SR-71“黑鸟”的前身创造了“等离子体隐身”

SR-71黑鸟的前身通过燃烧含铯燃料制造了“等离子体隐身”

臭鼬工厂需要一种方法来隐藏A -12的雷达反射，所以他们在燃料中倾倒了铯来制造汲取雷达的排气羽流。

甚至在1956年U-2投入使用之前，中央情报局(CIA)就已经开始探究潜在的后续设计。第二年，美国中央情报局下属的科学工程研究所(SEI)开始制定新型间谍飞机的要求，包括需要降低雷达信号。到1958年，洛克希德公司和康维尔公司提出的方案已经成为最可行的方案，当谈到今天所认为的隐形功能时，前者的概念显示出更大的希望。

“从这一时期[20世纪50年代末]，我们对雷达横截面的研究表明，任何可飞行的飞机在1963年之后都无法幸免雷达探测，”克拉伦斯“凯利”约翰逊，着名的洛克希德工程师和公司高级进展计划(ADP)部门负责人，或臭鼬工厂，在1968年A -12计划的官方内部历史中写道。“这并不意味着我们没有全力以赴地减少雷达横截面，因为我们对A-12的整个问题做出了许多非常重要的贡献，包括基本形状的贡献。”

飞行测试中的早期A-12“牛车”。

1959年，CIA挑选洛克希德公司开发A-12后，该公司继续改进其反雷达功能。整个平台被设计为偏转雷达波，但还有许多其他物理附加来帮助改善其雷达特点。其中包括用于保护飞机两个巨大的普惠J58发动机进气道表面的尖锥，发动机舱和发动机导管外部的边条，机翼前缘的弯曲延伸，以及特别倾斜的后部垂直稳定器。在其锯齿状前缘的表面下，防雷达锯齿状挡板也有助于降低飞机的雷达回波。

从中央情报局自己的U-2和牛车计划的解密历史中，我们可以看到A-12的各种物理“反雷达”特点。

除了进气尖峰外，这些附加的特点大量使用了复合材料和雷达汲取材料。洛克希德公司还开发了一种特别的“铁漆”，有时被称为“铁球漆”，因为这种混合物含有微小的铁球，有助于汲取雷达波。这种特别的混合物也被用于SR-71，据报道，在20世纪60年代，每夸脱的价格为400美元。

这些特点都对减小飞机的雷达横截面有显著的影响。然而，这架飞机的雷达信号有一个方面仍旧难以治理，那就是J58的排气口和发动机在加力燃烧室全速运转时产生的巨大羽流，这是推动A-12达到远超过3马赫的最高速度所必需的

凯利·约翰逊在他的A -12历史中写道:“为了克服从后象限返回的雷达横截面大的加力燃烧室问题，我们建议在燃料中使用铯添加剂。”“这是由ADP的Ed Lovick先生第一提出的，最终的开发工作交给了普惠。它最终成为我们截面缩小方法的基本组成部分。”

“排气管直径为60英寸，因此它们在所有感兴趣的频率上以大角度向后方返回大量能量，”洛维克在他自己的书中写道，他还参与了SR-71和F-117夜鹰隐形战争机的研究，雷达人:隐身个人史。“我们知道，防止这种回波的唯一方法实际上是关闭孔径。”

一台J58正在进行地面测试。

另一台J58发动机在一个试验台上运行，加力燃烧室被启用。

洛维克说，洛克希德公司最初试验了各种金属丝网，但很快就放弃了这些努力。他说，负责这个项目的中央情报局计划与和谐特别助理理查德·比塞尔(Richard Bissell)博士非常担心这个特别的问题，他曾考虑呼吁取消U-2继任者的整个开发。这就是后来被称为A-50的铯添加剂的由来，洛维克称这个想法挽救了A-12项目。

这背后的基本原理是一个被称为“等离子体隐身”的概念。用最简单的术语来说，这包括在部分或全部物体周围产生等离子体云或电离气体。然后等离子体汲取电磁辐射，如雷达波，防止它们反射回来。有多种方法可以产生所需的等离子体，洛维克的想法是通过燃料添加剂将碱金属注入极热的排气流中，在那里热量会将其转化为电离气体。

从一份现已解密的公司报告中，分析了雷达横截面减少目标以及洛克希德公司为满足A-12的目标所做的努力。

洛克希德测试了使用钠、钾和铯的混合物。洛维克在他的书中写道:“铯似乎是首选的材料，因为在气态时它最容易电离。”

根据Lovick的说法，最终的添加剂混合物是30%的金属铯和60%的磷酸二烷基。然而，他在书中说，添加剂的测试，包括在51区的飞行测试，于1965年完成，但不清楚这是否只是指洛克希德公司在项目移交给普惠公司之前的那部分工作。

