Dezvoltat la începutul anilor șaizeci, aeronava de recunoaștere supersonică A-12 trebuia să se distingă prin cele mai înalte caracteristici de zbor capabile să ofere o soluție eficientă sarcinilor atribuite. În același timp, a fost imediat clar că această mașină va avea unele dezavantaje. Aeronava s-a dovedit a fi foarte scumpă și dificil de operat și, în plus, nu era invulnerabilă pentru sistemele moderne de apărare antiaeriană. Era necesar să găsim un nou mod de a efectua recunoașterea din aer și să creăm mijloacele adecvate. Vehiculul aerian fără pilot D-21 urma să fie răspunsul la provocările existente.
Aeronava de recunoaștere A-12 a fost creată de Lockheed pentru Agenția Centrală de Informații. Avioanele U-2 existente nu mai îndeplineau pe deplin cerințele, ceea ce a dus la formarea unei noi sarcini tehnice, ceea ce a presupus o creștere a principalelor caracteristici. Cu toate acestea, perspectivele pentru A-12 sunt un subiect de controversă de ceva timp. La 1 mai 1960, un avion CIA U-2 a fost doborât peste Uniunea Sovietică. Acest incident a dus la interzicerea zborurilor de avioane de recunoaștere cu echipaj pe teritoriul URSS. Cu toate acestea, departamentul de informații avea nevoie de informații noi despre un potențial inamic, care acum trebuiau colectate folosind noi mijloace.
Un avion de transport M-21 cu o dronă D-21A. Fotografie CIA
În octombrie 1962, angajații departamentului secret al lui Lockheed, numit Skunk Works, condus de designerul Kelly Johnson, au propus o posibilă soluție la problema existentă. Pe baza avionului A-12 existent, s-a propus dezvoltarea unui purtător pentru un vehicul de recunoaștere fără pilot. Sarcina transportatorului era să livreze drona într-o anumită zonă, unde era necesar să se despare. Mai mult, aparatul, echipat cu un motor ramjet, trebuia să meargă independent în zona necesară și să facă fotografii.
În cursul cercetărilor preliminare și al studiilor teoretice, sa stabilit aspectul optim al complexului promițător. S-a propus construirea unei drone de unică folosință și dotarea acestuia cu un container de picătură în care să fie amplasate sisteme de control și echipamente fotografice. S-a presupus că o astfel de arhitectură va reduce cât mai mult posibil costurile de producție și exploatare a echipamentelor. În special, s-au asigurat anumite economii datorită utilizării repetate a echipamentelor de navigație complexe și costisitoare.
D-21A în atelierul producătorului. Fotografie Testpilot.ru
Ca o dezvoltare ulterioară a complexului de recunoaștere bazat pe aeronava A-12, proiectul promițător a primit simbolul Q-12. Aceasta a fost denumirea pentru aspectul prezentat la sfârșitul anului 1962 de către dezvoltator unui potențial client în persoana CIA. Din câte știm, conducerea organizației de informații a reacționat la noul proiect fără prea mult entuziasm. Odată cu apariția și proliferarea sistemelor de rachete antiaeriene, CIA avea nevoie de avioane de recunoaștere la mare altitudine și viteză, precum A-12. La rândul său, drona Q-12 a avut un interes foarte limitat.
În ciuda lipsei unui ordin oficial și a reacției mixte a Agenției Centrale de Informații, specialiștii Skink Work au continuat să lucreze. În această perioadă, au efectuat teste ale modelului Q-12 într-un tunel de vânt, timp în care a fost confirmată pe deplin posibilitatea de a obține caracteristicile de zbor calculate. Datorită acestui lucru, lucrările ar putea continua mai mult, dar a fost necesară o comandă oficială de la un departament sau altul.
Munca timpurie. Puteți vedea elementele structurale ale purtătorului și ale dronei. Fotografie Testpilot.ru
La sfârșitul anilor 1962 și 1963, compania Lockheed a oferit noua sa dezvoltare Forțelor Aeriene. Această organizație a devenit interesată de complexul de recunoaștere, care, cu modificările adecvate, ar putea deveni baza sistemului de grevă. Probabil că interesul Forțelor Aeriene a devenit un stimulent suplimentar pentru CIA, rezultând într-un contract tripartit pentru dezvoltarea unui proiect cu drepturi depline. Documentul a fost semnat la începutul primăverii anului 1963.
