SR-71“黑鸟”的冷战故事

万磁王

原载于《Combat Aircraft Monthly》杂志2012年9月号
作者：Warren E Thompsen
双垂尾骑士（译）
来自空翼


　　冷战中对手从未找出过克制之道的武器名单很短，在这其中毫无争议的就是洛克希德的SR-71，从天空旅行到科幻小说，黑鸟不断地诱发着人们的兴趣，很明显，它是航空史上的一座里程碑，它的成就可能永远不会被超越。
　　SR-71（“黑鸟”的名字是非官方的）是洛克希德的天才设计师克拉伦斯.约翰逊（Clarence ‘Kelly’  Johnson）和一群才华出众的设计师、工程师们的心血结晶。当苏联开始部署地空导弹的时候，这个想法就诞生了，当时美国人主要的间谍飞机是又高又慢的U-2。1960年，弗兰西斯.鲍尔斯（Francis  G  Powers）驾驶的一架U-2在苏联境内被地空导弹击落。U-2此时已经无法再适应这种任务，而美国空军需要一种高空飞行的超音速侦察机。1962年4月，洛克希德拿出了A-12的设计方案，并且将在1963年交给中情局（CIA）使用。这最终实现了SR-71的生产，并在1964年12月完成了首飞。在这个中情局的项目被关闭之前，只有13架A-12被制造出来。
　　黑鸟就是面对美国空军要求所做出的回应，它所拥有的速度和高度使得它能够安全地从世界任何一个国家上空飞过。然而，在第一次试飞之前还需要解决各种层面上的问题。驾驶着一架飞机在70000英尺高度上以3马赫速度飞行将会产生一系列严重的问题，主要是摩擦和极高的温度。当时，绝大多数超音速飞机都是短腿的，只能以高速飞行很短的时间。凯利.约翰逊意识到SR-71将不会是这样，它的任务要求使得飞机将在高空飞行相当长的一段时间，持续在高温的环境下浸泡，达到了一定温度的时候，飞机材料会拉伸，然后变得脆弱。仅这个就是臭鼬工厂的首要难题。最后的机体在延展和收缩的情况下都具备了结构和液压上的完整性。一名当时驾驶SR-71的飞行员评论道：“在以高马赫数飞行时，这架飞机真的变得很热，即便是带着抗压手套，我的手指刚触到风挡玻璃就被烫伤了。飞机风挡的温度大约为华氏400°F，即便是你穿了全套飞行服在超音速巡航，你仍旧能够感受到从座舱盖上散发出来的热量。”
　　罗伯特.吉利兰（Robert J  Gilliland）成为了SR-71项目的首席试飞员，他是第一个驾驶这种飞机升空的，而他的建议在飞机逐渐被完善的过程中也是相当重要的。吉利兰在朝鲜战争中驾驶过F-84，也是F-104战斗机项目的高级试飞员之一，他回忆道：“凯利.约翰逊是我见过最聪明的人之一，他拿出的这个设计方案已经远远领先于时代。他比起任何一个人都知道超音速飞机设计的复杂性，能够让发动机吸入足够的空气，也能够让机体承受极高的温度。相比之下，航天飞机和X-15都是被设计用于高速飞行，但所有的氧气都储存在化学和火箭发动机里。相反，SR-71通过大气层获得氧气。当飞机以巡航速度在相对应的高度飞行时，空气的密度只占海平面的1%，这是根本上的参考系。我之前提到的所有3种飞机都不具备机动性，简而言之，你就是无法转弯，因为你飞得比一发刚出膛的0.303英寸步枪子弹还快。”
　　  一架标准的SR-71有2个串列式的座舱，后座（侦察系统官，RSO）没有操纵杆，无法控制这架飞机，但是要具备驾驶这种复杂侦察平台的经验和专业知识。后来还生产了2架双座教练机（被命名为SR-71B），让学员坐在前面，教官坐在后面。
　　罗伯特.吉利兰继续道：“这些都是我们在完成第一次试飞时需要考虑的因素，我们有首席工程师收集的一系列需要改进和调整的项目，我对其中一些提出了建议。我们从来没有否定过其中任何一样，但如果有，凯利.约翰逊就会走进来，亲自做出决定。”

