SR-71“黑鸟”的冷战轶事

源济

SR-71“黑鸟”的冷战轶事（上）

Armstrong 空军之翼 2019-12-22

　　在24年的服役生涯中，SR-71“黑鸟”战略侦察机共遭遇到4000枚地空导弹的射击，都成功摆脱，没有在作战中损失一架。“黑鸟”最有效的自卫手段是高度和速度，该机被设计成能在24000米高度以3.3马赫的速度巡航。在这种高度上“黑鸟”每小时能拍摄26万平方公里的地球表面，当时任何敌方战斗机都很难用拦截该机。

　　前“黑鸟”飞行员理查德·格雷厄姆上校曾表示SR-71可以前往世界任何地方并安全返回，他回忆起一次任务：“我和后座侦察系统官（RSO）唐·埃蒙斯接近堪察加半岛南端的苏联领空时，远处出现三架苏联战斗机的尾迹。这三架米格-25战斗机正在顺时针盘旋，等SR-71接近时，我可以看到他们直接向我们飞来，彼此之间相距3-5公里。此时尾迹突然消失，我知道这些战斗机开始全加力进入爬升，试图拦截我们。这些苏联飞行员也许接到了击落‘黑鸟’的命令，但他们无法爬升到我们所在的高度。我经常想知道他们的确切感受，知道我们在这里却无能为力，任何努力都是徒劳。我微笑着，想象着他们的挫折和困境。”

F-14和F-15在冷战中是如何拦截“黑鸟”的

　　根据格雷厄姆的说法，在冷战中只有两种战斗机具有击落SR-71的能力：F-15“鹰”和F-14“雄猫”。SR-71经常配合F-14和F-15的截击训练，需要飞“雄猫追逐”和“老鹰诱饵”任务。SR-71以高空高速飞行，让F-14和F-15获得搜索、跟踪、锁定、拦截和模拟发射AIM-54“不死鸟”和AIM-7“麻雀”空空导弹的机会。“雄猫追逐”任务在洛杉矶西北部的太平洋管制空域进行，“老鹰诱饵”任务则在内华达州拉斯维加斯以北的内利斯空军基地训练场进行。在“雄猫追逐”中，F-14一般以双机编队的形式作战。

与F-14编队飞行的SR-71

　　为了充分利用宝贵的机会，“黑鸟”直线高速飞行进入训练空域，让战斗机在这种高空/高速拦截训练中占据有利位置，以避免多次错过拦截并因此浪费时间。拦截是在非常可控的环境下进行的，有利于战斗机成功实施拦截。SR-71和战斗机都处在相同的地面控制拦截（GCI）频率上，所以战斗机可在引导下轻松进入迎头拦截，“黑鸟”甚至可以和战斗机机组互相交谈。

　　SR-71不做任何机动，以恒定高度、空速和航向飞行，并且不允许开启干扰机，战斗机则在地面控制拦截的引导下进入迎头截击。但即使在这种高度控制的飞行条件下，F-14和F-15“击落”SR-71的概率也很低，主要原因是两种飞机间的高度差和恐怖的相对速度使这种迎头拦截非常具有挑战性，满足导弹发射条件的时间窗口只有短短几秒，让许多机组根本来不及反应。

　　在“老鹰诱饵”任务初期，F-15飞行员发现机载火控系统速度门（用于计算两架飞机之间的接近速度）居然跟不上SR-71的极限接近速度，后来通过计算机软件升级才解决了这个问题。

　　当然F-14和F-15想要在实战中击落“黑鸟”，还要面对两个非常现实的物理问题。如果战斗机在拦截中不爬升到7600米以上高度，那么他们的导弹在发射后就很难爬升到17000米高度，就更别提对SR-71造成杀伤了。由于“不死鸟”和“麻雀”导弹的操纵弹翼都很小，仅为12000米以下的稠密大气中机动进行优化，因此爬升到24000米高度后，即便弹翼完全偏转，也很难让导弹转弯。

　　苏联人在拦截“黑鸟”中也发现了类似问题，米格-25从未成功击落过“黑鸟”的一大原因是就是其机载电脑非常原始，等解算完毕后，SR-71早已飞出射击窗口。此外当时大多数空空导弹是按照10000米以下飞行高度优化的，只适合在较稠密的空气中进行机动。而SR-71的巡航高度空气稀薄，使导弹弹翼失去效能，无法进行有效机动。

