28 نکته‌ی جالب در مورد هواپیمای شناسایی SR-71 بلک برد که شما را شگفت زده می‌کند
هواپیمای شناسایی SR-71 بلک برد یکی از سریعترین و بلند پروازترین هواپیماهای ساخته شده توسط بشر تا به امروز است. این هواپیما یکی از برگ‌های برنده‌ی ایالات متحده در دوران جنگ سرد در برابر شوروی بود. SR-71 توانست رکوردهای بسیاری را در زمینه‌ی سرعت و ارتفاع پروازی از خود به جای بگذارد. در اینجا 28 نکته‌ی جالب در مورد این نماد جنون سرعت در هوانوردی را بیان میکنیم. با ریون مگ همراه باشید.
1- بلک برد، هواپیمایی که اتحاد جماهیر شوروی در توسعه‌ی آن کمک مهمی به ایالات متحده کرد.
یکی از اصلی‌ترین عناصر به کار رفته در تولید بدنه‌ی هواپیماها، تیتانیوم است. این فلز مقاومت بدنه در برابر ترکش‌های موشک را افزایش می‌دهد. خواص ضد سایش و خوردگی تیتانیوم موجب افزایش عمر سازه‌ی هواپیما می‌شود. تیتانیوم در نقاط کمی از دنیا یافت می‌شود. آمریکا همواره برای تامین این فلز برای صنعت هوایی خود مشکل داشت. یکی از بزرگترین منابع تیتانیوم در جهان در روسیه واقع شده‌است. ایالات متحده بیشتر تیتانیوم مورد نیاز خود را برای تولید هواپیمای SR-71 از روسیه و از طریق کشورهای دیگر و شرکت‌های ثالث خریداری کرد.هواپیمای شناسایی SR-71 بلک برد
ایالات متحده به مقادیر زیادی تیتانیوم نیاز داشت. چراکه بیش از 30 فروند SR-71 را قصد داشت تولید کند. همچنین این آلیاژ بسیار شکننده است و در خط تولید میزان خرابی در حین مونتاژ زیاد است.
2- سه دماغه متفاوت برای SR-71
مخروط دماغه‌ی SR-71 قابل تعویض است و سه دماغه برای سه کاربرد مختلف در این هواپیما استفاده می‌شود. اولین دماغه برای کاربرد آموزشی است که در آن هیچ ماده‌ی گران قیمتی به کار نرفته‌است. فقط وزنه‌هایی برای شبیه‌سازی یک ماموریت واقعی در آن وجود دارد. دماغه‌ی دوم مجهز به رادار است و دماغه‌ی سوم مجهز به یک دوربین است که زمین را در ابعاد وسیعی نقشه‌برداری می‌کند. هواپیمای شناسایی SR-71 بلک برد
این قابلیت تعویض دماغه به ایالات متحده انعطاف‌پذیری خوبی می‌داد تا SR-71 را بسته به نوع ماموریت تجهیز کند.
3- دوربین عکسبرداری پیشرفته
یک دوربین بزرگ اپتیکال در دماغه‌ی مخصوص ماموریت عکسبرداری تعبیه شده که دوربین کشور یا Countary نامیده می‌شود. علت این نامگذاری این است که این دوربین قادر است با عرض 72 مایل، تقریبا به اندازه‌ی کل ایالت ورمونت، عکسبرداری کند. این دوربین توسط Itek تولید شد و در هواپیماهای دیگر همچون U2 دراگون و A-12 هم استفاده شد. دماغه‌ای که برای نصب این دوربین تولید شده بود، دارای یک نوار شیشه‌ای در قسمت زیرین بود که به دوربین این اجازه را می‌داد تا از زیر هواپیما هم بتواند عکسبرداری کند.
4- فیلم دوربین عکاسی 3.2 کیلومتری
فیلم داخل دروبین SR-71 داری 12.7 سانتیمتر عرض و 3.2 کیلومتر طول است. پس از بازگشت SR-71 به پایگاه، واحد تعمیر و نگهداری، این فیلم را برداشته و به قطعات 182 متری تقسیم میکردند. هواپیمای شناسایی SR-71 بلک برد
5- تنها 4 پیچ در دماغه‌ی بلک برد به کار رفته است
به نظر می‌رسید که استفاده از تنها 4 پیچ برای اتصال دماغه به بدنه، ناکارآمد است. اما مهندسان طراح می‌دانستند که چه کاری می‌کنند. فشار هوا در حین پرواز SR-71 بسیار زیاد است و به طوریکه اگر بیش از 4 جایگاه پیچ در دماغه تعبیه میشد، نه تنها موجب کمک به نگه داشتن دماغه نمیشد، بلکه احتمال ترک خوردن آن‌را هم افزایش می‌داد.
