A-12 및 SR-71 정찰기 : 기록 기술
팜 데일에있는 12 번 공장의 주차장에있는 항공기 록히드 A-42. 미 공군 사진
12 년대 중반 CIA와 미 공군은 최신 정찰기 A-71와 SR-3,3을 받았다. 장치의 주요 부분에서 통일 된이 기계는 주요 문제를 효과적으로 해결할 수있는 매우 높은 비행 및 기술적 특성으로 구별되었습니다. 그러나 M = 25 수준에서 최대 속도와 XNUMXkm 이상의 비행 고도를 달성하는 것은 매우 어려운 작업으로 판명되었으며 근본적으로 새로운 설계 솔루션과 기술이 필요했습니다.
문제의 원형
A-12 및 SR-71 프로젝트의 개발은 비공식적 인 Skunk Works 이름으로 록히드 지점에서 수행되었습니다. 새로운 항공기의 제작은 연구 작업과 최적의 기술 솔루션 검색으로 시작되었습니다. 이 단계에서, "XNUMX 스윙"항공기가 어떤 문제에 직면하는지가 확립되었습니다. 그런 다음 적절한 기술을 찾기 시작했습니다.
레이더 서명, 12를 공부하는 동안 모델 A-1959. CIA / cia.gov의 사진
주요 문제 중 하나는 공기 역학이었습니다. 약 속도로 비행 M = 3은 항공기의 외관을 형성 할 때 고려해야 할 자체 특성이 있습니다. 그러나 그러한 속도에 도달하는 것도 쉽지 않았습니다. 이를 위해 모든 고속 모드에서 똑같이 효율적으로 작동 할 수있는 특수 엔진이 필요했습니다.
필요한 비행 속도에서 열부하 문제는 완전히 드러났습니다. 글라이더의 과열, 변형 및 파손 가능성을 방지해야했습니다. 이 모든 경우에, 항공기는 작동 속도가 가장 간단한 기동조차도 과부하와 관련되어 있기 때문에 내구성이 높아야했습니다.
별도의 요구 사항은 항공기의 적에게 가시성에 영향을 미쳤다. 당시 주요 국가들은 공역을 통제하기 위해 개발 된 레이더 네트워크를 구축하여 레이더 가시성 감소 문제가 시급 해졌습니다. 글라이더를 개발할 때이 문제를 고려해야합니다.
SR-71 항공기의 나셀. 위키 미디어 공용 사진
예상되는 문제에 대한 해결책을 찾는 것은 쉽지 않았습니다. CIA의 A-12 항공기 작업은 1957 년에 시작되어 몇 년 동안 계속되었습니다. 이 기간 동안 디자인에 대한 일반적인 개념과 접근 방식이 여러 번 변경되었습니다. 프로토 타입 항공기의 첫 비행은 1962 년에 완료되었습니다. 공군 용 SR-71 정찰병은 기성품 기계를 기반으로 개발되어 작업 속도가 크게 빨라졌습니다.
특수 글라이더
예상되는 문제의 주요 부분에 대한 솔루션은 기체 및 일반 항공기 시스템 설계와 직접 관련이있었습니다. 긴 검색 후에 공기 역학적 형태의 최상의 버전을 찾을 수있었습니다. 동체의 활과 중앙 부분에 발달 된 기수를 가진“꼬리없는”계획과 한 쌍의 용골이 가장 좋은 것으로 간주되었습니다. 적용된 방식을 사용하면 높은 속도로 리프팅 힘을 얻고 모든 속도에서 흐름을 개선 할 수 있습니다. 또한 활의 굽힘 모멘트가 급격히 감소했습니다.
Pratt & Whitney J58 엔진. 사진 위키 미디어 공용
특수 글라이더 윤곽으로 레이더의 신호를 부분적으로 분산시킬 수 있습니다. 디자인이 허용 한 기체의 일부 구역에는 레이더 흡수 재료로 만들어진 부품이있었습니다. 그러나 가시성을 줄이는 것이 프로젝트의 주요 목표는 아니 었으며이 영역의 모든 설계 성과를 부분적으로 조정하는 다른 요소가있었습니다.
열 보호, 질량 및 강도 문제는 티타늄과 그 합금의 도움으로 해결되었습니다. 글라이더는 85 %였습니다. 다른 부품은 내열 등급의 강철, 세라믹 등으로 만들어졌습니다. 석영 유리로 만든 조종석 랜턴의 유약. 기계적 및 열 강도를 위해 초음파 용접을 사용하여 글라이더에 연결되었습니다.
계산에 따르면 비행 중 평균 피부 온도는 260 ° C에 도달해야하며, 가장 앞 가장자리에서 최대 400 ° C까지 도달해야합니다. 이와 관련하여, 기체는 연료 순환, 과도한 열 제거 및 연료 예열을위한 수많은 파이프 라인을 제공 하였다.
엔진의 노즐 장치. 위키 미디어 공용 사진
티타늄 디자인은 가열 될 때 강도를 유지했지만 치수가 변경되었습니다. 순항 속도에서 A-12와 SR-71은 몇 인치 연장되었습니다. 이 문제는 설계 과정에서 고려되었으며 케이싱, 내부 구조물 및 심지어 연료 시스템에 특별한 간격이있었습니다. 결과적으로 연료는 문자 그대로지면의 평면에서 차가워졌지만 가속 후 누출이 중단되었습니다. 또한, 케이싱의 일부는 골판지로 만들어졌다.
레코드 엔진
A-12 및 SR-71 항공기는 Pratt & Whitney의 고유 한 JT11D / J58 하이브리드 엔진 제품군을 사용했습니다. 그들의 디자인은 터보 제트와 램제트 엔진을 결합하여 합동 또는 교대로 작동 할 가능성이 있습니다. 수정에 따라 최대 추력, 20 ~ 25 파운드; 애프터 버너-32,5 천 파운드.
