Lockheed sr-71 blackbird: льотно-технічні характеристики
Lockheed SR-71 - один з найзнаменитіших літаків-розвідників і одночасно один з найбільш невідомих. «Чорний дрізд» є дітищем відомого авіаконструктора Клеренса Джонсона, глави відділу перспективних розробок (ADP) фірми Lockheed. Спроектований в кінці 50-х, «Блекберд» і сьогодні виглядає футуристичним, і це при тому, що створювали його не за допомогою швидкодіючих комп`ютерів, а на звичайному кульмані.
Содержание
конструкція
SR-71 Blackbird побудований за схемою «бесхвостка» з трикутним крилом і двокілевим хвостовим оперенням. Конструкція традиційна - зі стрингерами, шпангоутами і працюючою обшивкою. Ретельно «зализані» форми служать не тільки аеродинаміці. «Літаки-невидимки», створені за технологією Stealth, прийнято вважати винаходом останнього десятиліття, але ця технологія в значній мірі втілена і в конструкції «Блекберд». Закруглені контури і плавні сполучення поверхонь роблять літак менш помітним для радарів.
Стратегічний надзвуковий розвідник майже не має плоских поверхонь. Виняток - досить великі кили, але вони нахилені всередину, що зменшує їх ефективну площу розсіювання. Крім того, в конструкції передньої і задньої кромки крила застосовані радіопоглинаючі матеріали у вигляді трикутних вставок стільникових пластикових конструкцій. Завдяки такій формі вставок радіохвилі відбиваються всередині трикутника до повного загасання. На довершення всього працює радіоапаратура спотворює відбитий від літака сигнал, збиваючи з пантелику операторів радарів ППО.
При тривалому польоті на надзвукових швидкостях літак піддається сильному і тривалому нагріванню. Тому конструкція «Блекберд» майже на 93% складається з високоміцного і жаротривкого титанового сплаву «Бета Б-120».
фюзеляж
З огляду на, що на швидкості гладкі панелі обшивки крила коробляться і спучуються від нагрівання, ці елементи зробили гофрованими. Поздовжні борозенки не тільки працюють як ребра жорсткості, а й збільшують площу розсіювання тепла, майже не підвищуючи опору.
Багато сучасні американські бойові літаки мають напливи на кореневій частині крила, але у «Блекберд» вони займають всю довжину фюзеляжу, через що його перетин з круглого перетворюється в майже ромбовидное. Ці напливи грають двояку роль: створюють досить значну підйомну силу, яка вдвічі зменшує згинальний момент на довгому фюзеляжі, і одночасно служать для розміщення палива і обладнання. Крім того, вони працюють і на аеродинаміку, знижуючи лобове опір.
Екіпаж розміщується в розташованих «в тандем» кабінах з окремими, що відкриваються назад ліхтарями. Скління кабін моделі Lockheed SR-71 виконано зі спеціального скла, що не пропускає жорстке ультрафіолетове випромінювання на великій висоті. Кабіни обладнані кондиціонерами, екіпаж здійснює політ у висотно-компенсуючих костюмах.
крило
Крило має крутку зовнішніх консолей, що зменшує згинальний і крутний моменти на ньому. Продування моделі в аеродинамічній трубі показала, що необхідності в закрилках або предкрилки немає - велике крило на посадці створює потужну повітряну подушку, забезпечуючи дуже м`яку посадку майже без втручання пілота. Широко рознесені мотогондоли ретельно згладжені і мають з зовнішнього боку в місці з`єднання з передньою кромкою крила помітні напливи.
хвостове оперення
Вертикальне хвостове оперення зроблено суцільноповоротним. Такі кили в 2,5 рази ефективніше традиційних рулів і вимагають менших кутів відхилення, що знижує опір. Максимальний кут відхилення килей «Блекберд» на швидкості до 0,5 Маха складає 20 °, при більшій швидкості він автоматично зменшується до 10 °. Кілі нахилені всередину на 15 °, що позитивно впливає на стійкість і керованість. Наприклад, надзвуковий літак SR-71 не боїться бічного вітру до 18 м / с. Задню кромку крила цілком займають комбіновані елерони і кермо висоти.
