SR-71“黑鸟”的冷战故事

2016-10-19    作者:双垂尾骑士

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原载于《Combat Aircraft Monthly》杂志2012年9月号

作者:Warren E Thompsen

双垂尾骑士(译)

  冷战中对手从未找出过克制之道的武器名单很短,在这其中毫无争议的就是洛克希德的SR-71,从天空旅行到科幻小说,黑鸟不断地诱发着人们的兴趣,很明显,它是航空史上的一座里程碑,它的成就可能永远不会被超越。

  SR-71(“黑鸟”的名字是非官方的)是洛克希德的天才设计师克拉伦斯.约翰逊(Clarence ‘Kelly’ Johnson)和一群才华出众的设计师、工程师们的心血结晶。当苏联开始部署地空导弹的时候,这个想法就诞生了,当时美国人主要的间谍飞机是又高又慢的U-2。1960年,弗兰西斯.鲍尔斯(Francis G Powers)驾驶的一架U-2在苏联境内被地空导弹击落。U-2此时已经无法再适应这种任务,而美国空军需要一种高空飞行的超音速侦察机。1962年4月,洛克希德拿出了A-12的设计方案,并且将在1963年交给中情局(CIA)使用。这最终实现了SR-71的生产,并在1964年12月完成了首飞。在这个中情局的项目被关闭之前,只有13架A-12被制造出来。

  黑鸟就是面对美国空军要求所做出的回应,它所拥有的速度和高度使得它能够安全地从世界任何一个国家上空飞过。然而,在第一次试飞之前还需要解决各种层面上的问题。驾驶着一架飞机在70000英尺高度上以3马赫速度飞行将会产生一系列严重的问题,主要是摩擦和极高的温度。当时,绝大多数超音速飞机都是短腿的,只能以高速飞行很短的时间。凯利.约翰逊意识到SR-71将不会是这样,它的任务要求使得飞机将在高空飞行相当长的一段时间,持续在高温的环境下浸泡,达到了一定温度的时候,飞机材料会拉伸,然后变得脆弱。仅这个就是臭鼬工厂的首要难题。最后的机体在延展和收缩的情况下都具备了结构和液压上的完整性。一名当时驾驶SR-71的飞行员评论道:“在以高马赫数飞行时,这架飞机真的变得很热,即便是带着抗压手套,我的手指刚触到风挡玻璃就被烫伤了。飞机风挡的温度大约为华氏400°F,即便是你穿了全套飞行服在超音速巡航,你仍旧能够感受到从座舱盖上散发出来的热量。”

  罗伯特.吉利兰(Robert J Gilliland)成为了SR-71项目的首席试飞员,他是第一个驾驶这种飞机升空的,而他的建议在飞机逐渐被完善的过程中也是相当重要的。吉利兰在朝鲜战争中驾驶过F-84,也是F-104战斗机项目的高级试飞员之一,他回忆道:“凯利.约翰逊是我见过最聪明的人之一,他拿出的这个设计方案已经远远领先于时代。他比起任何一个人都知道超音速飞机设计的复杂性,能够让发动机吸入足够的空气,也能够让机体承受极高的温度。相比之下,航天飞机和X-15都是被设计用于高速飞行,但所有的氧气都储存在化学和火箭发动机里。相反,SR-71通过大气层获得氧气。当飞机以巡航速度在相对应的高度飞行时,空气的密度只占海平面的1%,这是根本上的参考系。我之前提到的所有3种飞机都不具备机动性,简而言之,你就是无法转弯,因为你飞得比一发刚出膛的0.303英寸步枪子弹还快。”

   一架标准的SR-71有2个串列式的座舱,后座(侦察系统官,RSO)没有操纵杆,无法控制这架飞机,但是要具备驾驶这种复杂侦察平台的经验和专业知识。后来还生产了2架双座教练机(被命名为SR-71B),让学员坐在前面,教官坐在后面。

  罗伯特.吉利兰继续道:“这些都是我们在完成第一次试飞时需要考虑的因素,我们有首席工程师收集的一系列需要改进和调整的项目,我对其中一些提出了建议。我们从来没有否定过其中任何一样,但如果有,凯利.约翰逊就会走进来,亲自做出决定。”

作为黑鸟项目的首席试飞员,罗伯特.吉利兰穿着“登月服”,准备驾驶SR-71进行另一次试飞,他在1964年12月22日的首次试飞中就突破了音障
作为黑鸟项目的首席试飞员,罗伯特.吉利兰穿着“登月服”,准备驾驶SR-71进行另一次试飞,他在1964年12月22日的首次试飞中就突破了音障

首飞

  SR-71的首飞日期是1964年12月22日,按计划,这架飞机将爬升到25000英尺高度,在中等升限上,然后让飞行员关掉人工稳定器:“我们得找出有什么东西会影响它的操纵,关掉了以后,我们发现黑鸟飞起来相当简单!飞机显示出了固有的气动特征,在所有3个轴面上都这样飞行(滚转、俯仰、偏航)。后来在测试过程中,空军要求在以最大马赫数飞行时关掉人工稳定器,证明飞机在自动控制和人工控制方面可以自如地切换。在飞机服役之前,这项工作是一定要被确认的。随着飞机离开跑道,后面有3架F-104在跟着我升空。一般来说只会派出一架,但最重要的是把所有事情都记录下来。这其中有2架是双座机,后座的摄像师负责摄影和拍照。我让他们离远点,因为我在座舱里很忙,没有闲工夫去看他们一眼。”

   吉利兰升空后做的第一件事情就是以亚音速向内华达山脉飞去,前几分钟时间里,一切事物都正常工作,向北缓慢飞行了一段时间后,他调头向南返回基地:“平缓地完成转弯,我往回飞去,是时候进行超音速飞行了。如果在加速的过程中出现紧急情况,我就不用再担心驾驶飞机调头了。我推上油门,缓慢地加速爬升。飞机响应的相当好,随着我的速度超过1.2马赫,一盏红灯亮了,指出座舱盖现在不安全。我立刻把加力开到最小,同时评估情况。

  “我知道那些在臭鼬工厂里设计座舱盖的伙计们,他们是其中最优秀的。所以我认为那是低压区,从气动外形上经过座舱盖上方,稍微将其抬起,导致其搬动了里面的一个小开关。想了几秒钟,我再度推上油门,这盏红灯一直都没有熄灭。我继续爬升加速,一直到50000英尺高度,也就在这时,他们同意了结束试飞。在我收回油门前,飞机达到了1.5马赫速度,第一次试飞持续了1小时,座舱的问题也检查过了,和我猜想的一样。”


这张摄于1964年11月12日的照片展现了臭鼬工厂的第一架黑鸟生产型(950号机)在最后生产阶段的情况,此时距离首飞还有5周的时间


静态实验从1964年12月开始,洛克希德说这张照片拍摄于1964年12月20日,而罗伯特.吉利兰在2天后就完成了SR-71的首飞

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