Convair B-58 Hustler – amerykański naddźwiękowy bombowiec strategiczny

Zbudowany w połowie lat 50. bombowiec strategiczny Convair B-58 Hustler był pierwszym amerykańskim operacyjnym bombowcem zdolnym do lotu z podwójną prędkością dźwięku (Mach 2). W momencie wejścia służby był jednym z najnowocześniejszych samolotów na świecie, wyróżniającym się wieloma nietypowymi rozwiązaniami konstrukcyjnymi. Równocześnie był wyjątkowo drogi i trudny w eksploatacji, przez co jego kariera była bardzo krótka. Ostatecznie jego miejsce zajęły znacznie bardziej konwencjonalne i równocześnie pewniejsze w eksploatacji maszyny.

Geneza

Koniec II wojny światowej pozostawił Stany Zjednoczone w pozycji globalnego hegemona, który jako jedyny na świecie dysponował bronią nuklearną. Wydawało się, że nic nie może zagrozić dominującej pozycji USA. Wszystko zmieniło się jednak w 1949 roku, po udanej próbie jądrowej Związku Radzieckiego, która wywołała szok w USA. Oznaczało to, że Amerykanie nie mają już monopolu na broń nuklearną, więc muszą znaleźć inny sposób na odzyskanie dominującej pozycji. Jedynym dostępnym sposobem było zwiększenie skuteczności dostarczania broni nuklearnej do celu.

Strategic Air Command, dowodzone przez generała Curtisa LeMaya było wówczas głównym filarem amerykańskiej strategii odstraszania. LeMay wierzył w jedną, prostą zasadę: absolutna dominacja przez zdolność do zmasowanego, niszczycielskiego uderzenia odwetowego. Istniejące bombowce, jak Convair B-36 Peacemaker czy świeżo wprowadzany do eksploatacji Boeing B-47 Stratojet, były maszynami o dużych możliwościach, ale ich wadą była stosunkowo niska prędkość (poddźwiękowa).

W obliczu szybko rozwijającej się radzieckiej obrony powietrznej i pojawienia się nowoczesnych myśliwców przechwytujących o napędzie odrzutowym, stawały się one coraz łatwiejszym celem. SAC potrzebowało broni, która zniweluje rosnącą przewagę radzieckiej obrony przeciwlotniczej, a w doktrynie lat 50. odpowiedzią była prędkość. Koncepcja była prosta: samolot lecący z prędkością Mach 2 na wysokości ponad 18 000 m miał być niemożliwy do przechwycenia, zanim zrzuci ładunek.

GEBO II

W 1949 roku, jeszcze zanim Boeing B-52 Stratofortress wszedł do produkcji, Air Research and Development Command rozpoczęło serię studiów koncepcyjnych znanych jako GEBO (Generalized Bomber Study), a później GEBO II. Ich celem było zdefiniowanie wymagań dla załogowego bombowca nowej generacji, który miałby zastąpić właśnie projektowane maszyny. Wymagania były wyjątkowo wygórowane: prędkość naddźwiękowa, najlepiej dwukrotna prędkość dźwięku (warto zwrócić uwagę, że zaledwie dwa lata wcześniej po raz pierwszy pokonano barierę dźwięku), bardzo wysoki pułap operacyjny i zasięg międzykontynentalny.

Początkowo rozważano nawet koncepcje o napędzie jądrowym (które szybko odrzucono jako niepraktyczne). Po licznych analizach uznano, że bombowiec miał lecieć do celu z prędkością poddźwiękową, by oszczędzać paliwo, a jedynie nad terytorium wroga przyspieszać do prędkości naddźwiękowej, aby zminimalizować ryzyko przechwycenia. To był kompromis między niemożliwym wówczas do osiągnięcia ciągłym lotem naddźwiękowym na pełnym dystansie a potrzebą przetrwania nad terytorium wroga. Wstępne propozycje przedstawili czołowi producenci samolotów w USA – Boeing, Convair, Curtiss, Douglas, Martin i North American Aviation.

