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SR-71是美国洛克希德公司研制的双座双发动机涡轮喷气式高空高速战略侦察机。

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基本资料

SR-71是美国洛克希德公司研制的双座双发动机涡轮喷气式高空高速战略侦察机。 中文名称sr-71侦察机 国家美国 机长:32.74米 机高:5.64 米

基本简介

科幻般的黑鸟(15张)SR-71超音速侦察机是由美国洛克希德公司研制的M3高空战略侦察机,于1963年2月开始研制,1964年12月开始试飞,1966年1月交付使用,1990年全部退役。SR-71机体重量的93%为钛合金,其气动外形为三角翼、双垂尾,发动机布置在机翼上。SR-71有三种改型:A型,战略侦察型,共生产25架;B型,教练型,共生产2架;C型,由A型改装的教练型。SR-71上有两名成员:飞行员和系统操作手。座舱呈纵列式。由于SR-71的飞行高度和速度都超出人体可承受的范围,两名成员必须穿着全密封的飞行服,看上去外观与宇航员类似。

基本简介(4)

  科幻般的黑鸟(15张)SR-71超音速侦察机是由美国洛克希德公司研制的M3高空战略侦察机,于1963年2月开始研制,1964年12月开始试飞,1966年1月交付使用,1990年全部退役。SR-71机体重量的93%为钛合金,其气动外形为三角翼、双垂尾,发动机布置在机翼上。SR-71有三种改型:A型,战略侦察型,共生产25架;B型,教练型,共生产2架;C型,由A型改装的教练型。  SR-71上有两名成员:飞行员和系统操作手。座舱呈纵列式。由于SR-71的飞行高度和速度都超出人体可承受的范围,两名成员必须穿着全密封的飞行服,看上去外观与宇航员类似。

研发历史

  在美国人设置的层层“黑幕”的笼罩下,长期以来人们无法了解“黑鸟”家族的真相。实际上,“黑鸟”家族,即“黑鸟”系列飞机有三代:美国中央情报局的单座侦察机A—12“牛车”及其派生型、试验战斗机YF—12A和美国空军的战略侦察机SR—7l。这三种型别的飞机分别制造了15架、3架和31架。当前仍在使用的“黑鸟”只有4架:由美国空军第9侦察联队第2分遣队使用的两架SR—71A重新服役型、由美国国家航空航天局(NASA)德赖顿飞行研究中心使用的一架SR—71A和一架SR—71B。  在“黑鸟”家族这老少三代中,实际完成研制并装备部队使用的中只有A—12“牛车”和SR—7l“黑鸟”,但SR—71的问世是与前两者密不可分的。清楚了解前两者的来龙去脉,自然就会了解SR—71的由来。(这里要说明,美国曾有2种战机叫A-12,另一种是攻击机,2个A-12不要混淆。详见百科词条A-12。)

项目起源

  A—12“牛车”,是1959年洛克希德公司为美国中央情报局研制的高空高速侦察机。一些新闻媒体曾介绍的SR-71的原型机A—ll,实际上就是A—12“牛车”。早在1955年,在U—2侦察机首次试飞不久,洛克希德公司专门负责开发研究的“臭鼬工厂”,便开始对U—2的后继机,一种减小雷达反射截面积的超音速侦察机进行基础研究。为了对付当时技术性能逐步提高的苏联雷达系统,在U—2飞机的著名设计师凯利.约翰逊的领导下,“臭鼬工厂”执行了一项代号为“热忱”的计划,以研究速度M3一级、且能极大减小机体雷达反射截面积的新式侦察机。  1957年,该公司首先提出了采用切尖三角形上单翼和两台涡轮喷气发动机的设计方案,代号“天使长1”(AIohangell),简称A—l。   接着又提出了一种采用与F—104战斗机相似的具有菱形翼剖面、中单翼布局、装两台涡轮喷气发动机的方案,代号“天使长3”,简称A—2。  在“热忱”计划所研究的减小机体雷达反射截面积技术的A—3之后的各方案,都叫A系列方案,就不加“天使长”这个代号了。所以,后来研制出来并装备使用的A—12和美国长期以来对外宣传称为A—11的飞机,其编号中的A就是“天使长”英语一词的第一个字母,它不表示飞机的用途。  A—12是在A—2的基础上修改而成的,并且满足了军方提出的要求。与它竞争,是康维尔公司提出的子母机方案。该方案采用升力体外形、是速度M4一级的无人侦察机,绰号“鱼”,计划从B—58“超盗贼”飞机上发射。  美国国防部、空军和中央情报局对这两种竟争方案进行了对比审查,最后选定了A—12方案,并于1959年8月29日正式批准。1960年1月26日,中央情报局与洛克希德公司签订了制造和试验12架A—12侦察机的合同,A—12飞机随之也进入了研制阶段。

