I midten af tresserne modtog CIA og US Air Force det nyeste rekognoseringsfly A-12 og SR-71. Disse maskiner, forenet med hensyn til hoveddelen af enhederne, blev kendetegnet ved ekstremt høje flyve- og tekniske egenskaber, som gjorde det muligt effektivt at løse hovedopgaverne. At nå den maksimale hastighed på niveauet M = 3, 3 og en flyvehøjde på mere end 25 km viste sig imidlertid at være en ekstremt vanskelig opgave, som krævede fundamentalt nye designløsninger og teknologier.
Cirkel af problemer
Udviklingen af A-12 og SR-71 projekterne blev udført i Lockheed-divisionen med det uofficielle navn Skunk Works. Oprettelsen af nye fly startede med forskning og udvikling og søgen efter optimale tekniske løsninger. På dette stadium blev det fastslået, hvilke problemer "tre-flyve" flyet står over for. Derefter begyndte jagten på passende teknologier.
Aerodynamik blev en af de centrale bekymringer. Flyver med en hastighed på ca. M = 3 har sine egne egenskaber, der skal tages i betragtning ved udformningen af flyets udseende. Det var imidlertid også svært at nå sådanne hastigheder. Dette krævede specielle motorer, der kunne fungere lige så effektivt ved alle hastighedstilstande.
Ved de nødvendige flyvehastigheder burde problemet med termiske belastninger have vist sig fuldt ud. Det var påkrævet for at beskytte svæveflyet mod overophedning, deformation og mulig ødelæggelse. Med alt dette måtte flyet kendetegnes ved høj styrke, da selv ved de simple hastigheder var de enkleste manøvrer forbundet med overbelastning.
Et særskilt krav vedrørte flyets synlighed for fjenden. På det tidspunkt havde de førende lande formået at bygge et udviklet radarnetværk til luftrumskontrol, hvilket gjorde spørgsmålet om at reducere radarsignaturen hastende. Dette problem skulle tages i betragtning ved udviklingen af flyrammen.
Det har vist sig svært og langsomt at finde løsninger på forventede problemer. Arbejdet med A-12 flyet til CIA startede i 1957 og fortsatte i flere år. I løbet af denne tid har de generelle begreber og tilgange til designet ændret sig flere gange. Den første flyvning af prototypeflyet blev først gennemført i 1962. SR-71 rekognoseringsfly til luftvåbnet blev udviklet på basis af et allerede færdigt køretøj, hvilket gjorde det muligt at fremskynde arbejdet betydeligt.
Særligt svævefly
Løsningen på hovedparten af de forventede problemer var direkte relateret til design af flyrammen og generelle flysystemer. Efter en lang søgning var det muligt at finde den optimale version af det aerodynamiske udseende. Den "haleløse" ordning blev betragtet som den bedste med udviklede tilstrømninger i stævnen og den centrale del af flykroppen og et par køl. Den anvendte ordning gjorde det muligt at opnå et højt løft og forbedre flowet ved alle hastigheder. Derudover faldt bøjningsmomentet i buen kraftigt.
Flyrammens særlige konturer gjorde det muligt delvis at sprede signaler fra radaren. I nogle dele af flyrammen, hvor designet tillod det, var der dele fremstillet af radioabsorberende materialer. At reducere synligheden var imidlertid ikke projektets hovedopgave, og der var andre faktorer, der delvist neutraliserede alle designresultater på dette område.
Spørgsmålene om termisk beskyttelse, vægt og styrke blev løst ved hjælp af titanium og dets legeringer. Svæveflyet bestod af 85% af dem. Andre dele blev fremstillet af varmebestandige stål, keramik osv. Vinduerne i cockpittets baldakin var lavet af kvartsglas. For mekanisk og termisk styrke blev den forbundet til flyrammen ved hjælp af ultralydssvejsning.
Ifølge beregninger skulle hudens gennemsnitstemperatur under flyvningen have nået 260 ° C, maksimum ved forkanterne - op til 400 ° C. I denne henseende blev der tilvejebragt adskillige rørledninger i flyrammen til cirkulerende brændstof, fjernelse af overskydende varme og forvarmning af brændstoffet.
Titanstrukturen bevarede sin styrke ved opvarmning - men ændrede dimensioner. Ved krydshastighed forlængede A-12 og SR-71 med flere tommer. Dette problem blev taget i betragtning under designet og sørgede for særlige huller i huden, indre strukturer og endda i brændstofsystemet. Som et resultat siver brændstof bogstaveligt talt ud af flyet på jorden, men efter acceleration stoppede lækagen. En del af beklædningen var også lavet af bølgepap.
Rekordmotor
Flyet A-12 og SR-71 brugte de unikke hybridmotorer fra JT11D / J58-familien fra Pratt & Whitney. Deres design kombinerede turbojet- og ramjetmotorer med mulighed for fælles eller skiftevis drift. Maksimalt tryk, afhængigt af modifikation, 20-25 tusinde pund; efterbrænder - 32,5 tusinde pund.