Proiectul unei avioane promițătoare de recunoaștere fără pilot folosite împreună cu un avion de transport a fost numit D-21. Ca parte a lucrărilor de proiectare, departamentul Skunk Works trebuia să dezvolte un proiect pentru drona însăși, precum și să creeze o versiune modernizată a aeronavei A-12, care să sprijine activitatea aeronavei de recunoaștere. Promițătorul D-21 a fost numit M-21. Literele pentru nume au fost alese destul de simplu. Inițial, conceptul unui sistem de inteligență „în două etape” a fost denumit „mamă și fiică”. În consecință, avionul transportator a primit litera „M” de la „Mamă”), iar drona - „D”, adică „Fiica” („fiica”). Ulterior, a fost dezvoltată o nouă versiune a proiectului, motiv pentru care numele celui de bază a fost schimbat în D-21A.
Diagrama aparatului D-21 cu o descriere a compartimentului hardware detașabil. Figura Testpilot.ru
Aparatul de recunoaștere al noului model trebuia să se distingă prin date de zbor ridicate, care în consecință i-au afectat designul. S-a propus ca majoritatea covârșitoare a elementelor structurale să fie din titan. În același timp, unele piese au fost realizate din aliaje de oțel și materiale plastice. Studiile au arătat că numai un astfel de proiect va permite D-21 să atingă viteza necesară și să reziste la sarcinile de căldură rezultate. Ca un mijloc suplimentar de reducere a efectului negativ al căldurii, ar trebui să se utilizeze un strat special de vopsea pe bază de ferită și lac, precum și un sistem de răcire a pielii combustibile, similar cu cele utilizate pe aeronavele A-12 și SR-71.
D-21 a primit un fuselaj cilindric, împerecheat lin cu o aripă delta. Marginea anterioară a aripii avea noduli rotunjite care aproape ajungeau la admisia frontală de aer. Partea frontală a fuselajului a fost realizată sub forma unei prize de aer cu un corp central conic. În coadă era o unitate conică, în care era plasată o parte din unitățile unui motor ramjet. Unitatea de coadă a fost prevăzută sub forma unei chile trapezoidale. Lungimea totală a vehiculului a fost de 13,1 m, anvergura aripilor de 5,8 m. Înălțimea a fost de 2,2 m. În timpul zborului pe suport, dispozitivul a trebuit să poarte carenele de cap și coadă.
Unități ale unui motor ramjet. Fotografie Testpilot.ru
Dispozitivul a fost echipat cu o aripă delta cu fluxuri ogivale bine dezvoltate. Aripa a fost instalată cu un unghi negativ al transversei V. Pe marginea de așteptare a aripii, au fost așezate planuri mobile, care au servit ca ascensoare și eleroane. Controlul direcției a fost efectuat folosind cârma pe marginea din spate a chilei.
În prova dronului, la mică distanță de admisia de aer, exista un compartiment pentru plasarea instrumentelor. Echipamentele de control și camerele aeriene au fost propuse pentru a fi plasate într-un container comun de 1, 9 m lungime, a cărui parte inferioară era un element al pielii de fund a fuselajului. Deasupra echipamentului au fost prevăzute și huse de protecție. Compartimentul pentru instrumente era montat pe suporturi controlate și putea fi scăpat într-un moment dat de zbor.
Compartimentul hardware adăpostea un sistem de navigație inerțială, un pilot automat, un computer pentru parametrii de aer, precum și un mijloc de menținere a condițiilor climatice necesare. S-a avut în vedere un volum pentru instalarea unei camere aeriene cu modele existente corespunzătoare sarcinii la îndemână. Pentru a economisi la producția de dispozitive de control destul de complexe și costisitoare, precum și pentru a returna filme cu imagini de recunoaștere, proiectul D-21 a propus scăparea compartimentului instrumentului și salvarea acestuia cu o parașută.