试飞情况

  1962年2月26日,A—12的一号机在洛克希德公司的加利福尼亚州伯班克工厂正式出厂,并被运往位于内华达州称为“死湖”的秘密试验基地。1962年4月26日,A—12进行了首次试飞。  该基地在拉斯维加斯西北,是一片辽阔的干湖,有1500米长的跑道,曾进行过U—2飞机试飞和有名的“红旗”军事演习。为作为A—12飞机的试验和使用基地,该基地于1964年进行了扩建,修建了长达2500米的新跑道。1962年5月2日,l号机在第二次试飞中速度就达到了M1.1。10月5日,开始把右发动机由J75换为推力更大的J58(即JT1lD—20A)进行试飞。1963年1月15日,把左右两台发动机都换成J58进行了试飞。换装了推力更大的发动机后,A—12达到了设计速度性能:7月30日速度突破了M3;同年11月在高度4800米飞出了设计最大速度M3.2。  1964年2月3日,在高度25000米,该机以M3.2速度飞行了10分钟。   A—12飞机翼展16.94米,机长31.17米,机高5.64米,机翼面积166.76平方米;着陆重量23586公斤,最大起飞重量53070公斤。机体为采用铣合金材料的硬壳式结构。机体外形的突出特点是三角翼和从翼根前缘开始向机头延伸的大边条,在两翼的半翼展位置各装一台发动机。在试验阶段,飞机装普?惠公司的J75发动机,推力为68.6千牛;生产型飞机改装推力为91.2千牛(加力推力为140千牛)的J58发动机。机翼油箱在发动机短舱内侧。机身上装有受油管,飞行中可由KC—135加油机加油。  A—12从1965年开始使用,曾执行过代号为“云雀”行动的侦察古巴的任务和代号为“黑盾”行动的侦察越南、中国和朝鲜等国的任务。1968年,随着美国空军装备SR—71,A—12便被SR—71所取代。

