באמצע שנות השישים קיבלו ה- CIA וחיל האוויר האמריקאי את מטוסי הסיור האחרונים A-12 ו- SR-71. מכונות אלו, המאוחדות מבחינת החלק העיקרי של היחידות, נבדלו על ידי טיסות ומאפיינים טכניים גבוהים במיוחד, מה שאפשר לפתור ביעילות את המשימות העיקריות. עם זאת, הגעה למהירות המרבית ברמה של M = 3, 3 וגובה טיסה של יותר מ -25 ק מ התבררה כמשימה קשה ביותר, שדרשה פתרונות טכנולוגיים ועיצוב חדשים מיסודם.
מעגל בעיות
פיתוח הפרויקטים A-12 ו- SR-71 בוצע בחטיבת לוקהיד בשם הלא רשמי Skunk Works. יצירת מטוסים חדשים החלה במחקר ופיתוח וחיפוש אחר פתרונות טכניים אופטימליים. בשלב זה נקבע באילו בעיות מתמודד מטוס ה"שלוש זבובים ". ואז החל החיפוש אחר טכנולוגיות מתאימות.
אווירודינמיקה הפכה לאחד החששות המרכזיים. טס במהירות של כ. ל- M = 3 מאפיינים משלו שיש לקחת בחשבון בעת יצירת מראה המטוס. עם זאת, גם להגיע למהירויות כאלה היה קשה. לשם כך נדרשו מנועים מיוחדים שיכולים לפעול ביעילות שווה בכל מצבי המהירות.
במהירויות הטיסה הנדרשות, בעיית העומסים התרמיים הייתה צריכה להתבטא במלואה. הוא נדרש להגן על הרחפן מפני התחממות יתר, עיוות והרס אפשרי. עם כל זה, היה צריך להבחין במטוס בחוזק גבוה, שכן במהירויות ההפעלה אפילו התמרונים הפשוטים ביותר היו קשורים לעומס יתר.
דרישה נפרדת נגעה לנראות המטוס לאויב. עד אז הצליחו המדינות המובילות לבנות רשת מכ"מים מפותחת לשליטה במרחב האווירי, מה שהפך את סוגיית צמצום חתימת המכ"ם לדחופה. בעיה זו הייתה צריכה להילקח בחשבון בעת פיתוח מסגרת המטוס.
מציאת פתרונות לבעיות הצפויות התבררה כקשה ואיטית. העבודה על מטוס A-12 עבור ה- CIA החלה בשנת 1957 ונמשכה מספר שנים. במהלך תקופה זו, המושגים והגישות הכלליות לעיצוב השתנו מספר פעמים. הטיסה הראשונה של מטוס האב טיפוס הושלמה רק בשנת 1962. מטוס הסיור SR-71 לחיל האוויר פותח על בסיס רכב שכבר סיים, מה שאפשר להאיץ משמעותית את העבודות.
רחפן מיוחד
הפתרון לחלק העיקרי של הבעיות הצפויות היה קשור ישירות לתכנון מסגרת המטוס ומערכות המטוסים הכלליות. לאחר חיפוש ארוך ניתן היה למצוא את הגרסה האופטימלית של המראה האווירודינמי. תכנית "חסרת הזנב" נחשבה לטובה ביותר עם זרימות מפותחות בחרטום ובחלק המרכזי של גוף המטוס וזוג קילופים. התוכנית המיושמת אפשרה להשיג הרמה גבוהה ולשפר את הזרימה בכל המהירויות. בנוסף, רגע הכיפוף בחרטום ירד בחדות.
קווי המתאר המיוחדים של מסגרת המטוס אפשרו פיזור חלקי של אותות מהרדאר. בחלקים מסוימים של מסגרת המטוס, שם העיצוב איפשר זאת, היו חלקים העשויים מחומרים סופגים רדיו. עם זאת, הפחתת הנראות לא הייתה המשימה העיקרית של הפרויקט, והיו גורמים נוספים שניטרלו באופן חלקי את כל הישגי העיצוב בתחום זה.