“黑鸟”后座的R2D2

　　R2D2是星球大战电影中的一个机器人角色，虽然身高只有0.96米，却是了不起的太空船机械师和电脑接口专家。R2D2最棒的功能是坐在X翼战斗机后座，协助飞行员进行飞行和作战，成为天行者的好帮手。

X翼战斗机后座的R2D2

　　现实世界中，有种飞机也拥有神奇的R2D2，它就是大名鼎鼎的SR-71“黑鸟”战略侦察机。

　　在GPS卫星导航技术发明之前，天文惯性导航系统是人类发明的最精确的导航技术。这种技术依靠自然星体与时间相关的位置信息，借助机载被动光电探测设备，通过解算确定飞机的航向、姿态和位置，并自动更新惯导设备，提供持续精确导航。即便是在GPS大行其道的今天，天文惯性导航系统在一些远程军用飞机上仍是不可替代的，尤其在GPS信号遭受干扰的情况下，这种导航系统就成为可靠导航的唯一解决方案。

　　最初出现在飞机上的天文导航设备是手动的，其实就是航海六分仪。例如早期的波音747客机上具有六分仪观测窗口，VC-10和波音737客机则直接装备了六分仪潜望镜。随着机载无线电导航系统变得更加普遍和精确，这种辅助天文导航设备就失去了用武之地。

VC-10的六分仪潜望镜

　　冷战期间随着大批远程高速武器的出现，普遍使用的惯性导航系统（INS）已经不能满足远程导航需要，这种导航系统存在固定的漂移率，航程越远漂移越大，必须要有另一种辅助导航手段对其进行不断更新，才能保证导航精度。不依赖任何无线电指令的天文导航就成为最佳的辅助导航手段，和惯导系统结合起来进化成了自动化的天文惯性导航系统（ANS）。这在当时是一种绝对尖端的系统，可自动交叉检查惯导和天文导航分别给出的本机位置，如不一致，就用后者数据对前者进行更新，极大提高了整个系统的精确性。

　　美国的SM-62“鲨蛇”巡航导弹首次使用了天文惯导系统，该弹在1958年升级了新的导航系统后，飞行数千公里后的圆误差从27公里缩小到了6.4公里，对于核战斗部来说这种误差已经无关紧要。考虑当时的技术水平，这的确是个了不起的成就。在接下来的几年里，天文惯性导航系统得到了长足的发展，装备了几乎所有的美国洲际导弹，以及大名鼎鼎的洛克希德SR-71“黑鸟”战略侦察机。

　　SR-71需要以非常高的速度贴近苏联边境线实施侦察，这种侦察任务的本质是高度精确的远程导航。为了实现这一功能，臭鼬工厂为该机装备了当时精度最高的导航设备——Nortronics NAS-14V2天文惯性导航系统。“黑鸟”的机组、任务计划人员和维护人员都把NAS-14V2叫做R2D2，没错，这个设备的大小的确和R2D2差不多，而且也是在任务前才被安装在飞机机背内的。“黑鸟”飞行员常把自己的飞机说成是一种三座机。

Nortronics NAS-14V2天文惯性导航系统

　　NAS-14V2安装在SR-71后座舱后方的机背中，使该机具备了不向外部发出任何无线电辐射的精确导航能力。SR-71在地面滑跑时，由于云层阻碍了NAS-14V2的星象跟踪仪进行精确修正，所以由惯性系统导航，等飞到云层上方后，星象跟踪仪就能开始正常工作了。这套天文惯导系统根据编程，知道在什么时刻该向哪个位置寻找星星。安装在万向支架上的星象跟踪仪在飞行中定期观测星星位置，测得的数据送入数字计算机以纠正惯性基准装置的误差。这套系统的导航精度很高，在每次任务中总是能使SR-71按预定侦察航线飞行。

NAS-14V2细节

　　即使在卫星导航技术高度发达的今天，天文惯性导航系统仍是不可替代的。不知道你有没有注意到B-2隐身轰炸机驾驶舱左侧的一个圆形窗口，下面就是该机的星象跟踪仪。一些人造卫星甚至也装备了天文导航系统，能在宇宙空间中进行自行定位。现在甚至还有人推测F-35的分布式孔径系统也能用于天文导航，使该机拥有不依赖GPS的远程导航能力。在GPS干扰手段越来越高明的今天，军用飞机上的天文惯性导航系统正发挥着越来越重要的作用。

