SR-71 | |
---|---|
| |
Type | strategisk efterretningsofficer |
Udvikler | Skunk Works |
Fabrikant | Lockheed Corporation |
Chefdesigner | Clarence "Kelly" Johnson |
Den første flyvning | 22. december 1964 |
Start af drift | 1966 |
Slut på drift | 1998 |
Operatører | CIA |
producerede enheder | 32 |
basismodel | Lockheed A-12 |
Mediefiler på Wikimedia Commons |
Lockheed SR-71 (SR fra det engelske strategiske rekognosceringsfly - strategisk rekognosceringsfly) er et strategisk supersonisk rekognosceringsfly fra det amerikanske luftvåben . Det blev uofficielt kaldt "Blackbird" (fra engelsk - "Blackbird", "Black Bird"). Egenskaberne ved dette fly er høj hastighed og flyvehøjde, på grund af hvilken den vigtigste manøvre for at undgå missiler var acceleration og stigning. Nedlagt i 1998. Fra 2022 er det det hurtigste jetfly i verden [1] [2]
Forgængeren til SR-71 var Lockheed A-12 , et højhøjde-rekognosceringsfly udviklet til US CIA af Lockheed Martin 's Skunk Works [3] . Efterhånden udviklede flyets design sig, ændringer blev foretaget i flyets konfiguration, og der blev truffet foranstaltninger for at reducere radarens synlighed . Der blev bygget i alt 18 A-12. A-12 besætningen bestod af én person.
Navnet SR-71 kommer fra prototypen XB-70 supersonisk bombefly , som blev foreslået i den sene fase af test som et strategisk rekognosceringsfly, der modtog betegnelsen RS-70. Det blev dog hurtigt klart, at A-12'erens hastighedspotentiale var meget højere, og det blev besluttet at bruge dets design som grundlag for at skabe et nyt højhastighedsfly. Prototypen fik navnet R-12. Den var længere og tungere end A-12. Dens skrog blev forlænget for at øge brændstoftankene, besætningen blev øget til 2 personer. Flyet var udstyret med elektroniske sensorer, sideskuende radar og et kamera [4] .
Seriebiler modtog indekset SR-71A. En træningsmodifikation af SR-71B blev også udviklet.
Flyet havde et unikt og futuristisk design. For at opnå høje aerodynamiske egenskaber i forskellige flyvetilstande har skroget og bærende overflader en meget kompleks form med hensyn til plan og modulære sektioner. Flyet blev bygget i henhold til den " haleløse " ordning , med en tynd deltavinge med en tilstrømning, med et sweep langs forkanten på 60 grader.
Den har ikke en stabilisator eller PGO . To alt-bevægelige køl er installeret på motorgondolerne , fyldt med spidser indad, hver med 15 grader.
Landingsstellet er trehjulet, den forreste støtte er trukket tilbage mod strømmen, hovedstiverne er til flyets længdeakse, ind i vingen og flykroppen.
Et særligt vanskeligt problem ved at flyve med hastigheder, der overstiger lydens hastighed mere end tre gange ( M > 3), er den høje opvarmning af skroget. For at løse det var 85 % af skrogdelene lavet af titanlegering, og de fleste af de resterende dele var lavet af polymer-kompositmaterialer [5] . Også et stort område af den indre del af vingen havde en korrugeret overflade [6] , hvilket skabte mere gunstige betingelser for termisk ekspansion og øget langsgående styrke. Skrogpanelerne var lavet på en sådan måde, at de ikke passede tæt til hinanden, når flyet var på jorden, og til sidst "dokkede" kun under flyvningen, efter at flyskroget blev varmet op og forlænget med flere centimeter [7] . Som et resultat af dette, og også fordi ingen brændstofsystemtætning kunne fungere korrekt ved meget høje temperaturer, lækkede brændstof fra flyet før start [8] . Dette udgjorde dog ingen fare, da det anvendte JP-7- brændstof var specielt designet til supersoniske fly og var karakteriseret ved et højt flammepunkt og termisk stabilitet [9] . Flykøling blev tilvejebragt ved cirkulation af brændstof under titaniumoverfladerne, før det kom ind i motorerne [6] .
Flyet blev fremstillet ved hjælp af tidlig stealth-teknologi [10] . Produktionskopier blev malet med mørkeblå maling for at camouflere mod nattehimlen. Flyet fik det uofficielle navn "Blackbird".
Da USA ikke besad titaniummalmforekomster, udviklede CIA en ordning, der involverede et netværk af frontfirmaer, hvorigennem de købte titanium til konstruktionen af SR-71 i USSR [11] [12] .
