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SR-71「黑鳥」（英文：SR-71 Blackbird）是美國空軍所使用的一款三倍音速長程戰略偵察機，洛克希德以A-12為基礎，同系列的另一款機型是YF-12攔截機。SR-71是由美國軍火工業的傳奇人物凱利·約翰遜所領導的臭鼬工廠操刀設計，該工廠同樣也設計了P-38閃電式戰鬥機及U-2偵察機等知名的軍機作品。隨着U-2於蘇聯領空被擊落，這款原本機密的亞音速偵察機知名度大增，艾森豪威爾總統中止了U-2飛越蘇聯領空的行動，同時施壓中央情報局和洛克希德公司，要其承諾做到曾向總統保證的蘇聯雷達「看不見」這架飛機；經「彩虹」項目證明，U-2的改進並不成功，研究人員最終決定，全新開發一種U-2的替代品，以高速彌補隱身的不足回應總統的要求；該項目最初被稱為「牛車」（洛克希德原希望命名為「天使」），先由中央情報局參與，後由美國空軍接手。實際這款原本為取代U-2深入蘇聯領空而專門開發的高超音速偵察機，在其服役32年期間從未進入蘇聯領空，而U-2S仍持續服役迄今。
 | 此條目需要補充更多來源。 (2017年12月18日) |
| SR-71黑鳥 SR-71 Blackbird | |
|---|---|
 一架飛行中的SR-71 | |
| 概觀 | |
| 類型 | 戰略偵察機 |
| 乘員 | 1人/2人 |
| 首飛 | 1964年12月22日 |
| 服役 | 1966年 |
| 退役 | 1998年 |
| 設計 | 凱利·約翰遜 |
| 生產 | 臭鼬工廠（洛克希德） |
| 產量 | 32架 |
| 主要用戶 |  美國美國空軍 美國國家航空航天局 |
| 衍生自 | A-12 YF-12 |
| 技術數據 | |
| 長度 | 32.74公尺（107呎5吋） |
| 翼展 | 16.94公尺（55呎7吋） |
| 高度 | 5.64公尺（18呎6吋） |
| 翼面積 | 170平方公尺（1,800平方呎） |
| 空重 | 30,600公斤（67,500磅） |
| 負載重量 | 77,000公斤（170,000磅） |
| 最大起飛重量 | 78,000公斤（172,000磅） |
| 發動機 | 2具普惠J58-1型變循環衝壓/渦輪噴射發動機 後燃器可持續運作 |
| 推力 | 2×32,500磅（144.57千牛，後燃器開） |
| 性能數據 | |
| 最大速度 | 3.32馬赫（2,190 mph，3,525km/h） 於高度80,000呎（24,285米） 1馬赫於此=295m/s=1062km/h |
| 爬升率 | ≥60米/秒 |
| 實用升限 | 80,000呎（24,285公尺） |
| 最大升限 | 85,000呎（25,900公尺） |
| 最大航程 | 2,900浬（5,400公里） |
| 翼負荷 | 94磅/平方呎（460公斤/平方公尺） |
| 推重比 | 0.382:1 |
1960年2月11日，美國中央情報局與洛克希德公司簽署了研發和製造13架A-12「牛車」（含1架階梯雙座型教練機）的合同，1962年又訂購了2架M-21無人機載機；1960年後期，美國空軍亦與洛克希德簽署協議以A-12為設計基礎製造3架YF-12截擊機用於測試，之後美國空軍取消YF-12截擊機發展計劃；1963年2月18日，美國空軍又向洛克希德訂購了6架雙座的R-12，後更名為SR-71並表示有續訂可能，最終訂購了32架（含2架SR-71B階梯雙座教練機，因1架墜毀，又增定1架SR-71C，即由YF-12改裝而來的等階雙座教練機），這些早期的SR-71被稱為「大蛇」，本質上是單座A-12的雙座版本。1964年12月22日，SR-71A原型機首飛。1966年1月7日，首架SR-71B雙座教練偵察機(編號61-7957)交付給1965年成立的美國空軍第4200戰略偵察聯隊(SRW)；1966年6月25日，第4200戰略偵察聯隊改稱為第9戰略偵察聯隊，下轄第1戰略偵察中隊及第99戰略偵察中隊。
A-12/SR-71上使用了大量當時的先進技術，如半衝壓引擎，鈦合金機體，低可偵測性設計，A12/SR-71是美國第一代低雷達反射截面積飛機。雖然這些當時尚未成熟的新技術給早期A12/SR-71帶來諸多麻煩，造成38%墜機事故，經大幅改良的SR-71被稱「黑鳥」仍因此困擾多年，如燃料泄漏和引擎易熄火等問題，作戰任務操作不便，也由於時代科技水平限制無法在雷達面前隱身，但於60年代中期率先達到同時代領先的高速，能以3馬赫擺脫敵機與防空導彈的追擊，曾深入中國領空，但考慮到可能引發核戰的政治風險，極少進入蘇聯領空。當年蘇聯任何的戰鬥機包括Mig-25與Mig-31在內的高速攔截機都不能超過A-12/SR-71黑鳥的最高達3.5馬赫的飛行速度與近三萬米的飛行高度，2年後，隨着蘇聯5倍音速SA-5地空導彈和號稱達3.2倍音速高速截擊機Mig-25相繼服役（其後由於叛逃日本的飛機結果發現這只是把引擎燒毀産生的極速），美國覺得A12/SR-71面對新的威脅，隨即停止在蘇聯周邊偵探。另由於七十年代中後期美中關係改善，美中合作抗蘇、美國對蘇偵察連進駐中國東北及疆蒙，故此即使在截擊機與地對空飛彈均比蘇聯歐洲地區低一級的遠東地區也不再進行偵測，同時A-12也停止進入中國領空。此外，由於衛星技術的發展，需冒險深入敵國偵測的任務不多，故此進入八十年代已甚少使用。A-12/SR-71終究保持服役期間未被擊落的歷史紀錄。
