Noong kalagitnaan ng mga animnapung taon, natanggap ng CIA at ng US Air Force ang pinakabagong A-12 at SR-71 reconnaissance aircraft. Ang mga makina na ito, na pinag-isa sa mga tuntunin ng pangunahing bahagi ng mga yunit, ay nakikilala sa pamamagitan ng labis na mataas na paglipad at mga teknikal na katangian, na naging posible upang mabisang malutas ang mga pangunahing gawain. Gayunpaman, ang pag-abot sa maximum na bilis sa antas ng M = 3, 3 at isang altitude ng paglipad na higit sa 25 km ay naging isang napakahirap na gawain, na kung saan kinakailangan ng panibagong mga bagong solusyon sa teknolohiya at teknolohiya.
Bilog ng mga problema
Ang pagpapaunlad ng mga proyekto ng A-12 at SR-71 ay isinasagawa sa dibisyon ng Lockheed na may hindi opisyal na pangalang Skunk Works. Ang paglikha ng mga bagong sasakyang panghimpapawid ay nagsimula sa pagsasaliksik at pag-unlad at ang paghahanap para sa pinakamainam na mga teknikal na solusyon. Sa yugtong ito, itinatag kung anong mga problema ang kinakaharap ng sasakyang panghimpapawid na "three-fly". Pagkatapos nagsimula ang paghahanap para sa mga naaangkop na teknolohiya.
Ang Aerodynamics ay naging isa sa mga pangunahing alalahanin. Lumilipad sa isang bilis ng tinatayang. Ang M = 3 ay may sariling mga katangian na dapat isaalang-alang kapag bumubuo ng hitsura ng sasakyang panghimpapawid. Gayunpaman, mahirap ding maabot ang gayong mga bilis. Kinakailangan nito ang mga espesyal na makina na maaaring gumana nang pantay na epektibo sa lahat ng mga mode na bilis.
Sa kinakailangang bilis ng paglipad, ang problema ng mga thermal load ay dapat na ganap na maipakita. Kinakailangan upang maprotektahan ang glider mula sa sobrang pag-init, pagpapapangit at posibleng pagkasira. Sa lahat ng ito, ang sasakyang panghimpapawid ay dapat na makilala sa pamamagitan ng mataas na lakas, dahil sa bilis ng pagpapatakbo kahit na ang pinakasimpleng maniobra ay nauugnay sa mga labis na karga.
Ang isang hiwalay na kinakailangan ay patungkol sa kakayahang makita ng sasakyang panghimpapawid sa kaaway. Sa oras na iyon, ang mga nangungunang mga bansa ay pinamamahalaang upang bumuo ng isang binuo radar network para sa kontrol ng airspace, na gumawa ng isyu ng pagbawas ng radar signature na kagyat. Ang problemang ito ay dapat isaalang-alang kapag bumubuo ng airframe.
Ang paghahanap ng mga solusyon sa inaasahang mga problema ay napatunayan na mahirap at mabagal. Ang pagtatrabaho sa A-12 sasakyang panghimpapawid para sa CIA ay nagsimula noong 1957 at nagpatuloy ng maraming taon. Sa oras na ito, ang mga pangkalahatang konsepto at diskarte sa disenyo ay nagbago nang maraming beses. Ang unang paglipad ng prototype na sasakyang panghimpapawid ay nakumpleto lamang noong 1962. Ang sasakyang panghimpapawid ng pagsisiyasat ng SR-71 para sa Air Force ay binuo batay sa isang tapos na na sasakyan, na naging posible upang makabuluhang mapabilis ang trabaho.
Espesyal na glider
Ang solusyon sa pangunahing bahagi ng inaasahang mga problema ay direktang nauugnay sa disenyo ng airframe at pangkalahatang mga sistema ng sasakyang panghimpapawid. Matapos ang isang mahabang paghahanap, posible na mahanap ang pinakamainam na bersyon ng hitsura ng aerodynamic. Ang scheme na "tailless" ay itinuturing na pinakamahusay na may mga nabuong pag-agos sa bow at gitnang bahagi ng fuselage at isang pares ng keels. Ginawang posible ng inilapat na pamamaraan na makakuha ng mataas na pag-angat at pagbutihin ang daloy sa lahat ng mga bilis. Bilang karagdagan, ang sandali ng baluktot sa bow ay mahigpit na nabawasan.
Ang mga espesyal na contour ng airframe ay ginawang posible na bahagyang magsabog ng mga signal mula sa radar. Sa ilang bahagi ng airframe, kung saan pinapayagan ito ng disenyo, may mga bahagi na gawa sa mga materyal na sumisipsip ng radyo. Gayunpaman, ang pagbawas ng kakayahang makita ay hindi pangunahing gawain ng proyekto, at may iba pang mga kadahilanan na bahagyang na-neutralize ang lahat ng mga nakamit sa disenyo sa lugar na ito.