作为黑鸟项目的首席试飞员，罗伯特.吉利兰穿着“登月服”，准备驾驶SR-71进行另一次试飞，他在1964年12月22日的首次试飞中就突破了音障

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首飞
　　SR-71的首飞日期是1964年12月22日，按计划，这架飞机将爬升到25000英尺高度，在中等升限上，然后让飞行员关掉人工稳定器：“我们得找出有什么东西会影响它的操纵，关掉了以后，我们发现黑鸟飞起来相当简单！飞机显示出了固有的气动特征，在所有3个轴面上都这样飞行（滚转、俯仰、偏航）。后来在测试过程中，空军要求在以最大马赫数飞行时关掉人工稳定器，证明飞机在自动控制和人工控制方面可以自如地切换。在飞机服役之前，这项工作是一定要被确认的。随着飞机离开跑道，后面有3架F-104在跟着我升空。一般来说只会派出一架，但最重要的是把所有事情都记录下来。这其中有2架是双座机，后座的摄像师负责摄影和拍照。我让他们离远点，因为我在座舱里很忙，没有闲工夫去看他们一眼。”
　　  吉利兰升空后做的第一件事情就是以亚音速向内华达山脉飞去，前几分钟时间里，一切事物都正常工作，向北缓慢飞行了一段时间后，他调头向南返回基地：“平缓地完成转弯，我往回飞去，是时候进行超音速飞行了。如果在加速的过程中出现紧急情况，我就不用再担心驾驶飞机调头了。我推上油门，缓慢地加速爬升。飞机响应的相当好，随着我的速度超过1.2马赫，一盏红灯亮了，指出座舱盖现在不安全。我立刻把加力开到最小，同时评估情况。
　　“我知道那些在臭鼬工厂里设计座舱盖的伙计们，他们是其中最优秀的。所以我认为那是低压区，从气动外形上经过座舱盖上方，稍微将其抬起，导致其搬动了里面的一个小开关。想了几秒钟，我再度推上油门，这盏红灯一直都没有熄灭。我继续爬升加速，一直到50000英尺高度，也就在这时，他们同意了结束试飞。在我收回油门前，飞机达到了1.5马赫速度，第一次试飞持续了1小时，座舱的问题也检查过了，和我猜想的一样。”

这张摄于1964年11月12日的照片展现了臭鼬工厂的第一架黑鸟生产型（950号机）在最后生产阶段的情况，此时距离首飞还有5周的时间

静态实验从1964年12月开始，洛克希德说这张照片拍摄于1964年12月20日，而罗伯特.吉利兰在2天后就完成了SR-71的首飞

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变循环动力
　　SR-71成功的关键就是它令人眩目的速度，使得它能够甩掉任何来袭的苏联战斗机或导弹。飞机的发动机和之前的任何一种都不一样，是涡轮喷气/冲压喷气的变循环动力系统。吉利兰解释道：“如果你画一张X/Y轴的坐标图，X轴是速度、Y轴是效率，没有涡喷发动机，它飞得越快，效率就越低，而冲压发动机使其成为了可能。你飞得越快，效率就越高。所以，我们把2.3马赫速度上的2条曲线合并起来，随着飞机速度的增加，发动机从涡喷模式变为冲压模式。你得记住我们让它成功了，否则就飞不出这样的飞行包线。一开始，凯利跟我说，如果飞机飞到了1200英里/小时，他会相当高兴，结果飞机飞出了2倍高的速度。记住，SR-71从A点向B点飞去的路线是又高又直的，而且相当快—毫无阻拦。”
　　  在黑鸟的早期试飞阶段也出现过很多问题，但这种飞机本来就是复杂的。在很长时间里，试飞员们都喜欢挑战、危险和兴奋，而且变得越来越喜欢这种方式。用查克.耶格尔（Chuck  Yeager）的话来说：“我们试飞员都是一群肾上腺素的瘾君子。”吉利兰回忆道：“我记得在一次试飞中，2台发动机都在85000英尺高度上挂掉了，直到下降至12000英尺高度才完成重启。这次飞行中，我差一点就要跳伞，但是对我来说那是相当糟糕的，因为那天地面上的风速达到了30节。加州爱德华兹空军基地的试飞员里流传着这样一句话：‘以30节的速度和约书亚树握手。’在这片区域里跳伞是相当危险的。
　　“我记得起还有其它的危险情况出现。其中一次是发电机出故障，导致油料无法传输。随着你进入超音速飞行，你的升力中心也在向后移动，因此，我们设计了我们的CG（飞机重心）系统，这样，飞机的油箱可以按照特定的顺序来使用。飞行过程中，为了保证右侧的副翼进行微调并将阻力减到最少，飞机的重心保留在你可以有效控制的范围内，而且不会产生额外的阻力。如果你把副翼升起来，那看起来就像是开着减速板飞行一样。飞机的重心是自动调整的，如果它不正常工作，飞行员就进行手动调整，让它正常工作。升力中心和重心是应该被修正的，以便让你在调整副翼时产生的阻力减到最少。”
　　  当黑鸟退役的时候，它积累了一长串“第一”和速度记录，也许它最大的成就就是经常从敌方领空飞过，却没有被击落过一架。然而，还是有大量的地空导弹向高空飞行的黑鸟飞去，当飞机上的传感器指出导弹发射升空后，标准的规避机动就是加速到3马赫，把导弹甩掉，可是，在32架生产出来的SR-71里，却有12架因为各种事故而坠毁。