1965年CIA关于A-12的备忘录中关于A-50生产的注释

这就提出了关于A-50添加剂毒性的单独问题。虽然没有迹象表明A -50使用了放射性铯同位素，但这种化合物是有毒的，目前还不清楚在J58燃烧之前或之后，这种完整的混合物可能有多危险，特别是考虑到它的主要成分是洗涤剂的副产品。与此同时，第一，喷气燃料本身通常是有毒的，A -12飞机使用的特别燃料当然也不例外。

从现有的记录中也不清楚每加仑JP-7喷气燃料需要多少A-50才能产生预期的效果。A -12上的J58，以及SR -71，需要JP-7，它具有非常低的挥发性和高闪点，因为飞机在高空超音速飞行期间经历了极高的内部温度和非常低的外部温度的不平常组合。

总的来说，A -12的研发几乎每一步都是一项尖端的工程壮举，经历了无数次延误，尽管在1962年首飞，但直到1967年才执行了一次作战任务。1967年至1968年间，作为黑盾行动的一部分，A -12在北越上空飞行了26架次，另外在朝鲜上空飞行了3架次。

很难确定A -12是否在这些飞行中使用了JP-7和A-50的混合。中情局希望在1967年10月4日至少在一次代号为BX6725的黑盾任务中使用它，其中包括在飞机离开北越进入南海时捕捉海南岛军事设施的图像。至少还有一项任务BX6727遵循了类似的轨道，为收集大国目标的图像提供了机会。

黑盾任务BX 6725的低质量轨道扫描图。除了名字之外，海南岛是看不见的，但它就在航线开始和结束的东北方向，在南海的右边。

然而，没有一份任务后报告明确指出，这些任务中的A -12或任何其他任务使用了A-50。现有的记录也清楚地表明，标准JP-7没有铯混合物，只有在获得授权执行特定任务时，工作人员才会添加铯混合物。目前还不完全清楚为什么CIA最终会拒绝在实际操作中使用这种混合方法，尽管有报道称这种方法很有效。

北越的防空力量是当时世界上最密集的防空力量之一，每次出动都试图与A -12战机交战。在1967年10月30日的一次飞行中，他们向一架由中情局飞行员丹尼斯·沙利文驾驶的牛车发射了至少6枚苏制SA-2制导地对空导弹——1960年在苏联上空击落加里·鲍尔斯的U-2的导弹就是这种导弹。根据中央情报局的官方历史，他在那次飞行中拍照的照片捕捉到了导弹飞向他的飞机的轨迹。他看到至少有三枚导弹在他附近引爆，飞行后的检查发觉其中一枚导弹的碎片嵌入了A -12的机身。所以，确实存在威胁。

在“黑盾”计划实施前几年，CIA也曾在代号为“旋律”(Melody)和“钯”(Palladium)的项目中评估苏联先进雷达的能力。这些项目涉及复杂的工作，产生虚假的雷达回波，然后监视苏联的反应，从而衡量他们在雷达屏幕上能“看到”什么，不能“看到”什么。因此，尽管A -12具有隐身特性，但该机构至少会有一些感觉，知道它们是多么容易被发觉。

苏联的P-14“高王”雷达，它的出现促使中央情报局开始研究减少U-2及其后继机型的雷达横截面。

鉴于A-12的速度和电子战装备似乎足以保护它在北越上空飞行，中央情报局可能出于操作安全原因继续拒绝使用A-50。使用它可能会暴露它的存在，给苏联及其盟友时间来制定对策，在绝对必要的时候降低它的有效性。

在计划人员认为对任务成功至关重要的紧急情况之外不使用添加剂也可能是添加剂对J58发动机影响的一个产物。通常情况下，喷气式飞机会尽量幸免吸入颗粒物，尤其是可能熔化并引爆内部部件的碱金属，这通常会导致大量维护或潜在的灾难性飞行事故。除此之外，在已经高度敏感的JP-7混合物中添加额外的化学成分可能会对燃料的性能产生影响。

1964年的一份中央情报局备忘录提供了这些问题的证据，指出A-12需要修改他们的燃料系统，以便飞行员在使用A-50混合燃料时可以增加流量。关于BX 6725的另一条消息也特别指出了由于长期使用A-50- JP-7而导致发动机寿命下降的担忧，称“所有的操作考虑都是为了将添加剂燃烧减少到最低限度。”

归根结底，更大的问题可能仅仅是空军对KC-135A加油机携带JP-7和A-50混合飞行的担忧。标准的黑盾任务涉及A -12从日本嘉手纳空军基地起飞，然后立刻与其中一架加油机连接。然后，间谍飞机将执行任务，并再次与加油机连接，通常在泰国上空，然后返回基地。

