos állásban a szárnyvégek a földbe vertek volna, ezért egy tartalék, csak a felhajtást lehetővé tevő rendszert is beépítettek. A köztes állásban ugyan fizikailag volt elég hely a földhöz képest, de az üzemeltetési előírásokban megtiltották az így történő leszállást. A földön való lehajtást a futóművek berugózott (azaz terhelt) állapotát érzékelő kapcsolók akadályozták meg. A mozgatást oldalanként hat darab, Curtiss-Wright gyártotta hidraulikus motor végezte, 32.000:1 áttételi aránnyal. A második XB-70 javított motorokat kapott, amikből később nyolc darab átkerült az elsőbe. A teljes felemelés ideje mintegy 1 perc volt. Ha a mozgatás nem volt teljesen szimmetrikus, már az is érezhető, bedöntés irányú erőt jelentett. Jelentős eltérésnél, vagy ha esetleg csak az egyik szárnyvég mozgott, akkor már súlyos irányítási problémák léptek fel, ezért azonnal felhajtási utasítást kellett kiadni, akár a vészhelyzeti rendszer aktiválásával.
A szárnyvégek lehajtása nélkül is nagyon gyorsan repülhetett a Valkyrie, de ha a mozgatás valamiért nem működött, a felgyorsítás tilos volt, bár fizikailag nem volt akadálya. Valószínűleg egy idő után hiányzott volna a lehajtással keletkező, iránystabilitást nyújtó felületük, valamint a felhajtóerő nyomásközéppontja túlságosan eltért volna az elfogadhatótól, és ezek miatt instabillá, majd akár irányíthatatlanná is vált volna a gép. A compression lift adta felhajtóerőt csak az említett, 5%-kal növelte a lenti állás, így a gép állásszögére és hatótávolságára csak kisebb hatással lett volna az egyenes szárnyakkal történő repülés.
A mozgató motorok egyike a beépítés során
A szárnyvéget állító kapcsolóhoz közelítőleg is hasonló célú kezelőszervvel csak a változtatható szárnynyilazású típusok rendelkeztek. Jobbra a futóművet működtető kar már nem látszik teljesen a műszerfalon
A szárnyvég mérete egy B-58-assal, tehát az előző szuperszonikus bombázóval összevetve (ezen és ezen rajz alapján)
A deltaszárnyaknál lehetséges egyforma, a szükséges irányítási funkciókat ellátó kormányfelületeket, azaz egyesített magassági- és csűrőkormányokat, vagyis elevonokat alkalmazni. A B-70-esnél félszárnyanként hat ilyet építettek be, jelentős felülettel. A sokszoros felosztással elkerülhették egyrészt, hogy a szárny meghajlásakor az elevonok a mozgásuk közben összeakadjanak, köztük elegendő helyet hagyva. Másrészt az egy elemből álló elevonok maguk is meghajlottak volna, bizonytalanná téve az általuk kifejtett hatást. A külső szárnyrészeken lévő két-két darab elevon a lehajtási utasításkor automatikusan a nulla kitérésű pozícióba állt, majd itt szétkapcsolták őket a mozgató munkahengerektől. Ilyenkor már nem volt további szerepük a repülőgép irányításában, és össze is akadtak volna a fix részen lévő, legkülső elevonnal, ha az lefelé tér ki. A kitérést darabonként két, eltérő hidraulikus körre kötött munkahenger tette lehetővé, és mértéke legfeljebb fel és le is 30 fok volt.
Ez úgy jött ki, hogy például magassági kormányként – tehát szimmetrikusan – használva, -25° volt a legnagyobb elmozdulás, de ehhez hozzáadódhatott az adott oldalon, csűrőként még további 5°-nyi, lefelé kitérítés, így összesen már elérve a 30 fokot.
