美军冷战怪物设计太霸气,3倍音速狂飙侦察,轮胎竟要掺铝粉
在三马赫速度下飞行时,由于空气的剧烈摩擦,飞行器需要承受极端气动加热才不至于解体。在这方面,航空史上两种实际服役的三马赫飞机都采用了各自非常独特的设计,米格-25使用更能耐受高温的不锈钢而不是航空铝合金制造,并大量采用酒精溶液作为冷却介质来为航电和侦察系统降温。SR-71“黑鸟”则采用更昂贵的钛合金制造(结构重量占比93%),机翼蒙皮还采用伸缩缝设计以应对机身在高温下的热胀冷缩,于是成为一种永远在漏油的飞机。
除了独特的材料和结构设计外,SR-71“黑鸟”在耐热设计上甚至武装到轮胎。为避免在气动加热的高温炙烤下爆胎,洛克希德臭鼬工厂的设计师也是绞尽了脑汁。
SR-71采用常规前三点式起落架设计,双轮前起落架向前收入前机身下方,并列三轮主起落架向内收入翼根下方的主起落轮舱中。尽管主起落架轮舱被机翼油箱环绕,特殊设计的高燃点JP-7燃油也被作为热沉来吸收部分气动加热,但设计师还是发现普通橡胶轮胎仍无法承受此时机翼下表面传递来的高温(三马赫巡航时高达288摄氏度),爆胎将严重影响飞行安全。
为什么前起落架机轮不受影响呢?因为前起落架是向前收起,轮胎距离舱门位置较远,温度尚在轮胎承受范围内。而主起落架向侧面平放,至少是最下方一个轮胎紧贴舱门,在高温炙烤下一不留神可能爆胎。
鉴于SR-71高达78吨的最大起飞重量,该机主起落架轮胎充气压力达到了惊人的425PSI,要知道普通喷气客机的胎压只有200PSI,汽车轮胎气压仅为32-35PSI。如此高压下的爆胎差不多就相当于在主起落架舱内爆炸一枚微型炸弹,不光安全降落成为奢望,甚至还可能破坏飞机结构,导致SR-71在3马赫高速下立即解体!
所以特种耐高温轮胎就成为SR-71的一个研发难点。轮胎承包商BF·古德里奇(BF Goodrich)经过一番技术攻关后,终于搞出了符合要求的Silvertown耐高温子午线轮胎,这是一种有22层尼龙帘布的高压轮胎,最大允许滑跑速度达239节(443公里/小时),单价高达2300美元。
Silvertown轮胎如此昂贵的原因在于其特殊配方,在橡胶中掺入的不是炭黑而是铝粉用于反射热量,使轮胎能收承受轮舱高温,所以整个轮胎就呈现出同寻常的银色外观。此外轮胎内充的是高压氮气而不是空气,这种惰性气体能够有效控制热膨胀,防止轮胎在高空爆炸,即使不幸发生爆胎也因没有氧气逸出大幅降低了起火可能性。
但掺入铝粉也让SR-71付出了代价,那就是Silvertown轮胎因缺少炭黑而导致胎面耐磨性较差,15个起落之后银色胎面就会被消耗光露出红色警告线,此时就必须更换了。所以在SR-71的漫长服役生涯中,仅轮胎消耗就是一笔不菲的费用。
除“黑鸟”之外,类似的银色轮胎也被应用在了同期研制的XB-70“女武神”三马赫超音速轰炸机的前后起落架上,让银光闪闪的10个轮胎成为该机的一个有趣特征。