曝光概况

  在A—12系列飞机中,除了中央情报局订购的12架A—12之外,还制造了l架双座型的A—12B和两架用于空中发射D—21遥控无人驾驶侦察机的派生型M—21,其绰号为“鹅大妈”。所以,A—12系列飞机共制造了15架。  在1963年到1968年5年中,A—12共损失了6架,其中包括一架M—21。最初的一架是在1963年5月23日发生的飞行事故中损失的。当时飞机在飞行中突然发生上仰,失去控制,飞行员弹射出飞机后,飞机进入螺旋坠地。这次事故受到严格保密,所以外界仍不知道有A—12。后来,该机在一次飞行试验中因故障曾在新墨西哥州柯特兰空军基地紧急着陆。  1964年2月29日,约翰逊总统发表讲话,公布了代号为“牛车”计划的一些情况。其要点如下:美国成功研制了一种能在21336米高度,以3219公里时速飞行的新式喷气试验机A—11;如今几架A—11正在加利福尼亚州爱德华兹空军基地进行试验;既可军用又可民用的A—11,其优异的速度、高度和续航性能是先进技术的结晶,当前正在试验研究这些先进技术在远程截击机和超音速客机上的应用;该飞机大量采用钦合金材料,可以3倍音速飞行,该计划已从1959年开始实施,上、下议院议员都有资格充分了解该机的研制情况;机体由洛克希德公司伯班克工厂研制,J58发动机由普惠公司研制,火控系统和空对空导弹由休斯飞机公司研制。  随着总统讲话的发表,还公开了该计划战斗型YF—12A的1号机照片。其实在总统讲话中,已经暗示了该截击型机的存在。而且,他在讲话中把A—12飞机说成是A—11,这不是一时疏忽,而是有意掩护该机的实际编号。这就是长期以来一些新闻媒体都把A—12说成是A—11的根本原因。   双座型A—12B,是在单座型A—12的基础上发展的教练型。主要改进是将其驾驶舱后面安置侦察照相机的“Q舱”,改成了第二乘员舱。为确保后舱乘员视界,改成的后舱明显比前舱高。A—12B仅制造了一架,绰号“钛鹅”。  1962年11月,A—12B在伯班克工厂出厂被运往于湖试验基地,1963年1月首飞。中央情报局在A—12首飞前,就开始从空军和海军选拔和训练该机的飞行员,以使他们能承担秘密试飞任务,同时还在干湖试验基地建立了第1129特别行动中队来实施训练计划。sr-71侦察机  A—12的制造编号从121开始,最初从121到125号机(其中第4号机是双座型A—12B)都装普惠公司的J75发动机,但单座A—12的初期型和126号以后的批生产型飞机都改装了普惠公司的J58发动机,唯有A—12B始终使用J75发动机。A—12B采用推力较小的J75发动机,实际上很难以M3的速度作巡航飞行,其目的就是便于使那些以前只驾驶过飞行速度在Ml至2一级飞机的驾驶员,通过该机的训练能够平稳地向驾驶A—12过渡。  衍生型M-21   A—12系列飞机的最后两架,工厂的制造编号为134和135,是洛克希德公司按“接线板”计划研制的D—12(原编号为Q—12)无人驾驶侦察机的运载母机M—21“鹅大妈”。M—21由A—12改装而成,具体改动是在A—12的后机身上设置了发射无人机的支架,并在原Q舱位置设置无人机发射操作员座舱,所以它是一种双座型机。  1960年5月10日,美国空军飞行员加利.鲍尔斯驾驶的U—2侦察机在苏联境内被击落,为此,美国人开始探索使用无人驾驶侦察机在极危险空域进行侦察活动的技术,“接线板”计划随之出笼。在编号D—12中,这个D,除含有遥控无人驾驶飞机(Dmne)之意外,还含有子机(Daud2ter)之意。而母机M—21中的M,则含有运载母机(Mother)之意。  D—21的翼展5.80米,机长13.06米,机高2.14米;最大重量4990公斤;采用BJ43—MA—11冲压式喷气发动机,推力6.672千牛;最大速度M3.25,续航距离5550公里。该机的照相设备装在机头下面被称为可回收舱的容器内。在飞机完成侦察任务后,该容器可按预设程序或据遥控指令抛投在一定范围内,然后由JC—130B飞机回收。D—21无着陆装置,在投下可回收舱后便自动爆炸销毁。  1964年12月22日,M—21首飞,原预定在1965年3月由它运载、发射子机,但由于它在试验中发生了种种故障,所以推迟了整整一年。1966年3月5日,由出厂编号为135的M—21发射了编号为503的D—21。1966年7月30日,在发射试验中,因子机未能正常脱离母机,致使子机与母机一起坠落,虽然母机驾驶员弹射逃生成功,但发射子机的操作员不幸丧生。  “接线板”计划因这次严重事故而被迫中止,取而代之的是由B—52H两翼下挂载2架D—21B的“老碗”计划。D—21原是与M—21配合使用设计的,所以从低速的B—52H上发射,难于增速到M3.2,为此就在它机体下部加装了火箭助推器;为便于与B—52H连接,还在它的机背上安装了挂载装置。从阿拉斯加的艾尔森空军基地出动的能发射D—21B的B—52H,实际上是在中国上空执行侦察任务。   D—21最终只制造了6架,制造编号为501至506,其中4架进行了试验发射。其余两架制造编号为501和502的飞机,被改装成D—21B进行了B—52H的地面和空中运载试验。D—21B共生产了32架,工厂生产编号为507至538,从1967年11月到1970年2月共发射了16架。剩下的16架和D—21的501、502号一道,由驻扎在亚利桑那州戴维斯—蒙塞空军基地的军用飞机保管处理中心封存,直到1977年这两种无人驾驶遥控侦察机才公开其身份。  M—21“鹅大妈”因事故损失了一架,另一架只服役了很短时间。  试验机YF—12   YF—12A虽然仅以试制3架而告终,但毫无疑问,它仍是“黑鸟”家族排行第二的前辈。  1964年,虽然约翰逊总统在公布“牛车”计划时,曾以A—11来掩护A—12,并含蓄地透露了当时已开始研制的YF—12A远程截击机,但A—12的存在,直到80年代初才由该机的设计师凯利?约翰逊真正公诸于世。  “臭鼬工厂”很早就开始考虑把A—12“牛车”改为战斗机,但正式研制是从1959年9月开始的。当时,美国空军取消了北美公司XF—108“轻剑”战斗机研制计划。XF—l08是在仅以试制而告终的XB—70“瓦尔基里”轰炸机的基础上,按比例缩小来研制的一种速度为M3一级的截击战斗机。原计划该机将装备XB—70的ASG—18脉冲多普勒火控雷达和GAR—9空对空导弹(即后来的AIM—47),它们仍由休斯飞机公司继续研制。  由于研究、制造和使用经费过于庞大,空军取消了采用XF—108截击机的计划,相应配套的新式武器系统、ASG—18火控雷达和GAR—9导弹的研制工作也被搁置起来。在行将取消XF—108研制计划之前,当时正接受A—12研制任务的洛克希德公司说服了美国空军,用ASG—18火控雷达和GAR—9导弹来装备A—12,使它成为一种3倍音速的截击战斗机。这样做,既经济又可行。1960年3月16日,凯利?约翰逊向空军提出了名为AF—12的战斗机设计方案,并签订了试制3架飞机的合同。  