SR-71侦察机
美国已退役的高空超音速战略侦察机
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。由美国洛克希德·马丁公司制造,该机于1963年2月开始研制,1964年12月开始试飞,1966年1月交付使用,1990年全部退役。
SR-71侦察机的研制最早开始于1950年代末,由美国中央情报局主导,参与竞标的主要是洛克希德和通用动力两家公司,最终洛克希德公司的方案中标。而在具体的方案改进中,SR-71经历了从A-1到A-11方案的设计演变,最终在改进到A-12方案时得到了中情局的肯定。之后A-12方案又衍生出了R-12方案,并最终改进为SR-71侦察机。
SR-71机体重量的93%为钛合金,其气动外形为三角翼、双垂尾,发动机布置在机翼上。该机最大起飞重量达到了77.11吨,最大飞行速度3.2倍音速,侦察高度24000米,作战半径1930千米。为了能更好的执行侦察任务,SR-71配备了天文导航装置、激光测距装置、电子对抗装置、合成孔径测视雷达、高分辨率照相机、红外和电子探测器等设备。
SR-71是第一种成功突破“热障”的实用型喷气式飞机。其飞行速度快、飞得高,具备全球侦察能力,可以摆脱音速2-3倍的空对空导弹与地对空导弹的袭击。该机的最大飞行高度可达到3万米,绝大部分战斗机都难以飞到该高度。
洛克希德·马丁公司一共生产了32架SR-71侦察机,其中12架因事故等原因被毁,但该机型还未有公开的被击落的记录。
发展沿革
研制背景
1956年7月4日,中央情报局飞行员哈维·斯托克曼驾驶洛克希德U-2高空侦察机进行了首次任务飞行,对以前从未进入的苏联敏感区域进行了航拍。U-2侦察机的此次飞行以及代号为“飞越领空”的相关项目,使这种侦察机成为美国收集苏联及其卫星国相关的战略情报的最有效手段。
虽然U-2的侦察活动取得了突出成效,但美国担心苏联可能具备了利用雷达准确跟踪U-2的能力。1954年11月,中情局局长艾伦·杜勒斯招募了曾在耶鲁大学麻省理工学院执教的知名经济学家和改革者理查德·比塞尔,并任命他为“计划和协同特别助理”。比塞尔、凯利·约翰逊(U-2的设计师)和“基利安(Killian)委员会”(由美国国防部资助并向艾森豪威尔总统提供决策辅助的“智库”)确信,从“飞越领空”行动开始,U-2能够在不受攻击的状态下担负侦察任务的时间不超过2年。由此,比塞尔开始组织后继型号侦察机的研发。
1960年5月1日,U-2侦察机苏联上空被苏联萨姆-2导弹击落,飞行员鲍尔斯被苏军生俘,由此还引发了严重的外交事件。于是美国总统下令立刻研制一种比U-2飞得更高、更快的战略侦察机。不久,代号为“夕阳计划”的研制项目正式启动。
研制历程
1957年年底,中央情报局邀请洛克希德·马丁公司通用动力分别提交飞行器设计方案,在此后12个月内,中央情报局在没有支付费用的情况下,收到了两家公司研究和修订的设计方案。
洛克希德提交的第一个设计方案为“Archangle(大天使)”,其飞行速度预计为3马赫,在29000米的高空时的航程为7400千米。通用动力旗下的康维尔公司提供了代号为“SuperHustler(超级骗子)”的4马赫机型,该机采用了B-58轰炸机使用的冲压式喷气发动机,并在着陆时使用涡轮发动机作为辅助动力。
在研制过程中,洛克希德公司用字母A加数字的方式简化了飞机名称(从A-3至A-12)。康维尔公司的设计方案及名称也进行了调整,被称为了“首领(Kingfish)”。
最终,洛克希德公司在竞标过程中获胜,获得了450万研发经费。
A-12
SR-71的初期型号为A-12,在演进到A-12之前,凯利·约翰逊已经设计了从A-1到A-11一连串方案。其中A-11是美国军队提出的一种能够在20000米以上高空进行高速拦截的战斗机,通过对A-11不断试飞验证,美军认为此战斗机技术不够成熟,便决定将其改进型作为高空高速战略侦察机使用。1960年洛克希德·马丁公司在A-11设计基础上推出了A-12方案,改用了稍内倾的双垂尾设计,优化了机体气动外形和发动机布置,同时增加了非金属材料的使用。最终该方案获得了中情局12架飞机的订单,包括1架双座改装型教练机,代号为牛车计划(Oxcart)。
