SR-71偵察機(英文:SR-71,綽號:Blackbird,譯文:黑鳥),是美國空軍一型噴氣式遠程高空高速戰略偵察機。由美國洛克希德·馬丁公司制造,該機于1963年2月開始研制,1964年12月開始試飛,1966年1月交付使用,1990年退役,1995年部分重新服役,并于1998年永久退役。
SR-71偵察機的研制最早開始于1950年代末,由美國中央情報局主導,參與競標的主要是洛克希德和通用動力兩家公司,最終洛克希德公司的方案中標。而在具體的方案改進中,SR-71經歷了從A-1到A-11方案的設計演變,最終在改進到A-12方案時得到了中情局的肯定。之后A-12方案又衍生出了R-12方案,并最終改進為SR-71偵察機。
SR-71為了承受持續超音速飛行時因空氣摩擦產生的高溫,機體重量的93%為鈦合金,其氣動外形為無尾帶邊條的大展弦比三角翼,翼身融合體雙垂尾布局,發動機裝在半翼展的二分之一處,采用渦噴/沖壓變循環發動機,并配備了耐高溫燃油、密封劑、潤滑油等專門材料以及其他組件。該機最大起飛重量達到了77.11噸,最大飛行速度3.2倍音速,偵察高度24000米,作戰半徑1930千米。為了能更好的執行偵察任務,SR-71配備了天文導航裝置、激光測距裝置、電子對抗裝置、合成孔徑測視雷達、高分辨率照相機、紅外和電子探測器等設備。為了避免飛機向前飛行引起的誤差,偵察照相機均裝在導軌上,攝影時向后運動,使得相機相對于地面靜止。
SR-71是第一種成功突破“熱障”的實用型噴氣式飛機。其飛行速度快、飛得高,具備全球偵察能力,可以擺脫音速2-3倍的空對空導彈與地對空導彈的襲擊。該機的最大飛行高度可達到3萬米,絕大部分戰斗機都難以飛到該高度。
洛克希德·馬丁公司一共生產了32架SR-71偵察機,其中12架因事故等原因被毀,但該機型還未有公開的被擊落的記錄。1982年,SR-71在朝鮮執行偵察任務時遭遇改進型S-200導彈伏擊,機體受損后仍成功返航,成為該機型實戰經歷中的重要案例。
發展沿革
研制背景
1956年7月4日,中央情報局飛行員哈維·斯托克曼駕駛洛克希德U-2高空偵察機進行了首次任務飛行,對以前從未進入的蘇聯敏感區域進行了航拍。U-2偵察機的此次飛行以及代號為“飛越領空”的相關項目,使這種偵察機成為美國收集蘇聯及其衛星國相關的戰略情報的最有效手段。
雖然U-2的偵察活動取得了突出成效,但美國擔心蘇聯可能具備了利用雷達準確跟蹤U-2的能力。1954年11月,中情局局長艾倫·杜勒斯招募了曾在耶魯大學和麻省理工學院執教的知名經濟學家和改革者理查德·比塞爾,并任命他為“計劃和協同特別助理”。比塞爾、凱利·約翰遜(U-2的設計師)和“基利安(Killian)委員會”(由美國國防部資助并向艾森豪威爾總統提供決策輔助的“智庫”)確信,從“飛越領空”行動開始,U-2能夠在不受攻擊的狀態下擔負偵察任務的時間不超過2年。由此,比塞爾開始組織后繼型號偵察機的研發。
1960年5月1日,U-2偵察機在蘇聯上空被蘇聯薩姆-2導彈擊落,飛行員鮑爾斯被蘇軍生俘,由此還引發了嚴重的外交事件。于是美國總統下令立刻研制一種比U-2飛得更高、更快的戰略偵察機。不久,代號為“夕陽計劃”的研制項目正式啟動。
研制歷程
1957年年底,中央情報局邀請洛克希德·馬丁公司和通用動力分別提交飛行器設計方案,在此后12個月內,中央情報局在沒有支付費用的情況下,收到了兩家公司研究和修訂的設計方案。
洛克希德提交的第一個設計方案為“Archangle(大天使)”,其飛行速度預計為3馬赫,在29000米的高空時的航程為7400千米。通用動力旗下的康維爾公司提供了代號為“SuperHustler(超級騙子)”的4馬赫機型,該機采用了B-58轟炸機使用的沖壓式噴氣發動機,并在著陸時使用渦輪發動機作為輔助動力。
在研制過程中,洛克希德公司用字母A加數字的方式簡化了飛機名稱(從A-3至A-12)。康維爾公司的設計方案及名稱也進行了調整,被稱為了“首領(Kingfish)”。
最終,洛克希德公司在競標過程中獲勝,獲得了450萬研發經費。
A-12
