绝世女武神

北美公司3倍音速超级轰炸机传奇（1）

上世纪50年代是航空技术发展最为迅猛的时期之一。在短短的数年时间中，实用型作战飞机的速度便先后突破1马赫和2马赫大关，实现3倍音速似乎成为顺理成章的下一步发展目标。在这样的大背景下，执航空科技之牛耳的美国提出了一系列3马赫作战飞机发展计划，但发展至实际试飞阶段的只有两种，一是人们都非常熟悉的“黑鸟”系列战略侦察机，另一款便是本文的主角——XB-70A“女武神”。

不同于“黑鸟”，XB-70A不但应用了更多适合大批量生产的材料、技术与制造工艺，并且以体重近乎4倍于前者的身躯实现了3马赫飞行速度的设计目标，技术成就与“黑鸟”相比不但毫不逊色，甚至犹有过之。尽管由于开支和美国战略思想的变化，XB-70A最终没能投入量产、装备部队，但它依然不失为航空史上杰作之一、一款盖世无双的超级轰炸机。

3倍音速战略轰炸机

第二次世界大战结束时，在经历了欧洲和太平洋战火洗礼后，美国轰炸机部队达到了阵容空前鼎盛的黄金时期：数以千计的B-17、B-24及B-29等重型轰炸机组成的强大阵容，足以令任何军事强国望而生畏。但在兵强马壮景象的背后却隐藏着巨大的隐忧，新兴喷气技术此时已开始普及，大批新式战斗机即将诞生，美国那些活塞式重型轰炸机行将沦为过时之物。即便是即将服役的B-36洲际轰炸机只是一款活塞轰炸机，它虽然拥有硕大的体形和超凡的续航能力，但仍是旧时代的产物，只能充当B-52服役前的过渡性装备。即便是B-52也无法令美国空军感到宽心，其性能虽然相比B-36有了长足的进步，但依然亚音速飞机，其在未来战争中的生存能力令美国空军倍感担忧。美国空军急切希望能实现主力轰炸机部队的超音速化，认为唯有这样，轰炸机的战场生存能力才能得到切实的保证。

事实上，早在1947年美国空军就提出了研制超音速洲际轰炸机的构想。1948年年初，波音和联合-伏尔提（后来更名康威尔）两家公司与空军签订了超音速轰炸机可行性研究合同。在此之后的4年时间里，这些起步研究逐渐演变成一场正式的竞标，并最终发展成曾名噪一时的康威尔B-58“盗贼”中型超音速轰炸机。

1953年3月30日，战略空军司令部（SAC）在致空军司令部的一封信中阐明了对未来轰炸机的要求。SAC认为在高空远程飞行的有人驾驶轰炸机应该“……在任何时候都是空军发展项目中的重点。”从当时的情况看，由于热核战斗部体积和重量的制约，研制中的洲际导弹在可见的未来难以成为一件具有实用价值的武器。因此，SAC要求在B-52服役后立即着手开发高性能远程轰炸机。计划中的轰炸机应具有“……大航程、高空飞行能力和高速度（以优先程度排列），能在可接受的时间段内完成，并满足军用载荷和自卫系统方面的要求。”

美国空军对此做出了积极反应。1953年5月1日，波音获得了一份一年期先进战略武器系统研究合同。合同要求研发一种能携带1枚22679.6千克热核炸弹进行洲际飞行的有人驾驶飞机，它应在1960—1965年间投入使用。波音于1954年1月22日提交了初步研究结果，提出研制一种核动力超音速轰炸机，它将充分利用之前的核动力轰炸机项目的成果。这种飞机计划装备核动力发动机，这种发动机虽然能满超远程飞行的要求，但其推力却不足以推动飞机突破音障。为了提升新飞机的飞行速度，波音打算为其配备一对常规涡喷发动机作为辅助动力装置，供加速之用。核动力发动机将赋予飞机运程巡航飞行能力，常规燃料发动机在目标上空进行超音速冲刺时提供额外推力。1954年3月，波音提交了常规动力辅助核动力飞机的最终报告；康威尔和洛克希德则在核动力飞机办公室的名下提交了类似方案。

