Начало пути
Кларэнс Джонсон и его U-2 и SR-71
Предшественником и прообразом SR-71 стал высотный самолет-разведчик А-12, также созданный К. Джонсом. Для начала 60-х годов А-12 показывал поистине «заоблачные» результаты в скорости — 3300 км/ч и высоте полета — около 29 км. По мнению Джонсона и его коллег, этого вполне должно было хватить для совершения безнаказанных разведывательных полетов над территорией СССР и Кубы.
Самолет-разведчик A-12
Но грандиозным планам ЦРУ, в чьем ведении находился А-12, так и не суждено было сбыться. 1 мая 1960 года его «старший собрат» — самолет – шпион U-2, пилотируемый Френсисом Пауэрсом, был превращен в груду обломков недалеко от Свердловска зенитной ракетой комплекса С-75. Стало понятно, что время безнаказанных полетов над СССР безвозвратно закончилось.
Технические характеристики
Аналог у SR-71 Blackbird всё-таки был, хотя и не такой высокотехнологичный и, на первый взгляд, уступающий ему по некоторым параметрам. Это высотный разведчик МиГ-25РБ.
| Lockheed SR-71 | МиГ-25РБ | |
| Длина, м | 32 | 21 |
| Размах крыла, м | 16,9 | 14 |
| Максимальная взлётная масса, т | 78 | 41 |
| Максимальная скорость, км/ч | 3300 | 3000 |
| Крейсерская скорость, км/ч | 3087 | 2650 |
| Потолок, км | 25900 | 23000 |
| Дальность полёта, км | 5925 | 1865 |
МиГ-25 действительно уступает по характеристикам американскому самолёту, уже упоминалось, что в качестве перехватчика он был бессилен против SR-71. Но ни один разведывательный МиГ, совершавший полёты на высоте, не был поражён ракетами ПВО.
Очевидно, американцы сильно завысили параметры, при которых самолёт мог бы считаться неуязвимым, и именно это завышение вынудило их разрабатывать не только уникальный разведчик, но даже и уникальное горючее.
МиГ-25 при этом остался вполне традиционным самолётом, эксплуатировать который могла обслуга без специальной подготовки. Пилотов, которые отбирались так же жёстко, как космонавты, советский разведчик тоже не требовал. Кроме того, МиГ -25 был и перехватчиком, и бомбардировщиком (вспомним, что все проекты вооружённого SR-71 были закрыты).
Хотя при постройке самолёта ей уделялось большое внимание – первым стелс-самолётом Blackbird, очевидно, не стал. Во всяком случае, его пролёты регулярно фиксировались даже в Северной Корее
Вины конструкторов, скорее всего, в этом нет – просто верно рассчитать такие параметры в 50-е годы было почти невозможно.
Хотя SR-71 оказался непомерно дорогим в производстве и эксплуатации, несмотря на высокую аварийность – он ушёл со сцены не потому, что устарел. Он до сих пор остаётся самым скоростным и высотным из серийных самолётов, а необычная внешность может обмануть несведущего в истории авиации человека, заставив думать, что перед ним новейший прототип. Даже если Blackbird нельзя назвать шедевром авиастроения – это впечатляющее достижение конструкторов, сумевших, говоря грубо, «прыгнуть выше головы».
Опередивший время
В SR-71 была реализована схема-бесхвостка. В своем стремительном полете к цели «Черный дрозд» опирался на трапециевидные стреловидные крылья. У него отсутствовали традиционные стабилизаторы и горизонтальное оперение. Их функции были возложены на цельноповоротные кили, слегка заваленные внутрь на 15 градусов.
Трехстоечное шасси также имело некоторые особенности. Так передняя стойка убиралась против хода, а остальные – в крыло и фюзеляж к продольной оси машины. Здесь же впервые нашла свое применение технология «стелс», благодаря специальной темно-синей краске, которая одновременно предохраняла корпус самолета от перегрева, маскировала его и делала малозаметным для наземных РЛС.
Список стелс-технологий можно дополнить специальным радиопоглощающим покрытием, особой формой фюзеляжа и добавкой цезия в топливо, снижающей температуру выхлопа.
| Тактико-технические характеристикиLockheed SR-71 | Показатель |
| Размах, м | 16,94 |
| Длина, м | 32,74 |
| Высота, м | 5,64 |
| Площадь крыла, м2 | 141,1 |
| Максимальная взлетная масса, т | 78 |
| Масса пустого, т | 30,6 |
| Запас топлива, л | 46180 |
| Скорость на высоте 24 км, км/ч | 3300 |
| Потолок высоты, км | 25,9 |
| Скороподъемность, м/с | 60 |
| Тактический радиус действия, км | 2000 |
| Дальность полета без дозаправки, км | 5230 |
| Продолжительность полета без дозаправки | 1ч 30 мин |
| Разбег, м | 2745 |
| Пробег, м | 1830 |
| Экипаж, чел | 2 |
Огромную скорость SR-71 развивал благодаря двум прямоточным двигателям производства компании Pratt & Whitney мощностью по 10603 л.с. каждый. На форсаже их тяга увеличивалась почти до 14,5 тысяч л.с. Для них было разработано специальное топливо JP-7 и самое совершенное на то время бортовое и разведывательное оборудование. Экипаж состоял из двух человек.
