“黑鸟”的燃油比威士忌还贵,却常常“尿裤子”

科普中国-科普融合创作与传播 2017-12-18

  

  “SR-71”高空侦察机——黑鸟,它是为数不多的,男女老幼都很面熟的知名战机,原因是,它退役后,“参演”了很多部经典的科幻电影,比如《变形金刚2》、《我是传奇》、《怒火飞行》、《X-MAN》等科幻大片,甚至游戏《使命召唤:黑色行动》中也有它,没办法,长得酷就是受欢迎。不过它也常常“尿裤子”。

   

  还真有点变形金刚的范儿

  在飞机的早期设计中,由于对超音速空气动力学了解不多,所以曾多次发生飞机在试图超越音速时解体或者失控坠毁的严重事故,于是,早期的人们把飞行器突破音速时遇到的这些困难称为“音障”。就算是现在,音速依然是一个分界线,能突破的就是超音速飞机,反之就是亚音速飞机。而对于黑鸟来说,音障简直就不值一提,它的速度超过音速3倍多!对于它来说,热障才是一个坎,而它也大大地通过了!

  就像陨石落入大气层时会熊熊燃烧,那就是热障带来的。对于飞机来说,你要是速度太快了,比子弹还快几倍的话,免不了,你跟大气的摩擦会非常剧烈,导致机身温度很高。

  黑鸟的最大速度为3.35马赫(4,062千米/小时),而2.5马赫是热障的分界线。所以,黑鸟已经大大突破热障。每次高速飞行,由于热胀冷缩,黑鸟的“身体”都会在空中变长,速度越快,变得越长,最高可达30多厘米,这真是有点变形金刚的范儿。黑鸟降落后会有好一段时间没有人能靠近,因为黑鸟的座舱罩温度高达300摄氏度以上。

  

  因为黑鸟的飞行高度可达20多公里以上,所以,如何保证飞行员在那么高的环境中获得充足的氧,还要防止被宇宙射线辐射就是一个大问题,为此,黑鸟的飞行员不得不穿上就像航天服一样的服装。

   

   

   

  黑鸟飞行员的着装。

   

  座舱。

  黑鸟未动,加油机先行

  由于黑鸟在超音速飞行时的热胀冷缩,身材不固定,这带来了不少困难。为避免油箱漏油,黑鸟起飞前只携带少量的油,到高空进行一段冲刺热身后,再由提前到达的加油机给它加满油。

   

   

  巨大的空中加油机在世界各地上空盘旋等候,迎接黑鸟的到来……有些任务非常复杂,飞行时间长得令人难以置信——要飞行几万公里,得在空中加油10次以上。

   

  图为黑鸟的机身漏油,就像小孩子尿裤子。

  黑鸟的燃油也非常特别。这是一种名叫JP-7的燃油,拥有极高的燃点,你很难点燃它。JP-7这种燃油除了用作燃料外,它还有一个重要的功能,那就是给飞机的橡胶轮胎降温。黑鸟在高速飞行时,机身会产生大量的热,好几百摄氏度,这会要了橡胶轮胎的命,若不进行冷却,黑鸟在降落前,轮胎就已经因为高热而爆炸了。所以,黑鸟的起落架收起后是藏在几个油箱的中间,由于燃油的冷却作用,橡胶轮胎与飞机在长时间飞行中所产生的高温隔开了。

  为了增加润滑性,JP-7这种燃油含有碳氟化合物,甚至还有铯的配方,而铯很贵,所以,当时人们戏言,黑鸟的燃油比苏格兰威士忌还贵。实际情况也是如此,黑鸟每飞行1小时,光油费就要24000到27000美元,这可是五十多年前的美元。

   

  黑鸟上的发动机。

  

  传奇般的黑鸟

  黑鸟在1964年12月22日首次试飞,并在1966年1月开始服役,1998年永久退役。曾飞往越南和其它国家上空执行过3551次任务。服役生涯中,超过100枚地对空导弹在高空追击过黑鸟,不过大部分导弹都在黑鸟后面3到8千米处爆炸,黑鸟毫发未损。有时候,黑鸟的飞行员甚至都不知道曾有导弹射向他们。在实战记录上,没有任何一架黑鸟曾被击落过。

  隐身?别逗了

  黑鸟的设计师说,黑鸟的外形是通过许多风洞试验及其它试验确定的。其结果是,从前方看起来,黑鸟很象一条活吞了 3 只老鼠的蛇。

  

  黑鸟的这种外形设计主要是为了减少雷达反射截面。然而滑稽的是,由于黑鸟高速飞行时,机身温度高,所以在雷达显示上,黑鸟常常是最大的目标之一。

  

  一个经典的黑鸟段子

  关于黑鸟,有不少经典的段子,大家都很熟悉,今天不妨再来回味一个:

  有一天,黑鸟完成了侦查任务,准备降落,飞行员和塔台调度员联系,要求1.8万米高度空域的使用权。但是,塔台调度员沉默了一会儿,带着嘲讽和调侃的语气问这个飞行员:“你打算怎么爬升到那个高度呢?”

  黑鸟的飞行员一听,也沉默了一会儿……然后说:“我不打算爬升到那个高度,我打算降落到那个高度。”

   

  图为飞行员从驾驶舱看到的大西洋上空。1976年7月28日黑鸟创下25.929千米的“绝对高度纪录” ,虽然有其他的几架飞机都超过了这个高度,但不是持续飞行。

  

  黑鸟虽然退役了,但它创造的一个又一个奇迹,依然让今天的我们啧啧称奇。它那极具科幻色彩的外形,让很多军迷们为之着迷,在一些军迷的心目中,它是迄今为止最漂亮的飞机。

责任编辑:科普云

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