AVIÕES MILITARES: Lockheed SR-71 Blackbird

. .			. O Lockheed SR-71 "Blackbird" foi uma aeronave de reconhecimento estratégico de longo alcance, e alta velocidade (Mach 3+) operada pela USAF (United States Air Force). Foi desenvolvido como um black project a partir do avião de reconhecimento da CIA, Lockheed A-12 Oxcart, criado em finais da década de 1950 início da de 1960 pelo conceituado engenheiro aeroespacial Clarence "Kelly" Johnson, responsável por muitos dos conceitos originais e inovadores integrados no SR-71, nomeadamente a capacidade furtiva, ainda que básica. No decorrer das missões de reconhecimento o SR-71 operava a altitudes e velocidades tão elevadas que lhe permitiam, virtualmente, escapar a qualquer ameaça. Caso o seu avançado sistema de contramedidas detetasse uma ameaça, fosse ela um míssil ou um intercetor bastava-lhe acelerar até a sua velocidade e altitude de cruzeiro para ficar fora do seu alcance.
. . . .		Ano			1964
		Pais de Origem			EUA
		Função			Reconhecimento estratégico
		Variante			SR-71A
		Tripulação			2
		Motor			2 x Pratt & Whitney J58 (JT11D-20)
		Peso (kg)		Vazio	30600
				Máximo	69000
		Dimensões (m)		Comprimento	32,74
				Envergadura	16,94
				Altura	5,64
		Performance (km/h; m; km)		Velocidade	3500 (Mach 3.3)
				Teto Máximo	25900
				Raio de ação	2700
		Armamento		...
Países operadores	EUA
Fontes	En.wikipedia.org

GALERIA

SR-71 e pessoal de terra

SR-71 e tripulação de voo

Três SR-71 da NASA, Edwards AFB

SR-71A da NASA em 1995

SR-71 em Dryden, 1994

SR-71, Pima Air & Space Museum

HISTÓRIA

A anterior aeronave de reconhecimento desenvolvida pela Lockheed para a CIA (Central Intelligence Agency) fora o lento U-2, cujo conceito básico datava de 1954, mas que logo em 1957 passara a ser vulnerável aos novos misseis antiaéreos e ao novos caças de interceção, capazes de operar também eles a maiores altitudes. Em resposta a CIA levara a cabo um programa para obter uma aeronave que substituísse o U-2 sem as suas vulnerabilidades. A CIA pretendia para isso uma aeronave, com uma velocidade de cruzeiro Mach 3+, e capacidade de operar a altitudes superiores a 24000 metros, características que a tornariam imune a qualquer tentativa de interceção com a tecnologia existente na época.

Do A-12 Oxcart ao SR-71 Blackbird

SR-71 em construcao na Skunk Works em Burbank

Para dar resposta a este programa da CIA, inicialmente denominado pelo nome de código “Gusto”, a Lockheed iria desenvolver o projeto “Archangel ”, de onde iria emergir o design preliminar do futuro A-12 Oxcart do qual evoluiria o SR-71.

O A-12 voara pela primeira vez em Abril de 1962 em Groom Lake (Area 51), Nevada e foi operado pela CIA entre 1963 e 1968, realizando algumas missões de reconhecimento sobre o Vietname e a Coreia do Norte ao serviço daquela Agência, mas sem de facto ser completamente operacionalizado, não chegando a substituir o Lockheed U-2, objetivo para o qual fora criado.

No decorrer do programa A-12 Oxcart, a USAF colaboraria estreitamente com a CIA, quer no financiamento do programa quer na operação dos A-12, realizando os reabastecimentos das aeronaves, fornecendo instalações para a sua operação, ou transportando as equipas da CIA para operarem os A-12 a partir de Okinawa em missões sobre o Vietname e Coreia do Norte.

Ao mesmo tempo a USAF procurava ela própria obter uma plataforma de reconhecimento estratégico Mach 3+, que envolviam o desenvolvimento e adaptação à função do bombardeiro North American XB-70 Valkyrie, cujo programa fora cancelado em 1961.

