? National Air and Space Museum
利維坦按:
用“超凡脫俗”來(lái)形容A-12/SR-71,實(shí)在是不為過(guò)——尤其是考慮到它誕生自上世紀(jì)50年代,其地位就更加突出了。能夠設(shè)計(jì)出這種劃時(shí)代問(wèn)鼎之作的凱利·約翰遜自然功不可沒(méi)。凱利·約翰遜是瑞典裔,洛克希德老板霍爾·希巴德(Hall Hibbard)曾對(duì)本·里奇(Ben Rich,著名F-117隱形戰(zhàn)斗機(jī)的設(shè)計(jì)者)說(shuō):“那個(gè)該死的瑞典人居然能看到空氣?!边@算是我聽(tīng)到過(guò)的對(duì)航空設(shè)計(jì)師最高的評(píng)價(jià)了。
1974年9月1日,美國(guó)空軍飛行員詹姆斯·沙利文(James Sullivan)少校和喬爾·威迪菲爾德(Joel Widdifield)少校駕機(jī)從紐約起飛,向東飛越大西洋。到達(dá)倫敦時(shí),僅用時(shí)1小時(shí)54分56秒,這還不到47年前查爾斯·林德伯格(Charles Lindbergh)飛行時(shí)間的十七分之一。
這一令人印象深刻的壯舉至今仍是世界紀(jì)錄,歸功于沙利文和威迪菲爾德駕駛的飛機(jī):洛克希德SR-71“黑鳥(niǎo)”(Blackbird)。
幾乎從任何意義上來(lái)說(shuō),這架造型流暢、外貌奇異的飛機(jī)都是飛行方面的佼佼者。它能夠在超過(guò)27公里的高度以三倍于音速的速度飛行,甚至比空對(duì)空導(dǎo)彈的速度都快,至今仍是服役以來(lái)速度最快的軍用飛機(jī)。
歷史上,沒(méi)有一架偵察機(jī)能像SR-71一樣,在全球最危險(xiǎn)的空域飛行,而且不受任何威脅的干擾。? National Air and Space Museum
但是,這架飛機(jī)是為了什么任務(wù)而設(shè)計(jì)的?是什么讓它飛得如此之快?接下來(lái),讓我們深入了解歷史上技術(shù)最先進(jìn)的飛機(jī)之一那令人難以置信的工程設(shè)計(jì)。
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黑鳥(niǎo)的故事始于1958年,這就不得不提到當(dāng)時(shí)洛克希德公司先進(jìn)設(shè)計(jì)項(xiàng)目辦公室(更廣為人知的名字是“臭鼬工廠”[Skunk Works])首席工程師克拉倫斯·“凱利”·約翰遜(Clarence “Kelly” Johnson)。
臭鼬工廠成立于1939年,以漫畫(huà)家阿爾·卡普(Al Capp)廣受歡迎的連環(huán)漫畫(huà)《小艾布納》(Li'l Abner)中虛構(gòu)的“Skonk Works”私釀酒廠命名。很快,該工廠因其創(chuàng)新和突破性的飛機(jī)設(shè)計(jì)而聞名,其中包括P-38“閃電”戰(zhàn)斗機(jī)和美國(guó)第一架量產(chǎn)軍用噴氣式飛機(jī)P-80“流星”。
1960年,美海軍的一架洛克希德F-104。? Vintage Aviation News
洛克希德U-2“龍夫人”偵察機(jī)。? Palm Springs Air Museum
1954年,臭鼬工廠推出了兩款最具代表性的飛機(jī),它們?cè)诟拍钌辖厝徊煌篎-104“星”式戰(zhàn)斗機(jī)和U-2“龍夫人”。星式戰(zhàn)斗機(jī)的綽號(hào)是“載人導(dǎo)彈”,它擁有狹窄的錐狀機(jī)身、短而鋒利的機(jī)翼和強(qiáng)大的J79渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī),使其能夠達(dá)到兩倍音速,僅用4.5分鐘即可爬升至25,000米的高度。
相比之下,U-2是一款偵察機(jī),其設(shè)計(jì)目的不是速度,而是高度。U-2本質(zhì)上是一種噴氣式滑翔機(jī),擁有24米長(zhǎng)的翼展,可以在20,000米以上的高空巡航——遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了當(dāng)時(shí)蘇聯(lián)防空導(dǎo)彈的射程。然而,這種出色的性能是有代價(jià)的。在一高度下,失速速度和臨界馬赫數(shù)之間的差值只有幾節(jié),這意味著爬升或下降時(shí)任何速度的突然變化都可能導(dǎo)致飛機(jī)從空中翻滾而下。這種危險(xiǎn)的飛行狀態(tài),飛行員稱之為“棺材角”(Coffin corner),使U-2成為世界上最難駕駛的飛機(jī)之一,而能夠駕駛它的,通常被認(rèn)為是世界上最好的飛行員。
U-2偵察機(jī)由美國(guó)中情局在西德、阿拉斯加、日本和巴基斯坦的基地執(zhí)行任務(wù),于1956年開(kāi)始定期飛越蘇聯(lián)領(lǐng)土,利用強(qiáng)大的相機(jī)拍攝空軍和海軍基地、導(dǎo)彈發(fā)射場(chǎng)、武器工廠和其他戰(zhàn)略目標(biāo)。U-2的飛行揭示了蘇聯(lián)在戰(zhàn)略武器上的優(yōu)勢(shì)——即所謂的“轟炸機(jī)差距”和“導(dǎo)彈差距”——實(shí)際上是一個(gè)神話。U-2還拍到了引發(fā)1962年“古巴導(dǎo)彈危機(jī)”的證據(jù)。
最初,人們認(rèn)為蘇聯(lián)的雷達(dá)無(wú)法追蹤U-2,但這一假設(shè)很快被證明是錯(cuò)誤的,多次有蘇聯(lián)截?fù)魴C(jī)和導(dǎo)彈試圖擊落這些高空入侵者,然而都未能成功。盡管進(jìn)行了各種嘗試以減少U-2的雷達(dá)反射截面,但這些措施大多無(wú)效,且大大降低了飛機(jī)的飛行高度,使其更易受到攻擊。隨著蘇聯(lián)防空能力的不斷提高,U-2無(wú)法執(zhí)行任務(wù)只是時(shí)間問(wèn)題。
作為回應(yīng),1958年,中情局官員理查德·比塞爾(Richard Bissell)啟動(dòng)了GUSTO項(xiàng)目,這是一個(gè)由寶麗來(lái)公司董事長(zhǎng)埃德溫·蘭德(Edwin Land)擔(dān)任主席的委員會(huì),其任務(wù)是討論U-2可能的繼任者。1957年11月至1959年8月期間,該委員會(huì)舉行了七次會(huì)議,包括洛克希德公司凱利·約翰遜在內(nèi)的主要飛機(jī)制造商的代表參加了會(huì)議。約翰遜在談到下一代戰(zhàn)略偵察機(jī)時(shí)宣稱:
“僅僅將現(xiàn)有技術(shù)向前推進(jìn)一兩步是沒(méi)有意義的,因?yàn)槲覀冎荒軤?zhēng)取到幾年的時(shí)間,然后俄國(guó)人就會(huì)再次打敗我們……我希望我們能研制出一種能夠統(tǒng)治天空十年或更長(zhǎng)時(shí)間的飛機(jī)。”
約翰遜表示,新型飛機(jī)應(yīng)能以3-4倍音速和30,000米以上的高度巡航。這樣一來(lái),它不僅能擺脫任何有人駕駛的截?fù)魴C(jī)和地空導(dǎo)彈的襲擊,還能利用早期雷達(dá)系統(tǒng)的弱點(diǎn)(即光點(diǎn)掃描比)避免被發(fā)現(xiàn)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),如果飛機(jī)的飛行速度比雷達(dá)的刷新率快,它就會(huì)被當(dāng)作背景噪音而被過(guò)濾掉,從而幾乎無(wú)法被發(fā)現(xiàn)。
