Začiatkom šesťdesiatych rokov CIA a americké vojenské letectvo nariadili spoločnosti Lockheed vyvinúť a postaviť sľubné vysokovýkonné prieskumné bezpilotné lietadlo. Úloha bola úspešne vyriešená v rámci projektu D-21 na základe najtrúfalejších rozhodnutí a myšlienok. O technickú a technologickú časť tohto projektu je stále veľký záujem.
Špeciálna výzva
1. mája 1960 sovietska protivzdušná obrana úspešne zostrelila americké lietadlo U-2 a tým ukázala, že takéto zariadenie už nemôže beztrestne fungovať v ZSSR. V tejto súvislosti sa v USA začalo hľadať alternatívne riešenia. Tajné oddelenie spoločnosti Lockheed, známe ako Skunk Works, čoskoro prišlo s konceptom jednorazového vysokorýchlostného prieskumného UAV schopného fotografického prieskumu.
Navrhovaný nápad zákazníkov zaujal a v októbri 1962 bola oficiálna objednávka na predbežnú štúdiu projektu. V najkratšom možnom čase bolo možné dokončiť formovanie celkového vzhľadu a začať aerodynamické testy. Na základe výsledkov prvých úspechov bola v marci 1963 podpísaná plnohodnotná projektová zmluva. V tej dobe niesol budúci dron označenie Q-21. Neskôr bol premenovaný na D-21.
Prvá verzia projektu, známa ako D-21A, navrhovala použitie UAV s nosným lietadlom typu M-21. Posledne menovaná bola dvojmiestna modifikácia prieskumného lietadla A-12 s pylónom medzi kýlami a niektorými ďalšími zariadeniami na prácu s UAV. V decembri 1964 skúsený M-21 uskutočnil svoj prvý exportný let s D-21 na palube.
5. marca 1966 bol z nosného lietadla vypustený prvý dron. Napriek určitým ťažkostiam a rizikám odlúčenie a začiatok nezávislého letu prebehli bez problémov. V budúcnosti bolo vykonaných niekoľko ďalších podobných testov. 30. júla sa štvrtý štart skončil nehodou. UAV sa nedokázal vzdialiť od nosiča a zasiahnuť jeho chvost. Obe autá sa zrútili a spadli. Piloti sa katapultovali, ale jedného z nich sa nepodarilo zachrániť.
Na základe výsledkov testov experimentálneho komplexu bolo rozhodnuté opustiť nosič vo forme M-21. Aktualizovaný prieskumný projekt D-21B navrhol odpálenie spod krídla bombardéra B-52H. Počiatočné zrýchlenie dronu sa malo vykonať pomocou posilňovača tuhých palív. Testy takéhoto komplexu sa začali na jeseň roku 1967, ale prvé úspešné spustenie sa uskutočnilo až v júni 1968.
Skúšky 1968-69 preukázal vysoké vlastnosti nového prieskumného komplexu. Vďaka tomu sa objavila veľká zákazka na sériové vybavenie na ďalšie pôsobenie vzdušných síl a CIA. V novembri 1969 sa uskutočnil prvý „bojový“let na zostrelenie skutočného objektu potenciálneho nepriateľa.
Technologická základňa
U-DAV D-21A / B mohol dosahovať maximálnu rýchlosť M = 3,35 vo výške asi 3600 km / h. Zároveň dokázal automaticky lietať po danej trase, ísť do oblasti určeného cieľa a fotografovať ho. Potom dron ležal na spiatočnom kurze, v požadovanej oblasti zhodil kontajner s prieskumným vybavením a zničil sa.
Vývoj lietadla s takými charakteristikami a schopnosťami bol v tej dobe veľmi ťažký. Stanovené úlohy však boli vyriešené použitím najmodernejších materiálov a technológií. Niektoré nápady a vývoj boli požičané z existujúcich projektov, zatiaľ čo iné museli byť vytvorené úplne od začiatku. V mnohých prípadoch bolo nevyhnutné podstúpiť znateľné technické riziko, ktoré so sebou prinieslo nové ťažkosti.
Jednou z hlavných úloh projektu Q-21 / D-21 bolo vytvorenie vetroňa schopného poskytnúť dlhý let rýchlosťou nad 3M. Takáto konštrukcia musela mať požadované aerodynamické vlastnosti a odolávať vysokému mechanickému a tepelnému zaťaženiu. Pri vývoji takéhoto vetroňa boli využité skúsenosti z projektu A-12. Navyše boli požičané niektoré dizajnové riešenia a materiály.
D-21 dostal valcovitý trup s predným prívodom vzduchu vybaveným zúženým stredovým telom. Navonok a svojim prevedením bol trup lietadla podobný gondole lietadla A-12. Klzák bol vybavený krídlom „dvojitej delty“s trojuholníkovou hlavnou časťou a vyvinul dlhé prílivy. Podobná schéma už bola testovaná v projekte lietadla plnej veľkosti a preukázala súlad so základnými požiadavkami.
Drak lietadla týchto tvarov bol navrhnutý tak, aby bol celý vyrobený z titánu. Ostatné kovy boli použité iba ako súčasť iných systémov a zostáv. Vonkajšie a vnútorné povrchy draku lietadla v kontakte s horúcim vzduchom dostali špeciálny feritový povlak, tiež prevzatý z projektu A-12.
