SR-71黑鸟侦察机为何起飞不加满油起飞后进行空中加油?

用户65253263


这事是有缘故的。但是咱们只能说是一个相传,W君呢主要是有点不太相信这种说法。


SR-71在巡航飞行的时候主要在2.5马赫以上的速度飞,这个速度叫做飞行器的热障。在这个飞行速度下,飞机表面蒙皮会和大气摩擦产生大量的热量。为了对应蒙皮金属板在高温下的热胀冷缩问题,就将金属板预留了缝隙。

这样SR-71在低于巡航速度下飞行油箱是会向外渗出燃油的。

如果仔细看这张照片,大家就可以看到SR-71飞机背部燃油益处的痕迹。那些深色的黑色就是漏掉的燃油。

如果从极近的距离观察SR-71,的确这架飞机的蒙皮是留有热胀冷缩的余量的。

例如机体侧边的蒙皮就是有一块中间衬板并留出了膨胀空间。此外静止在地面的SR-71从下边看,机翼和机身之间也是有缝隙的。

正因为这些缝隙,导致了很多人说SR-71的油箱会漏油。


然而再理性一些考虑这个问题,SR-71如果是设计称从机翼到机身那么大空隙中漏出燃油的话,那么这架飞机加油后恐怕是来不及飞到巡航速度油就会漏光了。


那么再看一下SR-71的油箱布局:

SR-71有两个主要油箱,这两个主要油箱并不和机身蒙皮是一体化的设计,油箱是有内胆的!因此,泄露燃油的说法其实并不存在。

从SR-71真实的起飞照片中,我们也很难发现这架飞机有漏油的迹象:

那么漏出来的到底是啥?这还得从热障说起了,热障是飞机在2.5马赫以上飞行速度下飞机和空气进行摩擦产生大量热量的现象。温度可以达到350度以上。这时常规制造飞机的铝镁合金已经开始融化失去了结构强度。同时即便使用钛合金的话在这个温度下可以保持强度,但要注意的一点是——空气在此时已经不是散热介质而是热量来源了。这种状态下热量依旧会在飞机蒙皮上积累,如果不进行散热的话,飞机内部结构也会迅速的升温到难以承受的状态。

因此在黑鸟的蒙皮下是存在大量冷却液运行管路的,这些冷却液质地粘稠,在高温下挥发称气体后会带走大量的热量。而每块蒙皮之间的管路是随着热胀冷缩的状态会产生缝隙的,其实第一张图片中黑鸟泄露的并不是燃油,而是粘稠的冷却液。


大家经常看到的是黑鸟低速飞行的照片,那么高速飞行状态下的黑鸟通常是这样的:

这是一张黑鸟在热障以上飞行的照片,拍摄黑鸟的是另外一架黑鸟。这时大家是不是可以发现黑鸟的三条尾迹?两条是发动机,还有中间一条就是蒸发成气体状态的冷却剂了。


简单的刷下三观。


继续说,很多人提到了黑鸟的燃料JP-7。JP7其实是一种美军通用低挥发性燃料,并不仅仅用于黑鸟。其实U-2侦察机什么的都烧JP-7。由于这种燃料并非传统的由石油蒸馏而成因此具有极低的挥发性。这种燃料的特性在于——不易挥发!因为不易挥发所以很难点燃。就需要一种助剂来使JP-7能够被启动起来。这种东西叫做TEB(三乙基硼烷),这东西就相当于液体炸药,只要见到空气就会立刻自燃释放出大量能量。

通过这个能量能够引燃JP-7。所以TEB在SR-71的J-58发动机上相当于——火花塞。

SR-71在飞机内通常携带16个单位的TED,这样可以启动16次发动机。在起飞的过程中会消耗4-6个单位。因此如果长距离长时间飞行的话,要对燃料进行管理,并做好飞行中停车的处置方案。因此就需要将TED继续加满。

因此大家看到的黑鸟空中“加油”大部分情况是加的“火花塞”——TED而已。而加TED也只是为了飞行安全罢了。所谓的黑鸟满油飞不到3万米高度,难道要加油机跟到3万米高度给黑鸟加油吗?不现实的。