1958年開(kāi)始,幾家制造商開(kāi)始提交此類飛機(jī)的提案,從天馬行空到真正奇特的設(shè)計(jì),應(yīng)有盡有。例如,美國(guó)海軍提出了一種能飛到4馬赫的飛機(jī),使用沖壓式噴氣發(fā)動(dòng)機(jī),從核潛艇發(fā)射。沖壓噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)在高速時(shí)效率很高,但依靠向前運(yùn)動(dòng)才能發(fā)揮作用,無(wú)法從靜止?fàn)顟B(tài)加速。因此,海軍計(jì)劃通過(guò)一個(gè)巨大的氦氣球?qū)w機(jī)送入空中,然后通過(guò)火箭助推器加速到巡航速度。不過(guò),當(dāng)洛克希德的凱利·約翰遜分析了該設(shè)計(jì)并發(fā)現(xiàn)氣球必須接近兩公里直徑時(shí),海軍撤回了這一提案。
康維爾公司的“第一架隱形超級(jí)盜賊”樣機(jī)。? Reddit
康維爾(Convair)公司的方案被稱為“第一架隱形超級(jí)盜賊”(First Invisible Super Hustler,F(xiàn)ISH),其野心略小。FISH使用兩臺(tái)沖壓式發(fā)動(dòng)機(jī),能夠以4馬赫的速度巡航,是一種掛載飛機(jī),計(jì)劃從康維爾B-58“盜賊”轟炸機(jī)上發(fā)射。為了承受高超音速時(shí)遇到的巨大摩擦熱,機(jī)頭和機(jī)翼前緣由康寧玻璃廠(Corning Glass Works)開(kāi)發(fā)的一種特殊材料制成(高溫陶瓷)。
洛克希德最初的CL-400 Suntan方案。? Reddit
洛克希德最初的方案CL-400 Suntan則略顯奇特?!癝untan”類似于放大版F-104星式戰(zhàn)斗機(jī),由一對(duì)安裝在翼尖的沖壓式噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力,燃燒純液態(tài)氫。液態(tài)氫儲(chǔ)存在機(jī)身油箱中,通過(guò)機(jī)翼前緣的管道輸送到發(fā)動(dòng)機(jī),同時(shí)預(yù)熱燃料并冷卻機(jī)身。
然而,GUSTO委員會(huì)對(duì)這些初步提案并不滿意,并要求競(jìng)標(biāo)者重新提交以普惠公司J58渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)為基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)。J58發(fā)動(dòng)機(jī)于1958年開(kāi)發(fā),用于多個(gè)飛機(jī)項(xiàng)目,但始終未能投入使用。洛克希德的新設(shè)計(jì)代號(hào)為“天使長(zhǎng)”(Archangel),仍然使用沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力,但使用常規(guī)燃料,并由全功率加力燃燒狀態(tài)下的J58發(fā)動(dòng)機(jī)助推至巡航速度。
J58發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試。? CIA
與此同時(shí),康維爾公司重新提交的設(shè)計(jì)“石首魚(yú)”(Kingfish)不再是空中發(fā)射,其最高速度達(dá)到3.2倍音速,航程接近6300公里。盡管GUSTO委員會(huì)喜歡洛克希德的設(shè)計(jì),但他們認(rèn)為其雷達(dá)反射截面過(guò)大。這促使凱利·約翰遜逐步改進(jìn)設(shè)計(jì),最終形成了A-11,原始雷達(dá)反射截面減少了90%。
A-11設(shè)計(jì)圖。? wikipedia
最終,1959年8月28日,政府宣布,洛克希德贏得了新型偵查機(jī)的合同。該決定不僅基于飛機(jī)的性能預(yù)估,還基于此前洛克希德按時(shí)、低成本完成項(xiàng)目的良好記錄。相比之下,康維爾公司長(zhǎng)期存在預(yù)算超支的問(wèn)題,且沒(méi)有能與洛克希德“臭鼬工廠”相媲美的秘密項(xiàng)目部門(mén)。1960年1月,中情局下了價(jià)值9600萬(wàn)美元的訂單,訂購(gòu)12架A-11,這些飛機(jī)被詼諧地命名為“牛車”(OXCART)。
這個(gè)決定來(lái)得正是時(shí)候,因?yàn)閮H僅四個(gè)月后,美國(guó)軍方一直擔(dān)心的一天終于到來(lái)了。
《間諜之橋》(Bridge of Spies,2015)中出現(xiàn)的U-2偵察機(jī)。? Spirituality & Practice
1960年5月1日,中情局的U-2飛行員弗朗西斯·加里·鮑爾斯(Francis Gary Powers)從巴基斯坦白沙瓦起飛,向西北飛向蘇聯(lián)邊境。鮑爾斯的任務(wù)是飛越蘇聯(lián)領(lǐng)土約6000公里,拍攝各種目標(biāo),包括拜科努爾和普列謝茨克航天發(fā)射場(chǎng),以及車?yán)镅刨e斯克-65钚生產(chǎn)廠,計(jì)劃完成后降落在挪威博德。起初飛行很順利,蘇聯(lián)人試圖用常規(guī)噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)攔截鮑爾斯,但未能成功。然而,在飛過(guò)車?yán)镅刨e斯克后不久,他最終在斯維爾德洛夫斯克市附近被一枚S-75地對(duì)空導(dǎo)彈擊落。鮑爾斯設(shè)法跳傘并降落到地面,隨后被蘇聯(lián)當(dāng)局抓獲并向全世界展示。
1960年的U-2事件引發(fā)了一場(chǎng)國(guó)際丑聞,嚴(yán)重挫傷了美蘇關(guān)系。這也標(biāo)志著美國(guó)不再飛越蘇聯(lián)領(lǐng)土,導(dǎo)致其對(duì)蘇聯(lián)軍事情報(bào)收集的嚴(yán)重不足。當(dāng)時(shí),洛克希德公司正在開(kāi)發(fā)其CORONA系列間諜衛(wèi)星,但這項(xiàng)技術(shù)還要一年才能成熟。
與此同時(shí),臭鼬工廠繼續(xù)推進(jìn)A-11的研發(fā)。凱利·約翰遜的工程師們面臨的挑戰(zhàn)是巨大的,迫使他們重新思考飛機(jī)設(shè)計(jì)的幾乎每一個(gè)方面。正如約翰遜后來(lái)所說(shuō):
“一切都必須被發(fā)明。一切?!?/p>
A-11必須在極端惡劣條件下飛行:當(dāng)飛機(jī)以三倍音速飛行時(shí),與大氣的摩擦?xí)a(chǎn)生超過(guò)500攝氏度的表面高溫——足以熔化傳統(tǒng)的鋁合金機(jī)身。因此,A-1193%的部件由鈦合金制成,因?yàn)殁伈粌H密度是鋁的兩倍,而且耐熱性遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于鋁。
但這里有一個(gè)小問(wèn)題:在20世紀(jì)50年代末,鈦是稀缺資源,而全球最大的鈦來(lái)源地是……你猜對(duì)了:蘇聯(lián)。雖然CIA通過(guò)一個(gè)空殼公司網(wǎng)絡(luò)設(shè)法獲得了大量蘇聯(lián)的鈦金屬,但如果只購(gòu)買(mǎi)洛克希德需要的高等級(jí)鈦金屬,就有可能讓蘇聯(lián)人察覺(jué)到其最終用途。因此,CIA只能進(jìn)口了數(shù)百噸混合級(jí)別的鈦,洛克希德只選擇了其中大約7%的鈦用于制造飛機(jī)。
凱利·約翰遜在一架YF-12A截?fù)魴C(jī)(編號(hào)60-6934)前留影。? Lockheed Martin
但挑戰(zhàn)遠(yuǎn)未就此結(jié)束。
因?yàn)殁伿且环N極難加工的材料,普通的含鎘工具在接觸時(shí)會(huì)使鈦金屬變脆并導(dǎo)致其碎裂,因此必須制造新的鈦制工具。有一次,機(jī)體螺栓和其他緊固件開(kāi)始無(wú)緣無(wú)故地失效,人們發(fā)現(xiàn)工廠里的所有扳手也都含有鎘,迫使人們仔細(xì)檢查每個(gè)工具箱以找出有問(wèn)題的工具。還有焊縫,它們幾乎是隨機(jī)開(kāi)裂的。進(jìn)一步的調(diào)查揭示了一個(gè)奇怪的模式:冬季焊接正常,而夏季焊接則容易過(guò)早失效。
