這才是地球第一強國造物:黑鳥高速飛機,超越時代的人類航空奇蹟

2020年12月07日20:30:13 軍事 1436

作為蘇聯/俄羅斯航空科研體系的中樞核心,中央空氣流體動力研究院在回顧和總結蘇俄從二戰後直到90年代初期為止的研究發展時(詳見其著作《超聲速飛機空氣動力學和飛行力學》);指出迄今為止人類通過發動機和空氣動力學上的進步,在超音速飛行領域實現了三次主要飛躍。

這才是地球第一強國造物:黑鳥高速飛機,超越時代的人類航空奇蹟 - 天天要聞

資料圖:幾乎全身都是機翼的黑鳥,它是最早的高速升力體飛機

第一次是飛機實現最大速度向2-3倍音速的突破,從F104、米格21直到米格25/31都包括在內。第三次飛躍則是高機動飛機(就是戰鬥機)不使用加力,轉入到以1.5-1.8倍音速;這一代飛機目前仍僅有F22,俄羅斯和中國尚未拿出性能與F119同級別的發動機。

第二次飛躍則是在不要求飛機具備高機動能力的情況下,不開發動機加力,維持1.7-3倍音速飛行,黑鳥系列(包括A12/YF12/SR-71等三個主要型號)、圖-144、協和等飛機,都是這一代的代表作;而黑鳥家族能以超過3倍音速進行巡航飛行的高空高速性能,在這一代飛機中毫無疑問佔據著壓倒性的優勢。

這才是地球第一強國造物:黑鳥高速飛機,超越時代的人類航空奇蹟 - 天天要聞

資料圖:極力壓縮機身厚度是黑鳥減低高速阻力的核心思路之一

黑鳥家族設計始於1956年,早在蘇聯擊落U-2亞音速高空偵察機之前4年,洛克希德公司就開始研究能夠憑藉高度、速度甩掉蘇聯防空導彈、戰鬥機攔截,並在空中加油的支持下,具備環繞地球一周執行任務的能力。

同時在當時,黑鳥家族的設計中,已經正式做了大量的隱身化設計——但必須要強調的是,限於當時的能力水平,黑鳥系列並做不到真正的隱身能力。

這才是地球第一強國造物:黑鳥高速飛機,超越時代的人類航空奇蹟 - 天天要聞

資料圖:黑鳥大量採用鈦合金以應對高速飛行時的劇烈加熱

黑鳥的設計團隊一共75人,雖然在當時他們擁有最強的計算機進行輔助計算——但是60年前的頂級超算,計算能力連現在的袖珍計算器都不如。而今天所有的高效設計手段——有限元分析、計算流體動力學,當年黑鳥設計團隊在夢裡都見不到這些鬼玩意。

就是在這樣的條件下,1959年設計完成並得到批准開始建造,1962年4月24日,第一架黑鳥(型號A-12,客戶是中央情報局)完成首飛。

這才是地球第一強國造物:黑鳥高速飛機,超越時代的人類航空奇蹟 - 天天要聞

資料圖:J58發動機並不是作為黑鳥家族的配套動力開發的,它原本為海軍的高速截擊機開發

為了保證最低的飛行阻力,黑鳥家族採用了升力體布局(比蘇27/米格29早了十多年),將整個機身做成了超音速機翼的剖面形狀,將兩台發動機分布的非常遠以降低相互之間的干擾阻力。

在動力上,J58發動機為渦輪噴氣和衝壓合一設計,低速下以渦噴模式工作,完成起飛降落和加速過程,高速時以衝壓方式工作,保持高馬赫數巡航。

這才是地球第一強國造物:黑鳥高速飛機,超越時代的人類航空奇蹟 - 天天要聞

資料圖:高昂的使用成本是黑鳥早早退役的關鍵原因之一

由於鋁合金隨著溫度上升,其強度會急劇下降,因此黑鳥的主要機身材料選用了鈦合金——34米長的大型鈦合金飛機,即使放在今天製造難度也相當驚人。而黑鳥則誕生於近60年前,其中要攻克多少技術難關,實在是令人無法想像,不愧是世界第一強國的造物驕傲。

這才是地球第一強國造物:黑鳥高速飛機,超越時代的人類航空奇蹟 - 天天要聞

資料圖:高空代償服

由於需要長時間維持2萬米以上飛行,黑鳥飛行員必須穿著全封閉的高空代償服——實際上就是原始版本的宇航服。這種服裝必須根據飛行員個人定製,造價在當時就達到10萬美金,手套一副就要6000美金。僅僅服裝都要這麼貴,整套飛機系統使用成本可想而知。