W 1951 roku USAF sformułowało formalne wymagania SAB-51 (Supersonic Aircraft Bomber) i SAR-51 (Supersonic Aircraft Reconnaissance). Po przeanalizowaniu wcześniejszych koncepcji, do dalszego rozwoju wybrano pomysły dwóch firm – Boeing i Convair. Boeing, odpowiedzialny za będące w eksploatacji B-47 i B-52, przedstawił m.in. projekt MX-1712, który był ewolucją istniejących, sprawdzonych koncepcji. Były to maszyny o stosunkowo konserwatywnym układzie, ze skośnymi skrzydłami. Convair (Consolidated Vultee Aircraft Corporation), który dzięki pracom niemieckiego inżyniera Alexandra Lippischa miał już bogate doświadczenie w projektowaniu samolotów ze skrzydłami w układzie delta (jak eksperymentalny XF-92 czy myśliwiec F-102 Delta Dagger), poszedł zupełnie inną drogą. Ich MX-1626 był konstrukcją radykalną. Zamiast potężnego kadłuba z wewnętrzną komorą bombową, Convair zaproponował smukły, minimalistyczny płatowiec, a uzbrojenie i znaczną część paliwa umieszczono w ogromnym, zewnętrznym zasobniku pod kadłubem.

Propozycja Convaira, podyktowana przede wszystkim chęcią zoptymalizowania konstrukcji, była tak nowatorska i ryzykowna, że USAF początkowo wahało się, czy powierzyć jej główny kontrakt. W toku analiz, Convair dopracował projekt i zmodyfikował napęd samolotu, zastępując dwa silniki J53 na cztery silniki J79. Tak zmodyfikowana maszyna otrzymała oznaczenie MX-1964.

Ostatecznie, w sierpniu 1952 roku ogłoszono, że to właśnie Convair trafi do dalszych prac. Decyzja ta była podyktowana wiarą, że tylko radykalne zerwanie z tradycyjnym projektem bombowców pozwoli osiągnąć prędkość Mach 2. W grudniu 1952 roku ogłoszono, że projekt Canvair spełnia wymagania z założeń SAB-51 i SAR-51 a 10 grudnia nadano mu oznaczenie B-58. W lutym 1953 roku ostatecznie złożono zamówienie na dwa pierwsze prototypy XB-58. Ponadto zamówiono 11 YB-58A, a także 31 zasobników dostosowanych zarówno do zadań ofensywnych jak i rozpoznawczych.

Convair B-58 Hustler

Pierwsze próby

Prace nad bombowcem prowadzono w ścisłej tajemnicy. Ostatecznie 31 sierpnia 1956 roku ukończono pierwszy z dwóch prototypów XB-58. Jego oblot odbył się 11 listopada 1956 roku, z pilotem doświadczalnym Berylem Ericksonem za sterami. Już 30 grudnia miał miejsce pierwszy lot naddźwiękowy, ale był to dopiero początek bardzo długich i intensywnych prac rozwojowych. 16 lutego 1957 roku oblatano drugi prototyp XB-58. W trakcie prób rozpoczęto produkcję samolotów przedseryjnych (których liczbę zwiększono do łącznie 30) i seryjnych. Do kwietnia 1959 roku prowadzono testy maszyn przedseryjnych (po zakończeniu prób, większość samolotów przebudowano do wersji seryjnej, różniącej się szczegółami konstrukcji).

Ostatecznie zbudowano 86 seryjnych B-58A. Tym samym powstało łącznie 116 bombowców Convair B-58, którym nadano najpierw nieoficjalnie, a później oficjalnie nazwę Hustler. Osiem maszyn przedseryjnych przebudowano do wersji szkolno-treningowej TB-58A. Ostatnie seryjne egzemplarze dostarczono w październiku 1962 roku. Warto dodać, że w 1958 roku zakładano zbudowanie 260 maszyn w kilku różnych wersjach, ale z powodu problemów eksploatacyjnych przerwano produkcję seryjną.

