هواپیمای SR-71 Blackbird ؛ سریعترین هواپیمای جاسوسی که هنوز هیچ رقیبی برای آن پیدا نشده است

هر چند این وسیله بعد از جنگ جهانی دوم و در دوره جنگ سرد ساخته شده و طی 17 سال گذشته هیچ پروازی نداشته است، اما گویی از آینده آمده و چند سر و گردن از جنگ افزارهای امروزی بالاتر می‌ایستد. هواپیمای SR-71 Blackbird نه تنها بدون تجهیزات جنگی در زمره سفینه‌های فضایی قرار می‌گیرد، بلکه رکورد سریعترین هواپیمای دارای سرنشین را نیز در سال 1976 نصیب خود کرد، رکوردی که تا امروز هیچ رقیبی موفق به شکستن آن نشده است. به راستی چرا هواپیمای SR-71 Blackbird که آخرین پرواز آن به قبل از سال 2000 برمی‌گردد، هنوز رکورددار سریع‌ترین هواپیمای دنیاست؟

تولد هواپیمای SR-71 Blackbird

ابن هواپیما توسط شرکت Lockheed و در واحد سری و مخفی پروژه‌های توسعه پیشرفته آن با نام Skunk Works شکل گرفت. در واقع SR-71 Blackbird را باید مدلی مشتق شده از هواپیمای مخصوص شناسایی A-12 همین شرکت دانست. A-12 نیز برای سازمان آژانس اطلاعات مرکزی ایالات متحده آمریکا (CIA) ساخته شده بود و قرار بود تا جانشین هواپیمای متعلق به دهه 1950 ساخت همین شرکت با نام U-2 شود. هواپیمای SR-71 Blackbird زاییده فکر مهندس هوافضا، کلارنس کلی جانسون (Clarence Kelly Johnson) بود. طراحی‌های این فرد در مهندسی هوافضا چنان خلاقانه و استثنایی بودند که وی را باید مثال زنده دانشمند درون فیلم تخیلی آیرون من (Iron Man) دانست.

هواپیمای SR-71 Blackbird برای نیروی هوایی ارتش ایالات متحده آمریکا ساخته شد و بین سال‌های 1964 تا 1998 مورد استفاده قرار گرفت. این وسیله هر هواپیما و یا موشکی را که به سمت آن فرستاده می‌شد به راحتی پشت سر می‌گذاشت. SR-71 Blackbird را باید یکی از نخستین هواپیماهای رادار گریز دانست که رکوردهای فراوان و بی‌نظیری را در دوره فعالیتش از نظر بیشینه سرعت و همچنین ارتفاع از زمین بر جای گذاشت، رکوردهایی که هنوز هیچ رقیبی نتوانسته آن‌ها را شکست بدهد. نکته جالب اینجاست که هواپیمای مافوق صوت ساخت دست Lockheed با گذر زمان قویتر از قبل ظاهر می‌شد. البته، پشت این اتفاق یک دلیل علمی وجود داشت.

سال‌های یخ‌زده دوران جنگ سرد بعد از جنگ جهانی دوم را باید دلیلی دانست که آمریکا را به فکر توسعه این پادشاه آسمان‌ها انداخت. در دهه 1950 ناتو به این نتیجه رسید که نظارت بر رفتارهای شوروی امری ضروری است، اتحادیه‌ای که بعد از اتمام جنگ جهانی دوم و تحمل کوله‌باری از مصیبت‌ها، رفته رفته بر خشم و غضب آن افزوده می‌شد. شوروی در واقع فکر تصاحب یک ماشین جنگی به همراه یک زرادخانه هسته‌ای را در سر می‌پروراند. ترس از حمله شوروی و همچنین کشتار جمعی با فعا‌ل‌سازی تصادفی یک بمب اتمی، سبب شد تا رییس جمهور آن زمان آمریکا یعنی دوایت آیزنهاور (Dwight Eisenhower) به فکر چاره بیفتد. هواپیمای SR-71 Blackbird طراحی شد تا به آمریکا و هواپیمای بازسازی اتحاد جماهیر شوروی اجازه دهد بر فراز دیگر مناطق پرواز کنند.

