SR-71 | |
---|---|
| |
Typ | strategický zpravodajský důstojník |
Vývojář | Skunk funguje |
Výrobce | Lockheed Corporation |
Hlavní konstruktér | Clarence "Kelly" Johnson |
První let | 22. prosince 1964 |
Zahájení provozu | 1966 |
Konec provozu | 1998 |
Operátoři | CIA |
Vyrobené jednotky | 32 |
základní model | Lockheed A-12 |
Mediální soubory na Wikimedia Commons |
Lockheed SR-71 (SR z anglického strategického průzkumného letadla - strategický průzkumný letoun) je strategický nadzvukový průzkumný letoun amerického letectva . To bylo neoficiálně nazýváno "Blackbird" (z angličtiny - "Blackbird", "Black Bird"). Charakteristickými rysy tohoto letounu jsou vysoká rychlost a výška letu, díky čemuž hlavním manévrem pro únik raket bylo zrychlení a stoupání. Vyřazen z provozu v roce 1998. Od roku 2022 je nejrychlejším proudovým letadlem na světě [1] [2]
Předchůdcem SR-71 byl Lockheed A-12 , výškový průzkumný letoun vyvinutý pro americkou CIA společností Lockheed Martin 's Skunk Works [3] . Postupně se vyvíjela konstrukce letadla, byly provedeny změny v konfiguraci letadla a byla přijata opatření ke snížení radarové viditelnosti . Celkem bylo postaveno 18 A-12. Posádku A-12 tvořila jedna osoba.
Název SR-71 pochází z prototypu nadzvukového bombardéru XB-70 , který byl v pozdní fázi zkoušek navržen jako strategický průzkumný letoun, dostal označení RS-70. Brzy se však ukázalo, že rychlostní potenciál A-12 byl mnohem vyšší a bylo rozhodnuto použít jeho konstrukci jako základ pro vytvoření nového vysokorychlostního letounu. Prototyp dostal jméno R-12. Byl delší a těžší než A-12. Jeho trup byl prodloužen pro zvětšení palivových nádrží, posádka byla zvýšena na 2 osoby. Letoun byl vybaven elektronickými senzory, bočním radarem a kamerou [4] .
Sériové vozy obdržely index SR-71A. Byla také vyvinuta cvičná modifikace SR-71B.
Letoun se vyznačoval jedinečným a futuristickým designem. Pro dosažení vysokých aerodynamických charakteristik v různých režimech letu mají trup a nosné plochy půdorysně i modulárně velmi složitý tvar. Letoun byl postaven podle „ bezocasého “ schématu , s tenkým delta křídlem s přítokem, se sklonem podél náběžné hrany 60 stupňů.
Nemá stabilizátor ani PGO . Na motorových gondolách jsou instalovány dva pohyblivé kýly , poseté hroty dovnitř, každý o 15 stupňů.
Podvozek je tříkolový, přední podpěra je zatažena proti proudu, hlavní vzpěry jsou k podélné ose letounu, do křídla a trupu.
Obzvláště obtížným problémem létání rychlostí přesahující více než trojnásobek rychlosti zvuku ( M > 3) je vysoké zahřívání trupu. Pro vyřešení bylo 85 % dílů draku vyrobeno z titanové slitiny a většina zbývajících dílů byla vyrobena z polymer-kompozitních materiálů [5] . Také velká plocha vnitřní části křídla měla zvlněný povrch [6] , což vytvářelo příznivější podmínky pro tepelnou roztažnost a zvýšenou podélnou pevnost. Trupové panely byly vyrobeny tak, aby k sobě těsně nepřiléhaly, když letoun ležel na zemi, a nakonec se „ukotvil“ až za letu, po zahřátí draku a jeho prodloužení o několik centimetrů [7] . V důsledku toho a také proto, že žádné těsnění palivového systému nemohlo správně fungovat při velmi vysokých teplotách, palivo uniklo z letadla před vzletem [8] . To však nepředstavovalo žádné nebezpečí, protože použité palivo JP-7 bylo speciálně navrženo pro nadzvuková letadla a vyznačovalo se vysokým bodem vzplanutí a tepelnou stabilitou [9] . Chlazení letadla zajišťovala cirkulace paliva pod titanovými plochami před vstupem do motorů [6] .
Letoun byl vyroben pomocí rané technologie stealth [10] . Produkční kopie byly natřeny tmavě modrou barvou pro maskování proti noční obloze. Letoun dostal neoficiální název „Blackbird“.