Problematyczna eksploatacja

Pierwsze seryjne B-58A Hustler weszły oficjalnie na uzbrojenie SAC 1 sierpnia 1960 roku. Otrzymały je tylko dwa skrzydła bombowe: 43. Skrzydło Bombowe w Carswell AFB (Teksas) i 305. Skrzydło Bombowe w Bunker Hill AFB (Indiana, później przemianowane na Grissom AFB). Wprowadzenie B-58 do służby było koszmarem logistycznym. Samoloty te były tak zaawansowany, że wymagały zupełnie nowego podejścia do obsługi naziemnej. Systemy awioniki psuły się notorycznie, a skomplikowana konstrukcja sprawiała, że naprawy były czasochłonne i wymagały specjalistycznych narzędzi. B-58 spędzał na ziemi w hangarach znacznie więcej czasu niż w powietrzu. Piloci i załogi musieli być absolutną elitą SAC. Samolot nie wybaczał bowiem błędów i był wyjątkowo trudny w pilotażu. Ponadto trzyosobowa załoga musiała wykonywać bardzo dużo czynności na raz.

Mimo problemów, gdy Hustler był sprawny, był znakomitą maszyną o bardzo dużych możliwościach bojowych. SAC i Convair, chcąc udowodnić wartość wyjątkowo drogiego programu (i uzasadnić dalsze finansowanie), rozpoczęły serię lotów rekordowych, które miały zademonstrować światu (a zwłaszcza Moskwie) możliwości nowej broni. Łącznie B-58 ustanowiły 19 rekordów prędkości i wiele innych rekordów.

Najbardziej znane loty to:

• 3 czerwca 1961 roku (Operacja „Quick Step”): Załoga majora Williama R. Payne’a ustanowiła rekord prędkości na trasie Nowy Jork – Paryż, pokonując ją w 3 godziny, 19 minut i 41 sekund. Samolot osiągnął średnią prędkość 1735 km/h.
• 5 marca 1962 roku (Operacja „Greased Lightning”): B-58 pobił rekord przelotu „od wybrzeża do wybrzeża”, lecąc z Los Angeles do Nowego Jorku i z powrotem. Lot do Nowego Jorku zajął zaledwie 2 godziny i 56 sekund.
• Październik 1963 roku (Operacja „Heat Rise”): Samolot pobił rekord długotrwałości lotu naddźwiękowego, lecąc z prędkością Mach 2 przez 70 minut na dystansie 9 300 km z Tokio do Londynu (z wielokrotnym tankowaniem w powietrzu), co zajęło 8 godzin i 35 minut.

Rekordy te były spektakularne, ale maskowały poważne problemy. B-58 był maszyną niezwykle wyspecjalizowaną, zdolną do wykonywania tylko jednego zadania: szybkiego lotu na dużej wysokości z niewielkim ładunkiem termojądrowym. Do tego koszty obsługi i samych lotów były wyjątkowo wysokie. Program, którego całkowity koszt szacuje się na ponad 3 mld dolarów (współcześnie 31,1 mld dolarów), był horrendalnie drogi. Koszt jednostkowy jednego B-58A wynosił około 25,5 mln dolarów – dla porównania, B-52H kosztował w tym samym czasie około 8 mln dolarów. Jeszcze gorzej wyglądały koszty eksploatacyjne. Godzina lotu B-58 kosztowała 1440 dolarów, a B-52 kosztowała 1025 dolarów (dla porównania w przypadku B-47 koszt godziny lotu wynosił zaledwie 361 dolarów). Całkowity koszt utrzymania i eksploatacji dwóch operacyjnych skrzydeł B-58 był równy kosztowi sześciu skrzydeł B-52.