1962年10月,美国空军向洛克希德公司提交了AF—12的订货书,由此拉开了试制3架飞机的序幕。  AF—12将A-12的Q舱改为火控系统操作员座舱,是“黑鸟”系列继A—12B之后的第二种双座型飞机。除此之外,它与A—12的最大区别在于,由于其机头内装ASG—18雷达,故原来一直延伸到机头的机身边条在驾驶舱侧面中断。并在边条前端根部设置了红外跟踪传感器。在该传感器后面,边条下面机身左右两侧沿纵向设置了4个武器舱,每个可各装一枚GAR—9导弹。风洞试验结果表明,切断原A—12的机头边条致使飞机方向稳定性下降,为此在机体尾部下面加装了折叠式腹鳍,并在发动机短舱下面加装了固定式腹鳍。1963年8月7日,AF—12的1号机首次试飞,1963年11月26日,2号机首飞,1964年3月12日,3号机首飞。  在2号机首飞的阶段,这种试验机仍称为AF—12。1964年2月,该机被正式命名为YF—12A。就在约翰逊总统宣布A—11在爱德华兹空军基地试验时,就有两架已经试飞过的YF—12A正从干湖基地运往爱德华兹空军基地。美国空军认为,为了对付苏联研制超音速轰炸机,必须装备2倍音速的截击机,因此要求装备93架F—12B。F—12B是计划中YF—12A的生产型,为增大导弹挂载量,机身有所加长。1965年3月18日,YF—12A首次进行了发射导弹攻击试验,并击落了Q—2C靶机。   此后,YF—12A又进行了12次发射AIM—47导弹的试验。该机还曾在另一次试验中,用ASG—18雷达成功地探测到了飞行在海平面上空457米高度的波音公司JQ—47“同温层喷气”靶机。YF—12A机翼翼展16.94米,机长3O.99米,机高5.64米,机翼面积166.76平方米;着陆重量30844公斤,最大起飞重量56246公斤。虽然它的机体长度比A—12稍短,但机体重量却增大了。  尽管YF—12A进行了一系列武器发射试验,并取得了成功,但当时的美国国防部长麦克纳马拉以资金困难为由,没有批准空军采用该机的生产型F—12B。结果,YF—12A仅以试制3架而告终。1968年1月,美国国防部通告中止执行该机研制计划,随之1号机被封存,2号机和3号机则由NASA一直使用到70年代末。3号机曾在1965年5月1日创造了24468.86米的飞行高度记录、3331.41公里/小时的飞行速度纪录。  虽然F—12B是计划中的YF—12A的生产型,实际上并末真正制造过。该型加长了机身,可挂载8枚导弹,内部载油量也增大了。其生产计划被取消后,美国空军打算用由F—106A“三角标枪”截击机经现代化改进而成的F—106H,来代替F—12,但由于越南战争不断升级而中止。后来休斯飞机公司将被取消的ASG—18火控雷达系统和AIM—47导弹,发展成了AWG—9火控雷达系统和AIM—54“不死鸟”导弹,并将其装备F—14“雄猫”战斗机,以保卫美国海军航空母舰编队免受苏联超音速轰炸机的攻击。  RB—12也是原计划中YF—12的另一种生产型号,但并末进行研制。该机是将A—12机身内部的武器舱改装设置了旋转式投放装置,可携带4枚180公斤级的小型核弹,而且具有侦察能力,故称为RB—12。此外,YF—12还有一种纯粹轰炸机型的B—12方案。上述两种方案均只停留在计划上,并未进行研制。不过,B—12方案后来被用在了RS—71(公司名称为RS—12)计划中。  最终定型   在A—12研制计划实施时,“臭鼬工厂”就向美国空军提出了以A—12为基础的侦察/轰炸型方案RB—12。在A—12开始进行飞行试验时,洛克希德公司就在制造RS—12和B—12的模型。RS—12是A—12的按比例放大型,是一种既能执行侦察任务,又能实施核攻击的侦察/攻击飞机,其研制计划最终半途夭折。在它的编号中,R代表侦察(Reconnajssance),S代表攻击(Shike)。专用侦察型R—12是A—12的双座按比例放大型,它顺利地进入了实机研制阶段,最终R—12作为SR—71总计生产了31架。那么,R—12为什么又变成SR—71了呢?原来在洛克希德公司提出RS—12和R—12两个方案的同时,罗克韦尔公司则提出了以B—70“瓦尔基里”轰炸机为基础的RS—70侦察/攻击机的方案来竞争。所以,洛克希德公司的两个方案虽然在本公司内称为RS—12和R—12,但对外则称为RS—71和R—71。  实际上,研制出来的侦察机既不叫RS—71,也不叫R—71,而称为SR—71。其中原委与约翰逊总统将A—12对外称为A—ll完全一样,SR—7l也是由他亲自对外宣布的。1964年7月25日,约翰逊发表讲话,透露了洛克希德公司正在研制第二种速度3倍音速的军用飞机,编号为SR—7l,是一种可在世界范围内使用的先进远程战略侦察机。  总统的这次讲话没有隐藏SR—71的军内实际编号,但此时SR已无攻击、侦察之意,其含意已变为战略侦察(StrategicReconnaissance)了。  1962年6月,美国空军对R/RS—71进行了模型审查,同年12月6日签订了制造6架试验机的合同。最后把侦察攻击型RS—71改为战略侦察型SR—71A,共制造了29架,其教练型SB—71B制造了2架。此外,还用YF—12A的l号机和地面试验机的部件改装了一架SR—71C。SB—71型总计制造了32架。  SR—71A是由YF—12发展而来的战略侦察机,也是“黑鸟”家族中生产架数最多的一种型号。该机于1963年2月开始研制。1964年10月29日l号机出厂,井被运往负责试验的加利福尼亚州旁姆戴尔工厂,在完成地面试验后,于同年12月22日首次飞行。1964年12月7日,美国空军决定将加利福尼亚州比尔空军基地提供给SR—7l战略侦察机使用,并组建了第4420战略侦察机联队。该联队即是美国空军第9战略侦察联队的前身。1965年SR—71通过了美国空军战略司令部的鉴定,并在1966年1月开始交付第9战略侦察联队使用。  与A—12和YF—12A相比,SR—71A机翼翼展、机高和机翼面积均与A—12和YF—12A相同,但机身加长了,为32.74米。机身两侧的边条一直延伸到机头,取消了发动机短舱和机尾下的3块腹鳍。该机机内载油量增大,飞行重量和航程也有所增加。机载设备包括简单的战地侦察设备、入侵侦察用的高性能探测装置,以及每小时能侦察面积为15.5万平方公里的战略侦察系统。   到1967年9月,29架SR—71A全部试飞成功。1968年3月8日,第一架SR—71A(64—17978号)部署到位于冲绳的嘉手纳空军基地,以取代A—12执行战略侦察任务。  SR—71C是经修改的教练型,只制造了一架。由于SR—71B的2号机失事,根据空军的使用需要,将YF—12A的l号机改装成了此教练型。  在29架SR—71A飞机中,有一架尾部稍有修改的飞机,它就是SR—7lA(BT)。因该机加大了尾梁尺寸,故有人称其为“大尾”(BigTail)。采用这种大尾梁设计的主要考虑,是为给飞机加装改进的传感器等设备。该机于1976年10月29日首飞。