截至2022年，SR-71仍維持着1976年創造的世界紀錄，是世界上最快的噴氣式載人飛機。[1]
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總共有5個國家曾向A12/SR-71發動攻擊，分別是北越、埃及、朝鮮及利比亞。在這些國家沒有任何一架U-2或A12/SR-71曾被擊落過；總共製造了13架A-12（含1架教練機），2架M-21，3架YF-12，32架SR-71（含2架B型教練機，1架C型教練機），共50架；其中意外墜毀了5架A-12，1架M-21，1架YF-12，12架SR-71，占製造總數的38%；平均每2815小時飛行時間即墜毀1架，墜機率甚至高於傳奇人物凱利·約翰遜所領導的臭鼬工廠操刀設計的F-104星式戰鬥機軍機作品--知名的全球合計平均3968飛行小時即墜毀1架。
60年初期，中蘇防空體系逐步增強，共擊落6架U-2高空偵察機(蘇聯1架/中共5架)，A12/SR-71作為以高速彌補U-2不足的方案，獲得美國政府的全力支持，於60年代中期完成，A12/SR-71服役。2年後蘇聯5倍音速的SA-5(S-200)地對空飛彈和3倍音速的Mig-25攔截機亦相繼服役，同期中國正在SA-2基礎上，專為曾深入中國雲南的A-12開發高超音速的紅旗3地對空飛彈，A-12/SR-71的速度優勢曇花一現。為避免重蹈U-2被擊落及飛行員被俘的事件重演，A-12/SR-71不再以中蘇為目標，先後轉戰於越南、中東和朝鮮；但此時並未放棄對中蘇的高空高速偵察計劃，亦專門開發了MD-21母女機（Mother-Daughter-21），試圖以縮小版的無人機延續對中蘇的3馬赫掠過式偵查。
MD-21項目以A-12的另一改型M-21為母機，搭載使用Marquardt RJ43-MA衝壓引擎的D-21女機即無人偵察機。M-21的發展因1966年在與D-21超音速下分離時相撞機毀人亡而先行中止，隨後D-21改用較保守的方法繼續測試，由B-52掛載，於高空投放，靠附加的助推火箭達到衝壓引擎啟動速度。這個D-21經多年測試於1969年用於實戰，計劃任務為飛臨中國羅布泊進行夜間紅外拍照和空氣塵埃採樣；首戰由南中國海發射，計劃先後穿越中蘇領空抵達北冰洋回收；但飛機失蹤，估計可能是被蘇聯擊落。其後改為在北部灣發射，於羅布泊偵察並迴轉，再返回太平洋或印度洋孟加拉灣回收。1968年3月10日，機號「976」的SR-71機師傑利·奧馬里少校（Jerry O』Malley）和艾德·佩恩上尉（Ed Payne）就進行了飛越北越首都河內的首次飛行任務。他們首先以3.17馬赫的三倍音速掠過海防市，並在短短12分鐘內飛越了當時全球防空網最嚴密的北越首都河內，飛機馬上紀錄了數十個高價值目標，隨後便飛離奠邊府邊境前往泰國。進行空中加油之後，返回嘉手納基地，途中因天候因素，迫降台灣清泉崗基地。[2][3]1969年11月至1971年3月間，4次侵入中國領空，並收集到中國的核試輻射塵作分析，由於風險太高兼收益不大，此項目後來也隨之取消，這也是D-21所有的4次實戰任務。
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「黑盾」（operation Black Shield）行動早期由中央情報局執行，1967年5月，3架A-12偵察機被部署到位於日本沖繩島上的嘉手納空軍基地，飛行航線東西向穿越越南。因越南東西向很窄，在穿越越南後必會穿越相鄰的老撾，總統在簽署對越略飛批准時默認同意中央情報局順帶穿越老撾；而中情局在執行時，有時設定的航線「過於偏北」，又會非官方穿過中國雲南南部；中方未對短時飛入中國領空的A-12採取行動，但在紅旗2的基礎上專門立項，開發升級版的紅旗3和大幅改進版的紅旗4備用。在6個月中A-12「牛車」共完成了29次作戰任務，其中3次任務遭受過共10至12枚薩姆-2導彈的射擊。1967年10月30日，由Dennis Sullivan駕駛的A-12偵察機被一枚SA2導彈的彈頭破片擊中右翼翼內油箱；中情局局長「理查德·赫爾姆斯」下令暫停所有的「黑幕行動」任務，審查和重新評估行動程序和航線；一個月後，A-12偵察機首次對柬埔寨展開偵察；12月15日和16日，A-12偵察機恢復對北越的偵察，為降低暴露在SA-2導彈下的風險，航線從東西向改為威脅較低的南北向，沿越南和老撾邊界飛行。但1968年1月1日林登·約翰遜總統仍決定全面終止「牛車」項目，全部13架A-12「牛車」中，5架墜毀，8架被陸續贈予各博物館。中情局另轄的2架M-21無人機載機中，1架墜毀，1架送博物館。