мотори
«Блекберд» має два особливо потужних двигуна типу ТРД Pratt & Whitney JT11D-20B (інше позначення - J58) тягою по 144,56 кН. У них і криється секрет величезної дальності «Блекберд»: на швидкості 3 Маха мотори перетворюються по суті в прямоточні: 58% тяги дає повітрозабірник, 25% - сопло і лише 17% - власне двигун. Повітрозабірники літака «Чорний птах» були сконструйовані так, щоб давати значну частину загальної тяги. Конуси зроблені регульованими, щоб утримувати ударну хвилю в повітрозабірник.
Конструюючи двигун J58, фахівці з Pratt & Whitney зіткнулися з серйозними труднощами: температура в повітрозабірник досягала 380 ° C, у паливних форсунок - 160 ° C, в форсажній камері - 280 ° C, а масла в двигуні - 485 ° C. Тому в конструкції J58, крім титану, знайшли застосування особливо жаростійкі нікелеві сплави Hastelloy-X і Rene-41. Через такого напруженого теплового режиму двигуни через кожні 200 годин роботи проходили повне розбирання і перевірку.
шасі
Шасі «Блекберд» трехопорное з носовою колесом. Носова опора з двома колесами забирається вперед, основні - до центру. Прибирання шасі виробляється негайно після відриву від землі, оскільки Lockheed SR-71 швидко розганяється до максимально дозволеної швидкості польоту з випущеними шасі (555 км / ч). Основні опори мають по три колеса на одній осі, щоб знизити тиск на грунт і одночасно заощадити внутрішній обсяг фюзеляжу.
Шини виготовлені не з гуми, а з особливого жаротривкого матеріалу, і з метою підтримки постійного тиску на всіх польотних режимах, а також щоб уникнути окислення наповнені не повітрям, а азотом. Вони мають гладкий протектор і покриті сріблястою фарбою для зменшення нагрівання. Колодязі шасі оточені паливними баками - паливо грає роль охолоджуючої рідини.
Гальмівна система
Літак-розвідник забезпечений одинарним гальмівним парашутом діаметром 12 м, що випускається за допомогою пиропатрона відразу після торкання ЗПС на швидкості 280-330 км / год. Парашут виготовлений зі спеціального термостійкого матеріалу і зроблений сітчастим, щоб його не розірвало швидкісним напором. Він відчіплюється при зниженні швидкості літака до 110 км / год, щоб фал не розгубився у кілях.
устаткування
Авіація США використовує найбільш передові системи телеметрії і управління. «Блекберд» забезпечений восьмиканальної системою підвищення стійкості (СПУ), що компенсує «вбудовану» нестійкість літака (вона викликана нерівномірним нагріванням в крейсерському польоті). Система працює по всіх трьох осях координат і триразово дубльована.
На швидкості в 3 Маха і вище занадто енергійні дії кермом можуть привести до різкої зміни положення літака в просторі, а це загрожує його руйнуванням. З іншого боку, на тій висоті, на якій діє SR-71 Blackbird, щільність повітря становить менше 2% від його щільності на рівні моря, тому потрібно велике відхилення рулів.
СПУ була створена фірмою Honeywell і виявилася однією з найбільш надійних у всьому літаку: середнє напрацювання на відмову у неї близько 130 000 годин. Якщо система все ж зламається, керувати літаком в крейсерському режимі складно, але можливо.
Фірма Honeywell розробила також комп`ютер для обробки польотних даних, що дає поправку на спотворення, що виникають в польоті на надзвуковий швидкості. Через сильний розрідження повітря на великій висоті звичайні прилади з введенням даних від трубок ПВД були ненадійні. Точні значення вертикальної швидкості, висоти і швидкості в числах Маха виводилися з комп`ютера на три цифрових дисплея в пілотській кабіні.
