หมวดหมู่: เทคโนโลยี

Lockheed SR-71 Blackbird คือเครื่องบินสอดแนมทางยุทธศาสตร์ระดับตำนานของกองทัพอากาศสหรัฐฯ และซีไอเอ ออกแบบขึ้นในทศวรรษ 1960 โดยทีมพัฒนาความลับขั้นสุดยอด Skunk Works ภายใต้การนำของวิศวกรระดับตำนาน คลารเรนซ์ “เคลลี” จอห์นสัน (Clarence “Kelly” Johnson) เพื่อทำภารกิจถ่ายภาพสอดแนมเหนือน่านฟ้าศัตรูในยุคสงครามเย็น

สิ่งที่ทำให้ SR-71 กลายเป็นไอคอนแห่งประวัติศาสตร์การบินคือ สมรรถนะการบินที่ทำความเร็วได้มากกว่า มัค 3.2 (กว่า 3,500 กิโลเมตรต่อชั่วโมง) ที่ระดับความสูงกว่า 85,000 ฟุต (ราว 26,000 เมตร) บนขอบชั้นบรรยากาศสตราโตสเฟียร์ ซึ่งเร็วกว่ากระสุนปืนไรเฟิลมาตรฐานและสูงจนมองเห็นความโค้งของโลก

กำเนิดจากความตึงเครียดของสงครามเย็น

จุดเปลี่ยนสำคัญเกิดขึ้นในเดือนพฤษภาคม 1960 เมื่อเครื่องบินสอดแนม U-2 ของสหรัฐฯ ถูกขีปนาวุธต่อสู้อากาศยาน SA-2 ของสหภาพโซเวียตยิงตก สหรัฐฯ จึงตระหนักว่าเพียงแค่บินสูงอย่างเดียวนั้นไม่ปลอดภัยอีกต่อไป ทางออกคือการสร้างอากาศยานที่ทั้งบินสูงและทำความเร็วได้เหนือกว่าขีปนาวุธทุกลูกบนโลก โดยพัฒนาต่อยอดมาจากโครงการ A-12 และ YF-12 จนกลายมาเป็น SR-71 ที่เข้าประจำการครั้งแรกในปี 1966

วิศวกรรมมหัศจรรย์ที่ฉีกทุกกฎการบิน

โครงสร้างไทเทเนียมและปฏิบัติการลับกับโซเวียต

ที่ความเร็วระดับ มัค 3 การเสียดสีกับโมเลกุลอากาศจะสร้างความร้อนสูงถึง 300–500 องศาเซลเซียส ซึ่งอะลูมิเนียมทั่วไปจะละลายและสูญเสียความแข็งแรง วิศวกรจึงต้องสร้างโครงสร้างตัวเครื่องด้วย ไทเทเนียมกว่า 85% แต่ในเวลานั้น สหรัฐฯ ขาดแคลนแร่รูไทล์ (วัตถุดิบผลิตไทเทเนียม) ซีไอเอจึงต้องตั้งบริษัทบังหน้าหลายแห่งเพื่อแอบซื้อแร่ไทเทเนียมจากสหภาพโซเวียต ซึ่งเป็นประเทศที่ SR-71 ถูกสร้างขึ้นไปสอดแนมโดยตรง

จรวดมีปีก: เครื่องยนต์ Pratt & Whitney J58

หัวใจของ SR-71 คือเครื่องยนต์เทอร์โบแรมเจ็ท (Turboramjet) รุ่น J58 จำนวน 2 เครื่องยนต์:

• ที่ความเร็วต่ำ เครื่องยนต์จะทำงานเหมือนเครื่องยนต์ไอพ่นเทอร์โบเจ็ททั่วไป
• เมื่อความเร็วเกิน มัค 2 กรวยควบคุมการไหลของอากาศ (Inlet Spike) บริเวณหน้าเครื่องยนต์จะเลื่อนถอยหลัง เปลี่ยนทิศทางการไหลของอากาศส่วนใหญ่ให้ไหลข้ามแกนเครื่องยนต์ไปยังสันดาปท้าย (Afterburner) โดยตรง ทำงานเสมือนเครื่องยนต์ แรมเจ็ท (Ramjet) ซึ่งยิ่งบินเร็ว เครื่องยนต์ยิ่งมีประสิทธิภาพสูงขึ้น

