Razvijen početkom šezdesetih, nadzvučni izviđački zrakoplov A-12 morao se odlikovati najvišim letnim karakteristikama sposobnim pružiti učinkovito rješenje postavljenih zadataka. U isto vrijeme, odmah je bilo jasno da će ovaj automobil imati neke nedostatke. Zrakoplov se pokazao vrlo skupim i teškim za rukovanje, a osim toga nije bio neranjiv za moderne sustave protuzračne obrane. Bilo je potrebno pronaći novi način izvođenja izviđanja iz zraka i stvoriti odgovarajuća sredstva. Bespilotna letjelica D-21 trebala je biti odgovor na postojeće izazove.
Izviđački zrakoplov A-12 stvorio je Lockheed za Središnju obavještajnu agenciju. Postojeći zrakoplovi U-2 više nisu u potpunosti ispunjavali uvjete, što je dovelo do formiranja nove tehničke zadaće, koja je podrazumijevala povećanje glavnih karakteristika. Međutim, izgledi za A-12 već su neko vrijeme tema kontroverzi. 1. svibnja 1960. iznad Sovjetskog Saveza oboren je zrakoplov CIA-e U-2. Ovaj incident doveo je do zabrane letova izviđačkih zrakoplova s posadom iznad teritorija SSSR -a. Međutim, obavještajnom odjelu bile su potrebne nove informacije o potencijalnom neprijatelju, koje je sada trebalo prikupiti novim sredstvima.
Zrakoplov-nosač M-21 s bespilotnom letjelicom D-21A. Fotografija CIA -e
U listopadu 1962. zaposlenici Lockheedova tajnog odjela pod nazivom Skunk Works, na čelu s dizajnericom Kelly Johnson, predložili su moguće rješenje postojećeg problema. Na temelju postojećih zrakoplova A-12 predloženo je razvoj nosača za izviđačko vozilo bez posade. Zadaća nosača bila je isporučiti bespilotnu letjelicu na zadano područje, gdje je bilo potrebno odvojiti se. Nadalje, aparat, opremljen ramjetnim motorom, morao je samostalno otići na traženo područje i fotografirati.
Tijekom preliminarnih istraživanja i teorijskih studija uspostavljen je optimalan izgled obećavajućeg kompleksa. Predloženo je izgraditi bespilotnu letjelicu za jednokratnu upotrebu i opremiti je spremnikom za ispuštanje u koji su se trebali nalaziti upravljački sustavi i fotografska oprema. Pretpostavljalo se da će takva arhitektura maksimalno smanjiti troškove proizvodnje i rada opreme. Osobito su određene uštede postignute zbog opetovane uporabe složene i skupe navigacijske opreme.
D-21A u radionici proizvođača. Fotografija Testpilot.ru
Kao daljnji razvoj izviđačkog kompleksa na temelju zrakoplova A-12, obećavajući projekt dobio je simbol Q-12. To je oznaka izgleda koju je programer krajem 1962. godine predstavio potencijalnom kupcu u osobi CIA -e. Koliko znamo, vodstvo obavještajne organizacije reagiralo je na novi projekt bez velikog entuzijazma. Pojavom i širenjem protuzračnih raketnih sustava CIA-i su bili potrebni izviđački zrakoplovi velikih brzina poput A-12. Bespilotna letjelica Q-12 je pak bila vrlo ograničena.
Unatoč nedostatku službenog naloga i mješovitoj reakciji Središnje obavještajne agencije, stručnjaci za Skink Work nastavili su raditi. U tom su razdoblju proveli ispitivanja modela Q-12 u zračnom tunelu, tijekom kojih je u potpunosti potvrđena mogućnost dobivanja izračunatih letnih karakteristika. Zahvaljujući tome, rad se mogao nastaviti dalje, ali je bio potreban službeni nalog jednog ili drugog odjela.
