Razvijen početkom šezdesetih, nadzvučni izviđački avion A-12 morao se odlikovati najvišim letnim karakteristikama sposobnim da pruži efikasno rješenje postavljenih zadataka. U isto vrijeme, odmah je bilo jasno da će ovaj automobil imati neke nedostatke. Pokazalo se da je avion bio veoma skup i težak za rukovanje, a osim toga nije bio neranjiv za savremene sisteme PVO. 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 avion A-12 stvorio je Lockheed za Centralnu obavještajnu agenciju. Postojeći zrakoplovi U-2 više nisu u potpunosti ispunjavali zahtjeve, što je dovelo do formiranja novog tehničkog zadatka, koji je podrazumijevao povećanje glavnih karakteristika. Međutim, izgledi za A-12 već neko vrijeme su predmet kontroverzi. 1. maja 1960. avion CIA U-2 oboren je iznad Sovjetskog Saveza. Ovaj incident doveo je do zabrane letova izviđačkih aviona s posadom iznad teritorije SSSR -a. Međutim, obavještajnom odjelu bile su potrebne nove informacije o potencijalnom neprijatelju, koje je sada trebalo prikupiti novim sredstvima.
Avion-nosač M-21 sa dronom D-21A. Fotografija CIA -e
U oktobru 1962. zaposlenici Lockheedovog tajnog odjela pod nazivom Skunk Works, predvođen dizajnericom Kelly Johnson, predložili su moguće rješenje postojećeg problema. Na osnovu postojećih aviona A-12 predloženo je razvoj nosača za bespilotno izviđačko vozilo. Zadatak nosača bio je da isporuči bespilotnu letjelicu do određenog područja, 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 kontejnerom za ispuštanje u kojem će se nalaziti upravljački sistemi i fotografska oprema. Pretpostavljalo se da će takva arhitektura maksimalno smanjiti troškove proizvodnje i rada opreme. Konkretno, određene uštede su osigurane zbog ponovljene upotrebe složene i skupe navigacijske opreme.
D-21A u radionici proizvođača. Fotografija Testpilot.ru
Kao daljnji razvoj izviđačkog kompleksa zasnovanog na avionu A-12, obećavajući projekt dobio je simbol Q-12. Ovo je oznaka izgleda koju je programer krajem 1962. godine predstavio potencijalnom kupcu u licu CIA -e. Koliko nam je poznato, vodstvo obavještajne organizacije je na novi projekt reagiralo bez velikog entuzijazma. Pojavom i širenjem protivavionskih raketnih sistema CIA-i su bili potrebni izviđački avioni velike brzine poput A-12. Bespilotna letjelica Q-12 je pak bila vrlo ograničena.
Uprkos nedostatku službenog naloga i mješovitoj reakciji Centralne obavještajne agencije, stručnjaci kompanije Skink Work nastavili su raditi. U tom su razdoblju proveli ispitivanja modela Q-12 u zračnom tunelu, pri čemu je u potpunosti potvrđena mogućnost dobivanja izračunatih letnih karakteristika. Zahvaljujući tome, rad se mogao nastaviti dalje, ali je bilo potrebno službeno naređenje jednog ili drugog odjela.
Rani rad. Možete vidjeti strukturne elemente nosača i drona. Fotografija Testpilot.ru
Na prijelazu iz 1962. u 1963. kompanija Lockheed je ponudila svoj novi razvoj Vazdušnim snagama. Ova se organizacija zainteresirala za izviđački kompleks koji bi, uz odgovarajuće izmjene, mogao postati osnova za udarni sistem. Vjerovatno 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 aviona bez posade koji se koristio zajedno sa avionom-nosačem nazvan je D-21. U sklopu projektantskog rada, odjel Skunk Works trebao je razviti projekt samog drona, kao i stvoriti moderniziranu verziju aviona A-12, koja je trebala podržati rad izviđačkog aviona. Obećavajući nosač D-21 nazvan je M-21. Slova za imena odabrana su vrlo jednostavno. U početku se koncept "dvostepenog" obavještajnog sistema nazivao "majka i kći". U skladu s tim, avion -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 sa opisom odvojivog hardverskog odjeljka. Slika Testpilot.ru
Izviđački aparat novog modela morao se odlikovati visokim podacima o letu, što je u skladu s tim utjecalo na njegov dizajn. Predloženo je da većina strukturnih elemenata bude izrađena od titana. Istodobno, neki su 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, treba upotrijebiti poseban premaz boje i laka na bazi ferita, kao i sistem za hlađenje omotača goriva, sličan onima koji se koriste na avionima A-12 i SR-71.
