10 mycket smarta funktioner hos Lockheed SR-71 Blackbird

"Vår maximala hastighetsgräns, enligt flyghandboken, var Mach 3,3, men SR-71 var inte effektbegränsad, så den kunde flyga snabbare; att göra det skulle dock överskrida vissa gränser, både värmerelaterade och strukturella."

9: Hastighet

"Jag är säker på att ingen pilot någonsin har satt båda gasreglagen på maximal efterbrännare och låtit flygplanet accelerera för att se hur snabbt det skulle gå. Det skulle vara ett brott mot flyghandbokens restriktioner och sunt förnuft."

"SR-71 kunde nå Mach 3,5, men det skulle ha varit förbjudet och allvarliga skador på flygplanet skulle ha kunnat uppstå. SR-71 var konstruerat för att kontinuerligt flyga i Mach 3,2, vilket är en stor bedrift, men det var inte tänkt att ha någon större marginal över den hastigheten."

8: Överlevnadsförmåga

SR-71 kombinerade snabbhet, smygteknik och hög höjd för överlevnad, men den hade också några andra knep, enligt BC Thomas: "SR-71 lyckades aldrig fångas upp av mark-till-luft-missiler eller flygplan.  Den hade ett toppmodernt elektroniskt försvarssystem som kunde slå ut en inkommande missils målsökning och styrning."

"Detektorer ombord skulle omedelbart varna besättningen för en missilavfyrning och eftersom SR-71 normalt inte flyger på sin maximala hastighet eller höjd, var flygplanets försvar samtidigt att störa missilens styrning under acceleration, stigning och svängning med 45 graders lutning."

8: Överlevnadsförmåga

"Ingen luftvärnsrobot kunde vända ut och därmed träffa en SR-71, ett faktum som demonstrerats många gånger, särskilt under Vietnamkriget. Försöken att skjuta ner en SR-71 fortsatte fram till den 25 augusti 1981, vilket var sista gången en fiende (Nordkorea) avfyrade en mark-till-luft-missil mot en SR-71; den missade."

SR-71 hade ingen riktig motsvarighet, utan den närmaste motsvarigheten var den mycket mer konventionella sovjetiska MiG-25R. Medan Blackbird använde en hel del titan för att klara temperaturerna under höghastighetsflygning, samt ett ovanligt kraftverk, använde MiG-25 stål och en mer konventionell motor. MiG-25R var långsammare, hade kortare räckvidd och var mer sårbart: minst nio plan sköts ned.

7: Uppdrag

I början av det kalla kriget trängde spaningsflyg in i sovjetiskt luftrum, överflög landmassan och många sköts ned.  Los Angeles Times rapporterade i december 1992 att 40 spaningsflygplan gått förlorade och att 200 amerikanska flygare dött under dessa flygningar.

Flygspaningsuppdrag mot potentiella fiender (Sovjetunionen, Kina, Nordkorea, Kuba, Mellanöstern) hade därför högsta prioritet. Dessa flygningar måste genomföras rutinmässigt och måste vara överlevnadsdugliga. SR-71 utvecklades för att fylla detta behov.

7: Uppdrag

"Från 1966 till 1990 flög SR-71 över 3500 operativa spaningsuppdrag och loggade 11.000 timmar i en flygmiljö som var mycket fientlig: flygplanets hudtemperatur var i genomsnitt 327 grader Celsius, lufttrycket utomhus var 2758 pascal, höjden var 24 km - 26 km, den aerodynamiska dämpningen var låg och den verkliga lufthastigheten var typiskt 3200 km/h, vilket gjorde pitchkontroll kritisk."

"När det gäller operativ överlevnad var SR-71 ett av de säkraste militära flygplanen, eftersom ingen besättningsmedlem i flygvapnet dödades när han flög ett sådant, ett bevis på enastående flygplansunderhåll och besättningsträning.  Ett anmärkningsvärt resultat med tanke på dess extrema flygförmåga och potentiella attackrisk.”

