麻豆 艾鲤
© National Air and Space Museum
利维坦按:
用“超凡脱俗”来描述A-12/SR-71,着实是不为过——尤其是接头到它出身自上世纪50年代,其地位就愈加杰出了。约略设计出这种划时间问鼎之作的
凯利·约翰逊当然功不可没。凯利·约翰逊是瑞典裔,洛克希德雇主霍尔·希巴德(Hall Hibbard)曾对本·里奇
(Ben Rich,知名F-117隐形战斗机的设计者)
说:“阿谁活该的瑞典东说念主果然能看到空气。”这算是我听到过的对航空设计师最高的评价了。
1974年9月1日,好意思国空军飞翔员詹姆斯·沙利文(James Sullivan)少校和乔尔·威迪菲尔德(Joel Widdifield)少校驾机从纽约升空,向东飞越大泰西。到达伦敦时,仅用时1小时54分56秒,这还不到47年前查尔斯·林德伯格(Charles Lindbergh)飞翔时候的十七分之一。
这一令东说念主印象深化的豪举于今仍是世界记录,归功于沙利文和威迪菲尔德驾驶的飞机:洛克希德SR-71“黑鸟”(Blackbird)。
简直从任何意旨上来说,这架造型领路、外貌奇异的飞机皆是飞翔方面的杰出人物。它约略在杰出27公里的高度以三倍于音速的速率飞翔,致使比空对空导弹的速率皆快,于今仍是从戎以来速率最快的军用飞机。
历史上,莫得一架侦察机能像SR-71一样,在群众最危境的空域飞翔,而且不受任何威迫的插手。© National Air and Space Museum
但是,这架飞机是为了什么任务而设计的?是什么让它飞得如斯之快?接下来,让咱们深入了解历史上时间来源进的飞机之一那令东说念主难以置信的工程设计。
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黑鸟的故事始于1958年,这就不得不提到那时洛克希德公司先进设计方法办公室(更广为东说念主知的名字是“臭鼬工场”[Skunk Works])首席工程师克拉伦斯·“凯利”·约翰逊(Clarence “Kelly” Johnson)。
臭鼬工场建设于1939年,以漫画家阿尔·卡普(Al Capp)广受迎接的连环漫画《小艾布纳》(Li'l Abner)中诬捏的“Skonk Works”私酿酒厂定名。很快,该工场因其更始和突破性的飞机设计而闻明,其中包括P-38“闪电”战斗机和好意思国第一架量产军用喷气式飞机P-80“流星”。
1960年,好意思舟师的一架洛克希德F-104。© Vintage Aviation News
洛克希德U-2“龙夫东说念主”侦察机。© Palm Springs Air Museum
1954年,臭鼬工场推出了两款最具代表性的飞机,它们在见解上天壤悬隔:F-104“星”式战斗机和U-2“龙夫东说念主”。星式战斗机的混名是“载东说念主导弹”,它领有细小的锥状机身、短而机敏的机翼和苍劲的J79涡轮喷气发动机,使其约略达到两倍音速,仅用4.5分钟即可爬升至25,000米的高度。
相比之下,U-2是一款侦察机,其设计方针不是速率,而是高度。U-2实践上是一种喷气式滑翔机,领有24米长的翼展,不错在20,000米以上的高空巡航——远远超出了那时苏联防空导弹的射程。但是,这种出色的性能是有代价的。在一高度下,失速速率和临界马赫数之间的差值惟有几节,这意味着爬升或下落时任何速率的蓦地变化皆可能导致飞机从空中翻腾而下。这种危境的飞翔状况,飞翔员称之为“棺材角”(Coffin corner),使U-2成为世界上最难驾驶的飞机之一,而约略驾驶它的,正常被合计是世界上最佳的飞翔员。
U-2侦察机由好意思国中情局在西德、阿拉斯加、日本和巴基斯坦的基地实施任务,于1956年头始按时飞越苏联邦畿,利用苍劲的相机拍摄空军和舟师基地、导弹辐射场、武器工场和其他策略盘算。U-2的飞翔揭示了苏联在策略武器上的上风——即所谓的“轰炸机差距”和“导弹差距”——实践上是一个神话。U-2还拍到了激发1962年“古巴导弹危机”的凭据。
当先,东说念主们合计苏联的雷达无法跟踪U-2,但这一假定很快被评释注解是无理的,屡次有苏联截击机和导弹试图击落这些高空入侵者,但是皆未能凯旋。尽管进行了各式尝试以减少U-2的雷达反射截面,但这些措施大多无效,且大大裁减了飞机的飞翔高度,使其更易受到攻击。随着苏联防空才能的不断栽培,U-2无法实施任务只是时候问题。
作为回话,1958年,中情局官员理查德·比塞尔(Richard Bissell)启动了GUSTO方法,这是一个由宝丽来公司董事长埃德温·兰德(Edwin Land)担任主席的委员会,其任务是照拂U-2可能的继任者。1957年11月至1959年8月期间,该委员会举行了七次会议,包括洛克希德公司凯利·约翰逊在内的主要飞机制造商的代表参加了会议。约翰逊在谈到下一代策略侦察机时宣称:
“只是将现有时间上前激动一两步是没成心旨的,因为咱们只可争取到几年的时候,然后俄国东说念主就会再次击败咱们……我但愿咱们能研制出一种约略总揽天际十年或更永劫候的飞机。”
约翰逊示意,新式飞机应能以3-4倍音速和30,000米以上的高度巡航。这么一来,它不仅能解脱任何有东说念主驾驶的截击机和地空导弹的挫折,还能利用早期雷达系统的短处(即光点扫描比)幸免被发现。直率来说,如果飞机的飞翔速率比雷达的刷新率快,它就会被看成布景杂音而被过滤掉,从而简直无法被发现。