هواپیمای جت بدون موتور U-2 که هنوز نیز از آن استفاده می‌شود، برای سازمان CIA طراحی شد و وظیفه آن پرواز بر فراز اتحاد جماهیر شوروی و کشورهای عضو پیمان ورشو برای جمع‌آوری اطلاعات استراتژیک بود. متاسفانه سازمان CIA تکنولوژی‌های ضد هوایی آن زمان شوروی را دست کم گرفته بود. در نخستین روز ماه می سال 1960، هواپیمای U-2 که فرانسیس گری پاورز (Francis Gary Powers) مسئولیت هدایت آن را بر عهده داشت، توسط موشک‌های SA-2 تیرباران شد. خلبان به طرز معجزه‌آسایی از مرگ نجات یافت، ولی در عوض به چنگ سربازان شوروی افتاد. آن‌ها وی را در یک دادگاه نمایشی به جاسوسی محکوم کردند. گفتنی است شوروی در سال 1962 فرانسیس گری پاورز را با افسر اطلاعاتی خود یعنی رودلف آبل (Rudolf Abel)، که در سال 1957 به اسارت آمریکا درآمده بود، تبادل کرد.

جایگزین U-2 در راه توسعه بود و همانطور که در بالا به آن اشاره کردیم، هواپیمای شناسایی مافوق صوت A-12 در نهایت جای آن را گرفت. ایده اصلی، ساخت هواپیمایی بود که در آن تمامی ضعف‌های U-2 برطرف شده و از طرفی قادر است تا سریعتر و بالاتر از هر شی دیگری در آسمان پرواز کند. A-12 به اندازه‌ای سریع بود که به هیچ گارد محافظ و اسلحه‌ای نیاز نداشت. علاوه بر این موارد، استفاده از پروفیل نازک و براق در کنار دیگر مواد خاص سبب شدند تا توان رادارگریزی این هواپیمای مافوق صوت تا 90 درصد افزایش پیدا کند. بیشتر تکنولوژی‌های به کار رفته در هواپیمای A-12 (تصویر پایین) به هواپیمای SR-71 Blackbird نیز راه یافتند. نخستین پرواز A-12 در آوریل سال 1962 صورت گرفت. پانزده عدد از این مدل ساخته شدند، اما روی هم رفته تا پیش از خارج شدن از سرویس در سال 1968، تنها 29 ماموریت بر فراز ویتنام و کره جنوبی انجام دادند.

معرفی هواپیمای SR-71 Blackbird

نیروی هوایی ارتش ایالات متحده آمریکا به دنبال یک نسخه بزرگتر، سریعتر و سنگین‌تر از هواپیمای A-12 با قابلیت حمل دو سرنشین بود. این هواپیمای شناسایی استراتژیک، SR-71 نام گرفت.

چند هواپیمای SR-71 Blackbird که از کوله‌باری از ماموریت‌ها جان سالم به در بردند، اکنون در موزه‌های هوافضا و پایگاه‌های نیروی هوایی در آمریکا و همچنین انگلستان قرار گرفته‌اند. اگرچه هواپیمای SR-71 Blackbird برای شناسایی طراحی شده و قرار نبود تا حمله هوایی انجام دهد، اما اندازه بسیار بزرگی داشت. طول آن 32 متر، فاصله دو سر بال حدود 16 متر و ارتفاع آن از زمین 5 متر در نظر گرفته شده بودند. در حالت خالی هواپیما دارای 30 تن وزن بود، اما وقتی باک آن پر شده و سنسورهای مخصوص شناسایی بر روی آن سوار می‌شد، این وزن به 69 تن افزایش پیدا می‌کرد!

هواپیمای SR-71 Blackbird درست همانند A-12 علاوه بر ظاهر، در ساخت و ساز نیز بسیار جلوتر از زمان خود قرار داشت. بیشتر هواپیماهای مدرن از آلومینیوم ساخته می‌شوند، اما با در نظر گرفتن سرعتی که SR-71 قرار بود در آن حرکت کند، نمی‌توان از این ماده انتظار دوام بالایی داشت. به همین دلیل این پرنده از تیتانیوم و کامپوزیت ساخته شد.

