Altmışlı yılların ortalarında, CIA ve ABD Hava Kuvvetleri en son A-12 ve SR-71 keşif uçaklarını aldı. Birimlerin ana kısmı açısından birleştirilen bu makineler, ana görevleri etkin bir şekilde çözmeyi mümkün kılan son derece yüksek uçuş ve teknik özelliklerle ayırt edildi. Bununla birlikte, M = 3, 3 seviyesinde maksimum hıza ve 25 km'den fazla uçuş irtifasına ulaşmak, temelde yeni tasarım çözümleri ve teknolojileri gerektiren son derece zor bir görev haline geldi.
Sorun çemberi
A-12 ve SR-71 projelerinin geliştirilmesi, resmi olmayan Skunk Works adıyla Lockheed bölümünde gerçekleştirildi. Yeni uçakların yaratılması, araştırma ve geliştirme ve en uygun teknik çözümlerin aranmasıyla başladı. Bu aşamada, "üçlü" uçağın hangi problemlerle karşı karşıya olduğu belirlendi. Ardından uygun teknolojilerin aranması başladı.
Aerodinamik, temel endişelerden biri haline geldi. Yaklaşık bir hızda uçuyor. M = 3, uçağın görünümünü oluştururken dikkate alınması gereken kendi özelliklerine sahiptir. Ancak bu hızlara ulaşmak da zordu. Bu, tüm hız modlarında eşit derecede etkili çalışabilen özel motorlar gerektiriyordu.
Gerekli uçuş hızlarında, termal yükler sorunu kendini tam olarak ortaya koymuş olmalıdır. Planörün aşırı ısınmadan, deformasyondan ve olası tahribattan korunması gerekiyordu. Tüm bunlarla birlikte, uçağın yüksek mukavemet ile ayırt edilmesi gerekiyordu, çünkü çalışma hızlarında en basit manevralar bile aşırı yüklenmelerle ilişkilendirildi.
Ayrı bir gereklilik, uçağın düşmana görünürlüğü ile ilgiliydi. O zamana kadar, önde gelen ülkeler hava sahası kontrolü için gelişmiş bir radar ağı kurmayı başardılar ve bu da radar imzasını azaltma konusunu acil hale getirdi. Uçak gövdesi geliştirilirken bu sorunun dikkate alınması gerekiyordu.
Beklenen sorunlara çözüm bulmanın zor ve yavaş olduğu kanıtlanmıştır. CIA için A-12 uçağı üzerindeki çalışmalar 1957'de başladı ve birkaç yıl devam etti. Bu süre zarfında, tasarıma yönelik genel kavramlar ve yaklaşımlar birkaç kez değişti. Prototip uçağın ilk uçuşu sadece 1962'de tamamlandı. Hava Kuvvetleri için SR-71 keşif uçağı, zaten bitmiş bir araç temelinde geliştirildi ve bu da işi önemli ölçüde hızlandırmayı mümkün kıldı.
Özel planör
Beklenen sorunların ana kısmının çözümü, doğrudan uçak gövdesi ve genel uçak sistemlerinin tasarımı ile ilgiliydi. Uzun bir aramadan sonra, aerodinamik görünümün en uygun versiyonunu bulmak mümkün oldu. “Kuyruksuz” şema, gövdenin pruvasında ve orta kısmında gelişmiş akışlar ve bir çift omurga ile en iyisi olarak kabul edildi. Uygulanan şema, yüksek kaldırma elde etmeyi ve tüm hızlarda akışı iyileştirmeyi mümkün kılmıştır. Ek olarak, yaydaki bükülme momenti keskin bir şekilde azaldı.
Uçak gövdesinin özel konturları, radardan sinyalleri kısmen dağıtmayı mümkün kıldı. Gövdenin tasarımının izin verdiği bazı kısımlarında radyo soğurucu malzemelerden yapılmış parçalar vardı. Ancak görünürlüğü azaltmak projenin ana görevi değildi ve bu alandaki tüm tasarım başarılarını kısmen etkisiz hale getiren başka faktörler de vardı.
