Lockheed SR-71 Blackbird: performanță de zbor

Lockheed SR-71 - una dintre cele mai renumite avioane de recunoaștere și, în același timp, una dintre cele mai necunoscute. "Blackbird" este creatura celebrului proiectant de aeronave Clarence Johnson, șeful departamentului de dezvoltare avansată (ADP), firma Lockheed. Conceput la sfârșitul anilor `50, Blackbird continuă să pară futurist, iar acest lucru în ciuda faptului că a fost creat nu de computere de mare viteză, ci de o culminare obișnuită.

desen

SR-71 Blackbird este construit conform schemei "tailless" cu o aripă triunghiulară și o unitate de coadă de două kilograme. Construcția este tradițională - cu șnururi, cadre și placare de lucru. Formele "lizate" cu grijă servesc nu numai aerodinamicii. „Avion invizibil“, creat de tehnologia Stealth este considerat a fi inventarea ultimului deceniu, dar tehnologia este în mare măsură „Blackbird“ este încorporată în design. Conturile rotunjite și suprafețele de îmbrăcăminte netedă fac aeronava mai puțin vizibilă pentru radare.

Scoutul strategic supersonic nu are aproape nici o suprafață plană. Excepția este destul de mare, dar ele sunt înclinate spre interior, ceea ce reduce suprafața lor efectivă de împrăștiere. Mai mult decât atât, în structura marginii frontale și trailing aplicate unor materiale absorbante, de radio sub formă de inserții triunghiulare construcții din plastic celular. Datorită acestei forme de inserții, undele radio se reflectă în interiorul triunghiului până când sunt complet atenuate. La început, echipamentul radio de lucru distorsionează semnalul reflectat din aeronavă, operatori confuzi ai radarelor de apărare aeriană.

Cu un zbor lung până la supersonic viteza planului este supus unei încălziri puternice și prelungite. Prin urmare, designul "Blackbird" este aproape 93% compus din aliaj de titan "Beta B-120", rezistent la căldură și rezistent la căldură.

fuzelaj

Având în vedere că la panourile de viteză netede ale pielii aripilor sunt deformate și suflate din încălzire, aceste elemente sunt făcute ondulate. Canelurile longitudinale nu funcționează numai ca rigidizări, ci măresc și zona de disipare a căldurii, aproape fără a crește rezistența.

Multe moderne Avioane de luptă americane au un influx pe rădăcina aripii, dar la Blackbird ocupă întreaga lungime a fuselajului, din cauza căruia secțiunea transversală din rundă se transformă într-un aproape romboid. Aceste influxuri joacă un rol dublu: ele creează o semnificație foarte importantă forța de ridicare, care reduce momentul de încovoiere la jumătate pe fuselajul lung și, în același timp, servește la introducerea combustibilului și a echipamentului. În plus, lucrează la aerodinamică, reducând tracțiunea.

Echipajul este adăpostit în cabine "tandem" cu felinare separate, cu deschidere spre spate. Glazura cabina modelul Lockheed SR-71 este facuta din sticla speciala care nu permite radiatii ultraviolete dure la altitudine mare. Cabinele sunt dotate cu aer condiționat, echipajul face un zbor în costume de înaltă compensare.

aripă

Aripa are o înclinare de consolă exterioară, reducând momentele de îndoire și răsucire pe ea. Suflarea modelului în tunelul aerian a arătat că nu este nevoie de clapete sau lamele - o aripă mare pe aterizare creează o pernă de aer puternică, oferind o aterizare foarte moale aproape fără intervenție pilot. Nacelele dispuse pe distanțe mari sunt bine aranjate și au o vizibilitate slabă în exterior, la intersecția cu marginea de vârf a aripii.

Coada coada

Unitatea de coadă verticală este realizată dintr-o singură bucată. Astfel de chile sunt de 2,5 ori mai eficiente decât cârmele tradiționale și necesită unghiuri mai mici de deformare, ceea ce reduce rezistența. Unghiul maxim de deformare al keelilor de la Blackbird la viteze de până la 0,5 Mach este de 20 °, la o viteză mai mare scade automat la 10 °. Clapele sunt înclinate spre interior cu 15 °, ceea ce afectează în mod pozitiv stabilitatea și controlabilitatea. De exemplu, o aeronavă supersonică SR-71 nu se teme de o vânt lateral de până la 18 m / s. Marginea posterioară a aripii este ocupată în totalitate de elicoptere combinate și roți de lift.

