XB-70是原北美航空公司于60年代研制的超音速战略轰炸机。但就飞行速度而言，依然没有一种轰炸机能超过它。该机在1965年10月和1966年1月的试飞中，其飞行速度都曾达到过3马赫。迄今为止，能达到这一速度水平的实用飞机寥寥无几，只有前苏联米高扬设计局研制的米格-25高空高速截击和美国洛克希德公司研制的SR-71战略侦察机可以与之相比。尽管如此，这一冷战时代的产物，最后还是夭折了。
在冷战时期，为了躲避当时速度超过两倍音速的最先进的前苏联歼击机的拦截，并可深入前苏联腹地进行战略轰炸或投放核武器，美国军方不惜投巨资开始研制这种被称为“瓦尔基里”大型超音速战略轰炸机，并打算作为B-52的后继机装备美国空军的战略部队。XB-70轰炸机采用了鸭式、无平尾、大三角翼的总体布局。翼展32米，机长59.74米，机高9.14米，机翼面积约585平方米。仅从这些几何数据就不难看出，XB-70在飞机中算得上是鹤立鸡群的庞然大物。其动力装置为6台通用电气公司的YJ93-CE-3带加力涡轮喷气发动机，加力燃烧室可长时间连续工作，开加力时单台发动机地面静推力为136.8千牛（13950公斤力）。最大起飞重量约250吨，在不进行空中加油的情况下可飞行12160公里。设计最大平飞速度为3马赫，试验机的速度达到了3230公里／小时。XB-70的最大升限为25420米，试验飞行中升限达到了22933米。
米格25、XB-70和SR-71是人类航空史上仅有的3款能达到双3的飞机
按设计要求，XB-70战略轰炸机可携带22.5吨常规武器和核武器，但没有自卫性武器装备。它的自卫方式主要依靠高空高速飞行和先进的机载电子设备作保障。武器主要挂在机身下长而大的弹舱内，在执行核轰炸任务时共可挂14枚核弹和其它武器。该机共有4名乘员，即正、副驾驶员，轰炸领航员和防卫系统操作员。座舱位于机头，但位置较低，在一定程度上影响了驾驶员的视野。飞机座舱前方有一大片涂成黑色的区域，这主要是为了减少强反射光，以免影响飞行员的视线和对眼睛造成伤害。座舱内4名乘员的座椅都有弹射救生能力。由于XB-70轰炸机采用无尾三角翼设计，巨大的机翼在作大迎角飞行时，因附面层的影响其后缘的升降副翼效率下降，这时前置的鸭式前翼便可充分发挥它的作用，即使是在速度不大的情况下飞行员也能够有效地控制飞机。主要机载设备也装在前翼位置的机身内，它们包括雷达和红外探测装置等。
6台大推力涡扇发动机保证XB-70强劲的动力
XB-70的机翼不但面积大，可为飞机提供足够的升力，同时翼内的容积也很大，可装载大量的燃油，满足飞机远程飞行的需要。由于该机的飞行速度大，因气流摩擦的缘故，会导致机体表面的温度升高，而出现所谓谓热障问题。因此，XB-70轰炸机的结构材料，大量采用了耐高温的钛合金和不锈钢。与SR-71和米格-25高速飞机一样，XB-70也采用了双垂尾，而且为了确保它在3马赫的速度下飞行时有足够的稳定性，其机翼翼尖部分还可以向下折叠。一般在低空超音速飞行时可下折25度，在高空高速巡航飞行时可下折65度。垂直尾翼采用传统的设计形式，前部是固定的垂直安定面后面是可操纵的方向舵。
XB-70、米格-25和SR-71是世界上仅有的三种速度达到3倍音速的喷气式飞机。按研制时间排，是美国先研制XB-70轰炸机，前苏联为拦截它而研制了米格-25，但它不能像XB-70那样作长距离的高速飞行，其最大速度也要慢一些，只有2.8马赫，不过也有一次通过雷达测得米格-25R的飞行速度达到3.2马赫，当然这一结果未见正式公布。美国的SR-71是一种单纯的侦察机，它的最大飞行速度可以达到3.5马赫。
XB-70战略轰炸机的飞行速度和航程，无论是当时还是现在都是领先的，但是它也存在着不足或者是缺陷。首先是由于它的飞行速度达到3马赫，飞行时会产生强大的音爆。即飞机在作超音速飞行时产生的强激波传到地面时，由于波前后的压强突然剧变，会发出如雷鸣般的巨响。飞行高度越低，音爆对地面的影响也就越大，以致会震坏地面建筑物的门窗玻璃，让人难难以忍受。其次是由于XB-70需要执行核轰炸任务，所以机体表面涂有可反射核爆炸辐射光的涂料，但经过试验证明这种涂料不能承受因高速飞行而产生的气动加热。第三是为实现高速飞行，在飞机设计时曾计划使用乙基硼化氢作为该机的发动机燃料，但这种燃料过于昂贵，而不得不使计者多次更改设计，最后还是采用了使用常规燃料的喷气式发动机方案。经过不断的修改设计后，第一架XB-70原型机于1964年9月21日出厂首飞。这架飞机在第二年的一次试验飞行中，飞行速度达到了3马赫，高度达到21500米。第二架原型机于1965年7月17日首飞，在1966年1月3日的一次试验飞行中飞行速度也达到了3马赫。后来，第一架原型机在一次试飞中发生严重的撞机事故，顿时化为乌有。那是1966年的6月8日，当时有5架F-4和F-104战斗机正簇拥一架相比之下显得特别巨大的XB-70轰炸机进行飞行表演。这次飞行带有一定的宣传色彩，吸引了不少观看者。在众目睽睽之下，突然一架伴飞的F-104星式战斗机偏离了原来的相对位置，然后鬼使神差般地朝XB-70这一庞然大物一头撞了上去。
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