Un prototip complex de recunoaștere se pregătește pentru decolare. Fotografie de Forțele Aeriene ale SUA
Chiar și în cursul studiilor preliminare, s-a stabilit că motorul ramjet Marquardt RJ43-MA-11, creat anterior pentru racheta antiaeriană Boeing CIM-10 Bomarc cu rază lungă de acțiune, ar trebui utilizat ca centrală electrică. După unele modificări de proiectare, cum ar fi finalizarea dispozitivului de stabilizare a flăcării, instalarea unei noi duze și modernizarea altor sisteme, motorul ar putea fi utilizat pe un vehicul de recunoaștere. Scopul principal al acestor modificări a fost de a crește durata de tracțiune a lucrării. Motorul modernizat, care a primit denumirea actualizată XRJ43-MA20S-4, ar putea funcționa fără întrerupere timp de până la o oră și jumătate și ar oferi o presiune de 680 kgf.
Cea mai mare parte a volumului liber al aeronavei a fost acordat pentru amplasarea rezervoarelor de combustibil. Un volum semnificativ de fuzelaj a fost alocat sub canalul de admisie a aerului, care asigura alimentarea cu aer atmosferic a motorului. Drept urmare, nu cel mai mare vehicul fără pilot s-a remarcat printr-un aspect foarte dens al unităților interne. În timpul dezvoltării sistemului de alimentare cu combustibil, au fost luate în considerare evoluțiile din proiectele existente. În special, pentru a compensa încălzirea pielii, D-21 a primit schimbătoare de căldură prin care combustibilul a trebuit să circule. Pe partea inferioară a aparatului, au fost prevăzute supape pentru conectarea la sistemul de alimentare al aeronavei purtătoare. Printr-o singură supapă, rezervoarele au fost alimentate, prin a doua, combustibilul a fost furnizat sistemului de răcire a carcasei.
M-21 și D-21A în zbor. Fotografie de Forțele Aeriene ale SUA
Drona de recunoaștere Lockheed D-21 avea o greutate la decolare de 5 tone. Motorul utilizat a făcut posibilă atingerea vitezei de până la M = 3, 35 și urcarea la o altitudine de 29 km. Gama de zbor urma să depășească 1930 km. Luând în considerare utilizarea aeronavei purtătoare, a existat posibilitatea unei creșteri semnificative a razei complexului de recunoaștere.
Un vehicul aerian fără pilot promițător urma să fie folosit cu avionul de transport M-21. Transportatorul a fost dezvoltat pe baza aeronavelor de recunoaștere supersonice existente A-12, care s-a remarcat prin caracteristicile sale ridicate. De fapt, M-21 era originalul A-12, lipsit de echipament de recunoaștere și echipat cu alte dispozitive. S-a propus scoaterea camerelor din compartimentul situat în spatele cabinei de pilotaj, în locul căruia ar trebui amplasată o cabină de pilotaj suplimentară cu un loc de muncă pentru al doilea membru al echipajului care controlează drona. Operatorul avea un set de echipamente necesare și avea, de asemenea, un periscop pentru observarea dispozitivului în timpul zborului și al lansării.
Avioane JC-130B Cat’s-Whiskers cu echipamente pentru „prinderea” unui container hardware. Fotografie Wvi.com
Pe suprafața superioară a fuselajului purtătorului, între chile, s-a propus montarea unui pilon cu atașamente pentru D-21. Pilonul avea supape pentru conectarea sistemelor de alimentare cu combustibil, precum și încuietori mecanice și pneumatice cu un împingător, care asigurau eliberarea „fiicei” la comanda operatorului. Conform rezultatelor suflării în tunelul de vânt, s-a recomandat reducerea înălțimii stâlpului, din cauza căruia drona trebuia să se afle între chiliile purtătorului. În același timp, au rămas doar 15 cm între vârful aripii D-21 și partea superioară a chilei M-21, ceea ce ar putea duce la deteriorarea echipamentului. Designerul șef K. Johnson s-a opus reducerii înălțimii stâlpului din cauza riscurilor asociate acestuia, dar în versiunea finală a proiectului a fost folosită doar o astfel de soluție.