Luftindtag er en af de vigtigste designfunktioner ved SR-71. Det var dem, der gav muligheden for at flyve med hastigheder på mere end 3300 km / t, og på samme tid med subsoniske hastigheder. Foran motornacellen er der en bevægelig kegle, som er i udskudt position ved Mach-tal op til 1,6. Ved højere Mach-tal trækkes keglen tilbage, og ramjet aktiveres [13] .
Den supersoniske luftstrøm er forkomprimeret på grund af de koniske stødbølger dannet på den ydre del af den centrale kropskegle, strømningshastigheden falder, og som et resultat stiger dens statiske tryk og temperatur. Derefter kommer luften ind i firetrinskompressoren og opdeles i to strømme: en del af luften passerer ind i kompressoren (luften i "hovedkredsløbet") og kommer ind i forbrændingskammeret og derefter til turbinen, mens den resterende strøm kommer ind i efterbrænderen , uden om gasturbineenheden (hovedmotorkredsløbet). Før efterbrænderen blandes begge flows [14] .
Ved Mach-tal på ca. 3 ( flyvning med hastigheder, der overstiger lydens hastighed med ca. tre gange ), fører foreløbig deceleration (komprimering) af den supersoniske strømning i koniske stødbølger til en betydelig stigning i dens temperatur. Derfor, for at kontrollere temperaturen af gasser foran turbinen (for ikke at smelte dens vinger), er det nødvendigt at reducere tilførslen af brændstof til forbrændingskammeret i motorens turbojetkredsløb. Motorens turbojetkredsløb giver således kun 20 % af trækkraften i disse tilstande, og 80 % af trækkraften leveres af det eksterne engangskredsløb [ 14 ] .
Pratt & Whitney J58-P4-motorerne mangler tændrørets tændingssystem, der er almindeligt i luftfarten . På grund af vanskelighederne med at antænde hovedbrændstoffet type JP-7 blev der udviklet et selvantændende organisk startbrændstof TEB (triethylboran) til motoren, som blev brugt både ved start af motor og ved antænding af efterbrænderen. Dens brænding blev ledsaget af en karakteristisk grøn glød i dysen. Hver motor har en 600cc TEB-tank fyldt med nitrogen og afkølet af hovedbrændstoffet. Tankens anslåede kapacitet er nok til seksten opsendelser, genstarter eller tænding af efterbrænderen. Tankning af TEB-flyet var ekstremt farligt, personalet var udstyret i specielle dragter.
Motoren bruger et meget specifikt organosilicium (silicone) smøremiddel , som tykner kraftigt ved lave temperaturer, så forvarmning af motorerne var påkrævet for at starte flymotorerne ved temperaturer under -5°C.
Når besætningerne fløj i en højde af 24 km, stod besætningerne over for to problemer:
For at løse disse problemer blev der udviklet særlige fuldtryksdragter til alle A-12 og SR-71 besætninger. Efterfølgende blev de samme dragter brugt under flyvningen af rumfærgen .
Opvarmning af fly var et af de vigtigste problemer ved at flyve med hastigheder op til tre gange lydens hastighed. For at sikre acceptable temperaturer blev luften inde i cockpittet afkølet af et klimaanlæg , varmen fra cockpittet blev overført til brændstoffet gennem en varmeveksler placeret foran kraftværkerne.
Det specialudviklede jetbrændstof JP-7 bruges som brændstof , der har en høj antændelsestemperatur og termisk stabilitet, men er ret tyk i sin normale tilstand (densitet ved +15 °C er 779-806 kg/m³), og tyktflydende og ikke flydende ved lave temperaturer (smeltepunkt -30 °C), hvilket krævede dets opvarmning om bord på flyet. På grund af disse kvaliteter blev JP-7 brændstof i flyet brugt som kølemiddel til klimaanlægget, til afkøling af kabine og udstyrsrum, samt til motor, hydrauliksystem, motorolie, start af brændstoftanke, en del af skrogelementerne, og som hydraulikvæske til styresystemet for den gennemgående passage dysedel (klapstyring). Det opvarmede brændstof kom straks ind i motorerne og brændte ud, hvilket eliminerede risikoen for antændelse og eksplosion af opvarmede dampe.