Enquanto trabalhara no A-12 Oxcart da CIA a Lockheed desenvolvera uma variante de interceção da aeronave, o YF-12, e uma variante de reconhecimento estratégico que denominou de RS-12, diferente em diversos aspetos do seu precursor, nomeadamente por possuir um cockpit traseiro para um segundo tripulante que iria operar os sistemas de reconhecimento (o habitáculo da tripulação foi completamente redesenhado para obviar o problema da reduzida dimensão do do A-12 que limitava a estatura que o piloto podia possuir), por ter uma fuselagem mais longa e capaz de acomodar mais combustível e ter as baias para os equipamentos e sensores de reconhecimento em diferente posição em ambos os lados da fuselagem dianteira.

Transporte do primeiro SR-71 em camião de Burbank
para Palmdale, para montagem final e testes de voo

No início da década de 1960, durante o decorrer dos testes do XB-70 proposto para desenvolver como plataforma de reconhecimento estratégico (RS-70), a USAF tomou conhecimento do RS-12, concluindo que o projeto da Lockheed tinha um potencial muito superior ao do Valkyrie, e contratando de seguida à Lockheed a construção de um protótipo.

Em 24 de julho de 1964, o Presidente Lyndon B. Johnson fez o primeiro anúncio oficial da nova plataforma de reconhecimento estratégico da USAF, o Lockheed SR-71 (uma denominação que resultou do seguimento da numeração da primeira serie de bombardeiros da USAF, seguindo-se ao XB-70 Valkyrie), no seguimento da atribuição à Força Aérea da missão de reconhecimento estratégico até então desenvolvida pela CIA. A CIA que começara a partir do inicio da década a enveredar por novos sistemas e plataformas de espionagem de natureza consideravelmente mais clandestina, incluindo os primeiros sistemas óticos de super-alta resolução a serem integrados com a tecnologia de satélites, deixando de forma progressiva de operar os A-12 Oxcart, e acabando por entregar à USAF a responsabilidade que esta há muito pretendia para si, das operações de reconhecimento estratégico.

O primeiro SR-71 antes do voo inaugural

em 26 de dezembro de 1964

Em 29 de outubro de 1964, o primeiro SR-71 foi transportado de camião de Burbank para Palmdale para a montagem final e preparações prévias para o voo inaugura e em 22 de dezembro de 1964, o piloto de teste da Skunk Works da Lockheed, Bob Gilliland, pilotou o SR-71 no seu primeiro voo.

O SR-71 representava uma rápida e consistente evolução do Lockheed A-12 Oxcart como plataforma de reconhecimento mantendo as mais impressionantes características do seu antecessor, como a velocidade de cruzeiro Mach 3+, o elevado teto de operação, acima de 24000 metros e, acima de tudo, a reduzida assinatura de radar que o tornava a primeira aeronave do mundo com características furtivas.

Reduzir o tamanho da assinatura de radar (RCS) do então A-12 significou uma redução ainda maior da probabilidade de que o avião fosse detetado e abatido. Embora os resultados dos testes iniciais fossem bons, rumores sobre os avanços de radar soviéticos tinham levado a uma maior exigência na redução da assinatura de radar da aeronave. As suas superfícies tiveram então que ser redesenhadas para evitar refletir os sinais de radar, os motores tinham sido deslocados para uma posição mais subtil no meio da asa, e fora adicionado um elemento absorvente sinais de radar à tinta de revestimento (O SR-71 recebeu o nome "Blackbird" por causa da tinta preta especial que o revestia). Em seguida, uma maqueta em grande escala do Blackbird fora içada num pilar, numa instalação secreta de Skunk Works no deserto de Nevada para levar a cabo testes de radar. Os testes eram cuidadosamente agendados para evitar observações dos satélites soviéticos, conduzindo a resultados impressionantes. A maqueta final do Blackbird, com mais de 30 metro de comprimento, apareceria no radar soviético pouco maior que um pássaro, mas menor do que um homem, uma redução de 90% na assinatura de radar da aeronave.

Maqueta do A-12, invertida, montada num pedestal,
para teste da assinatura de radar, no deserto do Nevada

O design exterior, a construção e o sistema de propulsão do SR-71 foram integralmente herdados do seu antecessor A-12, mas havia diferenças importantes entre as duas aeronaves.