右侧就是B-2的星象跟踪仪窗口

永远都在漏油的“黑鸟”

　　SR-71“黑鸟”战略侦察机是洛克希德著名设计师凯利·约翰逊的智慧结晶，这种飞机的最大飞行速度超过音速的三倍，能在24400米以上的高空飞行，至今仍没有一种飞机能够超越。洛克希德在研制SR-71的过程中研发了大量首创性新技术和新制造工艺，可以说为了造出这架飞机而重新发明了一遍制造工艺，这只有在不惜成本只求性能的冷战时期才能实现。从这点上看，也许SR-71的后继机永远也无法问世了。

　　在这种“重新发明飞机”的设计思想之下，SR-71“黑鸟”身上表现出了许多新奇的设计特点。

1、SR-71只有飞到超音速之后才不会漏油

　　由于普通油箱的皮垫圈或O型橡胶圈不能在高温下使用，所以SR-71的油箱并不完全密封，飞机在地面会大量漏油，在机身下方滴洒出一片燃油，足以让第一次看见这种情景的安全官心脏病发作。好在SR-71使用的燃油燃点很高，因此比一般燃油要安全得多，即使把一个打着的打火机扔在燃油里也点不着。

　　等SR-71超过音速后，机身结构在气动加热下会拉伸，于是油箱接缝也就逐渐弥合，使“黑鸟”最终停止漏油。

在机库中大量漏油的SR-71

2、约翰逊在研制“黑鸟”时，曾想过用煤做燃料

　　为了给SR-71寻找合适的高能燃料，洛克希德公司可谓绞尽了脑汁。约翰逊首先想到的是液氢，当时洛克希德公司在CL-400液氢高速飞机项目上已经进行了深入研究，并制造出了隔热液氢罐，但最后因为液氢难以制取和储存，液氢罐体积庞大而作罢。

　　约翰逊想到的第二种高能燃料是煤悬浮燃料，也就是把精磨煤粉以轻油为基加水混合成浆状，注入发动机作燃料，但存在会损坏涡轮叶片的缺点。第三种是过硼悬浮燃料，同样很难使用，常常堵塞发动机和加力燃烧室的喷嘴。最后约翰逊还是转向传统石化燃料，委托壳牌石油公司研制了LF-2A也就是著名的JP-7燃油。这种燃油除了单位能量很高外，燃点也很高，结果导致了发动机启动困难。

　　于是洛克希德又为SR-71设计了一套独特的启动装置，先用插入发动机舱底部的两台空气涡轮启动车把发动机驱动到一定转速，然后在发动机燃烧室喷入少量三乙基硼烷（TEB）。三乙基硼烷在常温下会自燃，能很好地点燃JP-7燃油。三乙基硼烷也被用于SR-71开加力和发动机空中重启。

加注完JP-7，正在脱离的SR-71

3、SR-71具有典型的隐身外形设计

　　SR-71继承了A-12单座侦察机的气动布局，进一步加宽边条把机身截面更加扁平化来增强隐身性能，其他的隐身设计特点还有内倾双垂尾设计、机翼前后缘的锯齿状三角形吸波结构。大量隐身设计使生产型SR-71的前向雷达截面积降低到了10平方米左右，这在当时算很不错的成绩了。

SR-71具有明显的隐身设计

4、SR-71在三马赫持续飞行中，座舱盖玻璃内侧能用来烧烤了

　　虽然24000米高空空气稀薄，但SR-71在这种高度以3马赫的速度飞行时仍会被气动加热所炙烤。在长时间3马赫飞行中，SR-71机身各处的表面温度从200-650度不等。座舱周围温度约280度，驾驶舱挡风玻璃的温度会高达摄氏330度，内侧温度在150-200度之间，飞行员尽管戴着较厚压力服手套，但用手摸舷窗还是能感觉到恐怖的热量。被用作油箱外壁的机翼和机身蒙皮温度更高，所以需要在油箱里安装氮气惰化系统来降低发生火灾的可能性，来自机身压力瓶的氮气被直接注入油箱。