סוגיות ההגנה התרמית, המשקל והחוזק נפתרו בעזרת טיטניום וסגסוגותיו. הרחפן כלל 85% מהם. חלקים אחרים יוצרו מפלדות עמידות בחום, קרמיקה וכו '. זיגוג החופה של תא הטייס היה עשוי זכוכית קוורץ. עבור חוזק מכני ותרמי, הוא היה מחובר למסגרת האוויר באמצעות ריתוך קולי.
על פי החישובים, במהלך הטיסה, הטמפרטורה הממוצעת של העור צריכה הייתה להגיע ל -260 ° C, המקסימום בקצוות המובילים - עד 400 ° C. בהקשר זה, צינורות רבים סופקו במרכב המטוס להזרמת דלק, הסרת חום עודף וחימום מוקדם של הדלק.
מבנה הטיטניום שמר על חוזקו בעת חימום - אך שינה מידות. במהירות השיוט התארכו ה- A-12 ו- SR-71 בכמה סנטימטרים. בעיה זו נלקחה בחשבון במהלך התכנון וסיפקה פערים מיוחדים בעור, במבנים הפנימיים ואפילו במערכת הדלק. כתוצאה מכך, דלק ממש זרם מהמטוס על הקרקע, אך לאחר האצה הדליפה נעצרה. כמו כן, חלק מהחיפוי היה עשוי יריעות גלי.
מנוע שיא
מטוסי A-12 ו- SR-71 השתמשו במנועים ההיברידיים הייחודיים של משפחת JT11D / J58 מבית Pratt & Whitney. העיצוב שלהם שילב מנועי טורבו וראג'ט עם אפשרות לפעולה משותפת או לסירוגין. דחיפה מרבית, בהתאם לשינוי, 20-25 אלף פאונד; מבער לאחר - 32.5 אלף פאונד.
ליבת מנוע J58 הייתה יחידת טורבו ששוכנת בתוך יחידת ramjet עם מאוורר. כניסת האוויר הייתה מצוידת בגוף מרכזי הניתן לניוד, והיתה גם מערכת של פתחים ודשים לשליטה בזרימה הנכנסת. כניסות האוויר נשלטו בהתאם למצבי הטיסה באמצעות מחשב נפרד.
במהירויות תת-על-קוליות, חרוטי כניסת האוויר היו במצב קדימה וייעלו את הזרימה בכניסת המנוע. עם עלייה בגובה ובמהירות, הם נעקרו לאחור. במהירויות מעל M = 3, זרימת האוויר חולקה בין מנועי ramjet ו- turbojet, מה שיצר 80 ו -20 אחוזים. דחף, בהתאמה.
מנוע J58 השתמש בדלק מטוסים מיוחד מסוג JP-7 המבוסס על נפט. בתנאים רגילים, הוא נבדל על ידי צמיגות מוגברת, אך כשהוא מחומם, הוא לא היה שונה מהרכבים סטנדרטיים. הדלק שימש גם כחלק ממערכות הקירור לעור, תא הטייס, תאי מכשירים וכו '. הוא שימש נוזל עבודה בהידראוליקה של בקרת זרבובית. הנוזל המחומם נכנס מיד למנוע ונשרף.
המנוע הופעל באמצעות הזרקת מה שנקרא. הדלק ההתחלתי הוא טריאתילבורן נוזלי (TEB), אשר נדלק במגע עם אוויר. לכל J58 היה מיכל TEB משלו ל -16 התחלות מנוע / לאחר צריבה. המנועים השתמשו בשמן סיליקון מיוחד המותאם לטמפרטורות גבוהות. בטמפרטורות מתחת לאפס צלזיוס, הרכב זה התקשה, מה שהקשה על הפעלת הציוד.