Como uma versão modificada do A-12 Oxcart, o SR-71 Blackbird tinha mais cerca de seis metros de comprimento, pesava mais 6800 quilos totalmente carregada, tinha um nariz e corpo mais proeminentes, um habitáculo para dois tripulantes, um piloto e um operador de sistemas de reconhecimento logo atrás , mais e melhores sistemas óticos de reconhecimento e sistemas de imagens por radar.

Após um contrato inicial para seis SR-71 Blackbird em dezembro de 1962, a USAF encomendou mais 25 em agosto de 1963. Seriam construidas no total 32 aeronaves, 29 SR-71A, 2 SR-71B, versão de instrução com o cocpit da retaguarda numa posição elevada, e um SR-71C, que resultou do aproveitamento da parte traseira de um dos YF-12A entretanto abatidos com a fuselagem dianteira de um SR-71 de teste estático (aparentemente esta aeronave nunca teve um comportamento ao nivel das restantes).

Sistemas de reconhecimento

O A-12 fora projetado para o sobrevoo direto, com camaras que apontavam para baixo enquanto que o SR-71 foi projetado com camaras de visão lateral que não exigiam o sobrevoo direto dos alvos.

Imagem da Edwards AFB obtida pela TEOC
de um SR-71 a 24000 metros de altitude

O SR-71 Blackbird podia transportar uma grande variedade de camaras e sensores que podem ser agrupadas em três categorias, Sistemas Óticos, Sistemas de Radar e Sistemas de recolha de sinais eletrónicos ELINT (Electronic Intelligence - deteção de sinais eletromagnéticos da rede de defesa inimiga). Inicialmente dispunha também de Sistemas de imagem por infravermelhos, que no entanto deixaram de ser utilizados por volta de 1970. Ao longo do período de operação, estes sistemas, a maioria deles, construídos exclusivamente para o SR-71 foram sendo modernizados à medida que novos desenvolvimentos tecnológicos o possibilitavam.

Os sistemas óticos incluíam uma câmara de mapeamento de terreno TROC (Terrain Objective Camera), com uma distância focal de 6 polegadas e que utilizava um filme de 9 polegadas, desenvolvida pela Fairchild, duas câmaras panorâmicas OOC (Operational Objective Camera) Itek Corporation HR-9085, com uma distância focal de 13 polegadas que usava um filme de 70 mm Wide, e uma camara HRB-454IR de infravermelhos desenvolvida pela HRB-Singer of State College, PA. Estes últimos dois equipamentos seriam descontinuados no início da década de 1970. A camara OOC seria substituida por uma câmara panorâmica OBC (Optical Bar Camera), de elevada resolução, inicialmente com lente de 24 e mais tarde com lente de 30 polegadas de distância focal, também desenvolvida pela Itek Corporation.

SR-71 com os paineis removidos do nariz sendo
visivel a antena do ASARS-1

Para fotografia de elevada resolução de determinadas áreas estava disponível a câmara TEOC (Technical Objective Camera) inicialmente desenvolvida pela Hycon, posteriormente pela Actron, McDonald-Douglas e finalmente pela Boeing. A TEOC era um sistema ótico programável controlado por computador com camara de 48 polegadas de distância focal que permitia obter fotos com elevada resolução obtidas de elevadas altitudes. O SR-71 transportava dois destes sistemas, um de cada lado nas baías na extensão da fuselagem.

Além das câmaras o equipamento de reconhecimento o SR-71 incluía, um radar de visão lateral aerotransportado (SLAR- Side Looking Radar), mais tarde substituído por um radar de abertura sintética avançado (ASARS-1) com o qual era possível realizar o mapeamento do terreno em alta resolução, a esquerda e a direita da linha atravessada pela aeronave durante o voo, permitindo posteriormente identificar o que se mostrasse relevante. O SLAR do SR-71 foi originalmente desenvolvido na Goodyear Aerospace, pela mesma equipa e no mesmo local onde que mais tarde seria desenvolvido o ASARS-1, mas nesta altura já pela Lockheed Martin.