Massen af et fuldt optanket fly var 77.100 kg, hvoraf 46.180 kg var brændstof, hvilket gjorde det umuligt at lette med fuld tankning. For at understøtte flyvningerne med SR-71 blev 30 Boeing KC-135Q Stratotanker [15] tankskibe ombygget , tilpasset til at arbejde med JP-7 (de havde også et brændstofvarmesystem installeret). På grund af tvunget store termiske huller i samlingerne af panelerne på caissontankene lækkede et fuldt optanket fly på parkeringspladsen. Derfor blev følgende teknologi udviklet: flyet tog i luften med en lille forsyning af brændstof, accelererede til supersonisk hastighed for at varme huden op, sænkede derefter farten, tankede op i luften fra et forhævet tankskib , hvorefter besætningen kunne begynde opgaven. Brændstofforbruget ved marchhastighed var omkring 600 kg/min., Brændstofforsyningen var nok til cirka 70-90 minutters flyvning efter tankning. Derfor, efter udviklingen af ruten for den fremtidige flyvning af SR-71, blev tankskibene fyldt med JP-7 brændstof transporteret på forhånd til flyvepladser placeret så tæt som muligt på rutelinjen og i afstande, der gjorde det muligt at garantere den nødvendige mængde brændstof i SR-71-tankene.
For sin tid var flyet udstyret med det mest avancerede udstyr om bord , hvoraf det meste var designet og udviklet specifikt til det (og senere fungerede som udvikling af radioelektronik til efterfølgende flytyper). Der blev lagt stor vægt på navigation på ruten, der passerede i stor højde. Især blev der installeret en astrokorrektor ombord , så du kan bestemme din placering ud fra stjernerne med høj nøjagtighed selv om dagen.
SR-71 var det første fly, der blev bygget ved hjælp af stealth-reduktionsteknologi [16] . De første undersøgelser på dette område viste, at flade former med tilspidsede sider har en lavere RCS . For at reducere radarens synlighed er den lodrette hale skråtstillet i forhold til flyets plan for ikke at skabe en ret vinkel med vingen, som er en ideel reflektor. Flyet var dækket med radarabsorberende belægninger , cæsium blev tilsat brændstoffet for at reducere temperaturen på udstødningen og som et resultat af flyets infrarøde synlighed. På trods af alle disse foranstaltninger blev SR-71 let opdaget ved radarmetoder og på kortere afstande på grund af strømmen af opvarmede udstødningsgasser og opvarmning af skroget ved høje hastigheder.
Den overordnede effektivitet af alle foranstaltninger til at reducere flyets synlighed diskuteres stadig, dog indrømmer udviklerne selv, at Sovjetunionens radarteknologi udviklede sig meget hurtigere end Lockheed Martins anti-radar [17] .
Under driften af flyet blev hidtil usete hemmeligholdelsesforanstaltninger observeret i lang tid . Adgang til vedligeholdelse og flyvninger blev udført i overensstemmelse med en særlig adgangsprotokol. Inden flyet rullede ud af hangaren , blev et sirenesignal tændt , eller der blev givet en særlig stemmekommando ; i overensstemmelse med protokollen skulle alt personale på luftbasen, som ikke havde tilladelse til at vedligeholde og betjene SR-71, straks lægge sig med ansigtet ned på jorden, lægge hænderne på baghovedet og lukke øjnene . I denne stilling var alle, der lå på jorden, indtil flyet lettede og forsvandt ude af syne eller rullede tilbage ind i hangaren, som var lukket. En lignende procedure blev gennemført på det tidspunkt, hvor SR-71 nærmede sig luftbasen og landede på landingsbanen, indtil flyet rullede ind i hangaren, hvorefter et særligt alarmsignal og de handlinger, som protokollen foreskrev, blev annulleret.[ kilde? ]
Det var forbudt at fotografere og filme flyet af tredjeparter.
Under operationen blev falsk information om flyet, dets tekniske egenskaber og mulighederne for kampanvendelse bevidst spredt .
Andre handlinger og procedurer blev også brugt til at opretholde militær hemmeligholdelse vedrørende SR-71.
De militære kontraefterretnings- og sikkerhedstjenester overvågede omhyggeligt alle procedurer for vedligeholdelse og drift af flyet.
