SR-71 Blackbird: flyvning ydeevne

Lockheed SR-71 - et af de mest berømte rekognosceringsfly og samtidig et af de mest ukendte. "Blackbird" er hjernebarn af den berømte flydesigner Clarence Johnson, leder af afdelingen for avanceret udvikling (ADP) firma Lockheed. Designet i slutningen af 50'erne ser Blackbird stadig frem futuristisk, og det trods det faktum, at den blev oprettet ikke af højhastighedscomputere, men ved en almindelig kulmination.

design

SR-71 Blackbird er bygget i henhold til "tailless" -ordningen med en trekantet fløj og en to kilo hale enhed. Konstruktionen er traditionel - med snor, rammer og arbejdsplettering. Omhyggeligt "slikede" former tjener ikke kun aerodynamik. "Stealth fly", skabt af teknologien Stealth, anses for at være opfindelsen af det sidste årti, men denne teknologi er i høj grad indeholdt i designet af "Blackbird". Afrundede konturer og glatte parringsflader gør flyet mindre synligt for radar.

Den strategiske supersoniske spejder har næsten ingen flade overflader. Undtagelsen er ret store køler, men de er tilbøjelige indad, hvilket reducerer deres effektive spredningsområde. Derudover anvendes i konstruktionen af for- og bagkanten af vingen radioabsorberende materialer i form af trekantede indsatser af bikakeplastkonstruktioner. På grund af denne form for indsætninger reflekteres radiobølgerne inde i trekanten, indtil den dæmper helt. For det første forvrider det operative radioudstyr det signal, der reflekteres fra flyet, forvirrende operatører af luftforsvarets radarer.

Ved en lang flyvning ved supersoniske hastigheder udsættes flyet for en stærk og langvarig opvarmning. Derfor er designet af "Blackbird" næsten 93% sammensat af højstyrke og varmebestandig titaniumlegering "Beta B-120".

skrog

I betragtning af at vingehudets hurtige glatte paneler er krummet og blæst fra opvarmningen, bliver disse elementer bølget. Longitudinale riller arbejder ikke kun som forstærkere, men øger også varmeafgivelsesområdet, næsten uden at øge modstanden.

Mange moderne amerikanske kampfly har tilstrømninger på fløjens roddel, men ved Blackbird besætter de hele skroget, hvorfor dets tværsnit fra runden bliver til en næsten diamantformet sektion. Disse tilstrømninger spiller en dobbelt rolle: de skaber en meget betydelig løftekraft, hvilket reducerer bøjningsmomentet med halvdelen på den lange skrog, samtidig med at brændstof og udstyr betjenes. Desuden arbejder de på aerodynamik, hvilket reducerer træk.

Besætningen er anbragt i "tandem" hytter med separate, bagåbende lanterner. Glasskabe model Lockheed SR-71 er lavet af et specielt glas, der ikke tillader hård ultraviolet stråling i høj højde. Hytterne er air-conditioned, besætningen flyver i højkompenserende dragter.

fløj

Vingen har et vrid af ydre cantilevers, hvilket reducerer bøjning og vridningsmoment på den. Blæser af modellen i vindtunnelen viste, at der ikke er behov for klapper eller lameller - en stor fløj på landingen skaber en kraftig luftpude, hvilket giver en meget blød landing næsten uden pilotintervention. De vidt adskilte naceller forsynes forsigtigt og har mærkbare udjævnere på ydersiden af krydset med vingens forkant.

Hale hale

Den lodrette haleenhed er lavet til alle drejninger. Sådanne køller er 2,5 gange mere effektive end traditionelle ror og kræver mindre afbøjningsvinkler, hvilket reducerer modstanden. Den maksimale afbøjningsvinkel på Blackbird-kølerne ved hastigheder på op til 0,5 Mach er 20 °, ved en højere hastighed falder den automatisk til 10 °. Keels er tilbøjelige indad med 15 °, hvilket positivt påvirker stabiliteten og kontrollerbarheden. For eksempel er supersoniske fly SR-71 ikke bange for en sidevind på op til 18 m / s. Vingeens bagkant er fuldt ud besat af kombinerede trailere og elevatorrør.

motorer

"Blackbird" har to særdeles kraftfulde motorer som TRD Pratt & Whitney JT11D-20B (en anden betegnelse er J58) med et tryk på 144,56 kN. I dem ligger hemmeligheden bag den store rækkevidde af Blackbird: ved Mach 3-hastighed bliver motoren i det væsentlige in-line: 58% af trykstyrken er tilvejebragt af luftindtaget, 25% ved dysen og kun 17% af den aktuelle motor. Luftindtag af "Black Bird" flyet blev designet til at give en væsentlig del af den samlede trækkraft. Kegler er lavet justerbare for at holde chokbølgen i luftindtaget.

