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SR-71:世界上最快的高空高速侦察机飞机之一

八卦谈 佚名 2023-10-11 06:29:28

       SR-71侦察机(英文:SR-71,绰号:Blackbird,译文:黑鸟),是美国空军一型喷气式远程高空高速战略侦察机。

       SR-71侦察机采用了大量当时的先进技术,钛结构、涡喷/冲压变循环发动机,仍然不失其先进性。该机是第一种成功突破热障的实用型喷气式飞机,实战记录中没有任何一架曾被敌机或防空导弹击落过 。

研制背景

       SR-71的诞生源于美国对苏联和中国的高空侦察需求。在1960年,美国的U-2侦察机在苏联领空被击落,引发了国际政治危机。美国总统艾森豪威尔中止了U-2飞越苏联领空的行动,并要求中央情报局和洛克希德公司开发一种能够避开苏联雷达的新型侦察机。经过“彩虹”计划证明,U-2的改进并不成功,研究人员最终决定,全新开发一种U-2的替代品,以高速弥补匿踪的不足回应总统的要求。于是,美国洛克希德公司开始了SR-71的研制工作,经过多年的研发和测试,SR-71终于在1964年首飞,1966年服役,共生产32架。

气动结构

      SR-71侦察机采用低安装的二角翼,机身棱角分明,双鳍向内倾斜  ,无尾带边的三角翼,翼身融合体双垂尾布局,发动机装在半翼展的二分之一处  。该机首先采用雷达吸波材料,有意识地采用内倾的双垂尾以避免强化雷达波反射的直角内角 。

      SR-71飞行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。为此机身大量采用低重量、高强度的钛合金作为结构材料(同时有助于飞机快速飞行和快速升高),其重量占机体重量的93% ,因此可承受230度的气动摩擦温度,发动机尾喷管周围区域的温度更是高达510度,座舱盖的特殊耐热玻璃可承受340度的高温 。机翼等重要部位采用了能适应受热膨胀的设计。

       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,而且飞行服具有自己的氧气加压系统。

动力系统

       SR-71侦察机使用两台普惠J-58-1变循环发动机,每一台能够产生145千牛的静推力。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,该发动机正好相反,且轰鸣声巨大,但是超音速飞行的SR-71会把发动机噪音和其他大部分噪音都甩在身后。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。

      SR-71被设计为具有非常小的雷达反射截面,但其高温排气引擎却使其很容易在雷达上被发现。驾驶这架飞机需要极高的时间精确性,为了不偏离航向,必须几乎100%按照时间节点操作,其掉个头就会飞过260千米。

航电系统

       SR-71侦察机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,约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,约6分钟就可以拍摄得到覆盖整个意大利的高清晰度照片。其光学镜头的性能优异,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。

       超高的巡航高度还给SR-71另一个无与伦比的"偷窥"优势,其并不需要进入敌人领空即可通过携带的倾斜视角摄像机进行拍摄侦查。其从25900米拍摄的照片甚至能清晰地显示出地面上车辆的车牌号。配合上SR-71的高速,其携带的摄像机仅需7分钟便可完成等同于朝鲜国土面积的高清拍摄。

性能数据

项目                                    数据

乘员                                     2人

长度                                    32.74米

翼展                                    16.94米

高度                                     5.64米

机翼面积                             170平方米

主轮距                                  5.08米

前主轮距                              11.53 米

空重                                      30,600千克

最大起飞重量                        78,000千克

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 ×151千牛

最大飞行速度                          3.35马赫(1,906节,3,529.55千米/小时)

实用升限                                  25,900米

航程                                          5,925千米

作战半径                                   1,600海里(2,960千米),2个副油箱

爬升率                                        60米/秒

翼载荷                                        460千克/平方米

推重比                                        0.39

续航时间                                    1.5小时

次型衍生

SR-71A

        SR-71A属于战略侦察型,是"黑鸟"家族中生产架数最多的一种型号。

        1963年2月,以侦察攻击型RS-71开始研制。1964年10月29日1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,并完成地面试验后。1964年12月22日首次飞行。随后将侦察攻击型RS-71改为战略侦察型SR-71A,共生产了29架。

SR-71B

       SR-71B属串列双座教练型,共生产2架。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。在发动机的短舱下重新装上了两块固定腹鳍。

SR-71侦察机B型

       2架SR-71B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的第二架原型机因飞行事故坠毁,剩下的第一架原型机后来作为NASA的831用于各种飞行试验。

SR-71C

        SR-71C是经修改的教练型,只制造了一架。由于SR-71B的第二架原型机失事,根据空军的使用需要,用YF-12A的第一架原型机和地面试验机的部件改装了一架SR-71C,改装成了此教练型。该型于1976年10月29日首飞。在所有SR-71飞机中,有一架尾部稍有修改的飞机,它就是SR-71A(BT)。因加大了尾梁尺寸,故有人称其为"大尾"(Big Tail)。

M-21

        依据基本的A-12发展出来的M-21是一个重要的次型。这是以A-12改装成D-21无人侦察机的发射平台。

       当D-21未装上时称为M-21,装上时称为MD-21。D-21是全自动的无人高空侦察机,发射后飞越目标区,并在指定地点投出资料包,由C-130回收,而D-21则自爆销毁。在一次测试中,发射后不久的D-21撞上母机并导致发射控制官身亡的测试意外后,这个计划在1966年被取消。唯一保留下来的M-21与D-21B,在华盛顿州西雅图的飞行博物馆陈列展览。

YF-12

        YF-12装备了用于击落敌轰炸机的空对空导弹。洛克希德在60年代中期制造了3架YF-12,试飞表明在3马赫发射导弹时可行的,但该型没有投产。

世界纪录

        1976年7月28日,编号963的SR-71创下时速3529.55公里的速度纪录,以及25929米的高度纪录(1977年8月31日被米格-25以37,650米打破)。在官方的速度纪录中,飞机要经过两个阶段。在起始的第一阶段飞行过程中,一个引擎需要先保持在关闭的状态,等到经过中途的接力点时,再由飞行员重新启动。也就是说,SR-71只靠一个引擎就夺下了最快纪录。

       1974年9月1日,SR-71创下的从纽约到伦敦的纪录:1小时54分56.4秒。(协和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。)

总体评价

       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。虽然SR-71已经退役多年,但它的技术和经验,对于今天的航空技术和侦察机器的研制,仍然具有重要的启示意义。


本文标题:SR-71:世界上最快的高空高速侦察机飞机之一 - 八卦谈
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