發展沿革
研製背景
SR-71的原型：A-12偵察機 SR-71偵察機是以A-12偵察機為原型設計的，是美國“黑鳥”家族的第三代：A-12偵察機及其派生型，YF-12A試驗戰鬥機，SR-71偵察機，是“黑鳥”家族中生產架數最多的一種型號（後兩代分別屬於第一代的改進項目）。
早在1959年洛克希德公司為美國中央情報局研製了A-12高空高速偵察機。就在A-12偵察機研製計畫實施中，臭鼬工廠也向美國空軍提出了以A-12為基礎的偵察/轟炸型方案RB-12。同時還製造了兩款模型機RS-12和B-12。RS-12是A-12的按比例放大型，是一種既能執行偵察任務，又能實施核攻擊的偵察/攻擊飛機，其研製計畫最終半途夭折。在它的編號中，R代表偵察(Reconnajssance)，S代表攻擊(Shike)。專用偵察型R-12是A-12的雙座按比例放大型，它順利地進入了實機研製階段，並最終R-12作為SR-71進行生產。
建造沿革
型號命名
SR-71偵察機 在洛克希德公司提出RS-12和R-12兩個方案，且空軍也計畫將R-12重新編號為RS-71（代表 Reconnaissance-Strike，偵察—打擊），但同時羅克韋爾公司則提出了以B-70瓦爾基里轟炸機為基礎的RS-70偵察/攻擊機的方案來競爭。所以，洛克希德公司的兩個空軍用的偵察機型方案，原本是稱為RS-12和R-12的，但對外則稱為RS-71和R-71。
1964年2月的總統大選，詹森總統為了針對競爭對手參議員戈德華特所說的蘇聯已經在軍備競賽中贏得了技術性的領先言論，公開宣布了高度機密性的A-12計畫，及存在的偵察型進行回擊，講這款能飛行速度能達到3200公里每小時的飛機的存在。他甚至向世界公布SR-71將在7月份首次試飛，而此時距離SR-71的試飛還有整整5個月，距離選舉之夜，也有4個月的時間。但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。然而，空軍參謀長柯蒂斯·勒邁更喜歡SR的編號，也想將RS-70改編號為SR-70。
計畫的公開與新編號使臭鼬鼠工廠與空軍中參與計畫的人員受到震撼，洛克希德馬丁公司的設計師不得不用手在3.3萬張不同的圖紙上進行修改，因為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。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。
正確的名字被公布後，一些人認為錯誤的名稱被流傳開來這是被蓄意安排好的，也有人認為這只是因為傳播過程中的口誤。不管怎樣，自此之後，RS-71這個名字徹底消失了。
SR-71官方記載的首次飛行起飛瞬間 1964年7月25日，詹森正式發表講話，透露了洛克希德公司正在研製第二種速度3倍音速的軍用飛機，編號為SR-71，是一種可在世界範圍內使用的先進遠程戰略偵察機。這次講話沒有隱藏SR-71的軍內實際編號，但此時SR已無攻擊、偵察之意，其含意已變為戰略偵察了（ Strategic-Reconnaissance）。
為降低成本，SR-71使用可在較低溫度軟化而較易加工的鈦合金，完成的飛機被塗上接近黑的暗藍色，以加強熱輻射冷卻與高空的偽裝效果，黑鳥因而得名。
生產製造
製造車間 A-12與第一批SR-71都是由洛克希德在伯班克的工廠生產出來，隨後，造好的A-12要被拆解後從公路運輸到內華達格魯姆湖沙漠基地（51區）進行試飛。
1962年6月，美國空軍對R/RS-71進行了模型審查，同年12月6日簽訂了製造6架試驗機的契約。
1964年12月22日，SR-71首次飛行。
總共出廠32架黑鳥，因故障損壞了12架，無一被擊中過。偵察系統官Jim Zwayer是唯一身亡的SR-71乘員，其他人都彈射逃生成功。
服役歷程
科幻般的黑鳥 1964年12月7日，美國空軍決定將加利福尼亞州比爾空軍基地提供給SR-71戰略偵察機使用，並組建了第 4420戰略偵察機聯隊。該聯隊即是美國空軍第9戰略偵察聯隊的前身。1965年SR-71通過了美國空軍戰略司令部的鑑定。