SR-71的初期型號為A-12,在演進到A-12之前,凱利·約翰遜已經設計了從A-1到A-11一連串方案。其中A-11是美國軍隊提出的一種能夠在20000米以上高空進行高速攔截的戰斗機,通過對A-11不斷試飛驗證,美軍認為此戰斗機技術不夠成熟,便決定將其改進型作為高空高速戰略偵察機使用。1960年洛克希德·馬丁公司在A-11設計基礎上推出了A-12方案,改用了稍內傾的雙垂尾設計,優化了機體氣動外形和發動機布置,同時增加了非金屬材料的使用。最終該方案獲得了中情局12架飛機的訂單,包括1架雙座改裝型教練機,代號為牛車計劃(Oxcart)。
1960年9月3日,中央情報局授權洛克希德公司將雷達“隱身”研究成果運用到了飛機的空氣動力學、結構測試和工程設計上。該公司為此成立了以埃德·馬丁為總監的小規模工程組,并將相關成果運用到A-12上。
在1962年4月24日,首架A-12配裝了J-75發動機,進行了低速和中速滑行及發動機測試,4月30日,沙克爾駕駛A-12進行了官方首次試飛。6月26日,第二架A-12抵達“51區”(試飛測試區),并進行了歷時3個月的靜態RCS(雷達散射截面積)測試項目。
1963年1月15日,A-12首次進行了全部使用J-58發動機的試飛,在經過66次試飛后,最大飛行速度才達到了M3.2。在試驗過程中,A-12項目問題也暴露出來,主要是發動機和進氣口控制系統(AICS)問題。直到第九架A-12的進氣系統安裝的充氣式壓力表被電子控制系統取代后,飛機“暴發”問題(“暴發”會導致飛機的進氣壓力和推力下降,可能會形成擾動進氣氣流,讓飛行員的頭盔撞到座艙框架上)才明顯減少。
1964年2月29日,約翰遜總統在一次演講中對外公開了“牛車”計劃的存在,但當時約翰遜故意將A-12說成A-11(戰斗機),主要是為了掩護該機的實際編號。當時伴隨總統講話,A-12的截擊機型號YF系列火箭發動機12A也公開亮相,約翰遜表示,該計劃已經從1959年開始實施,其中,J58發動機則由普惠公司研制,火控系統和空對空導彈由休斯飛機公司研制。
A-12在1967年重點部署在日本沖繩的美國軍隊基地,用于對越南和朝鮮的偵察任務,1968年雙座SR-71開始服役,同時考慮到受國防裝備預算的限制,A-12退役。
在A-12系列飛機中,除了中央情報局訂購的12架A-12之外,還制造了1架雙座型的A-12B(鈦鵝)和兩架用于空中發射D-21遙控無人駕駛偵察機的派生型M-21(鵝大媽)。所以,A-12系列飛機共制造了15架。
A-12的制造編號從121開始,到最初到125號機,均使用的是J75發動機,其中4號機就為雙座型A-12B,在后期,單座A-12的初期型和126號以后的批量生產型都改裝了J58發動機,而只有A-12B依然采用推力較小的J75,其目的是讓駕駛員逐漸適應駕駛M3巡航速度的A-12。
*以上數據均來自參考資料
SR-71
1962年初春,在實施“牛車”研發項目的同時,凱利·約翰遜提到了為美國空軍研制該機偵察/攻擊改型的可能性。洛克希德·馬丁公司開始研制基于A-12平臺的多種戰機類型。到1962年4月底,已開始制造兩個不同的模型并分別被命名為R-12(專用偵察型)和RS-12(偵察/攻擊型),不過在研制過程中,RS-12半路夭折,而R-12作為A-12的雙座按比例放大型,它順利地進人了實機研制階段。
為了提高偵察機的各項性能,達到致勝效果的需要,美國空軍在1963年初提出了一份改造方案——SR-71,并于同年2月將SR-71的研制生產任務交由美國洛克希德公司。1963年2月18日,洛克希德公司接收了制造6架飛機的預先合同授權,并最終由坦普爾頓上校為首的A-12項目小組負責R-12的項目管理,美國空軍此后將R-12命名為SR-71A,共制造了29架,其教練型SR-71B制造了2架。此外,還用YF-12A的1號機和地面試驗機的部件改裝了一架SR-71C。SR-71型總計制造了32架。
1964年12月22日,首批31架A型(包括三架SR-71B教練機)試飛成功。SR-71A第一次從帕姆代爾空軍基地的25號跑道升空,在這次測試中,SR-71A進行了靜態和動態的穩定性評估,還記錄了飛機的速度、推力和燃料消耗對比、座艙壓力、氧氣流、溫度控制等。此后,SR-71又進行了多次測試,改善了包括電子系統、油箱密封、機載設備等多種問題。