다른 속도로 작동하는 J58 엔진. 위키 미디어 공용 그래픽
J58 엔진의 핵심은 어시스트 팬이있는 원 스루 유닛 안에 배치 된 터보 제트입니다. 공기 흡입 장치에는 움직일 수있는 중앙 몸체가 장착되었으며 유입 흐름을 제어하기위한 해치와 새시 세트도있었습니다. 공기 섭취는 별도의 컴퓨터를 사용하여 비행 모드에 따라 제어되었습니다.
초음속 및 초음속에서 공기 흡입구는 전방 위치에 있었고 엔진 흡입구의 흐름을 최적화했습니다. 높이와 속도가 증가함에 따라 뒤로 이동했습니다. M = 3보다 큰 속도에서 기류는 램제트 엔진과 터보 제트 엔진으로 나누어 져 80 %와 20 %가 생성되었습니다. 이에 따라 견인력.
J58 엔진은 등유 기반 특수 JP-7 제트 연료를 사용했습니다. 정상적인 조건에서 점도가 증가한 것이 특징이지만 가열시 표준 조성과 다르지 않았습니다. 라이닝 냉각 시스템, 운전실, 계기 실 등의 일부로 연료도 사용되었습니다. 노즐 제어 유압 장치의 작동 유체로 사용되었습니다. 가열 된 액체는 즉시 엔진에 들어가서 타 버렸다.
비행 중 공군 식별 표시가있는 스카우트 A-12. 미 공군 사진
엔진은 소위 분사에 의해 시작되었습니다 시작 연료-공기와 접촉하여 가연성 액체 트리 에틸 보란 (TEB). 각 J58에는 16 개의 엔진 / 애프터 버너를위한 자체 TEB 탱크가 있습니다. 엔진은 고온에 최적화 된 특수 실리콘 그리스를 사용했습니다. 섭씨 영하의 온도에서이 구성은 경화되어 장비 작동이 복잡해집니다.
좋은 가격
스 unk 크 웍스와 제휴 사업체는 모든 작업을 성공적으로 완료했으며 독보적 인 비행 성능을 갖춘 항공기를 개발했습니다. 그러나이 작업에는 몇 년이 걸렸고 상당한 재정 비용이 들었으며 그 결과 항공기는 높은 생산 비용과 운영 복잡성으로 구별되었습니다.
애프터 버너 비행. NASA 사진
프로젝트 개발 및 필요한 모든 기술 검색에는 몇 년이 걸렸습니다. 생산의 시작은 특정 문제와 관련이 있습니다. 예를 들어, 스 unk 크 웍스 벤 리치 (Skunk Works Ben Rich) 수장의 회고록은 티타늄을 얻는 데 어려움을 언급했습니다. 미국에는 그러한 원자재가 없었기 때문에 쉘 회사를 통해 소련에서 구매하기 위해 전체 작업을 준비해야했습니다.
CIA의 이익을 위해 주요 수정 사항을 15 대의 항공기로 제작했습니다. 공군은 32 대를 받았다. 공군과의 계약은 SR-71 34 대 비용을 270 만 달러 (현재 가격에서 XNUMX 억 XNUMX 만 달러) 수준으로 제공했으며 생산 프로그램은 그 당시 최고 기록을 세웠습니다.
작업도 어렵고 비쌌습니다. 비행 준비에는 며칠이 걸렸습니다. 각 비행 후, 항공기에는 몇 시간이 걸리는 650 가지의 다른 점검과 절차가 필요했습니다. 25 시간, 100 시간 및 200 시간의 비행 후, 부분 분해로 철저한 검사가 필요했으며,이 작업에는 몇 일이 걸렸습니다. 200 시간 동안 작동 한 후 600 시간이 지난 후 엔진이 벌크 헤드로 보내졌습니다.
SR-71이 착륙했습니다. NASA 사진
SR-71이 취소되기 직전에 그러한 항공기의 비행 시간이 약 85 시간이라는 것이 공개적으로보고되었습니다. 300 천 달러 연간 한 대의 기계를 운영하는 데 최소 400 억 ~ XNUMX 억 달러가 소요됩니다.
그러나 CIA와 공군은 최고 성능의 특수 도구를 받았습니다. A-12와 SR-71은 최소 25-26km의 고도에서 작동 할 수 있으며 최대 M = 3,3의 속도에 도달하여 수년 동안 잠재적 인 적의 항공 방어로부터 그들을 구할 수있었습니다. 작전 중 CIA는 A-6 12 대, 공군-SR-12 71 대를 잃었다. 전투 손실은 없었습니다.
기술 혁신
A-12 항공기는 1968 년까지 SR-71을 1998 년까지 사용했으며 몇 년 후 NASA는이 장비를 썼다. 고급 기술을 기반으로 한 특수 설계를 갖춘 두 모델과 여러 가지 수정 항공기는 뛰어난 전술적 및 기술적 특성을 보여줄 수 있습니다. 그러나 같은 이유로 지나치게 비싸고 복잡했습니다. 그들이 포기할 때, 더 편리하고 효과적인 지능 도구가 나타났습니다.
A-12 / SR-71의 직접 대체품은 나타나지 않았다. 우주선은 정찰기의 틈새 시장을 오랫동안 견고하게 점령했다. 결과적으로 새로운 디자인 비행 비슷한 특성을 가진 기술은 아직 미국에 나타나지 않았습니다. 그러나 Skunk Works 고속 항공기 프로젝트는 군사 및 민간 항공의 발전을위한 과학, 기술 및 기술 기반을 심각하게 만들었습니다. 과거에 제안 된 솔루션이나 다른 솔루션은 여전히 활발히 사용되고 있습니다.
정보