Rani rad. Možete vidjeti strukturne elemente nosača i drona. Fotografija Testpilot.ru
Na prijelazu 1962. u 1963. tvrtka Lockheed ponudila je svoj novi razvoj zračnim snagama. Ova se organizacija zainteresirala za izviđački kompleks koji bi, uz odgovarajuće izmjene, mogao postati temelj udarnog sustava. Vjerojatno je interes zračnih snaga postao dodatni poticaj za CIA-u, što je rezultiralo tročlanim ugovorom za razvoj punopravnog projekta. Dokument je potpisan u rano proljeće 1963. godine.
Projekt obećavajućeg izviđačkog zrakoplova bez posade koji se koristio zajedno s zrakoplovom-nosačem nazvan je D-21. U sklopu projektantskog rada odjel Skunk Works trebao je izraditi projekt samog drona, kao i izraditi moderniziranu verziju zrakoplova A-12, koja je trebala podržati rad izviđačkog zrakoplova. Obećavajući nosač D-21 nazvan je M-21. Slova za imena odabrana su vrlo jednostavno. U početku se koncept "dvostupanjskog" obavještajnog sustava nazivao "majka i kći". U skladu s tim, zrakoplov -nosač dobio je slovo "M" od "Majke"), a bespilotna letjelica - "D", tj. "Kći" ("kći"). Nakon toga razvijena je nova verzija projekta, zbog čega je naziv osnovne promijenjen u D-21A.
Dijagram aparata D-21 s opisom odvojivog hardverskog odjeljka. Slika Testpilot.ru
Izvidnički aparat novog modela morao se odlikovati visokim podacima o letu, što je u skladu s tim utjecalo na njegov dizajn. Predloženo je da se velika većina strukturnih elemenata izrađuje od titana. Istodobno su neki dijelovi izrađeni od čeličnih legura i plastike. Studije su pokazale da će samo takav dizajn omogućiti D-21 da postigne potrebnu brzinu i izdrži rezultirajuća toplinska opterećenja. Kao dodatno sredstvo za smanjenje negativnog utjecaja topline, potrebno je upotrijebiti poseban premaz boje i laka na bazi ferita, kao i sustav hlađenja presvlake goriva, sličan onima koji se koriste na zrakoplovima A-12 i SR-71.
D-21 je dobio cilindrični trup, glatko uparen s delta krilom. Prednji rub krila imao je zaobljene kvržice koje su gotovo dosezale prednji dovod zraka. Čeoni dio trupa izrađen je u obliku usisnika zraka sa stožastim središnjim tijelom. U repu se nalazila konusna jedinica, u koju je bio smješten dio jedinica ramjetskog motora. Repna jedinica bila je izvedena u obliku trapezne kobilice. Ukupna duljina vozila bila je 13,1 m, raspon krila 5,8 m. Visina 2,2 m. Tijekom leta na nosaču uređaj je morao nositi padajuću glavu i stražnje obloge.
Jedinice ramjetskog motora. Fotografija Testpilot.ru
Uređaj je bio opremljen delta krilom s dobro razvijenim ogivalnim dotocima. Krilo je ugrađeno s negativnim kutom poprečnog V. Na stražnji rub krila postavljene su pomične ravnine koje su služile kao dizala i eleroni. Kontrola smjera provedena je kormilom na stražnjem rubu kobilice.
U pramcu drona, na maloj udaljenosti od usisnika zraka, nalazio se pretinac za postavljanje instrumenata. Predloženo je da se upravljačka oprema i zračne kamere smjeste u zajednički spremnik duljine 1,9 m, čiji je donji dio bio element dna trupa trupa. Iznad opreme bili su osigurani i zaštitni omoti. Odsjek za instrumente bio je montiran na kontrolirane nosače i mogao se ispustiti u danom trenutku leta.
U hardverskom odjeljku nalazio se inercijski navigacijski sustav, autopilot, računalo za parametre zraka, kao i sredstvo za održavanje potrebnih klimatskih uvjeta. Predviđen je volumen za ugradnju zračne kamere postojećih modela koji odgovaraju zadatku. Kako bi se uštedjelo na proizvodnji prilično složenih i skupih upravljačkih uređaja, kao i za vraćanje filmova sa izvidničkim slikama, projekt D-21 predložio je ispuštanje pretinca za instrumente i njegovo spašavanje padobranom.