1966年1月，開始交付加州比爾空軍基地第4200戰略偵察聯隊（後改番號為第9戰略偵察聯隊）服役。
1967年9月，29架SR-71A全部試飛成功。
1968年3月8日，第一架SR-71A（64-17978）部署到位於沖繩的嘉手納空軍基地，以取代A-12執行戰略偵察任務。兩周后，SR-71A開始執行對越南和中國的偵察任務。
1990年1月21日，駐嘉手納基地的最後一架SR-71（64-17962）離開該基地返回美國。
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，SR-71A的使命全部結束。
1994年，美國國會批准SR-71重新服役。
1995年6月28日，兩架經重新修整後的SR-71A重新服役使用，這就是所謂的重新服役型。這兩架飛機修整的內容主要是，對結構進行了加強，其次是裝備了先進的航電設備，如第一代新型合成孔徑雷達ASARS-l、技術研究目標照相機TEOC、高清晰度光學纖維照相機、電子信息系統和數據傳輸裝置等。重新服役的第一架SR-71是NASA使用的NASA832，1995年6月28日，它率先恢復現役。
1995年8月28日，擬重新服役的第二架SR-71開始試飛。
1997年1月1日，空軍提交了使兩架SR-71處於任務狀態的請求報告。
1998年，正當美國空軍準備將重新服役的SR-71A用於訓練和執行任務時，美國當年的財政年度的國防預算中，美國政府卻沒有批准SR-71A的使用經費。於是，現由美國空軍第9戰略偵察聯隊第2分遣隊使用的兩架SR-71A重新服役型，尚未使用一次又將重新退役。
技術特點
機型結構
SR-71透視圖 SR-71的機身93%的結構採用鈦合金製造，可承受230度的氣動摩擦溫度，發動機尾噴管周圍區域的溫度更是高達510度，而這些鈦還是在冷戰高峰期間，CIA秘密成立了許多空殼公司向當時鈦金屬的最大出口國蘇聯購買，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 。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。當飛機以3倍音速的速度進行飛行時，與空氣之間的摩擦會產生出大量的熱，飛機上的部分位置甚至會被加熱到超過540℃，而黑色的漆能幫助SR-71降低溫度。
SR-71在3馬赫巡航時機身表面溫度分布(華氏度) 
SR-71機身 鈦制蒙皮的研究顯示，在逐次像是退火一般的劇烈加熱中，材質會逐漸強化。為了承受持續超音速飛行時因空氣摩擦產生的高溫，黑鳥需要採用一系列專門研製的新材料，包括耐高溫燃油、密封劑、潤滑油以及其他組件。 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梁提供額外支撐。SR-71被設計為具有非常小的雷達反射截面，這是早期的隱形設計。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，因此他實際上不具備隱形功能，但是依賴他的高速，SR-71成功的擺脫了上千次針對她的攻擊，其中絕大部分都來自前蘇聯的飛機和對空飛彈。引擎前面的那些錐形裝置其實是控制氣流的節流閥，作為一個複雜系統的一部分，作用是確保在單位時間內進入發動機內部的氣流是等量的。當你飛行的速度達到每小時3200公里的時候，這些錐形體也能起到一個保持飛機飛行穩定性的作用。
SR-71偵察機 
“偷窺”航路示意圖 兩側脊線是一個獨特而有趣的特徵。早期的雷達隱形研究認為，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升力，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，還能增載入油量以獲得更遠的航程。由於強力渦流在高迎角時可延緩失速，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升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，這樣的設計仍然出如今許多最新型的隱形無人機上，讓它們允許無尾翼設計而兼具安定性與隱形性。
