Дмитрий Соболев - Столетняя история “летающего крыла”

Программа создания SR-71 стоимостью миллиард долларов началась в 1963 г. Испытания первого боевого самолета состоятся в начале 1965 г., вскоре после этого самолеты начнут поступать на вооружение Стратегического авиационного командования." [40]

Первый полет SR-71 произошел 19 октября 1964 г., т.е. раньше намеченной даты. Самолет пилотировал Боб Гиллиланд. Машина находилась в воздухе более часа и достигла сверхзвуковой скорости, что является своего рода рекордом для первого испытательного вылета. После "доводочной" стадии, занявшей около двух лет, SR-71 поступил на вооружение.

Главная особенность аэродинамической компоновки SR-71 — это применение "сплющенного" из-за развитых боковых наплывов фюзеляжа, создающего в полете подъемную силу. Наплывы имелись также в зоне соединения крыла и гондол двигателей. Это было сделано для того, чтобы максимально "сгладить" перераспределение аэродинамических сил на сверхзвуке, сказывающееся в падении аэродинамического качества — стратегический разведчик должен иметь большую дальность полета. Внешние части крыла, снабженные элеронами, имели спереди заметную коническую крутку, помогающую уменьшить индуктивное сопротивление на дозвуковой скорости. Рули высоты расположены ближе к основанию крыла. Относительная толщина профиля 3,2%, т.е. меньше, чем у других "бесхвосток"; стреловидность внешних частей крыла 53°.

В связи с тем, что двигатели на SR-71 разнесены на довольно большое расстояние, отказ одного из них вызвал бы очень сильный разворачивающий момент. Чтобы удержать самолет на курсе, требовались мощные рули. Поэтому вместо привычного центрального киля с рулем направления Джонсон применил двухкилевое оперение, причем кили не имели рулей, а могли сами поворачиваться вокруг оси. Для улучшения продольной устойчивости они были "завалены" внутрь на угол 15°. Отклонение килей, так же, как и других поверхностей управления, осуществлялось, естественно, с помощью гидроусилителей. [41]

Много сложных проблем вызывал нагрев конструкции во время полета с максимальной скоростью. С ними столкнулись еще при создании В-58, но тот самолет был "двухмаховый", a SR-71 должен был летать с М = 3. Так как превращающаяся в тепло кинетическия энергия частиц воздуха пропорциональна квадрату скорости, то температура нагрева получалась вдвое больше, чем у В-58 — более 3000°С. Поэтому специалистам фирмы Локхид пришлось отказаться от дюралюминиевых сплавов и применить более жаростойкий, но и значительно более дорогой и сложный в производстве титановый сплав. Из этого сплава изготовлено 85% конструкции, остальные 15% приходятся на композиционные материалы. Прозрачные панели кабины были выполнены из кварца. Чтобы улучшить отдачу тепла в атмосферу, самолет покрыли специальной черной краской, поэтому он получил название "Блэкберд" ("Черный дрозд").

Немало неприятностей доставляло коробление обшивки из-за неравномерности нагрева различных ее частей в полете. В конце концов в самой термонапряженной части крыла — между двигателями — обшивку решили сделать гофрированной. Теперь при нагреве она уже не вспучивалась: расположенные "по-потоку" выступы и вогнутости играли роль продольных ребер жесткости, а температурное расширение в направлении поперечной оси поглощалось способностью гофрированного листа сжиматься и распрямляться, как гармошка. Так казалось бы давно ушедшая в историю гофрированная обшивка еще раз послужила авиации.

Самолет имел двигатели J-58, специально разработанные для него фирмой Пратт-Уитни. Каждый из них на форсаже мог развивать тягу 14740 кгс. В то время это были самые мощные турбореактивные двигатели. Регулируемые воздухозаборники были сконструированы таким образом, что при максимальной скорости полета брали на себя основную работу по сжатию воздуха и тот поступал по обводным каналам прямо в форсажную камеру. В результате из турбореактивного двигатель, по существу, становился прямоточным. Это позволяло экономить топливо, так как при очень большой скорости КПД прямоточного возушно-реактивного двигателя выше, чем у обычного ТРД.

Топливные баки занимали почти всю длину фюзеляжа. Их общая емкость составляла более 40 тысяч литров. Из-за динамического нагрева конструкции стенки баков могли накаляться до 280°С, поэтому для SR-71 пришлось создать специальное горючее, с необычно высокой температурой воспламенения. Были разработаны также особые термостойкие сорта масла и гидравлической жидкости.

"Дюрандаль"

"Мираж"! 11

"Мираж"! V

SR-71

CF-105

"Мираж"2000

J-35

SR-71 — самый скоростной серийный самолет.

Основные стойки шасси имели не два или четыре, как принято, а три колеса. Покрышки были сделаны из специального синтетического материала, сохраняющего прочность при высоких температурах. Они выдерживали разбег до скорости 555 км/ч.

SR-71 поступил на вооружение летом 1966 г., до конца 1967 г. был построен 31 самолет. Стоимость каждого из них превышала 50 млн. долларов. SR-71 использовался почти во всех "горячих точках" планеты, но сбить его ни разу не удалось. Вместе с тем, довольно много машин погибло в авариях: только за один 1967 г. было потеряно три самолета.

При полете на задание SR-71 обычно взлетал с неполными баками. Затем он получал топливо от самолета-заправщика и на сверхзвуковой скорости совершал облет и фотографирование цели. Радиус действия самолета составлял около 2500 км, максимальная скорость полета — 3420 км/ч (на высоте более 23 км), практический потолок — 25000 м.

По отзывам летчиков, на дозвуковой скорости самолет довольно неповоротлив, на сверхзвуке пилотировать его приятнее. Благодаря наличию электронной системы повышения устойчивости он хорошо "держит" заданную траекторию полета. Никакой посадочной механизации на крыле нет, но из-за образующейся при приземлении мощной "воздушной подушки" посадочная скорость SR-71 не больше, чем у других тяжелых сверхзвуковых самолетов — около 300 км/ч. [42]