SR-71機體重量的93%為鈦合金,其氣動外形為三角翼飛機、雙垂尾,發動機布置在機翼上。該機可以看做是A-12和YF-12的增強型。它的體積略大,配有動力更強的發動機,還有一些氣動力方面的細微差異。
與A-12和YF系列火箭發動機12A相比,SR-71A機翼翼展、機高和機翼面積均與A-12和YF-12A相同,但機身加長了,變為32.74米。機身兩側的邊條-直延伸到機頭,取消了發動機短艙和機尾下的3塊腹鰭。該機機內載油量增大,飛行重量和航程也有所增加。機載設備包括簡單的戰地偵察設備、入侵偵察用的高性能探測裝置,以及戰略偵察系統。
從外形看,SR-71與A-12的區別在于前者具有更為橢圓的機頭設計。SR-71上有兩名成員:飛行員和系統操作手,第二名機組人員坐在飛行員身后的座艙內,座艙呈縱列式。由于SR-71的飛行高度和速度都超出人體可承受的范圍,兩名成員必須穿著全密封的飛行服,看上去外觀與宇航員類似。
服役歷程
洛克希德·馬丁公司在原型機A-12的基礎上歷時一年零十個月成功試飛SR-71偵察機,1964年12月22日,SR-71首次飛行,1966年被批準正式服役于美軍,1998年時最終退役。記錄顯示,SR-71一共生產了32架,在這32架“黑鳥”偵察機中,12架遭遇意外事故被毀,但沒有公開的被擊落的記錄。
在SR-71項目初期,嘉手納空軍基地是該型偵察機最重要的部署地點。美國共制造29架SR-71A,其中6架用于試飛。與它們擔負的任務相比,剩余SR-71A的規模明顯過大,因此許多飛機進行了儲存處理,儲存飛機周期性與現役飛機進行輪換,這種現象在該機整個服役期間一直存在。美國空軍擁有10架SR-71A,其中6架為現役飛機,2架部署于比勒空軍基地用于訓練,另外4架分別部署于2個特遣隊。
1964年,美國空軍決定將加利福尼亞州比爾空軍基地提供給SR-71戰略偵察機使用,并組建了第4420戰略偵察機聯隊。該聯隊即是美國空軍第9戰略偵察聯隊的前身。
1965年,SR-71通過了美國空軍戰略司令部的鑒定,并在1966年1月開始交付第9戰略偵察聯隊使用。
1965年,美國開展“黑盾”行動,曾利用A-12來偵察亞洲地區的目標。1967年,出于對越南民主共和國部署導彈的擔心,A-12開始常駐沖繩縣,美國中央情報局對該行動負責。后因為資金消耗過大,A-12逐漸被SR-71所取代,在執行“黑盾”行動的過程中,美空軍自己還向洛克希德·馬丁公司訂購了一個小機隊的A-11,該型號就是SR-71雙座偵察機的原型機。
1968年,第一架SR-71A部署到了沖繩的嘉手納空軍基地,開始執行對越南和中國的偵察任務。
1990年1月26日,由于SR-71偵察機的生產和使用成本過高,大大超出了美國的國防預算,美軍被迫將SR-71偵察機全部退役,并將其轉給美國航空航天局美國航空航天局進行高空高速科研研究。
1994年年初,美國根據衛星監測圖片,懷疑朝鮮正在研制核武器,美國空軍決定讓SR-71重披戰袍前去偵察核實。次年9月,經美國洛克希德·馬丁公司改良修整后的SR-71A重新裝備于美國空軍。重新服役型的2架SR-71A對機體結構進行了加強,還裝配了新的偵察設備,如第一代新型合成孔徑雷達ASARS-1、技術研究目標照相機TEOC、高清度光學纖維照相機、電子信息系統和數據傳輸裝置等。
1998年,正當美國空軍計劃將重新服役的SR-71A偵察機用于執行偵察飛行任務和軍隊日常飛行訓練工作時,美國政府卻并未打算將SR-71A的使用經費加入美國財政年度的國防預算中,SR-71A型偵察機只能于同年被迫再次退役。
基本設計
SR-71被譽為世界上飛得最快的飛機,它的最大速度約3.3馬赫,執行常規飛行任務時,速度可達到1.6馬赫(1 馬赫=1225.08 千米/時),已經超過了子彈的速度。同時,SR-71還可對25萬平方公里以上的區域進行偵查,巡航高度為24384米。在這種極端的條件下可保證偵察機躲避敵方戰斗機或導彈的攔截。