D-21 je dobio cilindrični trup, glatko uparen s delta krilom. Prednja ivica krila imala je zaobljene kvržice koje su gotovo dosezale prednji dovod zraka. Čeoni dio trupa izrađen je u obliku usisnika za zrak sa konusnim središnjim tijelom. U repu se nalazila konusna jedinica u koju je bio smješten dio jedinica ramjet motora. Repna jedinica bila je u obliku trapezoidne kobilice. Ukupna dužina vozila bila je 13,1 m, raspon krila 5,8 m. Visina 2,2 m. Tokom leta na nosaču, uređaj je morao nositi padajuću glavu i repne oplate.
Jedinice ramjet motora. Fotografija Testpilot.ru
Uređaj je bio opremljen delta krilom sa dobro razvijenim ogivalnim dotocima. Krilo je instalirano s negativnim kutom poprečnog V. Na stražnjoj ivici krila postavljene su pomične ravnine koje su služile kao dizala i eleroni. Kontrola smjera provedena je kormilom na stražnjoj ivici 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 kontejner dužine 1,9 m, čiji je donji dio bio element dna trupa trupa. Iznad opreme, takođe su obezbeđeni zaštitni omoti. Odeljak za instrumente je montiran na kontrolisane nosače i mogao se ispustiti u datom trenutku leta.
U hardverskom odjeljku nalazio se inercijalni navigacioni sistem, autopilot, računar za parametre vazduha, kao i sredstvo za održavanje potrebnih klimatskih uslova. 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 izviđačkim slikama, projekt D-21 predložio je ispuštanje pretinca za instrumente i njegovo spašavanje padobranom.
Prototip izviđačkog kompleksa priprema se za polijetanje. Fotografija američkog vazduhoplovstva
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 sistema, motor bi se mogao koristiti na izviđačkom 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 slobodne zapremine letelice je data za postavljanje rezervoara za gorivo. Značajan volumen trupa bio je dodijeljen ispod kanala za usis zraka, koji je osiguravao dovod atmosferskog zraka u motor. Kao rezultat toga, nije se najveće bespilotno vozilo odlikovalo vrlo gustim rasporedom unutrašnjih jedinica. Prilikom razvoja sistema 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 sistemom za gorivo u avionu -nosaču. Kroz jedan ventil, spremnici su se punili gorivom, kroz drugi se gorivo dovodilo u sistem hlađenja kućišta.
M-21 i D-21A u letu. Fotografija američkog vazduhoplovstva
Izviđački dron Lockheed D-21 imao je uzletnu težinu od 5 tona. Korišteni motor je omogućio postizanje brzina do M = 3, 35 i penjanje na visinu od 29 km. Domet leta trebao je premašiti 1930 km. Uzimajući u obzir upotrebu aviona -nosača, postojala je mogućnost značajnog povećanja radijusa izviđačkog kompleksa.
Obećavajuća bespilotna letjelica trebala se koristiti s avionom-nosačem M-21. Nosač je razvijen na osnovu postojećeg nadzvučnog izviđačkog aviona A-12, koji se odlikovao visokim karakteristikama. Zapravo, M-21 je bio originalni 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 tamo 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 posmatranje uređaja tokom leta i lansiranja.
JC-130B Cat-Whiskers avion sa opremom za "hvatanje" hardverskog kontejnera. Fotografija Wvi.com
Na gornjoj površini trupa nosača, između kobilica, predloženo je postavljanje stupa s dodacima za D-21. Pilon je imao ventile za povezivanje sistema za gorivo, kao i mehaničke i pneumatske brave sa potiskivačem, što je osiguralo oslobađanje "kćeri" na naredbu operatera. Prema rezultatima puhanja u zračnom tunelu, preporučeno je smanjiti visinu pilona, zbog čega je dron morao biti između kobilica nosača. Istovremeno, 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 stuba zbog rizika povezanih s njim, ali u konačnoj verziji projekta korišteno je upravo takvo rješenje.
Kao modifikacija postojećeg izviđačkog aviona, 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 sa izviđačkim avionom na pilonu trebao je poletjeti s jednog od aerodroma i otići na mjesto gdje je drona pala. Nakon što je dobio potrebnu visinu i ubrzao do brzine reda M = 3, 2, nosač je mogao ispustiti D-21. Nakon spuštanja i povlačenja na sigurnu udaljenost pomoću daljinskog upravljača, izviđač je morao samostalno izvesti let prema prethodno učitanom programu. Nakon obavljenog izviđanja i snimanja 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 kontrolnim sistemima i fotografskim filmovima pao je i otvorio padobran na nadmorskoj visini od 4,5 km. Nadalje, trebalo ga je pokupiti uz pomoć aviona ili brodova mornaričkih snaga. Konkretno, opremljena je oprema za "hvatanje" kontejnera direktno u zrak. Za to je izgrađen poseban Lockheed JC-130B Cat-Whiskers avion. Prema nazivu sredstava za hvatanje kontejnera, ovaj avion se zvao "Mačji brkovi".