Imagem do deserto do Arizona obtida pelo SLR

Adicionalmente aos sistemas de reconhecimento por imagem (óticos ou de radar) o SR-71 dispunha de um sistema de recolha de sinais eletrónicos ELINT (Electronic Intelligence) e SIGINT (Signal Intelligence) que permitiam detetar com precisão as características dos sinais e a localização dos respetivos emissores, com o que era possível detetar as características da rede, alcance e localização dos radares inimigos. Todos os sinais detetados eram recolhidos, sincronizados com os dados de voo dos sistemas do SR-71 e gravados pelo sistema de reconhecimento eletromagnético EMR (Electro-Magnetic Reconnaissance) para posterior análise em terra. A Mach 3, os perfis de missão operacional do SR-71, criavam normalmente um efeito colateral benéfico para a recolha de informação, pois ao estimular os sistemas de mísseis e radares do inimigo permitiam ao SR-71 recolher os sinais de resposta dos sistemas de defesa, a partir de cuja análise era possível determinar a capacidades de reposta do inimigo as frequências utilizadas pelos radares e suas localizações, a capacidade dos misseis e os próprios planos de defesa inimigos. Em 1970 o EMR foi modernizado pelo programa Elint-Improvement Program (EIP) pela AIL Systems.

No decorrer da missão toda a atividade da aeronave e dos seus sensores eram gravado pelo MRS (Mission Recording System), um total de 650 parâmetros que incluíam os dados referentes ao funcionamento dos sistemas do SR-71, incluindo, motores, sistemas elétrico e hidráulico, sistema digital automático de voo e de controlo de admissão de ar DAFICS (Digital Automatic Flight and Inlet Control System), sistema de navegação inercial ANS (Astro Inertial Navigation System), sistemas de controlo ambiental ECS (Environmental Control System), MRS e Sensores de reconhecimento.

Operando o SR-71

O SR-71 foi desenhado para voar a Mach 3+ com uma tripulação de dois homens, o piloto no cockpit da frente e o operador de sistemas de reconhecimento, no cockpit imediatamente atrás do piloto. Apesar do SR-71 possuir um sistema de contramedidas eletronicas (ECM), a sua grande proteção derivava da sua elevada altitude de cruzeiro e velocidade máxima (Mach 3.2+) que tinha possibilidade de manter durante largos períodos de tempo caso fosse necessário, para escapar a tentativas de interceção por misseis terra-ar ou caças intercetores, sendo virtualmente invulnerável às armas de interceção operadas durante todo o período em que se manteve ao serviço.

Cockpit do piloto (acima à direita) e do operador de sistemas
de reconhecimento (abaixo à esquerda)do SR-71

A sua elevada performance em termos de velocidade de cruzeiro tinha criado aos projetistas a necessidade de recorrer a soluções construtivas, materiais, combustíveis e lubrificantes inovadores para a época, e para além disso a sua operação tinha características distintas da operação de qualquer outra aeronave. As elevadas temperaturas que o SR-71 atingia em voo supersónico provocavam uma dilatação tão grande na estrutura que não era possível manter a estanquicidade dos tanques de combustível quando a aeronave se encontrava em terra, por isso a aeronave só era abastecida imediatamente antes de cada missão perdendo combustível (JP-7), até efetuar a decolagem e atingir a temperatura necessária a que a dilatação estrutural selasse os tanques. O arrefecimento da fuselagem era feito pela circulação de combustível por baixo das superfícies de titânio, mas mesmo assim após a aterragem essas superfícies podiam atingir uma temperatura acima dos 300 °C, pelo que o SR-71 tinha linhas vermelhas desenhadas para aviso ao pessoal de terra.

Numa missão típica, o SR-71 levantava voo apenas com uma carga parcial de combustível como forma de reduzir a carga sobre a estrutura e trem de aterragem, e permitir uma aterragem segura em caso de falha de um dos motores, necessitando por isso de ser reabastecido em voo logo após a descolagem. Apesar a enorme quantidade de combustível que era capaz de transportar, essa quantidade dava-lhe uma autonomia em voo supersónico de somente 90 minutos, tendo de ser imediatamente reabastecido. Para o reabastecimento do SR-71 fora concebido o KC-135Q, uma versão do avião de abastecimento KC-135, modificada para conseguir realizar o reabastecimento a velocidade próxima da sua velocidade máxima e assim conseguir acompanhar o SR-71 durante o processo.

