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陇右都督 摘要：美国的SR-71“黑鸟”战略侦察机是一款在冷战时期非常著名的侦察机，在和苏联对抗中曾经发挥了很大作用，并一直使用到现在。为什么SR-71“黑鸟”侦察机要在起飞后再在空中进行加油？  美国的SR-71“黑鸟”战略侦察机是一款在冷战时期非常著名的侦察机，在和苏联对抗中曾经发挥了很大作用，并一直使用到现在。为什么SR-71“黑鸟”侦察机要在起飞后再在空中进行加油？ 在讨论这个问题之前，我们一定要先来熟悉一下这款著名的战略侦察机。 SR-71“黑鸟”侦察机还有个外号叫“不死鸟”，意思就是打不死的小强。这样说绝对不是信口开河，也不是夸大其词。SR-71“黑鸟”是1963年开始研制，1964年研制成功，1965年服役，到1990年退役，服役时间长达26年之久。 叫人惊叹的是，这么长的服役时间内，SR-71“黑鸟”经过了无数次血与火、生与死的考验，始终安然无恙，化险为夷，没有一次被敌机或者防空导弹击落的记录。等于说，SR-71“黑鸟”在别国领空可以自由飞翔，进退自如，就像在自己家里闲庭散步一样。 SR-71“黑鸟”为什么会这么嚣张，首先是因为它具有隐身功能，飞机表面采用雷达吸波材料，并且摒弃了强化雷达波反射的直角内角，采用内倾的双垂尾，减少了对雷达波反射面积，让对方雷达成为摆设。 其次，SR-71“黑鸟”采用了涡喷冲压变循环发动机，实现了令人咋舌的高速度。时速可以达到3.5马赫，远远超过了当时各国所有的防空导弹的速度，自然就像有了金刚不坏之躯一样。 也就是说，即使雷达发现了SR-71“黑鸟”，就算发射防空导弹也追不上SR-71“黑鸟”，只能眼睁睁看着它逃掉。SR-71“黑鸟”还有一个气死人的功能，那就是升限非常高，最高可以飞到30000米的高空，普通飞机根本就飞不到那么高，自然也就无法对它进行攻击了。  【本号关联视频号“老周新观察”，可在站内搜索，同时全网各大视频平台同步推出，敬请加关注多支持】 SR-71“黑鸟”性能为什么那么强劲，除了发动机之外，机身材料也是非常重要的。我们知道苏联的米格-25也能飞到3马赫以上的速度，但这样的速度只能飞行几分钟，无法持续保持高速，那样的话飞机机体就受不了。因为速度越高，摩擦产生的温度越高，材料不过硬的话，对于持续飞行产生的高温难以承受。 而SR-71“黑鸟”却可以做到，因为它的机身90%都是采用钛合金制造。SR-71“黑鸟”正常飞行的时候，气动摩擦将使机身温度达到250摄氏度，这个温度可以将铅变软。我们知道飞机上最热的地方是发动机尾部的喷管，在飞机以超过3马赫高速飞行的时候，发动机尾喷管周围区域的温度甚至高达510度，完全可以把铅给气化了。 普通材料的飞机在这样的高温下，恐怕会变形解体甚至自燃。但是SR-71“黑鸟”机体采用高强度的钛合金，应付500多度的高温非常轻松。而在这样的高温下，使用普通的燃油早就把飞机烧毁了。所以SR-71“黑鸟”采用的是高燃点高标号的JP-7燃料，这种燃料哪怕是用明火都难以点燃。但是无论什么燃料，飞行速度跟燃料消耗是成正比的，飞行速度越快，耗油越多。 一般来说，SR-71“黑鸟”大约每飞行一个半小时就要需要重新加一次油，不过由于它飞的特别快，加一次油可以飞出4500公里左右的距离。 SR-71“黑鸟”是非同寻常的飞机，加油机也是专用的，给它加油的通常是KC-135Q空中加油机，两架SR-71“黑鸟”需要三架kc-135Q加油机来提供服务，可见它耗油多么厉害了。  “黑鸟”是上世纪六十年代初，两三年内就从研发到装备成军的一款侦察机，1990年又因为所担负的侦察功能被替代而迅速退役，进入二十一世界却又再度服役。这款黑科技飞机有很多让人津津乐道的地方，其中之一，就是它要在起飞后，才会由空中加油来完成加满油的操作，为什么会这样？不能在地面上加满油再起飞？ 很多人都认为，是SR-71“黑鸟”为了适应高速飞行而产生的热膨胀，给油箱预留了伸缩缝隙，导致在地面加油时会不断漏油，一边加一边漏。这个说法也对也不对。严格来说SR-71“黑鸟”侦察机是没有普通意义上的油箱的，SR-71“黑鸟”就是采用结构油箱，所谓结构油箱，说白了就是没有油箱，在机体结构中间空出来的地方，都密封起来作为油箱，所以叫结构油箱。