Szükség szülte arkangyal - az SR-71 Blackbird háttértörténete

2017.10.22. 07:00

Ha nincs egy elnöki tévedés, az amerikai titkosszolgálatok máig abszurd "anyagbeszerző" akciója, a Shell kísérletező kedve és egy maroknyi repülőgépmérnök zseni kitartó munkája, minden bizonnyal a legfontosabb legendával lenne ma szegényebb a modern katonai repülés. Éppen hatvan éve, 1957-ben döntöttek az SR-71 Blackbird lopakodó tervezésről, amely a légvédelmi rakétákat is képes volt legyorsulni.

Kezdjük is gyorsan a sokak által ismert tényekkel: gyorsabb, mint a puskagolyó; minden eddig épített repülőgépnél magasabban és gyorsabban repült; a gép 92 százaléka titánból készült; a gépben szolgáló Pratt & Whitney által gyártott J58-as hajtóművek (JT11-D20) valós határait pedig máig nem tudja pontosan senki.

Alakja és felfoghatatlan teljesítménye mellett az SR-71-et az is legendássá tette, hogy rendkívül hosszú, két és fél évtizedes karrierje során soha senkinek nem sikerült a gépet elfogni vagy lelőni. Olyan gyors volt, hogy ha megpróbálták kilőni, a pilóta egyszerűen gyorsított, és maga mögött hagyta a rakétát. A Balckbirdből összesen 32 darab készült, ebből 12 technikai problémák miatt semmisült meg, a flotta maradéka pedig a kivonás után múzeumokba került

Forrás: U.S. Air Force

Az SR-71 Blackbirdről valószínűleg még az is hallott, akinek a repülés világa abban merül ki, hogy elhúzott a kertjük felett egy drón. Pedig ennek a gépnek többféle kevéssé ismert története is van. Keveset írtak például arról, hogy kik tervezték, honnan származik a gép neve, és kitől szerezték be nagy mennyiségben az amerikaiak a megépítéséhez szükséges titánt. Cikkünk most ezeket igyekszik összefoglalni.

Információszerzés döntené el a III. világháborút

1957 felé már érezhető volt a hidegháború szele. A Berlinben élők számára jól ismert hétköznapi szleng volt a Chekpoint Charlie, az '56-os forradalmon éppen csak túleső magyarok számára pedig ekkorra már világossá vált, hogy az ideiglenesen állomásozó orosz csapatok némileg hosszabb időre maradnak. A két nagyhatalom pedig igyekezett mindent megtenni, hogy kirobbantsák az első és - minden bizonnyal utolsó - atomháborút a bolygón.

Kémrepülőgép lévén a Blackbirdön űrtechnológiás kamerarendszer volt. Hat kamerájával óránként körülbelül 255 ezer négyzetkilométernyi területet fotózott végig, mindezt olyan részletességgel, hogy még az autók rendszámtáblája is kivehető volt a képeken. (Figyelem! A 60-as években járunk, amikor a nagyfelbontású digitális fényképezés még teljesen ismeretlen fogalom volt.)

Forrás: U.S. Air Force

Az oroszok minden idők legnagyobb katonai fejlesztésébe fogtak, melynek részét képezte egy interkontinentális ballisztikus rakétaprogram, amiről az a hír járta, hogy már kezdetben is rendkívüli eredményeket értek el, és képesek bármilyen amerikai nagyvárost elérni rakétáikkal. Ez a tény a szovjet fegyverprogram - különösen a nukleáris fegyverek - utáni kémkedést kiemelt feladattá tette az amerikai hírszerzés számára. A második világháború során ugyanis mindkét fél megtanulta, hogy nem azé lesz a győzelem, akinek több fegyvere és katonája van, hanem aki többet tud az ellenfeléről.

Az információszerzés legbiztonságosabb és leggyorsabb módja pedig ebben az időszakban a légi megfigyelés és kémkedés volt. Csakhogy a Szovjetunió olyan hatalmas volt, hogy a légi "hírszerzést" egyszerűen nem lehetett hatékonyan és rövid idő alatt megoldani a még mindig második világháborús technikán alapuló repülőgépekkel, az Egyesült Államoknak egyszerűen nem állt rendelkezésére a megfelelő technológia.