Kernen i J58 -motoren var en turbojet -enhed, der var indeholdt i en ramjet -enhed med en ventilator assisteret. Luftindtaget var udstyret med et bevægeligt centralkrop, og der var også et sæt luger og klapper til at kontrollere det indgående flow. Luftindtagene blev kontrolleret i overensstemmelse med flyvetilstande ved hjælp af en separat computer.
Ved sub- og supersoniske hastigheder var luftindtagskeglerne i forreste position og optimerede flowet ved motorindløbet. Med en stigning i højde og hastighed blev de forskudt baglæns. Ved hastigheder over M = 3 blev luftstrømmen delt mellem ramjet- og turbojet -motorerne, hvilket skabte 80 og 20 procent. tryk henholdsvis.
J58-motoren brugte JP-7 specielt jetbrændstof baseret på petroleum. Under normale forhold kendetegnede det sig ved en øget viskositet, men ved opvarmning adskilte det sig ikke fra standardsammensætninger. Brændstoffet blev også brugt som en del af kølesystemerne til hud, cockpit, instrumentrum osv. Det blev brugt som arbejdsvæske i dysestyringshydraulik. Den opvarmede væske trådte straks ind i motoren og brændte ud.
Motoren blev startet ved hjælp af indsprøjtningen af den såkaldte. Startbrændstoffet er flydende triethylboran (TEB), som antændes ved kontakt med luft. Hver J58 havde sin egen TEB -tank til 16 motorer / efterbrænderstarter. Motorerne brugte et specielt silikonefedt optimeret til høje temperaturer. Ved temperaturer under nul Celsius hærdet denne sammensætning, hvilket gjorde det svært at betjene udstyret.
Stor pris
Skunk Works -afdelingen og relaterede virksomheder har med succes løst alle de tildelte opgaver og skabt fly med unikke høje flyveegenskaber. Dette tog imidlertid flere år og betydelige økonomiske udgifter, og de resulterende fly blev kendetegnet ved høje produktionsomkostninger og kompleksitet i driften.
Udviklingen af projektet og søgningen efter alle de nødvendige teknologier tog flere år. Lanceringen af produktionen var også forbundet med visse problemer. For eksempel nævner chefen Ben Rich i en erindring af Skunk Works vanskeligheden ved at skaffe titanium. USA havde ikke sådanne råvarer, hvorfor det var nødvendigt at arrangere en hel operation for at købe det fra Sovjetunionen gennem skalvirksomheder.
Af hensyn til CIA blev der bygget 15 fly med de vigtigste ændringer. Luftvåbnet modtog 32 enheder. Kontrakten med luftvåbnet indeholdt omkostninger til en SR-71 til et niveau på 34 millioner dollars (mere end 270 millioner til løbende priser), og produktionsprogrammet viste sig at være en rekord dyrt for sin tid.
Operationen viste sig også at være vanskelig og dyr. Forberedelsen til flyvningen tog flere dage. Efter hver flyvning krævede flyet 650 forskellige kontroller og procedurer, der tog flere timer. Efter 25, 100 og 200 timers flyvning krævede en grundig inspektion med delvis demontering, hvortil der blev afsat flere arbejdsdage. Motorerne blev sendt til skottet efter 200 timers drift og efter 600 timer - til eftersyn.
Kort før nedlukningen af SR-71 blev det åbent rapporteret, at flyvetiden for et sådant fly koster ca. 85 tusind dollars. Driften af en maskine koster årligt mindst 300-400 mio.
Ikke desto mindre modtog CIA og luftvåbnet et særligt værktøj med den højeste ydelse. A-12 og SR-71 kunne operere i højder på mindst 25-26 km og udvikle hastigheder op til M = 3, 3, hvilket i mange år reddede dem fra luftforsvaret af en potentiel fjende. Under operationen mistede CIA 6 af sine A-12'er, Air Force-12 SR-71-enheder. Samtidig var der ingen kamptab.
Teknologisk gennembrud
Driften af A-12 flyet varede kun få år-indtil 1968 brugte luftvåbnet sin SR-71 indtil 1998, og NASA afskrev udstyret et år senere. Fly af to modeller og flere modifikationer, der har et specielt design baseret på avancerede teknologier, kunne vise fremragende taktiske og tekniske egenskaber. Af samme grund var de imidlertid uoverkommeligt dyre og komplekse. Da de blev forladt, dukkede der op mere bekvemme og effektive rekognoseringsmidler.
En direkte erstatning for A-12 / SR-71 dukkede aldrig op-rekognosceringsflyets niche var lang og fast besat af rumfartøjer. Som følge heraf er der endnu ikke dukket nye modeller af luftfartsteknologi med sammenlignelige egenskaber op i USA. Projekterne med højhastighedsfly fra Skunk Works har imidlertid skabt et seriøst videnskabeligt, teknisk og teknologisk grundlag for den videre udvikling af militær og civil luftfart. Nogle tidligere foreslåede løsninger bruges stadig aktivt.