Protože Spojené státy nevlastnily ložiska titanové rudy, CIA vyvinula schéma zahrnující síť krycích společností, přes které nakupovaly titan pro stavbu SR-71 v SSSR [11] [12] .
Vstupy vzduchu jsou jedním z nejdůležitějších konstrukčních prvků SR-71. Právě oni poskytovali možnost létat rychlostí více než 3300 km / h a zároveň podzvukovou rychlostí. Před motorovou gondolou je pohyblivý kužel, který je ve vysunuté poloze při Machových číslech do 1,6. Při vyšších Machových číslech se kužel stáhne a aktivuje se nápor [13] .
Nadzvukový proud vzduchu je předem stlačen v důsledku kónických rázových vln vytvořených na vnější části centrálního tělesa-kužele, rychlost proudění klesá a v důsledku toho se zvyšuje jeho statický tlak a teplota. Poté vzduch vstupuje do čtyřstupňového kompresoru a je rozdělen do dvou proudů: část vzduchu prochází do kompresoru (vzduch „hlavního okruhu“) a vstupuje do spalovací komory a poté do turbíny, zatímco zbývající proud vstupuje do přídavné spalování , které obchází jednotku plynové turbíny (hlavní okruh motoru). Před přídavným spalováním se oba proudy smíchají [14] .
Při Machových číslech kolem 3 ( létání rychlostí přesahující rychlost zvuku asi třikrát ) vede předběžné zpomalení (komprese) nadzvukového proudění v kuželových rázových vlnách k výraznému zvýšení jeho teploty. Pro regulaci teploty plynů před turbínou (aby nedošlo k roztavení jejích lopatek) je proto nutné snížit přívod paliva do spalovacího prostoru proudového okruhu motoru. Turboproudový obvod motoru tedy poskytuje v těchto režimech pouze 20 % tahu a 80 % tahu zajišťuje vnější průtočný obvod [ 14] .
Motorům Pratt & Whitney J58-P4 chybí systém zapalování zapalovací svíčky běžný v letectví . Kvůli obtížím se zážehem hlavního paliva typu JP-7 bylo pro motor vyvinuto samozápalné organické startovací palivo TEB (triethylboran), které se používalo jak při spouštění motoru, tak při zapalování přídavného spalování. Jeho hoření bylo doprovázeno charakteristickou zelenou září v trysce. Každý motor má nádrž TEB o objemu 600 ccm naplněnou dusíkem a chlazenou hlavním palivem. Odhadovaná kapacita nádrže vystačí na šestnáct startů, restartů nebo zapálení přídavného spalování. Tankování letounu TEB bylo extrémně nebezpečné, personál byl vybaven speciálními obleky.
Motor používá velmi specifické organokřemičité (silikonové) mazivo , které při nízkých teplotách silně houstne, takže pro nastartování leteckých motorů při teplotách pod -5 °C bylo nutné předehřátí motorů.
Při letu ve výšce 24 km se posádky potýkaly se dvěma problémy:
K vyřešení těchto problémů byly vyvinuty speciální plně přetlakové obleky pro všechny posádky A-12 a SR-71. Následně byly tyto stejné obleky použity během letu raketoplánu .
Zahřívání letadla bylo jedním z nejdůležitějších problémů při létání rychlostí až trojnásobku rychlosti zvuku. Pro zajištění přijatelných teplot byl vzduch uvnitř kokpitu chlazen klimatizací , teplo z kokpitu bylo přenášeno do paliva přes výměník tepla umístěný před elektrárnami.
Jako palivo se používá speciálně vyvinuté letecké palivo JP-7 , které má vysokou teplotu vznícení a tepelnou stabilitu, ale v normálním stavu je poměrně husté (hustota při +15 °C je 779-806 kg/m³), a viskózní a nekapalný při nízkých teplotách (bod tání -30 °C), což vyžadovalo jeho zahřívání na palubě letadla. Díky těmto vlastnostem bylo palivo JP-7 v letadle používáno jako chladivo pro klimatizační systém, pro chlazení kabiny a prostorů vybavení, dále pro motor, hydraulický systém, motorový olej, startovací palivové nádrže, část prvků draku letadla a jako hydraulická kapalina pro řídicí systém průchozí sekce trysky (ovládání klapek). Zahřáté palivo se okamžitě dostalo do motorů a vyhořelo, čímž se vyloučilo riziko vznícení a výbuchu zahřátých par.
