Lockheed SR-71

Lockheed SR-71 - стратегічний надзвуковий розвідник ВПС США. Неофіційно був названий "Blackbird" ( рус. Чорний дрізд ).

Особливостями даного літака є висока швидкість і висота польоту, завдяки яким основним маневром ухилення від ракет було прискорення і набір висоти. Літак експлуатувався з 1964 по 1998 роки, 12 з 32 літаків було втрачено в результаті нещасних випадків, бойових втрат не було. В 1976 був поставлений рекорд швидкості серед пілотованих літальних апаратів з турбопрямоточной силовою установкою (3530 км / ч) [1] [2].


1. Розробка

The Blackbird's cockpit
A-12 - попередник SR-71

1.1. Попередники

Попередником SR-71 був Lockheed A-12 - висотний літак-розвідник, розроблений для ЦРУ США відділенням корпорації Lockheed Martin - Skunk Works [3]. Поступово конструкція літака еволюціонувала, були проведені зміни в конфігурації літака, а також застосовані заходи щодо зниження радіолокаційної помітності. Всього було побудовано 18 літаків A-12. Екіпаж A-12 складався з однієї людини.

The Blackbird's cockpit
Кабіна пілота SR-71

1.2. SR-71

Назва SR-71 відбувається від прототипу надзвукового бомбардувальника XB-70. У пізні періоди випробувань, XB-70 був запропонований в ролі стратегічного літака-розвідника, отримавши позначення RS-70. Однак, незабаром стало ясно, що швидкісний потенціал A-12 набагато вище, і його було вирішено використовувати в якості базової моделі, на якій буде заснований новий високошвидкісний літак. Прототип був названий R-12. Він був довший і важчий, ніж A-12. Його фюзеляж був подовжений для збільшення паливних баків, екіпаж був розширений до 2 чоловік. Літак був обладнаний радіоелектронними датчиками, РЛС бічного огляду і фотоапаратом [4].


2. Особливості літака

Особливо складною проблемою польоту на швидкостях понад 3 М є високий нагрів корпусу. Для вирішення цієї проблеми значна частина планера була виготовлена ​​з титанових сплавів. Літак був виготовлений з використанням ранніх стелс-технологій [5]. Серійні літаки забарвлювалися темно-синьою фарбою для маскування на тлі нічного неба. Літак отримав неофіційну назву "Blackbird" (" Чорний дрізд ") завдяки матовою темної забарвленням, що нагадує забарвлення дрозда, а також відображає його опір світлу і радіолокаційному випромінюванню.

Схема потоків повітря в двигуні на різних числах Маха

Також через величезній швидкості "Локхід" під час посадки (яка триває не менше 1 км) розкриває гальмівний парашут.


2.1. Повітрозабірники і двигуни

Повітрозабірники є однією з найважливіших особливостей конструкції SR-71, саме вони допомагали літаку літати на швидкостях понад 3300 км / год, і, в той же час, літати на дозвукових швидкостях з турбореактивними двигунами. У передній частині є рухливий носовий обтічник двигуна, який знаходиться у висунутому положенні при швидкостях до 1,6 М. На більш високих швидкостях конус засувається і активується прямоточний двигун [6].

Надзвуковий повітряний потік попередньо стискається за рахунок формуються на зовнішній частині центрального тіла-конуса конічних ударних хвиль - швидкість потоку падає, і за рахунок цього зростають його статичний тиск і температура. Потім повітря входить в 4-ступінчастий компресор, і потім, потік повітря розділяється: частина повітря проходить в компресор (повітря "основного потоку"), в той час як залишився потік обходить ядро, щоб увійти в форсажною камерою. Повітря, що йде через компресор, далі стискується перед входом в камеру згоряння, де він змішується з паливом і підпалюється. Температура потоку досягає свого максимуму в камері згоряння: трохи нижче температури, від якої турбінні лопатки почали б втрачати свою міцність. Повітря охолоджується, проходячи через турбіну і з'єднується з повітрям обходу до того, як потрапляє в форсажною камерою [7].

У межах 3 Махов попереднє гальмування (стиск) надзвукового потоку в конічних ударних хвилях призводить до значного зростання його температури. Це означає, що турбореактивних частина двигуна повинна зменшити відношення паливо / повітря в камері згорання, щоб не розплавити лопатки турбін далі по потоку. Турбореактивні компоненти двигуна таким чином забезпечують набагато меншу тягу, а 80% тяги двигуна забезпечується повітрям, мінующім більшість турбін і вступникам до форсажною камерою, де він згорає, розширюючись і створюючи реактивну тягу в напрямку задньої поверхні сопла [7].


2.2. Системи життєзабезпечення

Пілоти SR-71 в костюмах високого тиску

Кабіна може знаходитися під тиском висоти 10000 футів (3000 м) або 26000 футів (7900 м) під час польоту. Екіпажі, які вчиняють низькою дозвуковой політ, можуть використовувати стандартний жорсткий шолом ВВС, кисневі маски і льотні костюми Nomex.