A Blackbird harminc évig állt rendszerben, ezalatt 150 pilótát képeztek ki a vezetésére, és olyan szigorú követelményeknek kellett megfelelniük, mint az űrhajósoknak. Az elvárások érthetőek voltak, hiszen egy Blackbird-küldetés (ami általában 3,5-4 órás volt) annyira volt összetett feladat, mint egy űrutazás. A pilóták hónapokig szimulátorban gyakoroltak, ahol a legvégsőkig hajtották őket, beszámolók szerint teljes mentális és fizikai fáradtság jellemezte a gyakorlatozó pilótákat. Volt olyan, aki a félnapos gyakorlás után elaludt az ebédlőben és álmában hibaüzeneteket motyogott

Forrás: National Museum of the United States Air Force

A CIA-vel szerződött a Lockheed Martin

Ebben a környezetben merült fel egy olyan kémrepülőgép építésének ötlete, amely lehetővé tette, hogy az USA gépei az ellenséges radarok észlelése nélkül mélyen behatolhassanak orosz területekre, majd onnan a feladatot elvégző pilóták gyorsan és biztonságosan távozhassanak, anélkül, hogy a légierő felfedezné őket.

Jellemző volt a kor hangulatára, hogy az SR-71 tervezésére és építésére felkért Lockheed Martin nem a védelmi minisztériummal, hanem a központi hírszerző szolgálattal, a CIA-val szerződött le a projektre, amely az Arkangyal néven futott. A kódnevet a fejlesztőcsoport vezetőjétől, a mérnökzseni Clarence "Kelly" Johnsontól kapta, aki részt vett az U-2-es kémrepülő fejlesztésében is, amit Angyalnak hívott, innen jött az új projektnév. Mindössze tucatnyi mérnökön és beavatotton kívül senki, még a CIA vezetőinek egy része sem tudott a projekt valódi céljáról.

A repülésekor keletkező hőt a matt feketére festett titánburkolat vezette el. Bár a lehető legerősebb anyagokat használták a sárkányhoz, maximális sebességen az extrém hőterhelés miatt a burkolat elemei centiméterekkel megnyúltak. Ezért a földön a gép borítása bizonyos helyeken hézagos, a torlópontokon pedig hullámos volt

Forrás: Smithsonian Institution NASM/Dane A. Penland

Az Arkangyal projekt annyira pengeélen táncolt, és oly sok tényező szerencsés együttállása kellett a sikerhez, hogy kezdetben még Johnson sem hitt igazán a gép megvalósíthatóságában. Tudta, hogy a feladat szinte lehetetlen, hiszen hagyományos eszközökkel kell minden eddiginél modernebb gépet terveznie, nem véletlen, hogy a Blackbird volt az utolsó olyan gép, amit nagyteljesítményű számítógépek nélkül, rajzasztalon terveztek vonalzóval, számológépekkel, szögmérővel és nagyon sok fizikai és matematikai számítással.

A zsenicsapat összeáll

Erre pedig csak olyan mérnökök voltak képesek, akikben megvolt az a kockázatvállalás, munkamánia és újító szellem, ami a sikerhez kellett. Johnson az U-2-es projekt kapcsán már dolgozott ilyen mérnökökkel, mi több, az alapítók között volt. Ők voltak a Lockheed máig legendás és működő agytrösztje, a Skunk Works (Bűzösborz Művek).

A Skunk Worksnél teljes titokban gyártották az SR-71-es flottát. Bár rettenetes mennyiségű pénzt emésztett fel a gépek építése, a gyártósorokat és a speciális megmunkáló eszközöket a hatvanas évek végén – teljes titokban - bezúzták, a tervezők és a gépet ismerő szakértők pedig nyugdíjasok vagy halottak, a kevés élő pedig élethosszig tartó titoktartási kötelezettséget írt alá a Lockheeddel, így a gyártással kapcsolatos pontos információk nem állnak rendelkezésre

Forrás: Lockheed Martin

A Skunk Works egy maroknyi válogatott mérnökből álló csapatot jelöl, akik bármilyen módszerrel és eszközzel szabadon kísérletezhetnek a kívánt cél érdekében. Lehetőségeik gyakorlatilag korlátlanok. Hetven éve a legfontosabb és legtitkosabb projekteken dolgoznak, ezért ide bekerülni felér a repülőgépmérnökök Oscar-díjával. A Skunk Worksnek van egy kevéssé ismert mottója is: "Missions Impossible" (lehetetlen küldetések). Ebből nagyjából már világos lehet, hogy általában milyen összetettségű feladatokon dolgoznak.