Hmotnost plně natankovaného letounu byla 77 100 kg, z toho 46 180 kg paliva, což znemožňovalo vzlet s plným natankováním. Pro podporu letů SR-71 bylo přestavěno 30 tankerů Boeing KC-135Q Stratotanker [15] přizpůsobených pro spolupráci s JP-7 (měly také instalován systém ohřevu paliva). Navíc kvůli nuceně velkým tepelným mezerám ve spojích panelů kesonových nádrží došlo k úniku plně natankovaného letadla na parkovišti. Proto byla vyvinuta následující technologie: letadlo vzlétlo s malou zásobou paliva, zrychlilo na nadzvukovou rychlost, aby se zahřálo na kůži, pak zpomalilo, natankovalo ve vzduchu z předem zvednutého tankeru , načež posádka mohl začít úkol. Spotřeba paliva při cestovní rychlosti byla cca 600 kg/min., Zásoba paliva vystačila na cca 70-90 minut letu po doplnění paliva. Proto byly po vypracování trasy pro budoucí let SR-71 tankery naplněné palivem JP-7 předem přepraveny na letiště umístěná co nejblíže k linii trasy a ve vzdálenostech, které umožňovaly zaručit požadované množství paliva v nádržích SR-71.
Letoun byl na svou dobu vybaven nejmodernějším palubním zařízením , z nichž většina byla navržena a vyvinuta přímo pro něj (a později sloužila jako vývoj radioelektroniky pro následující typy letadel). Velká pozornost byla věnována navigaci na trase procházející ve velké nadmořské výšce. Konkrétně byl na palubě instalován astrokorektor , který vám umožňuje určit vaši polohu z hvězd s vysokou přesností i ve dne.
SR-71 byl první letoun, který byl postaven pomocí technologie stealth redukce [16] . První studie v této oblasti ukázaly, že ploché tvary se zkosenými stranami mají nižší RCS . Aby se snížila radarová viditelnost, je svislá ocasní plocha skloněna vůči rovině letadla tak, aby nevytvářela pravý úhel s křídlem, což je ideální reflektor. Letoun byl pokryt povlaky pohlcujícími radary , do paliva bylo přidáno cesium , aby se snížila teplota výfukových plynů a v důsledku toho i infračervená viditelnost letadla. Přes všechna tato opatření byl SR-71 snadno detekován radarovými metodami a na kratší vzdálenosti díky proudění zahřátých výfukových plynů a zahřívání trupu při vysokých rychlostech.
O celkové účinnosti všech opatření na snížení viditelnosti letounu se stále diskutuje, nicméně sami vývojáři přiznávají, že radarová technologie Sovětského svazu se vyvíjela mnohem rychleji než antiradar Lockheed Martin [17] .
Během provozu letadla byla dlouhodobě dodržována bezprecedentní utajení . Přijetí k údržbě a letům bylo prováděno v souladu se zvláštním protokolem o přístupu. Před vyjetím letadla z hangáru byl spuštěn signál sirény nebo byl vydán zvláštní hlasový příkaz; v souladu s Protokolem byli všichni zaměstnanci letecké základny , kteří neměli povolení k údržbě a provozu SR-71, vyzváni, aby si okamžitě lehli obličejem k zemi, položili ruce na zátylek a zavřeli oči . V této poloze byli všichni, kteří leželi na zemi, dokud letadlo nevzlétlo a nezmizelo z dohledu nebo se překulilo zpět do hangáru, který byl uzavřen. Podobný postup byl proveden v době, kdy se SR-71 přibližoval k letecké základně a přistával na ranveji, dokud se letadlo nevrátilo do hangáru, načež byl zrušen zvláštní poplašný signál a akce stanovené Protokolem.[ zdroj? ]
Fotografování a natáčení letadla třetími stranami bylo zakázáno.
Během operace byly záměrně šířeny nepravdivé informace o letounu, jeho technických vlastnostech a možnostech bojového použití .
Další akce a postupy byly také použity k zachování vojenského tajemství ohledně SR-71.
Vojenská kontrarozvědka a bezpečnostní služby pečlivě sledovaly všechny postupy údržby a provozu letadla.