Ca o modificare a aeronavei de recunoaștere existente, transportatorul M-21 avea date de zbor similare. Viteza de zbor a atins M = 3,35, intervalul - până la 2000 km. Acest lucru a fost suficient pentru exploatarea deplină a noului cercetaș.
Așa cum au conceput autorii proiectului, avionul de transport cu un avion de recunoaștere pe pilon trebuia să decoleze de pe unul dintre aerodromuri și să meargă la locul în care drona a fost aruncată. După ce a câștigat altitudinea necesară și a accelerat la o viteză de ordinul M = 3, 2, transportatorul ar putea să scadă D-21. După ce a căzut și a revenit la o distanță de siguranță folosind telecomanda, cercetașul a trebuit să efectueze independent zborul conform programului încărcat anterior în el. După finalizarea recunoașterii și fotografierea obiectului necesar, D-21 trebuia să meargă în zona specificată și să coboare la o altitudine de 18 km. Acolo a fost scăpat un container hardware, după care a fost declanșat un autolichidator, distrugând drona. Containerul cu sisteme de control și filme fotografice a căzut și a deschis parașuta la o altitudine de 4,5 km. Mai mult, ar fi trebuit să fie ridicat cu ajutorul aeronavelor sau navelor forțelor navale. În special, echipamentul a fost prevăzut pentru „prinderea” containerului chiar în aer. Pentru aceasta, a fost construit un avion special Lockheed JC-130B Cat’s-Whiskers. Conform denumirii mijloacelor de captare a containerului, acest avion a fost numit „Mustățile pisicii”.
Drona în timp ce se decupla de la transportator. Fotografiat din jurnalul de știri
Două aeronave M-21 cu numerele de serie 60-6940 și 60-6941 au fost special construite pentru testare în 1963-64. În plus, Lockheed a asamblat șapte prototipuri ale modelului D-21. Toată această tehnică trebuia folosită în testele care au început în primăvara anului 1964. Piloții Bill Park și Art Peterson au fost implicați în verificări, care urmau să gestioneze „mamele”, precum și inginerii Skunk Works Ray Torik și Keith Beswick, responsabili de utilizarea echipamentelor de recunoaștere. În viitor, responsabilitățile au fost distribuite după cum urmează. B. Park a controlat transportatorul, iar A. Peterson a fost responsabil cu pilotarea aeronavei de rezervă. R. Torik și K. Beswick au îndeplinit alternativ sarcinile operatorului de sisteme de transport și ale cameramanului pe aeronava însoțitoare.
La 1 aprilie 1964, unul dintre avioanele M-21 a decolat pentru prima dată. Pe 19 iunie a aceluiași an, au început testele la sol ale pachetelor M-21 și D-21. Primul zbor al unui transportator cu o dronă pe un pilon a avut loc pe 22 decembrie, în aceeași zi cu primul zbor al avionului de recunoaștere SR-71A, creat pe baza A-12 și destinat Forțelor Aeriene. Scopul primului zbor a fost de a testa interacțiunea dintre transportator și „sarcina utilă” a acestuia atunci când zboară la viteze și altitudini diferite. Vehiculul aerian fără pilot cu numărul de serie 501 nu a fost abandonat în timpul acestui zbor.
Deteriorări primite de un vehicul de recunoaștere în timpul unuia dintre zboruri fără eliberare. Fotografie Testpilot.ru
În timpul acestor teste, autorii proiectului s-au confruntat cu probleme tehnice și operaționale grave. Necesitatea de a corecta deficiențele identificate a dus la o revizuire a calendarului proiectului. Prima descărcare a lui D-21, programată pentru martie 1965, a trebuit amânată cu aproape un an. Din această cauză, primul zbor independent al noii aeronave de recunoaștere a avut loc abia pe 5 martie 66.
