Зошто пилотите на U-2 дишат чист кислород еден час пред да летаат на височина од 70,000 стапки

На Lockheed U-2 Dragon Lady продолжува да извршува рутински разузнавачки мисии, мисии за надзор и извидување кои, на многу начини, повеќе наликуваат на вселенски лет отколку на конвенционална авијација. Пилот што полетува од Beale Air Force Base мора да помине цел час дишејќи чист кислород пред да помине девет до единаесет часа во пилотската кабина. Продолжената изложеност на кабинска височина од 29,000 стапки ги создава истите физички услови што ги погодуваат нуркачите кога пребрзо излегуваат на површината.

На овие екстремни височини, атмосферскиот притисок е целосно непогоден за човечки живот. На оперативните височини на U-2, самата пилотска кабина не може да држи чекор со надворешната средина. Системот за контрола на средината во леталото го одржува притисокот во кабината приближно на височината на која лета патнички авион. Тоа е приближно иста надморска височина како врвот на Еверест, наместо притисокот сличен на оној на морското ниво што се одржува во кабината на патнички авион.

Азотот, кој сочинува околу 78% од воздухот што пилотот го дише на нивото на земјата, се раствора во крвта и телесните ткива за време на екстремниот профил на летот со U-2. Азотот може да излезе од крвта во вид на меурчиња, предизвикувајќи декомпресиска болест, односно „нуркачка болест“. За да се спречи ова, US Air Force пилотите лежат во навалена фотелја најмалку еден час пред секој лет и дишат 100% кислород, во постапка позната како преддишење, со која азотот се исфрла од крвотокот уште пред леталото да ја напушти земјата.

Секое ненадејно губење на притисокот во кабината над Armstrong Line, односно над 62,000 стапки, би предизвикало вриење на телесните течности и смртоносна декомпресиска болест. Пилотите мора да поминат низ прецизен циклус на подготовка со кој управува специјализиран персонал за физиолошка поддршка. Овој процес започнува со шеесет минути непрекинато преддишење чист кислород за да се исфрли азотот од крвотокот, по што пилотот се сместува во костум под целосен притисок тежок деведесет фунти, кој служи како самостојна капсула за одржување во живот.

На пистата, снабдувањето со кислород не се прекинува ниту додека пилотот оди до авионот ниту додека го облекува костумот. Пренослив уред со течен кислород му овозможува на пилотот непрекинато да дише чист кислород од комората за преддишење до приклучувањето во пилотската кабина, а пилотите продолжуваат да дишат 100% кислород. Кислородот никогаш не се меша со околниот воздух во текот на мисиите, кои редовно траат од осум до дванаесет часа. Костумот што го носат пилотите, David Clark SS1034, функционира и како буквална резервна пилотска кабина, со вграден систем за итен притисок и кислород.

Воздухопловните хирурзи на Air Force во Beale веќе две децении го документираат секој најситен детаљ од човечките перформанси за време на исцрпувачките мисии на Dragon Lady. Ретроспективна студија на Air Force што го опфаќа периодот од 1994 до 2010 документираше 73 потврдени случаи на декомпресиска болест кај пилотите на U-2. Како одговор, Air Force ја започна иницијативата Cockpit Altitude Reduction Effort, или CARE, во 2013, за да ја намали ефективната кабинска височина на U-2 и изложеноста на низок атмосферски притисок.

Летање на работ на атмосферата и аеродинамиката

Откако ќе се достигне оперативната височина, техничкиот предизвик се префрла од физиолошко преживување кон екстремна аеродинамичка прецизност поради појава позната како „мртов агол“. Во разредениот воздух на горната стратосфера, разликата меѓу брзината при која леталото губи подигнувачка сила и неговата максимална конструкциска граница во Махови се стеснува до критичен опсег од приближно пет јазли.

Летањето во рамките на овој ограничен опсег значи дека мало намалување на брзината ќе предизвика крилјата да ја изгубат подигнувачката сила и леталото да влезе во неповратно пропаѓање, додека мало пречекорување на брзината ќе ја изложи конструкцијата на катастрофални ударни бранови што можат да ги откинат крилјата од трупот. Пилотите мора со часови да го одржуваат овој прецизен профил на брзината, потпирајќи се на детална телеметрија и рачни вештини за управување, додека внесуваат течна храна преку посебен отвор во шлемот.

Овие строги оперативни ритуали биле воспоставени при започнувањето на програмата U-2 во средината на 1950-тите, пред рутините за летање на големи височини што подоцна ги популаризираше SR-71 Blackbird. Додека другите средства за стратегиско извидување беа повлечени во корист на беспилотни системи или сателити, флотата U-2 го одржува ова непрекинато оперативно темпо веќе седум децении.

Неговите оперативни трошоци по час се само мал дел од повеќемилионскиот трошок за една мисија на Blackbird. Дополнително, поновите беспилотни летала во голема мера зависат од непрекинати сателитски податочни врски, кои се мошне ранливи на електронско војување, кибернетички нарушувања или противсателитски оружја. Затоа, присуството на човечки пилот во U-2 сè уште се цени како гаранција дека мисијата ќе успее дури и во силно оспоруван простор за EW.