SR-71可以在25900米高度完成巡航任務，雖說有很多噴氣機可以通過極限爬升超過此高度，但都無法像SR-71一樣在這兩倍於常規客機最高飛行高度的高度巡航。由於採用升力體設計，SR-71不需要大翼展在空氣稀薄的高空提供升力，整個機身得以全部隱藏在超音速後機頭產生的激波內，進一步減少阻力，保證黑鳥能同時超高空超音速巡航。
隱身性能
SR-71被設計為具有非常小的雷達反射截面，這是早期的隱形設計。然而，高溫發動機會排氣，即使燃料用了銫來干擾雷達，還有溫度，於是即使採用了大量的隱身技術，黑鳥在高速飛行時候巨大的紅外特徵，還有聲音，導致其完全不具備隱形功能。SR-71在自家聯邦航空總署的長程雷達上都是最大的目標之一，在幾百哩外就能追蹤，莫說敵國了~~~在頭頂上被收集情報對任何國家來說都是一種侮辱，尤其是俄羅斯和朝鮮。雖然美國的偵察行動是秘密開展的，但飛機許多部位的溫度可以達到900度，源源不斷地散發熱量，明明知道美國飛機就在頭頂上，下面的軍隊卻完全無計可施。在全世界頭頂招搖過市，調戲敵國30多年的SR-71完全是憑其神一樣的高速，和比當時商務班機的飛行高度高3倍的高度，成功擺脫了上千次針對它的阻截和攻擊全身而退的，其中絕大部分都來自前蘇聯的飛機和對空飛彈。
駕駛座艙
1990年，前座飛行員和後者偵察系統官 駕駛艙窗戶經常被暴露在320℃以上的處境下，所以工程師需要在不影響飛行員視角的情況下，用特殊材料來解決這個問題-在駕駛艙的玻璃窗上覆蓋著石英。SR-71座艙蓋的特殊耐熱玻璃可承受340度的高溫。SR-71上有兩名乘員：飛行員和系統操作手。座艙呈縱列布局。由於SR-71的飛行高度和速度都超出人體可承受的範圍，兩名乘員必須穿著全密封的飛行服，看上去外觀與太空人類似。飛行服具有自己的氧氣加壓系統，否則當飛行員飛到2.4萬米以上的高度時產生窒息。每小時3200公里的速度會使飛行員暴露在230℃的溫度下，所以座艙的空調溫度往往被調至冰點以下。
SR-71的飛行員必須是25歲到40歲，且“情緒穩定”的人。駕駛這架飛機需要極高的時間精確性，為了不偏離航向，必須幾乎100%按照時間節點操作。
制動裝置
制動裝置 BF古德里奇製造的特殊合金增強過的輪胎，每20次著陸後需更換，輪胎呈銀色是因為橡膠中摻入了鋁粉來抵禦高溫。為了承受高溫，制動等處大量使用了石棉。
電子裝備
飛行員座艙 計畫早期的類比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，激波會突然在進氣口前中斷，稱為“進氣未啟動”。這會使進入壓氣機的氣流立即停止，推力下降且排氣溫度開始上升。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，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。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升到計畫的巡航高度。後來SR-71換上了新的數碼進氣電腦，洛克希德的工程師們發展的引擎進氣控制軟體，能重新捕獲漏失的激波，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，這對控制激波、防止未啟動與增強性能有一定的幫助。
SR-71攜帶的兩種主要攝像裝置 SR-71主要任務載荷包括偵察照相機、紅外和電子探測器、AN/APQ-73合成孔徑側視雷達等先進的電子和光學偵察設備，但都處於絕對保密的狀態，外界了解甚少。但通過對其飛行速度和光學照相機的分析，一小時內它能完成對面積達324000平方千米的地區的光學攝影偵察任務。形象地說，它只需要6分鐘就可以拍攝得到覆蓋整個義大利的高清晰度照片。其光學鏡頭的性能超乎一般的想像，但解析度高度保密。為了避免飛機向前飛行引起的誤差，偵察照相機均裝在導軌上，攝影時向後運動，使得相機相對於地面靜止。