1960年9月3日,中央情报局授权洛克希德公司将雷达“隐身”研究成果运用到了飞机的空气动力学、结构测试和工程设计上。该公司为此成立了以埃德·马丁为总监的小规模工程组,并将相关成果运用到A-12上。
在1962年4月24日,首架A-12配装了J-75发动机,进行了低速和中速滑行及发动机测试,4月30日,沙克尔驾驶A-12进行了官方首次试飞。6月26日,第二架A-12抵达“51区”(试飞测试区),并进行了历时3个月的静态RCS(雷达散射截面积)测试项目。
1963年1月15日,A-12首次进行了全部使用J-58发动机的试飞,在经过66次试飞后,最大飞行速度才达到了M3.2。在试验过程中,A-12项目问题也暴露出来,主要是发动机和进气口控制系统(AICS)问题。直到第九架A-12的进气系统安装的充气式压力表被电子控制系统取代后,飞机“暴发”问题(“暴发”会导致飞机的进气压力和推力下降,可能会形成扰动进气气流,让飞行员的头盔撞到座舱框架上)才明显减少。
1964年2月29日,约翰逊总统在一次演讲中对外公开了“牛车”计划的存在,但当时约翰逊故意将A-12说成A-11(战斗机),主要是为了掩护该机的实际编号。当时伴随总统讲话,A-12的截击机型号YF系列火箭发动机12A也公开亮相,约翰逊表示,该计划已经从1959年开始实施,其中,J58发动机则由普惠公司研制,火控系统和空对空导弹休斯飞机公司研制。
A-12在1967年重点部署在日本冲绳的美国军队基地,用于对越南朝鲜的侦察任务,1968年双座SR-71开始服役,同时考虑到受国防装备预算的限制,A-12退役。
在A-12系列飞机中,除了中央情报局订购的12架A-12之外,还制造了1架双座型的A-12B(钛鹅)和两架用于空中发射D-21遥控无人驾驶侦察机的派生型M-21(鹅大妈)。所以,A-12系列飞机共制造了15架。
A-12的制造编号从121开始,到最初到125号机,均使用的是J75发动机,其中4号机就为双座型A-12B,在后期,单座A-12的初期型和126号以后的批量生产型都改装了J58发动机,而只有A-12B依然采用推力较小的J75,其目的是让驾驶员逐渐适应驾驶M3巡航速度的A-12。
*以上数据均来自参考资料
SR-71
1962年初春,在实施“牛车”研发项目的同时,凯利·约翰逊提到了为美国空军研制该机侦察/攻击改型的可能性。洛克希德公司开始研制基于A-12平台的多种战机类型。到1962年4月底,已开始制造两个不同的模型并分别被命名为R-12(专用侦察型)和RS-12(侦察/攻击型),不过在研制过程中,RS-12半路夭折,而R-12作为A-12的双座按比例放大型,它顺利地进人了实机研制阶段。
为了提高侦察机的各项性能,达到致胜效果的需要,美国空军在1963年初提出了一份改造方案——SR-71,并于同年2月将SR-71的研制生产任务交由美国洛克希德公司。1963年2月18日,洛克希德公司接收了制造6架飞机的预先合同授权,并最终由坦普尔顿上校为首的A-12项目小组负责R-12的项目管理,美国空军此后将R-12命名为SR-71A,共制造了29架,其教练型SR-71B制造了2架。此外,还用YF-12A的1号机和地面试验机的部件改装了一架SR-71C。SR-71型总计制造了32架。
1964年12月22日,SR-71A第一次从帕姆代尔空军基地的25号跑道升空。在这次测试中,SR-71A进行了静态和动态的稳定性评估,还记录了飞机的速度、推力和燃料消耗对比、座舱压力、氧气流、温度控制等。此后,SR-71又进行了多次测试,改善了包括电子系统、油箱密封、机载设备等多种问题。