Titanyum ve alaşımlarının yardımıyla termal koruma, ağırlık ve mukavemet sorunları çözüldü. Planör bunların% 85'ini oluşturuyordu. Diğer parçalar ısıya dayanıklı çeliklerden, seramiklerden vb. yapılmıştır. Kokpit kanopinin camları kuvars camdan yapılmıştır. Mekanik ve termal dayanım için, ultrasonik kaynak kullanılarak gövdeye bağlanmıştır.
Hesaplamalara göre, uçuş sırasında cildin ortalama sıcaklığı 260 ° C'ye ulaşmış olmalı, ön kenarlarda maksimum - 400 ° C'ye kadar. Bu bağlamda, yakıtın sirkülasyonu, fazla ısının uzaklaştırılması ve yakıtın ön ısıtılması için uçak gövdesinde çok sayıda boru hattı sağlanmıştır.
Titanyum yapı, ısıtıldığında gücünü korudu - ancak boyutları değişti. Seyir hızında, A-12 ve SR-71 birkaç inç uzadı. Bu sorun tasarım sırasında dikkate alınmış ve deride, iç yapılarda ve hatta yakıt sisteminde özel boşluklar sağlanmıştır. Sonuç olarak, yakıt kelimenin tam anlamıyla uçaktan yere sızdı, ancak hızlanmadan sonra sızıntı durdu. Ayrıca kaplamanın bir kısmı oluklu levhalardan yapılmıştır.
Kayıt motoru
A-12 ve SR-71 uçakları, Pratt & Whitney'den JT11D / J58 ailesinin benzersiz hibrit motorlarını kullandı. Tasarımları, turbojet ve ramjet motorları, ortak veya alternatif çalışma olasılığı ile birleştirdi. Maksimum itme, modifikasyona bağlı olarak 20-25 bin lira; afterburner - 32,5 bin lira.
J58 motorunun çekirdeği, fan destekli bir ramjet ünitesinin içine yerleştirilmiş bir turbojet ünitesiydi. Hava girişi, hareketli bir merkezi gövde ile donatılmıştı ve ayrıca gelen akışı kontrol etmek için bir dizi kapak ve kanat vardı. Hava girişleri ayrı bir bilgisayar kullanılarak uçuş modlarına göre kontrol edildi.
Ses altı ve ses üstü hızlarda, hava giriş konileri ileri konumdaydı ve motor girişindeki akışı optimize etti. Yükseklik ve hızda bir artış ile geriye doğru yer değiştirdiler. M = 3'ün üzerindeki hızlarda, hava akışı ramjet ve turbojet motorları arasında bölündü ve bu da yüzde 80 ve yüzde 20'yi oluşturdu. sırasıyla itme.
J58 motoru, gazyağı bazlı JP-7 özel jet yakıtı kullandı. Normal koşullar altında, artan bir viskozite ile ayırt edildi, ancak ısıtıldığında standart bileşimlerden farklı değildi. Yakıt ayrıca cilt, kokpit, alet bölmeleri vb. için soğutma sistemlerinin bir parçası olarak kullanıldı. Nozul kontrol hidroliğinde çalışma sıvısı olarak kullanılmıştır. Isınan sıvı hemen motora girdi ve yandı.
Motor, sözde enjeksiyon yoluyla çalıştırıldı. Başlangıç yakıtı, hava ile temas ettiğinde tutuşan sıvı trietilborandır (TEB). Her J58'in 16 motor / art yakıcı çalıştırma için kendi TEB tankı vardı. Motorlar, yüksek sıcaklıklar için optimize edilmiş özel bir silikon gres kullandı. Sıfır Celsius'un altındaki sıcaklıklarda bu bileşim sertleşti ve bu da ekipmanın çalıştırılmasını zorlaştırdı.
büyük fiyat
Skunk Works departmanı ve ilgili kuruluşlar, atanan tüm görevleri başarıyla çözdü ve benzersiz yüksek uçuş özelliklerine sahip uçaklar yarattı. Bununla birlikte, bu birkaç yıl aldı ve önemli finansal masraflar aldı ve ortaya çıkan uçak, yüksek üretim maliyetleri ve operasyon karmaşıklığı ile ayırt edildi.