همین 4 پیچ هم مشکلات آیرودینامیکی برای SR-71 ایجاد میکرد. برای این منظور، دو فین کوچک به نازل‌های موتور و یک باله‌ی شکمی جمع شونده در خط مرکزی عقب بدنه، اضافه شد.
6- نزدیک‌ترین موشکی که به SR-71 رسیده است
بیش از 100 موشک پدافندی به سمت SR-71 شلیک شد اما بلک برد یا پرنده‌ی سیاه بسیار سریع بود و فناوری قفل راداری بر روی آن پیچیده بود. هواپیمای شناسایی SR-71 بلک برد
فناوری بدنه SR-71 طوری بود که اگر کشف هم میشد، سیگنال‌های بعدی را به سختی به رادار دشمن می‌فرستاد تا بتواند مسیر موشک را اصلاح کند. هواپیمای شناسایی SR-71 بلک برد
زمانیکه موشک پرتاب شده به ارتفاع پروازی SR-71 می‌رسید به علت کمبود اطلاعات برای رادار در تخمین درست مکان بلک برد، موشک مایل‌ها از SR-71 عقب بود. نزدیک‌ترین موشکی که تا کنون به SR-71 رسیده است، 2.4 کیلومتر با آن فاصله داشته است.
7- بلک برد در پنهانکاری کامل طراحی شده است
جنگ سرد در دهه 1960 بالا گرفته بود و ایالات متحده چندین فروند U2 خود را در مواجه با پدافند شوروی از دست داده بود و نیاز به هواپیمای جاسوسی مدرن‌تری برای رقابت با پدافند شوروی داشت. ترس از لو رفتن این طرح باعث شد که لاکهید، CIA و نیروی هوایی بلک برد را به صورت محرمانه طراحی و تولید کنند.
کار در سال 1958 آغاز شد و تمام پرسنل شرکت کننده در این طرح از جمله، کارکنان، خدمه و خلبانان با وسواس بسیار انتخاب شدند و تحت شدیدترین مراقبت‌های امنیتی قرار داشتند. هواپیمای شناسایی SR-71 بلک برد
مردم متوجه شده بودند که در لاکهید خبراتی است، اما کسی جزییات را نمی‌دانست تا اینکه سرانجام در سال 1964، رییس جمهور جانسون، SR-71 را رونمایی کرد. هواپیمای شناسایی SR-71 بلک برد
8- تنها 3 خلبان بیش از 1000 ساعت با SR-71 پرواز کردند
19 خلبان در نیروی هوایی آمریکا به 900 ساعت پرواز با SR-71 رسیدند، اما تنها 3 خلبان توانستند به ساعت پروازی 1000 ساعت با بلک برد دست پیدا کنند. نسخه‌ی A این هواپیما در مجموع بیشترین ساعات پروازی را در بین انواع SR-71 دارد.
بیشترین ساعت پروازی بلک برد مربوط به SR-71B با کد ریجیستری 61-7956 است که در کل 3967.5 ساعت پرواز داشته است. کمترین ساعت پروازی ثبت شده هم برای SR-71A با کد ریجستری 61-7966 با 64.4 ساعت پرواز است.
خلبانان SR-71 به دلیل ارتفاع پروازی زیاد، همانند خلبانان U2 لباسی مشابه فضانوردان می‌پوشند.
9- میانگین دمای بدنه بلک برد
اصطکاک در ارتفاع و سرعت زیاد، بدنه‌ی هواپیما را گرم می‌کند. بیشتر قسمت‌های بدنه‌ی SR-71 در پروازها به 400 تا 500 درجه فارنهایت می‌رسد، اما دمای هوای خروجی از موتور آن 1000 درجه است.