經(jīng)過(guò)數(shù)月的不懈調(diào)查,最終查明是洛克希德工廠所在地加州伯班克的供水系統(tǒng)。夏季,該市在水中加入了更多的氯以防止藻類生長(zhǎng);當(dāng)新焊接的鈦部件在這種含氯量過(guò)高的水中清洗時(shí),焊縫變得脆弱。當(dāng)約翰遜下令用蒸餾水清洗焊縫時(shí),問(wèn)題便消失了。
美國(guó)航空博物館內(nèi)的A-12(60-6924/933)進(jìn)氣錐底部,可以清晰地看到機(jī)體表面蒙皮的變形鼓起。? Prime Portal
然而,洛克希德剛剛掌握了鈦制造的技術(shù),另一個(gè)同樣令人頭疼的問(wèn)題就出現(xiàn)了。高速飛行時(shí)的摩擦加熱導(dǎo)致飛機(jī)的外部面板膨脹并發(fā)生變形,損壞了機(jī)體結(jié)構(gòu)。為了解決這個(gè)問(wèn)題,洛克希德的工程師們將平面蒙皮替換為細(xì)密的波紋蒙皮,使其在膨脹時(shí)不易變形。
波紋蒙皮集中在A-12的后部。? Pin page
一些工程師將這種技術(shù)比作讓一架1930年代的福特Trimotor或容克52(這些飛機(jī)以其波紋蒙皮聞名)——以超音速飛行。此外,這些蒙皮還做得比實(shí)際尺寸稍小,以便在遇熱膨脹后,蒙皮邊緣能夠精準(zhǔn)貼合在一起。
燃料泄漏問(wèn)題一直以來(lái)被外界嘲笑,認(rèn)為這是A-12設(shè)計(jì)上的敗筆,存在重大缺陷。但實(shí)際上,沒(méi)有一種密封劑可以承受3馬赫以上飛機(jī)所產(chǎn)生的極端高溫,因此不可能保持油箱密封。? X
為了節(jié)省重量,機(jī)體外部蒙皮還兼作燃料箱的壁板,這導(dǎo)致了一個(gè)令人擔(dān)憂的設(shè)計(jì)怪象:飛機(jī)停在停機(jī)坪上時(shí),燃油會(huì)像篩子一樣漏出來(lái)。在實(shí)際操作中,標(biāo)準(zhǔn)程序是只加注足夠起飛的燃料,飛機(jī)隨后會(huì)與空中加油機(jī)會(huì)合并補(bǔ)充燃料。當(dāng)飛機(jī)達(dá)到操作速度和高度時(shí),熱膨脹會(huì)使蒙皮擴(kuò)張并自行密封,防止燃料進(jìn)一步泄漏。
可以想象,燃油泄漏到停機(jī)坪上會(huì)造成火災(zāi)隱患,因此,臭鼬工廠開(kāi)發(fā)了一種特殊的高閃點(diǎn)燃油,稱為JP-7,這種燃油不會(huì)被明火或火花點(diǎn)燃。然而,由于JP-7也無(wú)法通過(guò)傳統(tǒng)的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火器點(diǎn)燃,洛克希德開(kāi)發(fā)了一套系統(tǒng),將乙硼烷(一種與空氣接觸后會(huì)自燃的氣體)注入發(fā)動(dòng)機(jī)以點(diǎn)燃這種燃油。發(fā)動(dòng)機(jī)在起飛前由一個(gè)特殊的啟動(dòng)車啟動(dòng),啟動(dòng)車內(nèi)裝有兩臺(tái)雪佛蘭大缸體發(fā)動(dòng)機(jī),輸出功率為600匹馬力。
啟動(dòng)車點(diǎn)火的瞬間。? Preserving our History
3馬赫時(shí)遇到的極端溫度,意味著飛機(jī)上的幾乎每個(gè)系統(tǒng)都要經(jīng)過(guò)特殊設(shè)計(jì)。開(kāi)發(fā)了可承受高達(dá)350攝氏度高溫的特殊潤(rùn)滑劑和液壓油,而燃油系統(tǒng)則設(shè)計(jì)為通過(guò)JP-7機(jī)身循環(huán)來(lái)冷卻那些高溫部位??刂齐娎|由一種名為Elgiloy的耐高溫鋼鉻鎳合金制成(通常用于鐘表彈簧)。而所有電氣連接甚至都鍍上了金,因?yàn)榻鹪诟邷叵卤绕渌饘俑鼙3謱?dǎo)電性。
應(yīng)對(duì)3馬赫以上飛行的極端溫度是最艱巨的挑戰(zhàn)。? Osprey Publishing
由于重量限制,駕駛艙無(wú)法隔熱,迫使飛行員只能穿著特殊的空調(diào)加壓服,這也保護(hù)他們免受平流層近真空的影響。事實(shí)上,在巡航條件下,駕駛艙內(nèi)部會(huì)變得非常熱,以至于在執(zhí)行任務(wù)期間,機(jī)組人員經(jīng)常將餐食靠在駕駛艙玻璃上加熱。
普惠公司生產(chǎn)的J58渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī),長(zhǎng)榮航空博物館。? wikipedia
根據(jù)GUSTO委員會(huì)的要求,A-11由兩臺(tái)普惠公司生產(chǎn)的J58渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力,這些發(fā)動(dòng)機(jī)必須經(jīng)過(guò)全面改裝,以保證在打開(kāi)加力燃燒室情況下的可靠運(yùn)行,并能承受3倍音速飛行所帶來(lái)的極端情況。
? Nickel Alloy
發(fā)動(dòng)機(jī)本身安裝在流線型機(jī)翼短艙內(nèi),在巡航速度下,發(fā)動(dòng)機(jī)短艙的作用部分類似于沖壓式噴氣發(fā)動(dòng)機(jī),將大部分進(jìn)入的空氣轉(zhuǎn)移到發(fā)動(dòng)機(jī)和短艙之間的環(huán)形空間中。由于噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法吸入超音速飛行時(shí)的空氣,否則就會(huì)熄火,因此短艙入口裝有特殊的錐形結(jié)構(gòu),可產(chǎn)生激波,將進(jìn)入的空氣減速至亞音速,然后再進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)。
但無(wú)論A-11飛行速度有多快,如果不能拍攝到清晰的照片,它作為偵察機(jī)也是毫無(wú)用處的。因此,工程師們對(duì)機(jī)載航空相機(jī)的熔融石英窗口投入了相當(dāng)大的精力。由于飛機(jī)內(nèi)部和外部的溫差高達(dá)500攝氏度,這個(gè)窗口很容易發(fā)生光學(xué)失真,可能會(huì)毀掉通過(guò)它拍攝的任何照片。這個(gè)問(wèn)題一度讓設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)非常焦慮,直到康寧玻璃廠開(kāi)發(fā)出一種創(chuàng)新方法,利用強(qiáng)大的高頻聲波將玻璃熔接到鈦框架上。相機(jī)本身由珀金-埃爾默(Perkin-Elmer)制造,可攜帶1500米膠片,能從30,000米的高空拍攝寬達(dá)113公里的地面圖像,分辨率達(dá)30厘米。
A-12(60-6925),倒置安裝,用于雷達(dá)波測(cè)試。? CIA
1959年11月,在首批原型機(jī)開(kāi)始生產(chǎn)之前,洛克希德公司就制造了A-11的全尺寸模型,并將其運(yùn)往內(nèi)華達(dá)州古魯姆湖(更廣為人知的名字是51區(qū)),在那里,它被安裝在一個(gè)塔架上,并從各個(gè)角度接受雷達(dá)波的測(cè)試。這些測(cè)試表明,飛機(jī)的雷達(dá)橫截面積仍然高到令人無(wú)法接受,迫使洛克希德公司對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行進(jìn)一步修改。
中情局公布的首批A-12“牛車”飛行照??烧{(diào)節(jié)的進(jìn)氣錐清晰可見(jiàn)。? CIA
這些修改包括,用氧化鐵、硅和石棉制成的雷達(dá)吸波復(fù)合材料取代機(jī)翼和尾翼的前緣;將機(jī)身機(jī)翼與鋒利的鰭狀結(jié)構(gòu)(稱為脊線)融合在一起,使飛機(jī)具有了超凡脫俗的外觀。航空歷史學(xué)家彼得·梅林(Peter Merlin)曾這樣描述:
“……它看起來(lái)更像是有機(jī)物而不是機(jī)械。大多數(shù)傳統(tǒng)飛機(jī)都能看出是人工建造的——而這架飛機(jī)看起來(lái)仿佛是天然生長(zhǎng)出來(lái)的?!?/p>
A-12設(shè)計(jì)圖。? wikipedia
后來(lái)發(fā)現(xiàn),除了反射雷達(dá)之外,脊線還有一個(gè)額外的好處,那就是在超音速下可以提供額外的升力。鑒于這些修改,飛機(jī)的編號(hào)從A-11改為A-12,并沿用至今。
克服這些前所未有的技術(shù)困難既昂貴又耗時(shí)。首架原型機(jī)的交付最初承諾在1961年5月完成,但隨著開(kāi)發(fā)進(jìn)程的延遲,這一日期被推遲到8月,首飛推遲到12月。同時(shí),9600萬(wàn)美元的預(yù)算已經(jīng)飆升至超過(guò)1.61億美元。時(shí)任中情局高官的理查德·比塞爾(當(dāng)時(shí)正深陷“豬灣事件”的余波),給凱利·約翰遜寫(xiě)了一封心急如焚的信:
“我得知你們首飛的進(jìn)一步延遲,從8月30日推遲到1961年12月1日。這個(gè)消息在我們此前從5月推遲到8月的基礎(chǔ)上更加令人震驚,按照我們12月19日的會(huì)議,我本以為鈦的擠壓?jiǎn)栴}已經(jīng)基本解決。我相信,除非伯班克發(fā)生嚴(yán)重地震,否則這將是最后一次令人失望的消息?!?/p>
不過(guò),還有更讓比塞爾失望的消息。由于涉及到超先進(jìn)的材料和制造技術(shù),A-12不能像常規(guī)飛機(jī)那樣進(jìn)行大規(guī)模量產(chǎn),每一架飛機(jī)基本上都可以說(shuō)是手工打造的藝術(shù)品。1961年7月,約翰遜在他的日志中寫(xiě)道:
“……建造第一架飛機(jī)的過(guò)程非常艱難……每個(gè)人都很緊張……而且我們還有很長(zhǎng)的路要走?!?/p>
為了控制成本并使項(xiàng)目重回正軌,中情局將訂單從12架縮減到10架,并派遣一名航空工程師前往洛克希德監(jiān)督最終組裝。與此同時(shí),普惠公司在使J58發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到洛克希德的規(guī)格方面也遇到了嚴(yán)重問(wèn)題。為了防止延期,普惠決定使用U-2上使用的功率較低的J75發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行首次試飛。理論上,這將使A-12能夠達(dá)到15,000米的高度和1.6馬赫的速度。
與此同時(shí),中情局正在尋找未來(lái)駕駛A-12的飛行員。條件幾乎和挑選美國(guó)第一批宇航員——水星七號(hào)——一樣嚴(yán)格:候選飛行員必須有駕駛高性能噴氣機(jī)的資格,年齡在25至40歲之間,身高不超過(guò)6英尺(1.83米),體重不超過(guò)175磅(79公斤),以適應(yīng)A-12狹小的駕駛艙。
他們還必須通過(guò)一系列嚴(yán)苛的體檢,并接受旨在評(píng)估政治可靠性和情緒穩(wěn)定性的面試。到1961年11月,首批12名飛行員已被選中。與駕駛U-2的飛行員一樣,這些人正式從軍隊(duì)辭職,成為中情局的合同雇員,并達(dá)成協(xié)議,他們以后可以重返現(xiàn)役,且不會(huì)失去軍銜或資歷——這種做法被稱為“洗羊毛”。
A-12裝箱運(yùn)輸?shù)耐局小? CIA
最終,在1962年2月28日,第一架A-12原型機(jī)被裝進(jìn)兩個(gè)大箱子,通過(guò)公路從伯班克的臭鼬工廠運(yùn)到古魯姆湖進(jìn)行飛行測(cè)試。由于沒(méi)有哪個(gè)有自尊心的飛行員愿意駕駛“牛車”這種名字的飛機(jī),因此試飛員以恒星星座的名字將這架奇特的新飛機(jī)命名為“天鵝座”。
1962年4月25日,A-12首飛。? wikipedia
4月24日,洛克希德試飛員盧·沙爾克(Lou Schalk)正在進(jìn)行高速滑行測(cè)試時(shí),A-12意外升空數(shù)秒,完成了它的首次飛行(盡管時(shí)間很短)。第二天,A-12進(jìn)行了首次正式飛行(盡管仍舊是非官方的正式飛行),沙爾克再次擔(dān)任駕駛員。起飛后僅20秒,飛機(jī)開(kāi)始劇烈抖動(dòng);沙爾克選擇將飛機(jī)降落在跑道盡頭的干涸湖床上,而不是繞圈降落。
當(dāng)A-12停下來(lái)時(shí),沙爾克聽(tīng)到了無(wú)線電里凱利·約翰遜憤怒的咆哮聲:“盧,這到底是怎么回事?”
第二天,沙爾克又進(jìn)行了一次非正式試飛,他一直沒(méi)有將起落架收起,以防再次迫降的可能。起初,飛行十分順利,但很快飛機(jī)的機(jī)翼前緣就開(kāi)始脫落鈦合金片。洛克希德公司的技術(shù)人員花了好幾天的時(shí)間才在干涸的湖床中找到這些碎片,并將它們重新安裝到飛機(jī)上。盡管如此,約翰遜對(duì)結(jié)果還是很滿意,他說(shuō):
“我們證實(shí),第一次飛行故障不是由飛機(jī)基本穩(wěn)定性引起的?!?/p>
最終,4月30日,A-12在空軍和中情局代表面前進(jìn)行了首次正式飛行——比原計(jì)劃晚了一年。
A-12實(shí)際上催生了自己的工業(yè)基礎(chǔ):大約2400名機(jī)械師、技工和制造工人可以自己進(jìn)行銑削和鍛造。上圖中可以看到標(biāo)語(yǔ)“消除F.O.D.”,意思是“消除外來(lái)物損壞”,這是特指發(fā)動(dòng)機(jī)故障,有時(shí)是由于在制造過(guò)程中無(wú)意掉落并遺留在吊艙內(nèi)的小物體引起的。? CIA
從此,飛行測(cè)試穩(wěn)步進(jìn)行,第二架A-12于1962年6月加入測(cè)試。5月2日,A-12首次突破音障,達(dá)到1.1馬赫的最高速度。然而,沒(méi)有合適的發(fā)動(dòng)機(jī),A-12永遠(yuǎn)無(wú)法發(fā)揮其全部潛力。中情局因此對(duì)普惠公司施加了更大的壓力,終于在1963年1月,第一批J58發(fā)動(dòng)機(jī)的A-12開(kāi)始升空。同時(shí),世界局勢(shì)也清楚地表明了迫切需要像A-12這樣的飛機(jī)。1962年10月27日,U-2飛行員魯?shù)婪颉ぐ驳律≧udolph Anderson)在古巴拍攝蘇聯(lián)彈道導(dǎo)彈設(shè)施時(shí)被擊落身亡。在這一事件的影響下,A-12項(xiàng)目進(jìn)入了快車道,盧·沙爾克在1963年7月20日進(jìn)行了首次3馬赫飛行。
A-12起飛的瞬間。? Imgur
到1966年,A-12經(jīng)常打破航空飛行的世界紀(jì)錄——盡管是秘密和非官方的。例如,12月21日,洛克希德試飛員比爾·帕克(Bill Park)駕駛飛機(jī)從古魯姆湖向北飛越黃石國(guó)家公園,到達(dá)北達(dá)科他州俾斯麥;然后向東飛到明尼蘇達(dá)州德盧斯;向南飛到亞特蘭大和坦帕;向西北飛到波特蘭;最后向西南飛越諾克斯維爾和孟菲斯,返回內(nèi)華達(dá)州——全程僅用了6個(gè)小時(shí)就飛了16,300公里。
唯一的一架雙座型A-12。? wikipedia
為了培訓(xùn)飛行員,有一架A-12被改裝成了雙座機(jī),該訓(xùn)練機(jī)被昵稱為“鈦鵝”,使用了功率較低的J75發(fā)動(dòng)機(jī),以節(jié)省稀缺且昂貴的J58發(fā)動(dòng)機(jī)供作戰(zhàn)飛機(jī)使用。盡管最初A-12呈裸鈦外觀,但在1964年,機(jī)體被涂上了標(biāo)志性的黑色涂層,以便更好地散熱。
雖然飛行測(cè)試表明凱利·約翰遜的鈦合金奇跡基本上是可靠的設(shè)計(jì),但它仍然是一架難以駕駛且有時(shí)很危險(xiǎn)的飛機(jī)。A-12的首次墜毀發(fā)生在1963年5月24日,當(dāng)時(shí)飛行員肯·柯林斯(Ken Collins)發(fā)現(xiàn)儀表失靈,被迫在猶他州溫多弗附近彈射??铝炙箾](méi)有受傷,飛機(jī)殘骸很快被收集起來(lái)并秘密運(yùn)走,目睹墜機(jī)的當(dāng)?shù)厝吮黄群炇鸨C軈f(xié)議。墜機(jī)原因是皮托管結(jié)冰。