A Lockheednél dolgozó mérnökcsapat logója

Forrás: Lockheed Martin
Ha a borzok beindulnak…

Kevesen ismerik a Skunk Works név eredetét. Ez valójában egy becenév, a csoport hivatalos elnevezése Lockheed Advanced Development Projects Unit, de ez olyan röhejesen bonyolult és hosszú, hogy még a Lockheed sem szereti használni. A Skunk Works név Al Capp képregényrajzoló egyik sorozatából származik.


Ez a történetben egy olyan eldugott gyár volt, ahol szkunkokat, azaz észak-amerikai bűzösborzokat (Mephitis mephitis) használtak. Ezt a "gyárat" az elviselhetetlen bűz miatt minden más, ember lakta területtől messzire építették, és az itt dolgozók csak úgy érintkezhettek a külvilággal, ha szembeszélből érkeztek.


A becenevet állítólag egy Lockheed alkalmazott adta a csapatnak, mert rendszeresen előfordult, hogy a tagok több napig nem fürödtek, nem váltottak ruhát és nem jöttek ki az irodájukból, annyira belemerültek a feladatba. A becenévvel kapcsolatos másik legenda szerint Johnson felhívta a mérnökök figyelmét arra, hogy nagyon vigyázzanak, hogy mutatkoznak be a telefonban, semmilyen utalás nem megengedett a SR-71-esre és hangsúlyozta, hogy az a legjobb, ha kitalálnak valamilyen fantázianevet, hogy melyik cégnél dolgoznak. A szupertitkos iroda közelében volt egy műanyaggyár és annak bűze annyira zavarta az egyik mérnököt Irv Culvert, hogy a Bűzös Borz Művek egyik alkalmazottjaként mutatkozott be a telefonban.


Többek között a Skunk Works tervezte a korszakalkotó F-104 Starfighter vadászgépet, mely elsőként lépte át a Mach 2-őt (a hangsebesség kétszeresét, mely 2450 km/h), az U-2 kémrepülőt, melyről azt hitték, elfoghatatlan, a hadrendbe állítás után azonban nem sokkal az oroszok mégis lelőtték. Ennek logikus következményeként született meg az SR-71, minden idők legzseniálisabb gépe.


Ugyancsak a Skunk Works tervezte az F-117 Nighthawkot, mely a világ első lopakodó vadászgépe volt, és az öbölháborúban a légierő egyik legfontosabb bástyájának számított. Legutolsó - ismert - projektjük pedig az X35 JSF (típusnevén F-35), a bolygó első ötödik generációs könnyű vadászgépe, amely sokévnyi késés és körülbelül 40 milliárd dollár elköltése után 2016 augusztusában állt hadrendbe.

Johnson, a projekt agya 

Kelly Johnson 1933 óta dolgozott a Lockheednél, és még az ellenfelei szerint is a repülőgép-tervezés Da Vincije volt. Közte és kortársai között a legfőbb különbség az volt, hogy nagy pontossággal volt képes évekre, sőt nem egyszer évtizedekre előre megjósolni a legmodernebb repülőgép-technológiákat, és tudta, hogy ezt milyen eszközökkel érheti el.

Johnson munkássága korszakalkotó volt, több mint negyven polgári és katonai gép tervezésében volt része. Többek között az ő nevéhez kötődik az U-2, az A-12 és az SR-71-es képrepülők mellett a P-38 Lighting, PV-2 Neptune, az F-80 Shooting Star (az USA első hadrendbe állított vadászgépe), az F-94 Starfire, az F-104 Starfighter, a B-37 Ventura, a C-130 Hercules, a C-140 Jetstar és az AH-56 Cheyenne támadó helikopter is

Forrás: Lockheed Martin

Minden csoportos megbeszélésen mantraként ismételgette kedvenc mondását: „minden héten egy csoda". Elképzelései annyira újítóak voltak, hogy gyakran még a kollégái sem értették, mit akar tőlük, ezért sok esetben csak részinformációkat osztott meg velük. Többek között hozzá köthető a drónok katonai alkalmazásának elindítása, vagy a katonai körökben rendkívül kedvelt lopakodó technológia kifejlesztése.