SR-71机体重量的93%为钛合金,其气动外形为三角翼飞机、双垂尾,发动机布置在机翼上。该机可以看做是A-12和YF-12的增强型。它的体积略大,配有动力更强的发动机,还有一些气动力方面的细微差异。
与A-12和YF系列火箭发动机12A相比,SR-71A机翼翼展、机高和机翼面积均与A-12和YF-12A相同,但机身加长了,变为32.74米。机身两侧的边条-直延伸到机头,取消了发动机短舱和机尾下的3块腹鳍。该机机内载油量增大,飞行重量和航程也有所增加。机载设备包括简单的战地侦察设备、入侵侦察用的高性能探测装置,以及战略侦察系统。
从外形看,SR-71与A-12的区别在于前者具有更为椭圆的机头设计。SR-71上有两名成员:飞行员和系统操作手,第二名机组人员坐在飞行员身后的座舱内,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。
服役历程
洛克希德·马丁公司在原型机A-12的基础上历时一年零十个月成功试飞SR-71侦察机,1964年12月22日,SR-71首次飞行,1966年被批准正式服役于美军,1998年时最终退役。记录显示,SR-71一共生产了32架,在这32架“黑鸟”侦察机中,12架遭遇意外事故被毁,但没有公开的被击落的记录。
在SR-71项目初期,嘉手纳空军基地是该型侦察机最重要的部署地点。美国共制造29架SR-71A,其中6架用于试飞。与它们担负的任务相比,剩余SR-71A的规模明显过大,因此许多飞机进行了储存处理,储存飞机周期性与现役飞机进行轮换,这种现象在该机整个服役期间一直存在。美国空军拥有10架SR-71A,其中6架为现役飞机,2架部署于比勒空军基地用于训练,另外4架分别部署于2个特遣队。
1964年,美国空军决定将加利福尼亚州比尔空军基地提供给SR-71战略侦察机使用,并组建了第4420战略侦察机联队。该联队即是美国空军第9战略侦察联队的前身。
1965年,SR-71通过了美国空军战略司令部的鉴定,并在1966年1月开始交付第9战略侦察联队使用。
1965年,美国开展“黑盾”行动,曾利用A-12来侦察亚洲地区的目标。1967年,出于对越南民主共和国部署导弹的担心,A-12开始常驻冲绳县,美国中央情报局对该行动负责。后因为资金消耗过大,A-12逐渐被SR-71所取代,在执行“黑盾”行动的过程中,美空军自己还向洛克希德·马丁公司订购了一个小机队的A-11,该型号就是SR-71双座侦察机的原型机。
1968年,第一架SR-71A部署到了冲绳的j嘉手纳空军基地,开始执行对越南和中国的侦察任务。
1990年1月26日,由于SR-71侦察机的生产和使用成本过高,大大超出了美国的国防预算,美军被迫将SR-71侦察机全部退役,并将其转给美国航空航天局美国航空航天局进行高空高速科研研究。
1994年年初,美国根据卫星监测图片,怀疑朝鲜正在研制核武器美国空军决定让SR-71重披战袍前去侦察核实。次年9月,经美国洛克希德·马丁公司改良修整后的SR-71A重新装备于美国空军。重新服役型的2架SR-71A对机体结构进行了加强,还装配了新的侦察设备,如第一代新型合成孔径雷达ASARS-1、技术研究目标照相机TEOC、高清度光学纤维照相机、电子信息系统和数据传输装置等。
1998年,正当美国空军计划将重新服役的SR-71A侦察机用于执行侦察飞行任务和军队日常飞行训练工作时,美国政府却并未打算将SR-71A的使用经费加入美国财政年度的国防预算中,SR-71A型侦察机只能于同年被迫再次退役。
基本设计
SR-71被誉为世界上飞得最快的飞机,它的最大速度约3.3马赫,执行常规飞行任务时,速度可达到1.6马赫(1 马赫=1225.08 千米/时),已经超过了子弹的速度。同时,SR-71还可对25万平方公里以上的区域进行侦查,巡航高度为24384米。在这种极端的条件下可保证侦察机躲避敌方战斗机或导弹的拦截。
SR-71通体黑色,流线型外形,因此空军给了它一个官方的绰号名为“黑鸟”。“黑鸟”不仅外形酷炫,还使用了大量当时的先进技术。
气动布局