Arranque dos motores J58 de um SR-71. Note-se a
chama verde produzida pela injeção de trietilborano (TEB)
nos motores para se conseguir a ignição do J7 (*)

A velocidade de aproximação a pista na aterragem do SR-71 era superior a 320Km/h, tornando necessário o uso de um para quedas auxiliar de travagem e pneus especialmente concebidos, que continham alumínio e eram cheios de nitrogénio e tinham uma duração de apenas 20 missões.

O seus dois motores turbojato Pratt & Whitney J58 de fluxo axial, e pós combustor com um sistema único de injeção de ar, que leva muitos escritos a identifica-los como turboramjet, proporcionavam um impulso máximo de 150 kN, e que atingiam a máxima eficiência a Mach 3.2, razão pela qual esta era a sua velocidade de cruzeiro. A baixa velocidade o turbojato fornecia a maior parte do impulso, enquanto a velocidades mais elevadas a maior parte do impulso passava a ser fornecido pelo pós-combustor com um sistema hibrido que tornava o J58 num ramjet parcial. Nesta fase a velocidade máxima do SR-71 era limitada pela temperatura que o ar que entrava nos adutores de cada um dos motores atingia antes de chegar ao compressor que não estava certificado para temperaturas superiores a 227ºC.

SR-71 do programa LASRE da NASA,
reabastecido em voo por um KC-135Q

Originalmente os motores J58 do SR-71 necessitavam de apoio de dois motores de combustão interna V8 Buick Wildcat, montados externamente num veículo (AG330 Start Cart), para arrancarem. Estes motores eram ligados aos J58 até que estes atingissem as 3200 rotações por minuto, ponto a partir do qual passavam a ser autónomos. Mais tarde foi desenvolvido um sistema de arranque pneumático, mas os AG330 Start Cart continuaram a ser utilizados em locais, onde esta solução nunca foi implementada.

Durante o voo em velocidade de cruzeiro, a precisão da rota do SR-71 era mantida com o auxilio de um sistema eletrónico Nortronics NAS-14V2 Astroinertial Navigation System (ANS) desenvolvido na Northrop Corporation, que corrigia automaticamente os erros do sistema inercial de navegação (Inertial navigation system) através da observação celeste (sistema inicialmente desenvolvido para os misseis SM-62 Snark e separadamente para os AG M-48 Skybolt, mais tarde adaptado para o SR-71). Este sistema permitia ao SR-71 enquanto viajava a velocidade de cruzeiro identificar a sua posição em qualquer ponto do mundo com uma margem de erro inferior a 100 metros (isto muito antes da invenção do GPS).

Tripulante de um SR-71 no cockpit

A defesa ativa do SR-71 contra misseis terra-ar e ar-ar era fornecida pelo seu sistema de defesa DEF (Defense Systems), ainda secreto. Dependendo da natureza de cada missão o SR-71 podia transportar vários tipos de contramedidas de defesa ativas e passivas designados por sistemas A, A2, A2C, B, C, C2, E, G, H e M, escolhidos para cada missão de acordo com as potenciais ameaças.

A elevada altitude de cruzeiro, a elevada temperatura que o cockpit atingia em voo (120º) e a necessidade de garantia a sobrevivência da tripulação num cenário de ejeção a Mach 3, tornava necessário o uso de fatos pressurizados que garantissem aos tripulantes o abastecimento de oxigénio e a proteção das temperaturas adversas do interior da cabina cujo sistema de ar condicionado, que usava a circulação do próprio combustível no sistema de arrefecimento (tal como nos restantes sistemas da aeronave), era incapaz de manter a um nível aceitável.

O SR-71 em serviço

SR-71 e aeronaves de apoio do 4200º Strategic
Reconnaissance Wing com um B-52 em Beale AFB

O SR-71 entrou ao serviço da USAF em Janeiro de 1966 no 9º Strategic Reconnaissance Wing (4200º Strategic Reconnaissance Wing ) baseado na Beale AFB, na Califórnia.