接下来，令人意想不到的情况不期而至。1954年5月，美国国家实验室在核武器研制中取得重大突破，成功地将氢弹的体积和重量缩减至可以接受的程度。大约在同一时期，麻省理工学院和其他的研究机构在制导系统的精度和小型化方面也大有斩获。这些技术进步对加快有人驾驶轰炸机的发展不蒂是一针强心剂。但不幸的是，这些技术突破同样是终将取代轰炸机的实用型弹道导弹所必不可少的。

波音公司在之前一年研究中取得的成果远不能令美国空军感到满意。后者遂以MX-2145的名义要求波音公司将研究延长12个月。这次的技术规格要求飞机的载荷介于9071.8～18143.7千克之间，作战半径达4828～8046.7千米，能在苏联早期预警体系之外加油（如果有此必要），以及在敌方领空的巡航高度达15240米。

要研制先进作战飞机，配套的动力装置是一个无法回避的问题。1954年年底，莱特基地的动力装置实验室开始考虑新式轰炸机采用何种的发动机。当时，最被看好的喷气式发动机有两种，它们分别是艾里森J89和普拉特·惠特尼J91（JT9）——前者兼具亚音速巡航和超音速冲刺能力；后者则是为原来的核动力轰炸机项目而研制，属于纯粹的超音速发动机。另外还有两种不大被看好的发动机，分别是通用电气的X84（TF31）涡扇发动机和莱特公司为共和XF-103截击机研制的J67双循环发动机，后者附有能在马赫2.5速度下变身为冲压发动机的加力燃烧室。

1954年10月初，空军发布了第38号全般作战要求（GOR38），内容简单来说就是要求研制一种能在1963年取代B-52的洲际轰炸机。1954年10月28日，航空研究与发展司令部（ARDC）向SAC总司令柯蒂斯·E·李梅将军展示了4个先进概念方案。第一个是能在1963年备妥的常规动力轰炸机，作战半径5556千米。这种轰炸机以0.9马赫的速度巡航，但在最后1389～1852千米能在15240～18288米高度以1.5～2.5马赫的速度冲刺。第二个方案是波音提出的核动力巡航+常规动力冲刺概念的发展型，它同样计划在1963投入使用，但研制难度要比第一个概念高得多。第三个概念与第二个相同，只是为了降低开发风险而将服役时间后延至1965年。第四个是兼具核动力巡航与核动力冲刺能力的飞机，但它最快也要到1968—1970年才有望投入使用。endprint

在选择第二个方案的同时，李梅强调了1963年这个时间的紧迫性。这一年是计划中最后一架B-52出厂的第二年，早期型B-52此时行将退役。波音、康威尔和洛克希德进行的早期研究均显示，制造一种化学辅助动力的核动力轰炸机是切实可行的，但超音速冲刺距离可能会低于750海里。

但李梅却是一个现实主义者。出于对核动力项目可能出现意外的担心，他希望同时并行研制一种常规动力轰炸机，从而达到双保险的目的。李梅想法的确有助于降低研发风险，但这种双管齐下的方针估计要动用39亿美元的巨额资金，这在当时是个天文般的数字。1954年12月9日，莱特航空发展中心（WADC）表示反对李梅的计划，要求集中力量发展核动力飞机。空军委员会没有采纳这项建议，并于1954年12月29日决定同时进行两项相互独立的项目，发展一种常规动力轰炸机（WS-111A）和一种核动力轰炸机（WS-125A）。两种飞机均将在1963年投入使用。

考虑到空军委员会的决定及作为对GOR38的回应，ARDC于1955年2月18日发布了第22号研究要求（SR22），内容是研究一种能以0.9马赫速度巡航的常规动力轰炸机，它在携带22679.6千克载荷进行7408千米突防飞行时应拥有“尽可能高的最高速度”。7408千米的作战半径要求表明了SAC重视航程胜于速度的一贯态度。