　　为了抵御这种高温，SR-71的基本结构采用高强度不锈钢和钛合金来制造，93%的机身采用钛合金制造，雷达罩、座舱罩和其他一些部位采用耐高温复合材料制造。

5、SR-71“黑鸟”的黑色涂装有助于降低表面温度，在高速飞行中还会变蓝

　　SR-71之所以被称为“黑鸟”是因为全机被涂成了黑色。这种颜色是作过幅射试验后确定的，即试验飞行中发热的飞机所幅射的热。涂装幅射能力的差别可以使飞机的温差为10°C～27°C，因此非常重要。在高空高速飞行中，随着飞机温度的增加，黑鸟会变成蓝色。

6、SR-71的J58发动机是史上第一种变循环发动机

　　普惠公司研制的J58是第一种变循环发动机，能在涡喷和压气机辅助冲压发动机模式之间来回转换。J58发动机侧面有六根粗大的管子，一端连接在发动机压气机的位置、另外一端连接在发动机加力燃烧室。

　　在3.2马赫时，虽然J58发动机只贡献了总推力的20%，80%推力来自以冲压模式工作的进气道，但J58却成为“黑鸟”最根本的动力之源。空气以3.2马赫的速度进气口压缩，绕过发动机直接进入加力燃烧室与燃料混合燃烧，产生推力。

有趣的J58发动机

7、SR-71的喷火绝技

　　“黑鸟”的航展喷火绝活是在低空转弯时尾部会间歇喷出火球，这是因为“黑鸟”的进气道和J58发动机并不适应低空低速大迎角飞行，此时J58会发生不影响飞行安全的间歇性压缩机失速，在这种状态下一加大油门，尾喷口就会随压缩机失速的节凑喷出巨大的火球了。

源济

SR-71“黑鸟”的冷战轶事（下）

原创 Armstrong 空军之翼 2019-12-24

SR-71漏油问题害人又害己

　　大家都知道SR-71“黑鸟”战略侦察机是一种只要不飞超音速就永远都在漏油的飞机，这是因为在三马赫超音速下“黑鸟”的机身要承受极高的气动摩擦加热，机翼前缘温度会高达593摄氏度，机身结构受热后会伸长30多厘米。为了防止机身爆裂，SR-71只能采用蒙皮伸缩缝设计，由于普通的橡胶软油箱无法承受这种高温，所以SR-71的机翼整体油箱就直接以钛合金蒙皮为油箱壁板，这就无法避免地导致漏油问题。

　　等SR-71超过音速后，机身结构在气动加热下会拉伸，于是油箱接缝也在就逐渐弥合，使“黑鸟”最终停止漏油。事实上，SR-71如此设计油箱还有一层用意，那就是在超音速飞行中能吸收蒙皮表面的热量，避免机身内部过热。为此当年壳牌石油公司受洛克希德委托为SR-71研制了LF-2A燃油，军用编号就是JP-7燃油。这种喷气机燃油单位能量很高，冰点低，燃点也很高。

　　那么，SR-71的漏油问题有多严重呢？

　　一位SR-71飞行员回忆从SR-71飞行前检查到起飞这段过程中（大概耗时40分钟）就能泄露多达454千克的燃油，把地面搞得油汪汪的。只要是SR-71停留过的地点，不管是机库还是停机坪，地面总是到处是油渍。

　　这种油渍也给“黑鸟”本身带来了危险。

　　冷战时期一架黑鸟在远东地区完成战略侦察任务后返回日本嘉手纳空军基地，降落后缓缓滑向停机坪旁边两头开放的SR-71专用机库。既然是“黑鸟”专用机库，那么可想而知其地面自然布满了JP-7油渍。

就是这种两头没有大门的机库

　　“黑鸟”缓缓滑入机库，当前起落架接近地面绘制的停机线时，地勤组长向飞行员发出刹车的手势。飞行员像往常一样踩下了方向舵踏板，但谁知飞机并没有停下来。由于机库地面布满油渍，虽然此时主起落架轮胎已经刹车，但庞大的SR-71仍继续向前移动！好在来接机组的生理支持车这次没有停在SR-71正前方，逃过了与该机前起落架相撞的命运。