1958年头始,几家制造商初始提交此类飞机的提案,从天马行空到果真奇特的设计,应有尽有。举例,好意思国舟师提议了一种能飞到4马赫的飞机,使用冲压式喷气发动机,从核潜艇辐射。冲压喷气发动机在高速时服从很高,但依靠上前通顺才能施展作用,无法从静止状况加快。因此,舟师筹商通过一个普遍的氦气球将飞机送入空中,然后通偏激箭助推器加快到巡航速率。不外,当洛克希德的凯利·约翰逊分析了该设计并发现气球必须接近两公里直径时,舟师撤退了这一提案。
康维尔公司的“第一架隐形超等伏莽”样机。© Reddit
康维尔(Convair)公司的决议被称为“第一架隐形超等伏莽”(First Invisible Super Hustler,FISH),其无餍略小。FISH使用两台冲压式发动机,约略以4马赫的速率巡航,是一种挂载飞机,筹商从康维尔B-58“伏莽”轰炸机上辐射。为了承受精粹音速时际遇的普遍摩擦热,机头和机翼前缘由康宁玻璃厂(Corning Glass Works)开发的一种特殊材料制成(高温陶瓷)。
洛克希德当先的CL-400 Suntan决议。© Reddit
洛克希德当先的决议CL-400 Suntan则略显奇特。“Suntan”雷同于放大版F-104星式战斗机,由一双装配在翼尖的冲压式喷气发动机提供能源,烧毁纯液态氢。液态氢储存在机身油箱中,通过机翼前缘的管说念运输到发动机,同期预热燃料并冷却机身。
但是,GUSTO委员会对这些初步提案并不惬意,并要求竞标者再行提交以普惠公司J58涡轮喷气发动机为基础的设计。J58发动机于1958年开发,用于多个飞机方法,但长久未能插手使用。洛克希德的新设计代号为“天神长”(Archangel),仍然使用冲压发动机提供能源,但使用旧例燃料,并由全功率加力烧毁状况下的J58发动机助推至巡航速率。
J58发动机测试。© CIA
与此同期,康维尔公司再行提交的设计“石首鱼”(Kingfish)不再是空中辐射,其最高速率达到3.2倍音速,航程接近6300公里。尽管GUSTO委员会可爱洛克希德的设计,但他们合计其雷达反射截面过大。这促使凯利·约翰逊逐步改进设计,最终形成了A-11,原始雷达反射截面减少了90%。
A-11设计图。© wikipedia
最终,1959年8月28日,政府晓谕,洛克希德赢得了新式窥探机的合同。该决定不仅基于飞机的性能预估,还基于此前洛克希德按时、低本钱完成方法的精采记录。相比之下,康维尔公司耐久存在预算超支的问题,且莫得能与洛克希德“臭鼬工场”相忘形的巧妙方法部门。1960年1月,中情局下了价值9600万好意思元的订单,订购12架A-11,这些飞机被诙谐地定名为“牛车”(OXCART)。
这个决定来得恰是时候,因为只是四个月后,好意思国军方一直惦记的一天终于到来了。
《间谍之桥》(Bridge of Spies,2015)中出现的U-2侦察机。© Spirituality & Practice
1960年5月1日,中情局的U-2飞翔员弗朗西斯·加里·鲍尔斯(Francis Gary Powers)从巴基斯坦荡沙瓦升空,向西北飞向苏联边境。鲍尔斯的任务是飞越苏联邦畿约6000公里,拍摄各式盘算,包括拜科努尔和普列谢茨克航天辐射场,以及车里雅宾斯克-65钚坐蓐厂,筹商完成后降落在挪威博德。着手飞翔很得手,苏联东说念主试图用旧例喷气式战斗机阻扰鲍尔斯,但未能凯旋。但是,在飞过车里雅宾斯克后不久,他最终在斯维尔德洛夫斯克市隔邻被一枚S-75地对空导弹击落。鲍尔斯设法跳伞并降落到大地,随后被苏联当局抓获并向全世界展示。
1960年的U-2事件激发了一场海外丑闻,严重挫伤了好意思苏干系。这也象征着好意思国不再飞越苏联邦畿,导致其对苏联军事谍报采集的严重不足。那时,洛克希德公司正在开发其CORONA系列间谍卫星,但这项时间还要一年才能锻真金不怕火。
与此同期,臭鼬工场不时激动A-11的研发。凯利·约翰逊的工程师们靠近的挑战是普遍的,迫使他们再行念念考飞机设计的简直每一个方面。正如约翰逊自后所说:
“一切皆必须被发明。一切。”
A-11必须在极点恶劣要求下飞翔:当飞机以三倍音速飞翔时,与大气的摩擦会产生杰出500摄氏度的名义高温——足以溶化传统的铝合金机身。因此,A-1193%的部件由钛合金制成,因为钛不仅密度是铝的两倍,而且耐热性远远优于铝。
但这里有一个小问题:在20世纪50年代末,钛是稀缺资源,而群众最大的钛来源地是……你猜对了:苏联。固然CIA通过一个空壳公司蚁集设法取得了大量苏联的钛金属,但如果只购买洛克希德需要的高品级钛金属,就有可能让苏联东说念主察觉到其最终用途。因此,CIA只可进口了数百吨搀和级别的钛,洛克希德只遴荐了其中简略7%的钛用于制造飞机。
凯利·约翰逊在一架YF-12A截击机(编号60-6934)前留影。© Lockheed Martin
但挑战远未就此杀青。
因为钛是一种极难加工的材料,普通的含镉用具在战争时会使钛金属变脆并导致其龙套,因此必须制造新的钛制用具。有一次,机体螺栓和其他紧固件初始无缘无老家失效,东说念主们发现工场里的系数扳手也皆含有镉,迫使东说念主们仔细查验每个用具箱以找出有问题的用具。还有焊缝,它们简直是马上开裂的。进一步的打听揭示了一个奇怪的模式:冬季焊合正常,而夏日焊合则容易过早失效。
经过数月的不懈打听,最终查明是洛克希德工场所在地加州伯班克的给水系统。夏日,该市在水中加入了更多的氯以防护藻类滋长;当新焊合的钛部件在这种含氯量过高的水中清洗时,焊缝变得脆弱。当约翰逊下令用蒸馏水清洗焊缝时,问题便覆没了。