به طور کلی، دمای متوسط بدنه‌ی بلک برد در پروازها بیش از 600 درجه بود. ضخامت شیشه‌ی کاناپی آن 1.25 اینچ است که بسیار داغ میشد. خلبانان با دستکش هم نمی‌توانستند دست خود را بیش از چند ثانیه به آن بزنند.
10- بلک برد از 93 درصد آلیاژ تیتانیوم ساخته شده است
به دلیل ارتفاع پروازی زیاد، دما و سرعت بالا، آلیاژ تیتانیوم تنها ماده‌ای بود که برای این هواپیما مناسب بود. بیش از 90 درصد SR-71 از تیتانیوم ساخته شده‌است. آلیاژ تیتانیوم به دلیل مقاومت خوردگی بالا، استحکام ویژه‌ی زیاد و وزن مخصوص کم دارای محبوبیت زیادی در هوانوردی است. همچنین ماده‌ای سازگار با محیط زیست و غیر مغناطیسی است. البته باید قیمت گران آن‌را هم گوش زد کرد.
11- قابلیت سوختگیری هوایی
از 12 فروند هواپیمای SR-71 که دچار حادثه شدند، 4 فروند به دلیل ترکیدگی لاستیک در حین فرود یا برخواست بود. این هواپیما در ابتدا با 36300 کیلوگرم سوخت به پرواز در می‌آمد که فشار بسیاری را بر روی لاستیک‌ها وارد میکرد. این موضوع موجب میشد که بلک بردها در تیکاف یا لندیگ با ترکیدگی لاستیک مواجه شوند.
برای حل این مشکل، سوخت اولیه‌ی SR-71 به 18100 کیلوگرم کاهش پیدا کرد و در عوض قابلیت سوختگیری هوایی به آن افزوده شد تا سوخت مورد نیاز حذف شده را از طریق تانکرهای سوخترسان هوایی دریافت کند.
سوخت زیاد علاوه بر فشار بر لاستیک‌ها، موجب میشد که بلک برد در بادهای شدید در حین برخاستن، منحرف شود.
12- لاستیک‌های پرشده از نیتروژن با فشار 28.6 بار
با سرعت پرواز SR-71 ، لاستیک‌ها هم همانند بدنه، بسیار گرم می‌شدند. اگر از هوای معمولی برای پر کردن لاستیک‌ها استفاده میشد، اکسیژن از لاستیک خارج میشد. برای رفع این مشکل، لاستیک‌ها را با نیتروژن خالص با فشار 415 پاوند بر اینچ مربع پر میکردند. لاستیک‌های بلک برد دو لایه بودند. یک هواپیمای معمولی دارای باد لاستیک 200 پاوند است.
13- مدت زمان ماموریت عادی 2.5 تا 4.5 ساعت است
برخی از ماموریت‌های SR-71 ممکن بود تا بیش از 10 ساعت ادامه پیدا کند که نیاز به 5 سوختگیری هوایی داشت. در این پروازها خلبانان دارای کیت‌ها مخصوص ادرار بودند و همچنین مواد غذایی و آب از طریق لوله‌هایی که درون هلمت قرار داشت، تامین میشد. هواپیمای شناسایی SR-71 بلک برد
ماموریت معمول بین 2.5 تا 4.5 ساعت طول می‌کشید که نیاز به یک یا دوبار سوختگیری داشت.
14- بلک برد از سواحل شرقی آمریکا به خاور میانه می‌رفت و برمی‌گشت
در طول جنگ اعراب با اسراییل، SR-71 ماموریت‌هایی را از پایگاه‌های سواحل شرقی به خاورمیانه انجام می‌داد و برمی‌گشت. این ماموریت‌ها خلبانان را ملزم به آمدن به ارتفاع 25000 پا یا 7620 متری برای سوختگیری هر دو ساعت یکبار میکرد.
سرهنگ جیم ویلسون از خلبانان سابق بلک برد، در خاطرات خود می‌نویسد که برای ماموریت SR-71 ها در خاورمیانه، 16 تانکر سوخترسان KC-135 در اسپانیا برای سوختگیری 5 بلک برد مستقر شده بود.