A szemből, a talajszintről készült felvétel szöge kiváló ahhoz, hogy mutassa a belépőél elcsavarását, és a részben felfelé álló elevonokat, illetve kitérített kacsavezérsíkokat is
Jól látható a lehajtott szárnyvég, és az emiatt kitérítés nélkül rögzített két, külső elevon. A függőleges vezérsíkok is jól megfigyelhetők
Kacsaszárny, függőleges vezérsík és futóművek
A kacsaszárnyakat átmenő szerkezettel építették be, mely a kabin mögött, a hűtést biztosító berendezések tere felett vezetett át. A szimmetrikus kitérés érdekében mozgatásukat összekapcsolt hidraulikus munkahengerek végezték. Ez 0-6 fok között volt lehetséges, és a kilépőél külön kitérhetett lefelé 20 fokot, fékszárnyként funkcionálva. Ezt oldalanként nyolc csatlakozás biztosította, amik a 10 tartós szerkezet leghátsó tartójához voltak rögzítve. Ez és az első PH17-4 acélból készült, a többi titán hullámlemezből. A burkolat is titán volt, míg a kilépőél és a belépőél egyaránt teljes mélységben méhsejtes acél. Az utóbbi kis részaránya a kacsaszárnyak szerkezetében utalt arra, hogy itt nem volt semmi belül, amit meg kellett volna védeni a hőhatástól, ezért a hőszigetelés lehetőségére nem kellett figyelni. A belépőélek nyilazása 31,7 fok, a két kacsaszárny együttes felülete 24,65 m2, a vastagság 2,5%-os.
Ez magában 8 m2-rel több, mint egy F-104 teljes szárnyfelülete, és kicsit nagyobb, mint egy MiG-21-esé. A felületet néha a törzsnek a két kacsaszárny közé eső részét beleszámító adattal adják meg, úgy 38,61 m2.
A levegőben így nézett ki a teljesen kitérített kilépőél
Valkyrie 195. o.
A bal kacsaszárny teljesen, azaz 6 fokkal felfelé állított állapotában
A függőleges vezérsíkok az ismertetett okokból tehát relatíve kicsik voltak. Az egyszerűség kedvéért teljesen mozgathatónak szokás nevezni őket, bár valójában az első, háromszög alakú részük – kb. az egyharmaduk – fix volt. A törésvonal a két rész között 45 fokban állt, míg a belépőél nyilazása 51,77 fok. A vastagság a húr 3,75, illetve 2,5%-a volt a tőnél, illetve a legfelső pontnál mérve. Együttes felületük 21,74 m2, ami a fele sincs annak a 43,47 m2-nek, ami akkor kellett volna, ha nagy sebességnél nem segítenek be a lehajtott szárnyvégek. A kitérítés együttesen történt, és mindkét irányban legfeljebb 12 fokra, ha a futóművek kint voltak, ami 3 fokra korlátozódott azok behúzása után. A szükséges erőt az elevonokhoz hasonlóan, két-két munkahenger adta, melyek egymástól független hidraulikus rendszerről üzemeltek. A vezérsíkok szerkezete hasonló volt a szárnyakhoz, azaz a soktartós megoldást alkalmazták, PH15-17 méhsejtes acél borítással. Maguk a tartók 6Al-4V titánból, hullámlemezes kialakítással készültek. A belépőél és a kilépőél szintén a korábbiak szerinti, teljes mélységű PH15-7Mo méhsejtes acél volt.
Warbird 38. o.
