小火箭出品
本文作者:邢强博士
绚丽美妙的极光,让我们体验到了生活在地球上的种种美好,也向我们展示了北欧诸神的旷日持久声势浩大的战争。
在这场战争中,奥丁神、雷神、洛基、火巨人、冰霜巨人纷纷出场。
人类大地上连续度过了三个严冬。
寒风呼啸,冰雪覆盖荒原;战马嘶鸣,巨浪涌上陆地。
在这场战争中牺牲的勇士,其灵魂不灭。
女武神瓦尔基里会来到在长矛与利剑中倒下的勇士旁边,深情地亲吻他。
这吻,深邃而浓情,仿佛一首不会结束的冰与火之歌。那魂,勇武而飘逸,就像一只永葆青春的天地间的精灵。
被女神瓦尔基里亲吻过的勇士的灵魂,会来到拥有541个门的英灵神殿,享受一位勇士应有的美食美酒与田园牧歌式的幸福生活。
当然,他们不会对战斗训练有丝毫的懈怠。
因为,女武神瓦尔基里的亲吻,会给他们留下永远的印记。这些勇敢无畏的人,最终会团结在她的麾下,为了那最后的决战,奋勇向前,迎来那诸神的黄昏。
上图为埃米尔·多普勒在1905年绘制的描述诸神的黄昏的画作。
无论是在南极或者北极地区还是在国际空间站上,都能够看到极光。
在维京人眼里看来,北极光就是女武神瓦尔基里的象征。
在浩渺的夜空中,骑着白马穿戴金盔银甲的女武神熠熠生辉,给蓝丝绒般的夜幕带来了让人愿意以灵魂相随的醉人光芒。
这同样是埃米尔·多普勒在1905年绘制的画作。描绘了他心目中的女武神瓦尔基里的形象。
本文,小火箭在与大家回顾了那远古时期,流传在维京人之间的北极光和女武神瓦尔基里的神话之后,就要和大家一起探讨同样以女武神瓦尔基里的名字命名的一款战略轰炸机的传奇了。
小火箭要讲述她的诞生,她的设计理念,她的逝去还有她给人类留下的种种印记。
诞生
公元1954年3月18日,第一架B-52A轰炸机(52-0001号机)在西雅图波音厂房完成总装。
当天,波音公司举行了盛况空前的出厂仪式,有数千人受邀出席。
美国空军当时已经成立了7年。时任美国空军总参谋长的内森·特威宁将军在当时发表了讲话:
“步枪曾是过去那个时代的伟大发明,而B-52就是今天这个航空时代里的步枪。”
B-52轰炸机空重83.25吨,最大载弹量高达120吨(相当于自身空重的1.44倍!)。B-52的最大航程达到了16231公里,能够满足从美国本土或者前沿军事基地起飞,携带核弹头轰炸苏联任意一块领土的战略要求。
注意上图的B-52轰炸机载机携带的两架D-21双3.3无人侦察机(3.3倍声速,3.3万米高空)。
可以说,B-52的诞生基本上满足了年轻的美国空军对战略轰炸机的所有幻想。
然而,上世纪50年代开始崛起的美国洲际弹道导弹,让“导弹万能论”和“轰炸机无用论”的思想开始萌芽。(详见小火箭的公号文章《从美国最早的洲际弹道导弹看项目管理》。)
人类需要一款足够优秀的战略轰炸机来应对洲际弹道导弹这个新生事物的出现。
B-52轰炸机的载弹量和航程在当时的性能指标可谓无比惊艳,但有一项指标却不够让人满意:速度。
B-52的巡航速度是亚声速的(Ma 0.71)。以这样的速度,很难在苏联密集的防空火炮和防空导弹的火力网中撕开一个口子。
于是,美国空军提出了新型战略轰炸机的指标要求:
1. 飞行速度在3倍声速以上;
2. 航程超过6000公里;
3. 能够投掷核弹头;
4. 能够快速反应。
北美航空的工程师们接下了这个极富挑战性的项目。
要知道,在那个年代,人类对超声速的痴迷程度是极高的。而这款战略轰炸机,不仅仅要超声速,而且要达到3倍声速以上,想想就让人兴奋!
上图为北美航空的工程师给出的3倍声速战略轰炸机的设计草图。(出自原始设计文档第2卷第22页。)
科幻味道十足的超大后掠角鸭翼,颇有苏联风格的进气道,双垂尾,机尾并列发动机布局,升力机身,前掠翼:太前卫了。
这是北美航空的工程师最后的设计定稿。原始方案中的鸭翼被保留,不过改为兔耳朵式设计。
用于保证航向稳定性的双垂尾也保留了下来。
原来的前掠翼,考虑到结构强度的问题,不再使用。取而代之的是前缘大幅度后掠的三角翼。翼尖部分可以根据不同的飞行速度而活动,是罕见的变下反角设计。
(前掠翼的翼尖位于翼根之前,在空气动力的作用下,翼尖相对翼根产生扭转变形,使翼尖的局部攻角增大,而攻角的增大又会引起空气动力载荷的进一步增加。如果机翼的强度和刚度不够的话,这种效应最终会使机翼被硬生生扭断。该效应称为气动弹性发散。考虑到小火箭大部分的好友是一线航空航天工程师,或者已经完成了小火箭在2015年到2017年的飞行器总体设计先修课程,有关气动弹性发散问题就不再展开叙述。)
公元1964年9月21日,第一架XB-70战略轰炸机首飞成功。
按当时北约的战略思想,XB-70肩负研制尖端空天武器装备和形成压倒性核威慑优势的重要使命。
当时苏联的钢铁洪流让北约的欧洲盟友处于战战兢兢的状态中。深知在常规武器较量中已经难以招架苏联冲击的美国人,想出了三位一体核威慑的战略:
只要苏联的钢铁洪流在当时入侵北约国家的任意一块领土,美国就立刻进行核反击,而不管在入侵过程中苏联是否使用了核武器。这种核反击会通过三位一体的方式来进行:海中巡弋的携带洲际弹道核导弹的潜艇、陆地发射井中的洲际弹道核导弹和空中携带核弹头的战略轰炸机。
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