Ved at designe J58-motoren blev eksperter fra Pratt & Whitney udsat for alvorlige vanskeligheder: luftindtagstemperaturen nåede 380 ° C, brændstofindsprøjtningerne 160 ° C, efterbrænderen 280 ° C og motorolierne 485 ° C. Derfor blev i J58-designet, ud over titanium, de stærkt varmebestandige nikkellegeringer Hastelloy-X og Rene-41 anvendt. På grund af dette intense termiske regime har motorerne gennemgået en fuldstændig demontering og inspektion hver 200 timers drift.

chassis

Blackbirds chassis er trehjulet med et buehjul. Bøjlen med to hjul trækkes fremad, hovedstøtten er til midten. Chassiset rengøres straks efter at være trukket af jorden, da Lockheed SR-71 hurtigt accelererer til den maksimalt tilladte hastighed med chassiset frigivet (555 km / t). Hovedstøtterne har tre hjul på en akse for at reducere trykket på jorden og samtidig gemme det indre volumen af skroget.

Dæk er lavet af gummi, men af specielt ildfast materiale, og for at opretholde konstant tryk på alle flyveformer og for at undgå oxidation, bliver de ikke fyldt med luft, men med nitrogen. De har en glat beskytter og er dækket af sølvmaling for at reducere varmen. Brønde i chassiset er omgivet af brændstoftanke - brændstof spiller en rolle som kølevæske.

Bremsesystem

Rekognosationsflyet er udstyret med en enkelt bremse faldskærm med en diameter på 12 m, fremstillet med en pyro patron umiddelbart efter berøring af landingsbanen med en hastighed på 280-330 km / t. Parachutten er lavet af et specielt varmebestandigt materiale og lavet maske, så det ikke går i stykker med et højhastighedshoved. Den løsner, når flyets hastighed falder til 110 km / t, således at hallen ikke forankres i kølerne.

udstyr

US luftfart bruger de mest avancerede telemetri og kontrolsystemer. "Blackbird" er udstyret med et ottekanals system med stabilitetsforbedring (SPU), som kompenserer for flyets "indbyggede" ustabilitet (det skyldes ujævn opvarmning i krydstogtflyvning). Systemet opererer på alle tre koordinater og er tre gange dupliceret.

Ved hastigheder på 3 Mach og højere kan rytters alt for energiske handlinger føre til en drastisk ændring i flyets position i rummet, og det er fyldt med ødelæggelsen. På den højde, hvor SR-71 Blackbird opererer, er luftdensiteten imidlertid mindre end 2% af dens densitet på havniveau, hvorfor der kræves stor afvigelse fra rorerne.

SPU blev etableret af Honeywell og viste sig at være en af de mest pålidelige i hele flyet: Den gennemsnitlige tid mellem fiaskoer er omkring 130.000 timer. Hvis systemet stadig er brudt, er det svært at styre flyet i cruising mode, men det er muligt.

Honeywell har også udviklet en computer til behandling af flydata, hvilket korrigerer for forvrængninger, der opstår under flyvning ved supersoniske hastigheder. På grund af den stærke lavtryksluft ved høj højde var konventionelle instrumenter med dataindgang fra LDPE-rørene upålidelige. De eksakte værdier af den vertikale hastighed, højde og hastighed i Mach-numrene blev udført fra computeren til tre digitale skærme i pilotens kabine.

