Lockheed SR-71


Lockheed SR-71
Lockheed SR-71 Blackbird
Lockheed SR-71 Blackbird.jpg
SR-71B „Blackbird“ der NASA
Typ: Strategischer Höhenaufklärer
Entwurfsland: Vereinigte StaatenVereinigte Staaten Vereinigte Staaten
Hersteller: Lockheed Corporation
Erstflug: 22. Dezember 1964
Indienststellung: 7. Januar 1966
Stückzahl: 32

Die Lockheed SR-71 ist ein Mach-3-schnelles, sehr hoch fliegendes Aufklärungsflugzeug. Es ist das bekannteste Modell einer Reihe ähnlicher Flugzeugtypen der Lockheed Corporation, die durch die Lockheed Advanced Development Projects Unit (besser bekannt als Skunk works) im Auftrag der CIA entwickelt wurden.

Die Modelle dieser Reihe wurden in der US Air Force offiziell als Blackbird (zu deutsch: Amsel) bezeichnet, waren aber bei den Piloten und Aufklärungsoffizieren unter dem Namen Habu bekannt, nach einer giftigen Schlangenart auf Okinawa, an die sich die dortigen Einwohner von den auf der Kadena Air Base stationierten Blackbirds erinnert fühlten. Sie waren insbesondere für Aufklärungszwecke bestimmt und flogen mit sehr hoher Geschwindigkeit. Insgesamt wurden 32 Flugzeuge gebaut. Bei dem gesamten Programm verunglückten zwölf Maschinen. Die verbliebenen 20 Flugzeuge sind teilweise in Museen ausgestellt. Die Einzige davon außerhalb der USA befindet sich im Imperial War Museum Duxford (Großbritannien). Einige wenige Maschinen waren 2009 hauptsächlich für Forschungsflüge einsatzbereit oder langzeitkonserviert.

Die Lockheed SR-71 konnte so schnell und hoch fliegen, dass keine einzige der Maschinen abgeschossen wurde, obwohl über die gesamte Einsatzzeit immer wieder Boden-Luft-Raketen während Aufklärungsflügen auf das Flugzeug abgefeuert wurden.

Inhaltsverzeichnis

Versionen

A-12 Oxcart

Die Lockheed A-12 OXCART war der Vorgänger der SR-71 und wurde ab Ende der 1950er Jahre entwickelt. 1967 und 1968 flogen die A-12 29 Einsätze über Vietnam und Korea, dann wurden sie zu Gunsten der Blackbirds außer Dienst gestellt. Von den 13 gebauten Flugzeugen stürzten fünf ab, acht sind heute in Museen ausgestellt.

YF-12A Blackbird

Die Lockheed YF-12 war ein Prototyp für ein Mach-3-Jagdflugzeug. Erstflug war am 7. August 1963. Nur drei Flugzeuge dieses Typs wurden gebaut. Die YF-12 war mit einem Hughes AGS-18-Radar und einem IR-Suchgerät ausgestattet. Als Bewaffnung in der Abfangjägerversion waren drei Raketen vom Typ Hughes AIM-47B Falcon geplant. Nach Abbruch des Programms wurden die Flugzeuge der NASA zur Verfügung gestellt und 1979 außer Dienst gestellt.

Von den drei gebauten Exemplaren gingen zwei verloren (14. August 1966 und 24. Juni 1971). Aus der hinteren Hälfte der am 14. August 1966 bei der Landung schwer beschädigten YF-12 entstand 1969 die SR-71C.

M-21 Blackbird

Die M-21 stellt eine besondere Version zum Transport und Start der unbemannten Aufklärungsdrohne D-21 dar. Von der M-21 wurden lediglich zwei Stück gebaut, und sie ist eigentlich eine umgebaute, zweisitzige A-12. Das Programm wurde nach einem tödlichen Unfall (30. Juli 1966) eingestellt.