مشکلات تیتانیوم

در واقع تا آن زمان SR-71 بزرگترین شیئی بود که شرکتی تصمیم داشت تا آن را از تیتانیوم بسازد. همین موضوع مشکلات زیادی را سبب شد. به عنوان نمونه باید به کمیابی این ماده اشاره کرد که به میزان کافی از آن برای تکمیل پروژه در اختیار سازنده قرار نداشت. به همین دلیل ایالات متحده آمریکا تصمیم گرفت تا به کمک چندین شرکت واسطه، تیتانیوم مورد نیازش را از کشورهای خارجی تامین کند. یکی از تامین‌کنندگان اتحاد جماهیر شوروی بود! البته شوروی هیچگاه در ساخت دستگاهی برای استفاده علیه خود شریک نشد، چرا که در زمان خرید 80 درصد از تیانیوم مورد نیاز مشخص شد ماده، استاندارد کافی را ندارد.

مشکل دیگر اینجاست که کار کردن با تیتانیوم و نگهداری از آن فوق‌العاده سخت است، به همین دلیل انواع و اقسام تکنولوژی‌های جدید طراحی و ساخت برای تولید SR-71 نیاز بود. به عنوان نمونه، کوآرتز شیشه جلویی بیرونی می‌بایست در قاب تیتانیومی خود ذوب می‌شد. همچنین بدنه هواپیما صاف نبوده و چین‌دار به نظر می‌رسید. این موضوع سبب می‌شد تا در زمان افزایش گرما، پوسته رویی هم به صورت عمودی و هم به صورت افقی منبسط شود. نکته حاشیه‌ای دیگر اینجا بود که مهندسین تعمیر و نگهداری هواپیما می‌بایست در زمان سرویس هواپیما، حواس خود را به محل ایستادن جمع می‌کردند.

از طرفی چون بدنه هواپیمای SR-71 Blackbird در زمان پرواز و به دلیل افزایش گرما چندین اینچ منبسط می‌شد، نشت سوخت به جزیی جدانشدنی از ماموریت‌های آن تبدیل شده بود. به همین دلیل پنل‌های تیتانیومی آن، تنها در زمان آرام گرفتن بر روی زمین آزادانه با یکدیگر جفت می‌شدند. تمامی این موارد مشکلات بسیار مهم و اساسی به نظر می‌رسند، اما می‌بایست به نیمه پر لیوان نگاه کرد. دست یافتن به سرعت سه هزار کیلومتر بر ساعت برای این هواپیما دشوار نبود، به همین دلیل در هر پرواز به دلیل گرمای تولید شده از این سرعت باورنکردنی، تیتانیوم به کار رفته در بدنه آن با گذر زمان محکم و محکم‌تر می‌شد. در هر زمانی که سرعت مافوق صوت در یک ماموریت به دست می‌آمد، گویا هواپیما برای تثبیت تیتانیوم بدنه در کوره مخصوص قرار گرفته است. همانطور که در بالا نیز به این موضوع اشاره کردیم، در کمال تعجب عملکرد هواپیمای SR-71 Blackbird با گذر زمان بهتر و بهتر می‌شد.

ماموریت‌های پنهانی در دهه 1960

علاوه بر ساختار بدنه منحصربه‌فرد، SR-71 را باید جزو نخستین هواپیماهایی دانست که بعد از پرواز به آسمان، هم از دید (به دلیل ارتفاع پرواز بسیار بالا) و هم از مدار محو می‌شد. هدف از رنگ مشکی بدنه، تنها جذبه‌دار کردن ظاهر هواپیما نبود و دلیل مهمی برای این کار وجود داشت. برخلاف نام آن (بلک برد)، رنگ بدنه SR-71 آبی تیره در نظر گرفته شده بود تا به این وسیله از دید انسان‌های روی زمین، با رنگ آسمان ترکیب شود.