“黑鸟”采用的是具有优良气动性能的非常规气动外形,即无尾带边条的大展弦比三角翼,翼身融合体双垂尾布局,发动机装在半翼展的1/2处,为了能承受3倍超音速飞行时产生的持续的强震波冲击,“黑鸟”的机头和机身构成的独特举升体能把强震波冲击转换为额外的升力。由于“黑鸟”有了独特的举升体,使机身可以不断地得到升力,由此“黑鸟”成功地解决了超音速飞机最难解决的高升-阻比的问题。
“黑鸟”的发动机舱上的垂直尾翼是全动式的,垂直尾翼各自向内倾斜15度。这样的设计具有两个好处,首先是垂直尾翼向内倾斜可以有效地减小雷达截面积,提高隐身性能;其次,可以降低飞机侧面的阻力,减小侧风引起飞机侧滑导致的滚转动量,“黑鸟”可以在侧风高达65公里/时极端恶劣的环境中起降。
SR-71采用了超薄机翼,能提升超声速飞行时的升阻比,飞机机动性更强。
在翼型方面,SR-71的翼型为六边形翼型,该翼型在高速飞行条件下利用来流冲击产生升力。采用该翼型的飞机在低速条件下,上下表面气流流动速度差异相对较小,升力系数比传统翼型要低,导致SR-71在起飞着陆和低速飞行时升力性能较差。
SR-71的翼载为410kg/m2,这主要是为了减小SR-71在高速巡航时的阻力,设计的机翼面积占飞机俯视投影面积的比例较小,因而翼载更大。
在机翼前缘后掠角方面,SR-71的机翼前缘后掠角约为70°,能帮助飞机在高速巡航时减少阻力,但大机翼前缘后掠角也带来了低速升力性能较差,使起飞滑跑距离变长等问题。
SR-71使用了边条翼布局。在超音速飞机状态下,边条翼会使气流在机翼上方产生纵向的涡流,加大机翼上表面气流流动速度,减小压力,以获得额外的升力。SR-71的边条翼面积较大,这主要是为了弥补低速升力性能,以满足起飞、着陆等低速飞行的升力需求。
早期的雷达隐身研究认为,平滑且渐缩的外形能将最多的雷达波束反射至其他方向。原先的“黑鸟”并没有背鳍,后经过多次风洞测试后,科学家发现背鳍能够产生涡流,给机身提供升力减少小三角翼飞机的安装角,帮助飞机获得更高稳定性与较低高速阻力。背鳍的作用类似近代战斗机用以提升机动性的机翼前缘延伸,如此就可以采用无尾翼设计,让“黑鸟”兼具安定性与隐身性。
SR-71的巡航速度高,需要更多地考虑在高速飞行下减阻,因此SR-71在几乎全部机身范围内采用了翼身融合设计,然而,翼身融合之后飞机表面的曲面形式复杂,加工精度要求高,加工难度更大,在保证相同结构刚度强度条件下,需要更多的加强部件,重量更大。
动力系统
SR-71系列飞机采用的普惠公司J58发动机,是带有压气机旁路系统的单级轴流式涡喷发动机。长度5.44m,直径1.45m,重量2700kg,压气机9级、涡轮2级,海平面最大加力推力150kN。这是普惠专门为美国海军2.5~3.0马赫超音速战斗机设计的,也是世界上第一台实用的高超音速巡航专用发动机。为了满足“黑鸟”超音速飞机的要求,工程师对J-58进行了必要的改进。改进后单台功率为14741千瓦,2台发动机能推动“黑鸟”以1073米/秒的速度飞行,比406毫米舰炮炮弹的速度至少高30%。
油箱和燃油
SR-71缺少能承受高温的燃油密封胶,所携带的油箱都留有缝隙。专用的JP-7燃油会在起飞前,以及进行空中加油时发生泄漏。通常起飞前要多加182~318千克油料,每小时漏出45千克。升空后,SR-71必须冲刺以加热机体,此后机身油箱由于受热,缝隙会因膨胀而闭合,不再漏油。SR-71必须进行空中加油,才能继续执行任务。
J-58发动机采用高燃点的JP-7煤油燃料,JP-7燃料同时作为热沉用来冷却发动机、液压系统、环控系统和气动加热严重的机体结构。三乙基硼作为催化剂来点燃高燃点的JP-7燃料。每台发动机的三乙基硼储箱容积储存为600m³,可以完成至少16次的发动机起动和加力燃烧室的点火。