Проблемы, проблемы, проблемы…
Пилоты SR-71 в костюмах высокого давления.
Первый полёт SR-71 Blackbird состоялся 23 декабря 1964 года. Всего было построено 32 самолета. Однако в процессе создания и эксплуатации SR-71 американским конструкторам и инженерам пришлось решить множество проблем.
Особенно сложной проблемой полёта на скоростях, превышающих скорость звука более, чем в 3 раза (М>3), является высокий нагрев корпуса. Для её решения 85% деталей планера было изготовлено из титанового сплава, а большая часть остальных деталей изготавливалась из полимерно-композитных материалов.
Панели фюзеляжа были изготовлены таким образом, что они неплотно прилегали друг к другу, когда самолёт находился на земле, и окончательно «стыковались» только в полёте, после разогрева планера и его удлинения на несколько дюймов. Используемое на нем топливо (JP-7) было специально разработано для сверхзвуковых самолётов и характеризовалось высокой температурой вспышки и термостабильностью. Охлаждение самолёта обеспечивалось циркуляцией того же топлива под титановыми поверхностями перед его попаданием в двигатели.
Самолёт был изготовлен с использованием ранних стелс-технологий. Серийные экземпляры окрашивались тёмно-синей краской для маскировки на фоне ночного неба.
При полёте на высоте 24 км экипажи столкнулись с двумя проблемами. Выяснилось, что со стандартным давлением кислородной маски на высоте более 13 км человек не может нормально дышать для поддержания сознания и жизнедеятельности;
Для решения этих проблем были разработаны специальные скафандры полного давления для всех экипажей A-12 и SR-71. Впоследствии эти же скафандры использовались при полёте космического Шаттла.
Второй проблемой стал сильный нагрев самолёта на скоростях, в три раза превосходящих скорость звука. Для обеспечения приемлемых температур воздух внутри кабины пилота охлаждался кондиционером, а тепло из кабины переносилось на топливо через теплообменник, находящийся перед силовыми установками.
Кроме того, из-за вынужденно больших тепловых зазоров в стыках панелей кессон-баков полностью заправленный самолёт на стоянке тёк. Поэтому была отработана следующая хитрая технология: самолёт поднимался в воздух с небольшим запасом топлива, разгонялся до сверхзвуковой скорости для прогрева обшивки, затем тормозил, дозаправлялся в воздухе из заранее поднятого топливозаправщика, после чего экипаж мог приступать к выполнению задания.
SR-71 был первым самолётом, созданным с применением технологий снижения радиолокационной заметности. На самолёт были нанесены радиопоглощающие покрытия, в топливо добавлялся цезий для снижения температуры выхлопа, и, как следствие, для снижения инфракрасной заметности самолёта. Несмотря на все эти меры, SR-71 легко обнаруживался радиолокационными методами, а на меньших расстояниях — благодаря потоку разогретых выхлопных газов и нагреву корпуса на высоких скоростях.
Интересна история названия самолета. Правильное обозначение «Чёрного дрозда» во всех официальных документах — RS-71 (разведчик стратегический, модель 71). Летом 1964 г. американский президент Л. Джонсон на пресс-конференции случайно оговорился, назвав этот самолёт SR-71. На следующий день ошибочное название распространилось в СМИ, в результате чего намертво «приклеилось» к самолёту.
На строительство самолета требовалось много титана. В США такого количества материала не было. Поэтому ЦРУ разработало схему с участием сети подставных фирм, через которые закупало в СССР титан для постройки SR-71!
Эксплуатация
В 1968 году SR-71 прибыли на Окинаву, и стали совершать разведывательные полёты над Вьетнамом и Северной Кореей, сменив в этой роли A-12. К 1972 году вылеты производились ежедневно, по самолётам регулярно производились пуски зенитных ракет, но сбить не удалось ни один. В 1973 году, во время очередной арабо-израильской войны, разведчики летали над Египтом и Сирией.