motoare

"Blackbird" are două motoare deosebit de puternice, cum ar fi TRD Pratt Whitney JT11D-20B (o altă denumire - J58) de tracțiune de 144.56 kN. În ele gama foarte mare secret „Blackbird“: 3 la o viteză de motoare Mach rândul său, în esență, în co-curent: 58% din cuplul ofera un aport de aer, 25% - iar duza este de numai 17% - motorul real. Prizele de aer ale avionului Black Bird au fost concepute pentru a oferi o parte semnificativă din tracțiunea totală. Conurile sunt ajustate pentru a menține valul de șoc în orificiul de admisie a aerului.

Prin proiectarea motorului J58, experți de la Pratt Whitney sa confruntat cu dificultăți serioase: temperatura în priza de aer a ajuns la 380 ° C, injectorii de combustibil - 160 ° C, în post-arzător - 280 ° C, iar uleiul de motor - 485 ° C. Prin urmare, în proiectarea J58, în plus față de titan, au fost folosite aliajele de nichel rezistente la căldură Hastelloy-X și Rene-41. Din cauza acestui regim termic intens, motoarele au trecut printr-o dezasamblare completă și inspecție la fiecare 200 de ore de funcționare.

șasiu

Șasiul lui Blackbird este cu trei roți, cu o roată din nas. Suportul arcului cu două roți este retras înainte, cele principale spre centru. Șasiul curățate imediat după plecarea din sol, deoarece Lockheed SR-71 accelerează rapid la viteza maximă admisibilă de zbor cu trenul de aterizare (555 kmh). Suporții principali au trei roți pe o axă pentru a reduce presiunea la sol și pentru a economisi simultan volumul intern al fuselajului.

Anvelopele nu sunt fabricate din cauciuc ci dintr-un material refractar special și pentru a menține o presiune constantă în toate modurile de zbor și pentru a evita oxidarea, ele nu sunt umplute cu aer, ci cu azot. Ele au un protector neted și sunt acoperite cu vopsea de argint pentru a reduce căldura. Clapetele șasiului sunt înconjurate de rezervoare de combustibil - combustibilul joacă rolul de lichid de răcire.

Sistemul de frânare

avioane de recunoaștere este prevăzut cu un singur diametru de frânare cu parașuta de 12 m, fabricat prin utilizarea dispozitivului de tăiere imediat după viteza de aterizare la 280-330 km / h. Parașutul este fabricat dintr-un material special rezistent la căldură și a făcut o plasă astfel încât să nu explodeze cu un cap de mare viteză. Se detașează atunci când viteza avionului scade la 110 km / h, astfel încât halatul să nu se încurce în chile.

echipament

Aviația americană utilizează cele mai avansate sisteme de telemetrie și de control. Blackbird este echipat cu un sistem de îmbunătățire a stabilității cu opt canale (SPU), care compensează instabilitatea "încorporată" a aeronavei (cauzată de încălzirea inegală în zborul de croazieră). Sistemul funcționează pe toate cele trei axe de coordonate și este dublat de trei ori.

La o viteză de Mach 3, și cârme de acțiune prea viguroase poate duce la o schimbare bruscă a poziției aeronavei în spațiu, care poate duce la distrugerea acestuia. Pe de altă parte, la aceeași înălțime ca SR-71 Blackbird, densitatea aerului este mai mică de 2% din densitatea sa la nivelul mării, prin urmare este necesară o mare deviere a cârdelor.

SPU a fost stabilită de Honeywell și sa dovedit a fi una dintre cele mai fiabile în întregul plan: timpul mediu dintre eșecuri este de aproximativ 130.000 de ore. Dacă sistemul nu se rupe, este dificil să controlați aeronava în modul de croazieră, dar este posibil.

Honeywell a dezvoltat, de asemenea, un calculator pentru prelucrarea datelor de zbor, care oferă o corecție pentru distorsiunile care apar în zbor la viteze supersonice. Datorită aerului puternic de joasă presiune la altitudine mare, instrumentele convenționale cu datele introduse de la tuburile LDPE nu au fost fiabile. Valorile exacte ale vitezei verticale, altitudinii și vitezei în numerele Mach au fost transmise de la calculator la trei afișaje digitale din cabina pilotului.