「黑盾」行動隨後由美國空軍執行，1968年3月，3架SR-71黑鳥式偵察機「大蛇」和4個機組被派遣到沖繩嘉手納空軍基地，被命名為第9戰略偵察聯隊下屬的「第8作戰地點」（OL-8），這一代號後來又發生了三次改變，最終於1974年8月被定名為「第1分遣隊」（DET-1）。SR71穿越狹窄的北越數十次；北越最寬處僅約200公里，每次穿越少則只有1分鐘，最多3分鐘，其間多次受到北越SA2攻擊；通常以2.65馬赫（2800km/h）較慢速度進入，遇到北越攔截時，加速至3.0馬赫（3200km/h）脫離戰場。
因漏油問題，早期在越南戰場上的操作流程十分複雜，由沖繩嘉手納起飛時只加注1/3燃料，不必在意於機坪和跑道上的泄漏，同時通知數百公里外，灌裝了JP-7燃油的加油機升至中空等待；待黑鳥起飛後經30分鐘於空氣較稠密的中空衝刺熱身，夾持了熱軟化材料的鉚接接縫達到足夠密閉性，再經空中加油灌滿，經檢漏測試油箱泄漏速度可以接受後，才繼續前行並掠飛狹窄的北越及老撾，到達同盟國泰國；於泰國上空再次加油後迴轉，再從越南南方（北越南端或南越北端）穿過，返回嘉手納基地。後期因越南離泰國很近，且最寬只有不到200公里且防空力量不足，後改為以泰國Korat為基地，不灌滿油起飛，穿越老撾及北越後，如必要則在北部灣上空加油並迴轉，從越南南方返回泰國Korat基地，簡化了操作流程。
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1973年10月第四次中東戰爭期間，SR71一方面侵入中東多國拍攝地面軍隊部署，另一方面也侵入以色列領空進行空氣塵埃採樣並發現以色列秘密往自製Jericho彈道導彈安裝了核彈頭，其間以色列以F4發射響尾蛇導彈攻擊未果。
在朝鮮，SR-71有南北兩條航線，南部航線大致沿曲折的非軍事區上空飛行，航線限於非軍事區和韓國上空，避免進入朝鮮領空，但朝鮮認為SR-71飛行中不時進入非軍事區上空仍違反了停戰協議，亦會以SA-5攔截；北部航線即從朝鮮南部領空穿越，時長不到5分鐘，離平壤最近處水平距離不足70公里；因朝鮮航線飛行時間較長，通常以3.0馬赫（3200km/h）高速進入，遇到朝方以SA-5攔截時，有2種機動選擇，將航向向韓國方向偏轉5度，或加速減速。 美方記載有1981年8月，一架由東向西沿朝鮮非軍事區上空飛行的SR71受到朝鮮一至兩枚SA5的攻擊，一枚在離SR-71前方數百米的距離上爆炸，SR71立即中止任務飛入韓國領空後返回基地。朝方記載有1982年3月，在時任朝鮮人民武力部部長吳振宇的策劃下，朝鮮人民軍防空部隊通過雷達跟蹤監視到SR-71由西向東從黃海康翎半島上空侵入朝鮮，掠過朝鮮南部領空，早有防備的朝鮮人民軍從舞水端發射3枚SA-5出口型的朝鮮改進型「織女星」導彈擊傷了這架SR71，美國隨即終止了SR-71對朝鮮的一切行動。
SR71旋即停止了對朝鮮的掠過式偵查，改變戰略，重啟對蘇聯的偵察行動，於1個月後的1982年4月，第9戰略偵察聯隊向英國米爾登霍爾皇家空軍基地派駐第4分隊（DET-4），向日本嘉手納基地派駐第1支隊（DET-1），在每個基地常駐2架SR-71。主要有3條航線，從日本起飛的日本海及北太平洋航線；從英國起飛向南的波羅的海航線，從英國起飛向北的巴倫支海航線。3條航線均在公海上空飛行，並在公海上空折返；東線的SR-71可隨時進出日本領空，所有航線的SR-71一直未有進入蘇聯領空，蘇聯則會派出Mig-25、Mig-31監視。
在西方的南線，作為回應，3個月後的1982年7月駐東德埃伯斯瓦爾德-菲諾空軍基地的前線航空兵第787殲擊航空團被選中換裝米格-25PD，在埃伯斯瓦爾德-菲諾基地始終保持兩架全副武裝的飛機待命。此後一旦SR71接近蘇聯領空，mig25即起飛攔截，雙方在大多數情況下沿蘇聯邊界兩邊遙相併行，這樣一直持續到1988年SR71從英國撤出。
南線的SR-71以平均每周1架次的頻率，從波羅的海公海上空接近蘇聯。波羅的海大部被瑞典、芬蘭、蘇聯、波蘭等國環繞。SR-71靠近蘇芬交界區域時蘇聯會起飛本土的蘇-15（比米格-21，米格-23有更高攔截高度），地面S200、S300雷達開機，明示自己空地防空力量的存在；此時SR-71會在公海上空調頭，大致以瑞典哥得蘭島為中心，緊貼芬蘭、瑞典領海邊緣，以低於2.5馬赫，逆時針劃出一道直徑約200公里的圓型航跡（3倍音速時，SR-71迴轉直徑約300公里），最後從瑞典哥得蘭島和厄蘭島之間的公海水域上空向南穿出。蘇聯有時會抓住這個機會，令787團的1架米格-25飛出國境，在公海上空對SR71追擊並進行模擬攻擊；蘇機也以哥得蘭島為圓心逆時針飛行，並同樣避免進入瑞典哥得蘭島領空。瑞典雷達測得，SR-71發現被跟蹤後的應對措施是，將高度升至72000英尺，保持速度不低於2.8馬赫，此間米格-25會隨之升至63000英尺（高度差約2公里），以同樣的速度位於SR71後方1.6海里（距離差約2.5公里）尾隨，並模擬空空導彈射擊。
於是出現戲劇性的一幕，經此一番高空高速機動，SR-71的返程航線必會侵入緊貼瑞典本土的厄蘭島的領空，美方原本意圖以SR-71對蘇聯進行空中偵查，6年間未有一次進入蘇聯領空，卻侵入瑞典領空數十次，因此瑞典是對蘇美波羅的海追逐最為關注的第三方。