A felső képen még az építés közben vannak kitérítve a függőleges vezérsíkok, az alsón már a NASA-s időszakban az állóhelyen lévő gépen. Utóbbin az elevonok is szinte mind eltérően állnak. Az oldalkormányok, amik ezúttal a függőleges vezérsík nagy részét jelentik, nagyon finoman kiegyensúlyozottak kellettek, hogy legyenek. Olyannyira így volt ez, hogy még a festés súlya is számított, ezért már a gyártás e fázisában teljesen lefestették őket. Ez akkoriban általános eljárás volt
A 250 tonnás bombázót a szokásos, orrfutós elrendezés három szárának tíz kereke tartotta meg a földön. Ez magában 5,5 tonnát adott hozzá a Valkyrie üres tömegéhez. Mind a kétkerekes, hátrafelé behúzható orrfutó, mind az egyenként kétszer két kerekes főfutók egyforma, ezüsttartalmú festékkel impregnált, majd ezzel külön le is festett, nitrogéntöltésű kerekekből álltak. A festést nem újították meg a gyakori kopás ellenére sem, hanem úgy tervezték, hogy csak a kifejezetten hosszú távú bevetések előtt pótolják, egyben megtisztítva előtte a gumik felületét. A korábban szokatlan, 180°C-ot is meghaladó, utazósebességnél tapasztalható felmelegedés miatt volt szükség erre az utóbbi, speciális megoldásra, és arra is, hogy mindhárom futóműakna hűtött és nyomástartó legyen, nehogy a túlmelegedéstől kidurranjanak az abroncsok. A hűtést azonban a rendelkezésre álló hely és tömeg miatt a lehető legkisebbre kellett tervezni, miközben a 180°C a kerekeket alkotó, különféle gumik és nejlonok által degradáció nélkül elviselt, legnagyobb hőmérséklethez nagyon közel állt. Végül is azt várták el, hogy ezt 4,5 órán át bírják ki a kerekek. Amíg a futómű beszállítója a Cleveland Pneumatic Tool Company volt, magát az abroncsot a B. F. Goodrich gyártotta Type VIII néven, 101,60x44,45 cm-es mérettel, 36 réteggel, acél felnire szerelve. A túlnyomást automatikusan leengedő szelepet is beépítettek, ami 238°C-nál nyitott ki.
A kerekek kidurranását, felrobbanását mindenképp el kellett kerülni, ha csak lehetett, egyrészt a puszta méretük miatt, másrészt mert a Valkyrie hatalmas tömege óriási terhelésnek tette ki ezeket, így a kockázat fokozott volt. A nagyjából hasonló tömegű és kialakítású Concorde-dal történt, 2000-es katasztrófából látható, hogy mivel járhat egy ilyen meghibásodás. A kerekek önmagukban is a korszak mérnöki bravúrjának tekinthetőek már a fentiek miatt is. Figyelembe véve, hogy a tervezésük kezdetén a legjobb kerekeknek a B-52-esre szereltek számítottak, és hogy azoknál 28%-kal kisebb átmérő mellett 63%-kal gyorsabban forogtak, egyenként 83%-kal nagyobb terhet hordoztak 250%-kal nagyobb hőmérséklet elviselése és 55%-kal kisebb saját tömeg mellett, a bravúr még jobban érzékelhető.
Pace 42. o.
Fent a bal oldali főfutómű főbb részei (a jobb oldali ennek tükörképe), lent az orrfutó
Pace 47. o.
