Lockheed SR-71

El Lockheed SR-71, conocido también como Blackbird y por sus tripulantes como Habu, era un avión de reconocimientoestratégico de largo alcance con una velocidad máxima de Mach 3 desarrollado a partir de los aviones Lockheed YF-12 y A-12 por el grupo Skunk Works de la compañía Lockheed. Estuvo activo desde 1964 a 1998. Clarence Johnson fue el diseñador principal de muchos de los conceptos que utilizaba el avión.

El SR-71 fue uno de los primeros aviones diseñados con tecnologías furtivas para reducir su firma en el radar. Sin embargo, el avión no era completamente furtivo y aún tenía una importante sección transversal de radar (RCS) y era visible al radar del control de tráfico aéreo a varios cientos de kilómetros, incluso cuando no llevaba su transpondedor.¹ Este hecho fue corroborado por los lanzamientos de misiles al SR-71 cuando eran detectados por el radar. No obstante, el avión podía evadir los misiles tierra-airesimplemente acelerando a altas velocidades. Un total de diecinueve aviones se perdieron, aunque ninguno fue debido a acciones de combate.

Nombre y designación:

La USAF tenía planeado renombrar a los A-12 como B-71, siendo sucesores del programa del B-70 Valkyrie, que tenían dos de estos aviones de prueba volando en la base Edwards(California). El B-71 tendría capacidad nuclear de transportar seis bombas. La siguiente designación fue la de RS-71 (Reconnaissance-Strike, reconocimiento y ataque) cuando la capacidad de ataque se convirtió en una opción.

Sin embargo, el Jefe del Estado Mayor de las Fuerzas Aéreas de Estados Unidos Curtis LeMay prefería la designación SR y quería que se renombrase de RS-71 a SR-71. Antes de que el Blackbird fuese presentado por el presidente Johnson el 29 de febrero de 1964, LeMay presionó para modificar el discurso donde se leyese SR-71 en lugar de RS-71. La transcripción que se le dio a la prensa en ese momento aún contenía la designación RS-71 en algunas partes, creando un mito alrededor de que el presidente Johnson había confundido el nombre del avión.

La revelación pública del programa y su designación fue un impacto para el personal de las Fuerza Aérea y de Skunk Works participantes: en ese momento, los manuales de mantenimiento, de vuelo para la tripulación, diapositivas y otros materiales aún estaban etiquetadas como R-12. Tras el discurso de Jonhson, el cambio de designación fue tomado como una orden del Comandante Supremo e, inmediatamente, se volvieron a publicar los materiales con el nuevo título de SR-71, alterando 29.000 planos.

Primer vuelo y uso:

Aunque el predecesor, el A-12, realizó su primer vuelo en 1962, el SR-71 no voló por primera vez hasta el 22 de diciembre de 1964 y en enero de 1966 el primer avión entró en servicio en el 42ª Ala de Reconocimiento Estratégico en la base de la Fuerza Aérea de Beale (California). El Mando Aéreo Estratégico (Strategic Air Command, SAC) de la USAF tuvo a los SR-71 Blackbird en servicio desde 1966 a 1991.

El 21 de marzo de 1968, el mayor Jerome F. O'Malley y el mayor Edward D. Payne realizaron la primera salida en un SR-71, con número de serie 61-7976. Durante su vida operacional, este avión acumuló un 2.985 horas de vuelo en un total 942 salidas, incluyendo 257 misiones desde la base de Beale, la base aérea de Kadena (Okinawa) y la base de la RAF de Mildenhall (Inglaterra). El avión regresó al Museo Nacional de la Fuerza Aérea de Estados Unidos en Ohio el 27 de marzo de 1990.

En un periodo de 17 años, desde el 20 de julio de 1972 al 21 de abril de 1989, los SR-71 volaron realizando las siguientes marcas:

• 3.551 misiones.
• 17.300 salidas totales.
• 11.008 horas de vuelo en misiones.
• 53.490 horas de vuelo totales.
• 2.752 horas de vuelo en misiones a Mach 3.
• 11.675 horas de vuelo totales a Mach 3.