技术参数

  机员 ? 1名或2名 ?   机长 ? 32.74米 ?   翼展 ? 16.94米 ?   机高 ? 5.64米 ?   翼面积 ? 170平方米 ?   空重 ? 30600公斤 ?   最大起飞重量 ? 78000公斤 ?   动力系统 ? 两台普惠J58-1涡轮喷气亚燃冲压组合循环发动机 ?   推力 ? 2×32,500磅(144.57千牛顿)(后燃器开) ?   起落架宽度 ? 5.08米(16英尺8英吋) ?   起落架前后距离 ? 11.53 米(32英尺10英吋) ?   推力 ? 2×32,500磅(144.57千牛顿)(后燃器开) ?   最大速度 ? 3.35 马赫(2,193节,4,062千米/小时) ?   转场航程 ? 4,800公里 ?   航程 ? 1,600海里(2,960公里),2个副油箱 ?   作战半径 ? 5,400公里 ?   实用升限 ? 24,285米 ?   最大升限 ? 30,500米 ?   爬升率 ? 大于60 m/s ?   翼负荷 ? 460千克/平方米 ?   推重比 ? 0.382:1 ?

飞机构造

  机身   SR-71的机身大部份都是钛,而这些钛还是在冷战高峰期从苏联方面得到的,洛克希德用各种可行的伪装方法防止被苏联政府得知这些钛的用途。为了降低成本,他们使用的是可在较低温度软化而较易加工的钛合金,完成的飞机会涂上暗蓝色(趋近黑色),以加强热辐射冷却与高空的伪装效果。  钛制蒙皮的研究显示,在逐次像是退火一般的剧烈加热中,材质会逐渐强化。  主翼内侧蒙皮的主要部份其实是皱纹状的。热膨胀会使平滑的蒙皮撕裂或卷曲,而将蒙皮做出皱折让它能向 黑鸟的座舱垂直方向伸展,避免应力过强,同时也增强纵向强度。不过空气动力专家指责工程师是试图让一架20年代的福特三引擎飞机(因其皱纹状的铝制蒙皮而闻名)飞到三马赫。部份SR-71在机身中心附近有红色的警示条,以防止维修人员不慎破坏蒙皮,因为这里的蒙皮薄而易破,很大一块区域的下方都没有结构梁提供额外支撑。  SR-71被设计为具有非常小的雷达反射截面(radar cross-section,RCS),这是早期的隐形设计。然而,这并没有包括高温引擎排气。所以讽刺的是,SR-71在联邦航空总署(Federal Aviation Administration,FAA)的长程雷达上是最大的目标之一,在几百哩外就能追踪。即使采用了大量的隐身技术,但是因为其在高速飞行时候巨大的红外特征,因此他实际上不具备隐形功能,但是依赖他的高速,SR-71成功的摆脱了上千次针对她的攻击,其中绝大部分都来自前苏联的飞机和对空导弹。  电脑   计划早期的类比式进气电脑并不总是能跟得上立即的飞行变化,若内压力过高,且进气锥处在不正确的位置,激波会突然在进气口前中断,称为“进气未启动”(inlet unstart)。这会使进入压气机的气流立即停止,推力下降且排气温度开始上升。由于突然失去一半动力造成两边推力大幅度的不对称,进气未启动会造成向一边的狂暴的偏航。SAS、自动飞控和手动控制得与不预期的偏航格斗,但经常造成另一边引擎气流的减少,并造成共振失速(sympathetic stalls),结果是立即地反向偏航,常常也发出巨大的爆声。飞行员与侦察系统官偶尔会经历到他们的压力服头盔撞上座舱罩,直到未启动平息下来的状况。  一种标准的反制之道是让另一边的进气锥移动而造成刻意的未启动,以停止偏航状况,让飞行员能进行再启动,完成后就可以重新加速并爬升到计划的巡航高度。  后来黑鸟换上了新的数码进气电脑,洛克希德的工程师们发展的引擎进气控制软件,能重新捕获漏失的激波,在飞行员感觉到未启动的发生之前就重新点燃引擎。SR-71的机工们有责任精确地调整数以百计的前部空气旁通门,这对控制激波、防止未启动与增强性能有一定的帮助。  两侧脊线   两侧脊线是一个独特而有趣的特征。早期的雷达隐形研究认为,平滑且渐缩的外形能将最多的雷达束反射至其它方向。原先的黑鸟并没有两侧脊线,看起来就像个放大版的F-104,但雷达工程师说服了空气动力学专家,增加了一些风洞测试。他们发现两侧脊线可以产生强力的涡流,在接近机身前段会产生大幅度的额外升力,于是就可以减少三角翼的装置角,以获得较高的安定性与较低的高速阻力,还能增加载油量以获得更远的航程。由于强力涡流在高迎角时可延缓失速,落地速度也可以减低,还可进行高G回转直到引擎熄火。两侧脊线的作用类似近代战斗机用以提升机动力的翼前缘延伸,在风洞测试发现这点后,原本许多早期设计构型中都具有的前翼就不再需要了,这样的设计仍然出如今许多最新型的隐形无人机上,让它们允许无尾翼设计而兼具安定性与隐形性。  燃油   JP-7原本是为了A-12而发展,拥有极高的闪燃点以避免高温下自燃。JP-7含有碳氟化合物以增加润滑性,氧化剂使其容易燃烧,甚至还有铯的配方,以伪装废气的雷达讯号。这也使得JP-7比苏格兰威士忌还贵,操作SR-71一小时的油费就要24,000到27,000美元。相对之下U-2只需要它的三分之一,但U-2的飞行速度只有SR-71约四分之一之外,可携带的侦察设备还少了许多。