Co gorsza, samolot zyskał złowieszczą reputację i przydomek „Widowmaker” (pol. Twórca Wdów). Jego skomplikowana konstrukcja, trudny pilotaż i nowatorskie systemy prowadziły do licznych katastrof. Z łącznie 116 wyprodukowanych maszyn, aż 24 uległo zniszczeniu w wypadkach (oznacza to utratę 21% maszyn), w których zginęło 36 członków załóg SAC. Dwie maszyny utracono podczas pokazów lotniczych w Paryżu – 3 czerwca 1961 roku i 15 czerwca 1965 roku. Była to cena, którą Sekretarz Obrony Robert McNamara, zwolennik twardej analizy koszt-efekt, uważał za nieakceptowalną.

Zakończenie kariery

Kariera operacyjna B-58 Hustler trwała zaledwie dekadę. Jego koniec był równie gwałtowny jak jego osiągi, a przyczyną nie były jedynie problemy techniczne (które z czasem w większości opanowano), lecz fundamentalna zmiana doktryny wojennej. Cała koncepcja B-58 opierała się na założeniu, że „prędkość i wysokość oznaczają bezpieczeństwo”. To założenie zostało brutalnie obalone 1 maja 1960 roku, kiedy to pilot CIA, Francis Gary Powers, został zestrzelony nad Związkiem Radzieckim podczas lotu szpiegowskiego samolotem U-2. Jego maszyna, lecąca na wysokości ponad 21 000 m, została trafiona przez nowy radziecki pocisk ziemia-powietrze S-75 Dźwina (w kodzie NATO: SA-2 Guideline). Dla strategów z Pentagonu był to szok. Skoro pocisk przeciwlotniczy mógł dosięgnąć wolniejszego, ale wyżej lecącego U-2, to B-58 lecący na 18 000 m, mimo prędkości Mach 2, również stał się łatwym celem.

Doktryna SAC musiała ulec natychmiastowej rewizji. Jedynym sposobem na uniknięcie radarów i obrony SAM stał się lot na ekstremalnie niskim pułapie, poniżej „horyzontu radarowego”. I tu ujawniła się największa wada B-58: samolot zaprojektowany do szybkich lotów na wysokim pułapie był kompletnie nieprzystosowany do lotów na małej wysokości. Jego skrzydło delta, idealne w rozrzedzonym powietrzu, generowało ogromny opór w gęstym powietrzu przy ziemi, przez co B-58 nie mógł osiągać prędkości naddźwiękowych. Zużycie paliwa w takich warunkach znacznie rosło, drastycznie skracając zasięg do wartości taktycznych, a nie strategicznych. Ponadto, struktura płatowca nie była projektowana do znoszenia ciągłych turbulencji i obciążeń związanych z szybkim lotem na niskich pułapach.

Paradoksalnie, stary i powolny B-52, dzięki swojej wytrzymałej konstrukcji i możliwości przenoszenia nowych pocisków manewrujących (jak AGM-28 Hound Dog), był bardziej praktyczny. Robert McNamara widział w B-58 program bez przyszłości: zbyt drogi w utrzymaniu, zbyt wyspecjalizowany i oparty na nieaktualnej doktrynie. Rozpoczęto poszukiwania następcy, co ostatecznie doprowadziło do powstania programu FB-111 – bombowca o zmiennej geometrii skrzydeł, stworzonego właśnie do misji niskiego profilu który był znacznie mniejszy niż B-58. Brak możliwości wykorzystania maszyn do innych zadań (loty rozpoznawcze też wykonywały inne, bardziej dopracowane maszyny), sprawił, że przyszłość bombowców zawisła na włosku.