Megoldásainak egy részét a mai napig felhasználják a legújabb projektek esetében is. Johnsont kollégái kiváló vezetőnek tartották, a Skunk Works minden tagjával baráti kapcsolatot tartott fent, jó kedélyű és halk szavú ember volt, sokszor észre sem vették, hogy ő is a teremben dolgozik.

Korát megelőző találmány: a drón

Kelly Johnson olyan lángelme volt, aki évtizedekkel előzte meg korát, közvetlenül a második világháború után egy ember nélküli felderítő gép, egy katonai drón hadrendbe állításán gondolkodott. Ebből lett később a Lockheed D-21, mely egy torlósugár-hajtóműves, pilóta nélküli gép volt, amit a bevetések során az SR-71-es elődjének számító A-12-esről vagy a B-52-es bombázóról indítottak.


A hatótávolsága (5000 km), és a sebessége is elképesztő volt, képes volt Mach 3,3-mal repülni, ez körülbelül 4043 km/h-t jelent. A D-21 hosszú tesztelési időszak után 1969-ben állt hadrendbe és összesen 38 darabot építettek belőle azonban az akkori katonai vezetés annyira nem tudott mit kezdeni a drón koncepciójával, hogy két év és mindössze négy küldetés után kivonták.


Amikor ezt az orosz mérnökök megtudták, nem hittek a fülüknek, ők ugyanis pontosan felismerték, hogy milyen valós veszélyeket rejtett a D-21 koncepciója, tudták, hogy Johnson elképzelése új szintre helyezte a légi hadviselést. Az élet furcsa fintora, hogy nem sokkal később egy Kína felett repülő D-21-es tovább repült Szíbéria felé és ott lezuhant, a roncsokat később megtalálták és a Tupoljev tervezőiroda ennek alapján álmodta meg a Ravent, amely végül nem épült meg, de hatalmas lökést adott a szovjet kémrepülő programnak.

Az ultratitkos D-21 "Tagboard" robotrepülő, amely ugyancsak Johnson nevéhez fűződik. Mindössze négyszer repült, mivel a 4. teszt közben a távirányítású D-21-es és a hordozógép szerepét betöltő M-21-es összeütközött, ezután a teszteket leállították és a robotrepülőt végleg kivonták. Az egyetlen fennmaradt példány a Seattle-t repülési múzeumban van kiállítva

Forrás: U.S. Air Force

Versenyfutás a szovjet légvédelemmel

Miután a Skunk Works 1958 tavaszán elkezdte a munkát az SR-71-esen, rögtön adódott egy égető kérdés: hogyan kezdjenek neki egy olyan gép tervezésének, amivel kapcsolatban semmilyen tapasztalat, adat, számítás nem állt rendelkezésre - hiszen a korábbi típusokhoz képest a Blackbird egy másik dimenzióban mozgott. Tovább árnyalta a képet, hogy az első, kizárólag kémkedésre használt gép, az U-2 már túl volt néhány sikeres bevetésén, azonban az oroszok végig tudtak a gépről, ugyanis radarjaik sokkal fejlettebbek voltak, mint azt az amerikai hírszerzés gondolta.

Kizárólag azért nem tudták lelőni az amerikai kémrepülőt, mert az túl magasan repült. Kelly Johnson azonban tisztában volt vele, hogy csak idő kérdése, hogy az orosz légvédelmi rakétafejlesztés utolérje őket, ami természetesen egyet jelentett azzal, hogy az U-2-est előbb-utóbb lelövik. Ez nem sokkal később, 1960. május 1-jén meg is történt.