较低速度时,冲压燃烧室不工作,工作原理与普通涡轮风扇发动机类似。在Ma1.8~2.0时,发动机从涡扇工作模态逐渐转换为冲压工作模态,旁路阀门打开,从压气机取气,并由六个导管引导这些气流环绕压气机、燃烧室和涡轮流动。然后,气流进入冲压燃烧室用于冷却和增加推力。Ma2以上时,冲压燃烧室工作,来流空气经外涵道直接进入冲压燃烧室,与喷注燃油掺混燃烧后形成高温、高压的燃气,再由喷管喷出,形成推力。
JP-7虽然能抗高温,但高燃点却让它不易点燃,还需要配备一种TEB化学药剂帮助点燃。“黑鸟”机身2/3的容量和机翼内一半空间全都用来搭载3.8吨的燃油。
航电系统
SR-71装有多种光学和电子侦察设备,包括战场侦察系统、多探测装置系统、战略侦察系统、高分辨率率照相设备、探测设备、AN/APQ-73合成孔径侧视雷达,这些系统由后座侦察员操纵。为防对方追踪打击,SR-71还装有高灵敏度的雷达告警接收机和红外干扰设备
“黑鸟”的侦察设备主要由先进的高空超高清晰度侦察照相机、中空侦察照相机、电子侦察设备、电子跟踪设备等组成。高、中空侦察照相机每次可以拍摄的宽度达48公里,每小时可以侦察15.5万平方公里的土地。在24000米的高空拍摄照片,可以清晰显示地面车辆的车牌号。
“黑鸟”另外还装备有一台先进的长焦距光学摄影机和一台光谱光学全景摄影机,即使在能见度很低的情况下也能进行拍摄。电子侦察设备可以截获和收集多个频段的无线电通信信息和雷达工作频段信息。
“黑鸟”的机身前段两侧有侧视雷达天线罩,垂尾和机背有两根天线,沿机身底部有多个天线,机身内部装有进行侦察活动所需的电子情报快速接收、扫描测向设备,以及装有侦察、干扰设备,可用来探测和干扰各种电磁辐射信号。“黑鸟”的侧视雷达的探测距离达370公里,如果对某国边境进行侦察,无需飞至该国领空,而只需沿着被侦察国的边界线飞行即可。
“黑鸟”的尾翼上装有一套多功能雷达告警系统,它可通知驾驶员已被敌方防空武器的雷达跟踪,当敌方地对空导弹发射时,SR-71还能够自动启动电子干扰设备实施干扰。
座舱设计
SR-71采用串列双座,前座为飞行员,后座为侦察设备操作员。为确保飞行员高空高速安全飞行,设计了增压座舱,座舱玻璃盖可承受340℃的高温,大卫克拉克公司为SR-71的机组人员配备了专门的加压防护服。在高空弹射时,防护服中的氧气供应装置会在下降过程中保持防护服中的压力。
由于标准面罩无法在超过13km的高度提供足够的氧气,SR-71在24km的高空飞行时,机组人员不能使用标准面罩,需配备专门研制的氧气面罩用于中等高度飞行。该氧气面罩系统包括一个MBU-5/P氧气面罩、一个特别设计的氧气校准器、一个防窒息阀门和两个分别连接飞行系统和空调系统的铅制导管。
其他设计
隐身设计
SR-71“黑鸟”名字的由来是因为它的黑色涂层,这是为了增加飞机表面的反射率,可以增加蒙皮向周围环境辐射的热传递效率。尽管黑色涂层会让飞机增加450多千克的重量,但是却降低了飞机温度,从而提升了其整体性能。实际来说,黑色并不会带来任何视觉伪装的效果,因为SR-71看起来已经比周围天空的颜色更浅,这是由于飞机飞行在近太空的高度——背景几乎是外层空间的颜色。黑色涂层还含有可以吸收辐射的盐酸铁微粒。这种特性以及机身形状和15度的倾斜尾翼,都大大减少了飞机的RCS,尽管SR-71有着长达32米的机身和近17米的翼展。
尽管如此,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,苏联在它侵入领空的几百里外便能发现它的踪迹。
结构材料
在结构材料上,巡航状态下的SR-71必须考虑气动加热的问题,为了适应更高工作温度,“黑鸟”采用专门研制的一种新型B120合金,它的优点是强度和不锈钢相同的情况下重量却轻50%,而且能承受熔炉的温度和压力,其工作温度可达500℃,可承受较高的来流温度。该机内翼蒙皮大部分采用褶皱式设计,因为飞行产生的气动加热会使光滑的蒙皮弯曲或撕裂,而褶皱的蒙皮可以抵抗气动加热带来的膨胀,有效地吸收金属加热后伸展的变化,还能提高机身和机翼的强度,防止机身在高速下爆裂。
进气道设计