SR-71 Blackbird

Rollende Blackbird
Eine SR-71A im Flug
Lage der aus Verbundwerkstoff (Kunstharz/Asbest) gefertigten Teile
Die SR-71B mit doppeltem Cockpit
Start einer SR-71A mit Nachbrenner, 1983
Eine SR-71 wird 1997 von einer KC-135 aufgetankt

Diese wohl bekannteste Version der Blackbird wurde aus dem Modell A-12 entwickelt. Der Erstflug fand am 22. Dezember 1964 statt. Aufgabe der SR-71 im Truppendienst war die strategische Aufklärung. Im Januar 1966 ging die erste Maschine beim 4200th Strategic Reconnaissance Wing auf der Beale Air Force Base, Kalifornien, in den aktiven Truppendienst. Der Pilot trug einen Anzug, der den in der Raumfahrt verwendeten sehr ähnlich war (Modell David Clarc S-1030) und mit reinem Sauerstoff belüftet wurde. Die Aufklärungssensoren konnten pro Flugstunde eine Fläche von 259.000 km² erfassen. Es sind noch mindestens zwei Exemplare dieses Aufklärers im Dienst. Sie befinden sich auf der Edwards Air Force Base, Kalifornien, und werden angeblich nur noch bei Ausfall von Spionagesatelliten eingesetzt.

Die Bezeichnung „SR-71“ geht dabei auf einen Fehler des US-Präsidenten Lyndon B. Johnson zurück. Er bezeichnete sie als „SR-71“ (SR für Strategic Reconnaissance), richtig hätte es „RS-71“ heißen müssen. Diese irrtümliche Bezeichnung hat die Zeit bis heute überdauert. Die Bezeichnung gibt Aufschluss über den Einsatzzweck des Flugzeugs, denn die Buchstaben RS weisen auf eine Aufklärer- und eine Bomberfunktion (RS – Reconnaissance/Strike) hin. In der Tat entstand die SR-71 als Hochleistungs-Aufklärer / Bomber in Konkurrenz zur XB-70 Valkyrie. Eine Verwendung der SR-71 als Bomber wurde zwar untersucht, aber es wurden keine gebaut. Die SR-71 war ein sogenanntes „graues Projekt“. So wusste die Öffentlichkeit durch eine Politikeräußerung zwar, dass es ein Projekt gab, das etwas mit einem Flugzeug zu tun hatte, doch waren keine Details bekannt.

Von den insgesamt 32 gebauten Exemplaren (29 SR-71A, 2 SR-71B und 1 SR-71C) gingen zwölf durch Unfälle verloren.

Tarnkappentechnik

Radar

Bei der SR-71 wurde bereits versucht, die Radarrückstrahlfläche mittels Stealthtechnik zu reduzieren und damit die Gefährdung durch die Flugabwehr zu vermindern. Geschwindigkeit und Flughöhe waren andere wichtige Faktoren, ähnlich wie bei der MiG-25.

Die Konturen sind fließend, Vorsprünge, Kanten und rechte Winkel wurden weitgehend vermieden oder sind weich ausgeformt. Auch die Technik der „Wiedereintrittsdreiecke“ (engl. „re-entrant triangles“) und der kontinuierlichen Krümmung wurde eingesetzt, um den Radarquerschnitt (RCS) der SR-71 wirkungsvoll zu verringern. Radarstrahlen, welche in diese Strukturen gelangen, werden mehrfach reflektiert, was sie abschwächt und wirkungsvoll zerstreut. Teile der Struktur sind aus hitzefestem Kunststoffmaterial hergestellt. Um eine kontinuierliche Krümmung des Rumpfs und der Triebwerksgondeln zu erreichen, wurden sogenannte Chines oder sogenannte RAM-Zwickel angewandt, die die ansonsten kreisrunden Querschnitte abplatteten. Gleichzeitig wurden die beiden Seitenruder nach innen geneigt. Hierdurch wurde ein rechter Winkel zu den Tragflächen vermieden, was ansonsten wie ein Winkelreflektor wirken und Radarstrahlen, die aus einem beliebigen Winkel eintreffen, an ihren Ursprung zurückschicken würde (ähnlich einem Katzenauge). [1] Gleichzeitig hebt dies bei der Seitenruderbetätigung auftretende Rollmomente auf. [2] Zusätzlich wurden die beiden metallischen Seitenruder wegen eines zu hohen Beitrags zum RCS gegen hitzefeste Kunststoffbauteile ausgetauscht. [3] Die Summe der Maßnahmen reduziert die Radar-Rückstrahlfläche (RCS).

