Lockheed Martin

Черные птицы на службе NASA

    В 1967 г. ВВС США и NASA объединили усилия в области исследования аэродинамики высоких сверхзвуковых скоростей. Непосредственным объектом приложения этой программы была разработка разведчика SR-71. Однако ученые NASA считали необходимым пойти дальше: используя уникальные самолеты. сделанные командой Джонсона, в качестве летающих лабораторий можно было набрать экспериментальный материал для дальнейшего рывка в неизведанное создание высотного сверхзвукового самолета следующего поколения. Ни ВВС, ни фирма Локхид не смогли выделить в распоряжение «американского ЦАГИ» запрошенный SR-71, в качестве альтернативы военные предложили привести в летное состояние два законсервированных на базе Эдвардс перехватчика YF-12 (б/н 06935 и 936). Высокие договаривающиеся стороны (ВВС и NASA) подписали меморандум о взаимопонимании 5 июня 1969 г. В исследованиях по программам AST (Advanced Supersonic Technology - пepспективная сверхзвуковая технология) и SCAR (Supersonic Cruise Aircraft Research - исследования самолета со сверхзвуковой крейсерской скоростью полета) должны были принять участие как NASA, так и ВВС.YF-12A 06936
    Стоимость исследовательской программы представлялась огромной, YF-12 - самолет не дешевый. Для проведения этой программы, расчитанной на два с половиной года, НАСА запросила 14 миллионов долларов, 4 из которых поступили из неизрасходованных средств, выделенных на программы X-15 и XB-70 (для сравнения: военная часть испытаний обошлась в 4 миллиона долларов). На фоне общего сокращения ассигнований на авиацию, в верхушке NASA разгорелся спор о содержании предстоящей исследовательской программы. Основными направлениями все участники дискуссии считали исследование аэро- и термодинамики длительного сверхзвукового полета, материаловедческие исследования, анализ работы воздухозаборников, оценку корреляции расчетных и действительных аэродинамических параметров YF-12, анализ причины фугоидных колебаний с изменением высоты в пределах +900 м: возникающих при прямолинейном полете на больших скоростях и высотах. Итак, круг проблем был определен, расхождение во мнениях вызывала расстановка приоритетов.
    На подготовку к полетам двух YF-12 (второй и третий прототипы) ушло три месяца. Для аэродинамических исследований у самолётов YF-12A были сняты приёмные антенны ИК-системы целеуказания, а взамен установлено переднее горизонтальное оперение (ПГО) небольшого размаха. В отсеках вооружения монтировалась испытательная аппаратура, которая на втором прототипе заняла и отсек электронного оборудования СУО. Кроме того, на втором YF-12 в левом боковом наплыве фюзеляжа был установлен ИК датчик для замера температуры воздуха на входе воздухозаборника и носке крыла. Отправной точкой исследовательской программы стало 11 декабря 1969 г., в этот день YF-12 впервые за три года поднялся в воздух с базы Эдвардс. Самолетом управлял полковник Джозеф Роджерс, место второго члена экипажа занял майор Хейдсльбэг.YF-12A 06935
    За первый этап программы отвечали ВВС и, он носил ярко выраженный военный характер, что продемонстрировал уже первый полет, в котором Роджерс и Хейдельбэг на скорости М=3,0 выполнили учебный перехват разведчика RB-57, летевшего на высоте 23 км. Предстояло отработать тактику использования и управления скоростными высотными истребителями-перехватчиками при отражении налета бомбардировщиков. Увы, программу выполнить не удалось. 24 июня 1971 г., в 63-м полете, перехватчик #06936 разбился на окраине базы Эдварде. Причина - разрушение в полете топливной магистрали и последующий пожар. Экипаж в составе подполковника Рональда Лэйтона и майора Уильяма Кэртиса успешно катапультировался.
    Гражданская программа оказалась более продолжительной и успешной. Летчики NASA Дональд Маллик и Фитц Фултон приступили к полетам на втором прототипе YF-12 в начале марта 1969 г., а 26 марта летчик ВВС подполковник Билл Кэмпбэлл выполнил первый полет с бортинженером на борту. Первым техническим специалистом, летавшим на «трех Махах», стал инженер NASA Виктор Хортон. Вторым бортинженером NASA, принимавшим участие в полетах, был Рэй Янг.
    Самолет, как правило, выполнял один полет в неделю продолжительностью 2,5-3 часа. «Блэкбёрды» часто привозили из каждого полёта столько информации, что на её обработку и повторную калибровку КЗА требовалось несколько дней. Данные, собранные в этих полётах, позволили, в частности, разработать более совершенные аэродинамические трубы, дающие возможность имитировать полёт на больших числах Маха без обычных для этих условий искажений воздушного потока. А вот американский аналог «Конкорда» и Ту-144 - пассажирский «Боинг-2707-300» так и не был построен.Дон Маллик у YF-12A
    После взлета машина сразу же переводилась в набор высоты, а при достижении высоты 9750 м - в пологое снижение до высоты 8350 м с целью уменьшения времени разгона до сверхзвуковой скорости.
    Одним из направлений исследований стала фиксация поведения конструкции самолета: выяснилось, что даже на сравнительно небольших перегрузках планер самолета начинает «плыть». При этом отклонения крайних носовой и хвостовой точек фюзеляжа от продольной оси достигают 15 см. В ходе первого этапа программы NASA самолет выполнил 22 полета. 16 июня 1970 г. машину поставили на переоборудование. Замена аппаратуры заняла девять месяцев, проверочный полет Дон Маллик и Виктор Хортон выполнили 22 марта 1971 г. В четырех последующих полетах исследовалась путевая устойчивость самолета с демонтированным подфюзеляжным килем на скоростях до М=2,8. Затем киль водрузили на свое место.
