Bombardér XB-70 Valkyrie měl pronikat k cíli rychlostí přes Mach 3. Vnější části jeho obrovského delta křídla se přitom za letu sklápěly až o 65 stupňů. Nešlo o úsporu místa ani efektní zvláštnost, ale o způsob, jak zkrotit rázovou vlnu a zlepšit stabilitu stroje.
Na zemi působil XB-70 jako letadlo z budoucnosti. Dlouhý štíhlý trup přecházel v mohutné trojúhelníkové křídlo, před nímž byly ještě malé vodorovné plochy zvané kachní. Teprve ve vzduchu ale konstrukce ukázala svou nejpodivnější vlastnost: konce křídel se místo vzhůru sklápěly hluboko dolů.
Sklápěcí křídla nejsou v letectví ničím výjimečným. Palubní letouny je používají, aby zabraly méně místa na letadlové lodi. U Valkyrie šlo o pravý opak. Pohyb se odehrával během letu a měl smysl teprve ve velmi vysoké rychlosti.
Rozměry stroje přitom nebyly malé. Podle technického přehledu Národního muzea amerického letectva měřil téměř 57 metrů, plně zatížený vážil přibližně 242 tun a šest proudových motorů mu dávalo dohromady tah kolem 800 kilonewtonů. Udávané maximum činilo Mach 3,1 ve výšce zhruba 22 kilometrů.
Bombardér, který měl obraně jednoduše uletět
Americké letectvo začalo v polovině padesátých let hledat nástupce bombardéru B-52. Základní představa byla přímočará: nový stroj měl nést jadernou výzbroj výš a rychleji, než kam dosáhnou sovětské stíhačky a tehdejší protivzdušná obrana.
North American Aviation odpověděl návrhem B-70. Nebyl to jen zvětšený stíhací letoun. Musel udržet rychlost kolem trojnásobku rychlosti zvuku po dlouhou dobu a zároveň nést palivo i výzbroj pro mezikontinentální misi. Každá část stroje proto vznikala pro podmínky, do nichž se běžné letadlo nikdy nedostane.
Studená válka podobných odvážných projektů vytvořila více. Také stíhačka XF-85 Goblin ukrytá v útrobách bombardéru vycházela z velmi konkrétní představy o budoucí válce. Jakmile se změnily zbraně a taktika, původně logické řešení rychle ztratilo smysl.
Křídlo zachytávalo tlak pod letounem
Při nadzvukovém letu se vzduch nestačí před strojem plynule rozestoupit. Vznikají prudké změny tlaku, tedy rázové vlny. Konstruktéři Valkyrie je nechtěli pouze překonávat. Pokusili se letoun vytvarovat tak, aby mu část tlaku pod křídlem pomáhala nést jeho vlastní hmotnost.
Klínovitá část sacího ústrojí pod trupem vytvářela soustavu rázových vln, která se při vysoké rychlosti rozprostírala pod velkým delta křídlem. Vyšší tlak pod letounem tak přidával část vztlaku. Tento jev se označuje jako kompresní vztlak.
Sklopené konce křídla pomáhaly udržet stlačený vzduch pod nosnou plochou a současně zvyšovaly stabilitu ve vysoké rychlosti. Mohly se vychýlit až o 65 stupňů. Valkyrie tedy rázovou vlnu nevytvářela kvůli sklápění křídel; vznikala tak jako tak. Pohyblivé konce pouze pomáhaly využít její polohu a tlak.
V menší rychlosti zůstávaly konce křídla nahoře, protože letoun potřeboval co největší účinnou nosnou plochu. Stejný díl konstrukce tak plnil dvě odlišné úlohy podle toho, v jakém režimu se stroj právě pohyboval.
Mach 3 měnil letadlo v tepelný problém
Rychlost přes Mach 3 nepřinášela jen vysoký odpor. Aerodynamický ohřev namáhal povrch, spoje i palivovou soustavu. Drak proto ve velké míře tvořily pájené voštinové panely z nerezové oceli a titanové díly. Běžná hliníková konstrukce by dlouhodobé teplotní zatížení takového letu nezvládla.