大约在同一时期，空军发布了旨在研制一种与WS-110A非常相似的洲际侦察系统的GOR96。此举延续了李梅在战后每种战略轰炸机基础上研制侦察机型的一贯做法（RB-36、RB-45、RB-47及少量早期的RB-52）。侦察系统代号武器系统110L（WS-110L），该项目随后与轰炸机项目合并成WS-110A/L。

备选发动机的种类在1955—1956年间有所增加：莱特提出了J67的改进型TJ34C4；普拉特·惠特尼提出了J75的改进型；通用电气至少提出了两种J79的先进改进型，一种被称为X207，它将发动机的推力从6803.9千克提升至8164.6千克；另一种是推力9389.3千克的X275；艾里森J89和普·惠J91仍是仅有的两种由空军主导研制的发动机。

波折中前行 1955年3月12日，美国空军发布了GOR82，取代了早先的GOR38，4月15日SR22也做出相应的修改。为确保飞机能在1963年入役，作战半径的指标降至5556千米，冲刺距离下调至1389千米。但值得注意的是，在GOR82中，战区上空“尽可能高的速度”要求被换成尽可能高的“超音速”速度，两者间的潜台词有着明显的差异。同年4月，WDAC提出将飞机交付使用时间推迟至1964年，以减小财政和技术方面的风险。据当时估算，研制和部署一个联队的新式飞机需要花费25亿美元。这个假设的前提是核动力轰炸机也会被研制出来，常规动力轰炸机的新发动机将由空军的常规发动机项目埋单，相关子系统的研发开支将与WS-125A项目平摊。

1955年7月16日，6家飞机制造商——波音、康威尔、道格拉斯、洛克希德、马丁和北美获邀参加WS-110A/L初始研究竞标。康威尔和洛克希德不久后获得了WS-125A的合同，并决定退出挑战性略逊一筹的WS-110A/L项目。道格拉斯、马丁及康威尔的另外一个分部正忙于导弹研制，无暇分身，WS-110A/L的竞标遂成为波音和北美两家公司的对决。

1955年10月6日，空军为独立的远程实验截击机（LRIX）项目发布了GOR114。令人吃惊的是，这个项目没有留下进行任何竞标的记录。但在1957年6月6日，北美拿下了研制一种双座双发3马赫截击机的合约，定于1963年投入使用，该机便是后来胎死腹中的F-108“轻剑”截击机。F-108将与WS-110A共享相同型号的发动机、弹射座椅、导航系统及液压系统，有助于分摊WS-110A项目的子系统研制成本。

美国空军于1955年12月与波音和北美各签订了一份WS-110A/L武器系统第一阶段发展合同。两家公司必须向空军提供模型、图纸、研究报告及进行风洞测试，并且要在两年的期限内完成一具全尺寸模型。波音在1956年3月签下了AF33（600）-31802号合同，接着北美在4月16日签订了AF33（600）-31801号合同。WS-110A/L武器系统的研制就此正式展开。

第一轮竞标 波音和北美在1956年年中提交的初始设计截然不同，但同时又非常相似。两种飞机都重约340194.27千克，并利用“漂浮翼面”（这一名词由波音提出，但最后见于双方的飞机上）概念来增加飞机的载油量，每架飞机将用翼尖拖带两个重各86182.5千克（满载）的延长翼面，其尺寸与一架B-47中型轰炸机相当，携带着飞往目标中途所需的燃料。这些翼面将在内部燃料耗尽后被丢弃——没有它们，飞机便能以超过2马赫的速度进行冲刺。

使用漂浮翼面的理论由二战后移民的德国飞机设计师理查德·福格特提出。他提出提高飞机航程，可以籍由在飞机翼尖处连接两个“自由漂浮”的机翼来携带更多燃料实现。他相信，如果延伸翼面不受连接装置的刚性约束，并依靠自身的气动升力漂浮的话，就能实现上述设想。此外，翼面能有效增加整幅机翼的展弦比，显著降低机翼的阻力。因此从理论上讲，存放在漂浮翼面内的燃料能有效增大飞机航程。1949年，美国利用1架道格拉斯C-47A和1架卡尔弗PQ-14B进行了漂浮翼尖的首次试验，取得了成功。随后，美国空军由发起了“翼尖拖带”和“汤姆-汤姆”计划，试图利用漂浮翼尖原理让B-29和B-36轰炸机在两侧翼尖各拖带1架喷气战斗机。但在1949年4月24日的一次“翼尖拖带”试验中，1架EB-29和它拖带着的2架EF-84一同坠毁，3架飞机上机组人员全部遇难，“漂浮翼面”的安全性开始受到各方的质疑。