好意思国航空博物馆内的A-12(60-6924/933)进气锥底部,不错贯通地看到机体名义蒙皮的变形饱读起。© Prime Portal
但是,洛克希德刚刚掌抓了钛制造的时间,另一个一样令东说念主头疼的问题就出现了。高速飞翔时的摩擦加热导致飞机的外部面板扩张并发生变形,损坏了机体结构。为了惩处这个问题,洛克希德的工程师们将平面蒙皮替换为邃密的波纹蒙皮,使其在扩张时不易变形。
波纹蒙皮鸠合在A-12的后部。© Pin page
一些工程师将这种时间比作让一架1930年代的福特Trimotor或容克52(这些飞机以其波纹蒙皮闻明)——以超音速飞翔。此外,这些蒙皮还作念得比实践尺寸稍小,以便在遇热扩张后,蒙皮旯旮约略精确贴合在一起。
燃料败露问题一直以来被外界挖苦,合计这是A-12设计上的败笔,存在要紧劣势。但实践上,莫得一种密封剂不错承受3马赫以上飞机所产生的极点高温,因此不可能保持油箱密封。© X
为了勤俭分量,机体外部蒙皮还兼作燃料箱的壁板,这导致了一个令东说念主担忧的设计怪象:飞机停在停机坪上时,燃油会像筛子一样漏出来。在实践操作中,步履法子是只加注富足升空的燃料,飞机随后会与空中加油契机合并补充燃料。当飞机达到操作速率和高度时,热扩张会使蒙皮扩张并自行密封,防护燃料进一步败露。
不错设想,燃油败露到停机坪上会形成失火隐患,因此,臭鼬工场开发了一种特殊的高闪燃烧油,称为JP-7,这种燃油不会被明火或火花燃烧。但是,由于JP-7也无法通过传统的喷气发动机点武器燃烧,洛克希德开发了一套系统,将乙硼烷(一种与空气战争后会自燃的气体)注入发动机以燃烧这种燃油。发动机在升空前由一个特殊的启动车启动,启动车内装有两台雪佛兰大缸体发动机,输出功率为600匹马力。
启动车点火的蓦地。© Preserving our History
3马赫时际遇的极点温度,意味着飞机上的简直每个系统皆要经过特殊设计。开发了可承受高达350摄氏度高温的特殊润滑剂和液压油,而燃油系统则设计为通过JP-7机身轮回来冷却那些高温部位。限度电缆由一种名为Elgiloy的耐高温钢铬镍合金制成(正常用于钟表弹簧)。而系数电气贯穿致使皆镀上了金,因为金在高温下比其他金属更能保持导电性。
应酬3马赫以上飞翔的极点温度是最沉重的挑战。© Osprey Publishing
由于分量放手,驾驶舱无法隔热,迫使飞翔员只可衣服特殊的空调加压服,这也保护他们免受平流层近真空的影响。事实上,在巡航要求下,驾驶舱里面会变得绝顶热,以至于在实施任务期间,机组东说念主员正常将餐食靠在驾驶舱玻璃上加热。
普惠公司坐蓐的J58涡轮喷气发动机,长荣航空博物馆。© wikipedia
根据GUSTO委员会的要求,A-11由两台普惠公司坐蓐的J58涡轮喷气发动机提供能源,这些发动机必须经过全面改装,以保证在怒放加力烧毁室情况下的可靠运行,并能承受3倍音速飞翔所带来的极点情况。
© Nickel Alloy
发动机自己装配在流线型机翼短舱内,在巡航速率下,发动机短舱的作用部分雷同于冲压式喷气发动机,将大部分进入的空气滚动到发动机和短舱之间的环形空间中。由于喷气发动机无法吸入超音速飞翔时的空气,不然就会熄火,因此短舱进口装有特殊的锥形结构,可产生激波,将进入的空气减慢至亚音速,然后再进入发动机。
但不管A-11飞翔速率有多快,如果不可拍摄到贯通的相片,它作为侦察机亦然毫毋庸处的。因此,工程师们对机载航空相机的熔融石英窗口插手了相配大的元气心灵。由于飞机里面和外部的温差高达500摄氏度,这个窗口很容易发生光学失真,可能会放手通过它拍摄的任何相片。这个问题一度让设计团队绝顶躁急,直到康宁玻璃厂开发出一种更始方法,利用苍劲的高频声波将玻璃熔接到钛框架上。相机自己由珀金-埃尔默(Perkin-Elmer)制造,可佩戴1500米胶片,能从30,000米的高空拍摄宽达113公里的大舆图像,分离率达30厘米。
A-12(60-6925),极度装配,用于雷达波测试。© CIA
1959年11月,在首批原型机初始坐蓐之前,洛克希德公司就制造了A-11的全尺寸模子,并将其运往内华达州古鲁姆湖(更广为东说念主知的名字是51区),在那儿,它被装配在一个塔架上,并从各个角度遴选雷达波的测试。这些测试标明,飞机的雷达横截面积仍然高到令东说念主无法遴选,迫使洛克希德公司对设计进行进一步修改。
中情局公布的首批A-12“牛车”飞翔照。可退换的进气锥贯通可见。© CIA
这些修改包括,用氧化铁、硅和石棉制成的雷达吸波复合材料取代机翼和尾翼的前缘;将机身机翼与机敏的鳍状结构(称为脊线)交融在一起,使飞机具有了超凡脱俗的外不雅。航空历史学家彼得·梅林(Peter Merlin)曾这么态状:
“……它看起来更像是有机物而不是机械。大多数传统飞机皆能看出是东说念主工建造的——而这架飞机看起来仿佛是自然滋长出来的。”
A-12设计图。© wikipedia
自后发现,除了反射雷达之外,脊线还有一个额外的平正,那等于在超音速下不错提供额外的升力。鉴于这些修改,飞机的编号从A-11改为A-12,并沿用于今。
克服这些前所未有的时间贫瘠既不菲又耗时。首架原型机的托付当先承诺在1961年5月完成,但随着开发进度的蔓延,这一日历被推迟到8月,首飞推迟到12月。同期,9600万好意思元的预算一经飙升至杰出1.61亿好意思元。时任中情局高官的理查德·比塞尔(那时正深陷“猪湾事件”的余波),给凯利·约翰逊写了一封心急如焚的信:
