Familia A-12: SR-71 Blackbird si interceptorul YF-12 legende aeronautice

A-12 “Oxcart”

Una dintre legendele aviatiei supersonice, putin cunoscute in perioada serviciului operational dar consacrata dupa ce primele informatii au devenit publice, este familia A-12 ale carui derivate sunt YF-12 si mult mai celebrul SR-71 Blackbird. Programul A-12 a fost considerat secret de stat pentru mai mult de 40 de ani, fiind declasificat de catre CIA abia in 2007.

La apogeul Razboiului Rece a aparut nevoia de a avea un avion cu rol de recunoastere supersonica de altitudine mare dar si un interceptor cu caracteristici similare.

A-12 si YF12 (cele 2 din plan apropiat) aliniate pe pista de la Groom Lake

Lockheed A12 Oxcart, primul concept al seriei, a fost construi special pentru CIA, ca si avion de spionaj, fiind destinat inlocuirii, printr-o abordare total diferita, a avionului de spionaj Lockheed U-2 (supranumit “Ingerul”), in a carui incercare reducere a sectiunii radar prin proiectul “Rainbow” (anulat in 1958) s-a ajuns la un esec. Astfel incepand cu 1957 s-a inceput studiul cu diverse concepte, evoluand de la A-1 pana la A-11 in 1959 (A de la “Arhanghel”).

 

A12 pe linia de asamblare in 1964

Concurenta a reprezentat-o design-ul Kingfish al firmei Convair, care a plecat de la o varianta derivata din B-58 Hustler B si apoi a refolosit conceptul Convair F-106 Delta Dart.

Initial ambele proiecte din cadrul proiectului “Gusto” se refereau la aeronave capabile de MACH-4 si motoare cu hidrogen de tip RAMJET, acompaniate de motoare turboreactoare in diverse faze ale zborului.

B-58 Hustler

Insa in 1959 comitetul de analiza a solutiilor constructive a cerut ca cele doua concepte rivale sa plece de la folosirea motoarelor Pratt & Whitney J58 turboramjet. Acest motor putea atinge 142kN forta cu postcombustie (150kN in varianta J58-P4) fiind considerat primul motor capabil de functionare prelungita in regim de postcombustie, functionarea motorului fiind imbunatatita de conuri mobile in prizele de aer variabile, totul controlat un computer de admisie a aerului, in functie de altitudine si regimul de viteza. Motoarele aveau nevoie de un cart de pornire AG330  cu motoare cu combustie interna V8 pentru a putea atinge o turatie de 3200 rotatii pe minut la care sa se autosustina. De asemenea combustibilul era unul special de tip  JP-7, iar pentru amorsarea egimului de postcombustie era nevoie de injectarea de trietil-boran (TEB), o substanta care se aprindea in contact cu aerul, fiecare motor avand un rezervor presurizat cu o rezerva de TEB pentru 16 aprinderi la un singur zbor. In acelasi timp combustibilul JP-7 era folosit pentru racirea turbinei si a altor sisteme inainte de a ajunge sa fie ars. De remarcat este faptul ca la viteze de 3 Mach doar 20% din forta era generat de motorul in sine, diferenta fiind realizata de sistemul de ajutaje si admisii reglabile, care se comporta ca un motor RAMJET la aceste viteze.

 

Motorul Pratt & Whitney J58

Motorul era conceput pentru randament ridicat la viteze supersonice, celebra fiind observatia ca dupa ce in timpul unei misiuni a fost necesar sa se zboare la viteze de 3 MACH perioade mai indelungate decat de obicei, consumul de combustibil scazuse semnificativ fata de misiunile normale. Pentr misiuni mai lungi, era necesara realimentarea in zbor dupa faza de decolare, deoarece mari cantitati de combustibil se pierdeau in motor in aceasta faza.

Fazele de lucru ale motorului Pratt & Whitney J58

 

In urma cererii de reducere a RCS-ului (radar cross section), design-ul A11 a fost refacut cu modificari minore (2 derive inclinate in loc de una verticala si adaugarea de materiale non-metalice pe anumite suprafete ) si astfel s-a ajuns la forma finala A12, forma in care Lockheed si designerii de la Skunk Works au si castigat competitia.