尽管如此，ARDC仍坚决支持漂浮翼尖概念，认为这种设计是使WS-110A达致理想航程的必要手段。此外，不同于先前的“翼尖拖带”和“汤姆-汤姆”计划，WS-110A是在连接着翼尖油箱状态下起飞，翼尖在燃料耗尽后即被丢弃，不存在空中对接的难题，使用上要简单的多。1956年9月出台的一份ARDC报告指出，漂浮翼尖似乎是“一种非常有效的手段，能将飞机的亚音速航程提升30%至100%。”endprint

波音提交的方案代号B-724，系统的主体是一架鸭式后掠翼单垂尾布局大飞机，动力系统由4台涡喷发动机组成。两侧翼尖拖带的燃料箱实际就是一架中等体形的飞机，浮动翼面的中间镶嵌着一个充当燃料箱的子弹形机身，其长度、直径及重量与1架B-47轰炸机相近。燃料箱还有着自己的尾翼和一次性起飞起落架。北美方案代号NA-239，系统主体也是一架鸭式布局大飞机，但采用了梯形主翼和双垂尾构型，动力装置是6台涡喷发动机。翼尖燃料箱与波音设计大同小异，同样是一架中等尺寸的无人机。

在实际作战中，这两种飞机的作战剖面均为亚音速-超音速-亚音速。3架飞机以合为一体的状态起飞，然后利用空中加油为3架飞机注满燃料，再在18288米高度上以0.6马赫的巡航速度飞向目标，翼尖油箱油尽被弃后，轰炸机会加速至2.3马赫完成作战任务，脱离危险区域后减速至0.9马赫，前往最近的友方空军基地降落。

波音和北美的WS-110A方案于1956年5月提交空军审查，但空军却对两家公司的设计倍感失望，李梅对此尤为不满。据说在一次会议上，李梅曾愤怒地说道：“回到绘图板前，这些不是飞机，而是三条编队航行的船！”1956年10月，空军下令暂时终止WS-110A项目，并要求两家制造商重新开展设计工作。WS-110A的第一轮竞标就此以失败告终，波音和北美不得不从头开始设计新式轰炸机。

胜利者是北美 方案被双双驳回后，北美和波音不得不重新思考设计思路。而这一次他们不约而同地放弃了“亚音速巡航-超音速冲刺”作战方式，一致决定将作战剖面改为全程超音速。从当时的技术条件看，全超音速任务概念已经具备了可行性。涡喷发动机的进步令油耗大为降低，而国家航空咨询委员会（NACA）在空气动力学研究方面取得的成果，使制造商们得以大幅优化飞机的气动设计。与此同时，“纳瓦霍”导弹也初步证实了飞行器可以长时间维持3马赫的高速飞行状态。

轰炸机设计思想的改变不可避免地影响到了发动机研制。1956年春季，艾里森J89、通用电气X275和普·惠J91是发动机项目最有力的争夺者。但在全超音速任务模式被确定下来后，适合亚音速巡航的J89在事实上被淘汰出局，而剩下两家制造商也按新的要求对各自方案做了修改。巨大的J91体形被缩小，成功变身为一款3马赫发动机，情形与海军资助项目演变成“黑鸟”上的J58如出一辙。通用电气的X275一开始是从J79放大而来，为了3马赫飞行优化后，变成了X279，最终演变为J93。