动力设置

  黑鸟的J58发动机黑鸟使用的J-58发动机是唯一可以持续使用加力燃烧室的军用发动机,当飞行速度愈高的时候,发动机的效率也随之提升。每一具J-58能够产生32,500磅(145 千牛顿)的静推力。一般喷气发动机无法持续使用加力燃烧室,而且效率在高速时会下降。  能够让飞机达到三马赫,又必须提供亚音速的气流给发动机,对涵道设计而言是必要的。在两个进气口前端各有一个圆锥形、可移动的进气锥,在地面上或亚音速飞行下锁定在最前方的位置。自1.6马赫开始,进气锥会逐渐向后移动,最大到26吋。原始的进气电脑是类比式的设计,依据皮托管静压测量、俯仰、滚转、偏航、迎角等等的输入资料,算出进气锥所需要的前后移动距离。这么做可以将进气锥尖端产生的激波维持在进气口,使气流减速到1.0马赫的激波为止,之后的亚音速气流就可以让引擎使用。这个在涵道内进行激波的捕获称为“启动进气”(starting the inlet)。压气机前方会因而产生巨大的压力。泄气孔和旁通门设置在涵道和引擎舱内,以维持进气压力,使涵道能持续地“启动”。在3.2马赫巡航下,进气压力的增加估计提供了58%的可用推力,压气机提供了17%,而加力燃烧室提供了25%,这时几乎就是SR-71的最佳设计点。臭鼬鼠工厂的进气系设计师Ben Rich常说压气机“使进气活跃着”(pumps to keep the inlets alive)。 引擎工作原理  J-58另外一项特点就是他可以算是混合喷气发动机:他是在一具冲压式发动机内部再加上一具涡轮喷气发动机。进入引擎的空气先是被激波锥压缩(同时气流温度也会上升),接下来气流被分成两道: 一部分进入压缩风扇(核心气流),其余的经由旁通管直接进入加力燃烧室(旁通气流)。通过压缩风扇的气流会进一部的压缩(同时温度也进一步的上升),燃料与压缩气流在燃烧室混合燃烧,这时候气体温度达到整个阶段的最高温,仅仅略低于涡轮叶片开始软化的温度。在通过涡轮段之后(温度稍微下降),核心与旁通气流在此会合一同进入加力燃烧室。但是当黑鸟于高速飞行时,通过激波锥压缩的核心气流温度会高出许多,而这时候气流尚未经过压缩和燃烧段,过高的温度使得喷入燃烧室的燃料量必须减小,以免接在后面的涡轮叶片会因为高温而溶化。  当速度接近3马赫的范围时,通过激波锥与压缩段的气流具有的温度已经非常高,这时候没有任何燃料会与核心气流混合,这意味着通过压缩、燃烧和涡轮段的核心气流实际并未提供任何推力,黑鸟仅仅依靠加力燃烧室产生的推力来飞行。利用激波锥的压缩效果,这时候引擎转变成为冲压引擎的型态。没有其他飞机是以这样的方式来运作。通常可以想像这是一具冲压引擎内部还有一具喷气发动机。低速时,喷气发动机(核心部分)与冲压引擎(旁通气流与加力燃烧室混合)共同作用,飞行速度提高时,喷气发动机虽然还是位于冲压引擎的进气通道内,可是已经形同停止工作(这也同时显示涡轮叶片的高温忍耐程度是以多少燃料可以燃烧来决定,同时这也决定这一具引擎最大输出推力有多少)。 启动车  原先黑鸟的引擎是以辅助的外启动车进行启动,启动车停在飞机下后,以两具别克(Buick)V-8发动机驱动连接到J-58的一支垂直的驱动轴以启动引擎,启动一具后再驶到另一侧启动另一具发动机,过程震耳欲聋。后期J-58就改用传统的启动车了。