SR-71巨大的拍攝視角 超高的巡航高度還給SR-71另一個無與倫比的“偷窺”優勢，其並不需要進入敵人領空即可通過攜帶的傾斜視角攝像機進行拍攝偵查。其從25900米拍攝的照片甚至能清晰地顯示出地面上車輛的車牌號。配合上SR-71的高速，其攜帶的攝像機僅需7分鐘便可完成等同於朝鮮國土面積的高清拍攝。
動力系統
發動機
J-58發動機 SR-71使用的兩台普惠J-58發動機是唯一可以持續使用加力燃燒室的軍用發動機，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151 千牛的推力。一般噴氣發動機無法持續使用加力燃燒室，而且效率在高速時會下降。從表面上看，SR-71所能獲得的動力足以支撐起一艘遠洋郵輪。
要能夠讓飛機達到三馬赫，又必須提供亞音速的氣流給發動機，對涵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，在地面上或亞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2.6馬赫。原始的進氣電腦是類比設計，依據皮托管靜壓測量、俯仰、滾轉、偏航、迎角等等的輸入資料，算出進氣錐所需要的前後移動距離。這么做可以將進氣錐尖端產生的激波維持在進氣口，使氣流減速到1.0馬赫的激波為止，之後的亞音速氣流就可以讓引擎使用。這個在涵道內進行激波的捕獲稱為“啟動進氣”。壓氣機前方會因而產生巨大的壓力。泄氣孔和旁通門設定在涵道和引擎艙內，以維持進氣壓力，使涵道能持續地“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，壓氣機提供了17%，而加力燃燒室提供了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常說壓氣機“使進氣活躍著”。
引擎工作原理 J-58另外一項特點就是他可以算是混合噴氣發動機：他是在一具衝壓發動機內部再加上一具渦輪噴氣發動機。進入引擎的空氣先是被激波錐壓縮（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加力燃燒室（旁通氣流）。通過壓縮風扇的氣流會進一步的壓縮（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加力燃燒室。但是當黑鳥於高速飛行時，通過激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，通過激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，黑鳥僅僅依靠加力燃燒室產生的推力來飛行。利用激波錐的壓縮效果，這時候引擎轉變成為衝壓引擎的型態。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引擎內部還有一具噴氣發動機。低速時，噴氣發動機（核心部分）與衝壓引擎（旁通氣流與加力燃燒室混合）共同作用，飛行速度提高時，噴氣發動機雖然還是位於衝壓引擎的進氣通道內，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引擎最大推力有多少）。
J-58引擎 