瑞典空軍在冷戰高峰10餘年間，對美蘇在波羅的海上空軍事行動有詳細的雷達監控記錄，面對這種不禮貌的行為，瑞典人特製了Saab-37使用攔截戰術:當測得SR-71將不可避免會侵入本國領空時，即出動2架Saab-37戰鬥機，攜帶RB-71天閃導彈，在地面雷達引導下，躍升至預測的SR-71返程航線附近，在SR71通過時的最接近點，以火控雷達鎖定SR-71，並模擬以RB71進行one shot攻擊以示抗議。瑞典空軍使用Saab-37戰機對SR71總共進行了52次這種警告性正面逼近式攔截，瑞典空軍對此有文件檔案記錄；蘇聯、瑞典均無意擊落SR-71，卻具驅趕意圖。
但這種說法卻被1974年至1981年擔任了7年黑鳥駕駛員的Richard Graham否定了；Richard Graham於1981年後轉入文職，在接受訪問時作為地面人員不承認瑞典人與蘇聯人的說法，他宣稱駕駛黑鳥從來沒有因為Mig-25的攔截而感到威脅過，因為他們只要加速就足以甩開任何包括Mig25的蘇聯飛機的追逐；但Richard Graham從未參與過1982年以後的波羅的海行動，SR-71在越南、朝鮮和中東均只需直線飛行穿越偵察目標；SR-71在波羅的海上空的行動卻一直小心避免進入各華約或北約成員國以及中立國的領空，並因SR-71誇張的迴轉半徑需小心減速調頭，以避免引擎熄火。而瑞典則在其回程中則毫不掩飾從正面攔截，並以火控雷達鎖定警示自己的存在。
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70年代蘇聯戰略導彈核潛艇日趨增強，80年代形成以位於西太平洋的「彼得羅巴甫洛夫斯克」（1983年大韓航空KAL 007即從距其水平距離約30公里的上空飛過）和位於北冰洋的「摩爾曼斯克」為中心的2大潛艇基地。1985年北方艦隊擁有約百艘核潛艇，對巴倫支海公海海域的偵查成為SR-71的一項主要任務。
SR-71除常規對海域拍照外，又可選裝多種合成孔徑側視雷達，對蘇聯北冰洋沿岸掃描，以此掌握蘇聯潛艇動向和搜索海岸可能的潛艇洞庫。為保持「隱身」，任務中保持無線電靜默，不開啟性能有限的機載對空雷達，僅在到達目標區時開啟合成孔徑偵查雷達；但藏匿也意味着難以發現敵人，在缺乏衛星協助和陸基指揮系統的遠海，SR-71隻能由武器操作員通過監聽蘇聯國土防空軍的反應判斷安全程度，另外SR-71安裝了多個定向天線，當接收到蘇聯某些雷達頻率的電波，以一定強度連續照射時，儀錶板上相應方向的指示燈會亮起，提醒機組受到威脅。
蘇聯遠程雷達會在數百公里距離上探測到SR-71，並為沿岸的Mig-25和Mig-31提供約20分鐘的預警時間。隨着1981年首艘颱風級潛艇開始服役，並且專為其體量打造的重達80噸的SS-N-20潛射導彈於1984年開始服役，1985年颱風潛艇開始了正式的北冰洋戰略值班，巴倫支海是其出任務的必經之路，蘇聯對黑鳥闖入巴倫支海變得不耐煩起來。蘇聯飛行員米哈伊爾·米亞基（Mikhail Myagkiy）上尉曾數次駕駛米格-31攔截黑鳥，1986年1月31日，米亞基和自己的武器系統操作員駕駛米格-31爬升到65676英尺，此時他們發現了「黑鳥」。在52000英尺高度，米格-31鎖定了「黑鳥」，此時「獵狐犬」距離獵物120千米。「如果間諜飛機侵入蘇聯領空，我們就會展開實彈攻擊，目標幾乎沒有可能逃脫R-33的打擊，」米亞基回憶道。
1986年6月3日，蘇聯對仍不時進入巴倫支海公海的SR-71精心策劃了一場伏擊。在同樣保持無線電靜默的情況下，6架米格-31升空預伏在預想SR-71航線的低空，當黑鳥接近時，這些米格-31以驚人的爬升速率從各個方向躍起逼近SR-71，並打開火控雷達鎖定SR-71；SR-71儀錶板上接收雷達照射以指示各個方向威脅的告警指示燈驟然「像聖誕樹一樣亮了起來」。但因SR-71仍處於公海，這些米格-31並沒有真的發射導彈。美國對蘇聯此次攔截表達的強烈信號表示了解，從此終止了SR-71巴倫支航線的飛行。
作為彌補手段，唯一的一架SR-71C被加裝了遠程對陸和衛星聯絡設備，試圖作為通訊中繼機在遠海伴隨逼近蘇聯的SR-71，以隨時通知其所受的威脅便於及時中斷任務返航，但此方案未於實戰中實施。後認為SR-71的巴倫支海任務，除可不期而至突然抵近蘇聯，令蘇聯國土防空軍警鈴大作外，其它大部分可由間諜衛星和北約成員國的EP-3分擔；間諜衛星雖有環地飛行規律並曾被以色列、印度利用以隱藏其核項目外，可完成一般的有規律的對海面拍照，EP-3亦可於公海完成對蘇聯沿岸的雷達掃描和偵測其電子系統的特徵；不過這片海域仍未平靜，1987年9月13日，於4500米中空，又發生了蘇聯Su-27驅趕挪威EP-3並擦撞的「巴倫支海手術刀事件」。
SR-71A原型機在1964年12月22日首次試飛，首架SR-71B雙座教練偵察機在1966年1月7日進入加州比爾（Beale）空軍基地的第4200戰略偵察聯隊（後改番號為第9戰略偵察聯隊）服役。1990年1月26日，由於國防預算降低和操作費用高昂，美國空軍將SR-71退役，但在1995年回役，並於1997年展開偵察任務，1998年SR-71除役。