这种结构油箱的外皮，当然也就是飞机的蒙皮了。偏生SR-71“黑鸟”这款高空高速侦察机，还是世界上唯一的“双三”飞机：飞行高度可达三万米，飞行速度可达三马赫！这种高空高速飞行产生的热膨胀，会使飞机整个机体膨胀增大一英尺，所以落地冷却后，这大出来的一英尺机体，就由预留设计的结构伸缩缝隙来分摊，而SR-71“黑鸟”整机大部分结构空余，就是被当作油箱来使用的，在地下灌满油，确实会出现浑身喷油的局面，而且SR-71“黑鸟”用的是专用燃油，是比普通航空燃油都要昂贵得多的特种航空燃油，如果这样一边加油一边漏油，那简直就是在往地上仍钱了。 因此，常规操作就是先给SR-71“黑鸟”稍微加点油，一边漏油一边赶紧起飞，速度一上来，就把蒙皮膨胀起来，再由空中加油机来完成加满油。这里面还有一个操作，SR-71“黑鸟”高速飞行后，燃油消耗一部分后，结构油箱容积空余空间，会充满机体和空气高速摩擦加热后，让燃油受热挥发。这种JP-7燃油是特制的，使用明火都很难点燃，需要专用的点火添加剂，不过高温密闭空间出现挥发就是另一回事了，这跟燃油本身的高燃点无关，非要形容的话，也许大家可以参考一下粉尘爆炸的情况。SR-71“黑鸟”的结构油箱大概就是这类爆炸最优良的环境了，为防止出现这样的事故，SR-71“黑鸟”起飞后，四十分钟的加油过程中，还有一个重要操作程序就是还要加压缩氮气！需要油箱中燃油逐渐耗空后，由氮气而不是空气来充满空出来的空间，防止油箱燃爆。有很多人喜欢用苏联米格-25的例子来反问，为什么SR-71“黑鸟”不采用不锈钢方案来解决伸缩缝？  米格-25是1959年就开始研发的，比SR-71“黑鸟”要早，然而研制定型再装备部队却要到1970年代，反而比SR-71“黑鸟”要晚。我也知道米格-25战斗机有过3.2马赫的最高飞行速度记录，但是，知道米格-25和SR-71“黑鸟”同样的3马赫有什么区别吗？米格-25是开加力，黑鸟是巡航！高度黑鸟是三万米，米格-25是二万五千米！就是说米格-25是正好踩上高空高速飞机的量变巅峰，要跨过去之后才是产生质变的SR-71“黑鸟”，或者集中到材料上说，就是不锈钢材料到米格-25也就到头了。不锈钢材料在技术上，美国也并不输给苏联，如果说美国人之前是脑子耿直，没反应过来，那么别连科驾驶米格-25叛逃之后，后续的SR-71“黑鸟”也并未考虑采用不锈钢，说明不锈钢材料确实已经无法满足SR-71“黑鸟”的需求，要知道当时冷战高峰，钛金属是整个北约的稀缺资源，SR-71“黑鸟”身上的钛，说起来很多人不信—— 都是来自于苏联！美国弄出来那么多钛，其中的麻烦肯定已经远超钛本身的价值了。 那么，为什么SR-71“黑鸟”起飞后不久就要空中加油？ 原因也很简单，SR-71“黑鸟”的耗油太大，地面上加的一点燃油，很快就会用完。而且由于高速飞行摩擦产生热量，导致机体出现热膨胀。高速飞行的时候，“黑鸟”就会变成“大鸟”，确切地说，机体会扩大一英尺。 为了应对这个膨胀，飞机机身上的关键部位，如主翼的内侧都是用皱纹状的蒙皮制造。这样的话，飞机机体预热膨胀的时候，向蒙皮褶皱的垂直方向伸展，不会因为膨胀过强而把机翼折断，成为折翼的“黑鸟”。 那么在非常高的温度下，油箱不会发生变化吗？答案当然是肯定的。为了应对热胀冷缩对油箱的影响，油箱箱体采用弹性材料制作。也就是说，油箱能屈能伸，收放自如。即使预热膨胀，遇冷收缩，箱体也不会裂开。不过油箱材料设计只能确保飞机在飞行过程中保证油箱箱体不会有太大变化，也不会泄露燃油。  但是SR-71“黑鸟”在地面的时候，油箱就会冷却降温，降温幅度达到几百度。在此情况下，油箱箱体和供油管道就会发生收缩，处于松散状态，出现若干气孔，就会出现不同程度的漏油现象。油箱有的部位还会出现裂缝，正常情况下，裂缝也会多达几十个。 以至于就会出现上面在加油，下面却在漏油的有趣现象。等到飞机起飞时，油箱里的油已经不是满油状态。因此“黑鸟”起飞后不久，就要再次加油。飞行中的“黑鸟”，机身处于高温状态，油箱也就恢复正常状态，不会漏油了。所以，SR-71“黑鸟”的加油就很其他飞机都不同，先在地面加一点油马上起飞，到了空中再进行空中加油，把油箱灌满。 |
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