În această zi, prototipul complexului de recunoaștere, operat de B. Park și K. Beswick, a decolat de la baza aeriană Vandenberg (California), a câștigat altitudinea și viteza necesare, după care operatorul a resetat vehiculul fără pilot. În timpul separării, D-21 # 502 a scăpat carenele pentru cap și coadă, ceea ce a dus la probleme vizibile. Carenajul capului s-a spart în bucăți, ceea ce a lovit și a deteriorat consolele. Cu toate acestea, D-21 a reușit să se îndepărteze de transportator în mod regulat și să înceapă un zbor independent. Potrivit amintirilor lui K. Besvik, a fost nevoie de doar câteva secunde pentru a separa aparatul, care, totuși, păreau câteva ore. În timpul zborului comun al „mamei” și „fiicei”, motorul dronelor a funcționat, ceea ce a simplificat ieșirea către punctul de cădere, dar a condus la utilizarea unei părți semnificative din alimentarea cu combustibil. La un sfert de realimentare, experimentatul D-21 a reușit să zboare doar aproximativ 280 km. După aceea, dispozitivul a coborât, a scăpat containerul cu echipamentul și s-a autodistrugut.
Momentul coliziunii D-21A # 504 cu avionul de transport. Fotografie Wvi.com
La 27 aprilie, prototipul numărul 506 a fost utilizat în teste. Ținând cont de experiența testului anterior, s-a decis abandonarea carenajului de cap. Echipajul B. Park și R. Torik și-au finalizat cu succes sarcina și au asigurat zborul unei drone cu experiență. Acesta din urmă a reușit să zboare aproximativ 2070 km. Pe 16 iunie a aceluiași an, vehiculul nr. 505, lansat de B. Park și K. Beswick, cu realimentare completă, a parcurs distanța de 2870 km.
Următorul zbor de testare a fost planificat pentru 30 iulie, în care a fost planificată utilizarea modelului de pre-producție # 504. B. Park și R. Torik au ridicat din nou complexul în aer și s-au dus la punctul de descărcare, care se afla în apropierea atolului Midway. Un accident s-a produs în timpul decuplării. Unda de șoc emanată de aeronava purtătoare a „atins” drona, în urma căreia M-21 și-a pierdut chila. La viteza de croazieră, aeronava avea stabilitate neutră, datorită căreia pierderea unității de coadă a dus la o pierdere de stabilitate și controlabilitate. Avionul a început să tremure, iar supraîncărcările rezultate au dus la distrugerea acestuia. Nasul fuselajului s-a desprins de alte unități și a început să cadă.
După coliziune, echipamentul s-a prăbușit. Fotografie Wvi.com
Echipajul aeronavei a reușit să scoată, în scurt timp s-a prăbușit și a fost ridicat la bordul uneia dintre navele din zonă. B. Park a scăpat cu răni ușoare, iar inginerul R. Torik și-a deteriorat costumul la mare altitudine în timpul expulzării. La căderea în ocean, costumul a început să se umple cu apă, ceea ce a dus la moartea specialistului.
Șeful departamentului „Skunk Works”, K. Johnson, prin propria sa decizie, a interzis alte zboruri de transportatori M-21 cu avioane de recunoaștere D-21. Opinia despre riscurile asociate cu instalarea dronei la o distanță minimă de chile a primit cea mai cumplită confirmare. Datorită anulării altor zboruri de testare, proiectul D-21 a fost amenințat cu închiderea.
Singura aeronavă M-21 rămasă în muzeul aviației. Fotografie Wikimedia Commons
Singura aeronavă rămasă M-12 nr. 60-6941 din cauza încheierii testelor a fost trimisă în parcare. Nimeni nu s-a arătat interesat de această mașină, care a lăsat-o depozitată mult timp. Ulterior a fost transferat la Seattle Aviation Museum, unde se află încă.
Moartea unui coleg a fost o lovitură gravă, dar specialiștii Skunk Works au găsit încă puterea de a continua munca. Nedorind să-l riște din nou, autorii proiectului D-21 au propus o nouă versiune a complexului de recunoaștere care ar putea reduce dramatic pericolul pentru transportator și echipajul acestuia. Acum s-a propus să se lipsească de aeronava supersonică M-21. În schimb, un bombardier convertit B-52 trebuia să ridice cercetașul în aer. Noua versiune a proiectului a fost desemnată D-21B. Litera „A” a fost adăugată la numele primei versiuni, respectiv. Lucrarea a fost continuată.
