10 zeer slimme functies van de Lockheed SR-71 Blackbird

8: Overleefbaar

De SR-71 combineerde snelheid, stealth en grote hoogte voor overlevingsvermogen, maar het had ook een paar andere trucjes, volgens BC Thomas: "De SR-71 werd nooit met succes onderschept door grond-luchtraketten of vliegtuigen. Het had een ultramodern elektronisch verdedigingssysteem dat de doelbepaling en besturing van een inkomende raket kon verslaan."

"Detectoren aan boord zouden de bemanning onmiddellijk waarschuwen voor een raketlancering en omdat de SR-71 normaal gesproken niet op zijn maximale snelheid of hoogte vloog, moest de verdediging van het vliegtuig tegelijkertijd de geleiding van de raket blokkeren tijdens het versnellen, klimmen en draaien met een hoek van 45 graden."

8: Overleefbaar

"Geen enkele grond-luchtraket kon een SR-71 ontwijken en dus raken, een feit dat vele malen is aangetoond, vooral tijdens de Vietnamoorlog. Pogingen om een SR-71 neer te schieten gingen door tot 25 augustus 1981, wat de laatste keer was dat een vijand (Noord-Korea) een grond-luchtraket op een SR-71 afvuurde; hij miste."

De SR-71 had geen echte tegenhanger, de dichtstbijzijnde tegenhanger was de veel conventionelere Sovjet MiG-25R. Terwijl de Blackbird veel titanium gebruikte om de temperaturen van de hogesnelheidsvlucht te overleven, en een ongebruikelijke krachtbron, gebruikte de MiG-25 staal en een meer conventionele motor. De MiG-25R was langzamer, had een kleiner bereik en was kwetsbaarder: er werden er minstens negen neergeschoten.

7: Missies

In het begin van de Koude Oorlog drongen verkenningsvluchten het luchtruim van de Sovjet-Unie binnen, vlogen over de landmassa en vele werden neergeschoten. De Los Angeles Times berichtte in december 1992 dat er 40 verkenningsvliegtuigen verloren waren gegaan en dat er 200 Amerikaanse vliegeniers waren omgekomen tijdens het uitvoeren van deze vluchten.

Dus luchtverkenningsvluchten tegen potentiële vijanden (de Sovjet-Unie, China, Noord-Korea, Cuba, het Midden-Oosten) waren een topprioriteit. Deze vluchten moesten routinematig worden uitgevoerd en moesten overleefbaar zijn. De SR-71 werd ontwikkeld om in die behoefte te voorzien.

7: Missies

"Van 1966 tot 1990 vloog de SR-71 meer dan 3500 operationele verkenningsmissies terwijl hij 11.000 uur vloog in een zeer vijandige omgeving: de temperatuur van de vliegtuighuid was gemiddeld 327 graden Celsius, de buitenluchtdruk was 2758 pascal, de hoogte was 24 km - 26 km, de aërodynamische demping was laag en de werkelijke luchtsnelheid was gewoonlijk 3200 km/u, waardoor de controle over de neusstand kritisch was."

"Op het gebied van operationele overlevingskansen was de SR-71 een van de veiligste militaire vliegtuigen, aangezien geen enkel bemanningslid van de luchtmacht om het leven kwam toen hij er een bestuurde, een bewijs van het uitstekende onderhoud van het vliegtuig en de training van de bemanning. Een opmerkelijke prestatie gezien de extreme vluchtomvang en het potentiële aanvalsrisico.”

6: YF-12 jachtvliegtuig

De Lockheed SR-71 was een tweezits verkenningsvliegtuig en het beroemdste lid van de Blackbird-familie. Het eerste lid van de familie was de eenpersoons A-12, voor het eerst gevlogen op 26 april 1962, die werd ontwikkeld tot de M-21 en misschien wel het meest indrukwekkend, de Lockheed YF-12 jachtonderschepper (foto), voor het eerst gevlogen op 7 augustus 1963.