Projenin geliştirilmesi ve gerekli tüm teknolojilerin aranması birkaç yıl aldı. Üretimin başlatılması da bazı problemlerle ilişkilendirildi. Örneğin, Skunk Works şefi Ben Rich'in bir anı kitabında titanyum elde etmenin zorluğundan bahseder. Amerika Birleşik Devletleri'nin böyle bir hammaddesi yoktu, bu yüzden SSCB'den paravan şirketler aracılığıyla satın almak için bütün bir operasyon düzenlemek zorunda kaldı.
CIA'in çıkarları doğrultusunda, ana modifikasyonların 15 uçağı inşa edildi. Hava Kuvvetleri 32 birim aldı. Hava Kuvvetleri ile yapılan sözleşme, bir SR-71'in maliyetini 34 milyon dolar (mevcut fiyatlarla 270 milyondan fazla) seviyesinde sağladı ve üretim programının zamanı için rekor pahalı olduğu ortaya çıktı.
Operasyonun da zor ve pahalı olduğu ortaya çıktı. Uçuşa hazırlık birkaç gün sürdü. Her uçuştan sonra, uçak birkaç saat süren 650 farklı kontrol ve prosedür gerektiriyordu. 25, 100 ve 200 saatlik uçuştan sonra, birkaç iş gününün tahsis edildiği kısmi sökme ile kapsamlı bir inceleme gerekliydi. Motorlar, 200 saatlik çalışmadan sonra ve 600 saat sonra - revizyon için bölmeye gönderildi.
SR-71'in hizmet dışı bırakılmasından kısa bir süre önce, böyle bir uçağın uçuş saatinin yaklaşık maliyeti olduğu açıkça bildirildi. 85 bin dolar Bir makinenin çalışması yılda en az 300-400 milyona mal oluyor.
Bununla birlikte, CIA ve Hava Kuvvetleri, en yüksek performansa sahip özel bir araç aldı. A-12 ve SR-71, en az 25-26 km irtifalarda çalışabilir ve M = 3, 3'e kadar hızlar geliştirebilir, bu da uzun yıllar onları potansiyel bir düşmanın hava savunmasından kurtardı. Operasyon sırasında CIA, A-12'lerinden 6'sını, Hava Kuvvetlerini - 12 SR-71 birimini kaybetti. Aynı zamanda, hiçbir savaş kaybı olmadı.
teknolojik atılım
A-12 uçağının çalışması sadece birkaç yıl sürdü - 1968'e kadar, Hava Kuvvetleri SR-71'ini 1998'e kadar kullandı ve NASA bir yıl sonra ekipmanı iptal etti. Gelişmiş teknolojilere dayalı özel bir tasarıma sahip iki model ve çeşitli modifikasyonlardan oluşan uçak, olağanüstü taktik ve teknik özellikler gösterebilir. Bununla birlikte, aynı nedenle, aşırı derecede pahalı ve karmaşıktı. Terk edildikleri zaman, daha uygun ve etkili keşif araçları ortaya çıktı.
A-12 / SR-71'in doğrudan değiştirilmesi asla ortaya çıkmadı - keşif uçağının nişi uzun ve uzay aracı tarafından sıkıca işgal edildi. Sonuç olarak, Amerika Birleşik Devletleri'nde karşılaştırılabilir özelliklere sahip yeni havacılık teknolojisi modelleri henüz ortaya çıkmadı. Bununla birlikte, Skunk Works'ten yüksek hızlı uçak projeleri, askeri ve sivil havacılığın daha da geliştirilmesi için ciddi bir bilimsel, teknik ve teknolojik temel oluşturdu. Geçmişte önerilen bazı çözümler halen aktif olarak kullanılmaktadır.