SR-71通體黑色,流線型外形,因此空軍給了它一個官方的綽號名為“黑鳥”。“黑鳥”不僅外形酷炫,還使用了大量當時的先進技術。
氣動布局
“黑鳥”采用的是具有優良氣動性能的非常規氣動外形,即無尾帶邊條的大展弦比三角翼,翼身融合體雙垂尾布局,發動機裝在半翼展的1/2處,為了能承受3倍超音速飛行時產生的持續的強震波沖擊,“黑鳥”的機頭和機身構成的獨特舉升體能把強震波沖擊轉換為額外的升力。由于“黑鳥”有了獨特的舉升體,使機身可以不斷地得到升力,由此“黑鳥”成功地解決了超音速飛機最難解決的高升-阻比的問題。
“黑鳥”的發動機艙上的垂直尾翼是全動式的,垂直尾翼各自向內傾斜15度。這樣的設計具有兩個好處,首先是垂直尾翼向內傾斜可以有效地減小雷達截面積,提高隱身性能;其次,可以降低飛機側面的阻力,減小側風引起飛機側滑導致的滾轉動量,“黑鳥”可以在側風高達65公里/時極端惡劣的環境中起降。
SR-71采用了超薄機翼,能提升超聲速飛行時的升阻比,飛機機動性更強。
在翼型方面,SR-71的翼型為六邊形翼型,該翼型在高速飛行條件下利用來流沖擊產生升力。采用該翼型的飛機在低速條件下,上下表面氣流流動速度差異相對較小,升力系數比傳統翼型要低,導致SR-71在起飛著陸和低速飛行時升力性能較差。
SR-71的翼載為410kg/m2,這主要是為了減小SR-71在高速巡航時的阻力,設計的機翼面積占飛機俯視投影面積的比例較小,因而翼載更大。
在機翼前緣后掠角方面,SR-71的機翼前緣后掠角約為70°,能幫助飛機在高速巡航時減少阻力,但大機翼前緣后掠角也帶來了低速升力性能較差,使起飛滑跑距離變長等問題。
SR-71使用了邊條翼布局。在超音速飛機狀態下,邊條翼會使氣流在機翼上方產生縱向的渦流,加大機翼上表面氣流流動速度,減小壓力,以獲得額外的升力。SR-71的邊條翼面積較大,這主要是為了彌補低速升力性能,以滿足起飛、著陸等低速飛行的升力需求。
早期的雷達隱身研究認為,平滑且漸縮的外形能將最多的雷達波束反射至其他方向。原先的“黑鳥”并沒有背鰭,后經過多次風洞測試后,科學家發現背鰭能夠產生渦流,給機身提供升力減少小三角翼飛機的安裝角,幫助飛機獲得更高穩定性與較低高速阻力。背鰭的作用類似近代戰斗機用以提升機動性的機翼前緣延伸,如此就可以采用無尾翼設計,讓“黑鳥”兼具安定性與隱身性。
SR-71的巡航速度高,需要更多地考慮在高速飛行下減阻,因此SR-71在幾乎全部機身范圍內采用了翼身融合設計,然而,翼身融合之后飛機表面的曲面形式復雜,加工精度要求高,加工難度更大,在保證相同結構剛度強度條件下,需要更多的加強部件,重量更大。
動力系統
SR-71系列飛機采用的普惠公司J58-1變循環發動機,每一臺能夠產生145千牛的靜推力。長度5.44m,直徑1.45m,重量2700kg,壓氣機9級、渦輪2級,海平面最大加力推力150kN。這是普惠專門為美國海軍2.5~3.0馬赫的超音速戰斗機設計的,也是世界上第一臺實用的高超音速巡航專用發動機。為了滿足“黑鳥”超音速飛機的要求,工程師對J-58進行了必要的改進。改進后單臺功率為14741千瓦,2臺發動機能推動“黑鳥”以1073米/秒的速度飛行,比406毫米艦炮炮彈的速度至少高30%。
油箱和燃油
SR-71缺少能承受高溫的燃油密封膠,所攜帶的油箱都留有縫隙。專用的JP-7燃油會在起飛前,以及進行空中加油時發生泄漏。通常起飛前要多加182~318千克油料,每小時漏出45千克。升空后,SR-71必須沖刺以加熱機體,此后機身油箱由于受熱,縫隙會因膨脹而閉合,不再漏油。SR-71必須進行空中加油,才能繼續執行任務。
J-58發動機采用高燃點的JP-7煤油燃料,JP-7燃料同時作為熱沉用來冷卻發動機、液壓系統、環控系統和氣動加熱嚴重的機體結構。三乙基硼作為催化劑來點燃高燃點的JP-7燃料。每臺發動機的三乙基硼儲箱容積儲存為600m3,可以完成至少16次的發動機起動和加力燃燒室的點火。
較低速度時,沖壓燃燒室不工作,工作原理與普通渦輪風扇發動機類似。在Ma1.8~2.0時,發動機從渦扇工作模態逐漸轉換為沖壓工作模態,旁路閥門打開,從壓氣機取氣,并由六個導管引導這些氣流環繞壓氣機、燃燒室和渦輪流動。然后,氣流進入沖壓燃燒室用于冷卻和增加推力。Ma2以上時,沖壓燃燒室工作,來流空氣經外涵道直接進入沖壓燃燒室,與噴注燃油摻混燃燒后形成高溫、高壓的燃氣,再由噴管噴出,形成推力。