A fenti, remek, feljavított minőségű videón számos részegység látszik mozgás közben, és a teljes futóműködtetési folyamat is két szögből. A futóművek nyitása a videóból ítélve 20-30 másodpercet vett igénybe; van, ahol 23-at adnak meg. Az előrenyúló törzsrész vibrációs próbája mutatja (a videó legvégén), mennyire rugalmasnak kell lennie az ugyanakkor nagy erőket magas hőmérsékleten felvevő szerkezetnek
Az orrfutó kormányzott volt, gurulás közben jobbra-balra 58 fokig, és nekifutás vagy leszállás közben 35 fokig térhetett ki. Ezt hidraulika biztosította, elektromos jelek alapján, a szokásos módon, az oldalkormánypedálok lenyomása alapján. Az AV/1 1966-ban kapott egy vészhelyzeti, elektromos kiengedő rendszert is az orrfutóhoz. A főfutók minimális helykihasználása minden repülőgépen lényeges kérdés, de a folyamatosan hangsebesség felett száguldó B-70-esnél ez különösen így volt. A nehéz gépnek jókora kerekekre és futózsámolyra, futószárra volt szüksége, amiknek az alsó részben, oldalt kellett elférnie, tekintettel a földi stabilitási elvárásokra is. A szárnyba sem a méretek, sem a futószár túl nagy hossza miatt nem kerülhettek. Ennek eredménye lett, hogy meglehetősen bonyolult módon, többszörösen kellett elfordulni a zsámolynak a szár körül, amint ezt a lenti, beágyazott videó is bemutatja, 1:22-től. Mint később kiderült, ez a bizonyos értelemben egyszerű műveletsor meglepően sok problémához vezetett a repülések során. Két, egymás melletti kerék sem volt egy tengelyen, hanem mindegyik külön bekötéssel bírt. A futószár és a zsámoly nagyrészt H-11 acélból készült, kovácsolással. Kibocsátott állapotban, leszállás előtt az első pár kerék 8°-kal megemelve, magasabban állt, mint a hátsók, így normál esetben azok értek először a pályához. A mozgatást kivéve a fő aknaajtók zárva voltak végig, csak a szárakat fedő borítópanelek voltak a légáramban.
Egy Type VII típusú, ötödik, kicsi 40,64x11,18 cm méretű, négyrétegű, ún. érzékelő kerék (sensing wheel) is felkerült a két sor nagy közé, kívülre. Ez a valószínűleg teljesen egyedi megoldás adatokkal látta el a megcsúszást figyelő, négy számítógépet (fékberendezésenként egy). Úgy tekintették, hogy a kicsi keréken nincs terhelés, annak forgásából a valódi sebesség, így pedig súrlódási együttható mérhető ki. Egy ugyanilyen célú szenzort az egyik normál kerékre is felszereltek, és a kettő által mért adat különbségéből adódott a csúszás mértéke. Ha ez meghaladt egy 15%-os eltérést, a megfelelő oldalon a számítógép csökkentette a fékerőt. Magát a fékezést a főfutókon, a két-két, egymás melletti kerék közé épített, közös tárcsafékek biztosították. Ezek 21 álló és 20 mozgó tárcsából álltak, és mivel a kerekektől elkülönülve építették be őket a közéjük való elhelyezéssel, sokkal jobban lehetett őket hűteni, ami kiemelkedően fontos volt a B-70 tömege miatt. A teljes megállás mintegy 270 MJ energiát szabadított fel, ami miatt 1100°C (máshol: 980°C) körüli hőmérsékletre melegedtek fel a fékek, míg a hidraulika elemei nagyjából 315°C-ig.
Épp erre tekintettel, a kifutási úthosszat és a fékek terhelését csökkentendő, három fékernyőt is beépítettek. Ezek a törzsnek a szárnyba simuló vége felé, a gép végétől 5,5 m-rel visszább, egy felül lévő, ismét csak légkondicionált és nyomástartó kamrában kaptak helyet. A három, egyforma ernyő mindegyike kör alakú, 8,53 m átmérőjű, és nejlonból készült. A nyitáskor először egy rugóerővel kilökődő, 0,76 m-es, „nyitóernyő” dobódott ki, ami kihúzta a 3,35 m-es, a főernyőket kihúzó ernyőt. Ez megint csak elég bonyolult volt, és nem is működött túl jól, bár inkább elrendezési és mechanikai problémák miatt. Ezért a 19. felszállást követően átalakítottak pár dolgot a kamrában, és onnantól a szokásos, két, sőt, néha egy kinyíló főernyő helyett szinte mindig kijött mindhárom. Magukat a főernyőket is módosították, kisebb lett a részeik közötti, szabad felület, ami által biztosabban nyíltak ki teljes mértékben, növelve a fékhatást. A nyitás a főfutók végleges leérkezésével – az esetleges visszapattanások után – volt lehetséges, 370 km/h alatt. A kerekeket és a fékernyőket is az üzemanyag hőelnyelésével hűtötték.