Паливна система
Найсильніший і тривале нагрівання літака Lockheed SR-71 в крейсерському польоті зажадав розробки нових паливно-мастильних матеріалів, герметиків, гідросумішей, ізоляційних матеріалів і т. Д. Так, паливо, що застосовується в «Блекберд», марки JP-7, має таку високу температуру спалаху, що підпалювати його доводилося спеціальним реактивом - тріетілбораном (ТЕБ). Завдяки цьому воно використовується як охолоджуюча рідина для охолодження кабін екіпажу і найбільш чутливих до перегріву вузлів, особливо шасі. Але в міру вироблення палива починався нерівномірний нагрів фюзеляжу, що викликало деформацію його напливів.
У спеціальному баку на літаку є запас тріетілборана для запуску двигунів в повітрі і включення форсажу. Стратегічний розвідник забезпечений шістьма паливними баками, які вміщають 46 000 л палива. Баки інтегральні, верхні і нижні стінки їх утворює обшивка, і внаслідок систематичного розширення і стиснення планера при нагріванні і охолодженні вони тріскаються. Через кожні 200 годин нальоту їх герметизують, але все ж баки течуть, і під що стоять на стоянці літаками скупчуються цілі калюжі пального. Оскільки паливо JP-7 нелетку, небезпеки пожежі практично немає, але в крейсерському польоті стінки баків нагріваються до 280 ° C, так що навіть паливо JP-7 з його високою температурою спалаху може дати вибух. Тому в польоті баки заповнюють азотом.
Технічні характеристики
Модель SR-71 має наступні технічні характеристики:
- Довжина - 32,7 м.
- Розмах крила: 16,9 м.
- Висота - 5,6 м.
- Злітна маса - до 78 т.
- Дальність польоту - 4800-5200 км.
- Максимальна швидкість - 2125 км / год на висоті 9 000 м і 3220 км / год на висоті 24 000 м.
озброєння
З трьох варіантів «Блекберд» озброєння мав тільки надзвуковий літак-перехоплювач YF-12A. Воно складалося з чотирьох ракет «повітря-повітря» Hughes GAR-9 (AIM-47A) Super-Falcon, що наводяться на ціль за допомогою радара AN / ASG-18A. Розвідувальні варіанти озброєння не мали, хоча опрацьовувався варіант установки на SR-71 скидається контейнера з ядерними бомбами, на манер бомбардувальника Convair В-58 Hustlen.
невловимий
Літаки військової авіації грають важливу роль в сучасній стратегії ведення бойових дій. Незважаючи на значну угруповання супутників стеження у провідних держав, авіація все ще важлива при проведенні розвідувальних місій. Мабуть, саме Blackbird є самим легендарним літаком-розвідником.
Побувавши у всіх «гарячих точках» світу, SR-71 жодного разу не був збитий. У 1972 році у військовому журналі Ramparts цитувалися слова колишнього сержанта ВПС, який працював в Агентстві національної безпеки: «Збити SR-71 неможливо». Сержант приводив випадки, коли китайці намагалися це зробити, але пілотам піднятих по тривозі перехоплювачів «МіГ-21» залишалося тільки дивуватися, куди подівся порушник. За його словами, «Блекберд» літали і над радянською територією, а станції прослуховування АНБ уздовж кордонів СРСР фіксували реакцію радянської ППО. Більш того, колишній сержант повідомив, що електронно-розвідувальна техніка США дозволяла їм стежити за польотами практично всіх радянських військових літаків і навіть визначати, хто в даний момент пілотує ту чи іншу машину. І в цьому чимала заслуга "сімдесят перших».
Протягом 70-х літаки Америки літали над Північною Кореєю, Китаєм, Кубою, уздовж кордонів СРСР. При цьому були зустрічі з самим швидкісним на ті часи радянським перехоплювачем - МіГ-25П, і закінчувалися вони, за свідченнями американців, не на користь останнього. Безуспішні були також спроби дістати невловимого «гостя» новітніми на той момент зенітними ракетами.
Lockheed A-12
Назва «Блекберд» пов`язують найчастіше зі стратегічним розвідником SR-71. Однак за цією назвою стоять ще дві не настільки відомі машини: А-12 і YF-12A.