Екіпажі літаючі на висоті 80 000 футів (24 км), не можуть використовувати стандартні маски, які не можуть забезпечити достатню кількість кисню вище 43000 футів (13 км), причому різниця між тиском повітря в кабіні і простором усередині маски зробить видих дуже складним. На швидкості більше 3300 км / год літак моментально розігрівався до 230 C.

Для вирішення цих проблем були розроблені спеціальні скафандри повного тиску для всіх екіпажів A-12 і SR-71. Згодом ці ж скафандри використовувалися при польоті космічного шатла.

Кабіна потребує ефективної системи охолодження, при польоті на 3,2 Маха зовнішня поверхня літаків нагрівається вище 500 F (260 C), а з внутрішньої сторони лобового скла до 250 F (120 C). Для забезпечення прийнятних температур повітря всередині кабіни пілота охолоджувався кондиціонером, тепло з кабіни переносилося в паливо через теплообмінник, що знаходиться перед силовими установками.


2.3. Паливо

В якості палива використовується спеціально розроблене реактивне паливо JP-7, яке відрізняється високою температурою займання (60 C) і термоустойчивостью. Завдяки цим якостям, паливо JP-7 можна було використовувати в якості холодоагенту для охолодження кабіни пілота. Кондиціонер передавав тепло з кабіни пілота до паливопроводів двигунів, нагріте в теплообміннику паливо відразу ж надходило в двигуни і згорало, виключаючи ризик займання та вибуху нагрітих парів. Такі властивості палива, однак, утрудняли його займання, що зажадало використання окремого пускового пального - тріетілборана. Тріетілборан використовувався і для розпалу форсажних камер. Для цього на борту малася ємність, що містить 1200 мл тріетілборана; характерним ефектом його згоряння при запуску був яскраво-зелений колір факелів двигунів.

Маса палива літака дорівнює 46,18 т, а маса літака при повній заправці - 77,1 т, що робить неможливим зліт з повною заправкою. Спочатку літак піднімався в повітря з незначним запасом палива, потім дозаправлявся в повітрі, після чого льотчик міг приступати до виконання завдання. Після повної дозаправки літак ставав приблизно вдвічі важче. Витрата палива на крейсерській швидкості становить близько 600 л / хв.


2.4. Навігаційна система і авіоніка

Відмінною особливістю літака була його навігаційна система. На відміну від широко поширеної на літаках подібного класу інерціальної навігаційної системи, на SR-71 була встановлена астронавігаціонная система, що володіє більшою точністю. Основою її був зоряний датчик, який перебуває під оптично прозорим вікном у верхній частині фюзеляжу і має можливість реєструвати зірки як вдень (що полегшувалося темним фоном неба на висоті крейсерського польоту), так і вночі. В ході польоту датчик відстежував положення (вхід в полі зору) вибраних зірок (їх було 56 і, пізніше, 61), цифрові ефемериди яких заздалегідь вводилися в бортове обчислювальний пристрій. За даними зоряного датчика обчислювальна машина визначала просторове положення літака. Поряд з достоїнствами, така система мала і недоліки, зокрема - вимагала тривалої настройки перед вильотом.

Корпус літака плоский з сужающимися краями

2.5. Стелс-технологія

SR-71 був першим літаком, створеним із застосуванням технологій зниження радіолокаційної помітності [8]. Перші дослідження в цій області показали, що плоскі форми з сужающимися сторонами мають меншу ЕПР. З метою зниження радіолокаційної помітності вертикальне оперення нахилене відносно площини літака, щоб не створювати з фюзеляжем прямий кут, який є ідеальним відбивачем. На літак нанесені радіопоглинаючі покриття, в паливо додавався цезій для зниження температури вихлопу, і, як наслідок, ИК-помітності літака. Але, незважаючи на всі ці заходи, SR-71 легко виявити через величезний потік розігрітих вихлопних газів. Корпус літака під час польоту на високих швидкостях розігрівається до 400-500 C, що також значно збільшує ІЧ-помітність.

Загальна ефективність усіх заходів щодо зниження помітності літака все ще обговорюється, проте, самі розробники визнають, що радіолокаційна техніка Радянського Союзу розвивалася значно швидше, ніж "анти-радар" Lockheed Martin [9].


3. Експлуатація

Дозаправка SR-71 в повітрі

3.1. Бойове застосування

SR-71 брав участь у розвідці у В'єтнамі і Північній Кореї в 1968. Одному в'єтнамському зенітно-ракетному полку була спеціально поставлено завдання знищити цей літак, щоб підняти престиж радянської зброї, проте всі пуски ракет по SR-71 були безрезультатними [10]. SR-71 був єдиним американським літаком, який північнов'єтнамських системі ППО так і не вдалося збити [11].