截至2023年，SR-71依然是世界上有人駕駛的最快的噴氣式飛機，並且保有兩項紀錄：1976年7月28日當天，一架SR-71(編號61-7958)創下時速2,193.167英里（3.3馬赫/3,529公里）的峰值速度紀錄；同日另一架SR-71(編號61-7962)則創下85,068.997英尺（25,929米）的峰值高度紀錄；有一系列的戰機能超過這個高度，因峰值高度一般由戰機在適當仰角下，全力加速爬升，至引擎因高空缺氧而自然熄火，然後藉助高速慣性達到最高點，而黑鳥絕對禁止這樣做，所以SAAB 37，F-104，F-4均能在躍升中超過85,000英尺，其中前蘇聯的MiG-25[4]狐蝠式高空攔截機更是在1977年8月31日達到更高的37,650米，合123,523英尺至今仍是最高紀錄。它可以在高達80,000英尺（約24.3公里）空中，以每小時100,000平方英里（約每秒72平方公里）的效率掃視地表。當SR-71在1998年除役時，其中一架從它出生的加州棕櫚谷（Palmdale）的美國空軍42號工廠（Plant 42），以平均時速2,124英里（3.2馬赫/3,418公里）飛到維吉尼亞州香蒂利（Chantilly）國家航太博物館展示，全程只花了68分鐘。SR-71也保有在1974年9月1日創下的從紐約到倫敦的紀錄：1小時54分56.4秒。（協和式客機飛行同樣的路程要3小時20分，而最快的亞音速大型客機波音747則需要7小時。）
1968年3月21日，Jerome F. O'Malley少校與Edward D. Payne少校駕駛SR-71(編號64-17976)進行首次作戰任務，這架飛機在服役生涯中累積了2,981個飛行小時與942次任務（多於其它任一架），包括257次分別從加州比爾空軍基地、棕櫚谷、沖繩嘉手納空軍基地、與英國米登霍爾皇家空軍基地出發的作戰任務。這架飛機在1990年3月飛到俄亥俄州德通市（Dayton）的國立美國空軍博物館。在沖繩，當地居民因為覺得A-12與SR-71形狀很像一種在沖繩當地土生的毒蛇，而賦予其波布蛇（ハブ）的混名。1968年春天，U-2偵察機面對蘇聯製造的SAM-2型地對空飛彈的威脅日增，美國決定在日本沖繩嘉手納空軍基地部署4架SR-71，專責偵察東南亞地區，之後在此成立第9戰略偵察聯隊第1分遣隊，1968年4月，SR-71首度執行越南偵察任務，此後每週持續執行3次越南偵察任務。
SR-71共建造了32架，其中12架在飛行事故中損失，偵察系統官Jim Zwayer是唯一殉職者，其他飛行員都順利彈射逃生成功。
洛克希德臭鼬鼠工廠的Kelly Johnson為CIA設計的A-12牛車式是SR-71的前身。洛克希德稱它為大天使（Archangel），但Johnson寧可用Article。在設計案的發展中，洛克希德的內部編號隨著設計變更從A-1依序到A-11共11個構型，A-11是第一個進行測試飛行的，裝上了推力較低的J-75渦輪噴射引擎，因為原本要使用的普惠J-58引擎的開發延誤了。當J-58終於抵達大牧場（51區），裝上飛機成為第12個構型後，編號也隨之變更為A-12，這個編號便持續使用到製造與運作。A-12共建造了18架，其中3架被轉用為YF-12，也就是F-12攔截機型的原型機。
空軍用的偵察機型原本稱為R-12。然而在1964年的總統大選，參議員貝利·高華德持續抨擊詹森總統與新武器研發上落後於蘇聯，詹森總統決定以高度機密性的A-12計劃，及存在的偵察型進行回擊。
空軍計劃將R-12重新編號為RS-71（代表Reconnaissance-Strike，偵察—打擊），接續在已有兩次試飛的RS-70（XB-70女武神式轟炸機的衍生型）之後。然而，空軍參謀長（Air Force Chief of Staff）柯蒂斯·勒邁更喜歡SR的編號，也想將RS-70改編號為SR-70，這時給予媒體的新聞稿仍然寫著RS-71，造成總統誤讀飛機編號的傳聞。 [5] [6]
計劃的公開與新編號使臭鼬鼠工廠與空軍參與計劃的成員受到震撼；所有印刷了的維修手冊、飛行員手冊、訓練vufoil、機座和材料都已印上了R-12（The 18 June, 1965 Certificate of Completion issued by the Skunkworks to the first Air Force Flight Crews and their Wing Commander are labeled: "R-12 Flight Crew Systems Indoctrination, Course VIII" and signed by Jim Kaiser, Training Supervisor and Clinton P. Street, Manager, Flight Crew Training Department）。依照詹森總統的演說，編號依據指揮官命令變更為SR-71，並立即重新印製29,000份藍圖。
依據基本的A-12發展出來的M-21是一個重要的次型。這是以A-12改裝成D-21無人偵察機的發射平台。當D-21未裝上時稱為M-21，裝上時稱為MD-21。