Prototip izviđačkog kompleksa priprema se za polijetanje. Fotografija američkog ratnog zrakoplovstva
Čak je i tijekom preliminarnih studija utvrđeno da bi se ramjetni motor Marquardt RJ43-MA-11, prethodno stvoren za protuzrakoplovnu raketu dugog dometa Boeing CIM-10 Bomarc, trebao koristiti kao elektrana. Nakon nekih promjena u dizajnu, poput finalizacije uređaja za stabilizaciju plamena, ugradnje nove mlaznice i modernizacije nekih drugih sustava, motor bi se mogao koristiti na izvidničkom vozilu. Glavni cilj takvih izmjena bio je povećanje trajanja vuče rada. Nadograđeni motor, koji je dobio ažuriranu oznaku XRJ43-MA20S-4, mogao je raditi bez prekida do sat i pol i dati potisak od 680 kgf.
Većina slobodnog volumena letjelice dana je za postavljanje spremnika za gorivo. Značajan volumen trupa bio je dodijeljen ispod kanala za usis zraka, koji je osiguravao dovod atmosferskog zraka u motor. Zbog toga se ni najveće bespilotno vozilo nije odlikovalo vrlo gustim rasporedom unutarnjih jedinica. Tijekom razvoja sustava goriva uzimalo se u obzir razvoj postojećih projekata. Konkretno, kako bi kompenzirao zagrijavanje kože, D-21 je primio izmjenjivače topline kroz koje je gorivo moralo cirkulirati. Na dnu aparata bili su predviđeni ventili za povezivanje sa sustavom za gorivo aviona -nosača. Kroz jedan ventil, spremnici su se punili gorivom, kroz drugi se gorivo dovodilo u sustav hlađenja kućišta.
M-21 i D-21A u letu. Fotografija američkog ratnog zrakoplovstva
Izviđački dron Lockheed D-21 imao je uzletnu težinu od 5 tona. Korišteni motor omogućio je postizanje brzine do M = 3, 35 i penjanje na visinu od 29 km. Domet leta trebao je premašiti 1930 km. Uzimajući u obzir uporabu zrakoplova -nosača, postojala je mogućnost značajnog povećanja radijusa izviđačkog kompleksa.
Obećavajuća bespilotna letjelica trebala se koristiti s avionom-nosačem M-21. Nosač je razvijen na temelju postojećeg nadzvučnog izviđačkog zrakoplova A-12 koji se odlikovao visokim karakteristikama. Zapravo, M-21 je bio izvorni A-12, lišen izviđačke opreme i opremljen nekim drugim uređajima. Predloženo je uklanjanje kamera iz odjeljka koji se nalazi iza pilotske kabine, umjesto čega bi se tu trebao postaviti dodatni kokpit s radnim mjestom za drugog člana posade koji upravlja dronom. Operater je imao set potrebne opreme, a imao je i periskop za promatranje uređaja tijekom leta i lansiranja.
JC-130B Cat-Whiskers zrakoplov s opremom za "hvatanje" hardverskog kontejnera. Fotografija Wvi.com
Na gornjoj površini trupa nosača, između kobilica, predloženo je postavljanje pilona s priključcima za D-21. Pilon je imao ventile za povezivanje sustava goriva, kao i mehaničke i pneumatske brave s potiskivačem, što je osiguralo otpuštanje "kćeri" na zapovijed operatora. Prema rezultatima puhanja u zračnom tunelu, preporučeno je smanjiti visinu pilona, zbog čega je bespilotna letjelica morala biti između kobilica nosača. Istodobno, između vrha krila D-21 i gornjeg dijela kobilice M-21 ostalo je samo 15 cm, što bi moglo dovesti do oštećenja opreme. Glavni dizajner K. Johnson usprotivio se smanjenju visine stupa zbog rizika povezanih s njim, no u konačnoj verziji projekta korišteno je upravo takvo rješenje.
Kao preinaka postojećeg izviđačkog zrakoplova, nosač M-21 imao je slične podatke o letu. Brzina leta dosegla je M = 3,35, domet - do 2000 km. To je bilo dovoljno za potpunu eksploataciju novog izviđača.