Infrarotstrahlung (Wärme)

Das Abführen der bei Geschwindigkeiten von bis zu Mach 3,5 auftretenden Reibungshitze war die größte Herausforderung für die Konstruktion (heißeste Stelle mit ca. 570 °C). Bei der SR-71 wurde dies durch aktive Flüssigkeitskühlung der gesamten Außenhaut durch zirkulierenden Kraftstoff gelöst, wobei der hochsiedende Treibstoff JP-7 zum Einsatz kam. Die polymeren Bestandteile dieses Kraftstoffes können unter Wärmeeinwirkung durch Katalysatoren endotherm zersetzt werden. Dabei kann der Kraftstoff eine Wärmemenge in Form chemischer Energie aufnehmen, die etwa dem Fünffachen seiner physikalischen Wärmekapazität entspricht[4]. Die Schmiermittel erfüllten die Spezifikation MIL-L-87100 und die Hydraulikflüssigkeit die Spezifikation MIL-H-27601.

Eine Besonderheit dieses Flugzeugs war, dass Undichtigkeiten der Treibstoffleitungen und Tanks am Boden toleriert wurden, da der verwendete Treibstoff JP-7 schwer entzündlich war. Die undichten Stellen schlossen sich während des Fluges durch die Erhitzung des Rumpfes, während das Flugzeug am Boden leckte. Die mit der Zahl der Flüge zunehmende Leckage wurde durch regelmäßige Überholungen wiederum verringert, konnte aber nie verhindert werden. Selbst die Geometrie des Flugzeuges ist der Wärmeausdehnung angepasst, wie die Dehnungsfugen (Rippen) auf der Tragfläche beweisen.

Der Treibstoff JP-7 kann nicht auf dem herkömmlichen Weg über Funkenzündung oder Glühkerzen gezündet werden. Beim Anlassen wird pyrophores Triethylboran (TEB) eingespritzt und so das Triebwerk gestartet. Die Tanks für das Triethylboran befinden sich an den Triebwerken und sind mit je 600 cm³ TEB betankt. Diese 600 cm³ sind ausreichend für 16 Zündungen pro Triebwerk. Das Triethylboran entzündet sich sofort, wenn es in Kontakt mit dem Luftsauerstoff kommt. Der Nachbrenner wird ebenfalls mit TEB gezündet. Zusätzlich befinden sich an den Flammenhaltern des Nachbrenners katalytische Zünder, um einen Flammabriss des Nachbrenners zu vermeiden.

Im Trainingseinsatz wurde mit normalem JP-7 geflogen. Durch die große Hitze der Nachbrenner ionisierte das Abgas und reflektierte Strahlung im VHF-Bereich, wodurch die SR-71 mittels eines Luftüberwachungsradars leicht entdeckt werden konnte. Im Aufklärungseinsatz wurde dem JP-7 cäsiumhaltiges A-50 zugesetzt und so die Radar-Signatur des Abgasstrahls verringert.

Elektronische Gegenmaßnahmen (ECM)

