一架美国空军 SR-71 黑鸟间谍飞机以 3.18 马赫的速度完全解体,飞行员被“从飞机上扯下来”

花了两三秒。洛克希德 SR-71 黑鸟试飞员比尔·韦弗 (Bill Weaver) 的飞行速度为 3.18 马赫,飞行高度为 79,000 英尺,呈 35 度倾斜,此时右侧进气口未启动,飞机翻滚和俯仰超出了他的控制能力。

来源:19FortyFive

摘要和要点:1966 年 1 月 25 日,洛克希德公司试飞员比尔·韦弗 (Bill Weaver) 驾驶一架 SR-71 黑鸟 (SR-71 Blackbird),飞行速度为 3.18 马赫、高度为 79,000 英尺,此时右发动机进气口在 35 度倾斜的中间位置未启动。飞机向右滚转并向上倾斜;他的控制输入没有任何作用,并且在这种速度下,无法恢复受控飞行的偏离。接下来发生的事情持续了两三秒。黑鸟在他身边分崩离析。

-他从未弹射——座椅留在了残骸中,他的安全带被撕碎了,他以三倍音速的速度从正在崩解的机头部分被抛出。

SR-71 黑鸟的故事被一些历史书遗忘

飞行员经常将飞行描述为“无聊的几个小时,中间夹杂着极度恐怖的时刻”。对于洛克希德公司试飞员 Bill Weaver 来说,那个恐怖时刻发生在 1966 年 1 月 25 日,当时他驾驶着一架 SR-71 Blackbird,以 3.18 马赫的速度在 79,000 英尺的高空飞行。

接下来的事情只持续了两三秒,但导致了飞机解体。这一事件体现了早期 3 马赫飞行测试的脆弱性和大胆性。

使用 SR-71 Blackbird 突破极限

韦弗驾驶着一架以其速度和高度能力而闻名的机身。

他的目标是评估黑鸟的侦察和导航系统、测试程序以减少纵倾阻力并提高高马赫巡航性能。

关键测试变量是后重心 (CG)。

它用于减少纵倾阻力,从而降低纵向稳定性。

在以 3.2 马赫和 79,000 英尺的巡航爬升剖面驾驶 SR-71 时,Weaver 已经在黑鸟飞行包线的极端边缘进行操作,在这种情况下,高速测试通常会以稳定性换取效率,而小偏差的影响也会迅速放大。

飞行服。图片来源:19FortyFive 原始图片。

技术背景:进气系统

SR-71 发动机依赖于精确的进气冲击控制。

在马赫数为 3 时,空气在进入发动机之前必须从超音速减速到亚音速。

这是通过平移中心体钉、前旁通门和自动减震定位来实现的。

故障会导致入口无法启动,冲击波向前排出,飞机会经历突然的推力损失、剧烈偏航和“火车失事”的感觉。

这是暴力和令人震惊的,并且未启动是早期 SR-71 开发中的一个已知问题。

黑鸟号上的级联故障

当Weaver的右入口自动系统出现故障时,切换为手动控制。在执行 35 度倾斜转弯时,立即启动导致飞机进一步向右滚转,机头向上倾斜。

SR-71 黑鸟洛克希德马丁图片

控制输入无效。

综合因素——尾部重心状况、高马赫数、高海拔和稳定性降低——变得难以控制。 SR-71 的增稳系统不堪重负。

几秒钟之内,飞机脱离了受控飞行,并开始解体。

正如人们可能想象的那样,在 3 马赫的速度下,任何偏离受控飞行的情况都是无法恢复的。

SR-71 的结构分解

当韦弗偏离受控飞行时,机身会受到极端的正负重力。

鼻子部分分离,安全带撕碎。韦弗被从飞机上扯下来。 (这不是传统的弹射。)

降临

值得注意的是,弹射座椅从未离开过飞机。

相反,挽具被外力撕裂,所以韦弗基本上是随机幸存的。韦弗幸存的唯一原因之一是他穿的全加压服。

由于 SR-71 运行的高度与人类生命不相容,SR-71 飞行员穿着全加压服,提供氧气,防止血液在高海拔沸腾,并防止空气动力抖振。

在韦弗的例子中,充气的宇航服吸收了结构断裂力,并可能防止在稀薄的高度发生致命的翻滚。

该套装有效地充当了微型宇航服,拯救了韦弗的生命。

韦弗的自动稳定伞展开,然后主降落伞在 15,000 英尺的高度自动打开。

韦弗的面罩被冻住,视线模糊,氧气管部分脱落。韦弗在下降过程中恢复了知觉。

副驾驶 Jim Zwayer 的降落伞清晰可见,但 Zwayer 在分手期间颈部受了致命伤,这表明 Weaver 是多么幸运。

SR-71 黑鸟高空。图片来源:知识共享。

韦弗降落在新墨西哥州的一个偏远高原上,几乎立即就被牧场主艾伯特·米切尔 (Albert Mitchell) 乘坐私人直升机救起——这是一个惊人的巧合。

米切尔以红线速度将韦弗送往医院——即使在 3 马赫的失事中幸存下来,韦弗的命运仍然取决于地理位置和机会。

SR-71 黑鸟的经验教训

韦弗飞行后,极尾重心测试被终止;相反,配平阻力问题得到了空气动力学的解决,并且进气控制系统也得到了改进。

后来,数字入口控制将显着减少未启动现象。

SR-71。 SR-71 照片拍摄于国家航空航天博物馆。由 19FortyFive 于 2022 年 10 月 1 日拍摄。

因此,韦弗号飞行的失败达到了目的,导致了渐进式的改进,并提醒航空航天界,在 3 马赫的速度下,动能是巨大的,而结构裕度是最小的。

作者简介:哈里森·卡斯

哈里森·卡西斯 (Harrison Kassis) 是一名律师和记者,报道领域涉及国家安全、技术和政治。此前,他曾是一名政治工作人员和候选人,以及一名美国空军飞行员选拔者。他拥有俄勒冈大学法学博士学位和纽约大学全球新闻与国际关系硕士学位。