Po przeanalizowaniu wszystkich opcji, 29 grudnia 1969 roku zapadła decyzja o wycofaniu B-58 z eksploatacji. Proces wycofywania maszyn ze służby był błyskawiczny, ponieważ ostatni B-58 Hustler został wycofany 31 stycznia 1970 roku. Samoloty, z których wiele miało zaledwie kilka lat, zostały przeniesione prosto do Military Aircraft Storage and Disposition Center w Davis-Monthan Air Force Base w Arizonie w ramach Operacji „Bony Express”. Chociaż formalnie oznaczało to, że pozostawiono je w rezerwie, był to smutny koniec maszyny, która jeszcze kilka lat wcześniej była dumą amerykańskiego lotnictwa. Przez 7 lat maszyny czekały na dalszy los, po czym zostały przekazane Southwestern Alloys w celu zezłomowania. Ostatecznie przetrwało tylko 8 maszyn – dwa TB-58A i sześć B-58A. Co ciekawe, jeden z TB-58A to najstarszy zachowany samolot tego typu – ogólnie, czwarty zbudowany.

Konstrukcja i dane taktyczno-techniczne

Sercem konstrukcji B-58 Hustler było skrzydło delta o skosie 60 stopni. Taki układ zapewniał doskonałe właściwości przy prędkościach naddźwiękowych, minimalizując opór falowy, a także oferował ogromną powierzchnię nośną i dużą objętość wewnętrzną na zbiorniki paliwa. Jednak to nie skrzydło było największą innowacją, a kadłub. B-58 był jednym z pierwszych samolotów produkowanych seryjnie, w którym na taką skalę zastosowano „regułę pól” (Area Rule), opracowaną przez Richarda Whitcomba z NACA. Teoria ta głosiła, że aby zminimalizować opór w zakresie prędkości okołodźwiękowych (około Mach 1), przekrój całego samolotu (kadłuba, skrzydeł, gondol silnikowych) powinien zmieniać się jak najbardziej płynnie. Dlatego kadłub B-58 ma charakterystyczne, „wciśnięte” przewężenie w miejscu styku ze skrzydłami.

Co więcej, z powodu ogromnych temperatur generowanych przez tarcie powietrza przy Mach 2 (przekraczających 150°C na krawędziach natarcia), tradycyjne poszycie aluminiowe było niewystarczające. Convair musiał opracować nową technologię: poszycie z paneli o strukturze plastra miodu, ze stopów aluminium i kompozytowych, które były lekkie, sztywne i znacznie bardziej odporne termicznie. Były jednak bardzo drogie i trudne w produkcji oraz naprawie – każdy panel był praktycznie niepowtarzalny.

Napęd stanowiły cztery silniki turboodrzutowe General Electric J79-GE-5, zawieszone w indywidualnych gondolach pod skrzydłami. Były to te same silniki, które napędzały myśliwiec F-4 Phantom II. Każdy z nich generował około 46 kN ciągu i ponad 69 kN z dopalaczem. Silniki te, choć potężne, były też niesamowicie paliwożerne. To właśnie J79 drastycznie ograniczały zasięg B-58, co stało się jedną z jego największych wad. Zarządzanie czterema wlotami powietrza o zmiennej geometrii przy prędkościach naddźwiękowych wymagało bardzo skomplikowanych systemów, ale też było źródłem potencjalnych awarii.

Najbardziej kontrowersyjną i unikalną cechą B-58 był brak wewnętrznej komory bombowej. Cały ładunek bojowy i duża część paliwa znajdowały się w gigantycznym zasobniku MB-1C lub późniejszym TCP (Two-Component Pod). Był to dwuczęściowy zasobnik o długości ponad 18 m. Górna, większa część zawierała ponad 15 000 litrów paliwa, które było zużywane jako pierwsze w drodze do celu. Dolna, mniejsza część, mieściła strategiczną bombę termojądrową Mk 39 (o mocy 3.8 megatony) lub późniejszą B53 (o mocy 9 megaton). Nad celem bombowiec zrzucał cały zasobnik (lub tylko jego bojową część). Oznaczało to, że B-58 był w zasadzie „jednorazowym” systemem przenoszenia broni – po wykonaniu misji wracał bez zasobnika, który należało zastąpić nowym. Stworzono też zasobniki rozpoznawcze (LA-1) lub konfiguracje z czterema mniejszymi bombami konwencjonalnymi lub atomowymi. Zasobnik TCP pozwalał na zabranie czterech bomb B43 lub B61. Ewentualnie B-58 mógł zabrać ładunek 14 500 kg konwencjonalnych bomb, jednak było to sprzeczne z jego ideą.