Um feindliche Radarsysteme aufzuspüren und Flugabwehrraketen zu irritieren, besitzt die SR-71 ein ECM-System. Ähnlich den Elektronischen Gegenmaßnahmen der A-12 kommen mehrere Systeme zum Einsatz: das primäre System (BIG BLAST in der A-12) soll die Zielerfassung durch die Leiteinrichtung einer S-75-Flugabwehrrakete durch das Senden falscher Signale (Rauschen, falsche Ziele in der Hauptkeule) verhindern. Die Leistung des Senders beträgt 3 kW im S-Band und 10 kW im C-Band. Im Gegensatz zur A-12 ist die SR-71 zusätzlich mit einem CFAX genannten System ausgerüstet, das bei Bedarf im X-Band mit einer Leistung von 1 kW falsche Signale an die Leiteinrichtung einer S-125 Newa-Flugabwehrrakete ausstrahlt, um die Radarverfolgung der SR-71 unmöglich zu machen. APR-27 (PIN PEG bei der A-12) soll Radarstrahlung von feindlichen Leiteinrichtungen entdecken und dann das 13C-System aktivieren. Das testweise eingesetzte 13C (MAD MOOTH bei der A-12) beruht auf dem Prinzip des side lobe jamming (Einspielen eines starken Signals in die Nebenkeule), und verhindert so im S-Band und C-Band die Zielerfassung der Leiteinrichtung.[5][6]

Sensoren

Eine SR-71 im Udvar Hazy Center in Chantilly

Die SR-71 konnte im Gegensatz zur kleineren A-12 mehrere Sensorenpakete wie optische Kameras, Infrarotkamera und hochauflösendes Radar gleichzeitig mitführen. Die 1967 eingesetzten Kameras erreichten im optischen Bereich als beste Auflösung 30 cm, und das mitgeführte Radar erzielte eine Bodenauflösung von 10 bis 20 m. Die während eines Fluges im optischen Bereich fotografierte Fläche betrug etwa 15 km mal 3400 km, während das Radar eine Fläche von 30 km mal 6400 km aufzeichnen konnte.[7]

Zahlen und Fakten 1972 bis 1989

  • 3551 Aufklärungseinsätze wurden mit der SR-71 geflogen.
  • 17.300 Flüge insgesamt.
  • 11.008 Flugstunden in Aufklärungseinsätzen
  • 2752 Flugstunden bei Mach 3 in Aufklärungseinsätzen
  • 11.675 Flugstunden bei Mach 3 insgesamt.

Einstellung des Programms

Das Programm wurde 1998 eingestellt. Alle zu dem Zeitpunkt im Besitz der Air Force befindlichen Maschinen wurden an Museen übergeben. Zwei Exemplare wurden dem NASA Dryden Flight Research Center zu Forschungszwecken überlassen, welche sie bis 1999 weiter nutzte.[8]

Rekorde

  • 20. Juli 1963 Groom Lake; Lockheed A-12 (Oxcart) „Cygnus“ 606924 Mach 3,0+
  • November 1963 Groom Lake; Lockheed A-12 (Oxcart) „Cygnus“ 606924 Mach 3,2 Höhe horizontal 24 km
  • 1. Mai 1965 Edwards AFB; Lockheed AF-12 YF-12 „Blackbird“ 606934 + 606934 Vmax 3750 km/h IR=2718,006 km/h (1000km) WR=3331,507 km/h
  • 27. Juli 1976 Beale AFB; Lockheed SR-71A (RS-17) 617958 3367,221 km/h Mach 3,2 über 1000 km WR
  • 28. Juli 1976 Beale AFB; Lockheed SR-71A (RS-17) 617959 3529,000 km/h Mach 3,36 über 16,1 km WR

Beim letzten offiziellen Flug einer SR-71 im Januar 1990 wurden noch vier Streckenrekorde aufgestellt. Anders als ihr sowjetisches Gegenstück, die MiG-25 (3-8 min Mach 2,83), konnte die SR-71 ihre Geschwindigkeit über lange Strecken aufrechterhalten. Routinemäßig übertraf schon die YF-12 alle von sowjetischen Flugzeugen gehaltenen Geschwindigkeitsrekorde. Am 1. Mai 1965 flogen Walter Daniel/James Cooney auf der 1000-km-Strecke mit 2000 kg Nutzlast 2718,006 km/h, wodurch ebenfalls die Rekorde ohne und mit 1000 kg Nutzlast gebrochen wurden. Diese Weltrekorde hatten zum Teil 11 Jahre Bestand und wurden erst von der SR-71A übertroffen. Der von einer E-266 (MiG-25) seit Oktober 1967 gehaltene 1000-km-Rekord mit 1000 kg Nutzlast wurde von der SR-71A gleich um 450 km/h überboten. So hält die SR-71A bis heute den absoluten Geschwindigkeitsrekord, den ohne Nutzlast und den mit 1000 kg, sowie den Höhenrekord im Horizontalflug.