Az érzékelő kerék, és általában az egyik főfutó közelről
Ha mindhárom ernyő jól működött, az így nézett ki
A fékernyők elhelyezése a törzsben. A rajz minden bizonnyal a földi személyzet részére készített kézikönyvből vagy ellenőrző listából származik, mivel a szöveg az ernyők ellenőrzését írja le
Mint ahogy manapság sincs olyan gázturbina, mely végig szuperszonikus áramlású, vagy nem létezik elterjedt scramjet sem, akkoriban sem volt. Háromszoros hangsebességgel száguldva is le kellett tehát lassítani a hajtóművek elé érkező levegőt, amit egy változtatható geometriájú beömlővel lehet elérni. A második körös terveknél bemutatott módon, az NAA nem hajtóművenkénti, külön Mach-kúpot alkalmazott erre a célra, hanem egy kétdimenziós, közös, bár gyorsan két részre szétváló beömlőt és szívócsatornát, illetve ezek állítható elemeit. Az elvi alapok hasonlóak voltak a gyártó 1958-ben először felszálló A3J (később A-5) csapásmérőjénél használt beömlővel, de a konkrét megvalósítás már jelentősen különbözött. A B-70 méretei eleve jóval nagyobbak voltak: a beömlő belső magassága legfeljebb 2,31 m volt, és a két oldal szabad felülete egyenként is 3,61 m2. A levegő – az osztólemez élétől – nagyjából 23,6 m-rel hátrébb érte el a J93-asokat, miután két oldalról megkerülte a fegyvertereket és az orrfutóaknát. (Egy NASA tanulmány 31,96 m-es hosszt ad meg, de az eltérés még a 6 m hosszú hajtóművekkel együtt is elég nagy a két érték között.) Hátul a hajtóművek már közvetlenül egymás mellett sorakoztak, és előttük egy kisebb szoba méretű térrészben (szélessége 9,16 m) ért egymás mellé a két ág ismét, de fizikai elválasztásuk megmaradt. A beömlő felső részén hagyományos leválasztó lemezeket építettek be, és ehhez közel, a belső oldalak felületének egy részét perforációval látták el, amin át a lassú, turbulens határrétegáramlás négy kamrába szívódott ki, mivel azokban környezeti nyomás uralkodott. Ezt a levegőt az orrfutóakna mögött vezették ki, míg a maradéka a J93-asok hűtésére szolgált, azok körül lett elvezetve.
Az NAA remélte, hogy ez a hidegebb légáramlás majd körbeveszi a kiömlő égéstermékeket is, és csökkenti a bombázó infravörös jelét. A valóságban azonban a hat gázturbina utánégetővel működve kilométeres, forró uszályt hagyott a gép mögött. Részben ennek, a géptörzs súrlódás miatti felmelegedésének, valamint a szovjetek problémáit illetően a fedélzeti radarok várt képességei és tömege kapcsán gondolták azt, hogy az infravörös vezérlésű rakéták jelentik majd a fő fenyegetést a típusra. Erről később lesz még szó.
A beömlők, és mögöttük a szívócsatornák méreteit szemléletessé teszi az egyikben álló technikus. Fent a keskeny rés a háromszögű elem felett a határréteg leválasztását szolgálja, melyre hátrébb, itt nem látható módon, a belső oldalon is van további felület
Davies 49. o.
