在2万米的高空中，大气稀薄，几乎任何一种生物都难以生存，可是有一个“空中幽灵”，能以3倍音速飞翔在这穹宇苍空中，穿越茫茫大地执行侦察任务，这就是大名鼎鼎的SR-71“黑鸟”战略侦察机。这只“鸟”机身细长，装有两台火箭发动机，是目前飞得最快的侦察机。因其飞行速度太高，所以机身的93%是耐热的钛合金，据说由于座舱外相当热，所以飞行员在飞行中如果需要进食，只需将携带的方便食品贴在座舱玻璃上，食物就可以被烤熟。飞行员身穿一套价值10万美元的抗压力服，仿佛是个太空人。“黑鸟”携带各种传感器、电子设备、高速摄影机，拍摄的照片十分清晰。“黑鸟”自从1966年1月诞生以来，40多年中其“魔影”遍布世界各地，鬼鬼祟祟，臭名昭著，人们对它恨之入骨却又无可奈何。四十多年中它曾被几百枚地空导弹攻击，可这只“鸟”却毫发未损，安然无恙。“黑鸟”SR-71——目前世界上飞得最高、最快的侦察机，仍将像“幽灵”一样，在世界各地游荡。
知识点
最早的战机
第一次世界大战初期，飞机首先用于战场上空指引炮兵射击、侦察和轰炸。随后就出现用飞机来阻挠敌机执行上述任务的战斗行动，形成空中的对抗。开始时只是后座的射击员用手枪、步枪和机枪在空中相互射击。1915年德国研制出装有射击协调器的飞机。机枪固定在机身头部，穿越机头的螺旋桨旋转面射击而子弹不会击中旋转桨叶。这种飞机的出现，从根本上改变了空战的方式，提高了飞机空战能力。从此确立了歼击机武器的典型布置形式。
SR-71侦察机的技术特点
涡喷发动机适合在高空高速航空器材上使用。也有一部分高空高速截击战斗机使用涡喷发动机，例如前苏联的战斗机米格-25高空超音速战机即采用米库林-图曼斯克设计局的涡喷发动机作为动力，曾经创下3.3马赫的战斗机速度纪录与37250米的升限纪录。与涡轮扇发动机相比，涡喷发动机燃油经济性要差一些，但是高速性能要优于涡扇，特别是高空高速性能。下图为涡喷发动机
现在大部分战斗机还是使用涡喷发动机的，也有一部分战斗机使用低涵道比涡轮扇引擎（例如F-22“猛禽”战斗机），是因为首先，现代涡扇发动机能够满足这些战斗机的速度需求，其次，由于涡喷发动机燃油经济性差，相同的载油量下航程远小于涡轮扇引擎，现代战斗机多考虑航程适应性等，还有就是在超音速的状况下低涵道比涡轮扇引擎效率比纯涡轮喷气更高，所以这些战斗机使用低涵道比涡轮扇引擎。图为涡轮扇发动机
SR-71的机身大部份都是钛，而这些钛还是在冷战高峰期从苏联方面得到的，洛克希德用各种可行的伪装方法防止被苏联政府得知这些钛的用途。为了降低成本，他们使用的是可在较低温度软化而较易加工的钛合金，完成的飞机会涂上暗蓝色（趋近黑色），以加强热辐射冷却与高空的伪装效果。 钛制蒙皮的研究显示，在逐次像是退火一般的剧烈加热中，材质会逐渐强化。
主翼内侧蒙皮的主要部份其实是皱纹状的。热膨胀会使平滑的蒙皮撕裂或卷曲，而将蒙皮做出皱折让它能向垂直方向伸展，避免应力过强，同时也增强纵向强度。不过空气动力专家指责工程师是试图让一架20年代的福特三引擎飞机（因其皱纹状的铝制蒙皮而闻名）飞到三马赫。部份SR-71在机身中心附近有红色的警示条，以防止维修人员不慎破坏蒙皮，因为这里的蒙皮薄而易破，很大一块区域的下方都没有结构梁提供额外支撑。
SR-71被设计为具有非常小的雷达反射截面（radar cross-section，RCS），这是早期的隐形设计。然而，这并没有包括高温引擎排气。所以讽刺的是，SR-71在联邦航空总署（Federal Aviation Administration，FAA）的长程雷达上是最大的目标之一，在几百哩外就能追踪。即使采用了大量的隐身技术，但是因为其在高速飞行时候巨大的红外特征，因此他实际上不具备隐形功能，但是依赖他的高速，SR-71成功的摆脱了上千次针对她的攻击，其中绝大部分都来自前苏联的飞机和对空导弹。 计划早期的类比式进气电脑并不总是能跟得上立即的飞行变化，若内压力过高，且进气锥处在不正确的位置，激波会突然在进气口前中断，称为“进气未启动”（inlet unstart）。这会使进入压气机的气流立即停止，推力下降且排气温度开始上升。由于突然失去一半动力造成两边推力大幅度的不对称，进气未启动会造成向一边的狂暴的偏航。SAS、自动飞控和手动控制得与不预期的偏航格斗，但经常造成另一边引擎气流的减少，并造成共振失速（sympathetic stalls），结果是立即地反向偏航，常常也发出巨大的爆声。飞行员与侦察系统官偶尔会经历到他们的压力服头盔撞上座舱罩，直到未启动平息下来的状况。一种标准的反制之道是让另一边的进气锥移动而造成刻意的未启动，以停止偏航状况，让飞行员能进行再启动，完成后就可以重新加速并爬升到计划的巡航高度。