همچنین طراحی خاص آن تنها به دلیل رعایت موارد آیرودینامیکی نبود و سازنده تصمیم داشت تا سطح مقطع هواپیما را تا حد ممکن کاهش دهد و انحراف پرتوهای رادار را بیشتر کند. هر پرتوی منحرف نشده، توسط کامپوزیت‌های با حرارت فوق‌العاده بالای بدنه و هیدراکسید آهن ترکیب شده در آن، جذب می‌شد.

دلیل دیگر رادارگریزی فوق‌العاده بالای هواپیمای SR-71 Blackbird را باید در دندانه‌دار ساختن آن پیدا کرد. نکته جالب اینجاست که وقتی SR-71 برای اولین بار پرواز کرد، مهندسین توقع داشتند تا این سبک طراحی برای رادارگریزی، کمی در عملکرد آن تاثیر منفی بگذارد، اما در کمال تعجب شاهد افزایش عملکرد و حمل وزن بیشتر توسط آن بودند. همچنین سوخت هواپیما با سزیم رنگ و لعاب پیدا کرده بود تا به این وسیله گازهای خروجی کمتر توسط رادارها قابل رویت باشند. تمامی این موارد در کنار طراحی هنرمندانه هواپیمای SR-71 Blackbird سبب شدند تا رادارها قادر به تشخیص آن در آسمان نباشند. از آنجایی که شوروی از انجام این ماموریت‌های مخفی اطلاع پیدا داشت، دائما در تلاش بود تا تکنولوژی‌هایی را برای بهبود وضعیت رادارها به کار ببرد. همین موضوع کار را برای آمریکا بسیار سخت کرده بود.

نکات ریز ولی مهم به کار رفته در هواپیمای SR-71 Blackbird سبب شدند تا نیروی هوایی ارتش آمریکا به یک ماشین فوق‌العاده و متعلق به آینده مجهز شود. جفت موتورهای Pratt & Whitney J58-1 آن، که پیش از این در A-12 نیز به کار رفته بودند، هر یک به تنهایی می‌توانستند 151 کیلو نیوتن فشار برای به حرکت درآوردن هواپیما تولید کرده و آن را در ارتفاع 26 هزار متری به سرعتی بالاتر از 2 هزار و دویست مایل بر ساعت (3 هزار و پانصد کیلومتر بر ساعت) برسانند. عظمت این هواپیما را باید در پرواز بلند مدت آن دانست که بر خلاف دیگر هواپیماهای جنگی، بسیار بیشتر بود. هواپیمای SR-71 Blackbird با یک بار سوختگیری می‌توانست تا 5 هزار و چهارصد کیلومتر پرواز کند، علاوه بر اینکه امکان سوخت‌گیری هوایی آن نیز وجود داشت. پس تنها مشکل، دوام خلبانان برای طی مسیری طولانی در چنین سرعت‌های فضایی بود.

اطاقک خلبان هواپیما

اما پرواز در SR-71 چه لذتی داشت؟ برای یک هواپیمای جنگی که قرار است تا در لبه فضا پرواز کند، تعجبی نیست که مراسم قبل از شروع پرواز همانند فضانوردان برگزار شود. پیش از هر ماموریت، دو خلبان داروهای خاصی را دریافت کرده و یک جلسه نهایی را با مهندسین برای داشتن یک پرواز حساب شده ترتیب می‌دادند. صبحانه این دو نفر متشکل از استیک و تخم مرغ بود تا پروتئین بالایی را برای آنان تامین کند. هدف، تامین انرژی کافی برای سرنشینان پیش از آغاز یک پرواز طولانی و همچنین اطمینان از عدم نیاز آن‌ها به تخلیه کلیه‌ها بود، چرا که در ارتفاع 25 هزار کیلومتری نمی‌توان درمانی برای این دو مشکل پیدا کرد!

خلبانان در ادامه لباس‌هایی را که به صورت مخصوص توسط شرکت دیوید کلارک (David Clark) تولید شده بودند، بر تن می‌کردند. تهیه هر دست لباس در آن زمان، چیزی حدود 120 هزار دلار برای نیروی هوایی ارتش آمریکا آب می‌خورد. به دلیل ارتفاع بسیار زیاد هواپیمای SR-71 Blackbird در زمان انجام ماموریت، این لباس‌ شباهت بسیار زیادی با آن چه سرنشینان سفینه فضایی شاتل می‌پوشیدند داشت. گفتنی است کلاهی که خلبانان بر روی سر خود می‌گذاشتند، اکسیژن مورد نیاز آن‌ها را تامین می‌کرد.