“我得知你们首飞的进一步蔓延,从8月30日推迟到1961年12月1日。这个讯息在咱们此前从5月推迟到8月的基础上愈加令东说念主战栗,按照咱们12月19日的会议,我本以为钛的挤压问题一经基本惩处。我确信,除非伯班克发生严重地震,不然这将是临了一次令东说念主失望的讯息。”
不外,还有更让比塞尔失望的讯息。由于波及到超先进的材料和制造时间,A-12不可像旧例飞机那样进行大鸿沟量产,每一架飞机基本上皆不错说是手工打造的艺术品。1961年7月,约翰逊在他的日记中写说念:
“……建造第一架飞机的进程绝顶贫寒……每个东说念主皆很急切……而且咱们还有很长的路要走。”
为了限度本钱并使方法重回正轨,中情局将订单从12架缩减到10架,并叮属别称航空工程师赶赴洛克希德监督最终拼装。与此同期,普惠公司在使J58发动机达到洛克希德的规格方面也际遇了严重问题。为了防护延期,普惠决定使用U-2上使用的功率较低的J75发动机进行初次试飞。表面上,这将使A-12约略达到15,000米的高度和1.6马赫的速率。
与此同期,中情局正在寻找改日驾驶A-12的飞翔员。要求简直和挑选好意思国第一批宇航员——水星七号——一样严格:候选飞翔员必须有驾驶高性能喷气机的资格,年岁在25至40岁之间,身高不杰出6英尺(1.83米),体重不杰出175磅(79公斤),以适当A-12局促的驾驶舱。
他们还必须通过一系列严苛的体检,并遴选旨在评估政事可靠性和神气褂讪性的口试。到1961年11月,首批12名飞翔员已被选中。与驾驶U-2的飞翔员一样,这些东说念主精采从队列下野,成为中情局的合同雇员,并达成左券,他们以后不错重返现役,且不会失去军衔或阅历——这种作念法被称为“洗羊毛”。
A-12装箱运载的途中。© CIA
最终,在1962年2月28日,第一架A-12原型机被装进两个大箱子,通过公路从伯班克的臭鼬工场运到古鲁姆湖进行飞翔测试。由于莫得哪个有自重心的飞翔员沸腾驾驶“牛车”这种名字的飞机,因此试飞员以恒星星座的名字将这架奇特的新飞机定名为“天鹅座”。
1962年4月25日,A-12首飞。© wikipedia
4月24日,洛克希德试飞员卢·沙尔克(Lou Schalk)正在进行高速滑行测试时,A-12偶而升空数秒,完成了它的初次飞翔(尽管时候很短)。第二天,A-12进行了初次精采飞翔(尽管仍旧短主座方的精采飞翔),沙尔克再次担任驾驶员。升空后仅20秒,飞机初始剧烈抖动;沙尔克遴荐将飞机降落在跑说念至极的干涸湖床上,而不是绕圈降落。
当A-12停驻来时,沙尔克听到了无线电里凯利·约翰逊大怒的吼怒声:“卢,这到底是怎样回事?”
第二天,沙尔克又进行了一次非精采试飞,他一直莫得将起落架收起,以防再次迫降的可能。着手,飞翔十分得手,但很快飞机的机翼前缘就初始零星钛合金片。洛克希德公司的时间东说念主员花了好几天的时候才在干涸的湖床中找到这些碎屑,并将它们再行装配到飞机上。尽管如斯,约翰逊对驱散照旧很惬意,他说:
“咱们阐述,第一次飞翔故障不是由飞机基本褂讪性引起的。”
最终,4月30日,A-12在空军和中情局代名义前进行了初次精采飞翔——比原筹商晚了一年。
A-12实践上催生了我方的工业基础:简略2400名机械师、技工和制造工东说念主不错我方进行铣削和铸造。上图中不错看到口号“摈斥F.O.D.”,道理是“消之外来物损坏”,这是专指发动机故障,有时是由于在制造进程中偶而掉落并留传在吊舱内的小物体引起的。© CIA
从此,飞翔测试稳步进行,第二架A-12于1962年6月加入测试。5月2日,A-12初次突破音障,达到1.1马赫的最高速率。但是,莫得适当的发动机,A-12永远无法施展其全部后劲。中情局因此对普惠公司施加了更大的压力,终于在1963年1月,第一批J58发动机的A-12初始升空。同期,世界场所也贯通地标明了进犯需要像A-12这么的飞机。1962年10月27日,U-2飞翔员鲁说念夫·安德森(Rudolph Anderson)在古巴拍摄苏联弹说念导弹设施时被击落身一火。在这一事件的影响下,A-12方法进入了快车说念,卢·沙尔克在1963年7月20日进行了初次3马赫飞翔。
A-12升空的蓦地。© Imgur
到1966年,A-12正常摧折航空飞翔的世界记录——尽管是巧妙和非官方的。举例,12月21日,洛克希德试飞员比尔·帕克(Bill Park)驾驶飞机从古鲁姆湖向北飞越黄石国度公园,到达北达科他州俾斯麦;然后向东飞到明尼苏达州德卢斯;向南飞到亚特兰大和坦帕;向西北飞到波特兰;临了向西南飞越诺克斯维尔和孟菲斯,复返内华达州——全程仅用了6个小时就飞了16,300公里。
惟一的一架双座型A-12。© wikipedia
为了培训飞翔员,有一架A-12被改装成了双座机,该西宾机被昵称为“钛鹅”,使用了功率较低的J75发动机,以勤俭稀缺且不菲的J58发动机供作战飞机使用。尽管当先A-12呈裸钛外不雅,但在1964年,机体被涂上了象征性的玄色涂层,以便更好地散热。
固然飞翔测试标明凯利·约翰逊的钛合金遗迹基本上是可靠的设计,但它仍然是一架难以驾驶且有时很危境的飞机。A-12的初次坠毁发生在1963年5月24日,那时飞翔员肯·柯林斯(Ken Collins)发现姿首失灵,被动在犹他州温多弗隔邻弹射。柯林斯莫得受伤,飞机颓残很快被采集起来并巧妙运走,眼见坠机确当地东说念主被动签署隐讳左券。坠机原因是皮托管结冰。