Tot het einde van de jaren 1950 was elke generatie onderscheppingsjagers sneller dan de vorige. Het lag voor de hand dat de Mach 2.3 capabele F-106 vervangen zou worden door iets dat nog sneller was: de F-108 Rapier. Het was geen verrassing dat een vloot van Mach 3 jachtvliegtuigen die twee keer zo zwaar wogen als een geladen Lancaster bommenwerper te duur bleek om te ontwikkelen.

6: YF-12 jachtvliegtuig

Het leek zonde om de dure radar, raketten en vuurleidingsystemen die voor de F-108 waren ontwikkeld, te verspillen, dus werden ze op het enige beschikbare vliegtuig met vergelijkbare prestaties gemonteerd, het uiterst geheime Lockheed A-12 verkenningsvliegtuig.

De kosten van de oorlog in Vietnam en een minder defensieve militaire houding zorgden ervoor dat de financiering voor de 93 vliegtuigen die de USAF wilde, werd geschrapt. Elementen van dit wapensysteem vonden uiteindelijk hun weg naar de F-14 Tomcat.

5: Uitrusting

Ondanks het feit dat hij op zulke extreme hoogtes vloog, was de Blackbird in staat om voorwerpen op de grond met ongelooflijke details te fotograferen. Hij kon ook stilletjes vijandelijke elektronische signalen afluisteren. Het toestel was uitgerust met de meest geavanceerde luchtverkenningsapparatuur ter wereld.

We spraken met Blackbird-piloot BC Thomas die opmerkte: "We hadden een reeks geavanceerde sensoren en recorders aan boord die verkenningsgegevens konden verzamelen met camera's die van horizon tot horizon foto's van hoge kwaliteit konden maken. We hadden ook radarbeelden met een resolutie van een meter."

5: Uitrusting

"Dit systeem kon dag en nacht, slecht of helder weer, leesbare radarbeelden leveren. Ik ben geen fototolk, maar zelfs ik kon zien wat er op de foto stond. De SR-71 had ook elektronische inlichtingensystemen aan boord die nog steeds geheim zijn."

"De SR-71 kon binnen 24 uur boven elk doel op aarde vliegen en elk uur 160.000 vierkante kilometer terrein in kaart brengen. Het was geen loze opschepperij."

4: Navigatie

Een SR-71 die in het verkeerde deel van het luchtruim vloog, kon diplomatieke problemen of veel ergere gevolgen veroorzaken. Maar navigeren met grote nauwkeurigheid bij snelheden van meer dan 3218 km/u in de dagen voor GPS was niet eenvoudig. De oplossing was astro-inertiële navigatie.

Een dergelijk systeem was ontwikkeld voor de enorme Skybolt luchtdoelraket. Het systeem werd aangepast voor gebruik in de SR-71 en kreeg de aanduiding NAS-14V2. Dit maakte een nauwkeurigheid binnen 0,8 km mogelijk na duizenden kilometers vliegen met hoge snelheid, een opmerkelijke prestatie in pre-GPS tijden.

4: Navigatie

Volgens BC Thomas "kon het systeem, eenmaal uitgelijnd, automatisch 61 sterren uit een catalogus volgen, hun positie bepalen en via een ingewikkeld algoritme snel de hoogte, stand, snelheid en grondspoor van het vliegtuig berekenen."

"Het zou voortdurend de positie van het vliegtuig bijwerken terwijl het direct het grondspoor van het vliegtuig zou controleren (indien ingeschakeld door de piloot) en automatisch de camera's en sensoren zou richten en besturen. Zelfs bij maximale snelheid kon het een koersgeleiding geven binnen 0,4 kilometer - ongelofelijke technologie vóór de komst van GPS."

3: Exotische krachtbron

De Pratt & Whitney J58 (bij de fabrikant bekend als de JT11D-20) was een ongelooflijke motor, en de SR-71 had er twee. Bij lagere snelheid werken deze als normale turbojets, die het vliegtuig alle benodigde stuwkracht geven. De inlaten hebben beweegbare kegels die spikes worden genoemd.