世界纪录

  SR-71仍然是世界上有人驾驶的最快的飞机,并且保有两项纪录:1976年7月28日当天,一架SR-71创下时速 ?  飞行员在22000米的视角  2,193.167哩(3,529.56公里)的速度纪录,以及85,068.997呎(25,929米)的高度纪录,只有前苏联的MiG-25狐蝠式高空拦截机曾经在1977年8月31日达到更高的37,650米。它可以在80,000呎(约24公里)的高空,以每小时100,000平方哩(约每秒72平方公里)的速度扫视地表。当SR-71在1990年退役时,其中一架从它出生的加州棕榈谷(Palmdale)的美国空军42号工厂(Plant 42),飞到维吉尼亚州香蒂利(Chantilly)国家航太博物馆展示,以平均时速2,124哩(3,418公里),全程只花了68分钟。SR-71也保有在1974年9月1日创下的从纽约到伦敦的纪录:1小时54分56.4秒。(协和式客机飞行同样的路程要3小时20分,而最快的亚音速客机波音747则需要7小时。

漏油问题

  SR-71是第一种成功突破“热障”的实用型喷气式飞机。“热障”是指飞机速度快到一定程度时,与空气摩擦产生大量热量,从而威胁到飞机结构安全的问题。为此机身采用低重量、高强度的钛合金作为结构材料;机翼等重要部位采用了能适应受热膨胀的设计,因为SR-71在高速飞行时,机体长度会因为热胀伸长30多厘米;油箱管道设计巧妙,采用了弹性的箱体,并利用油料的流动来带走高温部位的热量。尽管采用了很多措施,但SR-71在降落地面后,油箱还是会因为机体热胀冷缩而发生一定程度的泄漏。实际上,SR-71起飞时通常只带少量油料,在爬高到巡航高度后再进行空中加油。   如右图所示, SR-71教练机型,注意第二个座舱罩。机背上的液体痕迹是空中加油后加油管离开加油口时洒出来的燃油,机翼上的则是在非巡航空速下,从油箱的数十个裂缝泄露出来的。