Pôvodne sa zvažovala možnosť použitia motora Pratt & Whitney J58 vyvinutého pre A-12, čo však viedlo k neprijateľnému zvýšeniu nákladov na projekt. Našla sa alternatíva v podobe ramjetového motora RJ43-MA-11 od Marquard Corp. -Tento výrobok bol použitý na protilietadlovej rakete CIM-10 Bomarc. Pre D-21 bol upravený: aktualizovaný motor RJ43-MA20S-4 sa vyznačoval predĺženým prevádzkovým časom, ktorý zodpovedal profilu prieskumného letu.
Špeciálne pre D-21 bol vyvinutý nový automatický riadiaci systém, ktorý je schopný viesť UAV po danej trase. Využívala inerciálne navigačné zariadenia požičané z A-12. Vzhľadom na zložitosť a vysoké náklady bol kontrolný systém predajný.
V nose trupu bol umiestnený spúšťací kontajner s názvom Q-bay s padákovým systémom a nafukovacími plavákmi. Vo vnútri tohto kontajnera bol umiestnený riadiaci systém a navigačné zariadenie, ako aj všetky kamery s filmovými kazetami. V konečnej fáze letu mala D-21A / B zhodiť kontajner, ktorý potom vyzdvihlo lietadlo vo vzduchu alebo loď z vody. Hľadanie Q-bay bolo vykonané pomocou vstavaného rádiového majáka. Predtým sa podobné technológie používali na vyhľadávanie a záchranu filmových kontajnerov vypúšťaných z prieskumných satelitov.
Cvičná kontrola
Prvé drony D-21 boli postavené v rokoch 1963-64 a čoskoro sa začala malá výroba. Pred zastavením v roku 1971 spoločnosť Lockheed vyrobila 38 výrobkov v dvoch hlavných modifikáciách. Niektoré z týchto UAV boli použité pri testoch a pri skutočných prieskumných letoch.
V prvej fáze projektu v rokoch 1964-66. na pylóne bolo päť bojových letov lietadla M-21 s UAV D-21A. Z toho štyri zabezpečili reset zariadenia - tri boli úspešné a posledné skončilo katastrofou. Testy D-21B trvali od roku 1967 do roku 1970, počas ktorých vykonali 13 letov, vč. s imitáciou riešenia prieskumných úloh.
Bojové použitie zahŕňalo iba štyri lety. Prvá z nich sa uskutočnila 9. novembra 1969 a skončila nenormálne. D -21B UAV úspešne dorazil na čínske cvičisko Lop Nor, fotografoval - a už sa nevrátil. Pokračoval v lete, došlo mu palivo a s určitými škodami si „sadol“na územie kazašského ZSSR, kde ho objavila sovietska armáda.
16. decembra 1970 sa uskutočnil druhý štart na prieskum čínskych predmetov. UAV úspešne dokončila prieskum, vrátila sa do určenej oblasti a odhodila kontajner Q-bay. Nedal sa chytiť do vzduchu a vzostup z vody zlyhal - výrobok spolu so zariadením a filmami sa potopil. Tretí let 4. marca 1971 skončil s podobnými výsledkami, kontajner sa stratil.
Posledný let D-21B sa uskutočnil o niekoľko týždňov neskôr, 20. marca. Zariadenie z neznámych dôvodov spadlo na územie ČĽR, neďaleko skládky, na ktorú smerovalo. Po tomto neúspechu boli CIA a letectvo z projektu D-21B nakoniec rozčarovaní a rozhodli sa prestať používať takéto zariadenie.
Vzhľadom na výsledky testov a skutočné použitie D-21A / B môžete vidieť hlavné dôvody porúch. Nedostatočná spoľahlivosť riadiaceho systému sa tak stala vážnym problémom. Najmä z tohto dôvodu išiel tajný UAV po prvom „bojovom“výpade k potenciálnemu nepriateľovi. Navyše pri hľadaní a záchrane kontajnera s vybavením vznikli nečakané problémy - vlastná chyba drona v tomto však bola minimálna.
S tým všetkým bol UAV D-21A / B technicky zložitý a drahý. Priemerné náklady na každý takýto výrobok, berúc do úvahy vývojové práce, dosiahli 5,5 milióna dolárov v cenách roku 1970 - dnes asi 40 miliónov. Treba poznamenať, že náklady na jeden dron sa výrazne znížili v dôsledku opakovaného použitia kontajnera s najdrahšími komponentmi.
Obmedzená kapacita
Dizajnéri spoločnosti Lockheed / Skunk Works dostali veľmi ťažkú úlohu a spravidla sa s ňou vyrovnávali. Výsledný prieskumný aparát vykazoval najvyššie taktické a technické vlastnosti, ale stále úplne nespĺňal požiadavky reálnej prevádzky. Výrobok D-21 sa ukázal byť príliš zložitým, drahým a nespoľahlivým.
Možno by ďalšie zdokonalenie dizajnu odstránilo identifikované problémy, ale od toho sa upustilo. Okrem toho upustili od konceptu nadzvukového prieskumného lietadla s dlhým doletom bez posádky. V dôsledku toho odvážne a sľubné technické riešenia napriek svojmu vysokému potenciálu nenašli ďalšie uplatnenie.