SR-71的进气道采用轴对称可调混压式进气道,中心锥可以前后伸缩,亚跨音速时位于最前端位置,在高度9km、M\u003e1.6进气道中心锥开始调节,M3.2时收至最后端位置。在高速飞行时如果一侧进气道出现不起动现象,为避免推力不对称产生过大的偏航力矩,通过进气道调节系统可使另一侧的进气道不起动,然后再同时起动两个进气道。
性能数据
*以上数据均来自参考资料
衍生型号
系列型号
SR-71A
SR-71A是“黑鸟”家族中生产架数最多的一种型号,共生产29架,到1967年9月,29架SR-71A全部试飞成功。
在29架SR-71A飞机中,有一架尾部稍有修改的飞机,它就是SR-71A(BT)。因该机加大了尾梁尺寸,故有人称其为“大尾”(BigTail)。用这种设计的主要考虑,是为给飞机加装改进的传感器等设备。该机于1976年10月29日首飞。
SR-71B
SR-71B是SR-71A的串列双座教练型,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。在该机发动机短舱下,又重新装上了两块固定式腹绪。该型共生产了两架,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2号机因飞行事故坠毁,剩下的一号机后来作为美国航空航天局的831号机用于种飞行试验。
SR-71C
SR-71C是经修改的教练型,只制造了一架。由于SR-71B的2号机失事,根据空军的使用需要,将YF-12A的1号机改装成了此教练型。
改型型号
M-21
A-12系列飞机的最后两架,绰号“鹅大妈”,工厂的制造编号为134和135,是洛克希德·马丁公司按“接线板”计划研制的D-12(原编号为Q-12)无人驾驶侦察机的运载母机。由A-12改装而成,具体改动是在A-12的后机身上设置了发射无人机的支架,并在原Q舱位置设置无人机发射操作员座舱,所以它是一种双座型机。其载机编号也进行了调整,运载母机被称为M-21。
1964年8月,在格鲁姆湖的试验场部署了首架M-21,并于12月22日进行了D-21与M-21的组合飞行。1966年7月30日,在M-21实施第4次D-21发射时,出现了严重事故,941号载机坠毁,另一架也只服役了很短时间。
D-21
D-21是“袖珍黑鸟”,为M-21的子机,字母“D”除含有遥控无人驾驶飞机之意外,还含有子机之意。
D-21的翼展5.80米,机长13.06米,机高214米,最大重量4990公斤;采用RJ43-MA-11冲压式气发动机,推力6.672千牛;最大速度M3.25,续航距离5550公里。该机的照相设备装在机头下面被称为可回收舱的容器内。在飞机完成侦察任务后,该容器可按预设程序或据遥控指令抛投在一定范围内,然后由JC-130B飞机回收。D-21无着陆装置,在投下可回收舱后便自动爆炸销毁。
1966年4月29日,美国空军订购了第二批D-21,7月30日发射失败后,D-21被停飞1年,并在期间研制出了一种新的发射系统,该项目被称为“超级碗”,被设计用2架经过改装的B-52H的翼下挂架发射。该项目在取得有限成果后,于1971年7月15日取消。
D-21最终只制造了6架,其中4架用于试验发射,其余2架被改装成为了D-21B,被用于进行地面和空中运载试验。D-21B一共生产了32架,生产编号为507-538。从1967年11月到1970年2月共发射了16架。剩下的16架和D-21的501、502号一道,由驻扎在亚利桑那州戴维斯-蒙塞空军基地的军用飞机保管处理中心封存,直到1977年这两种无人驾驶遥控侦察机才公开其身份。
YF-12为A-12的战斗/拦截机型,意在拦截和攻击所有当时在研的苏联红军轰炸机。该机于1963年首飞,共生产了3架。YF-12增加了雷达和雷达制导空空导弹,1965年,1架YF-12A刷新了6项飞行世界纪录。