　　地勤见势不妙，立即行动起来阻止SR-71滑动。有人立即把轮档放在起落架机轮前方，更多人则抓住SR-71机身的某个零件，试图以人力阻止该机，但统统没有效果。座舱内的飞行员也在尽力操纵前起落架的转向，避免让翼尖擦到机库侧壁。但这一切都是徒劳的，经过几次恐怖的刮擦后，飞机主起落架轮胎终于碾上了干燥的水泥地面，这才让“黑鸟”停了下来，此时SR-71的一半机身都已经探出机库之外。

地面漏油导致了这起事故

　　经历这次恐怖事故之后，美国空军认识到了SR-71地面漏油的危害，下令在“黑鸟”进入机库之前，必须清理干净地面！

“黑鸟”一起飞就空中加油，并不是因为机身漏油

　　在SR-71“黑鸟”战略侦察机的整个服役过程中，KC-135Q都是该机的忠实伙伴。KC-135Q是唯一能为SR-71加注JP-7特殊燃油的加油机，并许多时候SR-71一起飞就需要与KC-135Q对接加注燃油。

与SR-71对接的KC-135Q

　　许多人以为SR-71这么做是因为该机在地面泄露了大量燃油，SR-71为了应对三倍音速下的气动加热，机身油箱结构预留了伸缩缝，只有起飞加速到一定速度后才能完全闭合，否则就一直在漏油。

　　但这种程度的漏油还不足以让SR-71达到一起飞就需要空中加油的地步，其实这么做的根本原因是出于安全考虑。

　　SR-71在三倍音速飞行中表面金属蒙皮的温度会达到200摄氏度，把机身内部6个油箱中JP-7燃油的温度加热到超过150摄氏度。即便JP-7属于耐高温燃油，但在这种温度下也会在油箱内部形成油气混合物，一个火星就会导致爆炸。所以SR-71的油箱需要被充入惰性气体进行保护，在没有惰化的情况下SR-71的最大速度就被限制在2.6倍音速以下，以防油箱爆燃。

漏油不是问题，问题是油箱惰化

　　SR-71的前起落架舱内油有3个260升液氮罐，能在飞行中持续对油箱补充惰性氮气，而确保每个油箱都100%被氮气保护的最佳方法就是空中加油了。随着JP-7燃油的加注，油箱内的环境空气能被有效排出机外，在随后的飞行中，随着JP-7的消耗，油箱空间逐步被高于外部大气压1.5PSI的氮气填充，能有效防止燃油自燃。所以为了安全飞到三倍音速，SR-71总是在起飞后进行空中加油。

　　当然在地面也能实现油箱的完全惰化，但这是地勤的噩梦。他们需要先给SR-71加满36.28吨JP-7以排出油箱空气，然后打开氮气开关，同时油箱中再抽出6.8吨燃油以实现完全惰化。此时SR-71就能载着近30吨燃油起飞了，这么做的唯一好处是让SR-71在起飞后能立即加速到三倍音速。

　　除了对SR-71进行油箱惰化之外，KC-135Q对该机的侦察任务也非常重要。如果没有空中加油。SR-71将是一架航程很短的飞机，只有3700公里左右，而许多侦察任务往返里程超过20000公里，这需要SR-71接受多次空中加油才能完成。

SR-71官方极速3.2马赫，实际却能突破3.5马赫

　　SR-71“黑鸟”战略侦察机是人类航空史上最快的吸气式飞机，该机在服役的24年时间里累计飞行近2800小时，最后在1990年1月最终退役。

　　“黑鸟”被设计成一种能在26000米高空持续以超过三倍音速巡航的高空高速，也就是每小时超过3540公里。那么这架飞机的极限在哪里，到底能飞多快呢？

　　洛克希德官方数据表明SR-71的最大巡航速度为3.2马赫，但根据该机前飞行员布莱恩·舒尔（Brian Shul）少校的说法，“黑鸟”的高速潜力远不止如此。

　　1986年4月在“黄金峡谷”行动后，舒尔驾驶SR-71深入利比亚对美军飞机攻击的地面目标实施轰炸损伤评估（BDA）侦察，通过拍摄照片来判定目标是否已被摧毁。

　　但与“黑鸟”设计时不同，此时的利比亚已经拥有了苏制先进防空系统。所以当“黑鸟”飞越死亡线侵入利比亚领空时，后座侦察系统官（RSO）沃尔特（Walter）就警告说有5马赫苏制地空导弹从地面来袭，这种可怕的小家伙是“黑鸟”飞行员唯一害怕的东西，因为该机的自卫武器只有速度和高度。