J-58引擎的鼻錐 J-58可以調整引擎內氣體的流動，但與變循環引擎的多重組合不同，J-58更像是一個雙向開關。J-58的主要構造與一般渦輪噴氣引擎無異，使用前部渦輪對空氣進行增壓以供燃燒，由於燃燒後熾熱的氣體要通過尾部葉片，為避免尾部葉片熔化引擎燃燒室溫度不能過高，導致部分氧氣無法充分燃燒。為了能更好利用剩餘氧氣，幾乎所有噴氣引擎都在尾部葉片後設有加力燃燒室，通過剩餘氧氣與燃料的再混合燃燒，以高油耗低燃燒效率為代價提供更多推力，2.2馬赫以下的J-58引擎亦如此。但在2.2馬赫以上，J-58引擎兩側的六個導氣管道會打開，將絕大部分進氣從渦輪葉片第四級直接導入加力燃燒室。由於2.2馬赫以上SR-71向前飛行的運動對空氣的加壓比例已優於渦輪葉片的比例，直接將加壓空氣送入加力燃燒室能讓燃燒效率大幅度提高。此時的J-58引擎更像是衝壓引擎，及不經過渦輪加壓而是利用引擎前向運動來壓縮空氣的噴氣式引擎。同時兼顧兩種引擎特點的J-58也因此被命名為渦輪衝壓引擎。
雖說不是變循環引擎，但J-58引擎是真的會“變”。為了讓超音速的氣流進入引擎後能被減速成亞音速氣流以便加壓，J-58的引擎鼻錐會從1.6馬赫開始，每提高0.1馬赫向後收縮4.06厘米。當SR-71在3.2馬赫巡航， J-58引擎工作效率最高時，鼻錐已經足足向後收縮了66厘米。
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V-8發動機驅動連線到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發動機，過程震耳欲聾。後期J-58就改用傳統的啟動車了。
啟動車 SR-71雖然飛行高度很高，但並沒有離開大氣層，雖然高空空氣稀薄，但J-58發動機仍然要依靠空氣來實現燃燒，在到達2.4萬米的的高空時，速度已經達到3馬赫以上，發動機在這種速度下獲得的空氣流量相當大，所以一定程度上彌補了空氣稀薄帶來的影響（如果SR-71的機場架設在2萬米以上的高度，飛起速度由0開始，那么無論如何也是飛不起來的）實際上，J-58在高速飛行時，進氣孔的空氣只有一部分進入燃燒室，而其餘一部分被直接引入加力燃燒室造成衝壓效應；餘下部分被引入排氣流中,增加空氣流量加大推力。除了引入的空氣，J-58還需要一種特殊的助燃劑—— 三乙基硼烷。JP-7是高燃點的燃料，這種燃料普通發動機根本點不著，,而三乙基硼烷是一種遇空氣自燃的爆炸性液體，J-58發動機在啟動後，要把這種助燃劑噴進燃燒室與燃料混合後才能實現點火。所以，在2.4萬米的高空，如果不藉助三乙基硼烷，J-58發動機要運作還是很困難的。不過即便如此，SR71在執行任務時仍然不允許超過2.5萬米的高度，因為在這個高度下發動機隨時都有熄火的可能。
至於其他液態、固態的助燃劑和推進劑，基本上是用於火箭發動機，鮮有用於航空發動機。這是因為火箭發動機需要在大氣層以外運行，所以必須自己攜帶助燃劑和氧化劑（比如硝酸、液態氮等）。SR-71公布的資料里沒有任何這方面的記載，雖然SR71使用了三乙基硼烷並且擁有充分的空氣流量，但仍不排除SR-71採用了其他氧化劑輔助燃燒的可能性。
另外，雖然SR-71自身也攜帶氧氣儲存裝置，但是卻不是用於發動機——SR-71總共有3個10升的液氧儲存轉換器，2個分別供座艙使用，1個備份。
燃油
SR-71偵察機空中加油 JP-7原本是為了A-12而發展，專門被設計用於超高空超音速飛行，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，甚至還有銫的配方，以偽裝廢氣的雷達訊號。JP-7需要極為耐熱以免在每小時3200公里的速度下被燃料點燃，同時SR-71也需要用它來保持引擎冷卻。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隻需要它的三分之一，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。JP-7的其中一項成分也被用來製造除蟲噴霧。因此，JP7的生產曾引起全國性的噴霧短缺。
因為衝壓發動機在超音速的狀態下會對空氣以及燃料進行壓縮，SR-71在飛行過程中速度越快燃油效率就越高。就也意味著，SR-71大約每飛行90分鐘就要需要重新加一次油。但在這90分鐘裡，SR-71已經可以飛行出4000公里的距離。KC-135Q是在美軍標準空軍加油機的基礎上進行高度改進後的型號，只適用於為SR-71加油。KC-135Q一共製造了56架。平均每3架KC-135Q要為兩架SR-71提供服務。