在飞翔测试期间际遇的一个持续性问题是发动机进气锥形成的激波容易分离,导致发动机燃料供应不足,激发剧烈减慢,飞翔员将其描述为“堕入火车相撞”。这个问题威迫到系数这个词方法的得手进行,几个月后,工程师们才完善了一种系统,约略自动伸缩进气锥并在蓦地“再行捕捉”激波。
在A-12最终插手使用之前,它所有在古鲁姆湖进行了2850次试飞,自后陆续又赔本了另外三架飞机。第一次发生在1964年7月9日,因俯仰限度伺服器冻结导致飞机失控,飞翔员比尔·帕克安全弹射后获救。第二次发生在1965年12月28日,那时飞翔员梅尔·沃伊沃迪奇(Mele Vojvodich)升空后不久经历了一系列剧烈的偏航和俯仰通顺,不得不弹射逃生。事故原因被合计是褂讪增强系统中的陀螺仪,被别称保养技师接错了线。临了一次发生在1967年1月5日,一架A-12因燃料销耗在接近古鲁姆湖跑说念时坠毁。飞翔员沃尔特·雷(Walter Ray)凯旋弹射,但座椅未能分离,导致他坠地身一火——这是A-12方法中的第一次致命事故。事故原因无法细则,但打听东说念主员怀疑是燃料指令系统出现了故障。
固然A-12从设计之初等于一架莫得搭载武装的侦察机,但其惊东说念主的性能让许多东说念主设计出它的其他潜在用途。举例,策略空军司令部指点官柯蒂斯·李梅(Curtis LeMay)将军曾接头将A-12用作高速核轰炸机,用来打击敌方纵深盘算;而空军高层则设计A-12不错成为一种高空高速截击机,用于击落苏联的策略轰炸机,或者是一架更大、更汉典的侦察机,以便在核打击后评估盘算损毁情况。
洛克希德YF-12A(60-6934),三架原型机中的第一架。© U.S. Air Force
休斯AIM-47A制导导弹准备装入YF-12A的弹舱。© U.S. Air Force
尽管李梅的轰炸机从未建造,但空军的两个变体版块却得到了开发。截击机被定名为YF-12,配备了为武器系统操作员准备的第二驾驶舱,AN/ASG-18火控系统,以及AIM-47A空对空导弹,机身前部的旯旮被摘除以容纳雷达罩。
三架YF-12原型机被制造出来,于1963年8月7日初次飞翔。
YF-12A(60-6935)早期机身大部分是裸钛,并未覆盖玄色涂层。© Reddit
空军RS-71(左)和中情局A-12。© Reddit
第二种空军变体被定名为RS-71,RS代表“侦察/打击”(Reconnaissance/Strike),实践上A-12更大、更复杂的版块。它比A-12长一米,重6,800公斤,航程增多了13%,并配备了侦察员驾驶舱以及额外的照相、合成孔径雷达和ELINT传感器。RS-71于1964年12月22日初次飞翔,涂装有与A-12换取的玄色涂层,因此取得了“黑鸟”这个不灭的混名。
M-21佩戴D-21飞翔。© Reddit
另一个从A-12筹商中繁衍出来的方法是洛克希德D-21,这是一种自主冲压式喷气发动机无东说念主机,旨在深入敌方邦畿窥探。D-21使用了许多与A-12和RS-71换取的材料和时间制造而成,从经过特殊改装的A-12母机(称为M-21)的背部辐射。一朝辐射,D-21将以3.3马赫的速率和29,000米的高度飞越敌方邦畿,使用惯性制导系统进行导航,并用先进的录像系统拍摄敌方盘算。随后,它将飞越海外水域,用降落伞开释菲林盒,菲林盒由洛克希德C-130运载机从空中抓取。固然这种法子今天听起来过于复杂,但这种方法一经在回收CORONA间谍卫星的胶片盒方面得到了完善,况且驱散显赫。
两架A-12被改装为M-21母机,飞翔测试于1966年3月初始。前三次测试飞翔的驱散利害各半,D-21出现了各式系统故障。无东说念主机还施展出一种令东说念主不安的状况,即在辐射后几秒钟内悬浮在母机机身上方。因此,辐射是在侧飞翻转时进行的,以匡助无东说念主机与母机分离。测试筹商于1966年7月30日蓦地中止,那时D-21在辐射后立即发生发动机故障,撞上了母机的尾部,迫使M-21机组东说念主员弹射。飞翔员比尔·帕克幸存,但辐射限度官雷·托里克在跳伞落入海中时失慎怒放了头盔面罩,导致他的防护服进水,将其拖入了海中。
这次厄运后,M-21的辐射筹商被放手,D-21改为从波音B-52策略轰炸机上辐射,由固体火箭助推器加快到巡航速率。这种树立被评释注解愈加安全,1969年11月,空军发起了“高档碗活动”(Operation Senior Bowl),试图使用B-52辐射的D-21无东说念主机侦察中国的罗布泊核覆按场。从1969年11月9日到1971年3月20日,共进行了六次“高档碗”任务,驱散令东说念主失望。两架无东说念主机未能到达盘算并坠毁,两架凯旋开释了胶片盒但却丢失在海中,而另外两架的胶片盒被凯旋回收。不外,由于胶片处理时间不当,大部分相片皆被毁坏了。1971年7月,D-21方法最终被取消。
在A-12及其繁衍机型的发展进程中,好意思国政府靠近一个日益辣手的问题:这个方法还能隐讳多久?本钱的急剧高潮使得国防部越来越难以否定A-12的存在,而航空公司飞翔员和其他眼见者正常在好意思国西南部的测试和西宾飞翔中看到这种深重的飞机。
A-12及其繁衍机型。© California Science Center
尽管洛克希德、中情局和空军悉力保持方法的巧妙,但真相早晚会被揭露。此外,洛克希德知说念其在超音速空气能源学方面的顶端计划将对航空工业产生极大的影响,特殊是在设计超音速运载机(SST)方面——这是协和式飞机的前身。最终,他们拟定了一个筹商以经管公开的信息,并于1964年2月24日,由总统林登·B·约翰逊向宇宙晓谕:
“好意思国一经凯旋研发出了一架先进的实验喷气式飞机A-11,该飞机一经在杰出2,000英里/小时和杰出70,000英尺的高度进行了持续飞翔测试。A-11的性能远远杰出了当前世界上任何其他飞机。这架飞机的开发成绩于飞机时间的要紧高出,对军用和民用领域皆具有要紧意旨。几架A-11飞机当前正在加州爱德华兹空军基地进行飞翔测试,以细则其作为汉典截击机的才能。”
五个月后,约翰逊再次发表说话,晓谕:
“……凯旋开发了一种新的策略有东说念主驾驶飞机系统,该系统将由策略空军指点部使用。该系统使用新的SR-71飞机,提供了一种用于军事用途的汉典先进策略侦察机,约略为军事活动提供群众范围的侦察…… SR-71是世界上来源进的。该飞机将以杰出三倍音速的速率飞翔。它将在杰出80,000英尺的高度上运行,并使用了世界上来源进的各式不雅瞄开拓。这架飞机将为好意思国的策略队列提供超卓的汉典侦察才能。”
约翰逊的措辞绝顶严慎。举例,使用A-11这个称号(这是A-12在取得雷达躲避改进之前的原始称号)是一种误导,旨在诱骗潜在的间谍。此外,通过公开承认外形相似的YF-12的存在,但愿约略不时将A-12侦察机隐讳。暂时来看,这一策略似乎收效了,数十家航空期刊和其他出书物根据政府遴荐解密的少许时间信息,撰写了对于超先进“A-11”的抽象著述。同期,A-12的测试和西宾筹商在相对秘籍中不时进行。
内华达古鲁姆湖的洛克希德A-12“牛车”和YF-12A。© CIA
但是,这一遮蔽也带来了出东说念主料想的后果。当约翰逊总统于2月初次晓谕这一讯息时,爱德华兹空军基地并莫得YF-12。空军措手不足,匆忙中将两架原型机飞到爱德华兹,以守旧总统的说法。这一瞥动如斯仓促,以至于当飞机被推入机库时,机身散漫出的热量触发了喷水熄灭系统,将委员会成员淋了个透湿。
约翰逊的第二次演讲也留住了出东说念主料想的遗产。固然空军的A-12繁衍机的官方称号是RS-71,但约翰逊却把它念错了,读成了SR-71。空军合计,再行定名这架飞机比公开更变总统的名字更容易,于是它就改成了SR-71。
1967年,即首飞整整5年后,A-12终于插手使用。但是此时,它当先的设计任务一经覆没。在1960年击落弗朗西斯·加里·鲍尔斯和1962年击落鲁说念夫·安德森之后,好意思国政府放手了对苏联和古巴邦畿的载东说念主飞翔,因为政事风险太大。这项任务转而由CORONA间谍卫星承担,到1967年,这些卫星按时发还高质地的照相谍报。因此,A-12被再行用作战术侦察平台,用于在活跃的战区采集最新谍报——举例那时在越南发生的冲突。
A-12在黑盾活动中拍摄的河内军事设施图像。© CIA
1967年,好意思国军方对北越从苏联取得大量中程地对地导弹的论说感到担忧,合计这些导弹可能用于攻击南越。为此,中情局发起了“黑盾活动”(Operation Black Shield),以评估北越的导弹才能。1967年5月,三架A-12从古鲁姆湖飞往日本冲绳的嘉手纳空军基地,横跨太平洋仅用了5小时55分钟。该队列于5月30日晓谕精采插手使用,次日,飞翔员梅尔·沃伊沃迪奇实施了初次“黑盾活动”任务,他以3.1马赫的速率飞翔,飞翔高度达到24,000米,拍摄了一条近2公里长的胶片,覆盖了大部分北越和南北之间的非军事区。让五角大楼极为宽慰的是,这次及后续任务清晰,北越并莫得地对地导弹。
在接下来的7个月里,A-12实施了22次“黑盾活动”任务,拍摄了炮兵阵脚、工场、供应仓库、口岸、雷达设施、战俘营以及其他策略盘算。这些谍报对于约翰逊总统批准对北越的大鸿沟空袭至关要害。不外,尽管A-12领有先进的隐身特点,但它正常被北越的搜索雷达探伤到。自A-12设计以来,雷达时间已有显赫高出,许多A-12的隐身特点在实践中作用有限。
10月28日,一架A-12初次遭到攻击,但导弹未能锁定盘算。两天后,飞翔员丹尼·沙利文(Denny Sullivan)在河内上空险些被击中,那时北越的一个萨姆导弹辐射基地向他辐射了至少6枚导弹。他自后回忆说念:
“蓦地一枚大号的‘电话’擦着驾驶舱飞了昔日,直接朝上。我心想,这挺钦慕的……然后我不时一齐线飞翔,一齐没看到什么,直到飞出一段距离后,我通事后视镜看到至少4条导弹尾迹,全部扩散开来,朝向我的机尾。我心想,‘天呐,这些玩意儿飞得相配好。’我看着它们追上来……在我死后,绝顶接近,然后蓦地出现一个普遍的红色火球,紧随着一团白色烟云——你坐窝得拉开距离。你以每分钟41英里的速率飞翔。这些萨姆导弹制导十分出色,作念着完全换取的动作。”
固然A-12的最高速率为3.2马赫,而苏联制造的S-75地对空导弹可达3.5马赫,不外,沙利文照旧凯旋躲闪了这波攻击,安全复返嘉手纳基地。回到基地后,维修东说念主员发现一枚导弹的碎屑嵌在了围聚一个油箱的机翼上。这是A-12惟逐个次在战斗中遭到武器毁伤。
1968年1月23日,一艘朝鲜鱼雷艇挫折并俘获了在海外水域活动的好意思国舟师间谍船“普韦布洛”号(USS Pueblo)。惦记此事件会激发斗殴,中情局在事发三天后叮属杰克·威克斯(Jack Weeks)驾驶A-12实施了一次对朝鲜的侦察任务。这次以及后续的一次飞翔清晰,平壤并未动员其队列准备发动斗殴。因此,约翰逊总统取消了对朝鲜的刑事包袱性反击筹商,转而通过酬酢的边幅来惩处,最终,在不到一年后,普韦布洛号的船员被开释。与此同期,又有五次“黑盾活动”任务飞越了北越和柬埔寨。