Brændstofsystem

Den stærkeste og længste opvarmning af Lockheed SR-71 i et krydstogtfly krævede udvikling af nye brændstoffer og smøremidler, tætningsmidler, opslæmninger, isoleringsmaterialer mv. Således har brændstoffet, der anvendes i Blackbird, JP-7, en sådan høj temperatur Flare at den skulle sættes i brand med et specielt reagens - triethylboran (TEB). På grund af dette bruges det som kølevæske til at afkøle besætningsskaberne og de mest følsomme overophedningskomponenter, især chassiset. Men med udviklingen af brændstof begyndte den ujævne opvarmning af skroget, hvilket forårsagede deformationen af dens tilstrømninger.

I en speciel tank på flyet er der et lager af triethylboran til at starte motorer i luften og tvinge efterbrænderen. Den strategiske spejder er udstyret med seks brændstoftanke, som indeholder 46.000 liter brændstof. De integrerede tanke, deres øvre og nedre vægge danner huden, og på grund af systematisk udvidelse og sammentrækning af svæveflyet under opvarmning og afkøling bryder de. Efter hver 200 timers flyvning er de forseglet, men tankene flyder stadig, og under stående på parkeringspladsen ophobes brændstofpæle. Da brændstoffet JP-7 ikke er flygtigt, er der praktisk taget ingen brandfare, men i krydstogtvarmen opvarmer tankens vægge op til 280 ° C, således at selv JP-7-brændstoffet med det høje flashpunkt kan give en eksplosion. Derfor er i tanken fyldt med nitrogen.

Tekniske specifikationer

SR-71 har følgende specifikationer:

• Længden er 32,7 m.
• Wingspan: 16,9 m.
• Højden er 5,6 m.
• Afgangsvægt - op til 78 tons.
• Omfanget af flyvningen er 4800-5200 km.
• Den maksimale hastighed er 2125 km / t i en højde på 9.000 m og 3220 km / h i en højde på 24.000 m.

våben

Af de tre versioner af Blackbeard havde armamentet kun supersonisk interceptorfly YF-12A. Den bestod af fire Hughes GAR-9 (AIM-47A) Super-Falcon air-to-air missiler styret af AN / ASG-18A radar. Rekognosationsversionerne af våbenene var ikke tilgængelige, selv om muligheden for at installere en genoprettelig container med atombomber på SR-71, som beskrevet af Convair B-58 Hustlen-bombefly, blev udarbejdet.

undvigende

Militære fly spiller en vigtig rolle i den moderne strategi for krigsførelse. På trods af den imponerende gruppering af sporing af satellitter fra ledende beføjelser er luftfart stadig vigtig i at gennemføre rekognosceringsmissioner. Måske er det Blackbird er det mest legendariske rekognosceringsfly.

Efter at have besøgt alle de "hot spots" i verden, er SR-71 aldrig blevet skudt ned. I 1972 blev ordene fra en tidligere Air Force sergeant, der arbejder for det nationale sikkerhedsagentur, citeret i militærjournalen Ramparts: "Det er umuligt at nedbringe SR-71". Sergeanten citerede sager, da kineserne forsøgte at gøre dette, men piloten af de aflyste MiG-21-interceptors måtte kun undre sig over, hvor gerningsmanden var forsvundet. Ifølge ham fløj sortefuglene over det sovjetiske område, og ANB's lytestationer langs USSR's grænser fastlagde reaktionen fra det sovjetiske luftforsvar. Desuden sagde den tidligere sergeant, at det amerikanske elektroniske rekognosceringsudstyr tillod dem at overvåge flyene fra næsten alle sovjetiske militære fly og endda afgøre, hvem der for øjeblikket fører denne eller den pågældende bil. Og dette er en stor fortjeneste af "halvfjerds første".

I løbet af 70'erne fløj amerikanske fly over Nordkorea, Kina, Cuba, langs Sovjetunionen. Samtidig blev der afholdt møder med den sovjetiske interceptor, MiG-25P, som var den hurtigste for disse tider, og de sluttede ifølge amerikanernes vidnesbyrd ikke til fordel for sidstnævnte. Uheldige forsøgte også at få den ubehagelige "gæst" af den nyeste på det tidspunkt anti-fly missiler.

Lockheed A-12

Navnet "Blackbird" er oftest forbundet med den strategiske efterretningsofficer SR-71. Men bag dette navn er der to mere ikke så velkendte maskiner: A-12 og YF-12A.

