Lockheed SR-71 Blackbird

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Это старая версия этой страницы, сохранённая Скампецкий (обсуждение | вклад) в 10:11, 19 апреля 2011. Она может серьёзно отличаться от текущей версии.
Перейти к навигации Перейти к поиску
SR-71 "Blackbird"
SR-71 Blackbird в тренировочном полёте
SR-71 Blackbird в тренировочном полёте
Тип стратегический разведчик
Разработчик Флаг США Skunk Works
Производитель Флаг США Lockheed Corporation
Главный конструктор Кларенс «Келли» Джонсон
Первый полёт 22 декабря 1964 года
Начало эксплуатации 1966 год
Конец эксплуатации 1998 год
Эксплуатанты Флаг США ВВС США
Флаг США NASA
Флаг США ЦРУ
Единиц произведено 32 (-12)
Базовая модель Lockheed A-12
Логотип Викисклада Медиафайлы на Викискладе
Эта статья — о самолёте. О музыкальной группе см. SR-71 (группа).

Локхид SR-71 — стратегический сверхзвуковой разведчик ВВС США. Неофициально был назван «Blackbird» (рус. Чёрный дрозд). Особенностями данного самолёта являются высокая скорость и высота полёта, благодаря которым основным манёвром уклонения от ракет было ускорение и набор высоты. Самолёт эксплуатировался с 1964 по 1998 годы, 12 из 32 самолётов было потеряно в результате несчастных случаев, боевых потерь не было. В 1976 году был поставлен рекорд скорости среди пилотируемых летательных аппаратов с турбопрямоточной силовой установкой[1][2].

Разработка

The Blackbird’s cockpit
A-12 — предшественник SR-71

Предшественники

Предшественником SR-71 был Lockheed A-12 — высотный самолёт-разведчик, разработанный для ЦРУ США отделением корпорации Lockheed Martin — Skunk Works[3]. Постепенно конструкция самолёта эволюционировала, были произведены изменения в конфигурации самолёта, а также применены меры по снижению радиолокационной заметности. Всего было построено 18 самолётов A-12. Экипаж A-12 состоял из одного человека.

The Blackbird’s cockpit
Кабина пилота SR-71

SR-71

Название SR-71 происходит от прототипа сверхзвукового бомбардировщика XB-70. В поздние периоды испытаний, XB-70 был предложен в роли стратегического самолёта-разведчика, получив обозначение RS-70. Однако, вскоре стало ясно, что скоростной потенциал A-12 гораздо выше, и его было решено использовать в качестве базовой модели, на которой будет основан новый высокоскоростной самолёт. Прототип был назван R-12. Он был длиннее и тяжелее, чем A-12. Его фюзеляж был удлинён для расширения топливных баков, экипаж был расширен до 2 человек. Самолёт был оборудован радиоэлектронными датчиками, РЛС бокового обзора и фотоаппаратом[4].

Особенности самолёта

Особенно сложной проблемой полёта на скоростях более 3 М является высокий нагрев корпуса. Для решения этой проблемы значительная часть планера была изготовлена из титановых сплавов. Самолёт был изготовлен с использованием ранних стелс-технологий[5]. Серийные самолёты окрашивались тёмно-синей краской для маскировки на фоне ночного неба. Самолёт получил неофициальное название «Blackbird», что отражало его сопротивление свету и радиолокационному излучению.

Схема потоков воздуха в двигателе на разных числах Маха

Воздухозаборники и двигатели

Воздухозаборники являются одной из важнейших особенностей конструкции SR-71, именно они помогали самолёту летать на скоростях более 3300 км/ч, и, в то же время, летать на дозвуковых скоростях с турбореактивными двигателями. В передней части имеется подвижный носовой обтекатель двигателя, который находится в выдвинутом положении при скоростях до 1,6 М. На более высоких скоростях конус задвигается и активируется прямоточный двигатель[6].