实战使用

  到1967年9月,29架SR—71A全部试飞成功。1968年3月8日,第一架SR—71A(64—17978号)部署到位于冲绳的嘉手纳空军基地,以取代A—12执行战略侦察任务。两周后,SR—71A开始执行对越南和中国的侦察任务。1990年1月21日,驻嘉手纳基地的最后一架SR—71(64 —17962号)离开该基地返回美国。1990年1月26日,SR—71A的使命全部结束,所有飞机也随之退役。SR—71B是SR—71A的串列双座教练型,后座舱为教官舱,比前座舱高,这样前后座的乘员都有较好的视界。在该机发动机短舱下,又重新装上了两块固定式腹鳍。该型共生产了两架,分别于1965年11月18日和12月18日首飞,于1966年1月交付使用,用于培训SR—71A的飞行员。1968年1月11日,SR—71B的2号机因飞行事故坠毁,剩下的一号机后来作为NASA的831号机用于各种飞行试验。  SR—71C是经修改的教练型,只制造了一架。由于SR— 71B的2号机失事,根据空军的使用需要,将YF—12A的l号机改装成了此教练型。在29架SR—71A飞机中,有一架尾部稍有修改的飞机,它就是SR —7lA(BT)。因该机加大了尾梁尺寸,故有人称其为“大尾”(Big Tail)。   实战表现  在越南战争期间,美军司令部下达的空中侦察飞行任务占全部飞机起飞架次的10-30%,在结束阶段,“后卫-1”和“后卫-2”战役期间,侦察飞行的次数占美军同期在北越上空总飞行架次的26-45%。1969-1970、1971-1972年间,美军SR-71侦察机飞行架次情况如下:  1969年,美军侦察机共执行了802架次是空中侦察飞行,其中SR-71为16架次。1970年,共完成空中侦察飞行5320架次,其中SR-71为47架次。1971年,美军空中侦察飞行7662架次,SR-71为54架次。1972年,美军进行空中侦察飞行20674架次,SR-71为123架次。SR-71从未被击中过。这主要是SR-71战略侦察机能以2800-3200公里/小时在高空侦察飞行,当时越南人民军最先进的CA-75M防空导弹系统只能保障对速度在2000公里/小时以下的目标的攻击效率。虽然这种防空导弹系统经过必要的修正,完善各种战斗性能后,改进型系统战斗力急剧提升,已经能够摧毁类似“黑鸟”性能的高空高速目标,但战争已经结束,它们失去了证明自己的机会和用武之地,就此成全了“黑鸟”一架未被击落的神话。  被朝鲜人民军击伤  上世纪70-80年代,美军经常派出SR-71高速侦察机飞临朝鲜东西海岸进行航空侦察,每月都要出没3-4次,朝鲜人民军一直设法予以击落。时任朝鲜人民武力部部长的吴振宇计划在1982年4月15日前击落一架美军侦察机,以此作为金日成主席70周岁生日礼物。1981年初,吴振宇重金邀请金刚石设计局的10位专家来到平壤,与朝鲜机械工业部(今为军需工业部)的专家一道研讨击落SR-71的方案。经过研讨,两国专家决定在咸镜北道花台郡舞水端里基地和平安北道信川郡银晶里基地实施“连动作战”,用经过苏联专家技术升级后的S-200“织女星”远程地空导弹伏击SR-71。
  1982年初,舞水端和银晶里导弹基地开始保持24小时非常勤务体制。3月的一天,朝鲜人民军防空部队通过雷达跟踪监视到SR-71由黄海康翎半岛上空侵入朝鲜领空。接到报告后,吴振宇立即指示银晶里基地准确算出SR-71的飞行速度和飞行时间,随后下达攻击作战命令。可惜的是,从舞水端里发射的3枚“织女星”导弹未能有效击中SR-71,只是击伤了SR-71的部分机体,迫使其迅速退出朝鲜并在此后相当长时间内不敢越境(这一过程得到美国马基航空博物馆的承认,该馆收藏有大部分退役的SR-71)。有意思的是,“织女星”导弹的残骸后来坠落到驻防海州的朝鲜人民军第4军团军营里,未得到通报的第4军团以为是韩军或美军向朝鲜发射导弹,误判为韩美要发动战争挑衅,并及时向人民军总参谋部进行了报告。

机载设备

  SR-71主要任务载荷包括侦察照相机、红外和电子探测器、AN/APQ-73合成孔径侧视雷达等先进的电子和光学侦察设备,但都处于绝对保密的状态,外界了解甚少。但通过对其飞行速度和光学照相机的分析,一小时内它能完成对面积达324000平方千米的地区的光学摄影侦察任务。形象地说,它只需要6分钟就可以拍摄得到覆盖整个意大利的高清晰度照片。其光学镜头的性能超乎一般的想象,但分辨率高度保密。为了避免飞机向前飞行引起的误差,侦察照相机均装在导轨上,摄影时向后运动,使得相机相对于地面静止。

退役服役

  SR—71A还有一种重新服役型。1990年1月25日,SR—71A全部退役以后,除了少数被封存外,大多数都是直飞其永久的归宿地—各大型博物馆或公园,作为一代名机的代表作供游人观赏。然而,在1994年,美国国会批准SR—71重新服役。1995年6月28日,两架经重新修整后的SR—71A重新服役使用,这就是所谓的重新服役型。这两架飞机修整的内容主要是,对机体结构进行了加强,其次是装备了先进的机载设备,如第一代新型合成孔径雷达ASARS—l、技术研究目标照相机TEOC、高清晰度光学纤维照相机、电子信息系统和数据传输装置等。重新服役的1号机是NASA使用的NASA832,1995年6月28日,它率先恢复现役。1995年8月28日,拟重新服役的2号机开始试飞。1997年1月1日,空军提交了使两机处于任务状态的请求报告。  正当美国空军准备将重新服役的SR—7lA用于训练和执行任务时,在美国1998年财政年度的国防预算中,美国政府却没有批准SR—71A的使用经费。于是,现由美国空军第9战略侦察联队第2分遣队使用的两架SR—71A重新服役型,尚未使用一次又将重新退役。  SR—71极其高昂的使用费用,是其将退役的主要原因之一,尽管就连国会议员也有人认为它仍然是一架尚无其它飞机可以代替的战略侦察机。在美国空军提交的任务准备状态的请求报告中,曾提出两架重新服役的SR—71A按每月30天计算,每月所需费用为3900万美元的预算。而且,美国空军还计划对其进行现代化改装,如改进它的侦察设备和雷达系统,装备卫星全球定位系统等,这些都需要极大的投资,所以美国国会未批准这些投资计划。由此看来,6O年代问世的“黑鸟”即将走到其生命的尽头。不过,即使SR—71全部退役,但如今已经变成NASA飞行试验机的“黑鸟”,仍将在科研战线上超期服役。

电影角色

  在《变形金刚2》中,“天火”以SR-71的形象出现,尽管年老体衰、伤病缠身,但天火仍具有强大的火力和巡航能力。用SR-71来形容它再合适不过了。  《X-MAN》中X战警使用的喷射机也是以SR-71为原型

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