Ang mga isyu ng thermal protection, bigat at lakas ay nalutas sa tulong ng titan at mga haluang metal nito. Ang glider ay binubuo ng 85% sa kanila. Ang iba pang mga bahagi ay ginawa mula sa mga steel, ceramic, atbp. Ang glazing ng cockpit canopy ay gawa sa quartz glass. Para sa lakas at mekanikal at thermal, nakakonekta ito sa airframe gamit ang ultrasonic welding.
Ayon sa mga kalkulasyon, sa panahon ng paglipad, ang average na temperatura ng balat ay dapat na umabot sa 260 ° C, ang maximum sa mga nangungunang gilid - hanggang sa 400 ° C. Kaugnay nito, maraming mga pipeline ang ibinigay sa airframe para sa nagpapalipat-lipat na gasolina, inaalis ang sobrang init at pinapainit ang gasolina.
Ang istraktura ng titan ay napanatili ang lakas nito kapag pinainit - ngunit binago ang mga sukat. Sa bilis ng pag-cruise, ang A-12 at SR-71 ay pinahaba ng maraming pulgada. Ang problemang ito ay isinasaalang-alang sa panahon ng disenyo at ibinigay para sa mga espesyal na puwang sa balat, panloob na istraktura at kahit sa fuel system. Bilang isang resulta, literal na napatalsik ang gasolina mula sa eroplano sa lupa, ngunit pagkatapos ng pagbilis ay tumigil ang pagtagas. Gayundin, ang bahagi ng cladding ay gawa sa mga corrugated sheet.
Record engine
Ginamit ng sasakyang panghimpapawid ng A-12 at SR-71 ang natatanging mga hybrid engine ng pamilyang JT11D / J58 mula sa Pratt & Whitney. Ang kanilang disenyo ay pinagsama ang mga turbojet at ramjet engine na may posibilidad ng magkasanib o alternating operasyon. Pinakamataas na tulak, depende sa pagbabago, 20-25 libong pounds; afterburner - 32.5 libong pounds.
Ang core ng J58 engine ay isang turbojet unit na nakalagay sa loob ng isang ramjet unit na may fan na tinulungan. Ang paggamit ng hangin ay nilagyan ng isang palipat-lipat na gitnang katawan, at mayroon ding isang hanay ng mga hatches at flap upang makontrol ang papasok na daloy. Ang mga pag-inom ng hangin ay kinokontrol alinsunod sa mga flight mode na gumagamit ng isang hiwalay na computer.
Sa bilis ng sub- at supersonic, ang mga cones ng pag-inom ng hangin ay nasa unahan na posisyon at na-optimize ang daloy sa papasok ng engine. Sa pagtaas ng taas at bilis, lumipat sila paatras. Sa bilis sa itaas ng M = 3, ang daloy ng hangin ay nahahati sa pagitan ng mga ramjet at turbojet engine, na lumikha ng 80 at 20 porsyento. itulak, ayon sa pagkakabanggit.
Gumamit ang makina ng J58 ng espesyal na jet fuel na JP-7 batay sa petrolyo. Sa ilalim ng normal na mga kondisyon, nakikilala ito ng isang nadagdagan na lapot, ngunit kapag pinainit, hindi ito naiiba mula sa karaniwang mga komposisyon. Ginamit din ang gasolina bilang bahagi ng mga sistema ng paglamig para sa balat, sabungan, mga kompartamento ng instrumento, atbp. Ginamit ito bilang isang gumaganang likido sa mga kontrol ng nozzle ng mga haydrolika. Ang pinainit na likido ay agad na pumasok sa makina at nasunog.
Ang makina ay sinimulan sa pamamagitan ng pag-iiniksyon ng tinatawag. Ang panimulang gasolina ay likido triethylborane (TEB), na nag-aapoy sa pakikipag-ugnay sa hangin. Ang bawat J58 ay may sariling TEB tank para sa 16 engine / afterburner na nagsisimula. Gumamit ang mga motor ng isang espesyal na silicone grasa na na-optimize para sa mataas na temperatura. Sa mga temperatura sa ibaba zero Celsius, tumigas ang komposisyon na ito, na naging mahirap upang mapatakbo ang kagamitan.
