Сложно описать словами это чудо инженерной мысли. Этот самолет способен лететь на высоте 27 км — так высоко, что пилоты могут видеть изгиб нашей планеты и темноту космоса прямо из кабины.
Он достигает таких скоростей, что инженерам пришлось использовать новые сплавы, чтобы техника не самоуничтожилась при трении о воздух. В нем используется уникальный двигатель, способный разгонять аппарат до 3.22 Маха, при этом справляться с гиперзвуковым потоком воздуха.
Этот самолет настолько особенный, что когда по нему пускают ракету, то единственное, что требуется от пилота, чтобы уйти от нее — просто ускориться и изменить высоту.
Несмотря на то что ракеты сами по себе были быстрее Блэкбёрда, им не хватало запаса дальности и маневренности на высотах выше 20 км. Все это позволяло провести сотни вылетов над Вьетнамом, Северной Кореей и Ираком, при этом не потерять ни одного самолета.
Сегодня поговорим о невероятных инженерных решениях, примененных в самолете SR-71 Blackbird.
Двигатель
Весь самолет построен вокруг пропульсивного двигателя. Во-первых, не существует таких турбореактивных установок, способных эффективно работать в условиях гиперзвукового потока воздуха.
Да, самолет использует турбореактивный двигатель j58, но вне Блэкбёрда этот двигатель выдает только 17% тяги, необходимой для скорости в 3.2 Мах.
Обычно для таких скоростей используется прямоточный реактивный двигатель. В нем нет подвижных частей и нет турбины. Воздух в большом количестве и под нужным давлением попадает в камеру сгорания за счет движения самолета. Но для того чтобы он начал работать, самолет должен двигаться, и двигаться быстро. Поэтому двигательная установка SR-71 — это гибрид между классическим и прямоточным реактивным двигателем.
В самолете используется сложная система забора воздуха. Она позволяет двигателю вести себя как обычный реактивный движок на низких оборотах, и как прямоточный — на высоких. Достигается это, например, переменным диаметром воздухозаборника.
Этот конус в передней части двигателя имеет 60 см хода. В правильном положении, постоянно подстраиваясь, именно этот конус сбивает гиперзвуковой поток поступающего воздуха, и позволяет эффективно передвигаться на скоростях за 3 Мах. Сам же двигатель намного меньше, чем может показаться. Вокруг него построена целая воздушная система.
Топливная система
Все дело в системе топливных баков, точнее, в их отсутствии. Топливо содержится внутри крыльев вне отдельных емкостей. Металлические баки нельзя было использовать: это лишний вес. Пластиковые просто бы расплавились.
Разработчики пытались герметизировать все возможные щели и зазоры в фюзеляже, но так как титан, из которого сделана обшивка самолета, расширялся и сжимался из-за постоянных перепадов температур, никакая герметизация была невозможна. В итоге топливо капало через щели, и самолет всегда терял топливо при взлете. Причем это была нормальная для него ситуация.
Вообще, загрузка SR-71 напоминает типичную ракету: сам самолет весит 25 т, а топливо, которое он перевозит, ещё 36 т. То есть 60% веса самолета — горючее. Несмотря на это, без возможности дозаправки в воздухе, это было бы бесполезное судно с малой дальностью полета, что недопустимо для самолета-шпиона.
Интересно, что эффективность двигателей очень зависела от окружающей среды. В одних условиях самолет сжигал 13 т топлива для того, чтобы набрать скорость 3 Мах, а при температуре на 10 градусов ниже, всего 7 т. В итоге дальность полета сильно зависела от условий: от высоты и использования дожигателей. Но в среднем самолет мог пролететь 5200 км. В реальности дальность была ограничена лишь экипажем.
Самая длинная операция была проведена этим самолетов в 1987 году. Он отправился из Окинавы в сторону Ирака, провел 11 часов в воздухе и как минимум 5 раз дозаправился в пути. Получается, что и двигатель, и запасы топлива не ограничивали расчетную скорость самолета. Тогда почему инженеры решили остановиться на 3.2 Мах?
Скорость и проблемы воздушного трения
При скорости в 3.2 Мах нос самолета нагревался до 300 ◦С, а задняя часть — до 650 ◦С. Это и ограничивало максимальную скорость SR-71.
Материалы и сама конструкция самолета должны были учитывать постоянные циклы температурного расширения и работу в условиях повышенной температуры. Даже топливо для этого самолета было специально разработано, с очень высокой температурой воспламенения. Без такого топлива было бы невозможно взлететь: горючее выливалось через щели на ВПП и могло вспыхнуть в любой момент.
Новое топливо JP7 почти было очень стабильным: почти не испарялось и не расширялось при нагреве. Оно было настолько стабильным, что оно же использовалось в самолете в качестве охлаждающей жидкости. Топливо прокачивалось через фюзеляж, охлаждая масло, гидравлическую систему и электронику.
Но такое горючее было сложно пожечь, поэтому самолет оснащался капсулами с триэтилборатом. Это вещество самовоспламенялось при контакте с воздухом. Без него самолет было бы просто не запустить.
Есть ещё один интересный вопрос: зачем SR-71, который и без того работает на грани перегрева, окрашен в черный цвет?