کافی است چشمان خود را بسته و شرایط تخلیه اضطراری را برای خلبانان در زمان حرکت با سرعت 3 هزار و پانصد کیلومتر بر ساعت را در نزدیکی خلا تصور کنید! با این کار بدن آن‌ها در ابتدا تحت دمای 230 درجه سانتیگراد قرار گرفته و سپس به سرعت به زیر صفر درجه تغییر پیدا می‌کرد تا به این وسیله در حالی که خون آن‌ها در حال جوشیدن است، ناگهان یخ بزنند. اگر از تمامی این موارد چشم‌پوشی کنیم، باز شدن چتر نجات در این سرعت خود مقوله دیگری است که احتمال بسیار بسیار پایینی دارد. با توجه به تمامی این موارد، مهندسین باید سطح ایمنی بالایی را برای هر پرواز در نظر می‌گرفتند. به محض اینکه سرنشینان آماده می‌شدند، آن‌ها را در یک ون دارای صندلی‌های خمیده به سمت هواپیما منتقل می‌کردند. خلبان در قسمت جلویی نشسته و افسر مسئول کنترل سیستم‌های شناسایی در پشت وی جای می‌گرفت.

پرواز به آسمان

هواپیمای SR-71 Blackbird دارای استارت سر خود نبود و روشن کردن موتورهای J58 آن به کمک یک کارت استارت دارای دو موتور Buick V8 امکان‌پذیر می‌شد. این‌ها به میل لنگ متصل بوده و به دلیل داشتن سرعت چرخش 3 هزار و دویست دور در دقیقه؛ صدای مهیبی تولید می‌کردند. این سیستم بعدها در مقر اصلی Blackbird با یک دستگاه پنوماتیک که در هوای فشرده کار می‌کرد، تعویض شد. اگرچه مقر اصلی پروژه SR-71 در ایالات متحده آمریکا واقع شده بود، اما دو پایگاه اصلی آن در میلدن هال انگلستان و اوکیناوا ژاپن قرار داشتند. اما پرواز از هرجایی که صورت می‌گرفت، فرآیند آن یکسان بود. وقتی فرمان حرکت صادر می‌شد، خلبان، حرکت در طول باند برای گرفتن سرعت کافی و سپس پرواز را آغاز می‌کرد.

دلیل بلند شدن از زمین طی مدت زمانی کوتاه، باز هم زیبا و نمایشی‌کردن فرآیند نبود. شتاب بالای SR-71 در واقع یک مانور ایمنی بود، چرا که این هواپیما با وجود قدرت بالا بعد از اوج گرفتن، حین پرواز در سطح زمین همانند یک اردک برنجی به نظر می‌رسید. خلبان می‌بایست خیلی سریع ارتفاع خود را زیاد می‌کرد تا اگر موتورها از کار افتادند، بتواند تا برای فرود و یا خروج از کابین اضطراری جای مانور کافی داشته باشد.

نکته مهم دیگر، در دل هدف از طراحی هواپیمای SR-71 Blackbird جای داشت. نیروی هوایی ارتش آمریکا با استفاده از این همه مهندسی و تکنولوژی‌های پیچیده و همچنین صرف هزینه بالا تصمیم داشت تا ماموریت‌هایی مخفی را برای شناسایی مناطق مختلف اجرا کند. به همین دلیل SR-71 می‌بایست به محض خروج از محدوده پایگاه خود، از دید محو می‌شد. تا زمان برگشت هواپیما به آشیانه، کمتر افرادی از انجام ماموریت اطلاع داشتند.