6: YF-12 interceptor

Lockheed SR-71 var ett tvåsitsigt spaningsflygplan och den mest kända medlemmen i Blackbird-familjen. Den första medlemmen i familjen var den ensitsiga A-12, första flygningen den 26 april 1962, som utvecklades till M-21 och kanske mest imponerande, Lockheed YF-12 fighter-interceptor (bilden), första flygningen den 7 augusti 1963.

Fram till slutet av 1950-talet var varje generation av jaktplan snabbare än den föregående. Det var självklart att den Mach 2,3 kapabla F-106 skulle ersättas av något ännu snabbare: F-108 Rapier. Föga förvånande visade det sig att en flotta av Mach 3-stridsflygplan som vägde dubbelt så mycket som ett lastat Lancaster-bombplan var för dyr att utveckla.

6: YF-12 interceptor

Det kändes synd att slösa bort de dyra radar-, missil- och eldledningssystem som utvecklats för F-108, så de monterades på det enda tillgängliga flygplanet med jämförbara prestanda, det extremt hemliga spaningsflygplanet Lockheed A-12.

Kostnaderna för kriget i Vietnam och en mindre defensiv militär hållning gjorde att finansieringen av de 93 flygplan som USAF ville skrota försvann. Delar av detta vapensystem hamnade så småningom i F-14 Tomcat.

5: Utrustning

Trots att Blackbird flög på så extrema höjder kunde den fotografera föremål på marken med otrolig detaljrikedom. Den kunde också i tysthet avlyssna fiendens elektroniska signaler. Det var lastat med den mest avancerade flygspaningsutrustningen i världen.

Vi talade med Blackbird-piloten BC Thomas som noterade: "Vi hade en rad sofistikerade sensorer och inspelare som kunde samla in spaningsdata med kameror som kunde ta fotografier i hög kvalitet från horisont till horisont. Vi hade också radarbilder med en upplösning på en fot."

5: Utrustning

"Det här systemet kunde leverera läsbara radarbilder natt som dag, i dåligt väder eller klart.  Jag är ingen bildtolk, men till och med jag kunde se vad som fanns på bilden. SR-71 hade också elektroniska som fortfarande är hemligstämplade."

"SR-71 skulle inom 24 timmar kunna befinna sig över vilket mål som helst på jorden och kunna kartlägga 160.000 kvadratkilometer terräng varje timme. Det var inget tomt skryt."

4: Navigering

En SR-71 som flög i fel del av luftrummet kunde orsaka diplomatiska problem eller långt värre konsekvenser. Men att navigera med stor noggrannhet i hastigheter över 3218 km/h på tiden före GPS var ingen lätt sak. Lösningen var astro-inertiell navigering.

Ett sådant system hade utvecklats för den massiva luftburna missilen Skybolt. Systemet anpassades för användning i SR-71 och fick beteckningen NAS-14V2. Detta möjliggjorde en noggrannhet inom 0,8 km efter tusentals mil av höghastighetsflygning, en anmärkningsvärd prestation i tiden före GPS.

4: Navigering

Enligt BC Thomas "kunde systemet, när det väl var i linje, automatiskt spåra 61 stjärnor från en katalog, identifiera deras position och genom en komplicerad algoritm snabbt beräkna flygplanets höjd, attityd, hastighet och markspår."

"Den skulle kontinuerligt uppdatera flygplanets position samtidigt som den direkt kontrollerade flygplanets markbana (om piloten så önskade) och automatiskt pekade ut och kontrollerade kameror och sensorer. Även vid maximal hastighet kunde den ge kursvägledning inom 0,4 kilometer - en otrolig teknik innan GPS:en kom."

3: Exotisk motoranläggning

Pratt & Whitney J58 (känd som JT11D-20 av tillverkaren) var en otrolig motor och SR-71 hade två stycken. Vid lägre varvtal fungerar dessa som vanliga turbojets och förser flygplanet med all den dragkraft som krävs. Inloppen har rörliga koner, så kallade spikes.

Vid högre hastigheter går luften som kommer in i inloppet förbi motorerna och leds direkt till efterbrännarna och utskjutningsmunstyckena, vilket skapar en ramjet. En av de mest anmärkningsvärda sakerna med SR-71:s framdrivningssystem är hur lite dragkraft som skapades av själva motorn vid hög hastighet.