　　舒尔和后座通过计算得出，他们“仅仅”飞越利比亚就能拍到目标照片，但前提是速度够快才不会被击落。于是舒尔对“黑鸟”此次任务的速度、高速和载油量计划进行了一些调整，决心以3.2马赫的极限速度飞越目标以策安全。

　　随着马赫表读数指针逐渐指向3.2，利比亚人开始发射更多导弹，舒尔干脆将油门杆一路推到底。SR-71在以每分钟150米的速度爬升中飞快加速，同时发动机保持“相对凉爽”。

　　经过数秒钟的加速，SR-71终于稳定下来，沃尔特此时建议将速度降低一些，舒尔这才注意到油门已被全开，飞机正以每秒钟1公里速度飞行（3600公里/小时），远超3.2马赫极限，成为“黑鸟”诞生以来最快的一次飞行。他们对目标进行了拍摄，然后转弯脱离。当蓝色地中海出现在风挡前方时，舒尔才开始收油门。在这次任务中，舒尔的最大速度超过了3.5马赫。

　　“黑鸟”能飞到3.5马赫全亏了该机了的两台J58变循环涡喷发动机，该发动机在这种速度下就与精心设计的进气锥和进气道系统融合为冲压发动机，并且飞行速度越快，运行效率越高。在这种模式下，进气锥缩进66厘米，产生超音速激波压缩进气，此时发动机每秒要吞入2830立方米空气，除主进气门和排气门外，进气道其他所有进气门都被关闭。气流经过压气机后，绝大部分通过旁通管道直接进入加力燃烧室燃烧膨胀喷射产生推力。

　　此时的关键是必须严密监控进气道进气和排气温度，使其保持在发动机设计极限之内，这也是“黑鸟”飞到3.5马赫而发动机没有爆炸的原因。

“牛车”的等离子体隐身

　　上世纪90年代末，关于等离子体隐身的神话就开始流传，说是俄罗斯科学家已经研制出安装在战斗机上的一种隐身装置，能使空气电离形成等离子体，吸收入射雷达波，从而在无需改变气动外形的情况下使飞机RCS缩小到之前的百分之一，这就是俄罗斯当时为啥不研制隐身战斗机的原因之一。

　　当然现在看来，这只是以讹传讹的谣言，当时俄罗斯在离子体隐身的研究远未达到实用化的地步，否则就不会去研制苏-57隐身战斗机了。

　　那么世界上究竟有实用化的机载等离子体隐身技术呢？有，并且还被首先应用在了SR-71“黑鸟”3马赫侦察机的前身——A-12“牛车”上。

　　在U-2于1956年开始服役之前，中央情报局（CIA）就已开始探索该机的后继机了。为了提高生存能力，除高空高速之外，后继机的雷达隐身也被放在了非常重要的位置。

　　最终洛克希德公司为中情局研制出了A-12“牛车”（Oxcart）间谍飞机，也就是SR-71的前身。这种单座型侦察机能在高空进行三倍音速的巡航，同时也融入了当时最先进的雷达隐身技术，铁氧体吸波涂层、隐身融合、机翼与边条边缘的雷达吸波结构，都能显著降低RCS。

A-12的隐身设计

　　但限于当时的隐身技术，A-12在隐身设计上再努力也无法弥补直径1.52米巨大尾喷管给后半球隐身造成的破坏，入射雷达波能轻易后进入尾喷管加力燃烧室，在遭遇高速旋转的涡轮部件后引发强烈反射，因此需要一种办法来“封住”尾喷管。

　　“臭鼬工厂”最初尝试使用各种金属网，但根本无法承受高温的加力燃气，很快就放弃了这些努力。最终设计师们想出了在燃料中加入铯添加剂的办法，于是拯救了整个A-12项目。

　　其背后的基本原理就是“等离子体隐身”，通过在燃料加入铯，这种碱金属在灼热的尾流中就会被转化为电离气体吸收电磁辐射，避免雷达波直视发动机尾喷管。洛克希德也曾测试过钠和钾添加剂，最后发现铯是首选材料，因为在气态下最容易被电离。