    В 1971 г. ВВС смогли выделить в распоряжение NASA еще одну «Черную птицу» - SR-71A номер 2002 (серийный №64-17951). На этой машине проводились летные эксперименты с воздухозаборниками, кроме того, в 1974-76 г.г. на ней испытывался центральный вычислитель системы воздушных сигналов фирмы Ханиуэлл и по контракту со «Сканк Уоркс» проводились исследования поведения в условиях аэродинамического нагрева перспективных титановых элементов конструкции крыла с сотовым заполнителем. Важнейшими исследованиями считались полеты на изучение взаимовлияния планера и силовой установки. Проводилась отработку комплексной системы управления силовой установкой и аэродинамическими поверхностями. В процессе исследований на самолете заменили все аналоговые системы управления на цифровые, поскольку только они обеспечивали необходимые быстродействие и точность регулирования.YF-12A "Coldwall"
    Еще одним направлением летных испытаний являлось изучение влияния, которое сверхзвуковой самолет оказывал на окружающую среду. Разведчик U-2, пролетая в следе YF-12, в нескольких полетах брал пробы воздуха для оценки степени загрязнения верхних слоев атмосферы продуктами сгорания турбопрямоточных двигателей. Уровень шума на местности оценивался во время пролетов перехватчика над контрольными точками местности. На входах воздухозаборников монтировались микрофоны, с помощью которых записывался шум самолета; сравнение записанного на самолете сигнала с данными, зафиксированными на земле, позволяло с высокой точностью оценить акустическое воздействие сверхзвукового самолета на подстилающую местность.
    Один из самых необычных и рискованных экспериментов выполнил экипаж в составе Фнтца Фултона и Виктора Хортона. Эксперимент носил название «Coldwall» (холодная стена). Под фюзеляж оснащенного специальной измерительной аппаратурой YF-12 борт 60-6935 непосредственно перед полетом подвешивался полый цилиндр из нержавеющей стали с керамическими законцовками. Предварительно цилиндр охлаждался в емкости с жидким азотом до минус 50 °С. При достижении самолетом скорости М=3,0 керамические законцонки отстреливались - таким образом реализовывался один из классических экспериментов термодинамики: разогрев металлического цилиндра от очень низкой до очень высокой температуры. Ход эксперимента фиксировался кинокамерами, установленными под мотогондолами по типу первого YF-12. В качестве самолёта сопровождения летал прототип SR-71 (обычно для этого использовался принадлежащий НАСА истребитель Lockheed F-104). Не обошлось без курьёза: в одном из полётов у обеих машин почти одновременно заглохли двигатели, причём у YF-12 оба сразу, и снова запустить их удалось лишь после значительной потери высоты.yf-12A & yf-12c
    В полете 21 июля 1976 г. произошел нештатный отстрел керамического обтекателя, частицы которого попали в один из двигателей, в результате чего заклинило компрессор и начался пожар. Дон Маллик посадил машину на одном работающем двигателе.
    Эксперименты «Колдуолл» практически представляли собой двойную программу: некоторые полеты выполнялись в паре с YF-12C с целью исследования работы воздухозаборников в высокоскоростном возмущенном потоке. На ведомый YF-12C воздействовала мощная спутная струя от самолета Маллика. YF-12C пилотировал Фиц Фултон. Эту машину (борт 17951, получивший в НАСА номер 937) NASA выкупило у ВВС в 1971 г. Самолет заменил разбившийся третий прототип. Карьера YF-12C завершилась 28 сентября 1978 г. после выполнения 88-го полета по программе NASA; самолет поставили на консервацию на авиабазе Палмдэйл. «Рабочая лошадка» NASA - второй прототип YF-12 борт 60-6935 - последний, 145-й, полет в рамках исследовательской программы совершил 31 октября 1979 г. Неделей позже (7 ноября) полковники Салливая и Апстром перегнали самолет-ветеран в музей ВВС на авиабазе Райт-Паттерсон, где он и находится в настоящее время. SR-71 LASRE
    В 1993-94 гг. YF-12C (это обозначение к этому времени прочно забылось, использовался индекс SR-71A) применялся для испытаний ультрафиолетового спектрометра, который был разработан по программе «Звездных войн». Спектрометр предполагалось использовать для изучения вулканической активности. Прототип SR-71, борт 60-6937, сейчас хранится в КБ фирмы «Lockheed».
    На переданных в 1990 г. в NASA разведчиках велись эксперименты по изучению обтекания аэродинамических моделей в полете на больших скоростях и высотах, модели крепились на «спине» SR-71, а также проводились исследования в рамках проект Х-30 NASP (National Aero-Space Plane - национальный аэрокосмический самолет) и орбитального самолета X-33.
    Работы в NASA для скоростных и чересчур затратных «летающих лабораторий» оказалось меньше, чем предполагалось и один из двух переданных ВВС SR-71A был поставлен на консервацию. В 1994 г. эту машину (серийный номер 64-17971, бортовой - NASA 832) после ремонта и модернизации в Палмдэйле вновь ввели в строй ВВС США.

YF-12A в музее ВВС США

Источники информации:

  1. Черная птица Кларенса Джонса / М.Никольский. Авиация и космонавтика 11/2000 /
  2. «SR-71 Blackbird in action»
  3. Тайна «Черных дроздов» / Николай Сойко /
  4. The online Blackbird Museum
  5. Авиабаза =Kron= (Р.Каршиев).

Рейтинг@Mail.ru Топ-100