955号机是臭鼬工厂的专用测试机，此机现陈列在爱德华兹空军基地的空军试飞中心博物馆内

SR-71的速度可以达到2200英里/小时（3530千米/小时）以上，强劲的发动机让飞机最大的爬升速度达到了11810英尺/分（60米/秒），能够在敌人领土上空85000英尺（29900米）高度上进行超音速巡航

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打破记录
　　阿道弗斯.布莱索（Adolphus H Bledsoe  Jr）上校驾驶962号机在一条密闭的航线（1000千米长）上飞出了2092.294英里/小时的速度记录，打破了之前苏联米格-25原型机（Е-266）在1967年创造的记录，布莱索当时的后座是约翰.富勒（John  T Fuller）少校。
　　  布莱索在1976年7月末描述道在这次飞行中发生了什么事：“一开始的破纪录飞行计划是打破环球飞行的速度记录，以此来庆祝美国建国200周年。富勒少校和我被选来进行这次飞行，而且我们一顿忙乱才把飞机准备好。我们有过一些担心，主要是因为在整个飞行过程里一直保持着警惕。整个计划的飞行时间为16小时20分钟，比之前的任何一次SR-71飞行时间都要长。飞机做出的唯一改进就是在原先3台氮气罐的基础上又增加了一台，氮气（由液态转为气态）被当做为油箱内的惰性气体，防止因为过热而导致油箱自燃，保证飞机在下降期间油箱的压力高于环境的气压。
　　  “整个计划都搞砸了，主要是因为预先把KC-135加油机派到世界各地去，等飞行结束后再派回来太麻烦，这需要100个加油机起落架次，而且几乎让所有KC-135Q（黑鸟专用加油机，SR-71使用的油料是JP-7而非常用的JP-4）全部出动。当上层决定做一些更简单的事情后，我和富勒终于松了一口气，而且还有2支机组加入到这次破纪录的飞行中来。新的计划是打破密闭航线中的速度记录，航迹笔直而且高度不变。笔直航迹恒定高度上的速度记录之前由YF-12保持，但是密闭航线的速度记录是由苏联米格-25保持的，所以富勒和我担起了打破记录的担子。
　　“我们计划是用在同一天（7月27日）打破3项记录的那架飞机，然而，我和富勒首先升空，发现了右发动机的尾喷管控制器出了问题，如果它正常工作，那就足以打破米格-25创造的1815英里/小时的速度记录，我们原计划飞出2100英里/小时的记录，但是最后只飞出了2092英里/小时。相比起另外两支机组，我们的飞行需要更多时间来达到最高速度，而发动机的问题可能是由于过热造成的，可指挥官决定让另外2架飞机再各进行一次尝试。然而，另外2次飞行中他们也出现了问题，而且地面雷达站在追踪我们的过程中也遇到了困难，于是，他们在晚上把发动机更换了，第二天的2次破纪录尝试都很成功。”
　　对于富勒和布莱索这样的破纪录飞行，他们需要遵守FAI的条例，另一方面，飞机不得加速或降低高度。为了消除这种可能性，机组开着最小的加力，以3.3马赫速度在76181英尺高度上进入爱德华兹基地的航线，“这个时候，我们推上油门，把加力开到中间，在返回爱德华兹的途中一路爬升，达到了81776英尺。由于发动机的问题，我们被迫在飞行途中缓慢地降低速度，再次经过爱德华兹基地时的速度是3.2马赫。此时右侧发动机炸了，于是，我们关掉这台发动机的加力，过早地向比尔下降。整个途中，我们都以45°倾角进行转弯，一直到航线的尽头。”
　　 布莱索和富勒拿到了他们的记录证书，这架黑鸟至今仍旧是全世界飞得最快的有人驾驶飞机。