Сверхзвуковой воздушный поток предварительно сжимается за счёт формирующихся на внешней части центрального тела-конуса конических ударных волн - скорость потока падает, и за счёт этого возрастают его статическое давление и температура. Затем воздух входит в 4-ступенчатый компрессор, и затем, поток воздуха разделяется: часть воздуха проходит в компрессор (воздух «основного потока»), в то время как оставшийся поток обходит ядро, чтобы войти в форсажную камеру. Воздух, идущий через компрессор, далее сжимается перед входом в камеру сгорания, где он смешивается с топливом и поджигается. Температура потока достигает своего максимума в камере сгорания: чуть ниже температуры, от которой турбинные лопатки начали бы терять свою прочность. Воздух охлаждается, проходя через турбину и соединяется с воздухом обхода до того, как попадает в форсажную камеру[7].

В пределах 3 Махов предварительное торможение (сжатие) сверхзвукового потока в конических ударных волнах приводит к значительному росту его температуры. Это означает, что турбореактивная часть двигателя должна уменьшить отношение топливо/воздух в камере сгорания, чтобы не расплавить лопатки турбин далее по потоку. Турбореактивные компоненты двигателя таким образом обеспечивают намного меньшую тягу, а 80 % тяги двигателя обеспечивается воздухом, минующим большинство турбин и поступающим в форсажную камеру, где он сгорает, расширяясь и создавая реактивную тягу в направлении задней поверхности сопла[7].

Пилоты SR-71 в костюмах высокого давления

Системы жизнеобеспечения

При полёте на высоте 24 км экипажи столкнулись с двумя проблемами:

  • Со стандартным давлением кислородной маски на высоте более 13 км человек не может нормально дышать для поддержания сознания и жизнедеятельности;
  • На скорости более 3300 км/ч самолёт моментально разогревался до 400 °C.

Для решения этих проблем были разработаны специальные скафандры полного давления для всех экипажей A-12 и SR-71. Впоследствии эти же скафандры использовались при полёте космического Шаттла.

Нагрев самолёта был одной из самых важных проблем полёта на скоростях 3 М. Для обеспечения приемлемых температур воздух внутри кабины пилота охлаждался кондиционером, тепло из кабины переносилось на топливо через теплообменник, находящийся перед силовыми установками.

Топливо

В качестве топлива используется специально разработанное реактивное топливо JP-7, отличающееся высокой температурой воспламенения и термоустойчивостью. Благодаря этим качествам, топливо JP-7 можно было использовать в качестве хладагента для охлаждения кабины пилота. Кондиционер передавал тепло из кабины пилота к топливопроводам двигателей, нагретое в теплообменнике топливо сразу же поступало в двигатели и сгорало, исключая риск воспламенения и взрыва нагретых паров. Масса топлива самолёта равна 46180 кг, при полной заправке масса самолёта 77100 кг, что делает невозможным взлёт с полной заправкой. Сначала самолёт поднимался в воздух с незначительным запасом топлива, затем дозаправлялся в воздухе, после чего лётчик мог приступать к выполнению задания. После полной дозаправки самолёт становился примерно вдвое тяжелее. Расход топлива на крейсерской скорости составляет около 600 кг/мин.

Навигационная система и авионика

Корпус самолёта плоский с сужающимися краями

Стелс-технология

SR-71 был первым самолётом, созданным с применением технологий снижения радиолокационной заметности[8]. Первые исследования в этой области показали, что плоские формы с сужающимися сторонами имеют меньшую ЭПР. С целью снижения радиолокационной заметности вертикальное оперение наклонено относительно плоскости самолёта, чтобы не создавать с фюзеляжем прямой угол, который является идеальным отражателем. На самолёт нанесены радиопоглощающие покрытия, в топливо добавлялся цезий для снижения температуры выхлопа, и, как следствие, ИК-заметности самолёта. Но, несмотря на все эти меры, SR-71 легко обнаружить из-за огромного потока разогретых выхлопных газов. Корпус самолёта во время полёта на высоких скоростях разогревается до 400—500 °C, что также значительно увеличивает ИК-заметность.

Общая эффективность всех мер по снижению заметности самолёта всё ещё обсуждается, однако, сами разработчики признают, что радиолокационная техника Советского Союза развивалась значительно быстрее, чем «анти-радар» Lockheed Martin[9].

Эксплуатация

Дозаправка SR-71 в воздухе

Боевое применение

SR-71 участвовал в разведке во Вьетнаме и Северной Корее в 1968 году.

Во время холодной войны выполнял разведывательные полёты над территорией СССР на Кольском полуострове и Кубе.

