Алпысыншы жылдардың ортасында ЦРУ мен АҚШ Әскери-әуе күштері соңғы үлгідегі А-12 және СР-71 барлау ұшақтарын алды. Агрегаттардың негізгі бөлігі бойынша біріктірілген бұл машиналар өте жоғары ұшу -техникалық сипаттамаларымен ерекшеленді, бұл негізгі міндеттерді тиімді шешуге мүмкіндік берді. Алайда, максималды жылдамдыққа M = 3, 3 деңгейінде жету және ұшу биіктігі 25 км -ден асуы өте қиын міндет болды, бұл принципті түрде жаңа конструкторлық шешімдер мен технологияларды қажет етті.
Проблемалар шеңбері
А-12 және СР-71 жобаларын әзірлеу Lockheed бөлімшесінде Skunk Works бейресми атауымен жүргізілді. Жаңа ұшақтарды құру ғылыми зерттеулер мен әзірлемелерден және оңтайлы техникалық шешімдерді іздеуден басталды. Бұл кезеңде «үш ұшатын» ұшақтың қандай проблемалармен бетпе-бет келгені анықталды. Содан кейін қолайлы технологияларды іздеу басталды.
Аэродинамика басты мәселелердің біріне айналды. Шамамен жылдамдықпен ұшады. M = 3 өзіндік сипаттамалары бар, ол ұшақтың сыртқы түрін қалыптастыру кезінде ескерілуі тиіс. Алайда мұндай жылдамдыққа жету қиын болды. Бұл барлық жылдамдық режимдерінде бірдей тиімді жұмыс жасай алатын арнайы қозғалтқыштарды қажет етті.
Ұшудың қажетті жылдамдығында жылу жүктемесінің мәселесі толық көрінуі керек еді. Бұл планерді қызып кетуден, деформациядан және ықтимал жойылудан қорғау үшін қажет болды. Осының барлығымен ұшақ жоғары беріктігімен ерекшеленуі керек еді, өйткені жұмыс жылдамдығында тіпті қарапайым маневрлер шамадан тыс жүктемелермен байланысты болды.
Бөлек талап ұшақтың жауға көрінуіне қатысты болды. Бұл кезде жетекші елдер әуе кеңістігін басқаруға арналған дамыған радиолокациялық желіні құруға қол жеткізді, бұл радарлық қолтаңбаны қысқарту мәселесін өзекті етті. Ұшақты құру кезінде бұл мәселені ескеру қажет болды.
Күтілетін мәселелердің шешімін табу қиын және баяу болып шықты. ЦРУ-ге арналған А-12 ұшағындағы жұмыс 1957 жылы басталып, бірнеше жылдар бойы жалғасты. Осы уақыт ішінде дизайн туралы жалпы түсініктер мен тәсілдер бірнеше рет өзгерді. Ұшақтың прототипінің алғашқы ұшуы тек 1962 жылы аяқталды. Әуе күштеріне арналған SR-71 барлау ұшақтары дайын машинаның негізінде жасалды, бұл жұмысты едәуір жеделдетуге мүмкіндік берді.
Арнайы планер
Күтілетін мәселелердің негізгі бөлігінің шешімі әуе кемесінің конструкциясымен және жалпы авиациялық жүйелермен тікелей байланысты болды. Ұзақ іздеуден кейін аэродинамикалық көріністің оңтайлы нұсқасын табуға мүмкіндік туды. «Құйрықсыз» схемасы фюзеляждың садақ пен орталық бөлігінде ағыны дамыған және келі жұбы бар ең жақсы болып саналды. Қолданылған схема жоғары көтергішті алуға және барлық жылдамдықтағы ағынды жақсартуға мүмкіндік берді. Сонымен қатар, садақтың иілу сәті күрт төмендеді.
Ұшақтың арнайы контуры радар сигналдарын ішінара шашыратуға мүмкіндік берді. Конструкциясы рұқсат еткен әуе кемесінің кейбір бөліктерінде радио жұтатын материалдардан жасалған бөлшектер болды. Алайда, көрінуді азайту жобаның негізгі міндеті емес еді, және осы саладағы барлық дизайн жетістіктерін ішінара бейтараптандыратын басқа да факторлар болды.
