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着壓倒性的優勢。

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

由於鋁合金隨着溫度上升,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,實在是令人無法想象,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,黑鳥飛行員必須穿着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,隨着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

中國空軍訪問巴基斯坦,想學印巴空戰經驗!巴軍的回應沒忘本 - 天天要聞

中國空軍訪問巴基斯坦,想學印巴空戰經驗!巴軍的回應沒忘本

當地時間7月8號,我國空軍的高層代表團首次對巴基斯坦和巴基斯坦的空軍進行訪問以及深度的交流。這次我們派出的級別是比較高的,由空軍的參謀長親自帶隊。而對於中國空軍高級代表團的到來,巴基斯坦空軍同樣也非常的重視,空軍參謀長巴博爾上將親自接待。
急了?印度國防部長首次證實將採購五代機 - 天天要聞

急了?印度國防部長首次證實將採購五代機

前言近日,在接受 CNBC-TV18 電視台採訪時,印度國防部長拉傑什·庫馬爾·辛格首次證實,政府正積極考慮從關鍵盟友處採購第五代戰鬥機,作為短期內增強印度空軍戰力的過渡方案。距離印巴空戰過去剛剛兩個月,我們不得不說,印度空軍真的太着急了。
張格萍已任海關總署黨委委員 - 天天要聞

張格萍已任海關總署黨委委員

中華人民共和國海關總署網站“領導成員”頁面更新顯示,張格萍已任海關總署黨委委員。公開資料顯示,張格萍1967年1月出生,浙江台州人,中共黨員,大學本科學歷,現任北京海關關長、黨委書記。她曾任海關總署督察內審司司長,南昌海關關長、黨委書記等職。來源:長安街知事記者:趙司堯...
2025 年 SHOT Show,14 款全尺寸手槍都有啥亮點?(下) - 天天要聞

2025 年 SHOT Show,14 款全尺寸手槍都有啥亮點?(下)

SHOT Show 每次在展示最新槍支方面都不會讓人失望,從全尺寸手槍、左輪手槍到步槍,一應俱全。今年也不例外!近年來人們被超緊湊便攜槍型狂轟濫炸,這次拋開那些,深挖一下製造商發布的最新全尺寸手槍。
2025 年 SHOT Show,14 款全尺寸手槍都有啥亮點?(上) - 天天要聞

2025 年 SHOT Show,14 款全尺寸手槍都有啥亮點?(上)

SHOT Show 每次在展示最新槍支方面都不會讓人失望,從全尺寸手槍、左輪手槍到步槍,一應俱全。今年也不例外!近年來人們被超緊湊便攜槍型狂轟濫炸,這次拋開那些,深挖一下製造商發布的最新全尺寸手槍。
世道,真的變了 - 天天要聞

世道,真的變了

世道,真的變了。7月8日的國防部記者會,有這樣一則問答,很是讓人感慨。記者詢問:據外媒報道,近期有大量外國船隻在霍爾木茲海峽懸掛五星紅旗,防止成為被襲擊目標。有分析認為,正因為中國堅持客觀中立、合作共贏原則,中國船隻通過中東海域時才有相當高