A szívócsatornában hátulról előrefelé nézve. Egy ember zavartalanul tudott benne sétálni a maximális szélességű állásnál, de még a minimálisnál is elfért (lásd az adatokat lejjebb)
A hat hajtómű egymás mellett. A körülöttük lévő szerkezetből látható, hogy az nem teljesen zárt, van helye a J93-asokat hűtő légáram távozásának
A szuperszonikus légáramlás miatt kialakuló lökéshullámok megfelelő manipulációval, beállítással kihasználhatók a levegő lassítására, hasonló alapelv szerint, mint a compression liftnél látott sebesség-nyomás közötti összefüggésnek megfelelően. A beömlő pereménél már a 3 Mach helyett 2,3-re lassult a levegő, míg a torok elejénél (lásd lejjebb) 1,3-re. Mindezért cserébe nyomást lehet nyerni. A nyomásemelés márpedig remek dolog, hiszen ugyanezért van a gázturbina elején a kompresszor is. Az elkészült, komplex rendszer segítségével összességében 3200-ról 960 km/h-ra lassult a levegő a beömlőtől a szívócsatornán át a hajtóművek előtti térig, miközben a nyomása harminckétszerese (máshol: harminchatszorosa) lett a környezetinek, mely utóbbi itt a 21,3 km-es magassághoz tartozó légnyomást jelentette. Az összenyomástól a kinti, –57°C körüli hőmérsékletről eközben 332-re melegedett a levegő.
Az elsődleges hullámfrontot a beömlőt kettéválasztó lemez hozta létre, és ez kívül maradt a szívócsatornán. Ezt követte még kettő másodlagos, melyek a beömlő belső oldalába épített, fix töréspontok által keletkeztek. Nem sokkal a második mögött kezdődött el a beömlő külső oldala. A beömlőt követő szívócsatorna nagyobbik része innentől indult, és angolul throat, azaz torokként hivatkoznak rá. Ez volt az a szakasz, ahol egyrészt folyamatosan szűkült a keresztmetszet, másrészt a belső oldalon itt voltak a mozgatható panelek, melyek a tényleges szabályozást végezték. Attól függően, hogy ezen a szakaszon mennyivel beljebb tolták a paneleket, változott a geometria, ami maga után vonta a hullámfrontok helyzetének változását is, mivel azok a külső és a belső oldal között verődtek oda-vissza, egészen az utolsó hullámfrontig. Végső soron ennek az üzemmódtól függően megfelelő helyen tartása volt a cél. 2 Mach alatt nem jött létre a belső lökéshullám-rendszer, ezért addig csak az elsődleges, mindig kívül maradó hullámfront adott kompressziót. Ilyenkor a normál üzem az unstart állapot volt, és ettől kezdve indult meg a panelekkel való szűkítés. Efölött viszont szükség volt a belül lévő lökéshullám-rendszerre, azaz a „start” állapot létrehozására, majd fenntartására. Optimális esetben a végső hullámfront a torok legszűkebb részén alakult ki, a számára lehetséges tartomány legelején. Ez azonban egy, a légáramlás tisztaságára meglehetősen érzékeny pozíció volt, és ha megzavarta valami az áramlást, így pedig a hullámfrontok helyzetét, akkor a normál működésnél a szívócsatornán belüli helyzetből kívülre kerülhettek hullámfrontok elöl. Ez a teljes rendszert súlyosan megzavarta, a kívánt kompresszió nem jött létre, és ez a hajtóművek tolóerejének hirtelen és erős csökkenéséhez vezetett. Ekkor tehát ismét kialakult az unstart állapot, csak most ez a nem megfelelő működést jelentette, mivel nagyobb volt a gép sebessége. Ennek megelőzésére a végső hullámfrontot a mozgatható panelekkel egy középső és egy hátsó állásba is el lehetett tolni. A középsőt használták turbulens levegőben vagy folyamatos manőverezéskor. Ha nem volt szükség a legnagyobb teljesítményre, és biztosan belül kívánták tartani a végső hullámfrontot, akkor a leghátsó állásba terelték azt.