1960年,洛克希德内部成立了独立项目小组,该小组与A-12小组相互独立。从715结合点(内侧机翼前缘与机身航缘线垂直相交点)开始,A-12的整个前侧机身被改装为速度为3.2马赫截击机。该机最初被命名为AF-12,计划装载由休斯飞机公司研制的重量为1380磅(625千克)的AN/ASG-18型脉冲多普勒雷达,该型雷达此前曾计划安装于北美飞机公司研制的F-108“长剑”战斗机之上。
美国空军在60年代中期订购了3架AF-12,该机代号也根据美国空军命名方式调整为YF-12A。1965年,美国空军准备再采购93架生产型的F-12B,但是由于越南战争开销较大没有获得国防部的审批,而后来由于美国不优先发展国土防空力量,F-12B计划(YF-12A的生产型)于1968年被取消。除1号机封存外,YF-12A的2号机和3号机均用于美国航空航天局的飞行研究直到70年代末。其中3号机曾于1965年5月1日创下24468.86米的飞行高度记录、3331.41公里/小时的飞行速度纪录。
RB-12是YF-12A的另外一个生产型,该机是将A-12机身内部的武器舱改装设置了旋转式投放装置,可携带4枚180公斤级的小型核弹而且具有侦察能力,故称为RB-12。此外,YF-12还有一种纯粹轰炸机型的B-12方案。上述两种方案均只停留在计划上,并未进行研制。不过,B-12方案后来被用在了RS-71(公司名称为RS-12)计划中。
服役动态
实战应用
首次担负任务
1968年3月21日,SR-71首次出动侦察北越战区的情报。该机携带了1台安装于机身前端起落架之前的垂直放置下视地形目标照相机。在船缘线的P和Q舱室的左侧和右侧分别摆设了长焦“密切监视”技术目标照相机。在上述舱室后侧的S和T舱室是2台任务目标照相机,还安装了可拆卸式机头部位的侧视机载雷达,以及安装于N舱(位于右侧缘线)的AR-1700雷达信号录制设备。
在该阶段任务中,SLAR是主要传感器。根据SLAR图像资料显示,越南民主共和国在溪山周围部署了多处炮兵阵地,并使用大量卡车为其提供支援。这些炮兵阵地此前规避了美国军队其他侦察机的传感器探测。此后几天内,美军对上述两类目标进行了空袭并大幅度削弱了其使用成效。在历时77天的包围战之后,溪山在1968年4月7日被解除围困。
SR-71在1968年的OL-8行动共出动168架次,其中有67次是在北越上空执行任务,其余为FCF以及机组人员训练飞行。
针对苏联的OL-8行动
除了针对越南战争外,SR-71还被用于执行其他任务。1971年9月27日,美国情报部门在得知苏联海军将在符拉迪沃斯托克附近的日本海海域进行海上演习后,即派出了SR-71(980号)侦察,试图获取苏制SA-5地空导弹系统的信号数据。因此,第9战略侦察联队所属电子数据处理中心具有创造力的电子战军官杰克•克莱门斯少校对SR-71的电子情报传感器进行了应急改装,从而使其可接收连续波信号数据。
在这次行动中,SR-71安装的电磁辐射接收器装置纪录了290种不同雷达信号,但最重大的收获是首次“获取”了美国梦寐以求的SA-5地空导弹系统的雷达信号。
“赎罪日战争”监视行动
1973年10月中旬,一架编号为979的SR-71侦察了埃及叙利亚以色列之间的战线情况,为情报和防务分析人士提供了阿拉伯国家军队的部署信息,这些情报被转交给以色列。
10月24日,参战各方经过联合国斡旋宣布停战,但战区仍有冲突出现。为确保SR-71的监视系统能够在各方脱离接触过程中发挥作用,该机从塞缪尔·约翰逊空军基地出发还执行了5次远程侦察任务。
侦察古巴行动
美国第9侦察联队曾参与过侦察古巴的任务,SR-71一般会在“防区外”侦察,个别情况下该机也会直接飞越古巴。1978年,有卫星拍摄图片显示,苏联正在为古巴提供可转载核武器米格-23战斗机。同年11月,SR-71l两次飞越古巴领空,证明了这些米格战斗机为米格-23M型防空战斗机。
侦察也门行动
1979年初春,沙特阿拉伯和也门人民共和国之间的紧张关系加剧,美国情报部门确信也门将入侵其北方邻国。因此,1979年3月12日,里奇·格拉汉姆少校和唐·艾蒙斯少校驾机(972号)从比勒空军基地飞赴第4特遣队,担负为决策者提供必要情报的任务。
