洛克希德 SR-71 黑鸟每次任务后比起飞时长了 3 到 4 英寸。以马赫 3.2 的速度,钛合金外壳温度达到约 620 华氏度,因此洛克希德故意将面板设计得松动,燃料箱在停机坪上泄漏,直到热量使接缝膨胀关闭。

SR-71 Blackbird US Air Force Photo
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报告内容
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摘要和要点:专家哈里·J·卡齐安尼斯解释了为什么洛克希德SR-71黑鸟在飞行中会膨胀:在马赫3.2和80,000英尺的高度,摩擦使其85%至90%的钛合金外壳温度达到约620°F,导致107英尺的机身伸长三到四英寸。凯利·约翰逊的臭鼬工厂以松散的结构建造了它,采用了间隙面板、波纹翼、康宁石英窗和散热黑色涂料;它使用了12,000加仑的JP-7作为冷却剂,并将速度限制在马赫3.3,以保持压缩机温度较低。其2193.167英里每小时的记录至今仍然保持。

SR-71黑鸟因无数原因而成为技术奇迹

热量是物理学的产物;没有任何发动机或材料选择可以避免它。一架像SR-71黑鸟那样以马赫3.2穿越大气的飞机会压缩前方的空气,并将其猛烈地拖拽在机身表面;这种压缩和摩擦直接将动能转化为热能。

黑鸟在接近零下70华氏度的极冷空气中巡航,尽管如此,摩擦仍然使机身表面温度达到飞行员报告的平均620华氏度,而机头的边缘和发动机进气口的温度更高,接近1,000华氏度。

与其他快速喷气机的关键区别在于持续时间。

战斗机可以在马赫2以上快速飞过并迅速下潜,避免热量的积累,而黑鸟则能保持数小时的高速飞行,因此整个结构在烤箱温度下达到热平衡并保持在那里。

铝,普通飞机的金属,在这些温度下会软化并失效,这就是为什么机身主要由钛合金构成,这种金属在高温下仍能保持强度,占据了结构的85%至超过90%。

钛解决了强度问题,但又产生了第二个问题:如此高温的金属不会保持相同的尺寸。

SR-71黑鸟由19FortyFive.com工作人员访问史密森学会。

SR-71黑鸟由19FortyFive.com工作人员访问史密森学会。

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分类信息
地区
北美
分析域
战役级
主要分类 / 次要分类
武器装备 / 军事作战
SALUTE 报告
规模
不适用
活动
洛克希德 SR-71 黑鸟飞机以高速和高空运行,在飞行中经历了热膨胀。
地点
史密森学会
单位
洛克希德臭鼬工厂
时间
在其运营期间
装备
洛克希德 SR-71 黑鸟JP-7 燃料
摘要

洛克希德 SR-71 黑鸟以马赫 3.2 的速度和 80,000 英尺的高度运行,经历了热膨胀,导致其机身在飞行中增长了 3 到 4 英寸。该飞机由洛克希德臭鼬工厂制造,采用钛合金和 JP-7 燃料进行冷却,创下了 2,193.167 英里每小时的速度记录。其设计包括管理极端热量和在长时间高速操作中保持结构完整性的特性。

关键事实
  • SR-71 黑鸟因热膨胀在飞行中增长了 3 到 4 英寸。
  • 它以马赫 3.2 的速度和 80,000 英尺的高度运行。
  • 该飞机使用 12,000 加仑的 JP-7 燃料作为冷却剂。
  • 机身主要由钛合金制成,以承受高温。
  • SR-71 创下了 2,193.167 英里每小时的速度记录,至今仍然保持。