SR 71 - Blackbird

SR 71 - Blackbird
L' SR-71 Blackbird è un velivolo da ricognizione supersonico, a lungo raggio,capace di volare a Mach 3.2.
Da quando volò per la prima volta, per più di 35 anni (tanto fu la sua vita operativa), le sue straordinarie performance non sono mai state eguagliate.
Le origini del Blackbird coincidono con l’inizio della guerra fredda;quando le capacità di armamento nucleare sovietico richiesero una adeguata capacità di controllo da parte americana.
L’allora presidente degli Stati Uniti, Heisenower propose il suo progetto Cieli Aperti che avrebbe dovuto consentire a ricognitori strategici e tattici delle due superpotenze una vicendevole sorveglianza.
L’Unione Sovietica respinse questa possibilità ed il governo americano decise di proseguire in forma unilaterale.
Non avendo il consenso di Mosca, doveva farlo con mezzi in grado di operare in sicurezza sul territorio ostile sfuggendo ad ogni forma di difesa aerea.

La CIA mise in servizio un ricognitore strategico, l’ U-2 ,che puntava sull'altissima quota operativa per eludere i sistemi difensivi sovietici.
Ben presto ci si rese conto che questa caratteristica non sarebbe stata sufficiente ancora per molto.
Onde evitare un incidente che avrebbe potuto avere conseguenze disastrose sul già delicato equilibrio tra le due superpotenze,nel 1957 il direttore della CIA Dulles e l'economista Billes presero contatti con il progettista Kelly Johnson della Lockheed per trovare una soluzione al problema.
Il risultato di questi colloqui fu l’emissione di una specifica che richiedeva un velivolo in grado di operare a quote molto elevate, capace di raggiungere velocità massime dell’ordine di mach 3 , di forma e dimensioni tali da ridurre l’eco radar al minimo.
Su questa linea guida furono contattate Lockheed e Convair per presentare delle proposte di progetto.

Lo Skunk Works , una divisione della Lockheed Aircraft Corporation, analizzò ben dodici studi differenti prima di decidere la configurazioni finale del progetto Archangel al quale venne assegnato il nome di A-11 ; mentre la Convair presento un Super Hustler da Mach 4 ed un progetto denominato Kingfish.
Il 3 settembre 1959 la Lockheed si aggiudicò il contratto di sviluppo del nuovo ricognitore col nome in codice Oxcart che ironia della sorte essendo il nome di un carro suggeriva l’idea di un mezzo molto lento.

La CIA autorizzò la Lockheed a procedere con gli studi sui nuovi materiali antiradar, per le prove strutturali ed aerodinamiche e la pianificazione del progetto, e il 30 gennaio 1960 diede ilvia libera per la produzione di 12 aerei.
La Pratt& Whitney, una divisione dell’United Aircraft Corporation, fu incaricata di sviluppare il sistema di propulsione per il nuovo aereo.
Il primo fornitore designato per il sistema di fotocamere era Perkin-Elmer ma a causa della complessità del progetto fu interpellata anche la Eastman Kodak.
La Honeywell Corporation fu selezionata per sviluppare la piattaforma inerziale ed i sistemi di volo .

Il progettista designato dalla Lockheed fu Clarence L. (Kelly) Johnson , già creatore dell'U-2, definì il suo nuovo progetto A-11.
Il suo disegno era molto innovativo per l’epoca.
Il modello dell' A-11 fu provato e riprovato , corretto varie volte, durante la migliaia di ore passate nella galleria del vento. I maggiori problemi erano costituiti dal semplice fatto che nel volare attraverso l'atmosfera alla velocità richiesta, la superfice esterna dell’aereo sarebbe stata sottoposta ad una temperatura superiore a 550 gradi Fahrenheit; nessun metallo comunemente usato , fino a quel momento, nella produzione aeronautica avrebbe sopportato quella temperatura, e quelli in grado di sopportala erano troppo pesanti per essere utilizzati nella costruzione di un’aereplano.
Durante la fase di progettazione la Lockheed valutò molti materiali e finì per scegliere una lega di titanio, molto resistente agli sforzi meccanici e alle alte temperature ma relativamente leggera.
Una delle virtù di titanio era la sua durezza , ma questa virtù generò immense difficoltà nella lavorazione con macchine automatiche.
Furono studiati nuovi utensili , per la prima volta si ricorse al taglio con l’ausilio di fluidi ad alta pressione.
Comunque, uno dopo l'altro , tutti i problemi furono risolti, e la loro soluzione costituì il più grande conseguimento tecnologico dell'impresa intera.

