På midten av sekstitallet mottok CIA og US Air Force de siste rekognoseringsflyene A-12 og SR-71. Disse maskinene, enhetlig når det gjelder hoveddelen av enhetene, ble preget av ekstremt høye fly- og tekniske egenskaper, noe som gjorde det mulig å effektivt løse hovedoppgavene. Å nå maksimal hastighet på nivået M = 3, 3 og en flyhøyde på mer enn 25 km viste seg imidlertid å være en ekstremt vanskelig oppgave, som krevde fundamentalt nye designløsninger og teknologier.
Sirkel av problemer
Utviklingen av A-12 og SR-71 prosjektene ble utført i Lockheed-divisjonen med det uoffisielle navnet Skunk Works. Opprettelsen av nye fly startet med forskning og utvikling og jakten på optimale tekniske løsninger. På dette stadiet ble det fastslått hvilke problemer "tre-fly" -flyet står overfor. Så begynte søket etter passende teknologier.
Aerodynamikk ble en av de sentrale bekymringene. Flyr med en hastighet på ca. M = 3 har sine egne egenskaper som må tas i betraktning når flyet ser ut. Imidlertid var det også vanskelig å nå slike hastigheter. Dette krevde spesialmotorer som kunne fungere like effektivt i alle hastighetsmoduser.
Ved de nødvendige flygehastighetene burde problemet med termiske belastninger ha vist seg fullt ut. Det var nødvendig for å beskytte seilflyet mot overoppheting, deformasjon og mulig ødeleggelse. Med alt dette måtte flyet kjennetegnes ved høy styrke, siden selv de enkleste manøvrer var forbundet med overbelastning ved driftshastigheter.
Et eget krav gjaldt flyets synlighet for fienden. På den tiden hadde de ledende landene klart å bygge et utviklet radarnettverk for luftromskontroll, noe som gjorde spørsmålet om å redusere radarsignaturen presserende. Dette problemet måtte tas i betraktning ved utvikling av flyrammen.
Å finne løsninger på forventede problemer har vist seg vanskelig og sakte. Arbeidet med A-12-flyet for CIA startet i 1957 og fortsatte i flere år. I løpet av denne tiden har de generelle konseptene og tilnærmingene til designet endret seg flere ganger. Den første flyturen til prototypeflyet ble fullført først i 1962. Rekognoseringsflyet SR-71 for luftvåpenet ble utviklet på grunnlag av et allerede ferdig kjøretøy, noe som gjorde det mulig å påskynde arbeidet betydelig.
Spesiell glider
Løsningen på hoveddelen av de forventede problemene var direkte knyttet til utformingen av flyrammen og generelle flysystemer. Etter et langt søk var det mulig å finne den optimale versjonen av det aerodynamiske utseendet. Den "haleløse" ordningen ble ansett som den beste med utviklede tilsig i baugen og den sentrale delen av flykroppen og et par kjøl. Den anvendte ordningen gjorde det mulig å oppnå høyt løft og forbedre flyten i alle hastigheter. I tillegg reduserte bøyemomentet i baugen kraftig.
Flyrammens spesielle konturer gjorde det mulig å delvis spre signalene fra radaren. I noen deler av flyrammen, der designet tillot det, var det deler laget av radioabsorberende materialer. Å redusere synligheten var imidlertid ikke hovedoppgaven til prosjektet, og det var andre faktorer som delvis nøytraliserte alle designprestasjoner på dette området.
Spørsmålene om termisk beskyttelse, vekt og styrke ble løst ved hjelp av titan og dets legeringer. Glideren besto av 85% av dem. Andre deler ble laget av varmebestandig stål, keramikk, etc. Glassene på cockpitkalesjen var laget av kvartsglass. For mekanisk og termisk styrke ble den koblet til flyrammen ved hjelp av ultralydssveising.
Ifølge beregninger, under flyturen, bør gjennomsnittstemperaturen på huden ha nådd 260 ° C, maksimum ved forkantene - opptil 400 ° C. I denne forbindelse ble det levert mange rørledninger i flyrammen for å sirkulere drivstoff, fjerne overflødig varme og forvarme drivstoffet.
Titanstrukturen beholdt sin styrke ved oppvarming - men endret dimensjoner. Ved marsjfart forlenget A-12 og SR-71 med flere centimeter. Dette problemet ble tatt i betraktning under designet og sørget for spesielle hull i huden, indre strukturer og til og med i drivstoffsystemet. Som et resultat siver drivstoff bokstavelig talt ut av flyet på bakken, men etter akselerasjon stoppet lekkasjen. En del av kledningen var også laget av bølgepapp.
Rekordmotor
Flyet A-12 og SR-71 brukte de unike hybridmotorene til JT11D / J58-familien fra Pratt & Whitney. Designet deres kombinerte turbojet- og ramjetmotorer med mulighet for felles eller vekslende drift. Maksimal skyvekraft, avhengig av modifikasjon, 20-25 tusen pund; etterbrenner - 32,5 tusen pund.