在飛行測(cè)試期間遇到的一個(gè)持續(xù)性問(wèn)題是發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣錐形成的激波容易分離,導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)燃料供應(yīng)不足,引發(fā)劇烈減速,飛行員將其形容為“陷入火車相撞”。這個(gè)問(wèn)題威脅到整個(gè)項(xiàng)目的順利進(jìn)行,幾個(gè)月后,工程師們才完善了一種系統(tǒng),能夠自動(dòng)伸縮進(jìn)氣錐并在瞬間“重新捕捉”激波。
在A-12最終投入使用之前,它總共在古魯姆湖進(jìn)行了2850次試飛,后來(lái)陸續(xù)又損失了另外三架飛機(jī)。第一次發(fā)生在1964年7月9日,因俯仰控制伺服器凍結(jié)導(dǎo)致飛機(jī)失控,飛行員比爾·帕克安全彈射后獲救。第二次發(fā)生在1965年12月28日,當(dāng)時(shí)飛行員梅爾·沃伊沃迪奇(Mele Vojvodich)起飛后不久經(jīng)歷了一系列劇烈的偏航和俯仰運(yùn)動(dòng),不得不彈射逃生。事故原因被認(rèn)為是穩(wěn)定增強(qiáng)系統(tǒng)中的陀螺儀,被一名維護(hù)技師接錯(cuò)了線。最后一次發(fā)生在1967年1月5日,一架A-12因燃料耗盡在接近古魯姆湖跑道時(shí)墜毀。飛行員沃爾特·雷(Walter Ray)成功彈射,但座椅未能分離,導(dǎo)致他墜地身亡——這是A-12項(xiàng)目中的第一次致命事故。事故原因無(wú)法確定,但調(diào)查人員懷疑是燃料指示系統(tǒng)出現(xiàn)了故障。
雖然A-12從設(shè)計(jì)之初就是一架沒(méi)有搭載武裝的偵察機(jī),但其驚人的性能讓很多人設(shè)想出它的其他潛在用途。例如,戰(zhàn)略空軍司令部指揮官柯蒂斯·李梅(Curtis LeMay)將軍曾考慮將A-12用作高速核轟炸機(jī),用來(lái)打擊敵方縱深目標(biāo);而空軍高層則設(shè)想A-12可以成為一種高空高速截?fù)魴C(jī),用于擊落蘇聯(lián)的戰(zhàn)略轟炸機(jī),或者是一架更大、更遠(yuǎn)程的偵察機(jī),以便在核打擊后評(píng)估目標(biāo)損毀情況。
洛克希德YF-12A(60-6934),三架原型機(jī)中的第一架。? U.S. Air Force
休斯AIM-47A制導(dǎo)導(dǎo)彈準(zhǔn)備裝入YF-12A的彈艙。? U.S. Air Force
盡管李梅的轟炸機(jī)從未建造,但空軍的兩個(gè)變體版本卻得到了開(kāi)發(fā)。截?fù)魴C(jī)被命名為YF-12,配備了為武器系統(tǒng)操作員準(zhǔn)備的第二駕駛艙,AN/ASG-18火控系統(tǒng),以及AIM-47A空對(duì)空導(dǎo)彈,機(jī)身前部的邊緣被摘除以容納雷達(dá)罩。
三架YF-12原型機(jī)被制造出來(lái),于1963年8月7日首次飛行。
YF-12A(60-6935)早期機(jī)身大部分是裸鈦,并未覆蓋黑色涂層。? Reddit
空軍RS-71(左)和中情局A-12。? Reddit
第二種空軍變體被命名為RS-71,RS代表“偵察/打擊”(Reconnaissance/Strike),實(shí)際上A-12更大、更復(fù)雜的版本。它比A-12長(zhǎng)一米,重6,800公斤,航程增加了13%,并配備了偵察員駕駛艙以及額外的攝影、合成孔徑雷達(dá)和ELINT傳感器。RS-71于1964年12月22日首次飛行,涂裝有與A-12相同的黑色涂層,因此獲得了“黑鳥(niǎo)”這個(gè)不朽的綽號(hào)。
M-21攜帶D-21飛行。? Reddit
另一個(gè)從A-12計(jì)劃中衍生出來(lái)的項(xiàng)目是洛克希德D-21,這是一種自主沖壓式噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)人機(jī),旨在深入敵方領(lǐng)土偵查。D-21使用了許多與A-12和RS-71相同的材料和技術(shù)制造而成,從經(jīng)過(guò)特別改裝的A-12母機(jī)(稱為M-21)的背部發(fā)射。一旦發(fā)射,D-21將以3.3馬赫的速度和29,000米的高度飛越敵方領(lǐng)土,使用慣性制導(dǎo)系統(tǒng)進(jìn)行導(dǎo)航,并用先進(jìn)的攝像系統(tǒng)拍攝敵方目標(biāo)。隨后,它將飛越國(guó)際水域,用降落傘釋放膠卷盒,膠卷盒由洛克希德C-130運(yùn)輸機(jī)從空中抓取。雖然這種程序今天聽(tīng)起來(lái)過(guò)于復(fù)雜,但這種方法已經(jīng)在回收CORONA間諜衛(wèi)星的膠片盒方面得到了完善,并且效果顯著。
兩架A-12被改裝為M-21母機(jī),飛行測(cè)試于1966年3月開(kāi)始。前三次測(cè)試飛行的結(jié)果好壞參半,D-21出現(xiàn)了各種系統(tǒng)故障。無(wú)人機(jī)還表現(xiàn)出一種令人不安的狀態(tài),即在發(fā)射后幾秒鐘內(nèi)懸浮在母機(jī)機(jī)身上方。因此,發(fā)射是在側(cè)飛翻轉(zhuǎn)時(shí)進(jìn)行的,以幫助無(wú)人機(jī)與母機(jī)分離。測(cè)試計(jì)劃于1966年7月30日突然中止,當(dāng)時(shí)D-21在發(fā)射后立即發(fā)生發(fā)動(dòng)機(jī)故障,撞上了母機(jī)的尾部,迫使M-21機(jī)組人員彈射。飛行員比爾·帕克幸存,但發(fā)射控制官雷·托里克在跳傘落入海中時(shí)不慎打開(kāi)了頭盔面罩,導(dǎo)致他的防護(hù)服進(jìn)水,將其拖入了海中。
此次災(zāi)難后,M-21的發(fā)射計(jì)劃被放棄,D-21改為從波音B-52戰(zhàn)略轟炸機(jī)上發(fā)射,由固體火箭助推器加速到巡航速度。這種配置被證明更加安全,1969年11月,空軍發(fā)起了“高級(jí)碗行動(dòng)”(Operation Senior Bowl),試圖使用B-52發(fā)射的D-21無(wú)人機(jī)偵察中國(guó)的羅布泊核試驗(yàn)場(chǎng)。從1969年11月9日到1971年3月20日,共進(jìn)行了六次“高級(jí)碗”任務(wù),結(jié)果令人失望。兩架無(wú)人機(jī)未能到達(dá)目標(biāo)并墜毀,兩架成功釋放了膠片盒但卻丟失在海中,而另外兩架的膠片盒被成功回收。不過(guò),由于膠片處理技術(shù)不當(dāng),大部分照片都被毀壞了。1971年7月,D-21項(xiàng)目最終被取消。
在A-12及其衍生機(jī)型的發(fā)展過(guò)程中,美國(guó)政府面臨一個(gè)日益棘手的問(wèn)題:這個(gè)項(xiàng)目還能保密多久?成本的急劇上升使得國(guó)防部越來(lái)越難以否認(rèn)A-12的存在,而航空公司飛行員和其他目擊者經(jīng)常在美國(guó)西南部的測(cè)試和訓(xùn)練飛行中看到這種神秘的飛機(jī)。
A-12及其衍生機(jī)型。? California Science Center
盡管洛克希德、中情局和空軍努力保持項(xiàng)目的秘密,但真相遲早會(huì)被揭露。此外,洛克希德知道其在超音速空氣動(dòng)力學(xué)方面的尖端研究將對(duì)航空工業(yè)產(chǎn)生極大的影響,特別是在設(shè)計(jì)超音速運(yùn)輸機(jī)(SST)方面——這是協(xié)和式飛機(jī)的前身。最終,他們擬定了一個(gè)計(jì)劃以管理公開(kāi)的信息,并于1964年2月24日,由總統(tǒng)林登·B·約翰遜向全國(guó)宣布:
“美國(guó)已經(jīng)成功研發(fā)出了一架先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)噴氣式飛機(jī)A-11,該飛機(jī)已經(jīng)在超過(guò)2,000英里/小時(shí)和超過(guò)70,000英尺的高度進(jìn)行了持續(xù)飛行測(cè)試。A-11的性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了目前世界上任何其他飛機(jī)。這架飛機(jī)的開(kāi)發(fā)得益于飛機(jī)技術(shù)的重大進(jìn)步,對(duì)軍用和民用領(lǐng)域都具有重大意義。幾架A-11飛機(jī)目前正在加州愛(ài)德華茲空軍基地進(jìn)行飛行測(cè)試,以確定其作為遠(yuǎn)程截?fù)魴C(jī)的能力?!?/p>
五個(gè)月后,約翰遜再次發(fā)表講話,宣布:
“……成功開(kāi)發(fā)了一種新的戰(zhàn)略有人駕駛飛機(jī)系統(tǒng),該系統(tǒng)將由戰(zhàn)略空軍指揮部使用。該系統(tǒng)使用新的SR-71飛機(jī),提供了一種用于軍事用途的遠(yuǎn)程先進(jìn)戰(zhàn)略偵察機(jī),能夠?yàn)檐娛滦袆?dòng)提供全球范圍的偵察…… SR-71是世界上最先進(jìn)的。該飛機(jī)將以超過(guò)三倍音速的速度飛行。它將在超過(guò)80,000英尺的高度上運(yùn)行,并使用了世界上最先進(jìn)的各種觀瞄設(shè)備。這架飛機(jī)將為美國(guó)的戰(zhàn)略部隊(duì)提供卓越的遠(yuǎn)程偵察能力?!?/p>
約翰遜的措辭非常謹(jǐn)慎。例如,使用A-11這個(gè)名稱(這是A-12在獲得雷達(dá)規(guī)避改進(jìn)之前的原始名稱)是一種誤導(dǎo),旨在迷惑潛在的間諜。此外,通過(guò)公開(kāi)承認(rèn)外形相似的YF-12的存在,希望能夠繼續(xù)將A-12偵察機(jī)保密。暫時(shí)來(lái)看,這一策略似乎奏效了,數(shù)十家航空期刊和其他出版物根據(jù)政府選擇解密的少量技術(shù)信息,撰寫(xiě)了關(guān)于超先進(jìn)“A-11”的詳盡文章。同時(shí),A-12的測(cè)試和訓(xùn)練計(jì)劃在相對(duì)隱秘中繼續(xù)進(jìn)行。
內(nèi)華達(dá)古魯姆湖的洛克希德A-12“牛車”和YF-12A。? CIA
然而,這一隱瞞也帶來(lái)了意想不到的后果。當(dāng)約翰遜總統(tǒng)于2月首次宣布這一消息時(shí),愛(ài)德華茲空軍基地并沒(méi)有YF-12??哲姶胧植患埃颐杉茉蜋C(jī)飛到愛(ài)德華茲,以支持總統(tǒng)的說(shuō)法。這一行動(dòng)如此倉(cāng)促,以至于當(dāng)飛機(jī)被推入機(jī)庫(kù)時(shí),機(jī)身散發(fā)出的熱量觸發(fā)了噴水滅火系統(tǒng),將委員會(huì)成員淋了個(gè)透濕。
約翰遜的第二次演講也留下了意想不到的遺產(chǎn)。雖然空軍的A-12衍生機(jī)的官方名稱是RS-71,但約翰遜卻把它念錯(cuò)了,讀成了SR-71。空軍認(rèn)為,重新命名這架飛機(jī)比公開(kāi)糾正總統(tǒng)的名字更容易,于是它就改成了SR-71。
1967年,即首飛整整5年后,A-12終于投入使用。然而此時(shí),它最初的設(shè)計(jì)任務(wù)已經(jīng)消失。在1960年擊落弗朗西斯·加里·鮑爾斯和1962年擊落魯?shù)婪颉ぐ驳律?,美?guó)政府放棄了對(duì)蘇聯(lián)和古巴領(lǐng)土的載人飛行,因?yàn)檎物L(fēng)險(xiǎn)太大。這項(xiàng)任務(wù)轉(zhuǎn)而由CORONA間諜衛(wèi)星承擔(dān),到1967年,這些衛(wèi)星定期發(fā)回高質(zhì)量的攝影情報(bào)。因此,A-12被重新用作戰(zhàn)術(shù)偵察平臺(tái),用于在活躍的戰(zhàn)區(qū)收集最新情報(bào)——例如當(dāng)時(shí)在越南發(fā)生的沖突。
A-12在黑盾行動(dòng)中拍攝的河內(nèi)軍事設(shè)施圖像。? CIA
1967年,美國(guó)軍方對(duì)北越從蘇聯(lián)獲得大量中程地對(duì)地導(dǎo)彈的報(bào)告感到擔(dān)憂,認(rèn)為這些導(dǎo)彈可能用于攻擊南越。為此,中情局發(fā)起了“黑盾行動(dòng)”(Operation Black Shield),以評(píng)估北越的導(dǎo)彈能力。1967年5月,三架A-12從古魯姆湖飛往日本沖繩的嘉手納空軍基地,橫跨太平洋僅用了5小時(shí)55分鐘。該部隊(duì)于5月30日宣布正式投入使用,次日,飛行員梅爾·沃伊沃迪奇執(zhí)行了首次“黑盾行動(dòng)”任務(wù),他以3.1馬赫的速度飛行,飛行高度達(dá)到24,000米,拍攝了一條近2公里長(zhǎng)的膠片,覆蓋了大部分北越和南北之間的非軍事區(qū)。讓五角大樓極為寬慰的是,這次及后續(xù)任務(wù)顯示,北越并沒(méi)有地對(duì)地導(dǎo)彈。
在接下來(lái)的7個(gè)月里,A-12執(zhí)行了22次“黑盾行動(dòng)”任務(wù),拍攝了炮兵陣地、工廠、供應(yīng)倉(cāng)庫(kù)、港口、雷達(dá)設(shè)施、戰(zhàn)俘營(yíng)以及其他戰(zhàn)略目標(biāo)。這些情報(bào)對(duì)于約翰遜總統(tǒng)批準(zhǔn)對(duì)北越的大規(guī)??找u至關(guān)重要。不過(guò),盡管A-12擁有先進(jìn)的隱身特性,但它經(jīng)常被北越的搜索雷達(dá)探測(cè)到。自A-12設(shè)計(jì)以來(lái),雷達(dá)技術(shù)已有顯著進(jìn)步,許多A-12的隱身特性在實(shí)際中作用有限。
10月28日,一架A-12首次遭到攻擊,但導(dǎo)彈未能鎖定目標(biāo)。兩天后,飛行員丹尼·沙利文(Denny Sullivan)在河內(nèi)上空險(xiǎn)些被擊中,當(dāng)時(shí)北越的一個(gè)薩姆導(dǎo)彈發(fā)射基地向他發(fā)射了至少6枚導(dǎo)彈。他后來(lái)回憶道:
“突然一枚大號(hào)的‘電話’擦著駕駛艙飛了過(guò)去,徑直向上。我心想,這挺有趣的……然后我繼續(xù)沿路線飛行,一路沒(méi)看到什么,直到飛出一段距離后,我通過(guò)后視鏡看到至少4條導(dǎo)彈尾跡,全部擴(kuò)散開(kāi)來(lái),朝向我的機(jī)尾。我心想,‘天吶,這些玩意兒飛得相當(dāng)好?!铱粗鼈冏飞蟻?lái)……在我身后,非常接近,然后突然出現(xiàn)一個(gè)巨大的紅色火球,緊跟著一團(tuán)白色煙云——你立刻得拉開(kāi)距離。你以每分鐘41英里的速度飛行。這些薩姆導(dǎo)彈制導(dǎo)十分出色,做著完全相同的動(dòng)作?!?/p>
雖然A-12的最高速度為3.2馬赫,而蘇聯(lián)制造的S-75地對(duì)空導(dǎo)彈可達(dá)3.5馬赫,不過(guò),沙利文還是成功避開(kāi)了這波攻擊,安全返回嘉手納基地。回到基地后,維修人員發(fā)現(xiàn)一枚導(dǎo)彈的碎片嵌在了靠近一個(gè)油箱的機(jī)翼上。這是A-12唯一一次在戰(zhàn)斗中遭到武器損傷。