D-21是全自動的無人高空偵察機，發射後飛越目標區，並在指定地點投出資料包，由C-130回收，而D-21則自爆銷毀，此無人機生產了38架，不過極易失事，還曾墜毀中國境內。
MD-21在一次測試中，發射後不久的D-21撞上母機並導致發射控制官身亡的測試意外後，這個MD-21計劃在1966年被取消。唯一保留下來的M-21與D-21B原機，在華盛頓州西雅圖的飛行博物館陳列展覽。
A-12/SR-71與同期各種高超音速飛機相比，主要採用了2個新技術，鈦合金機身、半衝壓引擎，帶來高空高速特性，也帶來一系列的問題，本節各條目存在相關性。
機身以鈦合金為主製造。因鈦合金薄板焊接困難，只得仍採用鉚接；而A-12/SR-71熱機狀態比冷機時整機要伸長約1英尺，鉚接接縫因熱脹冷縮，一直伴隨着油箱漏油問題。為此開發了即便泄漏也不易點燃，專為黑鳥量身定製的高成本JP-7燃油，並且只能在接到起飛命令後加注，通常還不能灌滿，否則泄漏會很嚴重，被地勤戲稱為「可以淋浴」；除緊急起飛需15分鐘外（米格25緊急起飛僅需2分鐘），黑鳥一般的起飛流程需40分鐘，在這段時間裡油箱邊灌邊漏，總計會在地面泄漏約1000磅燃油；同時每次飛行歸來，地勤需檢查鉚接的機體的鉚釘缺失，板材變形的情況，並進行修補或更換，被其設計師約翰遜稱為：如果一架黑鳥停在機庫，突然空軍說有飛行任務，那麼待徹底檢查完畢，確保可以安全使用，已是19小時以後。這也是約翰遜寧可將其A12稱為牛車，而拒絕洛克希德原希望的名稱大天使。最終導致起飛流程複雜時間過長，無法完成早期設定的需緊急起飛的攔截任務，因此計劃製造數量一減再減，原定的93架F-12B量產型被完全取消，最終製造了13架A12，2架M-21，3架YF-12，32架SR-71，總共50架；其中1架SR-71由YF-12改裝而來（3架YF-12，1架在測試中墜毀，1架測試後被拆解改裝為SR-71，1架被送進博物館）。因地面準備時間長，起飛程序中增加了利用此段時間飛行員穿戴與美式宇航服類似的，帶氧氣手提箱的全密閉飛行服，由此又降低了災難性事故中飛行員的死亡率。有趣的是因為鉚接接縫密閉性問題，黑鳥也禁止像大多數戰機那樣可於露天擺放。因為地面存放時，雨水、雪水、露水亦可以由鉚接接縫自外向內滲透進油箱，導致不良甚至災難性後果。因此黑鳥備選駐留基地的氣候也需經嚴格審核，並為每架黑鳥配置專用機庫。機庫雖解決了雨水和濕氣滲入油箱問題，而泄漏的燃油曾導致黑鳥入庫時剎車打滑擦撞機庫事件，應對方法是機庫地面需及時清洗，防止濕滑事件發生。綜上導致黑鳥「操作成本極高」。
採用了半衝壓引擎，效率高於早期B-58、同期XB-70轟炸機和米格-25截擊機。因在1.5馬赫以上開始靠進氣道內激波壓縮空氣，引擎容易受空氣氣溫、濕度影響，熄火概率較渦噴高很多；且高速下為被動進氣方式，為避免相互影響，兩台引擎接近翼端，間距遠大於其它戰鬥機；因此全速飛行時一旦一台引擎熄火，飛機將在一秒內橫轉，並在高速氣流中迅速解體，令飛行員措不及防，所幸此時厚重的飛行服能挽救飛行員性命；後期加裝了電腦自動熄火裝置，當一側引擎熄火後，電腦會以千分之一秒內感知並按程序決定是再點火還是完全熄火，若不具備程序設定的再點火條件，則控制另一側引擎的空氣激錐前移，改變進氣道內激波位置使另一側引擎在0.1秒內熄火，由此減少了災難性後果。即便如此，在這0.1秒的戲劇性變化中飛行員經常因劇烈的晃動導致頭盔撞在狹小的座艙蓋上茫然不知所措，甚至因為頭盔在1秒內在座艙蓋內來回反彈，以至於事後生還提交事故報告時，時有無法確定頭盔最先撞在哪側而無法確定是哪側引擎熄火所致。所以飛行員須以試飛員標準嚴格選拔，極力避免熄火發生，後期甚至要求「已婚男性」是參選飛行員的先決條件，性格需沉穩沒有衝動情緒（不過這只是紙面上的約定，實際執行中仍同意未婚飛行員參加測試，因此當時在飛行員中流傳着一個笑話，既然空軍指明只要已婚飛行員卻同意未婚飛行員參加測試，是否意味着未婚飛行員在測試通過後空軍會為其指派一名妻子達到規定條款）。無論如何這表明SR-71的穩定性堪憂，因蘇聯在古巴危機、KAL 007班機等事件中堅守避免在國際空域開火，黑鳥更需擔心的是自家飛行員在情勢壓力下不按洛克希德根據概率計算制定的程序操作，導致成為驚弓之鳥發生飛行事故，因此要飛行員在公海上能沉着應對，小心操作避免引擎熄火，導致黑鳥機動性極低，全速飛行時一般迴轉直徑需260公里，被戲稱調頭「可橫跨整個加州」。
因以上2個新技術，黑鳥獲得了一次加油後可1小時15分鐘連續3.2倍音速飛行的特性（在油箱止漏並灌滿後，通常需在熱機狀態下以空中加油達成）；同時也存在準備時間長，任務流程複雜，機動能力極低，事故率高的特點。全系列50架的總共飛行時間53490小時，平均每架每年飛行約36小時，考慮到38%的墜機率，實際要高於這個數字；10萬飛行小時墜機率35.5架，平均墜機間隔2815飛行小時。45架A-12/SR-71在將近30年的生涯中，總共執行了2752小時的3馬赫任務飛行，略低於平均墜機間隔時間，其它飛行時間均在訓練中或執行任務的路上；壽命最長的黑鳥61-7976號，總共完成了2981飛行小時，略高於平均墜機間隔時間。因32架SR-71的總3馬赫任務飛行時間尚低於平均墜機間隔時間，其中12架（製造總數的37.5%）的墜機，全部發生在訓練、實戰的準備和熱身階段（為加強效果在大氣較稠密但較不穩定的中空），「正式」執行軍事掠飛任務時（在大氣較穩定的同溫層）「從未」出過大的事故。