Podobnou hranici materiálů řešili konstruktéři letounu SR-71 Blackbird, jehož trup se za letu tepelně roztahoval. Valkyrie byla ještě mnohem větší, takže se problém násobil rozměry, hmotností a šesticí motorů.
Ani přívod vzduchu k motorům nemohl být obyčejným otvorem v trupu. Rázové vlny bylo nutné uvnitř vstupů řídit tak, aby proudění k šesti motorům zůstalo použitelné. O složitosti řešení vypovídá i dobová práce NASA Initial Flight Experience with the XB-70 Air-Induction System, která se věnuje právě prvním letovým zkušenostem se sacím systémem.
Měnila se dokonce i přední část kabiny. Při rychlém letu se pohyblivá část čelního štítu zvedla a vytvořila hladší aerodynamický tvar. Před přistáním ji posádka spustila, aby z kabiny lépe viděla na dráhu.
Do služby se nedostala kvůli raketám, ne kvůli křídlům
Než se prototyp vůbec odlepil od země, změnilo se prostředí, pro které byl navržen. Sovětské protiletadlové rakety dokázaly ohrozit i vysoko letící cíle a mezikontinentální balistické střely nabízely levnější způsob dopravy jaderné hlavice bez rizika pro posádku.
Program operačního bombardéru B-70 proto skončil už v roce 1961. Americké letectvo však objednalo dva experimentální stroje XB-70A, aby získalo data o aerodynamice, pohonu a konstrukci velkého nadzvukového letadla. První prototyp vzlétl v září 1964 a v říjnu následujícího roku překonal Mach 3.
Úspěch měl omezení. První stroj byl po jediném letu rychlostí Mach 3 kvůli obavám o konstrukci omezen na Mach 2,5. Druhý prototyp byl lépe zpracovaný a v květnu 1966 vydržel rychlost Mach 3 po dobu 32 minut. Technika tedy fungovala, ale pracovala na hranici tehdejších materiálů i výrobních postupů.
Jeden prototyp zničila srážka při fotografování
Dne 8. června 1966 letěl druhý XB-70 ve formaci s několika dalšími stroji kvůli fotografování. Stíhačka F-104 se s Valkyrie ve vzduchu srazila a poškodila její ocasní plochy. Pilot F-104 Joe Walker a druhý pilot XB-70 Carl Cross zahynuli. Velitel Valkyrie Al White se katapultoval, ale utrpěl vážná zranění.
Zůstal jediný exemplář. Americké letectvo jej v roce 1967 předalo NASA, která s ním zkoumala chování velkých nadzvukových letadel, ovládání, strukturální kmitání i dopady aerodynamického třesku. Oba prototypy dohromady absolvovaly mezi lety 1964 a 1969 celkem 129 letů.
Poslední XB-70 odletěl 4. února 1969 do muzea na základně Wright-Patterson, kde je vystaven dodnes. Bombardér se z něj nikdy nestal, ale létající laboratoř splnila jinou úlohu: ukázala, co se děje s obřím letadlem, když se dlouhodobě pohybuje třikrát rychleji než zvuk.
Sklápěcí křídlo nebylo samoúčelnou kuriozitou
Valkyrie bývá připomínána hlavně jako bílý obr, který předběhl dobu. Přesnější je říct, že dokonale odpovídala krátkému období, kdy se zdálo, že samotná rychlost a výška ochrání bombardér před vším. Vývoj raket tuto představu zlomil dříve, než mohl B-70 vstoupit do služby.
Její sklápěcí konce křídel ale nebyly technickou slepou uličkou bez logiky. Představovaly promyšlenou odpověď na fyzikální jev, který jiné letouny vnímaly hlavně jako překážku. XB-70 se pokusil vlastní rázovou vlnu zapojit do práce. Právě proto jeho neobvyklé křídlo dodnes působí moderněji než mnoho strojů, které vznikly o desítky let později.