詹姆斯.萨利文（右）和诺埃尔.威迪菲尔德（Noel Widdifield）站在范保罗航展的相机前，他们刚在1974年9月1日打破了从纽约到伦敦的飞行速度记录

1974年9月1日打破了从纽约到伦敦的飞行速度记录后，萨利文和威迪菲尔德少校驾驶972号机降落在范保罗，在这次航程为3461英里的飞行中，他们的平均速度为1806.96英里/小时

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黑鸟在战争中
巴迪.布朗（Buddy  Brown）中校是黑鸟项目中经验最丰富的飞行员之一，他在U-2和SR-71上都拥有很高的飞行时数。1968年3月8日，他第一次驾驶SR-71（978号机）从比尔起飞，穿过太平洋抵达冲绳（Okinawa）的嘉手纳（Kadena）基地，这标志着黑鸟开始在东南亚进行作战部署，布朗中校回忆道1968年3月末一次令他印象深刻的任务：
　　  “在这次任务里，我按计划从嘉手纳升空，在南边200英里处的南中国海上进行一次空中加油，然后爬升到80000英尺高度之上，以3马赫速度巡航，从台湾海峡中间飞过，收集来自中国方面的电子情报（ELINT）。这个时候我们转弯西面，朝北越飞去。任务中，座舱里不止一次忙得不可开交，侦察系统官帮助操作这些防御系统和传感器，他可以让飞行员根据飞行计划的需要来驾驶飞机前往不同的地方，这些都在飞行员座舱内的一张计算机地图上显示出来。
　　  “有一样东西相当棒（后来也安装在U-2上），那就是ANS（天文惯性导航系统），它让你在天上飞行时具备了三维修正功能，这是相当出色的，我们不用再去手动拍摄天体了。最后，我们就可以起飞执行任务了。升空后，我立刻和加油机取得联系，在25000英尺高度上汇合，把油料都加满。离开后，我打开加力开始爬升，过程中，当地出现了大量的雷雨云，而且爬升到50000英尺高度才钻出去！向目标飞去的途中，一切都很正常，我们在中国沿岸收集到了所需的情报，然后转弯东京湾，穿过北越。就在我向北转的同时，我的侦察系统官不断地告诉我目前传感器的状态。突然，他告诉我说我们被北越的跟踪雷达锁定了，因此，我开始加速爬得更高些，转弯西面，从河内（Hanoi）北方穿过。
　　“顺便说一下，虽然是我在驾驶这架飞机，但真正驾驶它的是计算机和自动驾驶仪。我只是在座舱里让一切都正常运作并进行调整。我无法像天文惯性导航系统一样在这么高的速度下精确地驾驶这架飞机。启动/关闭传感器、在正确的时间上让相机以正确的角度对准目标是计算机的事情。随着我向河内飞去，我的侦察系统官告诉我说地空导弹的雷达现在锁定我们了并准备进入‘高重复’模式。过了一会儿，他告诉我说捕获了引导信号，试图用导弹把我们打下来（引导信号意味着导弹已经被发射升空，而且正在接受引导）。这不必太担心，因为这时地空导弹阵地发现我们已经飞过了他们拦截的几何范围，而且飞机上的防御系统也在正常运作。”

SR-71在一线部队里服役时的绰号是“大蛇（Habu）”，源自于冲绳当地一种黑色的毒蛇，974号机是首批部署到嘉手纳基地里3架SR-71中的最后一架，同样也是最后一架前往北越执行任务的SR-71，随OL-8分遣队完成了第一次部署后，飞机的座舱下方涂满了大蛇任务出击标记