鉴于两家机体承包商更加青睐通用电气发动机，1957年7月26日，空军与通用电气签订了X279E发动机的研发合同。这种发动机于1957年9月25日被正式命名为J93-GE-1，最初的AF33（600）-35824合同于1958年5月24日签订。新发动机——有史以来最为强劲的——是一款中压缩比涡喷发动机，每秒总气流量为99.8千克，潜在飞行速度超过3马赫。值得一提的是，发动机合同并没有提及高能燃料。

1957年8月30日，在获得拨款和确认概念已经得到充分论证的情况下，空军通知波音和北美，将在短暂的设计竞标后选出赢家。同年9月18日，空军发布了最终方案需求，要求巡航速度达到3.0～3.2马赫，升限为21336～22860米，航程11927～19446千米，总重介于215456.4～222260千克之间。轰炸机应能按照“SAC警戒概念”作战，作战单位三分之一的飞机应在接到命令的18分钟内升空作战。波音和北美须在45天内提交最终设计方案。

相比第一轮设计的天马行空，两家制造商在这一轮竞标保守了许多，拿出的设计也更加契合实际。两个方案的长度与B-52相仿，高度稍高些，但翼展略小一点，总重比后者多出10%。两种飞机均可在现有的B-52机场操作，维护工作也是参照SAC目前的水平制定。

波音的设计是一种带可折叠鸭翼的三角翼飞机，外形就像一枚被放大的“波马克”地空导弹。6台J93发动机安装在翼下的6个独立短舱内，主燃烧室和加力燃烧室分别燃烧着JP-4和硼基高能燃料。波音打算为飞机选用钛合金结构，总重226569.4千克，虽然略有超标，但仍在可接受的范围之内。

北美的方案同为鸭式三角翼布局，但鸭翼为固定式，机体将由新开发的不锈钢蜂窝材料制成。占翼展20%的两侧翼尖可以向下偏转，增强高速飞行时的稳定性，达到减小垂直安定面面积、降低阻力的目的。与波音一样，北美飞机的动力装置也是6台J93硼基高能燃料发动机，它们并排安装于机翼下方的大型盒状构造内，飞机总重205447千克。

1957年10月的最后一个星期，由60多名成员组成的空军选型委员会审查了北美的方案，接着在11月的头一周审阅了波音呈报的设计方案。11月27日的简报会上，空军下属各司令部的代表们向各自指挥官们汇报了他们的看法。北美方案得到了代表们的一致认可，该结果于11月11日和11月12日上报空军总参谋部和空军部。在听取汇报后，空军部长詹姆斯·H·道格拉斯对这个选择表示赞同。空军于1957年12月2日正式宣布北美在竞标中胜出。

北美之所以能胜出，与他们在方案中耍的一点技术小把戏不无关系。在无法利用漂浮翼尖增程后，北美的工程师们翻遍了他们能找到每一份空气动力学报告，寻找一切能够加大航程的手段。他们在文献搜寻过程中“发现”了NACA的阿尔弗雷德·艾格斯和克拉伦斯·赛弗森撰写的一份论文。这份题为《在高超音速飞行中能产生高升阻比的飞机布局》的论文提出，可以利用冲击机翼下表面激波产生的压力来提升高超音速飞机的升阻比。北美把这个理论称为“压缩升力”，在北美方案中，机翼前缘下方的楔形进气口会诱发一股作用于机翼下表面的正压，由于机翼上表面没有对等的压力将之抵消，这股压力能在不增加飞行阻力的前提下将升力提高约30%。如果这招在实际应用中奏效的话，飞机的远程飞行能力将从中获益良多。

步入正轨 1958年1月24日，北美和空军签下了WS-110A/L武器系统第1阶段研发合同，北美内部代号NA-259。空军希望能在1965年末用前30架飞机组建首支作战联队。WS-110A的飞机部分在1958年2月14日被命名为B-70，WS-110L可能将成为RB-70。endprint

合同签订不到一个月后的1958年2月，空军正式取消了WS-110L，原因是相信“其他系统”能更好地满足1965年时的航空侦察需求。这个所谓的“其他系统”便是艾森豪威尔总统在同年批准的“科罗纳”侦察卫星项目，B-70的侦察型自此烟消云散。