JP-7雖然能抗高溫,但高燃點卻讓它不易點燃,還需要配備一種TEB化學藥劑幫助點燃。“黑鳥”機身2/3的容量和機翼內一半空間全都用來搭載3.8噸的燃油。
航電系統
SR-71裝有多種光學和電子偵察設備,包括偵察照相機、紅外和電子探測器、AN/APQ-73合成孔徑側視雷達等,這些系統由后座偵察員操縱,能夠完成對面積達324000平方千米的地區的光學攝影偵察任務。為防對方追蹤打擊,SR-71還裝有高靈敏度的雷達告警接收機和紅外干擾設備。
“黑鳥”的偵察設備主要由先進的高空超高清晰度偵察照相機、中空偵察照相機、電子偵察設備、電子跟蹤設備等組成。高、中空偵察照相機每次可以拍攝的寬度達48公里,每小時可以偵察15.5萬平方公里的土地。在24000米的高空拍攝照片,可以清晰顯示地面車輛的車牌號。
“黑鳥”另外還裝備有一臺先進的長焦距光學攝影機和一臺光譜光學全景攝影機,即使在能見度很低的情況下也能進行拍攝。電子偵察設備可以截獲和收集多個頻段的無線電通信信息和雷達工作頻段信息。
“黑鳥”的機身前段兩側有側視雷達天線罩,垂尾和機背有兩根天線,沿機身底部有多個天線,機身內部裝有進行偵察活動所需的電子情報快速接收、掃描測向設備,以及裝有偵察、干擾設備,可用來探測和干擾各種電磁輻射信號。“黑鳥”的側視雷達的探測距離達370公里,如果對某國邊境進行偵察,無需飛至該國領空,而只需沿著被偵察國的邊界線飛行即可。
“黑鳥”的尾翼上裝有一套多功能雷達告警系統,它可通知駕駛員已被敵方防空武器的雷達跟蹤,當敵方地對空導彈發射時,SR-71還能夠自動啟動電子干擾設備實施干擾。
座艙設計
SR-71采用串列雙座,前座為飛行員,后座為偵察設備操作員。為確保飛行員高空高速安全飛行,設計了增壓座艙,座艙玻璃蓋可承受340℃的高溫,大衛克拉克公司為SR-71的機組人員配備了專門的加壓防護服。在高空彈射時,防護服中的氧氣供應裝置會在下降過程中保持防護服中的壓力。
由于標準面罩無法在超過13km的高度提供足夠的氧氣,SR-71在24km的高空飛行時,機組人員不能使用標準面罩,需配備專門研制的氧氣面罩用于中等高度飛行。該氧氣面罩系統包括一個MBU-5/P氧氣面罩、一個特別設計的氧氣校準器、一個防窒息閥門和兩個分別連接飛行系統和空調系統的鉛制導管。
其他設計
隱身設計
SR-71“黑鳥”名字的由來是因為它的黑色涂層,這是為了增加飛機表面的反射率,可以增加蒙皮向周圍環境輻射的熱傳遞效率。盡管黑色涂層會讓飛機增加450多千克的重量,但是卻降低了飛機溫度,從而提升了其整體性能。實際來說,黑色并不會帶來任何視覺偽裝的效果,因為SR-71看起來已經比周圍天空的顏色更淺,這是由于飛機飛行在近太空的高度——背景幾乎是外層空間的顏色。黑色涂層還含有可以吸收輻射的鹽酸鐵微粒。這種特性以及機身形狀和15度的傾斜尾翼,都大大減少了飛機的RCS,盡管SR-71有著長達32米的機身和近17米的翼展。
盡管如此,SR-71被設計為具有非常小的雷達反射截面,但其高溫排氣引擎卻使其很容易在雷達上被發現,蘇聯在它侵入領空的幾百里外便能發現它的蹤跡。
結構材料
在結構材料上,巡航狀態下的SR-71必須考慮氣動加熱的問題,為了適應更高工作溫度,“黑鳥”采用專門研制的一種新型B120合金,它的優點是強度和不銹鋼相同的情況下重量卻輕50%,而且能承受熔爐的溫度和壓力,其工作溫度可達500℃,可承受較高的來流溫度。該機內翼蒙皮大部分采用褶皺式設計,因為飛行產生的氣動加熱會使光滑的蒙皮彎曲或撕裂,而褶皺的蒙皮可以抵抗氣動加熱帶來的膨脹,有效地吸收金屬加熱后伸展的變化,還能提高機身和機翼的強度,防止機身在高速下爆裂。
進氣道設計
SR-71的進氣道采用軸對稱可調混壓式進氣道,中心錐可以前后伸縮,亞跨音速時位于最前端位置,在高度9km、M>1.6進氣道中心錐開始調節,M3.2時收至最后端位置。在高速飛行時如果一側進氣道出現不起動現象,為避免推力不對稱產生過大的偏航力矩,通過進氣道調節系統可使另一側的進氣道不起動,然后再同時起動兩個進氣道。
