SR-71은 마하3을 넘는 순항속도를 갖고 세계최고속도를 자랑하는 항공기이며,
공력에 의한 가열을 견딜 수 있게 대부분의 기체가 티타늄으로 만들어졌다.
티타늄의 열팽창률은 알루미늄의 3분의 1에 지나지 않으나마하3이라는고속이
주는 고온에서는 SR-71의 전장을 7.5cm정도팽창한다. 그만큼 기체가신축하므로
연료탱크의연료가 종종 새는경우가 발생한다. 연료가 새면 위험할 것이라고 생각
되나 SR-71에 사용하는 연료는통상의제트연료보다 기화온도가높은 특수한
연료로써 상온에서는 기화하지 않으며 성냥불을 당겨도 불이 붙지 않는다.
SR-71의 작전순항고도인고도8만피트에서는 공기밀도가 해면고도의 약26분의1,
표준대기온도는-53℃이나 설계순항속도에서 SR-71의동체나 주익표면은 공력가열
에 의해 2백℃에서 3백℃ 까지 가열된다.마하2급의 초음속 여객기 콩코드에서도
공력가열이 문제가 되었으나 기체표면온도는 91~127℃이므로SR-71에는 비교가
되지 않는다. 그리고 엔진 부분은550℃를 초과하는 곳도 있으며 배기노즐에서는
650℃정도에 까지 달한다. SR-71설계팀은 구조중량의 93%를 티타늄으로 주
구조재료에 사용했다. 그러나 이티타늄 사용에도 문제가 있었다. 구조재료로
선정된 티타늄은 B-120(T-13V-Cr-3AI)라는 합금으로 열에담금질을 하면 140kg/㎟
이상 연장되는 강도를 얻을 수 있었으나 담금질이나 그후의 처리에 세심한 주의
가필료했으며 또 한 그 특성을 충분히 파악하지 못하고 있어 초기에 제작한 6천
여종의 부품중 사용할수 있는것은 겨우 10%미만이었다고 한다.
열의 영향을 받는 것은 구조재뿐만아니라 5백℃의 고온에 견딜수 있는유압의
작동유가 있어 견본을 주문한결과 종이봉투에 들어있는 하얀 가루였었다는 웃지
못할 이야기(상온에서는분말처럼 ,고온에서는 액체로된다.)도 있었으며 최종적
으로는 별도의 작동유를 개발사용했으며 엔진의윤활유도30℃이하에서는 거의
고체에 가까운 상태의 것을 사용하였다. 따라서 SR-71은 정찰명령 수령 후
이륙까지 소요되는 시간은 통상 18-24시간이라고 한다. 이것은 비행계획 작성,
정찰장비장착, 조종사의준비등도 있지만 엔진의 윤활유룰 농밀한 고체의
상태에서30℃(10℃상승에 1시간소요)이상으로 가열하여 엔진을 시동하는데
시간이 필요하며 특히 한냉한 지역에서 SR-71을 운영하는데에는 상당한 이륙준비
시간이소요된다. 그리고 조종석애의 공기조절이나 전자장비의 냉각에도 특별한
배려가 필요하며 전기계통의 절연재유압계통의 Seal대등 특별한 것을 개발하는등
고열로 인한 문제 해결에 상당한 노력을 기울였다.