Kako su zamislili autori projekta, avion -nosač s izviđačkim zrakoplovom na pilonu trebao je poletjeti s jednog od uzletišta i otići na mjesto gdje je bespilotna letjelica ispuštena. Nakon što je dobio potrebnu visinu i ubrzao do brzine reda M = 3, 2, nosač je mogao ispustiti D-21. Nakon što se daljinskim upravljačem spustio i povukao na sigurnu udaljenost, izviđač je morao samostalno izvesti let prema prethodno učitanom programu. Nakon završetka izviđanja i fotografiranja potrebnog objekta, D-21 je trebao otići na navedeno područje i spustiti se na visinu od 18 km. Tamo je ispustio hardverski kontejner, nakon čega je aktiviran samolikvidator koji je uništio bespilotnu letjelicu. Kontejner sa sustavima upravljanja i fotografskim filmovima pao je i otvorio padobran na nadmorskoj visini od 4,5 km. Nadalje, trebalo ga je pokupiti uz pomoć zrakoplova ili brodova pomorskih snaga. Konkretno, oprema je osigurana za "hvatanje" kontejnera izravno u zrak. Za to je izgrađen poseban zrakoplov Lockheed JC-130B Cat’s-Whiskers. Prema nazivu sredstava za hvatanje kontejnera, ovaj avion nazvan je "Mačji brkovi".
Dron dok se odvaja od nosača. Snimljeno iz časopisa
Dva zrakoplova M-21 sa serijskim brojevima 60-6940 i 60-6941 posebno su izgrađena za testiranje 1963.-64. Osim toga, Lockheed je okupio sedam prototipova D-21. Sva se ova tehnika trebala koristiti u testovima koji su započeli u proljeće 1964. godine. U provjere su bili uključeni piloti Bill Park i Art Peterson, koji su trebali upravljati "majkama", kao i inženjeri Skunk Worksa Ray Torik i Keith Beswick, koji su bili odgovorni za upotrebu izviđačke opreme. U budućnosti su odgovornosti bile raspoređene na sljedeći način. B. Park je kontrolirao nosač, a A. Peterson je bio odgovoran za pilotiranje rezervnog zrakoplova. R. Torik i K. Beswick naizmjenično su obavljali dužnosti operatora sustava nosača i snimatelja u pratećem zrakoplovu.
1. travnja 1964. prvi je poletio jedan od zrakoplova M-21. 19. lipnja iste godine započela su kopnena ispitivanja snopova M-21 i D-21. Prvi let nosača s dronom na pilonu dogodio se 22. prosinca, istog dana prvim letom izviđačkog zrakoplova SR-71A, nastalog na bazi A-12 i namijenjenog ratnim zrakoplovstvima. Svrha prvog leta bila je ispitati interakciju između nosača i njegovog "korisnog tereta" pri letenju različitim brzinama i visinama. Bespilotna letjelica sa serijskim brojem 501 nije ispuštena tijekom ovog leta.
Šteta koju je izviđačko vozilo primilo tijekom jednog od letova bez otpuštanja. Fotografija Testpilot.ru
Tijekom ovih ispitivanja autori projekta su se suočili s ozbiljnim tehničkim i operativnim problemima. Potreba za ispravljanjem utvrđenih nedostataka dovela je do revizije rasporeda projekta. Prvo ispuštanje D-21, zakazano za ožujak 1965., moralo se odgoditi za gotovo godinu dana. Zbog toga se prvi samostalni let novog izviđačkog zrakoplova dogodio tek 5. ožujka 66. godine.