В 1973 году во время арабо-израильской войны Судного дня Blackbird производил фоторазведку Египта, Иордании и Сирии.

Неоднократно нарушал воздушное пространство СССР[10].

Мирное использование

Кроме стратегической разведки, самолёт выполнял аэродинамические исследования НАСА по программам AST (Advanced Supersonic Technology — перспективные сверхзвуковые технологии) и SCAR (Supersonic Cruise Aircraft Research — разработка самолёта с крейсерской сверхзвуковой скоростью полёта).

Рекорды SR-71

В 1976 году SR-71 «Blackbird» установил абсолютный рекорд скорости среди пилотируемых самолётов с прямоточными двигателями — 3529,56 км/ч. Всего в FAI было зарегистрировано 4 действительных рекорда[2], все они относятся к скорости полёта.

Лётно-технические характеристики

Проекции SR-71

Технические характеристики

  • Экипаж: 2 человека
  • Длина: 32,74 м
  • Размах крыла: 16,94 м
  • Высота: 5,64 м
  • Площадь крыла: 141,1 м²
  • Масса пустого: 27215 кг
  • Максимальная взлётная масса: 77100 кг
  • Масса полезной нагрузки (оборудование): 1600 кг
  • Масса топлива: 46180 кг
J58 на форсаже, видны ударные волны в струе газа

Двигатель

SR-71 в полёте

Лётные характеристики

Интересные факты

  • Так как в системе обозначений ВВС США индексы всех самолётов-разведчиков начинаются на R (например, истребитель-разведчик «Тандерфлэш» («Громовая вспышка») носит индекс RF-84), то правильное обозначение «Чёрного дрозда» во всех официальных документах — RS-71 (разведчик стратегический, модель 71). Но летом 1964 г. американский президент Л. Джонсон на пресс-конференции случайно оговорился, назвав этот самолёт SR-71. На следующий день СМИ называли этот самолёт именно так, в результате чего это название намертво «приклеилось» к самолёту.
  • SR-71 широко известен под названием «Чёрный дрозд» (Blackbird), однако оно является неофициальным. Официального названия самолёт не имел.
  • В игре Call of Duty: Black Ops в одной из миссий можно стать пилотом и бортмехаником этого самолёта. Также он является наградой за серию в мультиплеере.
  • В фильме Я Легенда герой Уилла Смита играл в гольф на крыле этого самолёта.
  • При входе SR-71 в территориальные широты СССР по средствам ПВО проходил сигнал "Дрофа"
  • В аниме и манге Хеллсинг использовался Алукардом для попадания на захваченное судно.

Галерея

Примечания

  1. ↑ Fédération Aéronautique Internationale (FAI) — General Aviation World Records
  2. ↑ 1 2 Fédération Aéronautique Internationale (FAI) — General Aviation World Records
  3. ↑ Rich and Janos 1994, стр. 85
  4. ↑ Landis and Jenkins 2005, стр. 56-57
  5. ↑ Crickmore 2009, стр. 30-31
  6. ↑ SR-71 manual, Air Inlet System
  7. ↑ 1 2 Турбореактивный (прямоточный реактивный) двигатель с форсированной тягой Pratt & Whitney J58-P
  8. ↑ F-117 на сайте paralay.com — «Первой крупной попыткой снижения ЭПР стала программа высотного сверхзвукового разведчика „Локхид“ SR-71, разработанного под руководством того же Джонсона»
  9. ↑ The Advent, Evolution, and New Horizons of United States Stealth Aircraft
  10. ↑ …27 мая 1987 г. в Заполярье экипажу МиГ-31 в составе гв. капитана Ю. Н. Моисеева и гв. капитана О. А. Краснова (72-й ГИАП) пришлось осуществить боевое воздействие на самолёт-разведчик SR-71 и вытеснить его далеко в нейтральные воды.
  11. ↑ 1 2 SR-71A Flight Manual. — ISSUE E, CHANGE 2. — 1986. — P. 5-8, 5-9, 5-10. — 1052 p.


Ссылки

Шаблон:Link GA

Источник — https://ru.wikipedia.org/ruwiki/w/index.php?title=Lockheed_SR-71_Blackbird&oldid=33745860