A partir daí, e até 1968, o SR-71 Blackbird efetuou, em média, uma missão de reconhecimento por semana sobre território inimigo (Vietname do Norte, Laos, URSS etc...). Durante os anos seguintes essa média aumentou para duas, e entre 1970 e 1972 era realizado um voo quase diariamente. Durante este período apenas foram perdidas duas aeronaves, ambas devido a problemas mecânicos. È neste período que a Força Aérea Sueca (Flygvapnet), usando previsões de rotas passiveis de serem utilizadas pelo SR-71 quando este sobrevoava o Mar Báltico conseguiu por várias vezes identificar a aeronave nos seus radares terrestres, e enviar os seus intercetores JA 37 Viggen, em rota de interceção mas sem sucesso. A Flygvapnet conseguiu também identificar no seu sistema avançado de defesa aérea as frustradas tentativas de interceção do SR-71, levadas a cabo pelos MiG-25 Soviéticos, facilmente deixados para trás pelo SR-71. Este cenário alterou-se quando o MiG-31, sucessor do MiG 25 entrou em operação. O MiG 31 atingia Mach 2.8 e estava armado com misseis R-33 que atingiam Mach 4.5, o que o tornavam uma seria ameaça às operações clandestinas do SR-71. Consequentemente, após algumas interceções por MIG-31 ocorridas em meados dos anos 1980, os voos do SR-71 sobre território Soviético cessaram.

Decolagem do SR-71

Até 1990 a família Blackbird (SR-71, A-12, e YF-12) tinha no seu conjunto realizado 13700 voos, num total de 53490 horas de voo das quais 11675 a velocidade superior a Mach 3. Duas aeronaves tinham sido perdidas, mas com a morte de apenas um tripulante.

A primeira decisão de retirar o SR-71 do ativo surgiu em 1989, após algumas campanhas de descrédito devido aos seus elevados custos de operação ($85000 USD por hora), a dificuldade em obter peças de substituição (algumas das aeronaves foram canibalizadas para obter peças para a restantes), a impossibilidade de obter dados do reconhecimento efetuado em tempo real, por ausência de um datalink no SR-71 (ao contrário do que acontecia com o Lockheed U-2), e ao próprio desconhecimento da aeronave e de suas missões que continuavam ainda envoltas num grande manto de secretismo.

Porém apenas 4 meses após a sua retirada do ativo o General Norman Schwarzkopf, Jr., informou que a informação de reconhecimento que o SR-71 poderia fornecer não estava disponível para a Operação Tempestade no Deserto. A inexistência de uma plataforma de reconhecimento capaz de substituir o SR-71 conduziu a reativação de algumas aeronaves até que essas novas plataformas ficassem disponíveis nomeadamente o UAV Global Hawk. As aeronaves reativadas foram renovadas (com a instalação de um sistema datalink que permitia o fornecimento da informação recolhida em quase tempo-real), passando a operar a partir de um renovado hangar da Edwards AFB, por pilotos e pessoal voluntário do ainda ativo 9º Reconnaissance Wing localozado na Beale AFB. Estas aeronaves operariam até 1998, ano em que várias manobras politicas culminaram com a retirada efetiva do Blackbird do serviço operacional da USAF.

Aterragem do SR-71 com auxilio do paraquedas de travagem

Os dois últimos SR-71 Blackbird foram operado pela NASA (NASA Dryden Flight Research Center) até 1999, tendo os restantes sido transferidos para museus.

O SR-71 Blackbird (por vezes também conhecido por Habu) esteve ao serviço da USAF de 1964 até 1998. Durante este período foram construídas 32 aeronaves, das quais 12 foram perdidas em acidentes (nenhuma abatida por fogo inimigo). Deste de 1976 que detém o recorde de velocidade e altitude de aeronaves com motor atmosférico (altitude em voo horizontal de 25,929 metros e velocidade de voo em linha reta de 3,529 km/h), tendo em julho de 1976 batido a anterior marca do seu antecessor e familiar Lockheed YF-12.

DESENHOS