15- استفاده بلک برد از ستاره‌ها برای مسیریابی
قبل از GPS و فناوری‌های مسیریابی پیشرفته‌ی امروزی، مشاهده‌ی ستارگان یکی از مطمئن‌ترین راه‌ها برای تعیین موقعیت جغرافیایی و مسیریابی بود. SR-71 مجهز به سنسوری بود که بر روی ستارگان در فضا قفل میکرد و اطلاعات را به زمین منتقل میکرد تا ایستگاه زمینی مکان به روز شده هواپیما را پیدا کند. بلک برد از این اطلاعات برای مسیریابی هم استفاده میکرد. این اطلاعات بسیار دقیق بود و توجه داشته باشید که فناوری برای 1960 بوده و نشان می‌دهد که SR-71 چقدر از زمان خود پیشرفته‌تر بوده‌است. این سیستم می‌توانست زمانیکه هواپیما در سرعت 2200 مایل در ساعت است، با دقت بسیار بالا موقعیت‌یابی را انجام دهد.
یک سنسور بر روی هواپیمای لوک اسکای واکر قرار دارد که اطلاعات موقعیتی بلک برد را دریافت می‌کند.
16- بلک برد در ارتفاع، 3 تا 4 اینچ افزایش طول دارد
ماده زمانیکه داغ می‌شود، منبسط می‌شود. بلک برد هم در ارتفاع بالا در اثر گرم شدن اصطکاکی 3 تا 4 اینچ منبسط می‌شود. اتصالات انبساطی هواپیما را در مکان‌هایی قرار می‌دهند تا هواپیما بدون آسیب دیدن منبسط شود.
17- بلک برد، آخرین هواپیمای غول پیکر نیروی هوایی که با خط کش محاسباتی طراحی شد
SR-71 با خط کش لغزنده یا محاسباتی طراحی شد و آخرین هواپیمای بزرگ آمریکایی بود که از این روش تولید شد. این خط کش یک دستگاه عددی مکانیکی برای طراحی است که بر اساس ضرب و تقسیم و توابعی مثل لگاریتم و مثلثات کار می‌کند. این ابزار برای طراحی‌های پیچیده‌ی بسیاری قرن‌ها مورد استفاده قرار گرفت و اکنون با رایانه‌های پیشرفته جایگزین شده‌است. آزمایشات نشان می‌دهد که SR-71 با این خط کش به همان دقتی طراحی و تولید شده که اگر امروزه بخواهند با رایانه آن را طراحی کنند.
18- موتور توربوجت در SR-71
هیچ موتوری نمی‌تواند با جریان هوای مافوق صوت کار کند، بنابراین نیاز است تا جریان هوا، تنظیم شود. اسپایک مشاهده شده در بالا، در سرعت‌های زیر صوت بیرون می‌آید. این قطعه نقش مهمی در پرواز دارد. در هنگامی که سرعت بلک برد به 1.6 ماخ برسد، اسپایک به عقب حرکت کرده و جریان هوا را دو برابر می‌کند و هوا در پشت آن فشرده می‌شود. این عمل به SR-71 این امکان را می‌دهد تا به سرعت زیاد دست پیدا کند. هواپیمای شناسایی SR-71 بلک برد
19- بلک برد هرچه سریعتر پرواز کند، کم مصرف‌تر می‌شود
طراحی منحصر به فرد ورودی موتور، موتور و پسسوز به SR-71 این امکان را می‌دهد که تنها هواپیمایی در جهان باشد که با روشن کردن پسسوز و افزایش سرعت به مافوق صوت، سوخت کمتری را مصرف کند. موتور توربوجت بلک برد بیشتر شبیه یک موتور توربو رام با سرعت بیش از 3218 کیلومتر در ساعت عمل می‌کند، زیرا مقدار زیادی از هوای اطراف موتور را به عقب پس می‌زند که ناحیه‌ی بحرانی ایجاد می‌کند. 80 درصد رانش این هواپیما در سرعت 3379 کیلومتر در ساعت از طریق رانش رام تامین می‌شود.
20- شروع به کار همزمان موتورها
نکته‌ی مهم این بود که امواج تحریک کننده‌ی لازم برای وادار کردن موتورها به تولید رانش، در ورودی موتور باشد. اگر این امواج در اثر اختلالی خارج میشد، ممکن بود یکی از موتورها 80درصد رانش تولید کند و دیگری 20 درصد. این منجر به روشن نشدن یکی از موتورها میشد که هواپیما را در وضعیت خطرناکی قرار می‌داد. برای حل این مشکل، سیستمی طراحی شده بود که موتورها را مجبور میکرد که همزمان شروع به کار کنند تا رانش تولیدی متقارن بین دو موتور تقسیم شود.