后来黑鸟换上了新的数码进气电脑，洛克希德的工程师们发展的引擎进气控制软件，能重新捕获漏失的激波，在飞行员感觉到未启动的发生之前就重新点燃引擎。SR-71的机工们有责任精确地调整数以百计的前部空气旁通门，这对控制激波、防止未启动与增强性能有一定的帮助。
SR-71主要任务载荷包括侦察照相机、红外和电子探测器、AN/APQ-73合成孔径侧视雷达等先进的电子和光学侦察设备，但都处于绝对保密的状态，外界了解甚少。但通过对其飞行速度和光学照相机的分析，一小时内它能完成对面积达324000平方千米的地区的光学摄影侦察任务。形象地说，它只需要6分钟就可以拍摄得到覆盖整个意大利的高清晰度照片。其光学镜头的性能超乎一般的想象，但分辨率高度保密。为了避免飞机向前飞行引起的误差，侦察照相机均装在导轨上，摄影时向后运动，使得相机相对于地面静止。
黑鸟使用的J-58发动机是唯一可以持续使用加力燃烧室的军用发动机，当飞行速度愈高的时候，发动机的效率也随之提升。每一具J-58能够产生32,500磅（145 千牛顿）的静推力。一般喷气发动机无法持续使用加力燃烧室，而且效率在高速时会下降。
能够让飞机达到三马赫，又必须提供亚音速的气流给发动机，对涵道设计而言是必要的。在两个进气口前端各有一个圆锥形、可移动的进气锥，在地面上或亚音速飞行下锁定在最前方的位置。自1.6马赫开始，进气锥会逐渐向后移动，最大到26吋。原始的进气电脑是类比式的设计，依据皮托管静压测量、俯仰、滚转、偏航、迎角等等的输入资料，算出进气锥所需要的前后移动距离。这么做可以将进气锥尖端产生的激波维持在进气口，使气流减速到1.0马赫的激波为止，之后的亚音速气流就可以让引擎使用。这个在涵道内进行激波的捕获称为“启动进气”（starting the inlet）。压气机前方会因而产生巨大的压力。泄气孔和旁通门设置在涵道和引擎舱内，以维持进气压力，使涵道能持续地“启动”。在3.2马赫巡航下，进气压力的增加估计提供了58%的可用推力，压气机提供了17%，而加力燃烧室提供了25%，这时几乎就是SR-71的最佳设计点。臭鼬鼠工厂的进气系设计师Ben Rich常说压气机“使进气活跃着”（pumps to keep the inlets alive）。
J-58另外一项特点就是他可以算是混合喷气发动机：他是在一具冲压式发动机内部再加上一具涡轮喷气发动机。进入引擎的空气先是被激波锥压缩（同时气流温度也会上升），接下来气流被分成两道： 一部分进入压缩风扇（核心气流），其余的经由旁通管直接进入加力燃烧室（旁通气流）。通过压缩风扇的气流会进一步的压缩（同时温度也进一步的上升），燃料与压缩气流在燃烧室混合燃烧，这时候气体温度达到整个阶段的最高温，仅仅略低于涡轮叶片开始软化的温度。在通过涡轮段之后（温度稍微下降），核心与旁通气流在此会合一同进入加力燃烧室。但是当黑鸟于高速飞行时，通过激波锥压缩的核心气流温度会高出许多，而这时候气流尚未经过压缩和燃烧段，过高的温度使得喷入燃烧室的燃料量必须减小，以免接在后面的涡轮叶片会因为高温而溶化。
当速度接近3马赫的范围时，通过激波锥与压缩段的气流具有的温度已经非常高，这时候没有任何燃料会与核心气流混合，这意味着通过压缩、燃烧和涡轮段的核心气流实际并未提供任何推力，黑鸟仅仅依靠加力燃烧室产生的推力来飞行。利用激波锥的压缩效果，这时候引擎转变成为冲压引擎的型态。没有其他飞机是以这样的方式来运作。通常可以想像这是一具冲压引擎内部还有一具喷气发动机。低速时，喷气发动机（核心部分）与冲压引擎（旁通气流与加力燃烧室混合）共同作用，飞行速度提高时，喷气发动机虽然还是位于冲压引擎的进气通道内，可是已经形同停止工作（这也同时显示涡轮叶片的高温忍耐程度是以多少燃料可以燃烧来决定，同时这也决定这一具引擎最大输出推力有多少）。
原先黑鸟的引擎是以辅助的外启动车进行启动，启动车停在飞机下后，以两具别克（Buick）V-8发动机驱动连接到J-58的一支垂直的驱动轴以启动引擎，启动一具后再驶到另一侧启动另一具发动机，过程震耳欲聋。后期J-58就改用传统的启动车了。 SR-71是第一种成功突破“热障”的实用型喷气式飞机。“热障”是指飞机速度快到一定程度时，与空气摩擦产生大量热量，从而威胁到飞机结构安全的问题。为此机身采用低重量、高强度的钛合金作为结构材料；机翼等重要部位采用了能适应受热膨胀的设计，因为SR-71在高速飞行时，机体长度会因为热胀伸长30多厘米；油箱管道设计巧妙，采用了弹性的箱体，并利用油料的流动来带走高温部位的热量。尽管采用了很多措施，但SR-71在降落地面后，油箱还是会因为机体热胀冷缩而发生一定程度的泄漏。实际上，SR-71起飞时通常只带少量油料，在爬高到巡航高度后再进行空中加油。
如右图所示， SR-71教练机型，注意第二个座舱罩。机背上的液体痕迹是空中加油后加油管离开加油口时洒出来的燃油，机翼上的则是在非巡航空速下，从油箱的数十个裂缝泄露出来的。