Mientras estuvo desplegado en Okinawa, los SR-71 (y anteriormente, los A-12) recibieron el sobrenombre de Habu, un tipo de serpiente venenosa autóctona que parecía semejante al avión por su aspecto peligroso.

Se construyeron un total de 32 estructuras del avión, 29 unidades como SR-71A para misiones y dos como SR-71B de entrenamiento. La 32ª estructura fue fabricada en 1969 como entrenador híbrido designada SR-71C uniendo la mitad trasera de un YF-12 que sufrió un accidente de aterrizaje en 1966 con la parte delantera de un SR-71 utilizado para pruebas estáticas.

De todos los SR-71, 12 de ellos se perdieron en accidentes, incluyendo uno de los de entrenamiento, de vuelo o de aterrizaje. Hubo una víctima mortal, Jim Zwayer, un especialista de sistemas de navegación y reconocimiento de Lockheed durante un vuelo de prueba. La restante tripulación pudo eyectar con seguridad o evacuar el avión en tierra.

La USAF retiró los SR-71 el 26 de enero de 1990, supuestamente debido a la reducción del presupuesto de defensa y los altos costes de operación. Las misiones de reconocimiento del SR-71 podía ser realizadas de forma más barata, y posiblemente mejor, utilizando satélites y aviones no tripulados. El rendimiento del SR-71 no ha sido aún igualado pero sus costes eran muy altos. Además, ya no se fabricaba repuestos para los aviones, por lo que se tenía que utilizar las partes de otros aviones para mantener la capacidad de vuelo en la flota.

En 1995, la USAF volvió a activar a los SR-71 y comenzó a hacer operaciones en enero de 1997. Fueron retirados definitivamente en 1998. Durante la Guerra de Iraq, hubo una falta de capacidad de reconocimiento para la búsqueda de misiles Scud, ya que otros aviones más lentos era demasiado vulnerables y los satélites, predecibles. Se realizaron preguntas sobre la posibilidad de volar en algunas misiones pero fue rechazado por ser poco viable.

Fuselaje:

Debido a los cambios extremos de temperatura en el vuelo, los paneles del fuselaje no eran encajados perfectamente en tierra sino que permanecían holgados. La alineación correcta sólo se conseguía cuando la estructura del avión aumentaba de temperatura debido a la resistencia del aire a altas velocidades, causando que la estructura se expandiese unos cinco centímetros.

Debido a esta característica y a la falta de un sistema de sellado para el combustible que pudiese tratar las altas temperaturas, el combustible JP-7 podía filtrarse a la pista de aterrizaje antes del despegue. El avión debía realizar una carrera corta con el fin de calentar la estructura y posteriormente ser reabastecido en el aire antes de salir a su misión.

El enfriamiento se conseguía mediante la conducción del combustible detrás de las superficies de titanio a la parte superior de las alas. No obstante, una vez que el avión aterrizaba nadie podía acercarse durante un tiempo ya que su cabina aún seguía caliente, alcanzando hasta los 300 ºC. Se utilizó amianto como frenos no cerámicos, debido a su alta tolerancia del calor.

Combustible:

En el desarrollo del SR-71, se comenzó utilizando una planta motriz alimentada por una suspensión de carbón, pero Clarence Johnson determinó que las partículas de carbón dañaba los componentes del motor. Luego comenzó con la investigación de un motor alimentado por hidrógeno líquido, pero los depósitos que necesitaba para guardar el hidrógeno criogénico no era apropiado en la factor de forma del avión.