Kjernen i J58 -motoren var en turbojet -enhet som var plassert inne i en ramjet -enhet med en vifte assistert. Luftinntaket var utstyrt med et bevegelig sentrallegeme, og det var også et sett med luker og klaffer for å kontrollere den innkommende strømmen. Luftinntakene ble kontrollert i henhold til flymodusene ved hjelp av en egen datamaskin.
Ved sub- og supersoniske turtall var luftinntakskeglene i fremre posisjon og optimaliserte flyten ved motorinnløpet. Med en økning i høyde og hastighet ble de forskjøvet bakover. Ved hastigheter over M = 3 ble luftstrømmen delt mellom ramjet- og turbojetmotorene, noe som skapte 80 og 20 prosent. trykk, henholdsvis.
J58-motoren brukte JP-7 spesialflydrivstoff basert på parafin. Under normale forhold skilte den seg ut med økt viskositet, men ved oppvarming skilte den seg ikke fra standardblandinger. Drivstoffet ble også brukt som en del av kjølesystemene for hud, cockpit, instrumentrom, etc. Den ble brukt som arbeidsvæske i dysestyringshydraulikk. Den oppvarmede væsken kom umiddelbart inn i motoren og brant ut.
Motoren ble startet ved hjelp av injeksjonen av den såkalte. Startdrivstoffet er flytende trietylboran (TEB), som antennes ved kontakt med luft. Hver J58 hadde sin egen TEB -tank for 16 motorer / etterbrenner. Motorene brukte et spesielt silikonfett optimalisert for høye temperaturer. Ved temperaturer under null Celsius herdet denne sammensetningen, noe som gjorde det vanskelig å betjene utstyret.
Stor pris
Skunk Works -avdelingen og relaterte virksomheter har løst alle de tildelte oppgavene og opprettet fly med unike høye flygeegenskaper. Dette tok imidlertid flere år og betydelige økonomiske utgifter, og de resulterende flyene ble preget av høye produksjonskostnader og kompleksitet i driften.
Utviklingen av prosjektet og søket etter alle nødvendige teknologier tok flere år. Lansering av produksjon var også forbundet med visse problemer. For eksempel nevner sjef Ben Rich i et memoar av Skunk Works, vanskeligheten med å skaffe titan. USA hadde ikke slike råvarer, og derfor måtte de arrangere en hel operasjon for å kjøpe det fra Sovjetunionen gjennom skallbedrifter.
Av hensyn til CIA ble det bygget 15 fly med de viktigste modifikasjonene. Luftforsvaret mottok 32 enheter. Kontrakten med luftvåpenet kostet kostnaden for en SR-71 til et nivå på 34 millioner dollar (mer enn 270 millioner til dagens priser), og produksjonsprogrammet viste seg å være en rekorddyr for sin tid.
Operasjonen viste seg også å være vanskelig og kostbar. Forberedelsene til flyet tok flere dager. Etter hver flytur krevde flyet 650 forskjellige kontroller og prosedyrer som tok flere timer. Etter 25, 100 og 200 timers flytur var det nødvendig med en grundig inspeksjon med delvis demontering, som det ble tildelt flere arbeidsdager for. Motorene ble sendt til skottet etter 200 timers drift, og etter 600 timer - for overhaling.
Kort tid før avviklingen av SR-71 ble det åpent rapportert at flytiden til et slikt fly koster ca. 85 tusen dollar. Driften av en maskin koster årlig minst 300-400 millioner årlig.
Likevel mottok CIA og luftvåpenet et spesialverktøy med høyest ytelse. A-12 og SR-71 kunne operere i høyder på minst 25-26 km og utvikle hastigheter opp til M = 3, 3, noe som i mange år reddet dem fra luftforsvaret til en potensiell fiende. Under operasjonen mistet CIA 6 av sine A-12-er, Air Force-12 SR-71-enheter. Samtidig var det ingen kamptap.
Teknologisk gjennombrudd
Driften av A-12-flyet varte bare noen få år-frem til 1968 brukte flyvåpenet SR-71 til 1998, og NASA avskrev utstyret et år senere. Fly av to modeller og flere modifikasjoner, med en spesiell design basert på avansert teknologi, kan vise fremragende taktiske og tekniske egenskaper. Av samme grunn var de imidlertid uoverkommelig dyre og komplekse. Da de ble forlatt, dukket det opp mer praktiske og effektive rekognoseringsmidler.
En direkte erstatning for A-12 / SR-71 dukket aldri opp-nisjen til rekognoseringsfly var lang og fast okkupert av romfartøyer. Som et resultat har nye modeller av luftfartsteknologi med sammenlignbare egenskaper ennå ikke dukket opp i USA. Prosjektene til høyhastighetsfly fra Skunk Works har imidlertid skapt et seriøst vitenskapelig, teknisk og teknologisk grunnlag for videre utvikling av militær og sivil luftfart. Noen løsninger foreslått tidligere brukes fortsatt aktivt.