Rekorde der SR-71A

Der Höhenrekord von Düsenflugzeugen im Horizontalflug von 26.213 m (der absolute Höhenrekord von 37.650 m wurde von einer MiG 25 im Parabelflug erreicht) und der Geschwindigkeitsrekord von 3.529,6 km/h wurde mit einer SR-71 A aufgestellt. Die schnellste USA-Überquerung (ca. 4000 km) wurde von einer Maschine der NASA 1990 aufgestellt: Sie dauerte 68 min 17 s, was einer Reisegeschwindigkeit von 3.500,7 km/h entspricht. Die schnellste Atlantiküberquerung gelang ebenfalls mit einer Blackbird. Durch die hier notwendige Luftbetankung war die Durchschnittsgeschwindigkeit etwas geringer: 2.925 km/h für New York – London in 1 h 55 min.

Technische Daten

Risszeichnung der SR-71A
Kenngröße Daten der SR-71A Blackbird
Typ: Strategischer Höhenaufklärer
Länge: 32,74 m
Flügelspannweite: 16,94 m
Flügelfläche: 149,10 m²
Flügelstreckung: 1,92
Tragflächenbelastung:
  • Minimal (Leergewicht): 183 kg/m²
  • Maximal (maximales Startgewicht): 517 kg/m²
Höhe: 5,64 m
Leergewicht: 27.214 kg
Maximales Startgewicht: 77.112 kg
Maximale Treibstoffkapazität: 36.287 kg
Höchstgeschwindigkeit: 3.529 km/h (Mach 3,36)
Dienstgeschwindigkeit: 3.219 km/h
Dienstgipfelhöhe: 24.385 m
Maximale Flughöhe: 26.213 m
Flugreichweite: 4.830 km (ohne Nachbetankung)
Radarrückstrahlfläche (RCS): ca. 0,012 m²
Besatzung: 2
Bewaffnung: keine
Triebwerk: Zwei Pratt & Whitney J58 Strahltriebwerke mit Nachbrenner und je 151,30 kN Schub
Schub-Gewicht-Verhältnis:
  • Maximal (Leergewicht): 1,08
  • Minimal (maximales Startgewicht): 0,38

Siehe auch

Einzelnachweise

  1. Efforts to Reduce the A-12's Radar Cross Section
  2. NASA Forschungsberichtt YF-12 S.3 Chines primäre Funktion, die Reduktion des RCS. S. 4 Seitenleitwerke geneigt, um Rollneigung und das RCS zu reduzieren. englisch PDF
  3. Ferdinand C. W. Käseman: Die schnellsten Jets der Welt, S. 110,111 Avantic Verlag, 1999, ISBN 3-925505-26-1
  4. Thomas A. Jackson: Scramjets: Ein Flugzeug für den Weltraum. In: Spektrum der Wissenschaft. 02, 2007, S. 74 ff (http://www.spektrum.de/artikel/860731).
  5. A-12 OXCART Reconnaissance Aircraft Documentation, Comparison of SR-71 and A-12 Aircraft, Aircraft Systems. CIA, 26. September 1967, abgerufen am 1. Januar 2010.
  6. A-12 OXCART Reconnaissance Aircraft Documentation, Comparison of SR-71 and A-12 Aircraft, ECM Equipment. CIA, 26. September 1967, abgerufen am 1. Januar 2010.
  7. A-12 OXCART Reconnaissance Aircraft Documentation, Comparison of SR-71 and A-12 Aircraft, Sensor Capabilities. CIA, 26. September 1967, abgerufen am 1. Januar 2010.
  8. http://www.nasa.gov/centers/dryden/news/FactSheets/FS-030-DFRC.html

Weblinks

 Commons: SR-71 Blackbird – Album mit Bildern und/oder Videos und Audiodateien

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