Описание конструкции самолета SR-71A
Самолет выполнен по схеме бесхвостка по интегральной схеме с крылом, плавно сопрягающимся с фюзеляжем и двухкилевым вертикальным оперением.
Основной конструкционный материал планера самолета – титановый сплав В-120. Створки эжекторных сопел двигателя изготовлены из сплава Хастеллой X, узлы крепления основных сопел – из сплава Рене 41. Все воздуховоды системы кондиционирования выполнены из алюминиевых сплавов, а магистрали гидросистемы – из стали.
Сине-черная окраска планера способствует уменьшению аэродинамического нагрева конструкции за счет увеличения теплоизлучающей способности планера на 19-28°С при полете на рабочем потолке и крейсерской скорости.
Крыло самолета – треугольное с постоянным углом стреловидности, сред- нерасположенное со скругленными законцовками и наплывами вдоль мотогондол; имеет двояковыпуклый профиль с относительной толщиной 3,2%. Угол стреловидности крыла по передней кромке – 60°. Крыло имеет небольшой отрицательный угол установки. С внешней стороны мотогондол носок крыла имеет заметную коническую крутку. Носок крыла плавно переходит в наплывы по бокам фюзеляжа. Наплывы служат для уменьшения балансировочного сопротивления и улучшения устойчивости самолета по всем трем каналам управления; на крейсерском режиме полета, благодаря наплывам изгибающий момент, действующий на носовую часть фюзеляжа, уменьшается вдвое. Маскимально эффект действия наплывов проявляется при полете на больших числах М. Конструкция крыла многолонжеронная с кольцевыми рамами крепления мотогондол. Верхние и нижние панели обшивки приклеены к лонжеронам и на расстоянии 0,3-0,6 м от передней кромки крыла до поверхностей управления гофрированы; волны гофра направлены параллельно оси фюзеляжа. Гофрирование позволяет компенсировать разность коэффициентов теплового расширения лонжеронов и панелей обшивки. Обшивка крыла способна выдерживать нагрев до температуры порядка 260 °С в течении длительного времени (крейсерский полет) и кратковременный нагрев – до 430 °С. Для управления по крену и тангажу в задней части крыла имеются четыре элевона; максимальные углы отклонения элевонов – в полете со скоростью М<0,5 – ± 24°, М>0,5 – ± 14°. Другие поверхности управления или средства механизации на крыле отсутствуют.
Фюзеляж большого удлинения с плоской нижней частью имеет в носовой части боковые наплывы, которые занимают примерно 40% ширины самолета. Конструкция рассчитана на установившийся нагрев до 260 °С и кратковременный – до 315 °С.
Кабина экипажа двухместная. Члены экипажа расположены тандемно. Индивдуальные сегменты фонаря кабины откидываются вверх-назад. Остекление кабины – светозащитное.
Кили установлены на мотогондолах и наклонены на 15 град, внутрь от вертикали. Каждый киль состоит из двух частей – нижней, неподвижной и верхней, цельноповоротной; максимальный угол отклонения управляемых килей в полете на скорости М<0,5 – +/-20°, на скорости М>0,5 – +/-10°. Привод управления килей – гидравлический. Предусмотрено как одновременное, так и индивидуальное отклонение килей.
Шасси трехопорное, с носовой опорой. Носовая двухколесная стойка убирается в фюзеляж против полета. Основные стойки имею по три колеса на одной оси, убираются в фюзеляж по направлению к оси самолета. Все стойки оснащены маслянопневматически- ми амортизаторами. При посадке используется тормозной парашют. На носовой опоре установлена посадочная фара, на основных – рулежные фары.
Силовяя установка состоит из двух одновальных турбореактивных двигателей "Пратт энд Уитни" JT-11D-20B (военное обозначение J58), оборудованных системой перепуска воздуха от четвертой ступени компрессора к форсажной камере. Отводимый от компрессора воздух подается в форсажную камеру для охлаждения конструкции и увеличения тяги двигателя; система отбора воздуха работает в полете с большими числами М, Тяга двигателя – 10 430 кг, на форсаже – 14 740 кг. Конструкция двигателя рассчитана на длительную работу на режиме максимального форсажа при крейсерском полете на больших высотах с большими числами М. Доступ к двигателям облегчен за счет применения раскрывающейся конструкции гондол и шарнирной подвески концевых частей плоскостей крыла по верхней линии разъема. Воздухозаборники двигателя осе- симметричные с подвижными центральными конусами, привод конусов – электрогидравлический. Имеется система передних перепускных створок через которые избыточный воздух отводится во внешний поток, чем обеспечивается согласование работы воздухозаборника и двигателя; управление передними створками осуществляется автоматически, при этом на земле отверстия остаются открытыми для поступления к двигателю дополнительного воздуха.
Створки закрываются после уборки шасси. В случае отказа автоматики, управление положением створок может осуществляться вручную. При полете на малых числах М конусы выдвинуты вперед и зафиксирован для слива избыточного набегающего потока воздуха перед воздухозаборником. На высотах более 9000 м и при числах М>1,6 конусы начинают втягиваться внутрь. В предельное заднее положение конусы устанавливаются при приближении к крейсерскому значению числа М. Положение конусов программируется в функции числа М полета и может изменяться при отклонении от номинальных значений углов атаки и скольжения; регулирование положения конусов может, также, осуществляться вручную. Сопло эжекторного типа с забором воздуха из внешнего потока. Через впускные створки из внешнего потока в сопло подается воздух, необходимый для заполнения эжекторного сопла при полете со скоростью М<1,1. При выпущенных опорах шасси створки заднего перепуска остаются закрытыми. Эжекторы и воздухозаборники создают дополнительную тягу в полете с большими числами М (величина "прибавки" составляет на скорости М=2,2 – 14% и 13% соответственно, на скорости М=3,2 – 28,4% и 54% суммарной тяги силовой установки). Обшивка гондолы рассчитана на установившийся нагрев до 590 град.С. Диаметр двигателя – 1,27 м; длина – 4,57 м; масса – 2950 кг; диаметр гондолы – 1,77 м; длина гондолы – около 14 м. Автоматика регулирования подачи топлива поддерживает требуемое соотношение между расходом топлива и давлением в форсажной камере в соответствии с температурой на входе в компрессор, числом оборотов двигателя и задаваемым значением тяги. Управление положением створок и конусов происходит по данным о давлении воздуха в каналах воздухозаборников. Процесс втягивания конусов и регулирования положения перепускных створок называется запуском воздухозаборника. В случае нарушения состояния запуска одного из воздухозаборников в результате падения давления воздуха срабатывает сигнальный датчик, приводящий в действие программную процедуру повторного запуска: подвижный конус выдвигается вперед и передние створки полностью открываются на 4 с, после чего конус возвращается в исходное положение, а автоматика перепуска постепенно устанавливает нужную степень перекрытия выпускных отверстий.