První bojový let SR-71 byl uskutečněn během vietnamské války 21. března 1968 z letecké základny Kadena na Okinawě [18] . Následně letoun, který provedl první bojový let (sériové číslo 61-7976), nalétal 2981 hodin v 942 bojových letech (více než kterýkoli jiný SR-71), včetně 257 bojových misí. V počátečním období provozu v regionu východní Asie (Vietnam, Laos, Severní Korea) provedl letoun SR-71 přibližně jeden bojový let týdně (od roku 1968 do roku 1970), poté se frekvence bojových letů zdvojnásobila a do roku 1972 bojové lety byly prováděny téměř každý den. Během této doby byly ztraceny dva letouny (v letech 1970 a 1972), oba kvůli mechanické poruše [19] [20] . Během průzkumných letů letounů SR-71 během vietnamské války bylo proti nim provedeno přibližně 800 odpálení protiletadlových střel, ale nebyl sestřelen ani jeden letoun [21] . Jeden vietnamský protiletadlový raketový pluk měl za úkol toto letadlo zničit, aby zvýšil prestiž sovětských zbraní v očích Vietnamců, ale několik raketových startů proti SR-71 bylo neúspěšných [22] . SR-71 byl jediný americký letoun, který se severovietnamskému systému protivzdušné obrany nikdy nepodařilo sestřelit [23] .
V Evropě měl SR-71 dvě průzkumné trasy: podél západního pobřeží Norska a poloostrova Kola a přes Baltské moře se druhá trasa nazývala Baltic Express. A také během období, kdy byly některé SR-71 umístěny na japonských ostrovech , uskutečnily až 8-12 přiblížení denně ke vzdušným hranicím SSSR na Dálném východě [24] .
Na počátku 80. let letoun SR-71 také létal z letecké základny ve Spojeném království podél atlantického pobřeží Evropy s leteckým doplňováním paliva poblíž Španělska a dále letěl nad Středozemním mořem ve směru na východ . Poté SR-71 vstoupil do vzdušného prostoru nad Černým mořem , aniž by zpomalil, provedl zatáčku a odešel opačným směrem.
Jednotky protivzdušné obrany SSSR na jihozápadním směru, když se na bojových tabletech nad Černým mořem objevila značka letadla v době překročení tzv. „červené linie“, byly okamžitě zalarmovány a uvedeny do plné bojové pohotovosti v celém směru. z Krymu do Moskvy . Podle neověřených informací byly všechny jednotky protivzdušné obrany evropské části SSSR uvedeny do pohotovosti , případně za účelem výcviku personálu v práci na reálném bojovém cíli potenciálního nepřítele. .
Lety nad Středozemním a Černým mořem vyžadovaly mimořádné dovednosti od posádky SR-71 a podpůrných služeb kvůli vysoké rychlosti letu a minimální době odezvy na změny situace ve vzduchu. Posádka potřebovala proletět v „blízkém“ neutrálním vzdušném prostoru, kdy jakákoli drobná chyba v řízení letadla mohla vést k narušení státních hranic neutrálních či nepřátelských zemí, což dávalo jednotkám protivzdušné obrany právo na okamžitou reakci. „reakce“ s nepředvídatelnými následky. Neúmyslné narušení státní hranice by také mohlo vést k diplomatickému skandálu a dalšímu zhoršení mezistátních vztahů. Posádka letounu SR-71 o tom věděla a před každým letem absolvovala speciální instruktáž.
V roce 1973, během arabsko-izraelské jomkipurské války, Blackbird produkoval fotografický průzkum Egypta , Jordánska a Sýrie . Díky průzkumnému letu SR-71 13. října se americkému letectvu podařilo 14. října dozvědět o nadcházející egyptské ofenzívě a úspěšně ji odrazit [25] .
Kromě strategického průzkumu letoun prováděl aerodynamické studie NASA v rámci programů AST (Advanced Supersonic Technology - pokročilé nadzvukové technologie) a SCAR (Supersonic Cruise Aircraft Research - vývoj letadel s cestovní nadzvukovou rychlostí letu).
V roce 1976 vytvořil SR-71 "Blackbird" absolutní rychlostní rekord mezi pilotovanými letouny - 3529,56 km/h. Na FAI byly zaregistrovány celkem 4 platné rekordy [26] , všechny se týkaly vzdušné rychlosti. A jeden výškový rekord v horizontálním letu – 25 929 metrů.
V roce 1970 byl v Sovětském svazu přijat stíhací stíhač MiG-25 , jehož letové vlastnosti (především rychlost ve velké výšce rovna 3000 km/h ( M = 2,83)) umožňovaly zachytit SR- 71. Známá zachycení - 27. května 1987 SR-71 vstoupila do sovětského vzdušného prostoru v Arktidě. Velení sovětského letectva vyslalo k zachycení stíhačku MiG-25, která úspěšně zahnala Blackbird do neutrálních vod. . Krátce před tímto incidentem dva letouny MiG-25 také zachytily SR-71, ale již na neutrálním území. Poté americký zpravodajský důstojník misi nezvládl a odletěl na základnu. Někteří odborníci se domnívají, že to byl MiG-25, který donutil letectvo opustit SR-71 [27] .