Sistem de combustibil

Cel mai puternic și de lungă planul de încălzire Lockheed SR-71 în zbor de croazieră necesară dezvoltarea de noi lubrifianți, etanșanți, șlamuri, materiale izolatoare și altele asemenea. D. Astfel, combustibilul utilizat în „Blackbird“ marca JP-7, are o astfel de temperatură ridicată focar care a dat foc la reactivul său special - trietilboran (TEB). Din acest motiv este folosit ca agent de răcire pentru răcirea cabina echipajului și cel mai sensibil la supraîncălzire a nodurilor, în special șasiu. Dar, ca producția de combustibil a început încălzirea neuniformă a fuselajului, cauzând deformarea acesteia la curbare.

Într-un rezervor special în avion există o sursă de trietilboran pentru pornirea motoarelor în aer și forțarea post-arzătorului. Expertul strategic este echipat cu șase rezervoare de combustibil, care dețin 46.000 de litri de combustibil. Rezervoarele integrale, pereții lor superioară și inferioară formează pielea și, din cauza expansiunii și contracției sistematice a planorului în timpul încălzirii și răcirii, se sparg. După fiecare 200 de ore de zbor, acestea sunt sigilate, dar totuși fluxul de tancuri curge, iar în picioare în parcare, pilele de combustibil se acumulează. Deoarece combustibilul JP-7 este non-volatil, practic nu există un pericol de incendiu, dar în zborul de croazieră, pereții rezervorului se încălzesc până la 280 ° C, astfel încât chiar și combustibilul JP-7, punct de focalizare poate da o explozie. Prin urmare, în timpul zborului, rezervoarele sunt umplute cu azot.

Specificații tehnice

Modelul SR-71 are următoarele specificații:

• Lungimea este de 32,7 m.
• Aripă: 16,9 m.
• Înălțimea este de 5,6 m.
• Greutatea la plecare - până la 78 tone.
• Zona de zbor este de 4800-5200 km.
• Viteza maximă este de 2125 km / h la o altitudine de 9.000 m și 3220 km / h la o altitudine de 24.000 m.

armament

Dintre cele trei versiuni ale Blackbeard, armele au avut numai avioane interceptoare supersonice YF-12A. Acesta a constat din patru rachete aer-aer Hughes GAR-9 (AIM-47A) Super-Falcon, ghidate de radar AN / ASG-18A. Nu au existat variante de recunoaștere a armelor, deși opțiunea de a instala un container cu bombe nucleare, pe bombardierul Convair B-58 Hustlen, a fost elaborat pe SR-71.

evaziv

Avioanele aviației militare joacă un rol important în strategia modernă de război. În ciuda grupării impresionante de sateliți de urmărire din partea puterilor de conducere, aviația este încă importantă în efectuarea misiunilor de recunoaștere. Poate că Blackbird este cea mai legendă aeronavă de recunoaștere.

După ce a vizitat toate "punctele fierbinți" ale lumii, SR-71 nu a fost niciodată împușcat. În 1972, în revista militară Ramparts, s-au citat cuvintele unui fost sergent al forțelor aeriene care lucrau în cadrul Agenției Naționale de Securitate: "Este imposibil să scadă SR-71". Sergentul a citat cazuri în care chinezii au încercat să facă acest lucru, dar piloții interceptorilor interceptați MiG-21 nu trebuiau decât să se întrebe unde a dispărut făptuitorul. Potrivit lui, mistreții au zburat peste teritoriul sovietic, iar posturile de ascultare ANB de-a lungul granițelor URSS au stabilit reacția apărării aeriene sovietice. Mai mult, fostul sergent a spus că echipamentul de recunoaștere electronică din SUA le-a permis să monitorizeze zborurile practic ale tuturor aeronavelor militare sovietice și chiar să determine cine conduce în prezent această mașină. Și acesta este un mare merit al "celor șaptezeci și unu".

În anii `70, avioanele americane au zburat peste Coreea de Nord, China, Cuba, de-a lungul granițelor URSS. În același timp, au avut loc întâlniri cu interceptorul sovietic, MiG-25P, care a fost cel mai rapid pentru acele vremuri, și s-au încheiat, conform mărturiei americanilor, nu în favoarea celor din urmă. De asemenea, au fost inutile încercările de a obține "oaspetele" evaziv de cele mai recente rachete antiaeriene.

Lockheed A-12

Numele "Blackbird" este asociat cel mai adesea cu ofițerul de informații strategice SR-71. Cu toate acestea, în spatele acestui nume există două mașini mai puțin bine cunoscute: A-12 și YF-12A.