공기역학적특성

SR-71은 델타익에 가늘고 긴 동체로 구성되어 있으며 좌우 주익의 중간부분에
engine nacelle을 배치하여 그 위에 수직미익을 부착한 형태를 취하고 있다.
이 델타익은52.629의 전진후퇴각을 갖고있으며 볼록(凸)형의 익형을 사용하였으며
외익에는 5도의 conial camber를 부착시켰으며 엔진 낫셀로 잘려진 주익후연에는
각각 조종익 면(elevon)이 부착돼 있다. 엔진낫셀위에 설치된 2개의 수직미익에는
엔진하나가 정지시 발생하는 yaw 모멘트에 대처할 수 있도록 미익전체가 움직여
방향타 역할을 한다. 공력적인 면에서 가장 큰 특징으로 되어있는 것은 동체의
주익의 전연부에서 기수까지 기체 전 길이의 약40%정도에 이르는 전연 chine이
있다는 것이다. 이 차인은 종횡비가 극히 적으며 후퇴각이 큰 날개로서의 기능을
하며 아음솟에서는 거의 양력을 발생하지 않으나 음속을 초과하면 점차 양력을
발생한다. 델타익은 통상의 후퇴각에 비해 총음속이 되었을때의 풍압중심이
후퇴량이 적으나 어느정도 후퇴하여 기수가 내려가므로 elevon을 올려서 trim을
조작해야하며 그만큼 저항이 증가한다. 초음속이 되면 양력을발생하는 차인은
그 기수를 내리려하는 힘을 제거허여 트림저항을 최소한으로 막는 역할을 한다.
단순한 델타익에서는 기수를 올린 자세를 취하는데에 엘레본을 움직여 하향의
양력을 발생시킬 필요가 있으며 유효양력을 감소시키는데에 대해 차인의 양력이
기수를 올리는 것을 돕게되므로 엘레본의 조작에 의한 양력으 손실이 적다.
또한 영각을 취했을때 차인은 거시서 발생하는 와류에의해 수직미익의 효력을
유지하여 방향안정성을 증가시키는 역할도 한다, 엔지낫셀의 외측의 차인은
오히려 대영각일때에 엘레본을의 효력의 저하를 막아주는 역할을 한다.
SR-71의 엔진낫셀은 대단히크다. 직경이 178cm로 동체의
주 구성부분보다 굵으며 길이가 10cm이상이다. 여기에 수용되는 엔진은 P&W사가
개발한 J58엔진이다. 9단압축기와 2단의 터빈을 갖는 단축의 터보제트엔진으로서
높은 Mach Number가 되면 압축기의 4단부터 공기를 빼어내 6개의 duct로 afterburner
에 보내 압축기의 stall margin을 증가시킴과 동시에 아프터버너의 출력을
증가시키게 되어있다. 추진시스템은 공기흡입구,엔진본체,에젝타 노즐3개의
요소로 구성되어있다. 공기흡입구는 원형이며 중앙에 가동식 shock one을 설치한
가변면적식으로 마하1.6이상이 되면 쇽크콘이 점차후퇴하는한편 낫셀에
설치된 다수의 bleed구가 비행속도에 대응한 공기량을 얻을 수 있도록 조정되어
넓은 속도영역에 걸쳐 높은 효율이 발휘될 수 있도록 되있다. 그 기구는 상당히
복잡한 것이며 고속이되면 공기 흡입구내의 압력이 외기보다 한층 높아지므로
흡입구 자체가 큰 추력을 발생하는 형태가 되며 , 에젝타 노즐부분도 추력을
발생한다. 마하3.2로 비행하고 있을때에는 전체추력의 54%를 흡입구가 28.49%를
에젝터가 발생하여 엔진자체가 내는 추력은 17.6%에 지나지 않으므로 추진시스템의
총괄적 설계가 어느만큼 중요한가를 잘 알수있다. 쇽크 콘의 위치나 bleed door의
콘트롤은 극히 정밀하게 해야 할 필요가 있으므로 자동화되어 있으며 조종사가
수동으로 조작 할수있다. 그러나 쇽크콘의 위치가 규정보다 3.8cm만 엇갈려도
임무를 도중에 중지해야 할 정도로 연료 소모량이 증가해 버리리므로 거의
기계에 의존하고 조종사는 그 위치를 항상 모니터하여 고장에 대비하고
있는것이 통상이다. 연료는 동체 내부에 있는 탱크와 내익의 integral tank에
적재하며 30.6톤 이상이다. 사용하는 연료는 전용의 JP-7이며 성냥을 그어 대도
불이 붙지 않을 정도로 발화 온도가 높아 통상의 점화장치로는 엔진이 시동되지
않으며 우선 TEB(Tetra-Ethyl Borane)이라는 약제를 연소실에 주잊하여 JP-7의 점화를
촉진하게 되어있다. 아프터버너를 점화할 때에도 같은 방법을 취하며
엔진재시동시에도 TEB를 사용한다. 또한 엔진을 시동하기 위해 압축기를
회전시키는 데에는 6백마력 정도의 파워가 필요하며 특별히 제작된
공기시동시스템을 사용하고 있가.

정찰장비

SR-71의 정찰장비는 기수등4개소에 있는 Senser Bay에 수용되어 있는
고성능 카메라 SLAR(Side Looking Airborme Rader)및 ELENT(전자보수집장비)등이
있을 것이나 화실한 장비명을 알 수 없다. 이러한 센서의 탑재가능중량으로
1588Kg이라는 수치는 발표되어 있으나 그 상세한 내용도 밝혀진바 없다.



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