B-58 posiadał zaawansowany, częściowo cyfrowy, system nawigacyjno-bombardierski AN/ASQ-42 firmy Sperry Rand. Był on tak skomplikowany i drogi, że stanowił znaczną część kosztu całego samolotu. System ten, choć teoretycznie potężny (wykorzystywał nawigację inercyjną i gwiezdną), był wczesną technologią opartą na lampach elektronowych i okazał się skrajnie zawodny, wymagając nieustannych kalibracji i generując ogromne koszty utrzymania.

Na pokładzie B-58 znajdowało się trzech członków załogi, rozmieszczonych jeden za drugim w osobnych, ciasnych kokpitach: Pilot z przodu, za nim Nawigator/Bombardier, a na końcu Operator Systemów Obronnych, który obsługiwał radar i zdalnie sterowane działko M61 Vulcan kal. 20 mm umieszczone w ogonie. Taki układ tandemowy minimalizował przekrój poprzeczny samolotu, ale drastycznie pogarszał komunikację i świadomość sytuacyjną załogi. Największym wyzwaniem było jednak bezpieczeństwo załogi. Katapultowanie się z samolotu lecącego z prędkością Mach 2 na dużej wysokości było równoznaczne z wyrokiem śmierci. Początkowe 21 egzemplarzy B-58 posiadało standardowe fotele wyrzucane, co było rozwiązaniem całkowicie niewystarczającym. Dlatego firma Stanley Aviation opracowała dla Hustlera pierwsze na świecie kapsuły ratunkowe. W momencie zagrożenia, pilot nie katapultował fotela – uruchamiał procedurę, która zamykała wokół niego specjalną skorupę. Ta zamknięta kapsuła zapewniała tlen, chroniła przed ciśnieniem i siłami aerodynamicznymi, a po katapultowaniu opadała na spadochronie. Na wodzie mogła służyć jako łódź ratunkowa. Było to rozwiązanie genialne, ale też niezwykle skomplikowane i ciężkie, dodatkowo podnoszące masę i koszt samolotu. Podczas jej testów wykorzystywano zwierzęta, aby sprawdzić ich możliwości.

Dane taktyczno-techniczne (B-58A Hustler)

Podsumowanie

Convair B-58 Hustler pozostaje jednym z najbardziej niesamowitych i równocześnie tragicznych samolotów w historii awiacji. Był technologicznym arcydziełem, przesuwającym granice wytrzymałości materiałów, aerodynamiki i awioniki. Był najszybszym bombowcem swoich czasów i na zawsze zapisał się w historii dzięki swoim spektakularnym rekordom. Jednocześnie był strategiczną ślepą uliczką – bronią tak wyspecjalizowaną, kosztowną i zbudowaną dla tak wąskiej doktryny, że zmiana realiów pola walki uczyniła go bezużytecznym niemal z dnia na dzień.

Warto dodać, że równolegle z nim pracowano nad jeszcze szybszym bombowcem North American XB-70 Valkyrie, który okazał się totalną porażką. Największym paradoksem było to, że B-58 ustąpił miejsca… swojemu poprzednikowi, czyli B-52. Z czasem rolę bombowców strategicznych, które miały działać w wrogiej przestrzeni powietrznej zaczęły pełnić bombowce Northrop B-2 Spirit, które zamiast prędkości, wykorzystują swoją zmniejszoną wykrywalność.