A legendás Pratt & Whitney J58-as hajtómű, melyeket minél kisebb radarkeresztmetszet miatt a szárnyak közepén helyeztek el. Annak érdekében, hogy elérjék a minimum háromszoros hangsebességet, a hajtómű kettős hajtásmódot használt. Felszállásnál és a repülés kezdeti szakaszán hagyományos sugárhajtóműként viselkedett, azzal a különbséggel, hogy állandóan használta utánégetőjét. Miután az SR-71-es megfelelő sebességre gyorsított, a hajtóművek torlósugár (ramjet) üzemmódba váltottak,

Forrás: National Museum of the United States Air Force

Nem volt tehát kérdés, hogy a Blackbirdnek nemcsak minden korábbi gépnél gyorsabbnak kell lennie, és magasabban kell repülnie, de észrevétlennek is kell maradnia az oroszok radarképernyőjén. Ehhez pedig elengedhetetlen volt a még gyerekcipőben járó lopakodó technika kifejlesztése.

Nincs mese, új sárkány kell

Amikor a földi radarállomásról kibocsátott rádióhullámok beleütköznek egy repülőgép törzsébe, a visszaverődő hullámok több irányba szóródnak szét, jól kivehető radarjelet biztosítva a radarállomás személyzete vagy a légiirányító számára. Ezért a radarjel jelentős gyengítése nem kevesebbet kíván a tervezőktől, mint a repülőgép sárkányszerkezetének forradalmi újragondolását.


Csakhogy az ötvenes években ez a technológia szinte teljesen ismeretlen volt a mérnökök előtt. A Blackbird volt az első gép, amely sikeresen és hatékonyan alkalmazta a lopakodó technológiát a gyakorlatban is. Amikor a rádióhullámok elérik a gépet, ahelyett, hogy visszaverődnének, a gép hullámosan lapos felületei elterelik azokat.


A Blackbird legfontosabb újítása az volt, hogy ezzel a megoldással évtizedekre meghatározta a lopakodó technológiát, a gép sárkányát úgy tervezték meg, hogy az nemcsak az akkori aerodinamikai ismereteknek mondott ellent, de szinte teljesen észrevétlenné tette a gépet a földi radarok számára is.

Az amerikai elnök türelme elfogyott

A gép formáját úgy kellett megtervezni, hogy minél kisebb legyen a radarkeresztmetszete, ezért a hajtóművek beömlőnyílásai pont a gép orra által keltett lökéshullámba estek. Ezt hívják ramjet hatásnak, csúcssebességnél a tolóerő több mint 80 százaléka ebből eredt. A Skunk Works különleges, mozgatható beömlőkúpot tervezett hozzá. Ha a kúpok rossz helyzetben voltak, akkor a légáramlás felbomlott, és a hajtóművek leálltak - ezt a jelenséget nevezik unstartnak, nyers fordításban "nemindulásnak".

A Blackbird első szériáját A-12-nek nevezték. Az első A-12-es 1962. április 26-án szállt fel és összesen 12 db együléses és 1 db kiképző A-12-es készítettek. Teljes titoktartás mellett építettek egy M-21-es változatot is, amely a hipertitkos D-21 „Tagboard" robotrepülőt hordozta, az akkori katonai vezetés azonban nem fogadta szívesen a robotrepülő ötletét.

Forrás: Wikimedia

Egy ilyen gép megtervezése annyira bonyolult volt, hogy még a Skunk Works csapata sem boldogult a feladattal. A fejlesztés első 11 hónapjában tíz sárkányverzióval álltak elő, mindegyik kódja - az Arkangyal elnevezésből kiindulva - A betűvel kezdődött. A tervek között volt olyan, amelyik a sebességet csökkentette, a repülési magasságot pedig növelte volna; volt, amelyik a lopakodó jelleget helyezte háttérbe, és a gép sebességét Mach4 fölé vitte volna.

Ám egyik tervnél sem teljesült mindhárom elvárás, emiatt az akkori amerikai elnök, Dwight D. Eisenhower rendkívül elégedetlen volt, és komolyan fontolóra vette a projekt lefújását. Kelly Johnson azonban meggyőzte az elnököt, hogy adjon még egy lehetőséget csapatának. Két hónappal később a Skunk Works áttörést ért el. Johnson és kollégái a legígéretesebbnek ítélt A10-es változatot korábbi projektekből származó ötletekkel keverték, annak érdekében, hogy csökkentsék a gép radar keresztmetszetét.

Cikkünk folytatódik, kérjük lapozzon!

Előző
  • 1
  • 2
Következő