一架KC-135Q为一架SR-71加油，SR-71是A-12的继任者。

如果A-12到达加油点晚了，或者在会合点有其他一些问题，KC - 135A冒着不得不燃烧JP-7的风险，以便留在高空或自己回到基地。加油机本可以在紧急情况下使用JP-7，但这样做需要彻底清洗加油机的燃料系统和J57发动机。

由于担心JP-7与KC -135在执行任务时使用的常规喷气燃料混合，最终导致美国空军在1966年至1968年间将56架飞机改装为KC-135Q配置。这些飞机专门用于支持SR-71的操作，其特点是机身油箱与飞机燃油系统的其余部分完全隔离，以确保所有部件保持独立。

A -50的添加剂只会使这些问题更加复杂，尽管洛克希德的洛维克在他的书中说，该公司实际上使用J57进行了添加剂效果的初步测试。关于BX 6725的预先计划信息还表明，研究表明，在紧急情况下，加油机可以安全地燃烧A-50。

BX 6725任务计划信息摘录，讨论与A-50有关的问题。

空军似乎并不相信。一份日期为1967年9月的关于“黑盾”行动的消息称:“如果受油机延迟，加油机几乎被迫烧毁A -50。”

“A -50仍旧是一个主要的后勤问题，但至少要尝试一下背后的原因，”信件继续说道。“SAC(战略空军司令部)仍旧不授权使用，除非在紧急情况下。”

CIA

1967年9月CIA的一份信息中提到了A-50的使用问题。

无论如何，A-50似乎至少在整个黑盾行动中都可以使用。在1968年A -12计划结束后，剩余的添加剂库存发生了什么尚不清楚。

虽然没有证据表明他们曾经这样做过，但SR-71没有理由不能使用它，如果必要的话，对发动机寿命和性能有同样的潜在影响。KC-135Q加油机上的分离燃料系统，空军最终用CFM56重新启动了KC-135T改型，将在很大程度上排除了添加剂因任何原因进入加油机发动机的担忧。KC-10“扩展器”，也在其使用寿命后期支持黑鸟，也有能力保持JP-7与飞机自身的燃油负载分开。

一架KC-10为一架SR-71加油

此外，尽管SR-71的特点是改进了电子战能力，从未飞越苏联领空，但它仍旧在敌方防空系统存在非常真实威胁的地区运行。例如，黑鸟也会飞越北越，当然也会飞越苏联及其华沙条约盟国，这些都有明显的风险。

解密的一张照片显示，1987年，一架SR-71在靠近苏联的瑞典领空执行任务时遇到了飞行中的紧急情况。

SR -71还在1973年的赎罪日战争期间飞越了埃及、以色列、黎巴嫩和叙利亚，这些地区同样拥有强大的、潜在的敌对防空系统。在朝鲜周围飞行，包括在将朝鲜半岛一分为二的非军事区附近飞行，也很危险。1981年，朝鲜至少有一次试图击落一架黑鸟。

1986年，美国在“埃尔多拉多峡谷”行动中空袭利比亚，其中一架“黑鸟”还执行了一次飞越利比亚的任务，对该国进行炸弹损害评估。在20世纪80年代，波斯湾也有针对伊朗的飞行，以及飞越古巴的常规飞行。据报在福克兰群岛、尼加拉瓜和南非上空或附近进行了其他任务。如果美国和主要对手(如苏联)之间爆发了大规模冲突，这种飞机可能会被要求执行其他更危险的任务。

在美国和苏联，在A -12停止行动后的几十年里，与等离子体隐身有关的工作，作为一个总体概念，当然还在继续。在多大程度上，这包括研究和开发通过化学添加剂在发动机的排气流产生这些电离云还不太清楚。

有报道称，俄罗斯可能会继续调查等离子体隐身的可能价值，特别是因为它与高超音速飞行器的进展有关。有未经证实的报告说，3M22锆石高超音速巡航导弹可能在这方面有一些能力，尽管产生电离的确切方法尚不清楚。

无论如何，确保后方有足够的雷达规避效果仍旧是设计隐形飞机和导弹的更具挑战性的因素之一。因此，等离子体隐身肯定会继续成为解决这一问题的一种可能方法。使用化学添加剂对发动机的影响在很大程度上在一次性使用的系统中是没有意义的，比如巡航导弹。使用燃料添加剂对实际飞行性能的影响仍旧是一个问题，特别是对于需要以极端速度飞行以保持稳定的飞行器。

等离子隐身也可能是一个有价值的挑选，可以快速提高现有设计的隐身质量。就像A -50的情况一样，特别是燃料添加剂，可以提供一种快速增加这种能力的方法，但只有在必要的情况下，对飞机本身进行最小的修改。

如果没有别的，虽然，A-50添加剂的进展是A-12故事的另一个有趣和非常模糊的部分，以及它的继任者SR-71，其中大部分至今仍不为人知，它也提供了对隐身技术曙光的有趣见解。