SR-71的機身大部份都是鈦，而這些鈦還是在冷戰高峰期從最大生產國蘇聯方面得到的，洛克希德用各種可行的偽裝方法防止被蘇聯政府得知這些鈦的用途。[來源請求]為了降低成本，他們使用的是可在較低溫度軟化而較易加工的鈦合金，完成的飛機會塗上暗藍色（趨近黑色），以加強熱輻射冷卻與高空的偽裝效果。
鈦製蒙皮的研究顯示，在逐次像是退火一般的劇烈加熱中，材質會逐漸強化。
主翼內側蒙皮的主要部份其實是皺紋狀的。熱膨脹會使平滑的蒙皮撕裂或捲曲，而將蒙皮做出皺摺讓它能向垂直方向伸展，避免應力過強，同時也增強縱向強度。不過空氣動力專家指責工程師是試圖讓一架20年代的福特三引擎飛機（因其皺紋狀的鋁製蒙皮而聞名）飛到三馬赫。部份SR-71在機身中心附近有紅色的警示條，以防止維修人員不慎破壞蒙皮，因為這裡的蒙皮薄而易破，很大一塊區域的下方都沒有結構樑提供額外支撐。[7]
SR-71被設計為具有非常小的雷達反射截面（radar cross-section，RCS），這是早期的匿蹤設計。然而，這並沒有包括高溫引擎排氣。所以諷刺的是，SR-71在聯邦航空總署（Federal Aviation Administration，FAA）的長程雷達上是最大的目標之一，在幾百哩外就能追蹤。即使採用了大量的隱身技術，但是因為其在高速飛行時候巨大的紅外特徵，因此它實際上不具備完全隱形功能，但是依賴它的高速，SR-71成功的擺脫了上千次針對它的攻擊，其中絕大部分都來自前蘇聯的飛機和對空導彈。因SR-71從未進入蘇聯領空，蘇聯從未有機會攻擊SR71。
由於飛行中的高溫與空氣阻力，機身鑲板可能會掉落，機身也會熱膨脹好幾吋，機身的校準必須以高速狀態為準。加上燃油密封系統不能承受高溫下的大幅度膨脹，專用的JP-7燃油會在跑道上起飛前，以及進行空中加油時發生洩漏。黑鳥得先衝刺以加熱機體，然後在起程執行任務前進行空中加油。飛機降落後會有好一段時間沒有人能靠近，座艙罩會高達攝氏300度以上。為了承受高溫，石棉也被使用在如煞車等處。
如此高速的飛機只能使用專門的特製高能燃料，JP-7原本是為了A-12而發展，擁有極高的閃燃點以避免高溫下自燃。JP-7含有碳氟化合物以增加潤滑性，氧化劑使其容易燃燒，甚至還有添加銫的配方，以偽裝廢氣的雷達訊號。這也使得JP-7比蘇格蘭威士忌還貴，操作SR-71一小時的油費就要24,000到27,000美元。相對之下U-2只需要它的三分之一，但U-2的飛行速度只有SR-71約四分之一之外，可攜帶的偵察設備還少了許多。
黑鳥使用的J-58發動機是可以持續使用後燃器的軍用發動機之一，當飛行速度愈高的時候，發動機的效率也隨之提升。每一具J-58能夠產生32,500磅（145千牛頓）的靜推力。一般噴射發動機無法持續使用後燃器，而且效率在高速時會下降。
能夠讓飛機達到三馬赫，又必須提供次音速的氣流給引擎，對進氣道設計而言是必要的。在兩個進氣口前端各有一個圓錐形、可移動的進氣錐，在地面上或次音速飛行下鎖定在最前方的位置。自1.6馬赫開始，進氣錐會逐漸向後移動，最大到26吋。原始的進氣電腦是類比式的設計，依據皮托管靜壓測量、俯仰、滾轉、偏航、攻角等等的輸入資料，算出進氣錐所需要的前後移動距離。這麼做可以將進氣錐尖端產生的震波維持在進氣口，使氣流減速到1.0馬赫的震波為止，之後的次音速氣流就可以讓引擎使用。這個在進氣道內進行震波的捕獲稱為「啟動進氣」（starting the inlet）。壓縮機前方會因而產生巨大的壓力。洩氣孔和旁通門設置在進氣道和引擎艙內，以維持進氣壓力，使進氣道能持續地「啟動」。在3.2馬赫巡航下，進氣壓力的增加估計提供了58%的可用推力，壓縮機提供了17%，而後燃器提供了25%，這時幾乎就是SR-71的最佳設計點。臭鼬鼠工廠的進氣系設計師Ben Rich常說壓縮機「使進氣活躍著」（pumps to keep the inlets alive）。
J-58另外一項特點就是他可以算是混合噴射發動機：他是在一具衝壓發動機內部再加上一具渦輪噴射發動機。進入發動機的空氣先是被震波錐壓縮（同時氣流溫度也會上升），接下來氣流被分成兩道：一部分進入壓縮風扇（核心氣流），其餘的經由旁通管直接進入後燃器（旁通氣流）。通過壓縮風扇的氣流會進一部的壓縮（同時溫度也進一步的上升），燃料與壓縮氣流在燃燒室混合燃燒，這時候氣體溫度達到整個階段的最高溫，僅僅略低於渦輪葉片開始軟化的溫度。在通過渦輪段之後（溫度稍微下降），核心與旁通氣流在此會合一同進入後燃器。但是當黑鳥於高速飛行時，通過震波錐壓縮的核心氣流溫度會高出許多，而這時候氣流尚未經過壓縮和燃燒段，過高的溫度使得噴入燃燒室的燃料量必須減小，以免接在後面的渦輪葉片會因為高溫而溶化。