Dron dok se odvaja od nosača. Snimljeno iz časopisa
Dva aviona M-21 sa serijskim brojevima 60-6940 i 60-6941 posebno su izgrađena za testiranje 1963-64. Osim toga, Lockheed je sastavio sedam prototipova D-21. Sva ova tehnika trebala se 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 Works -a 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 upravljanje rezervnom letjelicom. R. Torik i K. Beswick su naizmjenično obavljali dužnosti operatora sistema nosača i snimatelja u pratećem avionu.
1. aprila 1964. godine jedan od aviona M-21 prvi put je poletio. 19. juna iste godine počela su kopnena ispitivanja snopova M-21 i D-21. Prvi let nosača sa bespilotnom letjelicom na pilonu odigrao se 22. decembra, istog dana prvim letom izviđačkog aviona SR-71A, nastalog na bazi A-12 i namijenjenog vazduhoplovstvu. 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 tokom ovog leta.
Šteta koju je izviđačko vozilo primilo tokom jednog od letova bez otpuštanja. Fotografija Testpilot.ru
Tokom ovih ispitivanja, autori projekta su se suočili sa ozbiljnim tehničkim i operativnim problemima. Potreba za ispravljanjem uočenih nedostataka dovela je do revizije rasporeda projekata. Prvo ispuštanje D-21, zakazano za mart 1965. godine, moralo se odgoditi za gotovo godinu dana. Zbog toga je prvi samostalni let novog izviđačkog aviona obavljen tek 5. marta 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. Tokom odvajanja, D-21 # 502 je ispustio obloge glave i repa, što je dovelo do uočljivih problema. Oglavlje se razbilo na komade, što je pogodilo i oštetilo prevjese. Ipak, D-21 se uspio odmaknuti od nosača na redovan način i započeti nezavisni let. Prema sjećanjima K. Besvika, bilo je potrebno samo nekoliko sekundi za odvajanje aparata, što je, međutim, izgledalo kao nekoliko sati. Tokom zajedničkog leta "majke" i "kćeri", motor bespilotne letjelice je radio, što je pojednostavilo izlaz do tačke ispuštanja, ali je dovelo do korištenja značajnog dijela opskrbe gorivom. Nakon četvrtine punjenja gorivom, iskusni D-21 uspio je preletjeti samo oko 100 milja (približno 280 km). Nakon toga, uređaj se spustio, ispustio spremnik s opremom i sam se uništio.
Trenutak sudara D-21A # 504 sa avionom-nosačem. Fotografija Wvi.com
27. aprila u ispitivanjima je korišten prototip broj 506. Uzimajući u obzir iskustvo prethodnog ispitivanja, odlučeno je da se odustane od padajućeg oplate. Posada B. Parka i R. Torika uspješno je izvršila svoj zadatak i osigurala let iskusnog drona. Potonji je uspio preletjeti oko 2070 km. 16. juna 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. jul, u kojem je planirano korištenje pretprodukcijskog modela # 504. B. Park i R. Torik ponovo su podigli kompleks u zrak i otišli do ispusne tačke, koja se nalazila u blizini atola Midway. Do nesreće je došlo prilikom odvajanja. Udarni val koji je izlazio iz aviona-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. Avion 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 pada opreme. Fotografija Wvi.com
Posada aviona 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 je svojom odlukom zabranio daljnje letove nosača M-21 izviđačkim avionima D-21. Mišljenje o rizicima povezanim s instaliranjem drona na minimalnoj udaljenosti od kobilica dobilo je najstrašniju potvrdu. Zbog otkazivanja daljnjih probnih letova, projektu D-21 prijetilo je zatvaranje.
Jedini preostali avion M-21 u muzeju vazduhoplovstva. Fotografija Wikimedia Commons
Jedini preostali avion M-12 br. 60-6941 zbog prestanka ispitivanja poslan je na parkiralište. Niko nije pokazao interesovanje za ovaj automobil, koji ga je dugo ostavio u skladištu. Kasnije je prenesen u Muzej vazduhoplovstva u Sijetlu, gde se i danas nalazi.
Smrt kolege bila je ozbiljan udarac, ali stručnjaci Skunk Works -a su ipak 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 podići izviđača u zrak. Nova verzija projekta dobila je oznaku D-21B. Slovo "A" dodano je imenu prve verzije. Rad je nastavljen.
