躲過上千枚導彈從未被擊落 造價超15億每小時油費24萬美元

美國SR-71黑鳥偵察機

冷戰時期，美國和蘇聯這兩個超級大國為了爭霸，研發出眾多就算在今天看來都非常令人不可思議的「黑科技」裝備，在這些裝備中，美國的SR-71「黑鳥」偵察機是絕對的傳奇，這種誕生於上世紀60年代的高空偵察機外形就像外星來客一樣科幻，而且創下許多記錄至今都沒被超越，而這些記錄可能在未來很長的一段時間內都不會被打破。

SR-71的前身A-12「牛車」

1955年，在美國U-2高空偵察機首飛後不久，洛克希德公司下屬的「臭鼬工廠」就開始了下一代高空偵察機的研製計劃，為了應對性能日漸提高的蘇聯雷達和防空系統，臭鼬工廠開始研製一種機體雷達反射截面小不易被雷達探測到，且要求速度能夠達到三馬赫以上的新型高空偵察機，研製項目代號「熱忱」。

臭鼬工廠經過多次修改設計方案，最終採用三角翼布局、翼根前緣直到機頭布置有大邊條的A-12方案於1959年8月通過美國軍方審查，1960年1月美國中央情報局與洛克希德公司簽訂了製造12架A-12「牛車」偵察機的合同，A-12正式進入研製階段。1962年2月，A-12的一號機在洛克希德公司位於加利福尼亞州的伯班克工廠正式出廠，隨後被拆解用卡車秘密運往位於內華達州的51區進行飛行試驗，1962年4月26日，A-12成功首飛。

1962年4月A-12偵察機在51區首飛

A-12最初採用的是兩台J75發動機，但是推力不足，後來換裝動力更強的J58發動機後，性能達到了設計要求，1963年7月，A-12在飛行中速度突破了3馬赫，同年11月在4800米高度飛出了設計最大速度，也就是3.2馬赫。1964年2月3日，一架A-12在25000米的高空以3.2馬赫的最大速度持續飛行了10分鐘。

A-12偵察機於1965年開始正式進入美軍服役，共生產了12架，服役後A-12執行過偵察古巴的雲雀行動和偵察越南的「黑盾」行動，另外還曾偵察過中國和朝鮮。1968年後，隨著其改進型SR-71偵察機的服役，A-12逐漸被取代。此外，美國還用A-12改裝過三架YF-12戰略攔截機，最終項目夭折，沒能繼續發展。

YF-12A（上）和YF-12B截擊機

A-12研製成功後，臭鼬工廠向美國空軍提出了以A-12為基礎上放大機身，研發一種既能執行偵察任務，又能夠執行攻擊任務的戰機，最終研發攻擊型的計劃夭折，只有專用戰略偵察型方案得以繼續發展，SR-71黑鳥偵察機因此誕生，其代號中的SR意為戰略偵察（Strategic Reconnaissance）。通過美國空軍審查後，洛克希德公司共製造了29架SR-71A戰略偵察機，2架教練型SR-71B，後來還將一架A-12的攔截型YF-12A改裝成SR-71C教練機，也就是說黑鳥偵察機總計有32架。

SR-71（左）和A-12偵察機

SR-71A機翼翼展、機高和機翼面積都與A-12和YF-12A相同，不同之處在於機身加長了，由31.17米增加到32.74米，另外機身兩側的邊條從翼根前緣一直延伸到了機頭，如上圖，左邊的SR-71機頭比右邊的A-12明顯寬了不少，此外還取消了發動機短艙和機尾下的3塊腹鰭。SR-71A機內載油量相對於A-12也有所增加，起飛重量和航程也隨之增大。而為了執行更複雜的戰略偵察任務，SR-71A加裝了更先進的戰地偵察設備，為此還專門配備了一名偵察系統操作員，使得SR-71A也由單座變為了雙座，這也是SR-71和A-12外觀上最顯著的不同。

SR-71開加力飛行

黑鳥偵察機作為人類歷史上速度最快的有人駕駛飛機，屢次創下世界紀錄，多項紀錄保持至今。1976年7月28日當天，一架SR-71創下時速3529.56公里（3.35馬赫）的速度紀錄，以及25929米的飛行高度紀錄。3.35馬赫是個什麼概念？一馬赫等於一倍音速，而音速為340米每秒，也就是說黑鳥飛行速度達到了1139米每秒，要知道AK-47步槍子彈出膛初速才710 米/秒，也就是說黑鳥飛得比子彈還要快。

美國SR-71黑鳥偵察機

黑鳥創下的速度記錄至今沒被打破，而高度紀錄在1977年8月31日被一架蘇聯米格-25截擊機打破，當時這架米格-25飛到了37650米的高空。雖然米格-25截擊機的飛行速度也能達到3馬赫以上，但是不能長時間以此速度飛行，而黑鳥偵察機能夠長時間以3馬赫速度飛行。黑鳥偵察機還在1974年9月1日創下了從紐約到倫敦最快紀錄，飛行過程只用了1小時54分56.4秒，而協和飛機需要3小時20分，波音747則需要7小時。

黑鳥偵察機使用的J58變循環發動機

為了達到3馬赫的飛行速度，黑鳥偵察機裝備了兩台動力強勁的J58變循環發動機，這種發動機最大加力推力可以達到140千牛，如上圖，當輸出動力達到一定數值，發動機的噴管都會變得通紅，而噴出的氣體溫度高達3200攝氏度。黑鳥偵察機上使用的J58發動機是世界上唯一一種投入實際應用的變循環發動機，這種發動機在低速運行時類似於常規的渦扇發動機，而高速運行時類似於渦噴發動機，而且J58變循環發動機在黑鳥飛得越快的時候輸出的動力越強勁。