當速度接近3馬赫的範圍時，通過震波錐與壓縮段的氣流具有的溫度已經非常高，這時候沒有任何燃料會與核心氣流混合，這意味著通過壓縮、燃燒和渦輪段的核心氣流實際並未提供任何推力，黑鳥僅僅依靠後燃器產生的推力來飛行。利用震波錐的壓縮效果，這時候發動機轉變成為衝壓發動機的型態。沒有其他飛機是以這樣的方式來運作。通常可以想像這是一具衝壓發動機內部還有一具噴射發動機。低速時，噴射發動機（核心部分）與衝壓發動機（旁通氣流與後燃器混合）共同作用，飛行速度提高時，噴射發動機雖然還是位於衝壓發動機的進氣通道內，可是已經形同停止工作（這也同時顯示渦輪葉片的高溫忍耐程度是以多少燃料可以燃燒來決定，同時這也決定這一具發動機最大輸出推力有多少）。
原先黑鳥的引擎是以輔助的外啟動車進行啟動，啟動車停在飛機下後，以兩具別克（Buick）V-8引擎驅動連接到J-58的一支垂直的驅動軸以啟動引擎，啟動一具後再駛到另一側啟動另一具引擎，過程震耳欲聾。後期J-58就改用傳統的啟動車了。
計劃早期的類比式進氣電腦並不總是能跟得上立即的飛行變化，若內壓力過高，且進氣錐處在不正確的位置，震波會突然在進氣口前中斷，稱為「進氣未啟動」（inlet unstart）。這會使進入壓縮機的氣流立即停止，推力下降且排氣溫度開始上昇。由於突然失去一半動力造成兩邊推力大幅度的不對稱，進氣未啟動會造成向一邊的狂暴的偏航。SAS、自動飛控和手動控制得與不預期的偏航格鬥，但經常造成另一邊引擎氣流的減少，並造成共振失速（sympathetic stalls），結果是立即地反向偏航，常常也發出巨大的爆聲。飛行員與偵察系統官偶爾會經歷到他們的壓力服頭盔撞上座艙罩，直到未啟動平息下來的狀況。黑鳥的這特點也可以使用現今的模擬飛行軟體中體驗到。
一種標準的反制之道是讓另一邊的進氣錐移動而造成刻意的未啟動，以停止偏航狀況，讓飛行員能進行再啟動，完成後就可以重新加速並爬昇到計劃的巡航高度。
後來黑鳥換上了新的數位進氣電腦，洛克希德的工程師們開發的引擎進氣控制軟體，能重新捕獲漏失的震波，在飛行員感覺到未啟動的發生之前就重新點燃引擎。SR-71的機工們有責任精確地調整數以百計的前部空氣旁通門，這對控制震波、防止未啟動與增強性能有一定的幫助。
兩側脊線是一個獨特而有趣的特徵。早期的雷達匿蹤研究認為，平滑且漸縮的外形能將最多的雷達束反射至其它方向。原先的黑鳥並沒有兩側脊線，看起來就像個放大版的F-104，但雷達工程師說服了空氣動力學專家，增加了一些風洞測試。他們發現兩側脊線可以產生強力的渦流，在接近機身前段會產生大幅度的額外生力，於是就可以減少三角翼的裝置角，以獲得較高的安定性與較低的高速阻力，還能增加載油量以獲得更遠的航程。由於強力渦流在高攻角時可延緩失速，落地速度也可以減低，還可進行高G迴轉直到引擎熄火。兩側脊線的作用類似近代戰鬥機用以提昇機動力的翼前緣延伸，在風洞測試發現這點後，原本許多早期設計構型中都具有的前翼就不再需要了，這樣的設計仍然出現在許多最新型的匿蹤無人機上，例如黑暗之星、掠食鳥、X-45和X-47等，讓它們允許無尾翼設計而兼具安定性與匿蹤性。
SR-71並無雷達隱身能力。其兩側脊線的外形特徵本是出於3倍音速下的氣動性而設計，有訛傳其傾斜的表面可偏折雷達波，而實際為做蒙皮採用的鈦合金板由海綿鈦加工而來，微觀下有較高的孔隙率，表面非緻密的鏡面，對Ku波段雷達波仍有較強的漫反射。
同時因在同溫層飛行，大氣環境穩定，因此拉出的凝結雲遲遲難以散去，尾跡有時長達上百公里，此時很容易被氣象雷達探測到，被航空交管ATC稱為「最明顯的目標」。
另外其尾焰和機體熾熱，為此在JP-7燃料中溶入少量的膠體銫，以圖減弱引擎尾焰的紅外特徵。而在波羅的海追逐中，蘇聯MiG-25保持在其下方跟蹤，因SR-71並未進入蘇聯或華約國領空，蘇機嚴格來說不得在公海使用火控雷達鎖定，否則將被視為明顯敵對行為；蘇聯飛行員遂選用紅外制導的R-40T，打開導彈引導頭向斜上方搜索並鎖定目標；因同溫層在22km高度上，氣溫長年穩定在零下30-40度，蘇聯飛行員稱，從其跟蹤位置上看，SR-71是「冷寂同溫層中的一塊熱鈦」，沒有熱背景的干擾，是紅外制導R-40T的絕佳目標。
由於先進的設計、性能、與其高度機密性，吸引了不少狂熱者的喜好，某些陰謀論者認為它真正的能力並沒有顯現出來。大多數航空迷依結構與空氣動力的承受度，推測它最大可以飛到3.3馬赫以上，不會超過3.44馬赫。特別是他們引證壓縮器最大進氣溫度是427 °C（800.6 °F），這已經超過3.3馬赫，而3.44馬赫則是引擎會產生「未啟動」的速度。部份推測認為這可以靠壓縮器設計和安裝減緩。當然這在其2815小時飛行時間即墜毀1架的基礎上，將雪上加霜。
要注意的是J-58在非機密的測試中從未測出超過3.6馬赫以上的測試台數值。縱觀SR-71的歷史，先進與機密的本質，加上沒有正適航的SR-71，除非實際飛行中曾經達到，否則真正的設計限度可能永遠無法得知，這些條件無疑地使SR-71始終被謠言與謬誤環繞著。
SR-71是一個以匿蹤外形和材料設計的作戰飛機，最明顯的低RCS特徵就是內傾的垂直安定面，它的大小看起來像是個會飛的穀倉，雷達訊號只相當於一扇門。但它仍然易於偵測，因為高溫排氣讓它有了獨有的雷達訊號，相較之下，F-117的RCS不過是個小珠子。
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