Титан мен оның қорытпаларының көмегімен термиялық қорғаныс, салмақ пен беріктік мәселелері шешілді. Планер олардың 85% құрады. Басқа бөлшектер ыстыққа төзімді болаттардан, керамикадан және т.б. Кабинаның шатырының әйнектері кварц шыныдан жасалған. Механикалық және термиялық беріктік үшін ол ультрадыбыстық дәнекерлеуді қолдана отырып, шкафқа қосылды.
Есептеулерге сәйкес, ұшу кезінде терінің орташа температурасы 260 ° C -қа дейін жетуі керек, ең жоғарғы шетінде - 400 ° C дейін. Осыған байланысты әуе кемесінде айналмалы отынға, артық жылуды кетіруге және отынды алдын ала қыздыруға арналған көптеген құбырлар берілді.
Титан құрылымы қызған кезде беріктігін сақтап қалды, бірақ өлшемдері өзгерді. Крейсерлік жылдамдықта А-12 мен СР-71 бірнеше дюймге ұзартылды. Бұл мәселе жобалау кезінде ескерілді және теріде, ішкі құрылымдарда және тіпті отын жүйесінде арнайы саңылаулар қарастырылды. Нәтижесінде жанармай жерден ұшып кетті, бірақ үдеуден кейін ағу тоқтады. Сондай -ақ, қаптаманың бір бөлігі гофрленген парақтардан жасалған.
Жазу қозғалтқышы
A-12 және SR-71 ұшақтарында Pratt & Whitney компаниясының JT11D / J58 отбасының бірегей гибридті қозғалтқыштары қолданылды. Олардың дизайны біріктірілген немесе ауыспалы жұмыс мүмкіндігімен турбожет және рамжет қозғалтқыштарын біріктірді. Максималды серпін, модификацияға байланысты, 20-25 мың фунт; күйдіргіш - 32,5 мың фунт.
J58 қозғалтқышының ядросы желдеткіші бар рамжет қондырғысының ішінде орналасқан турбожет қондырғысы болды. Ауа қабылдағыш жылжымалы орталық корпуспен жабдықталған, сонымен қатар кіретін ағынды басқаруға арналған люктер мен қақпақтар жиынтығы болды. Әуе қабылдағыштары жеке компьютер көмегімен ұшу режиміне сәйкес бақыланды.
Дыбыс жылдамдығынан жоғары және жоғары дыбыс жылдамдығында ауа қабылдағыш конустар алдыңғы күйде болды және қозғалтқыштың кірісіндегі ағынды оңтайландырды. Биіктік пен жылдамдықтың жоғарылауымен олар артқа қарай ығыстырылды. M = 3 жоғары жылдамдықта ауа ағыны рамжеттік және турбожетті қозғалтқыштар арасында бөлінді, бұл 80 және 20 пайызды құрады. итеру, тиісінше.
J58 қозғалтқышында керосин негізіндегі JP-7 арнайы реактивті отын қолданылған. Қалыпты жағдайда ол тұтқырлықтың жоғарылауымен ерекшеленді, бірақ қыздырғанда ол стандартты композициялардан ерекшеленбеді. Жанармай сонымен қатар теріні салқындату жүйелерінің бөлігі ретінде, кокпит, аспаптар бөлімшелері және т.б. Ол саптаманы басқару гидравликасында жұмысшы сұйықтық ретінде қолданылды. Қыздырылған сұйықтық қозғалтқышқа бірден кіріп кетті.
Қозғалтқыш инъекция арқылы іске қосылды. Бастапқы отын - ауамен жанасқанда тұтанатын сұйық триэтилборан (ТЭБ). Әрбір J58 -де 16 қозғалтқышты / жандырғышты қосуға арналған жеке TEB цистернасы болды. Қозғалтқыштар жоғары температураға оңтайландырылған арнайы силикон майын қолданды. Цельсия бойынша нөлден төмен температурада бұл композиция қатайтылды, бұл жабдықты пайдалануды қиындатты.