J58强大的加力尾焰

　　铯添加剂于1965年在51区完成了飞行试验，随后被定型为A-50添加剂，由于铯含有毒性，因此只有在获得特定任务授权的情况下该添加剂才能被注入到JP-7喷气燃料中。

　　A-12于1967年开始执行侦察任务，该机在1967-1968年参加了“黑盾行动”，在越南北部上空飞行了26架次，在朝鲜上空飞行了3架次。虽然具体情况至今被严格保密，但相信为了提高生存能力，A-12在这些作战飞行中应该使用了A-50添加剂，这也是等离子体隐身技术的首次作战应用。

黑鸟之心的秘密

　　众所周知，SR-71“黑鸟”战略侦察机安装了两台奇特的普惠J58发动机，这种14500千克加力推力的涡喷发动机是航空史上第一种实用化的变循环发动机，在上世纪50年代创造了一个航空发动机奇迹。

　　洛克希德“臭鼬工厂”研制的SR-71“黑鸟”直到2019年仍保持着吸气式飞行器的最快速度纪录，这个纪录还是1976年创立的。不过很少有人知道，光凭J58的独特变循环设计，“黑鸟”还是飞不到三倍音速的，该机的发动机短舱在3.2马赫巡航中贡献了大部分推力。

　　普惠J58发动机在亚音速和跨音速下是一台标准的加力涡喷发动机，当速度达到2马赫左右时，J58就变成了一台冲压发动机。J58大量使用耐高温镍基超级合金制造，其中包括Inconel和Waspaloy合金，进气口可承受430°C温度，加力燃烧室则要承受1760°C的高温。

J58涡喷发动机

　　J58具有九级压气机，压缩比8.8：1。当速度达到约2马赫时，六根旁通导管就将大部分进气从第四级压气机直接引至加力燃烧室，使发动机像冲压发动机一样工作，以更高效率运行。但即使此时J58的工作效率有所提高，“黑鸟”在3.2马赫的巡航速度下，发动机也只能提供20％的推力。其余80％则由发动机舱产生。

　　SR-71的发动机舱系统具有可变几何形状进气口，可前后调整的激波锥用于控制超音速气流的激波位置，对超音速进气进行减速压缩，防止发动机压气机直接吸入超音速气流。亚音速时激波锥完全向前，到高度高于9100米且速度达到1.6马赫时开始向后移动，确保进气激波始终处于进气喉道内的最佳位置。此后飞机速度每提高0.1马赫，激波锥就向后移动4.1275厘米，总行程为66.04厘米。

激波锥随马赫数的变化

　　发动机舱的另一个重要部分是旁路门。前部旁路门位于激波锥后方的进气道顶部和底部，其功能是排出一些进气来降低进气道内多余压力。前部旁路门由进气计算机（AIC）控制，从1.4马赫开始根据进气道压力比（DPR，也就是发动机外部气压和进气道内部静压力之比）开启，防止在压气机前端积聚过多压力。

　　但是从前部旁路门流出的低速进气会产生很大的阻力，因此要尽可能保持关闭状态。该旁路门的开启也与激波锥有关，因为加速中激波锥向后移动时进，气压力会增加，前部旁路门需要开启使压力保持在受控状态。第二套旁路门是后部旁路门，由飞行员手动控制以降低加速时的阻力，如果该旁路门被打开，则前部旁路门需要关闭，反之亦然。

J58低速下的涡喷模式

　　发动机舱上的另一组开口是进气道的一组外部格栅，这些格栅允许额外空气以低速进入进气道，在高速下则被用来将进气锥附面层湍流排到外部。最后一点，进气口罩上的一组开口可将部分亚音速进气通过减震器流入发动机舱，辅助冷却发动机却。

高速下的冲压模式

　　SR-71发动机舱采用了引射尾喷管设计，尾喷管上有一圈环形开口，通过主喷流引射作用在主喷管与外套管之间形成二次流，使排气流得以继续膨胀为超音速气流来增加推力。

　　正是通过如此复杂的设计，SR-71的发动机舱才与J58变循环发动机真正融为一体，成为“黑鸟”三倍音速巡航的最大的秘密。

发动机短舱复杂的设计