性能數據
*以上數據均來自參考資料
衍生型號
系列型號
SR-71A
SR-71A是“黑鳥”家族中生產架數最多的一種型號,共生產29架,到1967年9月,29架SR-71A全部試飛成功。
在29架SR-71A飛機中,有一架尾部稍有修改的飛機,它就是SR-71A(BT)。因該機加大了尾梁尺寸,故有人稱其為“大尾”(BigTail)。用這種設計的主要考慮,是為給飛機加裝改進的傳感器等設備。該機于1976年10月29日首飛。
SR-71B
SR-71B是SR-71A的串列雙座教練型,后座艙為教官艙,比前座艙高,這樣前后座的乘員都有較好的視界。在該機發動機短艙下,又重新裝上了兩塊固定式腹鰭。該型共生產了兩架,分別于1965年11月18日和12月18日首飛,于1966年1月交付使用,用于培訓SR-71A的飛行員。1968年1月11日,SR-71B的2號機因飛行事故墜毀,剩下的一號機后來作為美國航空航天局的831號機用于種飛行試驗。
SR-71C
SR-71C是經修改的教練型,只制造了一架。由于SR-71B的2號機失事,根據空軍的使用需要,將YF-12A的1號機改裝成了此教練型。
改型型號
M-21
A-12系列飛機的最后兩架,綽號“鵝大媽”,工廠的制造編號為134和135,是洛克希德·馬丁公司按“接線板”計劃研制的D-12(原編號為Q-12)無人駕駛偵察機的運載母機。由A-12改裝而成,具體改動是在A-12的后機身上設置了發射無人機的支架,并在原Q艙位置設置無人機發射操作員座艙,所以它是一種雙座型機。其載機編號也進行了調整,運載母機被稱為M-21。
1964年8月,在格魯姆湖的試驗場部署了首架M-21,并于12月22日進行了D-21與M-21的組合飛行。1966年7月30日,在M-21實施第4次D-21發射時,出現了嚴重事故,941號載機墜毀,另一架也只服役了很短時間。
D-21
D-21是“袖珍黑鳥”,為M-21的子機,字母“D”除含有遙控無人駕駛飛機之意外,還含有子機之意。
D-21的翼展5.80米,機長13.06米,機高214米,最大重量4990公斤;采用RJ43-MA-11沖壓式氣發動機,推力6.672千牛;最大速度M3.25,續航距離5550公里。該機的照相設備裝在機頭下面被稱為可回收艙的容器內。在飛機完成偵察任務后,該容器可按預設程序或據遙控指令拋投在一定范圍內,然后由JC-130B飛機回收。D-21無著陸裝置,在投下可回收艙后便自動爆炸銷毀。
1966年4月29日,美國空軍訂購了第二批D-21,7月30日發射失敗后,D-21被停飛1年,并在期間研制出了一種新的發射系統,該項目被稱為“超級碗”,被設計用2架經過改裝的B-52H的翼下掛架發射。該項目在取得有限成果后,于1971年7月15日取消。
D-21最終只制造了6架,其中4架用于試驗發射,其余2架被改裝成為了D-21B,被用于進行地面和空中運載試驗。D-21B一共生產了32架,生產編號為507-538。從1967年11月到1970年2月共發射了16架。剩下的16架和D-21的501、502號一道,由駐扎在亞利桑那州戴維斯-蒙塞空軍基地的軍用飛機保管處理中心封存,直到1977年這兩種無人駕駛遙控偵察機才公開其身份。
YF-12為A-12的戰斗/攔截機型,意在攔截和攻擊所有當時在研的蘇聯紅軍轟炸機。該機于1963年首飛,共生產了3架。YF-12增加了雷達和雷達制導空空導彈,1965年,1架YF-12A刷新了6項飛行世界紀錄。
1960年,洛克希德內部成立了獨立項目小組,該小組與A-12小組相互獨立。從715結合點(內側機翼前緣與機身航緣線垂直相交點)開始,A-12的整個前側機身被改裝為速度為3.2馬赫的截擊機。該機最初被命名為AF-12,計劃裝載由休斯飛機公司研制的重量為1380磅(625千克)的AN/ASG-18型脈沖多普勒雷達,該型雷達此前曾計劃安裝于北美飛機公司研制的F-108“長劍”戰斗機之上。