Історія появи цих позначень досить цікава. Відомо, що літаки військової авіації США мають чітку класифікацію. Абревіатура YF позначала клас винищувачів, власне, YF-12A і був експериментальним винищувачем. Літеру А (attack) привласнювали штурмовиків, але А-12 явно не схожий на штурмовик. Це зроблено, щоб заплутати розвідку СРСР після грандіозного міжнародного скандалу, пов`язаного зі збитим над Свердловськом (Єкатеринбургом) американського літака-шпигуна. Тоді президент Ейзенхауер пообіцяв Хрущову не використовувати розвідувальні літальні апарати в небі над Радянським Союзом, але проект Lockheed якраз і був орієнтований на дані операції. Формально він вважався «цивільним», так як належав ЦРУ - не армійський організації.
До січня 1962 року прототип А-12 був готовий до випробувань. Після перших польотів з`ясувалося, що в конструкції багато недоробок. Особливо докучала силова установка, що вимагала довгої і трудомісткою доведення повітрязабірників. Незважаючи на це, А-12 був запущений в серію - ЦРУ терміново потрібен був швидкісний розвідник на зміну застарілому U-2. Було випущено 14 екземплярів.
особливості конструкції
Lockheed А-12оставался по суті експериментальним - він мав безліч недоліків, які можна було усунути тільки доопрацюванням конструкції. Мабуть, головний з них - величезне навантаження на пілота, якому, крім керування літаком, що само по собі було справою непростою, доводилося справлятися з численною разведаппаратурой.
Зовнішніми прикметами А-12 були сильно загострений ніс з прямими крайками передніх частин напливів фюзеляжу і коротка закінцівках останнього. А головна відмінність від наступних модифікацій «Блекберд» полягало в тому, що він був одномісним. За пілотської кабіною знаходився відсік розвідобладнання (так званий Q-відсік), розвідувальна апаратура розміщувалася також в напливами фюзеляжу. За рідкісним винятком А-12 залишалися майже цілком нефарбованими - чорними були тільки носова частина з пілотської кабіною, передні кромки крил і конуси повітрязабірників.
Перехоплювач YF-12A
Він є бойовим відгалуженням сімейства «Блекберд». Основні відмінності від літаків-шпигунів:
- На YF-12A встановлений радар управління вогнем моделі Hughes AN / ASG-18A з сполученої ІК-системою пошуку і супроводу цілей.
- Озброєння - чотири ракети AIM-47A (GAR-9) Super-Falcon класу «повітря-повітря».
- За пілотської кабіною замість Q-відсіку передбачена друга кабіна, де розміщувався оператор озброєння.
У 1964 році конструктор Клеренс Джонсон удостоєний премії Колліера «За видатні досягнення в аеронавтики США». На презентації Lockheed YF-12A були представлені літаки, пофарбовані в чорний колір. Можливо, звідси і пішла їх неформальну назву - «Чорний птах».
кінець епохи
До початку вісімдесятих років ресурс машин був уже під кінець, і підтримка їх в льотному стані стало досить проблематичним. Особливо важким було становище з двигунами: ТРД J-58 був знятий з виробництва ще в кінці шістдесятих, і хоча через кожні 200 годин роботи двигуни проходять повне розбирання і перевірку, а через кожні 600 годин - капремонт, природно, вони зношуються. Запчастини до них дістати було все важче.
Навесні 1988 року міністр ВПС США Едвард Олдрідж повідомив, що вартість утримання парку SR-71 дорівнює витратам на утримання двох крил винищувальної авіації. На той час кількість що знаходяться в експлуатації машин скоротили вдвічі - з 12 до 6. У 1989 році було вирішено зняти літак-розвідник SR-71 з озброєння. Вага-ної 1990 року «сімдесят перші» відправили у відставку. Три машини були передані льотно-випробувального центру НАСА Драйден як літаючих лабораторій для дослідження надзвукового польоту. З решти мінімум шість бортів законсервовані і теоретично можуть в разі потреби бути приведені в льотне стан.