1968年1月23日,一艘朝鮮魚(yú)雷艇襲擊并俘獲了在國(guó)際水域活動(dòng)的美國(guó)海軍間諜船“普韋布洛”號(hào)(USS Pueblo)。擔(dān)心此事件會(huì)引發(fā)戰(zhàn)爭(zhēng),中情局在事發(fā)三天后派遣杰克·威克斯(Jack Weeks)駕駛A-12執(zhí)行了一次對(duì)朝鮮的偵察任務(wù)。這次以及后續(xù)的一次飛行顯示,平壤并未動(dòng)員其軍隊(duì)準(zhǔn)備發(fā)動(dòng)戰(zhàn)爭(zhēng)。因此,約翰遜總統(tǒng)取消了對(duì)朝鮮的懲罰性反擊計(jì)劃,轉(zhuǎn)而通過(guò)外交的方式來(lái)解決,最終,在不到一年后,普韋布洛號(hào)的船員被釋放。與此同時(shí),又有五次“黑盾行動(dòng)”任務(wù)飛越了北越和柬埔寨。
正當(dāng)A-12開(kāi)始展現(xiàn)其實(shí)戰(zhàn)價(jià)值時(shí),它的作戰(zhàn)生涯卻戛然而止。由于越南戰(zhàn)爭(zhēng)導(dǎo)致國(guó)防預(yù)算捉襟見(jiàn)肘,美國(guó)政府已經(jīng)無(wú)法繼續(xù)為A-12、YF-12和SR-71這三個(gè)非常相似的飛機(jī)項(xiàng)目提供資金支持。
1965年5月1日,YF-12A(60-6936)在速度紀(jì)錄試驗(yàn)期間從愛(ài)德華茲空軍基地起飛。飛機(jī)腹部的白色十字是為了協(xié)助計(jì)時(shí)員和觀察員。? CIA
隨著與蘇聯(lián)關(guān)系的改善,北美空防的重要性降低,YF-12項(xiàng)目被取消。而1967年11月,美國(guó)空軍發(fā)起了“好女孩行動(dòng)”(Operation Nice Girl),即在A-12和SR-71之間進(jìn)行正式的飛行對(duì)決,以確定哪種飛機(jī)是更優(yōu)的偵察機(jī)。在三天的時(shí)間里,這兩架競(jìng)爭(zhēng)飛機(jī)飛行了從加利福尼亞到路易斯安那的相同航線,起飛時(shí)間相差一小時(shí),執(zhí)行包括拍攝指定目標(biāo)和空中加油在內(nèi)的各種任務(wù)。盡管結(jié)果沒(méi)有定論,但由于SR-71擁有更先進(jìn)的傳感器系統(tǒng)和更長(zhǎng)的航程,最終SR-71被宣告獲勝。
A-12退役后,分散在各地航空博物館展出。? Space camp Programs
其他因素也可能影響了這一決定,因?yàn)楸娝苤?,美?guó)空軍對(duì)中情局的A-12項(xiàng)目心生嫉妒,希望將高速軍事航空的控制權(quán)完全掌握在自己手中。無(wú)論如何,在僅僅服役10個(gè)月后,A-12退役,所有后續(xù)的“黑盾行動(dòng)”任務(wù)均由SR-71執(zhí)行。在生產(chǎn)的15架A-12中,3架執(zhí)行了29次“黑盾行動(dòng)”任務(wù),6架因事故損毀,3名飛行員喪生。剩下的9架飛機(jī)被存放在加州的帕姆代爾,并在接下來(lái)的近20年里保持絕密狀態(tài)。A-12項(xiàng)目在1981年解密后,這些飛機(jī)被移出機(jī)庫(kù)分配到全美各地的博物館,至今仍在那里展出。
A-12被埋沒(méi)于歷史的塵埃中,SR-71卻迅速成為世界上最著名的飛機(jī)之一,打破了數(shù)十項(xiàng)航空紀(jì)錄。
世界飛行速度紀(jì)錄保持者和湯普森杯獲得者羅伯特·L·斯蒂芬斯(Robert L. Stephens)上校和丹尼爾·安德烈(Daniel Andre)中校。? Space camp Programs
例如,1976年7月28日,羅伯特·赫爾特(Robert Helt)上尉打破了世界絕對(duì)高度紀(jì)錄,達(dá)到26,929米。同一天,另一架SR-71以3,529公里/小時(shí)(約3.3馬赫)的速度打破了絕對(duì)空速紀(jì)錄。兩年前的1974年9月1日,詹姆斯·沙利文和諾埃爾·威迪菲爾德飛行了從紐約到倫敦的5,570公里距離,僅用了1小時(shí)54分56秒,平均時(shí)速為2,908公里(約為2.72馬赫)。而更早的1971年4月26日,托馬斯·埃斯特斯(Thomas Estes)和德韋恩·維克(Dewain Vick)飛行了24,000公里,僅用了10小時(shí)30分鐘。這次飛行為他們贏得了1971年的麥凱獎(jiǎng)杯和1972年的哈蒙獎(jiǎng)杯。
需要注意的是,盡管其他飛機(jī)飛得更快、更高,但這些成就是在非常特殊的條件下取得的。例如,1963年8月22日,飛行員約瑟夫·沃克爾(Joseph Walker)在飛行時(shí)達(dá)到了108公里的高度,突破了太空邊緣;而1967年10月3日,威廉·“皮特”·奈特(William “Pete” Knight)以7,274公里每小時(shí)(6.7馬赫)的速度創(chuàng)造了速度紀(jì)錄。然而,這兩位飛行員駕駛的都是北美X-15火箭動(dòng)力實(shí)驗(yàn)機(jī),它是在母機(jī)的高空投放后發(fā)射的。
SR-71飛行員布萊恩·舒爾在駕駛艙內(nèi)。? Smithsonian Magazine
從SR-71駕駛艙看到的地球,約83000英尺。? Smithsonian Magazine
相比之下,SR-71在依靠自身動(dòng)力從地面起飛后,使用吸氣式發(fā)動(dòng)機(jī)在平飛中創(chuàng)造了所有紀(jì)錄。雖然SR-71的前身A-12在技術(shù)上可以飛得更高更快,但在整個(gè)服役期間,它一直是保密的,因此沒(méi)有資格競(jìng)爭(zhēng)國(guó)際航空紀(jì)錄。同樣,雖然SR-71飛行員布萊恩·舒爾(Brian Shul)聲稱,1986年4月15日,他在利比亞上空以3.5馬赫的速度躲避地對(duì)空導(dǎo)彈,但這一記錄從未得到證實(shí),因此仍然是非官方的。出于這些原因,SR-71被正式認(rèn)定為有史以來(lái)速度最快、飛行高度最高的噴氣式飛機(jī),20世紀(jì)70年代創(chuàng)下的紀(jì)錄至今仍未被打破。
但SR-71的成就遠(yuǎn)不止打破紀(jì)錄和在航展上引人注目。
自1966年服役以來(lái),“黑鳥(niǎo)”參加了全球數(shù)十場(chǎng)武裝沖突,在1973年的贖罪日戰(zhàn)爭(zhēng)、以色列入侵黎巴嫩和1986年美國(guó)空襲利比亞期間都收集了重要情報(bào)。1977年至1988年間,駐扎在英國(guó)米爾登霍爾皇家空軍基地的SR-71沿蘇聯(lián)和東德北部海岸執(zhí)行了322次所謂的“波羅的海快車”(Baltic Express)任務(wù)——在此過(guò)程中經(jīng)常侵犯瑞典領(lǐng)空。瑞典人的回應(yīng)是出動(dòng)超音速戰(zhàn)斗機(jī)捍衛(wèi)其中立,但SR-71的速度比這些截?fù)魴C(jī)快得多,因此從未成功攔截過(guò)任何一架。1971年甚至在國(guó)內(nèi)被聯(lián)邦調(diào)查局用來(lái)追捕神秘劫機(jī)者DB·庫(kù)珀(DB Cooper)的行動(dòng)。
日本嘉手納空軍基地的SR-71。? Reddit
所有SR-71均由第九戰(zhàn)略偵察聯(lián)隊(duì)駕駛,該聯(lián)隊(duì)駐扎在加州比爾空軍基地,但部署在不同的作戰(zhàn)地點(diǎn),包括阿拉斯加的埃爾森空軍基地、米爾登霍爾皇家空軍基地、印度洋的迭戈加西亞島和沖繩的嘉手納空軍基地,SR-71在沖繩獲得了它的第二個(gè)主要綽號(hào):波布(Habu)。這指的是該飛機(jī)與一種當(dāng)?shù)囟旧吆芟嗨啤?/strong>
? The Aviation Geek Club
駕駛SR-71是一個(gè)極其獨(dú)特的身份,總共有93名空軍飛行員獲得了“雪橇駕駛員”的資格。這種獨(dú)特性是完全有道理的,因?yàn)镾R-71非常難以駕駛,而且往往很危險(xiǎn)。在制造的32架機(jī)身中,沒(méi)有一架在敵方行動(dòng)中損失,但有12架在各種事故中被毀。
“我認(rèn)為在3.18馬赫和78,800英尺的高度彈射逃生時(shí),幸存的幾率并不大。”——試飛員比爾·韋弗(Bill Weaver)。? Reddit