Por tanto, se centraron en un sistema más convencional, aunque especializado. El desarrollo original del A-12 OXCART a finales de los años 1950, el combustible JP-7 tenía un punto de inflamabilidad relativamente alto (60 ºC). De hecho, el combustible era utilizado como refrigerante y fluido hidráulico en el avión antes de ser quemado. El JP-7 contenía fluorocarbonos para aumentar su poder lubricante, un agente oxidante para poder arder en los motores y un compuesto de cesio, el A-50, para reducir la señal de radar de la salida de gases. El combustible era muy caro, costando entre 24.000 y 25.000 dólares USA la hora de operación del SR-71. En comparación, el U-2 costaba sólo un tercio.

El JP-7 resultaba extremadamente fluido y difícil de arder de una forma convencional. Al ser tan fluido, solía escaparse del avión cuando estaba en tierra debido a que las planchas del fuselaje estaban diseñadas de forma que garantizasen la estanqueidad sólo al expandirse por efecto del aumento de temperatura durante el vuelo, pero esto no suponía amenaza de incendio. Cuando los motores del SR-71 se encendían, se inyectaba trietilburano, que ardía al contacto del aire para aumentar la temperatura y poder encender al JP-7. El uso del trietilburano también servía para iniciar los posquemadores.

Superficie de titanio:

Los estudios de la superficie de titanio del avión demostraron que el metal se volvía más resistente constantemente debido al calor intenso causado por la fricción aerodinámica. Las principales partes de la superficie alar, tanto superior como inferior, del SR-71 eran corrugadas en lugar de lisas. Las tensiones por las expansiones térmicas de una superficie lisa habría acabando por agrietarse y doblarse. Al ser una superficie arrugada, esta podía expandirse tanto vertical como horizontalmente sin sobretensiones, además de incrementar su tamaño longitudinal.

En un principio, los especialistas en aerodinámica estaban en contra del concepto de superficies arrugadas y acusaron a los diseñadores de intentar hacer que un Ford Trimotor, conocido por su superficie de aluminio arrugado, alcanzase Mach 3.

Motores:

Los motores Pratt & Whitney J58-1 utilizados por el SR-71 fueron los únicos motores militares diseñados para operar continuamente en postcombustión, y haciéndose más eficientes cuando el avión iba más rápido. Cada motor J58 producía un empuje de 145 kN=14.785 kg. En total casi 30.000 kg de empuje con ambos motores.

El J58 era un motor único ya que se trataba de un motor a reacción híbrido: un turborreactor dentro de un estatorreactor. A bajas velocidades el turborrector (motor central) y el estatorreactor (con los posquemadores funcionando sin derivar el aire) funcionaban juntos, pero a altas velocidades el turborrector se cerraba y permanecía en el medio con el aire pasando a su alrededor.

El aire entraba inicialmente comprimido por los conos de compresión, pasaba a través de cuatro etapas de comprensión y era separado por álabes móviles: una parte entraba en los ventiladores del compresor y el resto iba directamente al posquemador a través de 6 tubos de derivación. El aire que iba al turborreactor era de nuevo comprimido y entonces se le añadía el combustible en la cámara de combustión. Tras pasar por la turbina, se reunía con el restante aire en el posquemador.

Alrededor de Mach 3, el calor formado a partir del cono de compresión, más el calor de los compresores, era suficiente para que conseguir el aire a altas temperaturas, y el combustible podía ser añadido en la cámara de combustión sin la necesidad de la mezcla por parte de la turbina. Esto significaba que el conjunto compresor-cámara-turbina del motor central proporcionaba menos potencia y que el SR-71 volaba principalmente por el aire derivado directamente a los posquemadores, creando un efecto de estatorreactor. Ningún otro avión podía realizar esto.⁸

El rendimiento a bajas velocidades era pobre. Incluso para traspasar la barrera del sonido el avión necesitaba realizar un picado. La razón era que el tamaño de los turborreactores fue sacrificado para reducir el peso pero aún permitía al SR-71 alcanzar velocidades donde el efecto estatorreactor fuese importante y eficiente, y el avión podía acelerar rápidamente a Mach 3. La eficiencia también era buena debido a la alta compresión y la baja resistencia lo que le permitía cubrir grandes distancias a altas velocidad.