军武数据库


洛克希德-马丁公司研发的黑鸟于1964年首飞测试,并于1966年首次执行任务。在24年的服役期间中总共飞行了2801个小时。由于后来空间卫星技术和对空打击技术的快速发展,美国空军于1990年退役黑鸟。此后NASA有用黑鸟做高速试验,一直使用到1999年。此后,这架飞的比子弹还快的黑鸟侦察机,它的速度没有被其他飞机打破。作为一个冷战催生出的高科技产物,其设计凝聚了当时航天工程师们杰出的智慧。

黑鸟的设计采用了当时大量的黑科技,有的新技术甚至是专门为黑鸟研发的,例如为黑鸟量身定制的专用燃料-高科技鸡尾酒JP-7。黑鸟在飞行时,机身迎风表面的温度高达300℃,机身其他部位也高达200℃。这么高的外表温度通过六个油箱外壳的热传导,可以传递给燃料,将燃料最高加热至190℃,具有非常高的燃爆风险。但是燃料JP-7具有非常高的燃点以保证安全,工作温度如此高的燃油JP-7,带来了另外一个问题,普通的引擎点火装置无法点燃这种燃料。设计师Kelly采用了一种独特的方法,在引擎开始转动的同时,喷入一定量的三乙基硼烷TEB,这样化学物质遇空气即爆炸,通过这种方式点燃JP-7。

由于黑鸟从起飞到降落的过程中,机身温度变化巨大,油箱热胀冷缩,设计的时候就准许燃油从油箱一滴滴泄漏。另外考虑其高空高速飞行,机体摩擦发热严重,热胀冷缩严重,所以机身会有很多缝隙。其挡风玻璃采用了双层的设计,在3.2马赫数飞行时外部温度高达328度,飞行员就像是隔着烤箱的玻璃一样。如此高的飞行速度,迫使两个飞行员必须穿着“宇航服”坐在机舱里,以避免机舱失压。

黑鸟采用的特殊黑色涂装是为了吸收雷达电波,雷达反射面积非常小,难以被发现,这也是“黑鸟”名称的来历。

黑鸟进气口的设计别具匠心,采用了一个可移动的进气口头锥,在次音速巡航的时候,其位置要靠前一些,在高马赫数飞行时,其位置会向后移动。头锥移动可以改变激波的位置,直至其触碰到发动机进气口的内壁,从而在发动机环形进气口内形成激波反射,最终达到降低溢流阻力的目的。

黑鸟采用了两个Pratt & Whitney J58轴流涡喷发动机。飞机飞行速度主要是受到发动机的压气机的进气温度的限制,该当温度不能超过427℃。在3.2倍马赫数飞行时,高速旋转的涡扇会变成一种阻力,受到温度限制。

关于此种飞机何以在起飞时不加满油升空的问题,主要是由它的气动性能决定的。因为加满油起飞,它的空重大大增加,超过气动指标,它就可能飞不到三万多米的高度,速度也不可能超三马赫了。它在执行完侦察任务返航途中再加油,一是比较安全,二是返回时飞机巳很轻,此时实施空中加油对飞行已无严重影响。

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装备时空


美国的SR——71侦察机,是上世纪6O年代美国研制的一款高空高速单座型侦察机。这款侦察机也是上世纪世界上飞得最快最高的飞机。其飞行速度达3马赫,高度可达3万多米,当时世界上还没有一欵飞机的飞行基本指标能超越它。美军曾十分得意地表示,它研制的SR——71(黑鸟)侦察机,是包括苏联在内的世界所有国家的飞机都够不着、追不上的侦察机,也是用当时所有导弹打不下的飞机。不过,至这此种飞机服役到退役,四十多年间,它执行侦察任务数百次,的确是从无有被其它国家击落的记录。关于此种飞机何以在起飞时不加滿油升空的问题,主要是由它的气动性能决定的。因为加满油起飞,它的空重大大增加,超过气动指标,它就可能飞不到三万多米的高度,速度也不可能超三马赫了。它在执行完侦察任务返航途中再加油,一是比较安全,二是返回时飞机巳很轻,此时实施空中加油对飞行已无严重影响。


南疆军旗


黑鸟考虑高空高速飞行,机体摩擦发热严重,热胀冷缩严重,所以机身会有很多缝隙。

这哥们地面加完油就开始跑冒滴漏,加多了也是漏掉,漏多了还容易引发事故。

所以上天了飞起来,不漏了再加油。美帝再有钱,地主家也没有余粮的。


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