Noi tehnologii și inovații
Titanul a fost utilizat pentru 85% din structura avionului SR-71, restul fiind realizat în mare parte din materiale compozite polimerice. Pentru a reduce costurile, Lockheed a folosit un aliaj de titan maleabil, care se înmuia la temperaturi scăzute. Provocările întâmpinate în utilizarea titanului au determinat Lockheed să dezvolte noi metode de fabricație, care ulterior vor fi utilizate în producția altor aeronave.
S-a descoperit, spre exemplu, că sudurile din titan trebuie spălate cu apă distilată, deoarece clorul prezent în apa de la robinet este coroziv. De asemenea, nu puteau fi utilizate unelte acoperite cu cadmiu, deoarece și acestea cauzau coroziune. Contaminarea metalurgică a reprezentat o altă problemă semnificativă; la un moment dat, 80% din titanul livrat pentru fabricație a fost respins din cauza acestor probleme.
Aceste dificultăți au condus la inovații semnificative în prelucrarea titanului, care au influențat producția aeronautică în ansamblu.
Titanul se exploata în cantitate limitată în Statele Unite, așa că echipa Skunk Works a fost nevoită să caute surse alternative pentru a-l procura. O mare parte din materialul necesar a fost achiziționată, în mod ironic, din Uniunea Sovietică, folosind intermediari și metode discrete pentru a evita dezvăluirea destinației finale. Aceasta este una dintre cele mai fascinante ironii ale programului SR-71, un avion american construit în parte din resursele furnizate de o putere rivală.
SR-71 avea o secțiune transversală radar (Radar Cross-Section, RCS) de aproximativ 10 m². Bazându-se pe studii timpurii în tehnologia de reducere a detectabilității radarului (stealth), care indicau că o formă cu laturi aplatizate și conice ar reflecta cea mai mare parte a energiei departe de sursa fasciculului radar, inginerii au adăugat extensii laterale longitudinale și au înclinat spre interior stabilizatoarele verticale. Materiale speciale care absorb radiațiile radar au fost încorporate în secțiuni ale carcasei avionului, realizate în formă de zigzag (sawtooth). Aditivi pe bază de Cesiu au fost folosiți în combustibil pentru a reduce oarecum vizibilitatea gazelor de evacuare pe radar, deși acestea rămâneau destul de evidente.
SR-71 a fost echipat cu două motoare Pratt & Whitney J-58. În epocă, acesta reprezenta o inovație considerabilă, capabil să producă 145 kN forță în regim static; eficieța maximă a motorului era atinsă la viteze apropiate de 3.2 Mach, viteză tipică de croazieră a aeronavei Blackbird. Motorul era un turbojet cu postcombustie pentru decolare și zbor transonic și un turboventilator augmentat cu bypass redus pentru accelerarea supersonică. În timpul croazierei supersonice, acesta se apropia de performanțele unui ramjet (cu o pierdere de presiune de 80% de la compresor la evacuare, tipică acestui tip de sistem de propulsie). Pentru zborul subsonic la turații reduse, funcționa ca un turboventilator cu bypass redus.
Această imagine a unui motor neinstalat, testat în condiții controlate, ilustrează necesitatea aerului de răcire în jurul conductei de evacuare. Motorul, atunci când este instalat ca parte a ansamblului propulsor, utilizează un flux secundar de aer de răcire la 650 °C, care trece peste conducta de postcombustie (încălzită intern de procesul de combustie până la 1.800 °C). Încălzirea, urmată de restricția duzei primare, accelerează gazele de evacuare până la viteza sonică la ieșirea din duza primară (vizibilă în imagine). Duza ejectoare (nevizibilă aici) înconjoară evacuarea primară cu fluxuri secundare și terțiare de aer, atenuând expansiunea gazelor de evacuare.
SR-71 a fost echipat inițial cu sisteme de imagistică optică/infraroșu; radar aeropurtat cu vedere laterală (SLAR); sisteme de colectare a informațiilor electronice (ELINT); sisteme defensive pentru contracararea rachetelor și a avioanelor de vânătoare; precum și dispozitive de înregistrare pentru SLAR, ELINT și date de întreținere. SR-71 dispunea de o cameră de urmărire Fairchild și de o cameră cu infraroșu, ambele funcționând pe întreaga durată a misiunilor.
În timpul zborului, carlinga putea fi presurizată la altitudini (echivalente) de 3000 m sau 8000 m. Deoarece în timpul croazierei la Mach 3.2 suprafețele exterioare se încingeau la peste 260 °C, iar partea interioară a parbrizului la aprox. 120 °C, a fost necesară instalarea unui sistem de răcire puternic care să facă față temperaturilor ridicate. Sistemul de aer condiționat utiliza un schimbător de căldură pentru a transferă căldură din carlingă în combustibilul avionului, înainte de a fi injectat în camera de ardere. Același sistem de aer condiționat menținea temperatura din locașul trenului de aterizare frontal, eliminând astfel necesitatea unor cauciucuri speciale impregnate cu aluminiu.