在处理战果时发现,此次侦察也门的行动收获颇丰,往该地实施更多空中侦察已无必要。在3月28日,972号SR-71返回了比勒空军基地。
监视海湾行动
80年代初,伊斯兰原教旨主义的复兴,当阿亚图拉·霍梅尼及其支持者宣布伊朗为伊斯兰共和国时,西方绝大多数情报来源都认为这种情况将对中东形势造成不稳定影响。在此期间,从梅登霍尔起飞的SR-71有时进入东地中海,监视同情伊斯兰圣战者的国家向其提供的各种走私货物以及重要恐怖分子。
1984年7月27日,SR-71担负了一次中东地区的监视任务。此次飞行历时7小时,侦察取得了高质量“战果”。1986年4月15日,美国军队实施了“黄金峡谷”联合空袭行动,对利比亚境内目标实施空中打击。在该行动中,SR-71担负照相侦察任务,评估打击效果。4月16日和17日,SR-71又飞赴利比亚执行了另外2次任务。
英国是美国在欧洲的重要盟友,根据两国达成的协议,英国提供相关的机场和后勤维护设备给美国侦察机使用,作为回报,英国将分享美国侦察到的有关苏联北海舰队和德意志民主共和国的军事情报。
1979年3月31日,美国第9侦察联队所属第4特遣队在英国皇家空军梅登霍尔基地组建,为U-2R和SR-71的部署行动提供支援。
在柏林墙倒塌以前,“黑鸟”的任务是监视苏联北海舰队的活动情况。它连续15年每星期从英国到苏联最北端的摩尔曼斯克海军基地往返两次,拍摄北极地区掩蔽坞内的苏联核潜艇,追踪它们的活动,计算它们的导弹发射装置数量。
故障事件
1967年1月10日,SR-71的原型机在爱德华兹空军基地进行评估刹车系统防滑装置性能的测试时被毁。
1967年4月13日,比勒空军基地的1架SR-71A(966号)在夜间空中加油后坠毁。驾驶员厄尔勒为规避原计划的加速和爬升航线上的雷暴而转弯。当他开始实施“大幅波动”机动时,发动机出现了停车故障,且无法恢复控制,该机最终坠毁至新墨西哥州境内。
1967年10月25日,SR-71(965号)在进行夜航飞行时,区域导航系统的陀螺稳定基准平台在飞机发生偏移的情况下没有告警,飞机持续下降,而且飞行速度已经超过了平飞速度,2名飞行员被迫弹射而出。
1968年1月11日,SR-71B(957号)在训练飞行过程中遭遇了发电机停止运行故障,最终发生坠毁事故,2名飞行员幸免于难,但是SR-71B教练机规模则由2架变成了仅余1架。
1968年10月,SR-71(977号)在达到V1起飞速度后,起落架的1个机轮脱落,碎片进入油箱导致燃烧起火,飞机在高速状态下中止起飞,导致剩余轮胎爆炸。
1969年4月11日,SR-71A(954号)也因为轮胎起火被中止起飞,在此次事故后,古德里奇公司的轮胎采取了“强化措施”。
1969年12月18人日,SR-71(953号)在加速爬升过程中发生爆炸,飞机功率下降,2名飞行员被迫弃机弹射,飞机坠毁于“死谷”。
1970年5月10日,威利·劳森少校和吉尔·马丁雷兹少校驾机(969号)在完成一次穿越北越上空的任务后在泰国空军基地附近进行了空中加油。而后飞机在爬升过程中进入了湍流云层,2台发动机起火燃烧。2名飞行员安全弹射。
1970年6月17日,SR-71(970号)在空中加油,在添加15876千克后,与一架KC-135空中加油机Q型空中加油机相撞,空中加油机无人受伤,“黑鸟”上的飞行员也安全弹射。
1972年7月20日,SR-71(978号)在执行完任务返回嘉手纳空军基地时遭遇了巨大横风,但较长的自动滑行导致飞机冲出跑道,并撞上了紧急阻机设施,2名飞行员无伤亡,但战机损坏严重。
1989年4月21日,SR-71(974号)因为发动机压缩机盘片在飞行时碎裂,切断了一套液压系统,2名飞行员在距离吕宋岛海岸不远处安全弹射,该战机坠毁。
目录
概述
发展沿革
研制背景
研制历程
服役历程
基本设计
气动布局
动力系统
航电系统
座舱设计
其他设计
性能数据
衍生型号
系列型号
改型型号
服役动态
实战应用
故障事件
参考资料