3: Exotisk motoranläggning

Motorn var banbrytande inom flera teknikområden. Det var den första dubbelcykelmotorn, en kombinerad turbojet-ramjet. En efterbrännare tillför bränsle till bakre delen av motorn för extra dragkraft; för stridsflygplan används detta sparsamt, men J58 var den första operativa motorn som var konstruerad för kontinuerlig användning av efterbrännare.

Själva efterbrännaren var innovativ och använde sprutramper med variabel geometri, vilket var en annan nyhet. Flygplanet förlitade sig på ett speciellt bränsle, JP7, som hade en högre flampunkt än vanligt jetbränsle, vilket möjliggjorde säker användning vid högre temperaturer.

2: Skyll inte på friktionen!

Vi frågade hypersonikexperten Dr Chris Combes om hans tankar kring vad som gör huden på mycket snabba flygplan så varm, och det kanske förvånar dig att höra att det inte är friktion: "Det här är lite av ett mindre irritationsmoment, men det är ändå något jag ofta hör. Det är allmänt känt att höghastighetsflygning leder till aerodynamisk uppvärmning.”

Concorde upplevde som bekant yttemperaturer på över 100 grader Celsius och SR-71 upplevde yttemperaturer på långt över 300 grader Celsius. Och då har vi inte ens nämnt farkoster som återvänder till jorden från rymden, eftersom temperaturen vid återinträdet lätt kan överstiga 1000 grader Celsius. Men var kommer värmen ifrån?

2: Skyll inte på friktionen!

På samma sätt som luft kyls när den expanderar, värms luft upp när den komprimeras.

"Vid överljudsflygning uppstår chockvågor som snabbt komprimerar luften och leder till avsevärd uppvärmning. Denna effekt skalar med kvadraten på Mach-talet, så att atmosfärisk luft kan värmas upp till cirka 250 grader Celsius med en chockvåg vid Mach 2 och nästan 1500 grader Celsius med en chockvåg vid Mach 5.”

1: Smygande

Blackbird hade en hastighet och höjd som gjorde det omöjligt att genskjuta, men Lockheed tog inga risker och flygplanet var också en pionjär inom radarstealth. Detta tillvägagångssätt syftar till att minimera ett flygplans chans att upptäckas av radar och innebär noggrann uppmärksamhet på form och material.

Den övergripande blandade formen och den släta finishen på SR-71 underlättar smygandet. Rodren är utformade så att de inte bildar en 90-graders vinkel med flygplanskroppen, vilket kan öka radarsignaturen. Vingens skarpa svepning reflekterade radarenergin bort från den fientliga sändaren.

1: Smygande

I Blackbirds svarta färg fanns ferritkulor av järn. När radarenergin träffade färgen orsakade den molekylära svängningar, som omvandlade radarenergin till värme. Värmen avleddes sedan ut i flygplansskrovet. Färgen på den svarta färgen bidrog också till visuell smygteknik genom att dölja flygplanet i den bläcksvarta himmel som finns på extrema höjder.

Denna "järnbollsfärg" är en radarabsorberande teknik. Andra exempel i planet var i vingens fram- och bakkant samt i nosen. Blackbird var det första operativa smygflygplanet, decennier innan ordet och konceptet blev allmänt känt.

Blackbird idag

32 SR-71 byggdes och totalt 12 gick förlorade i olyckor. Flygplanet togs i tjänst för första gången i januari 1966 och pensionerades från US Air Force först 1989. Tre SR-71 togs kortvarigt i tjänst igen 1996 efter att den amerikanska kongressen frigjort medel, men den pensionerades sedan permanent från USAF 1998. NASA opererade två SR-71 (som hade lånats ut från USAF) mellan 1991 och 1999 och genomförde olika experiment kring höjd och hastighet.

Blackbird idag

20 SR-71 finns idag kvar på museer. De bästa ställena att se en SR-71 på är National Museum of the US Air Force (nära Dayton, Ohio) och The Smithsonian Institution Steven F Udvar-Hazy Center (nära Washington, DC). Européer bör bege sig till American Air Museum i Duxford, nära Cambridge i England.