美國空軍在60年代中期訂購了3架AF-12,該機代號也根據美國空軍命名方式調整為YF-12A。1965年,美國空軍準備再采購93架生產型的F-12B,但是由于越南戰爭開銷較大沒有獲得國防部的審批,而后來由于美國不優先發展國土防空力量,F-12B計劃(YF-12A的生產型)于1968年被取消。除1號機封存外,YF-12A的2號機和3號機均用于美國航空航天局的飛行研究直到70年代末。其中3號機曾于1965年5月1日創下24468.86米的飛行高度記錄、3331.41公里/小時的飛行速度紀錄。
RB-12是YF-12A的另外一個生產型,該機是將A-12機身內部的武器艙改裝設置了旋轉式投放裝置,可攜帶4枚180公斤級的小型核彈而且具有偵察能力,故稱為RB-12。此外,YF-12還有一種純粹轟炸機型的B-12方案。上述兩種方案均只停留在計劃上,并未進行研制。不過,B-12方案后來被用在了RS-71(公司名稱為RS-12)計劃中。
服役動態
實戰應用
首次擔負任務
1968年3月21日,SR-71首次出動偵察北越戰區的情報。該機攜帶了1臺安裝于機身前端起落架之前的垂直放置下視地形目標照相機。在船緣線的P和Q艙室的左側和右側分別擺設了長焦“密切監視”技術目標照相機。在上述艙室后側的S和T艙室是2臺任務目標照相機,還安裝了可拆卸式機頭部位的側視機載雷達,以及安裝于N艙(位于右側緣線)的AR-1700雷達信號錄制設備。
在該階段任務中,SLAR是主要傳感器。根據SLAR圖像資料顯示,越南民主共和國在溪山周圍部署了多處炮兵陣地,并使用大量卡車為其提供支援。這些炮兵陣地此前規避了美國軍隊其他偵察機的傳感器探測。此后幾天內,美軍對上述兩類目標進行了空襲并大幅度削弱了其使用成效。在歷時77天的包圍戰之后,溪山在1968年4月7日被解除圍困。
SR-71在1968年的OL-8行動共出動168架次,其中有67次是在北越上空執行任務,其余為FCF以及機組人員訓練飛行。
針對蘇聯的OL-8行動
除了針對越南戰爭外,SR-71還被用于執行其他任務。1971年9月27日,美國情報部門在得知蘇聯海軍將在符拉迪沃斯托克附近的日本海海域進行海上演習后,即派出了SR-71(980號)偵察,試圖獲取蘇制SA-5地空導彈系統的信號數據。因此,第9戰略偵察聯隊所屬電子數據處理中心具有創造力的電子戰軍官杰克?克萊門斯少校對SR-71的電子情報傳感器進行了應急改裝,從而使其可接收連續波信號數據。
在這次行動中,SR-71安裝的電磁輻射接收器裝置紀錄了290種不同雷達信號,但最重大的收獲是首次“獲取”了美國夢寐以求的SA-5地空導彈系統的雷達信號。
“贖罪日戰爭”監視行動
1973年10月中旬,一架編號為979的SR-71偵察了埃及和敘利亞與以色列之間的戰線情況,為情報和防務分析人士提供了阿拉伯國家軍隊的部署信息,這些情報被轉交給以色列。
10月24日,參戰各方經過聯合國斡旋宣布停戰,但戰區仍有沖突出現。為確保SR-71的監視系統能夠在各方脫離接觸過程中發揮作用,該機從塞繆爾·約翰遜空軍基地出發還執行了5次遠程偵察任務。
偵察古巴行動
美國第9偵察聯隊曾參與過偵察古巴的任務,SR-71一般會在“防區外”偵察,個別情況下該機也會直接飛越古巴。1978年,有衛星拍攝圖片顯示,蘇聯正在為古巴提供可轉載核武器的米格-23戰斗機。同年11月,SR-71l兩次飛越古巴領空,證明了這些米格戰斗機為米格-23M型防空戰斗機。
偵察也門行動
1979年初春,沙特阿拉伯和也門人民共和國之間的緊張關系加劇,美國情報部門確信也門將入侵其北方鄰國。因此,1979年3月12日,里奇·格拉漢姆少校和唐·艾蒙斯少校駕機(972號)從比勒空軍基地飛赴第4特遣隊,擔負為決策者提供必要情報的任務。
在處理戰果時發現,此次偵察也門的行動收獲頗豐,往該地實施更多空中偵察已無必要。在3月28日,972號SR-71返回了比勒空軍基地。
監視海灣行動
80年代初,伊斯蘭原教旨主義的復興,當阿亞圖拉·霍梅尼及其支持者宣布伊朗為伊斯蘭共和國時,西方絕大多數情報來源都認為這種情況將對中東形勢造成不穩定影響。在此期間,從梅登霍爾起飛的SR-71有時進入東地中海,監視同情伊斯蘭圣戰者的國家向其提供的各種走私貨物以及重要恐怖分子。