Náklady na provoz SR-71 včetně složitosti údržby byly velmi vysoké: let letadla se odhadoval na cca 200 000 USD za hodinu, palivo se odhadovalo na 18 000 USD za hodinu a náklady na samotný program se pohybovaly mezi 200 USD. a 300 milionů dolarů ročně [28] [29]
. Udržovat flotilu 30 tankerů
nebylo levné , jejich dodávky do různých částí světa, protože bylo nutné časté doplňování paliva do SR-71, pro které každou hodinu klesal z 20kilometrové výšky, zpomalil na rychlost tankeru, natankoval a znovu stoupal do stratosféry [30] .
Údržba každého letadla byla nebývale náročná a nákladná. Každý let letadla by se dal komplexností přirovnat k přípravě kosmické nosné rakety . A po každém letu letoun prošel více než 650 různými kontrolami: pět techniků šest hodin studovalo stav draku letadla, dva technici elektrárny věnovali několik hodin také důkladné kontrole přívodů vzduchu, motorů, výfuků a bypassů.
Každých 25, 100 a 200 letových hodin bylo každé letadlo zkontrolováno s částečnou demontáží. Každá 100hodinová kontrola stavu tedy zabrala jedenáct 16hodinových pracovních dnů . Jen instalace jednoho motoru do letadla 8-9 specialisty s hydraulickým zdvihem trvala 8-9 hodin. Při této kontrole byly zpravidla vyměněny oba motory bez ohledu na jejich stav, i když dle instrukcí byla výměna motorů zajištěna po 200 letových hodinách a na tento postup bylo vyčleněno 15 pracovních dnů. Každé tři roky znovu, bez ohledu na nálet, letoun procházel technickou kontrolou v závodě Lockheed v Palmdale . Motory byly repasovány Pratt & Whitney po 600 hodinách provozu motoru. Není divu, že údržba SR-71 vyžadovala specialisty extratřídy, jejich výcvik trval několik let a také hodně peněz [15] .
Pokus o oživení programu v roce 1993 narazil na silný odpor: letectvo nemělo dostatečný rozpočet na provoz letadla a vývojáři UAV se obávali, že jejich programy utrpí, pokud budou peníze směřovány na podporu SR-71. Kromě toho se vyskytly potíže při získávání každoročního schválení dlouhodobého plánování pro SR-71 od Kongresu [31] . V roce 1996 letectvo oznámilo, že vedení financí nebylo povoleno a omezilo program.
Kongres obnovil financování, ale v říjnu 1997 se prezident Bill Clinton pokusil o částečné veto, aby zrušil alokaci 39 milionů dolarů pro SR-71. V červnu 1998 prohlásil Nejvyšší soud USA částečné veto za protiústavní. To vše zanechalo stav SR-71 nejasný až do září 1998, kdy letectvo nařídilo přerozdělení finančních prostředků; v roce 1998 letectvo konečně vyřadilo flotilu SR-71 z provozu.
NASA provozovala dva zbývající Blackbirds dokud ne 1999 [32] . Všechna ostatní letadla byla umístěna v muzeích, kromě dvou SR-71 a několika D-21 dronů , které se zachovaly v Dryden Flight Research Center (později přejmenovaném na Armstrong Flight Research Center ) [33] .
Zpětný pohled. Lockheed M-21, který se nachází v Seattle Air Museum, Washington, což je modifikace A-12, který je předchůdcem SR-71 s připojeným dronem MD-21B
SR-71 v Evergreen Aerospace Museum
SR-71 v Huntsville Space Museum
Pohled z tankeru Boeing KC-135 Stratotanker
Slovníky a encyklopedie | |
---|---|
V bibliografických katalozích |
|
Lockheed a Lockheed Martin Corporation | Letecká a vesmírná technologie společností|
---|---|
Bojovníci | |
Bicí | F-117 Nighthawks |
Vojenský transport | |
inteligence | |
Cestující | |
těžce ozbrojený | AC-130 Spectre |
obecný účel | |
Výcvik | |
Hlídka | |
Bez posádky | |
Vrtulníky |
|
kosmická loď | |
satelity | |
Vojenské satelity | |
Odpalovací vozidla |