Később kiderült, hogy a manapság is veszélyt jelentő, ún. clear air turbulence jelenség, amit általában a fedélzeti időjárási radarok sem jeleznek előre, gondot okozott, mert ezekre nem lehetett felkészülni, és a legelöl lévő állásban tartott hullámfront így könnyen kiugrott a helyéről. A beömlő és szívócsatorna teljesítményét úgy is jellemezték, hogy a torokig már a nyomást a kétszeresére emelte, avagy – az eredeti számításoknak megfelelően – a hajtóművek által adott sűrítés tízszeresét produkálta.
A panelekből hármat építettek be, és hidraulikával mozoghatták őket a legnagyobb, 1,22 m-es szélességet adó állástól a csúcssebesség közelében szükséges, 0,48 m-esig. A levegő nyomásának ilyetén szabályozása mellett szükség volt mennyiségi szabályozásra is. Ezt a hajtóművek előtt nem sokkal, felül lévő, nyitható ajtókkal oldották meg. Mindkét oldali szívócsatornához hat-hat ajtó tartozott, négy-négy fő, és két-két, kisebb kiegyenlítő. Ezek egyrészt a geometriával összhangban dolgoztak, másrészt a működő hajtóművek számát, vagyis levegőátbocsátási kapacitásukat figyelembe véve. Az összes hajtómű normál üzeméhez 3,6 fok nyitási szög, így pedig 0,258 m2 szabad kiáramlást biztosító felület tartozott. Egy, két, illetve három J93 kiesésekor a szögek 7,0, 13,2, illetve 25,5 fokra nőttek, 0,451, 0,710, illetve 1,161 m2 felülettel, ahogy egyre kevesebb levegőt tudtak fogadni a még működő hajtóművek.
Korabeli rajzokon fent a beömlő és a szívócsatorna működési elve. A szöveghez használt forrással szemben itt négy darab a mozgatható panelek száma. Alul a 3 Mach-nál tapasztalható sűrítési viszony is fel van tüntetve, amely egyre nő hátrafelé haladva. A kis furatok sokaságával ellátott („porous”) részek a 2.36 és a 23.0 jelek közötti hosszon találhatóak, rovátkákkal berajzolva. Az A/V CL az air vehicle centerline, vagyis a légijármű középvonala. Lent a szívócsatorna négy, jellemző állása, kiegészítve az ajtók állásának megadásával, és – értelemszerűen – a két alsó esetben a hullámfrontokkal
A beömlő és a kapcsolódó rendszerek vezérlését az első XB-70-esen manuálisan kellett végezni, ami a hajtóművek teljesítményének változtatását illetően a pilóta, és erre reagálva, a fent felsorolt elemek állításával a másodpilóta feladata volt, jól összehangolt csapatmunkát igényelve. A szabályozó rendszer az AICS rövidítést kapta (air inlet conrol system). A második gépre már a Hamilton Standard, az ismert beszállító által biztosított rendszer automatikus változata került, ami nagyban csökkentette a személyzet munkaterhelését, de az unstart állapotot továbbra sem tudta mindig időben kezelni. Erre a másodpilótának kellett figyelnie ezután is.
A NASA vonatkozó tanulmánya említ egy félautomata módot is, amikor a mozgatható paneleket az AICS felügyelte, de a nyitható ajtókat továbbra is kézzel kellett állítani. Egy forrás szerint a Hamilton Standard nem is tudott megbirkózni a korabeli számítógépek mellett igen nehéz feladattal, ezért végül maga az NAA vette át az AICS készítését. A két tonnás AICS berendezései az XB-70-eseken a hátsó fegyvertérben kaptak helyet, de később persze átkerültek volna a kabin mögötti részbe, a többi elektronika közé. A fent bemutatott aerodinamikai elemeket együttesen is több ezer órán át tesztelték szélcsatornában – különböző méretarányokban – a NASA Langley és Ames részlegeiben, és a légierő Arnold tesztközpontjában. Itt még egy, egy darab valódi J93-assal is ellátott összeállítás is rendelkezésre állt.
A források az utolsó részben lesznek felsorolva, így a most link nélküli képeké is. Folytatás ITT, a 8. résszel.