Над Советским Союзом «Blackbird» не летал, но радар бокового обзора позволял собирать разведданные, пролетая вдоль границы. На перехват иногда поднимались самолёты МиГ-25, но догнать SR-71 они были не в состоянии.
Обстановка начала изменяться в середине 80-х годов. В СССР приняли на вооружение перехватчик МиГ-31, теоретически способный осуществить перехват SR-71, и новые ЗРК. Кроме того, разведчик не мог передавать разведданные в режиме реального времени.
Положение усугублялось тем, что командиры частей, использовавших “Blackbird” в начале 70-х годов, к концу холодной войны успели уйти в отставку, и подать голос в защиту разведчика было некому. А поддерживать парк SR-71 в боеготовом состоянии можно было только за счёт разборки на запчасти аварийных машин – оснастку для производства уничтожили ещё в 60-е годы.
В 1989 году самолёты вывели из эксплуатации, чтобы уже в 1993 году поставить вопрос о их реактивации. согласилась восстановить самолёты, но ВВС заявило, что бюджетом это не предусмотрено. После президентского вето, баталий в Конгрессе и перераспределения бюджета в 1998 году SR-71 окончательно списали.
Помимо военной авиации, SR-71 долгое время использовался в НАСА, как летающая лаборатория.
Рождение «Черного дрозда»
А-12
Предшественником SR-71 был Lockheed A-12 — высотный одноместный самолёт-разведчик, разработанный для ЦРУ США отделением корпорации Lockheed Martin — Skunk Works. Он совершил первый полет 25 апреля 1962 года. Самолёт был создан на основе идей американского авиаконструктора Кларенса «Келли» Джонсона.
Целью его разработки было дальнейшее развитие самолёта-разведчика U-2, известного под кодовым названием «Ангел», который в свое время попортил немало нервов советским пограничникам, безнаказанно летая на высоте 21 км в воздушном пространстве СССР с июля 1956 года. Радиолокаторы советской ПВО обнаруживали самолёт, но прервать его полёт было нечем.
Всего над территорией СССР с 1956 по 1960 годы было выполнено 24 разведывательных полёта самолётов U-2, что позволило выявить большое количество военных и промышленных объектов. Истинное местоположение советского ракетного полигона Тюратам (нынешний космодром Байконур) стало известным американской разведке 5 августа 1957 года именно в результате очередного полёта U-2 над территорией СССР.
Но и на старуху бывает проруха. U-2 считался неуязвимым до 1 мая 1960 года, когда во время очередного полёта над Советским Союзом этот самолёт был сбит под Свердловском ракетой класса «земля — воздух» зенитно-ракетного комплекса (ЗРК) С-75. Это был последний полет U-2 над СССР.
Пилот самолета Гарри Пауэрс покинул самолет с парашютом, был взят в плен, осуждён за шпионаж и приговорён к десяти годам заключения, однако 10 февраля 1962 года был вместе с американским студентом-экономистом Фредериком Прайором был обменен на советского разведчика Рудольфа Абеля. Второй U-2 был сбит над Кубой первой же ракетой того же советского ЗРК С-75.
В связи с уязвимостью этого самолета в США началась разработка других разведчиков, в частности, А-12, который и послужил основой для создания высокоскоростного высотного SR-71 Blackbird.
Где еще используют черные ящики?
Бортовой самописец — надёжный способ сохранить параметры передвижения и повысить безопасность сложной техники в будущем. Поэтому он используется не только в самолётах. Железнодорожные составы оснащаются локомотивными скоростемерами, которые работают по тому же принципу, что и самолётный прибор. Они запоминают скорость поезда, маршрут, погодные условия, считывают состояние рельсов. Автомеры устанавливаются в автотранспорте: грузовиках, автобусах, машинах. Это позволяет вовремя производить ремонтные работы техники, следить за безопасностью движения, а в случае спорных вопросов при расследовании использовать полученную информацию.
Современные средства контроля полёта и поездки остаются целыми и невредимыми в двух случаях из трёх. Лишь в самых исключительных случаях комиссия по расследованию может сказать, что чёрный ящик не нашёлся, или информацию с него невозможно считать.
Конструкция
Фюзеляж самолёта собирался из титана. Выбора у конструкторов не было – при движении со скоростью около 3000 км/ч самолёт нагревался настолько, что алюминий мог бы просто расплавиться в полёте. В начале 60-х годов титан был не только дорогим и сложным в обработке – в США не было достаточного количества этого металла, и его пришлось закупать через подставных лиц в СССР. Также для обеспечения охлаждения крыла часть его поверхности выполнялась гофрированной.