組裝中的黑鳥偵察機

光有動力強勁的發動機還不行，以3馬赫的速度飛行對機體結構和材料都有著非常高的要求，眾所周知，蘇聯米格-25是靠不鏽鋼簡單粗暴的解決了材料問題，那麼黑鳥偵察機是怎麼解決的呢？當然黑鳥偵察機為了高速飛行用了非常多的手段，從燃料到機體材料到外形設計都費勁了心思。按照設計黑鳥以3馬赫速度飛行時機體和空氣高速摩擦會產生非常高的溫度，除了發動機周圍外，機身溫度最高的地方是尾垂，達到了577度，而機身其它部位也都超過了400度，如此高的溫度傳統的材料無法承受，美國只得選擇價格高昂的鈦金屬，而鈦金屬的重量佔了黑鳥偵察機30噸自重的85％以上，要知道鈦的價格比黃金還貴，據粗略估計，一架黑鳥偵察機的造價在15億-20億美元。戲劇性的是美國國內鈦的產量太少，無法滿足需求，黑鳥偵察機使用的這些鈦都是從蘇聯以其他用途為由偷偷弄到的。

黑鳥以3馬赫飛行時機身表面溫度分布

除了機體用特殊的材料製造外，黑鳥偵察機使用的燃料也是非常特殊。為了尋找合適的燃料使臭鼬工廠的工程師費傷透了腦筋，因為油料也必須要耐高溫，最初曾考慮過用液氫、煤或硼懸浮燃料，但是在實驗中發現液氫儲存條件極為苛刻，只能儲存在特製容器中用真空和機體隔離才能保證安全，最終只能放棄。而煤懸浮燃料是將精磨的煤粉以輕油為基加水混合成漿狀作燃料，但是細小的煤灰可能會損壞渦輪葉片。另外硼懸浮燃料也很難使用，常常堵塞發動機和加力燃燒室的噴嘴。

SR-71黑鳥偵察機

後來臭鼬工廠向當時殼牌石油公司的最高領導杜利特（奇襲東京的杜利特）求助，此前U-2偵察機使用的LF-1A燃油也是由殼牌公司研發，後來殼牌公司又成功研發出LF-2A燃油，美軍編號為JP-7燃油，這種燃油沸點很高，但是缺點是價格十分高昂，比蘇格蘭威士忌還貴，使得黑鳥每小時飛行光油費就超過了24萬美元。黑鳥偵察機機身到處都是油箱，除了作為燃料外，JP-7燃油還用作隔熱劑，黑鳥的前起落架輪胎就用油箱包圍著隔熱，因為高溫會造成爆胎，此外黑鳥主起落架使用的輪胎都是特製的，橡膠中摻入了鋁粉抵禦高溫，所以這些輪胎都呈銀色。

黑鳥偵察機空中加油

黑鳥偵察機在設計時還考慮到在高溫下機體材料熱脹冷縮會變形，為了防止機身爆裂，其機身蒙皮採用了伸縮縫設計，接縫處都採用特殊材料並且留有一定的空隙，使得在飛行速度沒達到音速前，機身油箱一直會漏油，而達到一定速度後，機體材料受熱膨脹，縫隙會自動堵住。另外為了減少起飛過程中機體重量對剎車和輪胎壓力過大，黑鳥偵察機在執行任務起飛時只會加註一部分燃油，使得黑鳥在起飛前必須有空中加油機升空等候，黑鳥升空後就得立即進行空中加油。

身穿增壓服的黑鳥偵察機飛行員

解決了機體受熱和燃料問題並不代表就完事了，既然是有人駕駛飛機，幾百度的高溫飛行員怎麼辦？為此黑鳥偵察機的駕駛艙內還加裝了溫度控制系統，使艙內溫度控制在人能夠承受的範圍內。另外飛行員駕駛黑鳥偵察機和U-2偵察機一樣，還都得穿上如同宇航服一樣的增壓服，即便如此，飛行員在身著增壓服的情況下駕駛黑鳥偵察機飛4個小時，體重也會減少2公斤以上，另外一套增壓服的價格也高達數萬美元。

晨霧籠罩下的黑鳥散發著星戰般的感覺

黑鳥在服役後參與了多次軍事行動，幾乎對每一個曾被美國視為威脅的國家都進行了偵察，其中當然也包括中國，美國飛行員仗著黑鳥的飛行速度和高度肆無忌憚的出入他國領空，據美方統計，在黑鳥偵察機的服役生涯中，曾被1000多枚導彈攻擊過，但是沒有一架黑鳥偵察機被擊落過。黑鳥偵察機上搭載有先進的光學偵察設備，一小時內偵察面積可達324000平方千米，換句話說，它只需要6分鐘就可以拍攝到覆蓋整個義大利的高清晰度照片，而且號稱搭載的高清相機能夠在24000米的高度清晰的拍攝到地面的高爾夫球。

黑鳥服役生涯最壯觀的場景

在32架黑鳥偵察機中，最終有12架在各種事故中損毀，但是只造成一名偵察系統官身亡，其餘都成功彈射逃生。到了1990年1月，由於美國國防預算降低和黑鳥的使用費用太高昂，美國空軍決定將SR-71全部退役，1995年又一度編回部隊，但是在1998年，SR-71還是退出了現役。退役後多數黑鳥偵察機被移交給博物館或公園公開展覽，另有兩架移交給NASA用作飛行試驗機，至今還在使用。