 

Botul A12

Astfel in 26 Ianuarie 1960 CIA a plasat o prima comanda pentru 12 aparate A-12, sub numele de “articol Oxcart”, iar primul zbor a avut loc la data de 25 aprilie 1962, cel oficial avand loc la data de 4 mai a aceluiasi an.

Dispunerea echipajului in A-12  biloc

Primele 5 avioane A12, produse in 1962, au fost dotate cu motoare mai slabe, Pratt & Whitney J75, capabile de doar 76kN forta, cu ajutorul carora au atins viteze de doar 2 Mach. Din 1963 a inceput inzestrarea cu motoare J-58, A-12 atingand viteza de Mach 2,3 cu aceste motoare. Motoarele J-75 au fost pastrate doar pentru versiunea biloc, de antrenament, a A-12 si anume exemplarul „Titanium Goose”.

In iunie 1964 a fost livrat ultimul A12 catre Groom Lake, dintr-un lot de 18 avioane impartite astfel:

• 12 aparate A-12 “Oxcart” + 1 trainer biloc A12
• 3 prototipuri pentru programul interceptorului YF-12 care era finantat din alte surse decat CIA, adica USAF.
• 2 aparate M-21 purtatoare de drone de recunoastere

A-12 a fost retras din serviciu activ in 1968, dupa ce efectuase misiuni deasupra Vietnamului si Coreei de Nord, stafeta fiind preluata de urmasul sau, SR-71 Blackbird.

 

F-106B Delta Dart

 

 

YF-12A

 

La sfarsitul anilor ’50 ai secolului trecut Fortele Aeriene SUA au demarat un program de inlocuire a interceptorului F-106 Delta Dart cu un interceptor cu raza lunga (Long Range Interceptor Experimental), program care a selectat ca si castigator avionul North American XF-108 Rapier. Porgramul a fost insa anulat de catre Departamentul Apararii in septembrie 1959, fiind propusa in loc o solutie derivate din A-12, motiv pentru care USAF a comandat 3 exemplare in 1960, cele care vor fi redenumite ulterior YF-12 A.

YF-12 A

YF-12 se deosebea de seria A-12 prin conul marit al botului pentru acomodarea radarului AN/ASG-18 dezvoltat initial pentru XF-108, prin adaugarea unei a 2-a cabine pentru operatorul radarului de control al focului, prin adaugarea unor stabilizatoare ventrale sub nacelele motoarelor si fuselaj (pentru cresterea stabilitatii) si prin conversia celor 4 nacele destinate initial echipamentelor de recunoastere in cale de transport a 3 rachete  Hughes AIM-47 Falcon (GAR-9B) si a echipamentului de control al tirului. Racheta aer-aer AIM-47, cu o raza de lupta de pana la 160km, era stramosului sistemului AIM-54 Phoenix care a echipat avionul F-14 Tomcat. AIM-47 putea fi echipata si cu incarcatura nucleara de 250kT.

AIM-47 Falcon (GAR-9B)

Sistemul AN/ASG-18 era o combinatie de radar si senzori infra-rosu cu bataie lunga (intre 200 si 300 de mile) cu un radar de precizie conectat la un system de urmarire in infrarosu., YF-12A avand la acea vreme o capacitate letala fara precedent de detectie si lovire a avionelor inamice.

F-12 (cu botul nemodificat)? SR-71

In versiunea de serie, F-12, se prevedea revenirea la botul similar cu A-12/SR-71 Blackbird deoarece Hughes lucrase in paralel la o noua antena a radarului care sa se incadreze in spatiul oferit de design-ul initial.

 

YF-12 – se vad derivele suplimentare

Primul zbor al YF-12A a avut loc la 7 august 1963 iar existenta avionului a fost facut publica de presedintele Lyndon B. Johnson la data de 24 februarie 1964, anuntul avand si scopul de a camufla proiectul A-12 al CIA, cu care putea fi usor confundat la baza aeriana Edwards din California.