Na današnji dan prototip izviđačkog kompleksa, kojim upravljaju B. Park i K. Beswick, poletio je iz zračne baze Vandenberg (Kalifornija), dobio potrebnu visinu i brzinu, nakon čega je operater resetirao bespilotno vozilo. Tijekom razdvajanja, D-21 # 502 ispustio je obloge glave i repa, što je dovelo do uočljivih problema. Obloga glave razbila se u komade, što je pogodilo i oštetilo prevjese. Ipak, D-21 se uspio redovito odmaknuti od nosača i započeti neovisni let. Prema sjećanjima K. Besvika, bilo je potrebno samo nekoliko sekundi za odvajanje aparata, što se, međutim, činilo nekoliko sati. Tijekom zajedničkog leta "majke" i "kćeri", motor bespilotne letjelice je radio, što je pojednostavilo izlaz do točke ispuštanja, ali je dovelo do korištenja značajnog dijela opskrbe gorivom. Uz četvrtinu punjenja gorivom, iskusni D-21 uspio je preletjeti samo oko 100 milja (približno 280 km). Nakon toga se uređaj spustio, ispustio spremnik s opremom i sam se uništio.
Trenutak sudara D-21A # 504 sa zrakoplovom-nosačem. Fotografija Wvi.com
Dana 27. travnja u ispitivanjima je korišten prototip broj 506. Uzimajući u obzir iskustvo prethodnog ispitivanja, odlučeno je da se odustane od padajućeg glave. Posada B. Parka i R. Torika uspješno je izvršila svoj zadatak i osigurala let iskusnog drona. Potonji je uspio preletjeti oko 2070 km. 16. lipnja iste godine vozilo # 505, koje su pokrenuli B. Park i K. Beswick, s punim punjenjem goriva prešlo je udaljenost od 2870 km.
Sljedeći probni let bio je planiran za 30. srpnja, u kojem se planiralo koristiti predprodukcijski model # 504. B. Park i R. Torik ponovno su podigli kompleks u zrak i otišli do ispusne točke koja se nalazila u blizini atola Midway. Došlo je do nezgode tijekom odvajanja. Udarni val koji je izlazio iz zrakoplova-nosača "dotaknuo" je bespilotnu letjelicu, uslijed čega je M-21 izgubio kobilicu. Krstarećom brzinom zrakoplov je imao neutralnu stabilnost, zbog čega je gubitak repne jedinice doveo do gubitka stabilnosti i upravljivosti. Zrakoplov se počeo tresti, a nastala preopterećenja dovela su do njegovog uništenja. Nos trupa se odvojio od drugih jedinica i počeo padati.
Nakon sudara došlo je do urušavanja opreme. Fotografija Wvi.com
Posada zrakoplova uspjela se izbaciti, ubrzo je pljusnula i pokupljena je na jednom od brodova u tom području. B. Park je pobjegao s lakšim ozljedama, a inženjer R. Torik je prilikom izbacivanja oštetio njegovo visinsko odijelo. Nakon pada u ocean, odijelo se počelo puniti vodom, što je dovelo do smrti stručnjaka.
Načelnik odjela "Skunk Works" K. Johnson vlastitom je odlukom zabranio daljnje letove nosača M-21 izviđačkim zrakoplovima D-21. Mišljenje o rizicima povezanim s postavljanjem drona na minimalnu udaljenost od kobilica dobilo je najstrašniju potvrdu. Zbog otkazivanja daljnjih probnih letova, projektu D-21 prijetilo je zatvaranje.
Jedini preostali zrakoplov M-21 u muzeju zrakoplovstva. Fotografija Wikimedia Commons
Jedini preostali zrakoplov M-12 broj 60-6941 zbog prestanka ispitivanja poslan je na parkiralište. Nitko nije pokazao interes za ovaj automobil, koji ga je dugo ostavio u skladištu. Kasnije je premješten u Muzej zrakoplovstva u Seattleu, gdje se i danas nalazi.
Smrt kolege bio je ozbiljan udarac, ali stručnjaci Skunk Worksa ipak su našli snage za nastavak posla. Ne želeći ponovno riskirati, autori projekta D-21 predložili su novu verziju izviđačkog kompleksa koja bi mogla dramatično smanjiti opasnost za nosač i njegovu posadu. Sada je predloženo da se radi bez nadzvučnog aviona M-21. Umjesto toga, preuređeni bombarder B-52 trebao je izviđača podići u zrak. Nova verzija projekta dobila je oznaku D-21B. Slovo "A" dodano je imenu prve verzije. Rad je nastavljen.