漏油問題
滲油的SR-71 因為SR-71在高速飛行時，結構長度會因為熱脹伸長30多厘米，（而24000米高空的空氣非常稀薄，溫度低至零 下57度）機身採用低重量、高強度的鈦合金作為結構材料，機翼等重要部位採用了能適應受熱膨脹的設計，油箱管道設計巧妙，採用了彈性的箱體，並利用油料的流動來帶走高溫部位的熱量。儘管採用了很多措施，但SR-71在降落地面後，油箱還是會因為結構熱脹冷縮而發生一定程度的泄漏。結合飛機飛行中的高溫以及高速性能以及物體受熱後會膨脹的特性，飛機結構被設計成在低溫下非常鬆散的狀態。當飛機高速飛行時，溫度上升，鬆散的結構重歸緊密。但當飛機在地面上時，較大的間隙工作人員甚至不能為它加滿燃料，因為會灑得到處都是。只有當飛機起飛之後，機身溫度上升，才能對SR-71進行加油。
右圖：機背上的痕跡是空中加油後加油管離開加油口時灑出來的燃油，機翼上的痕跡是在非巡航空速下從油箱的數十個裂縫泄露出來的。
性能數據
| 項目 | 數據 |
| 乘員 | 2人 |
| 長度 | 32.74米 |
| 翼展 | 16.94米 |
| 高度 | 5.64米 |
| 機翼面積 | 170平方米 |
| 主輪距 | 5.08米 |
| 前主輪距 | 11.53 米 |
| 空重 | 30,600千克 |
| 最大起飛重量 | 78,000千克 |
| 動力系統 | 兩台普惠J58-1渦輪噴氣亞燃衝壓組合循環發動機 |
| 推力 | 2 ×151千牛 |
| 最大飛行速度 | 3.35馬赫（1,906節，3,529.55千米/小時） |
| 實用升限 | 25,900米 |
| 航程 | 5,925千米 |
| 作戰半徑 | 1,600海里（2,960千米），2個副油箱 |
| 爬升率 | 60米/秒 |
| 翼載荷 | 460千克/平方米 |
| 推重比 | 0.39 |
| 續航時間 | 1.5小時 |
系列型號
SR-71A
M-21載機改裝自A-12，即SR-71的前身 SR-71A屬於戰略偵察型，是“黑鳥”家族中生產架數最多的一種型號。
1963年2月，以偵察攻擊型RS-71開始研製。
1964年10月29日1號機出廠，井被運往負責試驗的加利福尼亞州旁姆戴爾工廠，並完成地面試驗後。
1964年12月22日首次飛行。隨後將偵察攻擊型RS-71改為戰略偵察型SR-71A，共生產了29架。
SR-71B
SR-71B飛越加州內華達山脈，這種教練型后座是凸起的教員艙 SR-71B屬串列雙座教練型，共生產2架。
后座艙為教官艙，比前座艙高，這樣前后座的乘員都有較好的視界。在發動機的短艙下重新裝上了兩塊固定腹鰭。
2架SR-71B分別於1965年11月18日和12月18日首飛，於1966年1月交付使用，用於培訓SR-71A的飛行員。1968年1月11日，SR-71B的第二架原型機因飛行事故墜毀，剩下的第一架原型機後來作為NASA的831用於各種飛行試驗。
SR-71C
YF-12A SR-71C是經修改的教練型，只製造了一架。
由於SR-71B的第二架原型機失事，根據空軍的使用需要，用YF-12A的第一架原型機和地面試驗機的部件改裝了一架SR-71C，改裝成了此教練型。該型於1976年10月29日首飛。在所有SR-71飛機中，有一架尾部稍有修改的飛機，它就是SR-71A（BT）。因加大了尾梁尺寸，故有人稱其為“大尾”（Big Tail）。
M-21
飛行員在22000米的視角 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。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，這個計畫在1966年被取消。唯一保留下來的M-21與D-21B，在華盛頓州西雅圖的飛行博物館陳列展覽。
YF-12