就在侦察机型被取消的同时，美国空军决定加快B-70的研发速度，计划在1962年1月接收首架原型机，量产型飞机的交付工作提前到1963年10月，1964年8月交付第45架飞机。与此同时，空军还对飞机的性能提出了更高的要求，航程要将提高至12038千米，巡航高度提升至24384米，并且能在152.4～24384米高度间投弹。同年晚些时候，B-70的航程又进一步增加至12732.5千米。修改后的要求，飞机的服役时间虽大为提前，但空军也将为此付出了追加1.65亿美元研发经费的高昂代价。尽管如此，空军总参谋长还是于1958年3月原则上批准了新计划。

合同到手后，北美开始为B-70的各个系统发放转包合同。威斯汀豪斯将负责电子防御系统，通用电气拿到了抗干扰雷达的合约，它最终将于IBM研制的AN/ASQ-28轰炸-导航系统整合为一体。机体制造被分配给波音（机翼）、钱斯-沃特（机尾和副翼升降舵）、洛克希德以及北美旗下的几个分部。斯佩里将向北美提供双陀螺天文追踪器，桑德斯设计备用动力系统，起落架和轮胎交给克里夫兰橡胶公司，奥斯特公司负责发动机仪表。北美煞费苦心地将转包合同分发到美国各地，尽可能照顾到各州的经济利益，以确保参众两院的各州议员们都愿意继续为项目拨款。

尽管通用电气已经为B-70构想了一款新发动机，北美和空军还打算在F-108上使用最初的J93-GE-1。1958年1月13日，通用电气建议为B-70配备-1发动机的放大型，使用气冷涡轮叶片，内部和废气温度更高。该发动机在3马赫时的推力略大一点，并且更为省油，这一点对B-70更为重要性。1959年4月18日，放大型发动机正式立项，被命名为J93-GE-3。然而，研制使用高能硼燃料的-5型发动机的计划也在进行之中。

及至1958年7月，通用电气报告称，如果J93-GE-3型发动机能同时用在F-108和早期型B-70上，研制工作会大为简化。使用同一种发动机还能显著减少后勤支援开支，因为J93-GE-1和3型上不少部件无法互换。至少就对F-108的影响而言，北美相信J93-GE-3发动机在推力和油耗上的优势足以抵消增重240磅的负面影响。空军于1958年9月8日正式批准了这个建议，J93-GE-1型只完成已经开工的4台发动机，主要用于初期测试，后续的所有工作将集中在3型身上，值得注意的是，J93-GE-5型发动机的开发虽未获得批准，但通用电气和北美继续围绕着高能燃料制定相关计划。

项目结标后，空军开始考虑依照惯例为B-70取一个名字。SAC依照当时的惯常做法，在全空军范围内发起了一次征名活动，共征集到了20000个备选名单。最后的胜者是一位空军中士，他提出的“女武神”（Valkyrie）雀屏中选，并于1958年7月3日获得批准。“女武神”也被译作“瓦尔基里”或“战争婢女”，其典故来自北欧神话。“女武神”指为主神奥丁服务的一组少女中的任何一人，她们被派赴战场，选择有资格进入瓦尔哈拉神殿的阵亡者。这些被征募的阵亡战士将增强神域的兵力，等待诸神黄昏到来，然后在奥丁的带领下与巨人间展开一场令世界毁灭的决战。“女武神”代表并非胜利，而是毁灭。在冷战时期核大战一触即发的大背景下为新锐轰炸机选择这个名字，可谓极具象征意义。

就在B-70看起来已经步入正轨之际，该项目却在1958年年底遭受了第一次重大打击：空军总参谋长托马斯·D·怀特上将宣布，由于资金有限，加速进度计划将被撤销，首飞时间仍为1962年，但首支作战联队要迟至1965年8月才能组建完成。怀特还告诉他的下属，艾森豪威尔政府相信，在原型机证明自身的能力前，不应向B-70砸入大笔资金，该项目自此开始一步步的走向死亡。

（未完待续）

（编辑/一翔）endprint