L'interno dell'aereo sarebbe stato come un forno modestamente caldo.
Il pilota avrebbe indossato una tuta da astronauta dotata di impianto di refrigerazione, approvvigionamento dell’ossigeno e controllo di pressione.
I serbatoi di combustibile, che costituivano la parte più grande dell'aereo, avrebbero raggiunto una temperatura approssimativa di 350 gradi, così da rendere necessario l'utilzzo di combustibile speciale. Si dovette studiare un olio lubrificante speciale in grado di operare a temperature intorno ai 600 gradi F.
Inoltre, l' OxCart doveva portare delle apparecchiature fotografiche molto sofisticate, che avrebbero dovuto guardare fuori attraverso un'oblò di vetro di quarzo.
Ci vollero tre anni e due milioni di dollari per arrivare ad una soluzione soddisfacente.
Il programma segnò uno dei suoi successi più straordinari quando il vetro di quarzo fu fuso all'interno della suo frame metallico ricorrendo ad un processo senza precedenti che comporta l'uso di onde sonore ad alta frequenza.
Un altro grosso problema era costituito dalla necessità di ridurre l'eco radar del velivolo.
Le aree più soggette alla riflessione radar erano gli stabilizzatori verticali, le prese d'aria e la sezione frontale delle gondole dei motori.
Furono avviate ricerche su materiali speciali in grado di resistere alle alte temperatura e di assorbire le emissioni radar.
Per le derive verticali si ricorse all'utilizzo di speciali laminati in plastica.
A seguito di queste profonde modifiche il progetto fu rinominato A-12.
La verifica sull' efficienza antiradar non poteva essere eseguita su un modello, per cui la Lockheed costruì un simulacro "full size" che fu trasportato nell' area di prova , installato su un pilone per essere analizzato al radar da diverse angolazioni.

Seguirono test e correzioni per un anno e mezzo prima che si potessero raggiungere risultati soddisfacenti.
Un'altra questione impellente da risovere era dove basare e condurre i test del nuovo aeroplano.
La sede della Lockheed , a Burbank, era inadeguata inquanto la sua pista era troppo corta. L'ubicazione ideale avrebbe dovuto essere lontana da aree metropolitane; meglio se distante da rotte aeree militari e civili , facilmente accessibile per via aerea, soggetta a condizioni climatiche favorevoli per la maggior parte dell'anno, in grado di ospitare molto personale, e dotata di una pista di almeno 8000 piedi.
Dieci basi in disuso dell' USAF furono ispezionate, ma nessuna offriva la sicurezza necessaria, e le spese d'esercizio annuali sarebbero state inaccettabili.
L'Edwards Air Force Base in California sembrava il candidato più probabile, ma alla fine la scelta ricadde su un luogo appartato in Nevada.
Era carente in quanto a possibilità di ospitare personale, non disponeva di una pista molto lunga ma il livello di sicurezza era buono.
L' 11 settembre, la Pratt & Whitney informò la Lockheed circa le difficoltà riscontrate nello sviluppo del nuovo motore J58 in termini di peso, e performance. Intanto la data di consegna dell' AV1 era slittata, causa svariati problemi incontrati dalla Lockheed al 22 dicembre 1961, ed il primo volo al 27 febbraio 1962.
Dato che nenche per quella data i motori nuovi J-58 sarebbero stati disponibili , si decise quindi di utilizzare per i primi test i meno potenti J75 già installati sull' F-105 che avrebbero comunque consentito di spingere il nuovo aereo fino alla velocità Mach 1.6 a 50.000 piedi.
Intanto al Lockheed Burbank plant l'aereo nr.1, dopo le ultime verifiche, fu smontato per essere spedito a Groom Lake (Nevada).
A causa della non adeguata lunghezza della pista non poteva essere trasferito in volo.

First Flights
All'arrivo nella nuova sede, l'aereo fu riasseblato e furono installati i motori J-75.
Si presentò subito un problema con la sigillatura dei serbatoi la cui soluzione comportò un ulteriore ritardo sui programmi di test.
Il 26 aprile 1962, l' aereo SN. 121 finalmente era pronto.
Secondo l'usanza di Kelly Johnson il programma prevedeva una serie di test non ufficiali con il pilota Louis Schalk della durata di 40 minuti.
Come tutti i voli inaugurali, si presentarono un'infinità di problemi minori, e ci vollero circa quattro giorni per risolveri tutti.
Il 30 aprile 1962, esattamente un anno dopo il previto, l'A-12 ufficialmente si staccò da terra per la prima volta. Pilotato da Louis Schalk, decollò a 170 nodi, con un peso complessivo di 72,000 libbre e salì fino a 30,000 piedi. La velocità di punta fu 340 nodi ed il volo durò 59 minuti.
Il pilota riportò che l'aereo rispondeva bene ed era estremamente stabile; Al secondo volo ufficiale, avvenuto il 4 maggio 1962, l'aereo supero la barriera del suono raggiungendo la velocità di Mach 1.1.
Il 26 giugno arrivarono alla base l'aereo SN 122, SN 123, e SN124 che era una versione Biposto da addestramento. Il quinto aeroplano SN125 arrivò il 17 dicembre.