1984年7月27日,SR-71擔負了一次中東地區的監視任務。此次飛行歷時7小時,偵察取得了高質量“戰果”。1986年4月15日,美國軍隊實施了“黃金峽谷”聯合空襲行動,對利比亞境內目標實施空中打擊。在該行動中,SR-71擔負照相偵察任務,評估打擊效果。4月16日和17日,SR-71又飛赴利比亞執行了另外2次任務。
英國是美國在歐洲的重要盟友,根據兩國達成的協議,英國提供相關的機場和后勤維護設備給美國偵察機使用,作為回報,英國將分享美國偵察到的有關蘇聯北海艦隊和德意志民主共和國的軍事情報。
1979年3月31日,美國第9偵察聯隊所屬第4特遣隊在英國皇家空軍梅登霍爾基地組建,為U-2R和SR-71的部署行動提供支援。
在柏林墻倒塌以前,“黑鳥”的任務是監視蘇聯北海艦隊的活動情況。它連續15年每星期從英國到蘇聯最北端的摩爾曼斯克海軍基地往返兩次,拍攝北極地區掩蔽塢內的蘇聯核潛艇,追蹤它們的活動,計算它們的導彈發射裝置數量。
故障事件
1967年1月10日,SR-71的原型機在愛德華茲空軍基地進行評估剎車系統防滑裝置性能的測試時被毀。
1967年4月13日,比勒空軍基地的1架SR-71A(966號)在夜間空中加油后墜毀。駕駛員厄爾勒為規避原計劃的加速和爬升航線上的雷暴而轉彎。當他開始實施“大幅波動”機動時,發動機出現了停車故障,且無法恢復控制,該機最終墜毀至新墨西哥州境內。
1967年10月25日,SR-71(965號)在進行夜航飛行時,區域導航系統的陀螺穩定基準平臺在飛機發生偏移的情況下沒有告警,飛機持續下降,而且飛行速度已經超過了平飛速度,2名飛行員被迫彈射而出。
1968年1月11日,SR-71B(957號)在訓練飛行過程中遭遇了發電機停止運行故障,最終發生墜毀事故,2名飛行員幸免于難,但是SR-71B教練機規模則由2架變成了僅余1架。
1968年10月,SR-71(977號)在達到V1起飛速度后,起落架的1個機輪脫落,碎片進入油箱導致燃燒起火,飛機在高速狀態下中止起飛,導致剩余輪胎爆炸。
1969年4月11日,SR-71A(954號)也因為輪胎起火被中止起飛,在此次事故后,古德里奇公司的輪胎采取了“強化措施”。
1969年12月18人日,SR-71(953號)在加速爬升過程中發生爆炸,飛機功率下降,2名飛行員被迫棄機彈射,飛機墜毀于“死谷”。
1970年5月10日,威利·勞森少校和吉爾·馬丁雷茲少校駕機(969號)在完成一次穿越北越上空的任務后在泰國空軍基地附近進行了空中加油。而后飛機在爬升過程中進入了湍流云層,2臺發動機起火燃燒。2名飛行員安全彈射。
1970年6月17日,SR-71(970號)在空中加油,在添加15876千克后,與一架KC-135空中加油機Q型空中加油機相撞,空中加油機無人受傷,“黑鳥”上的飛行員也安全彈射。
1972年7月20日,SR-71(978號)在執行完任務返回嘉手納空軍基地時遭遇了巨大橫風,但較長的自動滑行導致飛機沖出跑道,并撞上了緊急阻機設施,2名飛行員無傷亡,但戰機損壞嚴重。
1989年4月21日,SR-71(974號)因為發動機壓縮機盤片在飛行時碎裂,切斷了一套液壓系統,2名飛行員在距離呂宋島海岸不遠處安全彈射,該戰機墜毀。
參考資料 >
SR-71超音速偵察機.中國科普博覽.2023-05-06
SR-71偵察機背后有故事.光明網.2023-05-07
揭秘美軍史上最快飛機誕生過程(組圖).新華網.2023-05-07
絕密檔案解密!美國曾研發偵察“暗器”…….百家號.2023-05-07
蘇、中、古三國擊落美國U-2高空偵察機回顧(上).中共黨史網.2023-05-07
SR-71偵察機.西陸網.2025-09-04
英媒揭秘“黑鳥”偵察機生產線.央視網.2023-05-07
SR-71速度快過出膛子彈 調個頭就飛出260公里_高清圖集_新浪網.新浪圖片.2023-05-08
SR-71速度快過出膛子彈 調個頭就飛出260公里_高清圖集_新浪網.新浪圖片.2023-05-08
SR-71速度快過出膛子彈 調個頭就飛出260公里_高清圖集_新浪網.新浪圖片.2023-05-08