Historien om udseendet af disse betegnelser er ret nysgerrig. Det er kendt, at amerikanske militære fly har en klar klassificering. Forkortelsen YF betegner klassen af krigere, faktisk YF-12A og var en eksperimentel fighter. A (angreb) blev tildelt stormtroopere, men A-12 ser tydeligt ikke ud som et angrebskøretøj. Dette er gjort for at forvirre Sovjetunionens efterretning efter en stor international skandale, der involverer skydning af et amerikansk spionplan over Sverdlovsk (Yekaterinburg) . Derefter lovede præsident Eisenhower Khrushchev at ikke bruge reconnaissance-fly i himlen over Sovjetunionen, men Lockheed-projektet var netop rettet mod disse operationer. Formelt blev det betragtet som "civilt", som det tilhørte CIA - ikke en hærorganisation.

I januar 1962 var prototypen A-12 klar til testning. Efter de første flyvninger viste det sig, at der er mange fejl i designet. Specielt irriteret kraftværk, som krævede en lang og tidskrævende fejlsugningsindtag. På trods af dette blev A-12 lanceret i serien - CIA havde hurtigt brug for en high-speed spejder til at erstatte den forældede U-2. 14 kopier blev produceret.

Designfunktioner

Lockheed A-12 Forblivet i det væsentlige eksperimentelle - det havde mange mangler, som kun kunne elimineres ved at omarbejde design. Måske er den primære en stor belastning på piloten, som foruden at kontrollere flyet, som i sig selv var en vanskelig opgave, måtte styres med en lang række rekognosceringer.

Eksterne tegn på A-12 var en stærkt spids næse med lige kanter på de forreste dele af tilstrømningen af skroget og en kort spids af sidstnævnte. Hovedforskellen fra de efterfølgende ændringer af "Blackbird" var, at den var single. Bag pilotens førerhus var et rum til rekognosceringsudstyr (det såkaldte Q-rum), og rekognosceringsudstyr blev også placeret i tilstrømningen af skroget. Med sjældne undtagelser forblev A-12 næsten fuldstændig umalet - kun næsen med pilotens førerhus, forkanten af vingerne og keglerne på luftindtagene var sorte.

Interceptor YF-12A

Han er en kæmpe gren af familien "Blackbird". De vigtigste forskelle fra flyspioner:

• På YF-12A er der installeret en brandstyringsradarmodel Hughes AN / ASG-18A med de konjugerede IR-systemsøgnings- og sporingsmål.
• Armament - fire AIM-47A (GAR-9) Super-Falcon air-to-air missiler.
• For pilotkabinen i stedet for Q-rummet er der tilvejebragt en anden kabine, hvor operatøren af bevæbnet var placeret.

I 1964 blev Designer Clarence Johnson tildelt Collier Award for Excellence in Aeronautics USA. Ved præsentationen af Lockheed YF-12A blev flyvemaskiner malet i sort præsenteret. Måske, herfra og gik til deres uformelle navn - "Black Bird".

Slutningen af en æra

I begyndelsen af firserne var maskinernes ressource allerede i gang, og deres vedligeholdelse i flyvetilstanden blev meget problematisk. Særligt vanskeligt var motorernes position: JD-58 blev trukket tilbage fra produktionen i slutningen af 60'erne, og selvom hver 200 driftstime gennemgår motorerne fuldstændig demontering og prøvning, og hver 600 timer - eftersyn, selvfølgelig slides de ud. Reservedele til dem var svære at komme forbi.

I foråret 1988 rapporterede US Air Force Secretary Edward Aldridge, at omkostningerne ved at opretholde SR-71 svarer til omkostningerne ved at opretholde to vinger af kampfly. På det tidspunkt var antallet af brugte biler halveret fra 12 til 6. I 1989 blev det besluttet at løfte SR-71-rekognosceringsflyet fra bevæbning. I foråret 1990 blev "syvogtyvende" afvist. Tre køretøjer blev overført til NASA Dryden Flight Test Center som flyvende laboratorier til forskning i supersonisk flyvning. Af de resterende mindst seks bestyrelser bevares og teoretisk set kan flyves om nødvendigt.