Способноста на Dragon Lady да остане над целта и непрекинато да собира разузнавачки информации е една од главните разлики меѓу шпионски авион U-2 и шпионски сателит. Ова е особено корисно кога постои можност да се добијат повеќе информации со останување во регионот колку што е можно подолго или кога не е познато точното време на појавување на погодна цел. Способноста на сателитот да го прави ова е ограничена од физиката на неговата орбитална патека, која поставува временско ограничување за ISR над која било конкретна локација на Земјата.

Во јули 2025, Lt. Col. John 'Jester' Mattson, командантот на 1st Reconnaissance Squadron, ја опиша целта на непрекинатото усовршување откако еден од U-2 на неговата ескадрила заврши историска мисија. Покажувајќи ја неверојатната издржливост на авионот, ескадрилата испрати еден од своите авиони на обиколка на сите 48 соседни сојузни држави на US во еден лет, според Jester.

„Продолжуваме да ги усовршуваме нашите борбени способности, покажувајќи го капацитетот на Beale како платформа за проектирање моќ што може брзо да одговори на дејствата на противниците каде било во светот.“

Сателитите следат строги, предвидливи орбити. Непријателските сили користат софтвер за прецизно да следат кога шпионски сателит ќе помине над нив. Во моментот кога сателитот се приближува, непријателот го запира движењето на конвоите, го прикрива оружјето и ја прекинува комуникацијата. Штом ќе поминат 10 минути, тие повторно откриваат сè и продолжуваат со операциите. Откако сателитот ќе замине, може да бидат потребни од 12 до 24 часа, или повеќе, неговата орбита повторно да го донесе над истото место.

Највисокото око на Air Force на небото

U-2 не пролетува само покрај своите цели; тој ги набљудува, благодарение на издржливоста во лет од 12 до 14 часа. Тој создава слика за секоја цел наместо само да ја фотографира, бидејќи може да остане надвор од целната област или директно над неа. Во текот на целиот ден, U-2 останува во воздух, набљудувајќи кој пристигнува, кои врати се отвораат, кога стражарите ги менуваат смените и каде се пренесуваат залихите. Тој создава непрекината приказна.

Кога непријателот го преместува својот камион со балистички ракети, тој не го следи распоредот на сателитот. U-2 може да го открие точниот миг кога се отвора вратата од гаражата, да следи возило додека се движи по автопат, да го набљудува неговото поставување и прецизно да ја утврди неговата локација во реално време. U-2 може со часови непрекинато да остане фокусиран на една цел, следејќи ја низ градови и по патишта без никогаш да ја прекине визуелната врска. Кога авионот ќе го достигне својот лимит, наместо секојпат да се враќа во базата, може накратко да запре за дополнување гориво во воздух пред да продолжи со клучните мисии.

Способноста на Dragon Lady да слета и да ги замени сензорските уреди меѓу летовите е уште една значајна предност во однос на вселенско летало. Модуларната архитектура на отворени системи на авионот му овозможува да ја отстрани опремата што не е потребна за мисијата и да ја замени со нов пакет наменет за целта или ситуацијата. Сателитот можеби нема да ја има опремата за пресретнување сигнали ако противникот користи нов вид радарски попречувач или комуникациска фреквенција, но U-2 може брзо да се надгради за да одговори на заканите веднаш штом ќе се појават.

На пример, U-2 може да ја продолжи својата мисија со поставување радарски модул следниот ден ако полета на ведар ден со пакет камери, но времето се влоши во текот на ноќта. Тој веднаш се приспособува на развојот на борбената технологија. Кога ќе се расипе сензор, слетува, ја заменува неговата компонента, а потоа повторно полетува. Хардверскиот дизајн на шпионскиот сателит е непроменлив по лансирањето. Честопати не може да се направи ништо ако прегори жица, се влоши сензор или некоја компонента застари шест месеци по почетокот на петнаесетгодишниот работен век.

ISR подготвен за иднината со класичниот шпионски авион на Lockheed

Најновата варијанта U-2S има модуларен носен конус, огромен простор во трупот и отстранливи модули на крилата. Бидејќи има отворен дизајн со стандардизирани физички држачи, приклучоци за напојување и податочни магистрали, техничарите на земја можат за помалку од еден час, без исклучување, да заменат целосно различни сензори. Модернизиран е и со отворени системи за мисии, поради што неговата дигитална основа е универзално интероперабилна со нова опрема, наместо да биде ограничена од тесните грла на сопственичкиот софтвер.

Приспособливите квалитети на Dragon Lady најмногу доаѓаат до израз во мисиите за електронско војување и сигнално разузнавање. Вселенските средства за EW се наменети за долгорочно стратегиско мапирање. Тие ја мапираат националната мрежа за воздушна одбрана на непријателот во текот на месеци и години, идентификувајќи ги постојаните радарски инсталации.

Ако непријателот ненадејно активира мобилен радар за ракети земја-воздух или ја засили тактичката радиокомуникација пред напад, командантот може веднаш да му додели нова задача на U-2. Тој може во реално време да го лоцира конкретниот извор на таа емисија и за неколку минути директно да им ги пренесе тие координати на пријателските единици.