Неодноразово порушував повітряний простір СРСР, виконуючи під час холодної війни розвідувальні польоти над територією СРСР на Кольському півострові [12], також над Кубою.

В 1973 під час арабо-ізраїльської війни Судного дня Blackbird виробляв фоторозвідку Єгипту, Йорданії і Сирії.


3.2. Мирне використання

Крім стратегічної розвідки, літак виконував аеродинамічні дослідження НАСА за програмами AST (Advanced Supersonic Technology - перспективні надзвукові технології) і SCAR (Supersonic Cruise Aircraft Research - розробка літака з крейсерською надзвуковою швидкістю польоту).

3.3. Рекорди SR-71

В 1976 SR-71 "Blackbird" (в спеціальній рекордної версії) встановив абсолютний рекорд швидкості серед пілотованих літаків з ТРД-двигунами - 3529,56 км / ч. Всього в FAI було зареєстровано 4 дійсних рекорду [2], всі вони відносяться до швидкості польоту.

4. У творах культури

  • Схожий по конструкції літак використовується персонажами серії фільмів Люди Ікс.
  • Космічний корабель оббивають Кенобі, в першій (по хронології подій фільму) частини " Зоряних воєн ", сильно нагадує SR-71. Справа в тому, що Джордж Лукас розробляв дизайн цього корабля, надихнувшись незвичайною зовнішністю SR-71.
  • У цей літак трансформувався Джетфайр з фільму "Трансформери: Помста занепалих".
  • У фільмі " Чорний Грім "(2007, у головній ролі Стівен Сігал) головний герой з напарником відправляються на завдання саме на такому літаку. Політ проходить на висоті 24 км, але пілоти не користуються повними скафандрами, що можна розглядати як кіноляпи.
  • В аніме-серіалі Hellsing (4 OVA-Серія) Алукард використовує SR-71 для того, щоб потрапити на захоплений організацією Міленніум авіаносець "Орел".
  • У грі Call of Duty: Black Ops в одній з місій можна стати пілотом і штурманом-оператором цього літака. Також він є нагородою за серію в мультіплеере.

5. Цікаві факти

  • SR-71 широко відомий під назвою "Чорний дрізд" (Blackbird), проте воно є неофіційним. Офіційної назви літак не мав.
  • Так як в системі позначень ВПС США індекси всіх літаків-розвідників починаються на R (наприклад, винищувач-розвідник "Тандерфлеш" ("Громова спалах") носить індекс RF-84), то правильне позначення "Чорного дрозда" у всіх офіційних документах - RS-71 (розвідник стратегічний, модель 71). Але влітку 1964 р. американський президент Л. Джонсон на прес-конференції випадково обмовився, назвавши цей літак SR-71. На наступний день ЗМІ називали цей літак саме так, в результаті чого ця назва намертво "приклеїлося" до літака.
  • SR-71, маючи при повній заправці злітна вага 77,1 т (з них маса палива 46,2 т), не мав можливості злітати з повним навантаженням. Тому спочатку літак піднімався в повітря з незначним запасом палива, потім його дозаправлявся в повітрі, після чого льотчик міг приступати до виконання завдання. Після повної дозаправки літак ставав приблизно вдвічі важче. Дана схема експлуатації значно ускладнювала і збільшувала вартість експлуатації літака.
  • Пілоти SR-71 говорять, що після польотів на цьому літаку, майже всі інші машини стають "навчальними". Включаючи в цей список і Arospatiale-BAC Concorde.
  • Титан для виробництва літака поставлявся з СРСР [13].
  • При вході SR-71 в територіальні широти СРСР по коштам ПВО проходив сигнал "Дрофа". Останній раз така готовність була оголошена влітку 1988.
  • На екранах оперативної обстановки радянської ППО SR-71 зобов'язані були відображати зі швидкістю 6 "зарубок" в хвилину, у той час як положення інших літаків відображалися зі швидкістю 1 "зарубка" в хвилину. [Джерело не вказано 584 дні]

6. Льотно-технічні характеристики

Проекції SR-71

6.1. Технічні характеристики

  • Екіпаж : 2 людини
  • Довжина : 32,74 м
  • Розмах крила: 16,94 м
  • Висота : 5,64 м
  • Площа крила: 141,1 м
  • Маса порожнього: 27215 кг
  • Максимальна злітна маса: 77100 кг
  • Маса корисного навантаження (обладнання): 1600 кг
  • Маса палива: 46180 кг

6.2. Двигун

SR-71 в польоті

6.3. Льотні характеристики


7. Галерея

  • MD-21 вид ззаду

  • SR-71 в Evergreen Aviation Museum

  • A12 Oxcart Blackbird в Huntsville

  • EC97-43933-2.jpg
  • Cobrachen sr71-1.jpg
  • Lockheed SR-71s.jpg