Bij hogere snelheden omzeilt de lucht die de inlaat ingaat de motoren en wordt rechtstreeks naar de naverbranders en uitwerpmondstukken geleid, waardoor een ramjet ontstaat. Een van de opmerkelijkste dingen aan het voortstuwingssysteem van de SR-71 is hoe weinig stuwkracht de motor zelf bij snelheid produceerde.

3: Exotische krachtbron

De motor was een pionier op het gebied van verschillende technologieën. Het was de eerste motor met twee cycli, een gecombineerde turbojet-ramjet.  Een naverbrander voegt brandstof toe aan de achterkant van een motor voor extra stuwkracht; voor jachtvliegtuigen wordt dit spaarzaam gebruikt, maar de J58 was de eerste operationele motor die ontworpen was voor continu gebruik van de naverbrander.

De naverbrander zelf was innovatief en maakte gebruik van sproeistaven met variabele geometrie, nog een primeur. Het vliegtuig gebruikte een speciale brandstof, JP7, die een hoger vlampunt had dan normale vliegtuigbrandstof, waardoor het veilig bij hogere temperaturen gebruikt kon worden.

2: Geef wrijving niet de schuld!

Wij vroegen hypersonische expert Dr. Chris Combes naar zijn mening over wat de huid van zeer snelle vliegtuigen zo heet maakt, en het zal u misschien verbazen dat het geen wrijving is: "Dit is een beetje een kleine ergernis, maar toch iets wat ik vaak hoor. Het is algemeen bekend dat vliegen met hoge snelheid leidt tot aërodynamische verhitting.”

De beroemde Concorde had oppervlaktetemperaturen van meer dan 100 graden Celsius en de SR-71 had oppervlaktetemperaturen van meer dan 300 graden Celsius. En dan hebben we het nog niet eens over voertuigen die vanuit de ruimte naar de aarde terugkeren, want de temperatuur bij terugkeer in de dampkring kan gemakkelijk de 1000 graden Celsius overschrijden. Maar waar komt de verwarming vandaan?

2: Geef wrijving niet de schuld!

Net zoals lucht afkoelt als het uitzet, warmt lucht op als het wordt samengeperst.

"Supersonische vluchten creëren schokgolven die lucht snel samenpersen en tot aanzienlijke verhitting leiden. Dit effect schaalt met het kwadraat van het Mach-getal, zodat atmosferische lucht tot ongeveer 250 graden Celsius kan worden verwarmd met een schokgolf bij Mach 2 en bijna 1500 graden Celsius met een schokgolf bij Mach 5.”

1: Sluipen

De Blackbird kon bogen op een snelheid en hoogteprestaties waardoor het onmogelijk te onderscheppen was, maar Lockheed nam geen enkel risico en het toestel was ook een pionier op het gebied van radarstealth. Bij deze aanpak om de kans dat een vliegtuig door radar wordt opgemerkt te minimaliseren, wordt veel aandacht besteed aan vorm en materialen.

De algemene gemengde vorm en de gladde afwerking van de SR-71 dragen bij aan stealth. De roeren zijn zo ontworpen dat ze geen hoek van 90 graden vormen met de romp, wat de radarsignatuur kan vergroten. De scherpe zwaai van de vleugel weerkaatste de radarenergie weg van de vijandige zender.

1: Sluipen

In de zwarte verf van de Blackbird hingen ijzeren ferrietkogeltjes. Wanneer de energie van de radar de verf raakte, veroorzaakte dit moleculaire trillingen, die de energie van de radar in warmte omzette. De warmte werd vervolgens afgevoerd naar het casco. De kleur van de zwarte verf hielp ook bij de visuele stealth door het vliegtuig te verbergen in de inktzwarte lucht op extreme hoogtes.

Deze 'ijzeren bal verf' is een radarabsorberende technologie. Andere voorbeelden in het vliegtuig zaten in de voor- en achterrand van de vleugel en in de neus. De Blackbird was het eerste operationele stealthvliegtuig decennia voordat het woord en het concept algemeen bekend werden.