Дело в том, что черные объекты не только хорошо поглощают тепло, они же и хорошо его передают, распределяя по всему фюзеляжу. Все эти усилия — и специально топливо, и черный цвет нужны были для того, чтобы самолет был устойчив к нагреву.
Но основное, — это материалы, из которых собран SR-71.
Магия титана
Обычно в авиастроении используется алюминий. Однако опыт Конкорда показал, что и он имеет свои ограничения: алюминиевый фюзеляж не разогнать свыше 2 Мах. А вот титан, из которого Блэкберд состоит на 93%, имеет лишь одно преимущество: невероятно высокая прочность и небольшой вес.
Правда, это очень дорогой и сложный в обработке металл. Если допустить ошибку, например, при отрезании титана, он станет хрупким. Поэтому титан в авиации редко используется в важных узлах.
Главная причина использования титана в SR-071 — способность противостоять нагреву. Титан почти не расширяется при нагреве, если сравнивать его с другими металлами.
Сегодня, спустя 60 лет с начала эксплуатации SR-71, материаловедение продвинулось далеко вперед, и сейчас в разработке находится SR-72. По слухам, он будет использовать новые композитные материалы, которые позволят разгоняться до 6 Мах, а это свыше 7000 км/ч. При этом двигатель будет выполнен из титана с использованием технологии 3D-печати со встроенными в него каналами для более эффективного охлаждения.
Кроме того, дальность и время полета теперь не будут ограничены экипажем: SR-72 станет беспилотным судном.
По-моему, «Черный дрозд» — один из самых футуристичных самолетов, разработанных в 60-х годах, и который эксплуатировался до 1998 года. При этом, участвую в боевых действиях во Вьетнаме, Лаосе и Северной Корее, ни одни из систем ПВО не смогла его сбить.
Даже сегодня этот самолет выглядит как машина из будущего, а не из прошлого. Инженерные решения, заложенные в этом самолете, поражают воображение и доказывают, что человек способен практически на все.
Может, кто-то хочет возразить или что-то добавить? Пишите в комментариях, ставьте лайк, если понравилась статья, и подписывайтесь на канал, чтобы не пропустить новых интересных историй.
При желании можете еще прочитать:
Как КГБ перекрыл американской разведке канал вывоза предателей из СССР
Как генерал ГРУ четверть века работал на ЦРУ
Судьба самого высокопоставленного советского дипломата, ставшего агентом ЦРУ и невозвращенцем
Как Хрущёв расправился с подпольными миллионерами
Самая засекреченная страница советской космонавтики. Лазерная гонка СССР и США: кто победил
Очередной американский обман мирового масштаба. Гибель Челленджера — мистификация
Как США ведёт с Россией необъявленную войну за российских учёных
Как советские спецслужбы выкрали «Аполлон-13» и изобличили американцев в Лунной лжи
Как проект Царь-торпеды академика Сахарова для уничтожения Америки привел к созданию «Посейдона»
Учёные считают, что Китайская стена — дело рук славян
Британский «крот» в ГРУ
Сенсация в археологии! Перевернутые пирамиды — оружие древних цивилизаций
Генерал КГБ Олег Калугин. Предатель, которому Ельцин вернул звания и награды
Тайны истории. Тухачевский — гениальный маршал или кровожадный убийца
Тайные дневники первого председателя КГБ СССР Часть 1
Маркус Вольф — величайший разведчик XX века
Гиперзвуковое оружие России. Как оно работает, и причём здесь Советский Союз
Мастер тайных спецопераций НКВД
Личная неприкосновенность охранников президента России. Как складывается жизнь телохранителей Путина после службы в ФСО
Полковник ГРУ Лев Маневич. Он похоронен в чужой стране под чужим именем и забыт своей страной
Как Моисей Финкель пытался продать ЦРУ информацию по гидроакустическим системам ВМФ России
Скелет в шкафу Владимира Путина. Кто охранял и крышевал будущего президента в Питере
Россия пошлёт на Луну спутник, чтобы доказать, что американцы не высаживались на Луне
Самый говорливый олигарх. Как Олег Дерипаска из-под бандитской крыши перешёл в кремлевскую семью
Александр Хинштейн. История непотопляемого борца с коррупцией
«Космонавт Юрий Гагарин». Как Россия потеряла единственный в мире космический флот
Обратная сторона КВН. Как клан Масляковых обманывает народ и наживается на игроках
Расскереченные тайны космоса. Какое внеземное животное погубило космонавта Сереброва и станцию «Мир»
Шоу «Голос»: ложь, подкупы, зарплаты
Россия создала супероружие, и это не гиперзвуковые ракеты
Россия создала и приступила к серийному производству танка, аналогов которому нет ни в одной армии мира
Коллекторский бизнес Кадырова — 1 млн рублей в день. Почему его не трогает Путин
Бывший боевик, Герой России и специалист по запугиванию чеченского народа
Кто имеет право входить в кабинет Президента РФ. Ближний круг Владимира Путина
Звезды шоу-бизнеса и артисты о своём отношении к решению российского правительства о проведении спецоперации на Украине