Den første udrykning af SR-71 blev foretaget under Vietnamkrigen den 21. marts 1968 fra Kadena-luftbasen i Okinawa [18] . Efterfølgende fløj flyet, der fløj den første sortie (serienummer 61-7976), 2981 timer i 942 sorteringer (mere end nogen anden SR-71), inklusive 257 kampmissioner. I den første operationsperiode i den østasiatiske region (Vietnam, Laos, Nordkorea) foretog SR-71-flyet cirka en udrykning om ugen (fra 1968 til 1970), hvorefter hyppigheden af torter blev fordoblet, og i 1972, sorteringer blev foretaget næsten hver dag. I løbet af denne tid gik to fly tabt (i 1970 og 1972), begge på grund af mekanisk fejl [19] [20] . Under rekognosceringstogter med SR-71-fly under Vietnamkrigen blev der foretaget omkring 800 antiluftskyts-missiler mod dem, men ikke et eneste fly blev skudt ned [21] . Et vietnamesisk luftværnsmissilregiment fik til opgave at ødelægge dette fly for at hæve prestige af sovjetiske våben i vietnamesernes øjne, men flere missilopsendelser mod SR-71 var mislykkede [22] . SR-71 var det eneste amerikanske fly, som det nordvietnamesiske luftforsvarssystem aldrig formåede at skyde ned [23] .
I Europa havde SR-71 to rekognosceringsruter: langs Norges vestkyst og Kolahalvøen og over Østersøen blev den anden rute kaldt Baltic Express. Og også i den periode, hvor nogle SR-71'ere baserede på de japanske øer , foretog de op til 8-12 indflyvninger om dagen til USSR's luftgrænser i Fjernøsten [24] .
I begyndelsen af 1980'erne fløj SR-71-flyet også fra en luftbase i Storbritannien langs Europas Atlanterhavskyst med lufttankning nær Spanien og videre over Middelhavet i retning mod øst . Derefter kom SR-71'eren ind i luftrummet over Sortehavet uden at bremse, foretog et sving og gik i den modsatte retning.
USSR's luftforsvarsenheder i sydvestlig retning, da et flymærke dukkede op på kamptavler over Sortehavet på tidspunktet for krydsning af den såkaldte "røde linje", blev straks alarmeret og bragt til fuld kampberedskab i hele retningen fra Krim til Moskva . Ifølge uverificerede oplysninger blev alle luftforsvarsenheder i den europæiske del af USSR sat i alarmberedskab , muligvis for at træne personale i arbejde på et reelt kampmål for en potentiel fjende .
Flyvninger over Middelhavet og Sortehavet krævede enestående dygtighed fra SR-71-besætningen og supporttjenester på grund af den høje flyvehastighed og den minimale responstid på ændringer i situationen i luften. Besætningen skulle passere i det "tætte" neutrale luftrum, når enhver mindre fejl i kontrollen af flyet kunne føre til en krænkelse af de neutrale eller fjendtlige landes statsgrænser, hvilket gav luftforsvarsenhederne ret til en øjeblikkelig reaktion "reaktion" med uforudsigelige konsekvenser. En utilsigtet krænkelse af statsgrænsen kan også føre til en diplomatisk skandale og en yderligere forværring af de mellemstatslige forbindelser. Besætningen på SR-71-flyet vidste om dette, og før hver flyvning gennemgik de en særlig briefing.
I 1973, under den arabisk-israelske Yom Kippur-krig, producerede Blackbird fotografisk rekognoscering af Egypten , Jordan og Syrien . Takket være en rekognosceringsflyvning den 13. oktober, SR-71, lykkedes det det amerikanske luftvåben at lære om den kommende egyptiske offensiv den 14. oktober og med succes at afvise den [25] .
Udover strategisk rekognoscering gennemførte flyet NASA aerodynamiske undersøgelser under programmerne AST (Advanced Supersonic Technology - advanced supersonic technologys) og SCAR (Supersonic Cruise Aircraft Research - udvikling af fly med cruising supersonisk flyvehastighed).
I 1976 satte SR-71 "Blackbird" den absolutte hastighedsrekord blandt bemandede fly - 3529,56 km/t. I alt 4 gyldige rekorder er blevet registreret på FAI [26] , alle relateret til flyvehastighed. Og en højderekord i vandret flyvning - 25.929 meter.
I 1970 blev MiG-25 jager-interceptor vedtaget i Sovjetunionen , hvis flyveegenskaber (primært hastigheden i stor højde, svarende til 3000 km/t ( M = 2,83)) gjorde det muligt at opsnappe SR- 71. Kendte aflytninger - 27. maj 1987 kom SR-71 ind i det sovjetiske luftrum i Arktis. Kommandoen fra det sovjetiske luftvåben sendte en MiG-25 jager-interceptor for at opsnappe, som med succes drev Blackbirden ind i neutralt farvand . Kort før denne hændelse opsnappede to MiG-25-fly også SR-71, men allerede på neutralt territorium. Så mislykkedes den amerikanske efterretningsofficer missionen og fløj til basen. Nogle eksperter mener, at det var MiG-25, der tvang luftvåbnet til at opgive SR-71 [27] .