YF-12 YF-12裝備了用於擊落敵轟炸機的空對空飛彈。洛克希德在60年代中期製造了3架YF-12，試飛表明在3馬赫發射飛彈時可行的，但該型沒有投產。
服役動態
越南戰爭
SR-71偵察機 在越南戰爭期間，美軍司令部下達的空中偵察飛行任務占全部飛機起飛架次的10-30%，在結束階段，“後衛-1”和“後衛-2”戰役期間，偵察飛行的次數占美軍同期在北越上空總飛行架次的26-45%。
1969年，美軍偵察機共執行了802架次空中偵察飛行，其中SR-71為16架次。
1970年，共完成空中偵察飛行5320架次，其中SR-71為47架次。
1971年，美軍空中偵察飛行7662架次，SR-71為54架次。
1972年，美軍進行空中偵察飛行20674架次，SR-71為123架次。
SR-71從未被擊中過。這主要是SR-71戰略偵察機能以2800-3200公里/小時在高空偵察飛行，當時越南人民軍最先進的CA-75M防空飛彈系統只能保障對速度在2000公里/小時以下的目標的攻擊效率。雖然這種防空飛彈系統經過必要的修正，完善各種戰鬥性能後，改進型系統戰鬥力急劇提升，已經能夠摧毀類似“黑鳥”性能的高空高速目標，但戰爭已經結束，它們失去了證明自己的機會和用武之地，就此成全了“黑鳥”一架未被擊落的神話。
擊傷事件
SR-71偵察機 1982年初，舞水端和銀晶里飛彈基地開始保持24小時非常勤務體制。3月的一天，朝鮮人民軍防空部隊通過雷達跟蹤監視到SR-71由黃海康翎半島上空侵入朝鮮領空。接到報告後，吳振宇立即指示銀晶里基地準確算出SR-71的飛行速度和飛行時間，隨後下達攻擊作戰命令。可惜的是，從舞水端里發射的3枚“織女星”飛彈未能有效擊中SR-71，只是擊傷了SR-71的部分機體，迫使其迅速退出朝鮮並在此後相當長時間內不敢越境(這一過程得到美國馬基航空博物館的承認，該館收藏有大部分退役的SR-71)。有意思的是，“織女星”飛彈的殘骸後來墜落到駐防海州的朝鮮人民軍第4軍團軍營里，未得到通報的第4軍團以為是韓軍或美軍向朝鮮發射飛彈，誤判為韓美要發動戰爭挑釁，並及時向人民軍總參謀部進行了報告。
退役
跨大西洋紀錄飛行數據 1990年1月25日，SR-71A全部退役以後，除了少數被封存外，大多數都是直飛其永久的歸宿地-各大型博物館或公園，作為一代名機的代表作供遊人觀賞。1990年退役時，其中一架從它出生的加州棕櫚谷的美國空軍42號工廠，飛到維吉尼亞州香蒂利國家航太博物館展示，以平均時速3418公里飛行，全程只花了68分鐘，只花了67分54秒的時間從東海岸飛到西海岸。
SR-71從美國軍方退役後，變成NASA飛行試驗機，繼續在科研戰線上超期服役。
總體評價
SR-71極其高昂的使用費用，是其將退役的主要原因之一，儘管就連國會議員也有人認為它仍然是一架尚無其它飛機可以代替的戰略偵察機。在美國空軍提交的任務準備狀態的請求報告中，曾提出兩架重新服役的SR-71A按每月30天計算，每月所需費用為3900萬美元的預算。而且，美國空軍還計畫對其進行現代化改裝，如改進它的偵察設備和雷達系統，裝備衛星全球定位系統等，這些都需要極大的投資，所以美國國會未批准這些投資計畫。由此看來，6O年代問世的“黑鳥”即將走到其生命的盡頭。
世界紀錄
SR-71剖視圖 1976年7月28日，編號963的SR-71創下時速3529.55公里的速度紀錄，以及25929米的高度紀錄（1977年8月31日被米格-25以37,650米打破）。在官方的速度紀錄中，飛機要經過兩個階段。在起始的第一階段飛行過程中，一個引擎需要先保持在關閉的狀態，等到經過中途的接力點時，再由飛行員重新啟動。也就是說，SR-71隻靠一個引擎就奪下了最快紀錄。
1974年9月1日，SR-71創下的從紐約到倫敦的紀錄：1小時54分56.4秒。（協和客機飛行同樣的路程要3小時20分，而最快的亞音速客機波音747則需要7小時。）
通俗文化
《變形金剛2》中的SR-71 電影《變形金剛2》中，“天火”以SR-71的形象出現
電影《X-MAN》中，X戰警使用的飛機是以SR-71為原型。
遊戲《使命召喚：黑色行動》中出現。