Часть планера для снижения радиолокационной заметности выполнялась из композитов, той же цели служат характерные обводы фюзеляжа и чёрная окраска. Практически вся центральная часть фюзеляжа занята топливными отсеками, бортовая электроника находится в боковых «наплывах» корпуса. Остекление кокпитов – из кварца, соединённого с титаном ультразвуковой сваркой.
Силовая установка SR-71 Blackbird – два уникальных двигателя «Пратт-Уитни» J58 (первые A-12 из-за неготовности J58 летали с обычными турбореактивными моторами J75). Уникальность двигателя в том, что на малых (для SR-71) скоростях он работает, как нормальный турбореактивный мотор, а на большой скорости конус воздухозаборника перекрывает воздушный поток так, чтобы его большая часть шла напрямую в форсажную камеру. В таком режиме двигатель J58 работает, фактически, как прямоточный.
Для разведчика разработали специальное топливо JP7 – с очень высокой термической устойчивостью, исключающей возможность его возгорания от воздействия высоких температур. С другой стороны, это сделало невозможным использования свечей зажигания для запуска двигателя. В результате, для запуска моторов и розжига форсажных камер использовался триэтилборан. Ёмкости баков с ТЭБ должно было хватать на 16 запусков двигателей.
Топливо JP7, помимо основной функции, также использовалось в качестве охлаждающей жидкости и в двигатели поступало уже нагретым. Поскольку масса заправленного SR-71 превышала взлётную, а зазоры между «непрогретыми» панелями корпуса гарантировали утечку топлива из баков-кессонов, специально для дозаправки разведчиков была разработана модификация авиазаправщика KC-135Q.
Она оказалась настолько удачно, что на некоторое время стала эталонным образцом.
Разведчик оснащался радаром бокового обзора, инфракрасными и обычными камерами, а также радиоэлектронными датчиками. Единственным средством активной защиты самолёта служили съёмные помехопостановщики различных моделей, которые выбирались, исходя из типа ожидаемой угрозы перед вылетом. Жизнедеятельность пилотов обеспечивалась скафандрами полного давления.
Прощай, «Черный дрозд»!
«Черный дрозд» в музее Pima Air & Space Museum, Таксон, Аризона.
Наряду с уникальными летными характеристиками SR-71, его стоимость эксплуатации, включая сложность обслуживания, была очень высокой, а техническое обслуживание каждого самолёта было беспрецедентно сложным и затратным.
Каждый вылет самолёта по сложности можно было сравнить с подготовкой космической ракеты-носителя. А после каждого полёта летательный аппарат проходил более 650 различных проверок: пять техников в течение шести часов изучали состояние планера, два техника по силовым установкам также несколько часов посвящали тщательному осмотру воздухозаборников, двигателей, выхлопных и перепускных устройств.
История создания
Ещё до того, как над СССР был сбит Фрэнсис Пауэрс, ЦРУ задумалось о том, что их высотный разведчик U-2 (разработки ) нуждается в замене. Фактически, Пауэрса сбили даже позже ожидаемых сроков – американские эксперты считали, что зенитные ракеты, способные достать U-2, появятся около 1957 года.
Для разработки более совершенного разведчика ЦРУ обратилось к и «Локхид». Сделать самолёт недосягаемым даже для перспективных средств ПВО планировалось, обеспечив ему предельно возможные как крейсерскую скорость, так и высоту полёта.
От проектов «Конвэр» в итоге отказались, поскольку конструкторы «Локхид» уже имел опыт работы над секретными проектами, а кроме того, U-2 сдали в срок, не выйдя за рамки бюджета. Работы возглавил Кларенс «Келли» Джонсон, возглавлявший тогда секретное подразделение «Локхид», занимавшееся перспективными разработками.
Литера «А» в индексе не имеет отношения к штурмовикам – поскольку ЦРУ считается цивильной организацией, то и самолёты для неё носили внутризаводские обозначения.
Весной 1962 года самолёт совершил первый полёт. И в то же время им заинтересовалось ВВС США. Характеристики А-12 явно превосходили возможности проектируемого самолёта B-70, и в конце 1962 года авиация запросила разработку собственного разведчика. От стандартного А-12 военный самолёт отличался двухместным кокпитом, удлинённым фюзеляжем, способным вместить больше топлива, и большим ассортиментом разведывательного оборудования.
Джонсона во время выступления, он стал SR-71. Кстати, в этой речи, произнесенной в июле 1964 года, впервые было объявлено о существовании самолёта. В декабре того же года SR-71 совершил первый полёт, в 1966 году его официально приняли на вооружение. А в 1968 году программа по разработке других вариантов А-12 (в частности, перехватчика F-12) была закрыта, а оснастка для производства самолётов – уничтожена. Как это повлияет на дальнейшую службу SR-71 – станет ясно позднее.