F-12 – schema

Fortele aeriene SUA au lansat o comanda de 93 de aparate F-12B la data de 14 mai 1964 dar datorita costurilor mari ale razoiului din Vietnam fondurile necesare productiei au fost amanate 3 ani la rand de catre secretarul apararii Robert McNamara, pentru ca in cele din urma programul sa fie definitiv oprit in ianuarie 1968 (datorita schimbarilor de prioritate in apararea spatiului aerian al SUA). Rolul sau a fost preluat de F106, pe care initial trebuia sa-l inlocuiasca. F106 a fost retras din serviciu pana prin 1988 iar varianta modificata in drona a fost folosita pana in 1998, asta ca sa ne facem o idee cati ani de serviciu ar fi avut in fata F-12B…

YF-12 – vedere frontala

Desi programul YF-12 a fost anulat, cele 3 exemplare construite au continuat sa zboare in programe de testare, mare parte in cadrul USAF si NASA.

YF-12 in zbor

Doar 2 exemplare au supravietuit pana in ziua de astazi si se pare ca a existat si un al 4-lea, denumit YF-12C, care era de fapt un SR-71A (nr. 61–7951) imprumutat catre NASA pentru teste de propulsie dupa ce un YF-12A (nr. 60–6936) a fost pierdut in accident in 1971, avionul SR-71 fiind returnat USAF in septembrie 1978.

YF-12 la sol

 

SR-71 Blackbird

SR-71 Blackbird a fost o versiune imbunatatita bazata pe designul si experienta lui A-12, dar cu adaptari specifice necesitatilor USAF, bineinteles tot pentru recunoastere aeriana. Printre diferente fata de A12 este putem mentiona faptul ca era mai lung, mai greu, echipajul este format din 2 persoane dispuse in tandem (pilot + operator aparatura radar, recunoastere si bruiaj), radar ASARS (advanced synthetic aperture radar system) si o camera de filmat diferita care initial nu s-a ridicat la calitatea celei de pe A12.

 

Blackbird – vedere frontala

La cele 34 de tone ale sale, SR-71 putea cara 20 de tone de combustibil care ajungeau pentru aproximativ 2 ore de zbor iar pe masura ce combustibilul se consuma, el era redistribuit automat in tancuri pentru a pastra centrul de greutate al avionului.

SR-71 realimentand in zbor

O alta legenda este faptul ca aliajul de titan al avionului se dilata in timpul zborului supersonic datorita temperaturilor ridicate date de frecarea cu aerul (cu toate ca vopseaua neagra speciala radar-absorbanta avea si rol de disipare a caldurii), ceea ce ducea la scurgeri de combustibil la sol, cand materialele se contractau.

3 Black-bird la sol

Primul sau zbor a avut loc in 22 decembrie 1964 iar primul avion a fost livrat fortelor aeriene ale SUA in ianuarie 1966. Incepand cu 1968 SR-71 au inceput operatiunile cu plecare de la baza din Okinawa, atat deasupra Vietnamului de Nord, Laos, etc. In 1970 SR-71 avea in medie 2 misiuni pe saptamana iar pe parcursul unor astfel de misiuni intre 1970 si 1972 au fost pierdute doar 2 aparate, si acelea din cauza unor defectiuni tehnice.

 

Blackbird -schema

In acelasi timp, se pare ca SR-71, chiar si cu bruiaj activat, nu era chiar invizibil pe radar, pilotii suedezi de Saab J-37 Viggen reusind sa-l incadreze de mai multe ori pe radarul de bord deasupra Marii Baltice, uneori cu sprijinul unor radare de la sol, insa cunoscand ruta acestora. O explicatie data era dimensiunea si forma ajutajelor motoarelor care erau vizibile pe radare la iluminarea din spate a avionului.

Ajutajul motorului si echipajul

Dintr-un total de 32 de aparate produse au fost piedute 12, toate in accidente si nici unul datorita actiunii inamicului. A fost retras definitiv din serviciu in 1998, dupa mai multi ani de dispute intre Congres si USAF, dar si dupa ce in anumite operatiuni cum au fost Desert Storm sau conflictul din Bosnia militarii au resimtit acut si reprosat lipsa unui avion de recunoastere tactica cum era SR-71.

 

Blackbird biloc (scoala) in zbor

Cabina bilocului

Se poate spune fara a gresi ca aceasta familie de aeronave au reprezentat la inceputul anilor ’60 ai secolului trecut un salt urias pentru tehnologia aeronautica, salt care eu consider ca nu a mai fost egalat nici macar de F-22 Raptor sau F-35 Lightning II, in ciuda bugetelor imense inghitite de aceste doua ultime proiecte.

