Полвека назад, 22 декабря 1964 года, совершил первый полет американский высокоскоростной самолет-разведчик SR-71, из-за окраски фюзеляжа в темно-синий цвет получивший прозвище Blackbird («Черный дрозд»). К 1998 году, когда самолет сняли с вооружения, в США были построены 32 «Черных дрозда»; 12 из них потеряны. Сегодня подразделение Skunk Works американской компании Lockheed Martin, разработавшее SR-71, занимается созданием нового беспилотного летательного аппарата SR-72, который должен будет занять место, освободившееся после списания Blackbird.
В начале 1960-х, в разгар холодной войны, подразделение Skunk Works американской компании Lockheed (после слияния в 1995 году с Martin Marietta стала называться Lockheed Martin) начало разрабатывать высокоскоростной самолет-разведчик для Центрального разведывательного управления США. Самолет, получивший обозначение A-12, разрабатывался специально для ведения разведки над территорией СССР, однако после принятия на вооружение в 1963 году для этих задач ни разу не использовался.
Параллельно с A-12 Skunk Works разрабатывала высокоскоростной стратегический самолет-разведчик под обозначением SR-71. Изначально в его основу планировали положить разведывательную версию RS-70 сверхзвукового бомбардировщика XB-70 Valkyrie (отсюда и происходит индекс SR-71). Впрочем, после начала работы инженеры Skunk Works решили, что платформа A-12 лучше подходит для высоких скоростей и большой высоты полета, проведения разведки, рекогносцировки и наблюдения. В основу обновленного проекта было решено взять разведывательный самолет ЦРУ, и в 1964 году SR-71 выполнил первый полет.
Корпус SR-71 получил аэродинамические «острые» формы фюзеляжа, как у A-12. Кроме того, на самолет были установлены массивные мотогондолы, а основные элементы конструкции разведчика были выполнены из титановых сплавов. Последние, ввиду их устойчивости к сильному нагреву, позволяли самолету выполнять полеты на скоростях, близких к трем числам Маха (около 3,5 тыс. км/ч). На скорости более 3 тысяч километров в час SR-71 нагревался до 400-450 градусов Цельсия.
Для охлаждения кабины пилотов использовались кондиционеры, в качестве хладагента в которых применялось авиационное топливо, отбираемое из топливопроводов. После участия в теплообмене оно сразу же поступало в двигатели и сгорало.
Для обеспечения нормального дыхания пилотов на высоте полета более 13 тысяч метров были разработаны специальные скафандры полного давления. Они равномерно сдавливают тело и грудную клетку, помогая дышать при низком атмосферном давлении в кабине и нормализуя кровообращение. Позднее эти же скафандры использовались при запусках «Шаттлов».
SR-71 окрашивался в темно-синий цвет, чтобы не выделяться на фоне ночного неба, из-за чего вскоре получил прозвище Blackbird («Черный дрозд»). При этом самолет стал первым летательным аппаратом, в котором были использованы технологии малозаметности: плоский фюзеляж, наклонные кили, радиопоглощающее покрытие и топливная смесь с добавлением цезия для снижения температуры выхлопных газов.
Однако самым «передовым» элементом конструкции самолета-разведчика были турбореактивные двигатели J58 с изменяемым циклом, которые устанавливались на SR-71 осесимметрично и имели регулируемые воздухозаборники с подвижными в горизонтальной плоскости конусами. Благодаря этим силовым установкам SR-71 установил в 1976 году абсолютный рекорд скорости при полете по прямой — 3529,56 км/ч.
Основную тягу при полете на скоростях до двух чисел Маха обеспечивали турбореактивные двигатели, размещенные внутри прямоточных воздушно-реактивных. В таком режиме большая часть поступающего воздуха проходила через зону компрессоров, сжималась, смешивалась с топливом и поступала в камеру сгорания. Истекающие из камеры сгорания разогретые газы вращали турбину, которая в свою очередь раскручивала входной вентилятор турбореактивного двигателя.