Үлкен баға
Skunk Works бөлімі мен онымен байланысты кәсіпорындар жүктелген барлық міндеттерді сәтті шешіп, ұшудың бірегей сипаттамалары бар ұшақтарды құрды. Алайда, бұл бірнеше жылға созылды және елеулі қаржылық шығындарға әкелді, нәтижесінде алынған ұшақтар жоғары өндірістік шығындармен және пайдаланудың күрделілігімен ерекшеленді.
Жобаны әзірлеу және барлық қажетті технологияларды іздеу бірнеше жылға созылды. Өндірістің іске қосылуы белгілі бір мәселелермен де байланысты болды. Мысалы, Skunk Works -тің басшысы Бен Рич мемуарында титан алудың қиындығы туралы айтады. Америка Құрама Штаттарында мұндай шикізат болмаған, сондықтан оны КСРО -дан раковиналық компаниялар арқылы сатып алу үшін тұтас операцияны ұйымдастыруға тура келді.
ЦРУ мүддесі үшін негізгі модификациядағы 15 ұшақ құрастырылды. Әскери -әуе күштері 32 бірлік алды. Әскери-әуе күштерімен жасалған келісімшарт 34 миллион доллар деңгейіндегі бір SR-71 бағасын қарастырды (қазіргі бағамен 270 миллионнан астам), ал өндірістік бағдарлама өз уақытында рекордтық қымбат болып шықты.
Операция да қиын және қымбат болып шықты. Ұшуға дайындық бірнеше күнге созылды. Әр ұшудан кейін ұшаққа бірнеше сағат қажет 650 түрлі тексерулер мен процедуралар қажет болды. 25, 100 және 200 сағаттық ұшудан кейін ішінара бөлшектеумен мұқият тексеру қажет болды, оған бірнеше жұмыс күні бөлінді. Қозғалтқыштар 200 сағат жұмыс істегеннен кейін қалқаға, ал 600 сағаттан кейін - күрделі жөндеуге жіберілді.
SR-71 қолданудан шығарылғанға дейін көп ұзамай, мұндай ұшақтың ұшу уақыты шамамен тұрады деп ашық айтылды. 85 мың доллар. Бір машинаның жұмыс істеуі жылына кемінде 300-400 млн.
Соған қарамастан ЦРУ мен Әскери -әуе күштері жоғары өнімділігі бар арнайы құралды алды. А-12 және СР-71 кем дегенде 25-26 км биіктікте жұмыс істей алады және M = 3, 3 дейін жылдамдықты дамыта алады, бұл көптеген жылдар бойы оларды әлеуетті жаудың әуе қорғанысынан құтқарды. Операция кезінде ЦРУ өзінің 6 А-12 ұшағынан, ӘӘК-12 SR-71 бірлігінен айырылды. Бұл ретте жауынгерлік шығын болған жоқ.
Технологиялық серпіліс
А-12 ұшағының жұмысы бірнеше жылға ғана созылды-1968 жылға дейін Әскери-әуе күштері өзінің SR-71-ді 1998 жылға дейін қолданды, ал НАСА бір жылдан кейін жабдықты есептен шығарды. Екі үлгідегі және бірнеше модификациядағы, озық технологияларға негізделген арнайы дизайнға ие ұшақтар керемет тактикалық және техникалық сипаттамаларды көрсете алады. Алайда, сол себепті олар өте қымбат және күрделі болды. Олардан бас тартқан кезде барлаудың неғұрлым ыңғайлы және тиімді құралдары пайда болды.
A-12 / SR-71-ге тікелей ауыстыру ешқашан пайда болған жоқ-барлаушы ұшақтардың тауашасы ғарыш аппараттарымен ұзақ және берік болды. Нәтижесінде салыстырмалы сипаттамалары бар авиациялық технологияның жаңа модельдері АҚШ -та әлі пайда болған жоқ. Алайда Skunk Works жоғары жылдамдықты ұшақтарының жобалары әскери және азаматтық авиацияны одан әрі дамытуға байыпты ғылыми-техникалық және технологиялық негіз жасады. Бұрын ұсынылған кейбір шешімдер әлі де белсенді қолданылады.