1968年7月26日，在驾驶976号机前往北越执行任务时，托尼.贝瓦夸（Tony Bevacqua）少校和杰瑞.克鲁（Jerry  Crew）少校成为了第一支遭到SA-2导弹攻击的SR-71机组，这张照片由飞机上的地形任务照相机拍摄

后卫I行动中，一架SR-71在北越上空50000英尺（15240米）高度飞行时用地形跟拍相机拍摄到的B-52轰炸机编队

越战期间，SR-71经常前往北越和老挝上空执行例行侦察任务，而且早在1968年就开始了，这架979号机幸存了下来，目前陈列在德州圣安东尼奥的拉克兰空军基地内

这张地图展现了布莱索和富勒少校在1976年7月28日进行1000千米封闭航线破纪录飞行时的航迹

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任务剖面
　　  在所有SR-71于北越上空的穿梭飞行中，没有一架被导弹击落。绝大多数时间里，敌人都知道他们没有机会把黑鸟打下来，因此，他们也很少向黑鸟发射导弹。在北越上空的飞行时间总共只有10分钟，离开了北越领空后，机组立刻朝泰国上空的加油机航线下降。加完油后，飞行员调头按照同一条路线再度飞一次，拍摄更多的照片。这次任务里，布朗中校回忆道事情开始变糟：“此前，我还以为这又是一次烧油的飞行，穿过北越海岸线后，我调整了进气口和发动机等设备，完成了减速清单的检查，将加力燃烧室置于最小加力的位置上并开始下降（我得把飞机的速度从2300英里/小时下降到空中加油的速度）。发动机在此条件下趋于稳定后，我将油门放在最大军用推力的位置上，这时两台发动机都喷火了！
　　“我不得不说，这是我的早期侦察飞行任务之一，还没有考虑到高空极为寒冷的情况（或者没有意识到），所以这就影响到了进气道计算机的设定，这关系到了进气道、进气锥和发动机相对应的冷却温度。由于2台发动机都已经挂掉，飞机的座舱在下降过程中失压，因此，我们的抗荷服在下降过程中都鼓起来了。我让侦察系统官告诉加油机说两台发动机喷火，正在让飞机爬升，重启发动机，这样可能让我们飞不到预定的加油点。随着我爬升到发动机的启动高度上，2台发动机都顺利启动了。我们的测距系统锁定了加油机，最后汇合了。我再度把油料加满，开始加速爬升。然而，穿过了40000英尺高度后，一台交流发电机挂掉了，而且无法重启，这就让我们不得不放弃任务，意味着尽可能快地降落。如果剩下的一台发电机也坏掉，那我就会失去发动机、电子设备甚至整架飞机！”
　　  这样的情况也意味着布朗不得寻找最近的友军基地降落，就是泰国皇家空军的达欺（Takhli）基地，他通知塔台说他即将降落，而且由于黑鸟的无线电呼号和加油机一样，他告诉他们这是一架SR-71。这座基地里还驻扎有中情局的人，所以他们将会得到很好的接待。布朗担心飞机的前起落架是否被放下锁住，于是他从塔台边飞过一次进行确认。一次正常的降落后，飞机被滑入中情局的机库里，在那里呆了4天，同时，接机的地勤从嘉手纳飞来，去修复这架黑鸟。到了重新起飞的时候，布朗把加力开到最大，离开跑道，笔直地冲上天空。因为达欺基地是F-105雷公机群的主要驻地之一，所以他想让那些战斗机飞行员在茶余饭后有讨论的话题。返回冲绳的飞行是平安无事的，但这次任务离规范还差很远，它证明了机组们最害怕的就是机械故障，而且不是被敌人的战斗机或者导弹指着。

SR-71的最初退役在“沙漠风暴”行动发起前就开始了，90年代初，SR-71被放入“重启”线，照片摄于洛克希德在帕姆代尔的工厂，其中一架的垂尾上写有NASA的字样（980号机）

到了1990年，虽然有大量的SR-71散布在世界各地的基地内，但是在比尔基地里还是有足够数量的飞机来拍下这张具有纪念意义的照片