憑藉3倍音速以上的巡航速度,和接近25000米(飛機環控系統從外界抽取空氣,維持座艙壓力的工程高度,再往上必須採用宇宙飛船式的全封閉設計)的最大實用飛行高度;黑鳥家族在冷戰期間出入蘇聯等國境內,如入無人之境,未曾有一架被擊落過——無論是地面發射導彈還是出動飛機攔截。

這才是地球第一強國造物:黑鳥高速飛機,超越時代的人類航空奇蹟 - 天天要聞

資料圖:由於設計年代極早,因此黑鳥的電氣電子化和自動化程度都很低,座艙中遍布儀錶,甚至連CRT顯示器都見不到。

然而黑鳥本身也存在極為致命的固有缺陷,那就是極為高昂的使用成本;比如它的耗油率極高,每次任務都必須同步調動多架加油機在全球各地空域進行空中加油。因此在冷戰結束以後,黑鳥家族很快就被退役——實在養不起了。

雖然後來一度曾有啟用黑鳥的計劃,但是必須要指出的是,隨著衛星偵察和傳輸能力的增強,尤其是現代防空反導武器系統的高速進步;一方面黑鳥機載設備落後,偵察所得影響必須落地後人工解讀,已經不能滿足時代需要,另一方面它的飛行高度和速度也不再能成為可靠的安全屏障,實際上已經失去強行突防偵察的能力。

----------------

公號做的晚,很多以前的文章沒有收進來。今天這幾篇都是以前寫的,看了下觀點和內容沒啥問題,在現在依然成立。

軍事分類資訊推薦

美防長稱已做好與中國開戰準備!關鍵時刻,中方亮出東風-5參數 - 天天要聞

美防長稱已做好與中國開戰準備!關鍵時刻,中方亮出東風-5參數

文|娛妮啵啵編輯|娛妮啵啵美國國防部長赫格塞思有新的發言了。中國「非常榮幸」又成為了此次發言的中心。中國強大起來會對世界產生威脅嗎?美國對此表示肯定,而且還要把該思想強行注入其他國家的思想當中。總結起來就是,每一個美國高官不在公共場合把中國
從滑躍到電磁彈射僅用15年!福建艦讓中國航母技術躋身世界頂尖 - 天天要聞

從滑躍到電磁彈射僅用15年!福建艦讓中國航母技術躋身世界頂尖

中國海軍發展迎來歷史性時刻。福建艦的電磁彈射系統海試成功,標誌著中國航母技術取得重大突破。這艘八萬噸級的超級航母,正在快速形成戰鬥力。它的出現,徹底改寫了西太平洋的海軍力量對比。福建艦的第八次海試格外引人注目,甲板上清晰的輪胎痕迹顯示,殲-
印度航母虎視眈眈,巴鐵海軍能否扛住壓力 - 天天要聞

印度航母虎視眈眈,巴鐵海軍能否扛住壓力

印度與巴基斯坦這對老冤家之間的火藥味又濃了幾分。印度似乎心有不甘,想要在戰場上找回點面子,甚至有傳言稱,印度可能會出動航空母艦戰鬥群,給巴基斯坦來個下馬威。這可不是小事,一旦印度航母出動,巴基斯坦海軍可就得面臨前所未有的壓力了。說起印度航母
俄轟炸機受損談判或讓步,背後更多問題引發關注 - 天天要聞

俄轟炸機受損談判或讓步,背後更多問題引發關注

俄烏衝突里,俄羅斯轟炸機損失情況曝光,圖-95等受損嚴重,凸顯防禦短板。民眾察覺無人機威脅,軍方卻未察覺,或存腐敗。烏克蘭卡車拉無人機在俄境內起飛,相關部門視而不見。本周俄烏停火談判將至,烏克蘭因無人機襲擊在談判上佔優,俄羅斯或讓步,衝突走
顛覆三觀:印度的「偉大勝利」竟是這樣造出來的! - 天天要聞

顛覆三觀:印度的「偉大勝利」竟是這樣造出來的!

印度在5月9日前後的戰爭中把巴基斯坦打得落花流水,在官方特有的操控下,印度媒體向民眾編織了驚人的騙局,其虛假程度足以令世界瞠目結舌。而印度空軍打了敗仗這件事,被從印度的信息系統中幾乎不留痕地抹去了。《華盛頓郵報》4日披露、總結了印度媒體是如