高洁A-12初始展现其实战价值时,它的作战生存却知难而退。由于越南斗殴导致国防预算捉襟露肘,好意思国政府一经无法不时为A-12、YF-12和SR-71这三个绝顶相似的飞机方法提供资金守旧。
1965年5月1日,YF-12A(60-6936)在速率记录覆按期间从爱德华兹空军基地升空。飞机腹部的白色十字是为了协助计时员和不雅察员。© CIA
随着与苏联干系的改善,北好意思空防的要害性裁减,YF-12方法被取消。而1967年11月,好意思国空军发起了“好女孩活动”(Operation Nice Girl),即在A-12和SR-71之间进行精采的飞翔对决,以细则哪种飞机是更优的侦察机。在三天的时候里,这两架竞争飞机飞翔了从加利福尼亚到路易斯安那的换取航路,升空时候收支一小时,实施包括拍摄指定盘算和空中加油在内的各式任务。尽管驱散莫得定论,但由于SR-71领有更先进的传感器系统和更长的航程,最终SR-71被宣告凯旋。
A-12退役后,散布在各地航空博物馆展出。© Space camp Programs
其他身分也可能影响了这一决定,因为人所共知,好意思国空军对中情局的A-12方法心生吃醋,但愿将高速军事航空的限度权完全掌抓在我方手中。不管如何,在只是从戎10个月后,A-12退役,系数后续的“黑盾活动”任务均由SR-71实施。在坐蓐的15架A-12中,3架实施了29次“黑盾活动”任务,6架因事故损毁,3名飞翔员丧生。剩下的9架飞机被存放在加州的帕姆代尔,并在接下来的近20年里保持绝密状况。A-12方法在1981年解密后,这些飞机被移出机库分拨到全好意思各地的博物馆,于今仍在那儿展出。
A-12被埋没于历史的尘埃中,SR-71却飞快成为世界上最知名的飞机之一,摧折了数十项航空记录。
世界飞翔速率记录保持者和汤普森杯取得者罗伯特·L·斯蒂芬斯(Robert L. Stephens)上校和丹尼尔·安德烈(Daniel Andre)中校。© Space camp Programs
举例,1976年7月28日,罗伯特·赫尔特(Robert Helt)上尉摧折了世界统统高度记录,达到26,929米。并吞天,另一架SR-71以3,529公里/小时(约3.3马赫)的速率摧折了统统空速记录。两年前的1974年9月1日,詹姆斯·沙利文和诺埃尔·威迪菲尔德飞翔了从纽约到伦敦的5,570公里距离,仅用了1小时54分56秒,平均时速为2,908公里(约为2.72马赫)。而更早的1971年4月26日,托马斯·埃斯特斯(Thomas Estes)和德韦恩·维克(Dewain Vick)飞翔了24,000公里,仅用了10小时30分钟。这次飞翔为他们赢得了1971年的麦凯奖杯和1972年的哈蒙奖杯。
需要留心的是,尽管其他飞机飞得更快、更高,但这些成等于在绝顶特殊的要求下取得的。举例,1963年8月22日,飞翔员约瑟夫·沃克尔(Joseph Walker)在飞翔时达到了108公里的高度,突破了天外旯旮;而1967年10月3日,威廉·“皮特”·奈特(William “Pete” Knight)以7,274公里每小时(6.7马赫)的速率创造了速率记录。但是,这两位飞翔员驾驶的皆是北好意思X-15火箭能源实验机,它是在母机的高空投放后辐射的。
SR-71飞翔员布莱恩·舒尔在驾驶舱内。© Smithsonian Magazine
从SR-71驾驶舱看到的地球,约83000英尺。© Smithsonian Magazine
相比之下,SR-71在依靠自身能源从大地升空后,使用吸气式发动机在平飞中创造了系数记录。固然SR-71的前身A-12在时间上不错飞得更高更快,但在系数这个词从戎期间,它一直是隐讳的,因此莫得资格竞争海外航空记录。一样,固然SR-71飞翔员布莱恩·舒尔(Brian Shul)宣称,1986年4月15日,他在利比亚上空以3.5马赫的速率躲避地对空导弹,但这一记录从未得到阐述,因此仍然短主座方的。出于这些原因,SR-71被精采认定为有史以来速率最快、飞翔高度最高的喷气式飞机,20世纪70年代创下的记录于今仍未被摧折。
但SR-71的成就远不啻摧折记录和在航展上引东说念主注视。
自1966年从戎以来,“黑鸟”参加了群众数十场武装冲突,在1973年的赎罪日斗殴、以色列入侵黎巴嫩和1986年好意思国空袭利比亚期间皆采集了要害谍报。1977年至1988年间,贯注在英国米尔登霍尔皇家空军基地的SR-71沿苏联和东德北部海岸实施了322次所谓的“波罗的海快车”(Baltic Express)任务——在此进程中正常滋扰瑞典领空。瑞典东说念主的回话是挪动超音速战斗机捍卫其中立,但SR-71的速率比这些截击机快得多,因此从未凯旋阻扰过任何一架。1971年致使在国内被联邦打听局用来追捕深重劫机者DB·库珀(DB Cooper)的活动。
日本嘉手纳空军基地的SR-71。© Reddit
系数SR-71均由第九策略侦察联队驾驶,该联队贯注在加州比尔空军基地,但部署在不同的作战地方,包括阿拉斯加的埃尔森空军基地、米尔登霍尔皇家空军基地、印度洋的迭戈加西亚岛和冲绳的嘉手纳空军基地,SR-71在冲绳取得了它的第二个主要混名:波布(Habu)。这指的是该飞机与一种当地毒蛇很相似。
© The Aviation Geek Club