 

Marius Zgureanu

 

Surse:

http://www.wvi.com/~sr71webmaster/yf12~1.htm

http://www.fas.org/irp/program/collect/sr-71.htm

http://www.geneaarchives.com/bacmresearch/affiliate/completeset/a12.html

http://prafulla.net/graphics/amazing/the-fastest-plane-on-earth-25-pics/

http://en.wikipedia.org/wiki/SR-71_Blackbird

General characteristics

• Crew: 2 (Pilot and Reconnaissance Systems Officer)
• Payload: 3,500 lb (1,600 kg) of sensors
• Length: 107 ft 5 in (32.74 m)
• Wingspan: 55 ft 7 in (16.94 m)
• Height: 18 ft 6 in (5.64 m)
• Wing area: 1,800 ft² (170 m²)
• Empty weight: 67,500 lb (30,600 kg)
• Loaded weight: 152,000 lb (69,000 kg)
• Max. takeoff weight: 172,000 lb (78,000 kg)
• Powerplant: 2 × Pratt & Whitney J58-1 continuous-bleed afterburning turbojets, 34,000 lbf (151 kN) each
• Wheel track: 16 ft 8 in (5.08 m)
• Wheelbase: 37 ft 10 in (11.53 m)
• Aspect ratio: 1.7

Performance

• Maximum speed: Mach 3.3 (2,200+ mph, 3,530+ km/h, 1,900+ knots) at 80,000 ft (24,000 m)
• Range: 2,900 nmi (5,400 km)
• Ferry range: 3,200 nmi (5,925 km)
• Service ceiling: 85,000 ft (25,900 m)
• Rate of climb: 11,810 ft/min (60 m/s)
• Wing loading: 84 lb/ft² (410 kg/m²)
• Thrust/weight: 0.44

 

 

http://en.wikipedia.org/wiki/Lockheed_A-12

Specifications (A-12)

General characteristics

• Crew: 1 (2 for trainer variant)
• Length: 101.6 ft (30.97 m)
• Wingspan: 55.62 ft (16.95 m)
• Height: 18.45 ft (5.62 m)
• Wing area: 1,795 ft² (170 m²)
• Empty weight: 54,600 lb (24,800 kg)
• Loaded weight: 124,600 lb (56,500 kg)
• Powerplant: 2 × Pratt & Whitney J58-1 afterburning turbojets, 32,500 lbf (144 kN) each
• Payload: 2,500 lb (1,100 kg) of reconnaissance sensors

Performance

• Maximum speed: Mach 3.35 (2,210 mph, 3,560 km/h) at 75,000 ft (23,000 m)
• Range: 2,200 nmi (2,500 mi, 4,000 km)
• Service ceiling: 95,000 ft (29,000 m)
• Rate of climb: 11,800 ft/min (60 m/s)
• Wing loading: 65 lb/ft² (320 kg/m²)
• Thrust/weight: 0.56

 

 

http://en.wikipedia.org/wiki/Lockheed_YF-12

 

Specifications (YF-12A)

General characteristics

• Crew: 2
• Length: 101 ft 8 in (30.97 m)
• Wingspan: 55 ft 7 in (16.95 m)
• Height: 18 ft 6 in (5.64 m)
• Wing area: 1,795 ft² (167 m²)
• Empty weight: 60,730 lb (27,604 kg)
• Loaded weight: 124,000 lb (56,200 kg^[5])
• Max. takeoff weight: 140,000 lb (63,504 kg)
• Powerplant: 2 × Pratt & Whitney J58/JTD11D-20A high-bypass-ratio turbojet with afterburner
  • Dry thrust: 20,500 lbf (91.2 kN) each
  • Thrust with afterburner: 31,500 lbf (140 kN) each

Performance

• Maximum speed: Mach 3.35 (2,275 mph, 3,661 km/h^[5]) at 80,000 ft (24,400 m)
• Range: 3,000 mi (4,800 km)
• Service ceiling: 90,000 ft (27,400 m)

Armament

• Missiles: 3× Hughes AIM-47A air-to-air missiles located internally in fuselage bays

Avionics

• Hughes AN/ASG-18 look-down/shoot-down fire control radar