Изменение режимов работы двигателя в полете производилось, помимо прочего, за счет специальных подвижных конусов в воздухозаборниках. По мере роста скорости конусы задвигались, отводя все больше воздуха в обходные каналы прямоточных двигателей, но и обеспечивая минимальный приток в турбореактивный двигатель.
При скорости полета около 3 тыс. км/ч и выше конусы задвигались практически полностью. При этом большая часть набегающего воздуха сжималась, за счет образования ударных волн нагревалась на внешней части подвижных конусов и, минуя компрессоры, камеру сгорания и турбину, поступала сразу в форсажную камеру, где уже смешивалась с топливом и раскаленными газами из камеры сгорания турбореактивного двигателя.
Гибридный двигатель J58 был достаточно сложным в эксплуатации. Для запуска силовых установок SR-71 на земле использовались машины Wildcat V8, оснащенные двумя двигателями общей мощностью 600 л.с. Они раскручивали осевой одновальный компрессор J58 до начала устойчивого турбореактивного цикла.
Разогрев входящего воздуха до рабочих температур полета на земле осуществлялся посредством специальных установок с турбореактивными двигателями J75, размещавшихся на некотором расстоянии перед воздухозаборниками. Для начального поджига топлива в камере сгорания на земле использовался триэтилбор, самовоспламеняющийся при температуре воздуха выше минус пяти градусов Цельсия.
Из-за высокой мощности воздухозаборники SR-71 легко втягивали со взлетно-посадочной полосы мелкие предметы, которые могли повредить двигатель. Чтобы избежать этого, на аэродромах базирования SR-71 находились специальные уборочные команды, поддерживавшие взлетные полосы практически в идеально чистом состоянии.
Конструкцию двигателя усложняло и наличие компьютера, регулировавшего впрыск топлива в камеру сгорания и форсажную камеру, а также отвечавшего за перемещение конусов в воздухозаборниках по мере роста скорости. Иногда датчики, с которых компьютер снимал показания в полете и использовал полученные данные для расчета основных параметров работы двигателей, отказывали и управлять SR-71 становилось крайне сложно.
За все время действия проекта «Черный дрозд» были построены 32 самолета, из них 12 были потеряны, причем по небоевым причинам. До того как в 1998 году SR-71 списали, он принял участие в нескольких боевых заданиях, включая разведывательные полеты над Кольским полуостровом, Кубой, а также Египтом, Сирией и Иорданией в 1973-м во время арабо-израильской «войны Судного дня».
Самолеты также регулярно участвовали в исследовательских полетах NASA по программам разработки технологий устойчивого сверхзвукового полета AST и перспективного самолета с крейсерской сверхзвуковой скоростью полета SCAR.
С 2007 года подразделение Skunk Works американской компании Lockheed Martin ведет разработку нового гиперзвукового разведывательного беспилотного летательного аппарата SR-72 (в нумерации соблюдена преемственность, как и в случае с SR-71), который в перспективе займет место, освободившееся после списания SR-71. Перспективный аппарат, если его разработка будет завершена, по своим размерам будет сопоставим с SR-71, но сможет развивать вдвое большую скорость — до шести чисел Маха.
В середине декабря 2014 года NASA заключило с компанией Lockheed Martin контракт на разработку концепции перспективной гиперзвуковой силовой установки для разведчика SR-72. Стоимость контракта составила 892,3 тысячи долларов. Предполагается, что перспективный двигатель будет представлять собой комбинацию из турбореактивного двигателя смешанного цикла TBCC и прямоточного воздушно-реактивного двигателя DMRJ, способного запускаться и поддерживать устойчивую работу на скоростях от 2,2-2,5 числа Маха. Когда именно SR-72 может быть принят на вооружение, пока неизвестно.
/По материалам lenta.ru/
Однако самым «передовым» элементом конструкции самолета-разведчика были турбореактивные двигатели J58 с изменяемым циклом, которые устанавливались на SR-71 осесимметрично и имели регулируемые воздухозаборники с подвижными в горизонтальной плоскости конусами.