你所不知的SR-71黑鳥

原標題：你所不知的SR-71黑鳥

SR-71「黑鳥」偵察機的大名恐怕無人不知無人不曉，其極具特色的黑色大三角形機翼和細薄如紙的機身都給軍迷們留下了深刻的印象。但除了載人噴氣式飛機最快空速紀錄以外，恐怕很少有人知道類似於SR-71飛的越快越省油這種奇聞逸事。

SR-71有紀錄的空速極速為3529.6千米每小時，大約3.3馬赫，但SR-71飛行員Brian Shul在回憶錄中聲稱在1986年4月15日利比亞上空自己飛到了空速3.5馬赫。實際上由於SR-71巡航速度是3.2馬赫，其極限空速一直是美國空軍的保密數據。除空速紀錄外，SR-71還保持著許多固定距離飛行時間紀錄，有名的要數從紐約到倫敦的5570.79千米飛行，SR-71在1974年9月1日僅用1小時54分56.4秒完成，此紀錄迄今未被打破。與之相比，哪怕是協和客機都黯淡無光，同樣的距離，協和的最短紀錄為2小時52分鐘。

跨大西洋紀錄飛行數據

最有意思的時間紀錄莫過於一架即將退役捐贈給史密斯學會的SR-71。在其從洛杉磯飛到哥倫比亞特區的最後一次飛行中，此SR-71「順帶」打破了四項最短時間紀錄，分別為從洛杉磯到哥倫比亞特區，從大西洋到太平洋，從堪薩斯城到哥倫比亞特區以及從聖路易斯到辛辛那提。

順帶破紀錄的兩位飛行員

其實最初洛馬公司臭鼬工廠研發的SR-71原型機YF-12是一種高空高速截擊機，但是YF-12的設計並沒有被美國空軍所看中，反而其高空高速的性能被CIA所賞識，進而與美國空軍合作在YF-12基礎上研發了SR-71偵察機。

YF-12截擊機

為了建造這種近乎八成機身用鈦合金打造的龐然大物，CIA秘密成立了許多空殼公司向當時鈦金屬的最大出口國蘇聯購買，最終完成建造32架SR-71。如果發現日後「偷窺」自己的是用自己賣的鈦金屬造的飛機，不知道蘇聯會怎麼想。

「偷窺」航路示意圖

除了速度，另一項助SR-71完成任務的是其巡航高度25900米。雖說有很多噴氣機可以通過極限爬升超過此高度，但都無法像SR-71一樣在這兩倍於常規客機最高飛行高度的高度巡航。由於採用升力體設計，SR-71不需要大翼展在空氣稀薄的高空提供升力，整個機身得以全部隱藏在超音速後機頭產生的激波內，進一步減少阻力，保證黑鳥能同時超高空超音速巡航。

超高的巡航高度還給SR-71另一個無與倫比的「偷窺」優勢，其並不需要進入敵人領空即可通過攜帶的傾斜視角攝像機進行拍攝偵查。

SR-71巨大的拍攝視角

叛逃到日本的蘇聯別連科中尉在自己的書「米格駕駛員」中寫到，蘇聯曾數次計劃用米格25伏擊SR-71，但怎奈性能上有差距，且SR-71並不在蘇聯領空，只能望著其拍攝蘇聯境內幾百公里的照片。說到SR-71的拍攝裝置，CIA也是下足了功夫。不僅解決了各式攝像機在高速拍攝時的模糊問題，還給主光學攝像機打造了極高的解析度，其從25900米拍攝的照片甚至能清晰地顯示出地面上車輛的車牌號。配合上SR-71的高速，其攜帶的攝像機僅需7分鐘便可完成等同於朝鮮國土面積的高清拍攝。

SR-71攜帶的兩種主要攝像裝置

攝像裝置示意圖

不過以上全部科技都不如SR-71的J58引擎亮眼。作為全世界唯一一款渦輪衝壓引擎，J58是SR-71一切的根基。

J58引擎，注意側面的三根巨大管子，下文中會特別提及

與最近出現的變循環引擎類似，J58可以調整引擎內氣體的流動，但與變循環引擎的多重組合不同，J58更像是一個雙向開關。J58的主要構造與一般渦輪噴氣引擎無異，使用前部渦輪對空氣進行增壓以供燃燒，由於燃燒後熾熱的氣體要通過尾部葉片，為避免尾部葉片熔化引擎燃燒室溫度不能過高，導致部分氧氣無法充分燃燒。

J58引擎2.2馬赫以下示意圖

為了能更好利用剩餘氧氣，幾乎所有噴氣引擎都在尾部葉片後設有加力燃燒室，通過剩餘氧氣與燃料的再混合燃燒，以高油耗低燃燒效率為代價提供更多推力，2.2馬赫以下的J58引擎亦如此。但在2.2馬赫以上，J58引擎兩側的六個導氣管道會打開，將絕大部分進氣從渦輪葉片第四級直接導入加力燃燒室。

J58引擎2.2馬赫以上示意圖

由於2.2馬赫以上SR-71向前飛行的運動對空氣的加壓比例已優於渦輪葉片的比例，直接將加壓空氣送入加力燃燒室能讓燃燒效率大幅度提高。此時的J58引擎更像是衝壓引擎，及不經過渦輪加壓而是利用引擎前向運動來壓縮空氣的噴氣式引擎。同時兼顧兩種引擎特點的J58也因此被命名為渦輪衝壓引擎。

J58引擎油耗效率示意圖，注意看弧線最高點處對應的空速

由於衝壓引擎的油耗在超高音速階段要遠低於渦輪引擎的油耗，J58引擎是速度越快耗油越低，也就是說SR-71在3.2馬赫巡航時耗油量最低。沒錯，你沒看錯，SR-71飛的越快越省油。所以認為SR-71飛行油耗高，更多的是對其為了適應高速摩擦熱脹冷縮效應而設計了滲油油箱，導致起飛後需要馬上加油的誤解。

正在滲油的SR-71油箱

雖說不是變循環引擎，但J58引擎是真的會「變」。為了讓超音速的氣流進入引擎後能被減速成亞音速氣流以便加壓，J58的引擎鼻錐會從1.6馬赫開始，每提高0.1馬赫向後收縮4.06厘米。當SR-71在3.2馬赫巡航， J58引擎工作效率最高時，鼻錐已經足足向後收縮了66厘米。

J58引擎1.6馬赫時

J58引擎3.2馬赫時

終其一生，SR-71總共躲過4000餘枚空空導彈和地空導彈，其中甚至包括在贖罪日戰爭時以色列所發射的導彈。由於高度機密，連當時美國最鐵的盟友以色列都不清楚SR-71的存在，誤把其當作敵機進行了攻擊。

被以色列防空導彈攻擊過的SR-71

時至今日，SR-71仍然有許多數據和任務尚未解密，這隻黑鳥或許會和其試飛地51區一樣永遠保留著些許謎團。

在紐約市無畏號航母博物館上展出的SR-71

隨著NASA在1999年徹底退役科研版SR-71，這些龐大的黑鳥再也不用去挑戰宇宙的邊緣，去跨越聲音的屏障，而是躺在名叫博物館的鳥巢里享受著人們的瞻仰。儘管洛馬宣布正在研發SR-72，但正如現今許多偵查飛行器一樣，SR-72將會是超高音速無人機。黑鳥的傳奇，至此終結。

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