Istoria apariției acestor denumiri este destul de curioasă. Se știe că avioanele militare americane au o clasificare clară. Abrevierea YF a indicat clasa de luptători, de fapt, YF-12A și a fost un luptător experimental. A (atac) a fost atribuit stormtroopers, dar A-12 în mod clar nu arata ca un avion de atac. Acest lucru este făcut pentru a confunda explorarea URSS după un mare scandal internațional care implică împușcarea lui Sverdlovsk (Ekaterinburg) Avion spion american. Apoi, președintele Eisenhower a promis Hrușciov să nu folosească avioane de recunoaștere în cer peste Uniunea Sovietică, ci doar proiectul Lockheed sa axat pe aceste operațiuni. În mod oficial, a fost considerată "civilă", deoarece aparținea CIA - nu unei organizații armate.

În ianuarie 1962, prototipul A-12 a fost pregătit pentru testare. După primele zboruri sa constatat că există multe defecte în design. În special, o instalație electrică enervată, care a necesitat un debit de aer de depanare lung și consumator de timp. Cu toate acestea, A-12 a fost lansat în serie - CIA a avut nevoie urgentă de un detector de mare viteză pentru a înlocui U-2 învechit. Au fost produse 14 exemplare.

Caracteristici de design

Lockheed A-12 a rămas în esență experimental - a avut multe deficiențe, care ar putea fi eliminate numai prin finalizarea designului. Poate că principalul este o sarcină uriașă pentru pilot, care, pe lângă controlul aeronavei, care în sine era o sarcină dificilă, trebuia să fie gestionată cu numeroase recunoașteri.

Semnele externe ale lui A-12 au fost un nas puternic arcuit, cu muchii drepte ale părților frontale ale influxurilor fuselajului și un vârf scurt al acestuia din urmă. Principala diferență față de modificările ulterioare ale "Blackbird" a fost faptul că a fost unică. În spatele cabinei pilotului se afla un compartiment pentru echipamente de recunoaștere (așa-numitul compartiment Q), echipament de recunoaștere a fost, de asemenea, plasat în influxul fuselajului. Cu rare excepții, modelul A-12 a rămas aproape complet nevălzit - numai nasul cu cabina pilotului, muchiile frontale ale aripilor și conurile prizelor de aer erau negre.

Interceptor YF-12A

Este o ramură de luptă a familiei Blackbird. Principalele diferențe între spionii de aeronave:

• Pe modelul YF-12A este instalat un model de radar Hughes AN / ASG-18A cu un sistem IR conjugat pentru căutarea și urmărirea țintelor.
• Armament - patru rachete aer-aer AIM-47A (GAR-9) Super-Falcon.
• Pentru cabina pilot, în locul compartimentului Q, se oferă oa doua cabină în care se afla operatorul de arme.

În 1964, designerul Clarence Johnson a primit premiul Collier pentru excelență în aeronautică din SUA. La prezentarea lui Lockheed YF-12A, au fost prezentate avioanele vopsite în negru. Poate, prin urmare, numele lor informal - "Bird Black".

Sfârșitul unei ere

Până la începutul anilor optzeci mașini de resurse era deja în declin, și menținerea lor în condiții de zbor a devenit foarte problematică. Poziția deosebit de dificilă cu motoare: TRD J-58 a fost retras de pe piață la sfârșitul anilor șaizeci, și cu toate că la fiecare 200 de ore de motoare de lucru sunt demontårile și de control, precum și după fiecare 600 de ore - revizii generale, în mod natural, ei se uzeze. Piese de schimb pentru ele au fost mai greu de obtinut.

În primăvara anului 1988, secretarul american al Forțelor Aeriene, Edward Aldridge, a raportat că costul menținerii SR-71 este egal cu costul menținerii a două aripi de avioane de luptă. În acest timp, numărul de mașini în funcțiune a scăzut la jumătate, de la 12 la 6. În 1989, sa decis ridicarea avionului de recunoaștere SR-71 de la armament. În primăvara anului 1990, "șaptezeci de prim" au fost respinși. Trei vehicule au fost transferate la NASA Dryden Flight Test Center ca laboratoare de zbor pentru cercetări de zbor supersonice. Din restul de cel puțin șase placi sunt conservate și teoretic pot fi puse în zbor, dacă este necesar.