Omkostningerne ved at betjene SR-71, inklusive kompleksiteten af vedligeholdelsen, var meget høje: flyets flyvning blev anslået til omkring $200.000 i timen, brændstof blev anslået til $18.000 i timen, og selve programmets omkostninger var mellem $200 og $300 millioner om året [28] [29]
JP-7 brændstof er et specifikt brændstof designet til en enkelt flymodel, det skulle produceres og transporteres til de rette steder.
Det var ikke billigt at vedligeholde en flåde på 30 tankskibe , deres levering til forskellige dele af verden, da hyppig optankning af SR-71 var påkrævet, for hvilken den steg ned hver time fra en 20-kilometers højde, bremsede ned til hastigheden af et tankskib, tankede og steg igen i stratosfæren [30] .
Vedligeholdelsen af hvert fly var uhørt vanskelig og dyr. Hver flyvning af et fly kunne sammenlignes i kompleksitet med forberedelsen af et løftefartøj til rummet . Og efter hver flyvning gennemgik flyet mere end 650 forskellige kontroller: Fem teknikere studerede flystellets tilstand i seks timer, to kraftværksteknikere brugte også flere timer på en grundig inspektion af luftindtag, motorer, udstødnings- og bypass-enheder.
Hver 25., 100. og 200. flyvetime blev hvert fly inspiceret med delvis adskillelse. Hver 100-timers tilstandskontrol tog således elleve 16-timers arbejdsdage . Kun installationen af en motor på et fly af 8-9 specialister med en hydraulisk lift tog 8-9 timer. Ved denne inspektion blev begge motorer som regel skiftet, uanset deres tilstand, selvom udskiftningen af motorer ifølge instruktionerne blev foretaget efter 200 flyvetimer, og der blev afsat 15 arbejdsdage til denne procedure. Hvert tredje år, igen, uanset razziaen, gennemgik flyet en teknisk inspektion på Lockheed-fabrikken i Palmdale . Motorer blev overhalet af Pratt & Whitney efter 600 timers motordrift. Ikke overraskende krævede vedligeholdelsen af SR-71 specialister i ekstra klasse, deres uddannelse tog flere år og krævede også mange penge [15] .
Et forsøg på at genoplive programmet i 1993 mødte stærk modstand: Luftvåbnet havde ikke nok budget til at betjene flyene, og UAV -udviklere var bekymrede for, at deres programmer ville lide, hvis penge blev rettet til at støtte SR-71. Derudover stødte man på vanskeligheder med at opnå årlig langdistanceplanlægningsgodkendelse for SR-71 fra kongressen [31] . I 1996 meddelte luftvåbnet, at finansieringsretningen ikke var godkendt og indskrænkede programmet.
Kongressen fornyede finansieringen, men i oktober 1997 forsøgte præsident Bill Clinton et delvist veto for at annullere tildelingen på 39 millioner dollars til SR-71. I juni 1998 erklærede den amerikanske højesteret det delvise veto for forfatningsstridigt. Alt dette efterlod status for SR-71 uklar indtil september 1998, hvor luftvåbnet beordrede en omfordeling af midler; i 1998 trak luftvåbnet endelig SR-71-flåden ud af drift.
NASA drev de to tilbageværende Blackbirds indtil 1999 [32] . Alle andre fly blev placeret på museer, bortset fra to SR-71'er og adskillige D-21 droner , bevaret af Dryden Flight Research Center (senere omdøbt til Armstrong Flight Research Center ) [33] .
Set bagfra. Lockheed M-21, placeret på Seattle Air Museum, Washington, som er en modifikation af A-12, som er forgængeren til SR-71 med en tilknyttet MD-21B drone
SR-71 på Evergreen Aerospace Museum
SR-71 på Huntsville Space Museum
Udsigt fra et Boeing KC-135 Stratotanker tankskib
Ordbøger og encyklopædier | |
---|---|
I bibliografiske kataloger |
|
Lockheed og Lockheed Martin Corporation | Fly- og rumteknologi fra|
---|---|
Fighters | |
Trommer | F-117 Nighthawks |
Militær transport | |
Intelligens | |
Passager | |
tungt bevæbnet | AC-130 Spectre |
generelle formål | |
Uddannelse | |
Patrulje | |
Ubemandet | |
Helikoptre |
|
rumfartøj | |
satellitter | |
Militære satellitter | |
Start køretøjer |