驾驶SR-71是一个极其特有的身份,所有有93名空军飞翔员取得了“雪橇驾驶员”的资格。这种特有性是完全有意思意思的,因为SR-71绝顶难以驾驶,而且不时很危境。在制造的32架机身中,莫得一架在敌方活动中赔本,但有12架在各式事故中被毁。
“我合计在3.18马赫和78,800英尺的高度弹射逃生时,幸存的几率并不大。”——试飞员比尔·韦弗(Bill Weaver)。© Reddit
不外,惟有别称机组东说念主员在驾驶黑鸟时丧生:洛克希德测试窥探和导航系统的巨匠吉姆·兹韦尔(Jim Zwayer)。1966年1月25日,他的飞机在一次试飞中在空中解体。固然飞翔员比尔·韦弗(Bill Weaver)遗迹般地在飞机解体中幸存下来并安全跳伞落地,但兹韦尔的脖颈被撅断,就地死亡。
1972年,丹尼斯·布什(Dennis Bush)驾驶的SR-71在冲绳嘉手纳空军基地坠毁。© Reddit
1989年4月21日,SR-71(61-17974)从嘉手纳空军基地开赴实施任务。当加快到三倍音速时,左侧压缩机轴承冻结,导致左发动机立即解体。两名飞翔员弹射逃生。© Reddit
到20世纪80年代末,SR-71已飞翔杰出3,000架次,累计飞翔时候杰出11,000小时,其中四分之一以上以3马赫的速率飞翔。
但是,像之前的A-12一样,就在SR-71初始大展技艺时,政府却决定将其退役。
官方原因主淌若预算问题。SR-71是一种极其复杂且不菲的飞机,需要大量的守旧东说念主员和群众空军基地蚁集、加油机和其他基础设施。事实上,那时的国防部长迪克·切尼(Dick Cheney)揣摸,SR-71每分钟的飞翔本钱高达85,000好意思元,而系数这个词方法每年耗资约3亿好意思元。与此同期,反对者合计,一样的任务不错通过先进的间谍卫星、无东说念主机更有用地完成。而且颇具讥刺的是,SR-71的设计盘算恰是取代洛克希德U-2。尽管SR-71在简直系数方面皆优于U-2,但它有一个主要缺欠:缺少数据链系统,这导致采集到的谍报无法及时传输和使用。
与此同期,U-2一经过升级,配备了这种系统,尽管它更容易受到防空系统的攻击。守旧者们合计SR-71提供了其他侦察平台无法比较的特有才能,但这款飞机最终照旧在1989年10月精采退役。和A-12一样,这个决定也可能部分出于政事原因,空军将取消SR-71方法作为谈判筹码,以确保更高优先级方法的资金,举例波音B-2“阴魂”隐形轰炸机。
97自拍超频在线SR-71A和SR-71B老师机(中),加州爱德华兹空军基地,1992年。© wikipedia
事实评释注解,这个决定的时机相配不巧,因为SR-71所提供的战术侦察才能在1991年海湾斗殴期间是友军队列极为需要的。由于在波斯尼亚斗殴(1992-1995)期间际遇了雷同的谍报采集贫瘠,于是,SR-71方法进行了再行评估。由于莫得任何时间能与SR-71的才能相忘形,国会应许拨款7200万好意思元再行启用三架SR-71,并为其配备及时数据链系统,以使其达到当代步履。
不外,这一良晌的复出并莫得持续太久。空军并未为对SR-71的再行启用列出预算,他们惦记这一决定会散布其他更要害方法的资金。尽管空军试图关闭该方法,国会照旧批准了所需的资金。1997年10月,时任总统比尔·克林顿试图使用逐项否决权取消拨款,但最高法院很快以违宪为由驳回了这一提议。因此,SR-71的出路悬而未决……
直到1998年9月,空军最终再行分拨了复飞资金,透彻让SR-71退役。
退役后的SR-71不时为NASA工作。© NASA
但这并不是黑鸟故事的杀青,
因为两架黑鸟被送往NASA作为精粹音速覆按台。这两架黑鸟还被用于测试洛克希德·马丁X-33的火箭发动机部件。SR-71临了一次飞翔是在1999年,随后幸存的飞机被送往航空博物馆展出。这象征着一个时间的杀青。迄今为止,还莫得载东说念主旧例飞机飞得如斯快,如斯高。
电影《壮志凌云:独行侠》中出现的“暗星”(Darkstar)喷气式飞机最近在爱德华兹空军基地展出。洛克希德·马丁公司当前坚称,这是为这部电影制作的模子样机,是诬捏的,SR-71仍然是现有的“公认速率最快的飞机”,这激发了关联其继任者SR-72的听说。© Lockheed Martin
洛克希德·马丁SR-72的原始见解图雷同于电影《壮志凌云:独行侠》中的诬捏“暗星”模子。© Lockheed Martin
如今,无东说念主机越来越多地取代了“黑鸟”的脚色,它们不错更快地部署,在盘算上空盘旋更永劫候,而不会危及飞翔员的生命。但是,当前使用的任何无东说念主机皆无法匹敌“黑鸟”惊东说念主的速率——这种速率让它在近三十年的时候里超越了系数敌手——致使是导弹。
但这种情况可能行将改变,因为洛克希德公司当前正在开发一种无东说念主驾驶的继任者,称为SR-72“黑鸟之子”,其超燃冲压发动机将使其巡航速率达到音速的6倍——是SR-71的两倍。预测SR-72将在2030年代从戎。
固然黑鸟不再翱翔天际,但它的影响力于今仍在。SR-71和其前身A-12开发的许多空气能源学和躲避雷达时间皆被愚弄到其他飞机的设计中,举例超音速协和式客机和当代隐形飞机,如F-117“夜鹰”、F-22“猛禽”和F-35“闪电 II”。黑鸟特有的外形亦然漫威X战机的灵感来源。这种设计仍在当前的电影中使用,评释注解了凯利·约翰逊和洛克希德臭鼬工场的前瞻视线。
尽管黑鸟设计于1950年代末,但它于今仍看起来像是来自远方改日的家具。
文/Gilles Messier
译/天妇罗麻豆 艾鲤