מחיר גדול
מחלקת Skunk Works ומפעלים נלווים פתרו בהצלחה את כל המשימות שהוקצו ויצרו מטוסים בעלי מאפייני טיסה גבוהים ייחודיים. עם זאת, זה לקח מספר שנים והוצאות כספיות משמעותיות, והמטוסים שהתקבלו נבדלו בעלויות ייצור גבוהות ומורכבות הפעולה.
פיתוח הפרויקט והחיפוש אחר כל הטכנולוגיות הדרושות ארכו מספר שנים. השקת הייצור הייתה קשורה גם לבעיות מסוימות. לדוגמה, בזיכרונות של ראש סקאנק וורקס, בן ריץ ', מזכיר את הקושי להשיג טיטניום. לארה ב לא היו חומרי גלם כאלה, ולכן נאלצה לארגן מבצע שלם כדי לרכוש אותו מברית המועצות באמצעות חברות מעטפת.
לאינטרסים של ה- CIA נבנו 15 מטוסים מהשינויים העיקריים. חיל האוויר קיבל 32 יחידות. החוזה עם חיל האוויר קבע את עלותו של SR-71 אחד ברמה של 34 מיליון דולר (יותר מ -270 מיליון במחירים שוטפים), ותוכנית הייצור התבררה כשיא יקר לזמנה.
המבצע התברר גם כקשה ויקר. ההכנה לטיסה ארכה מספר ימים. לאחר כל טיסה, המטוס דרש 650 בדיקות ונהלים שונים שארכו מספר שעות. לאחר 25, 100 ו -200 שעות טיסה, נדרשה בדיקה יסודית עם פירוק חלקי, שאליה הוקצו מספר ימי עבודה.המנועים נשלחו למפנה לאחר 200 שעות פעילות, ולאחר 600 שעות - לשיפוץ.
זמן קצר לפני הפסקת ה- SR-71 דווח בגלוי ששעת הטיסה של מטוס כזה עולה כ. 85 אלף דולרים. הפעלת מכונה אחת בשנה עלתה לפחות 300-400 מיליון.
אף על פי כן, ה- CIA וחיל האוויר קיבלו כלי מיוחד בעל הביצועים הגבוהים ביותר. A-12 ו- SR-71 יכלו לפעול בגובה של 25-26 ק מ לפחות ולפתח מהירות עד M = 3, 3, מה שהציל אותם במשך שנים רבות מההגנה האווירית של אויב פוטנציאלי. במהלך המבצע איבדה ה- CIA 6 מתוך מטוסי ה- A-12 שלה, חיל האוויר-12 יחידות SR-71. יחד עם זאת, לא היו הפסדי לחימה.
פריצת דרך טכנולוגית
הפעלת מטוס A-12 נמשכה שנים אחדות בלבד-עד 1968 השתמש חיל האוויר ב- SR-71 שלו עד 1998, ונאס א מחקה את הציוד כעבור שנה. מטוסים משני דגמים וכמה שינויים, בעלי עיצוב מיוחד המבוסס על טכנולוגיות מתקדמות, יכולים להראות מאפיינים טקטיים וטכניים יוצאי דופן. עם זאת, מאותה סיבה, הם היו יקרים ומורכבים להפליא. עד שננטשו, הופיעו אמצעי סיור נוחים ויעילים יותר.
תחליף ישיר ל- A-12 / SR-71 מעולם לא הופיע-נישת מטוסי הסיור הייתה ארוכה ותקיפה בחלליות. כתוצאה מכך טרם הופיעו דגמים חדשים של טכנולוגיית תעופה עם מאפיינים דומים בארצות הברית. עם זאת, הפרויקטים של מטוסים מהירים מ- Skunk Works יצרו בסיס מדעי, טכני וטכנולוגי רציני להמשך פיתוח התעופה הצבאית והאזרחית. חלק מהפתרונות שהוצעו בעבר עדיין בשימוש פעיל.