21- سرعت تیکاف و لیفت بلک برد
سرعت تیکاف بلک برد 386 کیلومتر در ساعت و سرعت فرود آن 281 کیلومتر بر ساعت است. وزن ناخالص برخواست SR-71 در حدود 64 هزار کیلوگرم و وزن فرود آن 36 هزار کیلوگرم می‌باشد.
چارچوب‌های بدنه از آلیاژ تیتانیوم تولید شده بودند تا در برابر حرارت ناشی از پرواز در سرعت 3 ماخ مقاومت کنند.
22- سرعت کروز
حداکثر سرعت SR-71 بیش از 3.3 ماخ یا بیش از 4023 کیلومتر در ساعت بود. در 27 و 28 ژانویه 1976، بلک برد رکورد سرعت و ارتفاع خود را تعیین کرد. این هواپیما در ارتفاع 85068.997 فوت یا 25900 متر به حداکثر سرعت 3529.5 کیلومتر در ساعت دست پیدا کرد.
23- دوربین SR-71 دارای برد شگفت انگیزی است
دوربین بلک برد هر ساعت 160 هزار کیلومتر مربع از زمین را بررسی میکرد. برای قیاس باید بیان کرد که کلرادو در حدود 167 هزار کیلومتر مربع مساحت دارد. این هواپیما می‌تواند در یک ماموریت 4 ساعته، فلوریدا، جورجیا، آلاباما، لوئیزیانا، کارولینای جنوبی، کارولینای شمالی، تنسی، مریلند، ویرجینا و ویرجینیای غربی را مورد بررسی قرار دهد.
24- روغن موتور بلک برد در دمای اتاق تقریبا جامد می‌شود
روغن فرموله شده برای روانکاری موتورهای پرات اند ویتنی J58 تقریبا در دمای زیر 86 درجه فارنهایت جامد می‌شود. این روغن موتور تقریبا یک ساعت طول می‌کشد تا 10 درجه گرم شود. موتور SR-71 یک موتور توربوجت تک روتور مجهز به پسسوز ودارای یک کمپرسور 9 مرحله‌ای با نسبت فشار 8:1 است که با استفاده از یک توربین دو مرحله‌ای 32500 پوند رانش تولید می‌کند.
25- خلبانان SR-71
86 خلبان در ماموریت‌های شناسایی SR-71 پرواز کردند. خلبانان انتخاب شده برای بلک برد از بهترین خلبانان نیروی هوایی بودند. خلبانان برای پرواز با بلک باید معاینات دقیقی در حد فضانوردان ناسا را پشت سر می‌گذاشتند.
سه ساعت قبل از پرواز، به خلبانان استیک و تخم مرغ داده میشد تا انرژی لازم برای پرواز را داشته باشند.
26- ثبت رکورد سرعت جدید در آخرین پرواز بلک برد
SR-71 در آخرین پرواز خود یک رکورد سرعت دیگر را ثبت کرد. این هواپیما از لس آنجلس به واشنگتن را در 1 ساعت و 4 دقیقه و 20 ثانیه پرواز کرد. بلک برد در این پرواز به طور میانگین 3418 کیلومتر را در هر ساعت پیمود.
27- بلک برد تنها در 20 ماه ساخته شد
کلی جانسون یکی از طراح‌های مشهور لاکهید میگوید که این هواپیما تنها در 20 ماه از ایده به مرحله‌ی خدمت رسید. SR-71 با حسگرهای پیشرفته‌ی خود، ماموریت خود را در نقش یک هواپیمای شناسایی به خوبی انجام داد. بلک برد با عمر عملیاتی کوتاه خود، راه را برای توسعه‌ی فناوری‌های مافوق صوت هموار کرد.
28- بلک برد واقعا سیاه است
رنگ مخصوص به کار رفته در بدنه‌ی SR-71 به علت داشتن ذرات ریز فریت آهن مشکی است. فریت آهن موجب می‌شود که این رنگ سیگتال‌های حرارتی و مغناطیسی رادار را جذب کند.
منبع