เครื่องบินที่น้ำมันรั่วเป็นปกติบนรันเวย์

เนื่องจากโครงสร้างโลหะจะขยายตัวอย่างมากเมื่อถูกความร้อนที่ความเร็วสูง แผ่นลำตัวและถังน้ำมันของ SR-71 จึงถูกออกแบบให้มีช่องว่างและประกบกันอย่างหลวม ๆ ขณะจอดอยู่บนพื้น ส่งผลให้น้ำมันเชื้อเพลิงสูตรพิเศษ JP-7 หยดรั่วออกมาบนลานบินตลอดเวลา โดยเชื้อเพลิง JP-7 ถูกออกแบบให้มีจุดวาบไฟสูงมาก ไม่สามารถติดไฟได้ด้วยเปลวไฟธรรมดา (แม้โยนไม้ขีดไฟลงไปก็ดับ) และต้องอาศัยสารไตรเอทิลโบรอน (TEB) ในการจุดระเบิดเครื่องยนต์ เมื่อ SR-71 บินขึ้นและเร่งความเร็ว ความร้อนจากการเสียดสีจะทำให้โครงสร้างโลหะขยายตัวจนแนบสนิทและหยุดการรั่วซึมได้เอง

เทคโนโลยีล่องหนยุคบุกเบิก (Early Stealth)

SR-71 เป็นเครื่องบินรุ่นแรกๆ ที่ประยุกต์ใช้แนวคิด Radar Cross Section (RCS) ลำตัวมีสันด้านข้าง (Chines) และแพนหางดิ่งเอียงเข้าด้านในเพื่อสะท้อนคลื่นเรดาร์ออกไปในทิศทางอื่น รวมถึงการทาผิวด้วยสีดำที่ผสมเม็ดสารดูดซับคลื่นเรดาร์และช่วยแผ่รังสีความร้อน ซึ่งเป็นที่มาของฉายา “Blackbird”

ระบบป้องกันตัวที่ดีที่สุด: เร่งเครื่องหนี

ตลอดระยะเวลาการประจำการกว่า 30 ปี SR-71 บินผ่านสมรภูมิและพื้นที่ขัดแย้งทั่วโลก เช่น สงครามเวียดนาม ตะวันออกกลาง และแนวพรมแดนยุโรปตะวันออก มันถูกยิงด้วยขีปนาวุธต่อสู้อากาศยานมากกว่า 4,000 ลูก แต่ ไม่เคยมีแม้แต่ลำเดียวที่ถูกยิงตก

หลักนิยมการป้องกันตัวของ Blackbird เรียบง่ายและเด็ดขาด: เมื่อระบบแจ้งเตือนเรดาร์ตรวจจับได้ว่ามีขีปนาวุธถูกยิงขึ้นมา นักบินเพียงแค่ดันคันเร่งไปข้างหน้าเพื่อเร่งความเร็วและไต่ระดับความสูง ทิ้งให้ขีปนาวุธของข้าศึกเผาผลาญเชื้อเพลิงจนหมดกลางอากาศและตกลงไปเบื้องล่าง

มรดกและการปลดประจำการ

SR-71 ปลดประจำการอย่างเป็นทางการจากกองทัพอากาศสหรัฐฯ ในช่วงปลายทศวรรษ 1990 ไม่ใช่เพราะมีเครื่องบินรบหรือขีปนาวุธใดมาล้มมันได้ แต่เป็นเพราะค่าใช้จ่ายในการปฏิบัติการและการบำรุงรักษาที่สูงมหาศาล (หลายแสนดอลลาร์ต่อเที่ยวบิน) ประกอบกับการก้าวขึ้นมาของดาวเทียมสอดแนมวงโคจรต่ำและอากาศยานไร้คนขับ (UAV)

แม้เวลาจะล่วงเลยมาจนถึงปัจจุบัน สถิติความเร็วการบินต่อเนื่องของอากาศยานแบบมีคนขับที่ใช้เครื่องยนต์ดูดอากาศ (Air-breathing manned aircraft) ที่ SR-71 ทำไว้ยังคงเป็นสถิติโลกที่ไม่มีเครื่องบินปฏิบัติการจริงรุ่นใดทำลายลงได้