I Nuovi J-58
Verso la fine del 1962 gli A-12 impegnati nei test erano due;
I progressi procedevano lentamente a causa del ritardo nella cosegna dei mototi.Uno dei due velivoli era equipaggiato con due motori J-75 e l'altro con un J-75 installato nel pod di sinistra ed il nuovo J58 nel pod di destra. Alla fine di gennaio del 1963, dieci motori furono consegnati.
I motori Pratt & Whitney J58 erano dotati della caratteristica di funzionare come turboreattori a basse velocità e statoreattori alle alte;


E proprio nei test a velocità comprese tra Mach 2.4 e 2.8 si presentò un problema non indifferente nelle prese d'aria dei motori che non riuscivano ad alimentare correttamente il motore.
Per evitare l'ingolfamento d' aria negli stadi posteriori si ricorse ad un sistema di by-pass che consentiva di mantenere costante l'afflusso di aria al motore deviando il surplus direttamente nello stadio afteburner.
Il 24 maggio 1963 durante un volo di routine, un problema al sistema di rilevamento della velocità spinse il pilota a eiettersi dall'aeroplano che si schiantò 14 miglia a sud di Wendover, Utah.
Il pilota Kenneth Collins, ne usci incolume.
Ci vollero due giorni di lavoro per recuperare tutti i rottami dell'aereo, che veniva sviluppato in gran segreto e al fine di depistare i curiosi, l'incidente fu attribuito ad un F105
Tutti gli A-12 aereo furono tenuti a terra per una settimana, per consentire ad una commissione di stabilire le ragioni dell'incidente.La causa fu riscontrata nella formazione di ghiaccio all'interno del tubo di Pitot.
La perdita di aereo inizio a incrinare il velo di segretezza che circondava lo sviluppo dell' A-12. Con un numero sempre crescente di A-12 impegnati in svariati test anche il Department of Defense iniziava ad avere difficoltà nel celare la sua partecipazione a causa della percentuale in aumento di spese. Dicerie e pettegolezzi iniziarono a circolare; diversi equipaggi di aerei commerciali dichiararono di aver avvistato A-12 in volo.
La segretezza stava svanendo.

l'Annuncio del Presidente
nonostante tutto questo, il 1963 passò senza alcuna rivelazione pubblica.
Il Presidente Johnson fu informato circa lo stato dell'arte del progetto una settimana dopo il suo insediamento e decise che un annuncio pubblico sarebbe stato fatto nella primavera del 1964.
Nella sua conferenza stampa del 24 febbraio, il presidente Johnson lesse il seguente comunicato stampa:
Gli Stati Uniti hanno sviluppato con successo un'aereo sperimentale molto avanzato l' A-11, che è stato testato in volo sostenuto a più di 2,000 mph e ad altitudini superiori a 70,000 piedi.
Le prestazioni fornite dall' A-11 superano di molto quelle di qualsiasi aeroplano attuale.
Lo sviluppo di questo aereo è stato possibile grazie ai progressi fatti nella campo della tecnologia aeronautica.
Diversi aerei A-11 stanno facendo dei voli di test presso la Edwards Air Force Base in California.
L'esistenza di questo programma è stata svelata solamente oggi, allo scopo di poter sfruttare le conoscenze acquisite per i futuri programmi militari e commerciali.
Il riferimento del presidente "A-11" era chiaramente intenzionale.
"A-11" era stata la designazione originale del progetto proposto dalla Lockheed. Preservare la distinzione fra l'A-11 e l'A-12 era il nuovo compito assegnato alla Sicurezza;
Difatto in questo modo il progetto oxcart continuava ad essere segreto.
Il Presidente citò la Edwards Air Force Base ma nessun A-11 era mai atterrato nella base USAF.
Da allora, mentre l'OXCART continuò la sua carriera segreta nella base del Nevada , un A-11 fu spedito ad Edwards con l'unico scopo di attirare su di se tutto, l'interesse dei media di allora.
Alla stampa furono date molte fotografie, molte storie interessanti ma nessun dettaglio tecnico di rilievo.

Ending
Durante il mese di novembre del 1965, l' OXCART finalmente fu dichiarato operativo.
L'aeroplano aveva dei costi di gestione molto elevati e con la fine della Guerra Fredda il suo utilizzo fu considerato troppo oneroso, soprattutto dopo lo sviluppo della fotografia satellitare, ed il programma del Blackbird fu terminato nel 1990, per essere riattivato nel 1994 a causa di tensioni con la Corea del Nord,utilizzando effettivamente un solo esemplare, per poi ritirarlo definitivamente dal servizio operativo.
L'aereo ha però continuato a volare con la NASA fino al 2003 con la quale ha effettuati esperimenti sull'aerodinamica alle altissime velocità, sulla comparazione dei dati in galleria del vento e in volo e su strutture avanzate. Gli esperimenti inoltre fecero notare che i movimenti della spina delle prese d'aria e dei portelli di derivazione del flusso avevano lo stesso effetto di alettoni e timoni alle alte velocità e si studiava anche il sistema propulsivo e l'integrazione dei comandi di volo per creare delle prese d'aria a compressione mista. Inoltre si sperava di poter risolvere i vari problemi riscontrati per progettare un futuro aereo supersonico per trasporto passeggeri.
Tratto da : X-Planes at Edwards di Steve Pace ; Aerei ; The Oxcart Story
Link Interessanti : http://www.sr-71.org/blackbird