Malaking presyo
Ang departamento ng Skunk Works at mga kaugnay na negosyo ay matagumpay na nalutas ang lahat ng mga nakatalagang gawain at lumikha ng sasakyang panghimpapawid na may natatanging mga mataas na katangian ng paglipad. Gayunpaman, tumagal ito ng ilang taon at makabuluhang gastos sa pananalapi, at ang nagresultang sasakyang panghimpapawid ay nakikilala sa pamamagitan ng mataas na gastos sa produksyon at pagiging kumplikado ng operasyon.
Ang pag-unlad ng proyekto at ang paghahanap para sa lahat ng kinakailangang mga teknolohiya ay tumagal ng ilang taon. Ang paglulunsad ng produksyon ay naiugnay din sa ilang mga problema. Halimbawa, sa isang memoir ni Skunk Works chief Ben Rich nabanggit ang kahirapan sa pagkuha ng titan. Ang Estados Unidos ay walang ganoong hilaw na materyales, kaya't kinailangan nitong ayusin ang isang buong operasyon upang bilhin ito mula sa USSR sa pamamagitan ng mga kumpanya ng shell.
Sa interes ng CIA, 15 sasakyang panghimpapawid ng pangunahing mga pagbabago ang itinayo. Ang Air Force ay nakatanggap ng 32 na yunit. Ang kontrata sa Air Force ay inilaan para sa gastos ng isang SR-71 sa antas na 34 milyong dolyar (higit sa 270 milyon sa mga kasalukuyang presyo), at ang programa ng produksyon ay naging isang mamahaling tala para sa oras nito.
Ang operasyon ay naging mahirap at mahal din. Ang paghahanda para sa paglipad ay tumagal ng maraming araw. Matapos ang bawat flight, ang sasakyang panghimpapawid ay nangangailangan ng 650 iba't ibang mga tseke at pamamaraan na tumagal ng ilang oras. Pagkatapos ng 25, 100 at 200 na oras na paglipad, kinakailangan ng masusing pagsisiyasat na may bahagyang pag-disassemble, kung saan maraming mga araw ng pagtatrabaho ang inilaan. Ang mga makina ay ipinadala sa bulkhead pagkatapos ng 200 oras na operasyon, at pagkatapos ng 600 oras - para sa overhaul.
Ilang sandali bago ang pag-decommission ng SR-71, lantarang iniulat na ang oras ng paglipad ng naturang sasakyang panghimpapawid ay nagkakahalaga ng humigit-kumulang. 85 libong dolyar. Ang pagpapatakbo ng isang makina taun-taon ay nagkakahalaga ng hindi bababa sa 300-400 milyon.
Gayunpaman, ang CIA at ang Air Force ay nakatanggap ng isang espesyal na tool na may pinakamataas na pagganap. Ang A-12 at SR-71 ay maaaring gumana sa taas ng hindi bababa sa 25-26 km at bumuo ng bilis hanggang sa M = 3, 3, na sa loob ng maraming taon ay nai-save sila mula sa pagtatanggol sa hangin ng isang potensyal na kaaway. Sa panahon ng operasyon, nawala sa CIA ang 6 sa mga A-12 nito, ang Air Force - 12 mga yunit ng SR-71. Sa parehong oras, walang mga pagkalugi sa laban.
Teknikal na tagumpay
Ang pagpapatakbo ng sasakyang panghimpapawid na A-12 ay tumagal lamang ng ilang taon - hanggang 1968, ginamit ng Air Force ang SR-71 hanggang 1998, at sinulat ng NASA ang kagamitan isang taon na ang lumipas. Ang sasakyang panghimpapawid ng dalawang mga modelo at maraming mga pagbabago, pagkakaroon ng isang espesyal na disenyo batay sa mga advanced na teknolohiya, ay maaaring magpakita ng natitirang mga taktikal at teknikal na katangian. Gayunpaman, para sa parehong dahilan, sila ay nagbabawal na mahal at kumplikado. Sa oras na sila ay inabandona, lumitaw ang mas maginhawa at mabisang paraan ng pagsisiyasat.
Ang isang direktang kapalit para sa A-12 / SR-71 ay hindi kailanman lumitaw - ang angkop na lugar ng reconnaissance sasakyang panghimpapawid ay mahaba at mahigpit na sinakop ng spacecraft. Bilang isang resulta, ang mga bagong modelo ng teknolohiya ng paglipad na may maihahambing na mga katangian ay hindi pa lumilitaw sa Estados Unidos. Gayunpaman, ang mga proyekto ng mabilis na paglipad ng sasakyang panghimpapawid mula sa Skunk Works ay lumikha ng isang seryosong batayan ng pang-agham, panteknikal at teknolohikal para sa karagdagang pag-unlad ng militar at sibil na abyasyon. Ang ilang mga solusyon na iminungkahi noong nakaraan ay aktibo pa ring ginagamit.