不過(guò),只有一名機(jī)組人員在駕駛黑鳥(niǎo)時(shí)喪生:洛克希德測(cè)試偵查和導(dǎo)航系統(tǒng)的專家吉姆·茲韋爾(Jim Zwayer)。1966年1月25日,他的飛機(jī)在一次試飛中在空中解體。雖然飛行員比爾·韋弗(Bill Weaver)奇跡般地在飛機(jī)解體中幸存下來(lái)并安全跳傘落地,但茲韋爾的脖頸被折斷,當(dāng)場(chǎng)死亡。
1972年,丹尼斯·布什(Dennis Bush)駕駛的SR-71在沖繩嘉手納空軍基地墜毀。? Reddit
1989年4月21日,SR-71(61-17974)從嘉手納空軍基地出發(fā)執(zhí)行任務(wù)。當(dāng)加速到三倍音速時(shí),左側(cè)壓縮機(jī)軸承凍結(jié),導(dǎo)致左發(fā)動(dòng)機(jī)立即解體。兩名飛行員彈射逃生。? Reddit
到20世紀(jì)80年代末,SR-71已飛行超過(guò)3,000架次,累計(jì)飛行時(shí)間超過(guò)11,000小時(shí),其中四分之一以上以3馬赫的速度飛行。
然而,像之前的A-12一樣,就在SR-71開(kāi)始大展身手時(shí),政府卻決定將其退役。
官方原因主要是預(yù)算問(wèn)題。SR-71是一種極其復(fù)雜且昂貴的飛機(jī),需要大量的支持人員和全球空軍基地網(wǎng)絡(luò)、加油機(jī)和其他基礎(chǔ)設(shè)施。事實(shí)上,當(dāng)時(shí)的國(guó)防部長(zhǎng)迪克·切尼(Dick Cheney)估計(jì),SR-71每分鐘的飛行成本高達(dá)85,000美元,而整個(gè)項(xiàng)目每年耗資約3億美元。與此同時(shí),反對(duì)者認(rèn)為,同樣的任務(wù)可以通過(guò)先進(jìn)的間諜衛(wèi)星、無(wú)人機(jī)更有效地完成。而且頗具諷刺的是,SR-71的設(shè)計(jì)目標(biāo)正是取代洛克希德U-2。盡管SR-71在幾乎所有方面都優(yōu)于U-2,但它有一個(gè)主要缺點(diǎn):缺乏數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng),這導(dǎo)致收集到的情報(bào)無(wú)法實(shí)時(shí)傳輸和使用。
與此同時(shí),U-2已經(jīng)過(guò)升級(jí),配備了這種系統(tǒng),盡管它更容易受到防空系統(tǒng)的攻擊。支持者們認(rèn)為SR-71提供了其他偵察平臺(tái)無(wú)法比擬的獨(dú)特能力,但這款飛機(jī)最終還是在1989年10月正式退役。和A-12一樣,這個(gè)決定也可能部分出于政治原因,空軍將取消SR-71項(xiàng)目作為談判籌碼,以確保更高優(yōu)先級(jí)項(xiàng)目的資金,例如波音B-2“幽靈”隱形轟炸機(jī)。
SR-71A和SR-71B教練機(jī)(中),加州愛(ài)德華茲空軍基地,1992年。? wikipedia
事實(shí)證明,這個(gè)決定的時(shí)機(jī)相當(dāng)不巧,因?yàn)镾R-71所提供的戰(zhàn)術(shù)偵察能力在1991年海灣戰(zhàn)爭(zhēng)期間是盟軍部隊(duì)極為需要的。由于在波斯尼亞戰(zhàn)爭(zhēng)(1992-1995)期間遇到了類似的情報(bào)收集困難,于是,SR-71項(xiàng)目進(jìn)行了重新評(píng)估。由于沒(méi)有任何技術(shù)能與SR-71的能力相媲美,國(guó)會(huì)同意撥款7200萬(wàn)美元重新啟用三架SR-71,并為其配備實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng),以使其達(dá)到現(xiàn)代標(biāo)準(zhǔn)。
不過(guò),這一短暫的復(fù)出并沒(méi)有持續(xù)太久。空軍并未為對(duì)SR-71的重新啟用列出預(yù)算,他們擔(dān)心這一決定會(huì)分散其他更重要項(xiàng)目的資金。盡管空軍試圖關(guān)閉該項(xiàng)目,國(guó)會(huì)還是批準(zhǔn)了所需的資金。1997年10月,時(shí)任總統(tǒng)比爾·克林頓試圖使用逐項(xiàng)否決權(quán)取消撥款,但最高法院很快以違憲為由駁回了這一提議。因此,SR-71的前途懸而未決……
直到1998年9月,空軍最終重新分配了復(fù)飛資金,徹底讓SR-71退役。
退役后的SR-71繼續(xù)為NASA服務(wù)。? NASA
但這并不是黑鳥(niǎo)故事的結(jié)束,
因?yàn)閮杉芎邙B(niǎo)被送往NASA作為高超音速試驗(yàn)臺(tái)。這兩架黑鳥(niǎo)還被用于測(cè)試洛克希德·馬丁X-33的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)部件。SR-71最后一次飛行是在1999年,隨后幸存的飛機(jī)被送往航空博物館展出。這標(biāo)志著一個(gè)時(shí)代的結(jié)束。迄今為止,還沒(méi)有載人常規(guī)飛機(jī)飛得如此快,如此高。
電影《壯志凌云:獨(dú)行俠》中出現(xiàn)的“暗星”(Darkstar)噴氣式飛機(jī)最近在愛(ài)德華茲空軍基地展出。洛克希德·馬丁公司目前堅(jiān)稱,這是為這部電影制作的模型樣機(jī),是虛構(gòu)的,SR-71仍然是現(xiàn)存的“公認(rèn)速度最快的飛機(jī)”,這引發(fā)了有關(guān)其繼任者SR-72的傳聞。? Lockheed Martin
洛克希德·馬丁SR-72的原始概念圖類似于電影《壯志凌云:獨(dú)行俠》中的虛構(gòu)“暗星”模型。? Lockheed Martin
如今,無(wú)人機(jī)越來(lái)越多地取代了“黑鳥(niǎo)”的角色,它們可以更快地部署,在目標(biāo)上空盤(pán)旋更長(zhǎng)時(shí)間,而不會(huì)危及飛行員的生命。然而,目前使用的任何無(wú)人機(jī)都無(wú)法匹敵“黑鳥(niǎo)”驚人的速度——這種速度讓它在近三十年的時(shí)間里超越了所有對(duì)手——甚至是導(dǎo)彈。
但這種情況可能即將改變,因?yàn)槁蹇讼5鹿灸壳罢陂_(kāi)發(fā)一種無(wú)人駕駛的繼任者,稱為SR-72“黑鳥(niǎo)之子”,其超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)將使其巡航速度達(dá)到音速的6倍——是SR-71的兩倍。預(yù)計(jì)SR-72將在2030年代服役。
雖然黑鳥(niǎo)不再翱翔天際,但它的影響力至今仍在。SR-71和其前身A-12開(kāi)發(fā)的許多空氣動(dòng)力學(xué)和躲避雷達(dá)技術(shù)都被運(yùn)用到其他飛機(jī)的設(shè)計(jì)中,例如超音速協(xié)和式客機(jī)和現(xiàn)代隱形飛機(jī),如F-117“夜鷹”、F-22“猛禽”和F-35“閃電 II”。黑鳥(niǎo)獨(dú)特的外形也是漫威X戰(zhàn)機(jī)的靈感來(lái)源。這種設(shè)計(jì)仍在當(dāng)今的電影中使用,證明了凱利·約翰遜和洛克希德臭鼬工廠的前瞻視野。
盡管黑鳥(niǎo)設(shè)計(jì)于1950年代末,但它至今仍看起來(lái)像是來(lái)自遙遠(yuǎn)未來(lái)的產(chǎn)物。
文/Gilles Messier
譯/天婦羅
校對(duì)/兔子的凌波微步
原文/www.todayifoundout.com/index.php/2024/09/how-did-the-sr-71-blackbird-get-made-and-how-was-it-so-fast/
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