سوخت‌گیری

نخستین اتفاقی که بعد از پرواز SR-71 به آسمان اتفاق می‌افتاد، سوخت‌گیری مجدد آن بود. دلیل این کار مصرف بالای سوخت در زمان بلند شدن از زمین و همچنین نشت پانل‌های تیتانیومی نبود. باک هواپیما، پیش از پرواز به طور عمدی کاملا از سوخت پر نمی‌شد تا به ابن وسیله فشار بر روی بدنه کاهش پیدا کند. همانطور که در بالا به آن اشاره کردیم، SR-71 پیش از اوج گرفتن آسیب‌پذیر بود. از طرفی پر نشدن کامل محفظه سوخت به این معنی بود که فضای باقی‌مانده آن با هوا پر می‌شد. اگر این هوا تخلیه نمی‌شد، شانس آتش گرفتن هواپیما در زمان رسیدن به سرعت مافوق صوت بالا می‌رفت.

سوخت‌گیری با سه هواپیمای بویینگ KC-135Q Stratotanker صورت می‌گرفت، هواپیماهایی که به طور ویژه، برای سوخت‌رسانی در زمان پرواز با حداکثر سرعت خود طراحی شده بودند. به محض اینکه عملیات به پایان می‌رسید، شش منبع سوخت اصلی SR-71 با 36 هزار کیلوگرم سوخت پر شده و هوای باقی مانده درون آن‌ها، برای جلوگیری از آتش‌سوزی با نیتروژن برودتی تخلیه می‌شد. با توجه به چگالی سوخت می‌توان این میزان را چیزی حدود 30 هزار لیتر تخمین زد.

صعود به آسمان و شتاب

به محض اینکه سوخت‌گیری تمام شد، SR-71 می‌بایست برای انجام ماموریت خود اوج می‌گرفت. خلبان نوک هواپیما را به سمت بالا گرفته و بدون دردسر شتاب را برای دست یافتن به سرع مافوق صوت و حدود 3 هزار و پانصد کیلومتر بر ساعت افزایش می‌داد. تنها چیزی که این کار را ممکن می‌کرد، موتورهای Pratt & Whitney J58 بودند. هر کدام از آن‌ها یک متر و نیم عرض و پنج و نیم متر طول داشتند و با انبساط در زمان پرواز و افزایش حرارت، پانزده سانتی‌متر دیگر به این ابعاد اضافه می‌شد. وزن هر یک از این موتورها حدود 2 هزار و هفتصد کیلوگرم بود.

این موتور که هم در SR-71 و هم در A-12 به کار رفته بود، مختص ارتش آمریکا طراحی شده و توربو رم جت (Turboramjet) خطاب می‌شد، چرا که قرار بود تا با تغییر شکل خود بعد از پرواز و شتاب گرفتن، هم به عنوان یک موتور توربو فن و هم یک رم جت ایفای نقش کند. این موضوع سبب می‌شد تا موتورها حین پرواز با سرعت بالای 3 هزار کیلومتر، تا تمام شدند ماموریت و بازگشت هواپیما به آشیانه ذوب نشوند.

به علت سرعت بالا، گرما همیشه به عنوان یک معضل برای این هواپیما باقی ماند و سرنشینان آن‌ می‌بایست در زمان خروج، حواس خود را برای جلوگیری از سوختن با بدنه داغ آن جمع می‌کردند. موتور هواپیما به صورت خاصی روغن کاری می‌شد تا به این ترتیب در دمای 315 درجه سانتیگراد همچنان پایدار باقی بماند. برای خنک نگه داشتن موتور و دیگر اجزا، سوخت در داخل بدنه به چرخش درآمده و نقش رادیاتور را بازی می‌کرد.

سوخت هواپیمای SR-71 Blackbird از نوع JP-7 بود. مشتعل کردن این سوخت به اندازه‌ای سخت بود که مهندسین پرواز اجازه داشتند تا حین پر کردن باک به کار خود بر روی هواپیما ادامه دهند. هر سوخت دیگری می‌توانست SR-71 را به سریعترین کوکتل مولوتف دنیا تبدیل کند! بد نیست بدانید کارایی موتورهای J58 زمانی مشخص می‌شود که سرعت به بالای 4 هزار کیلومتر افزایش پیدا کند، اما رسیدن به این سرعت مشکلات دیگری را در پی داشت.