Nadzvukové prieskumné lietadlo A-12, vyvinuté na začiatku šesťdesiatych rokov, sa muselo odlišovať najvyššími letovými vlastnosťami, ktoré sú schopné poskytnúť efektívne riešenie pridelených úloh. Zároveň bolo okamžite zrejmé, že toto auto bude mať určité nevýhody. Lietadlo sa ukázalo byť veľmi drahé a ťažko ovládateľné a okrem toho nebolo nezraniteľné pre moderné systémy protivzdušnej obrany. Bolo potrebné nájsť nový spôsob vedenia prieskumu zo vzduchu a vytvoriť zodpovedajúce prostriedky. Bezpilotné lietadlo D-21 malo byť odpoveďou na existujúce výzvy.
Prieskumné lietadlo A-12 vyrobila spoločnosť Lockheed pre Ústrednú spravodajskú službu. Existujúce lietadlo U-2 už úplne nespĺňalo požiadavky, čo viedlo k vytvoreniu novej technickej úlohy, čo znamenalo zvýšenie hlavných charakteristík. Vyhliadky na A-12 sú však už nejaký čas kontroverznou témou. 1. mája 1960 bolo nad Sovietskym zväzom zostrelené lietadlo CIA U-2. Tento incident viedol k zákazu letov prieskumných lietadiel s posádkou nad územie ZSSR. Spravodajské oddelenie však potrebovalo nové informácie o potenciálnom nepriateľovi, ktoré teraz bolo potrebné zbierať pomocou nových prostriedkov.
Nosné lietadlo M-21 s dronom D-21A. Fotka CIA
V októbri 1962 navrhli zamestnanci tajného oddelenia spoločnosti Lockheed s názvom Skunk Works, vedeného dizajnérkou Kelly Johnson, možné riešenie existujúceho problému. Na základe existujúceho lietadla A-12 bolo navrhnuté vyvinúť nosič pre prieskumné vozidlo bez posádky. Úlohou dopravcu bolo doručiť dron do danej oblasti, kde bolo potrebné odpojenie. Zariadenie vybavené ramjetovým motorom ďalej muselo nezávisle prejsť do požadovanej oblasti a fotografovať.
V priebehu predbežného výskumu a teoretických štúdií bol stanovený optimálny vzhľad sľubného komplexu. Bolo navrhnuté postaviť jednorazový dron a vybaviť ho kvapkovým kontajnerom, v ktorom mali byť umiestnené riadiace systémy a fotografické vybavenie. Predpokladalo sa, že takáto architektúra maximálne zníži náklady na výrobu a prevádzku zariadenia. Konkrétne došlo k určitým úsporám v dôsledku opakovaného používania zložitých a drahých navigačných zariadení.
D-21A v dielni výrobcu. Foto Testpilot.ru
Ako ďalší vývoj prieskumného komplexu založeného na lietadle A-12 získal sľubný projekt symbol Q-12. To bolo označenie rozloženia, ktoré koncom roku 1962 predstavil vývojár potenciálnemu zákazníkovi v osobe CIA. Pokiaľ vieme, vedenie spravodajskej organizácie reagovalo na nový projekt bez veľkého nadšenia. S príchodom a rozšírením protilietadlových raketových systémov potrebovala CIA výškové vysokorýchlostné prieskumné lietadlá ako A-12. O dron Q-12 bol zase veľmi obmedzený záujem.
Napriek nedostatku oficiálneho rozkazu a zmiešanej reakcii Ústrednej spravodajskej služby špecialisti spoločnosti Skink Work pokračovali v práci. V tomto období vykonali testy modelu Q-12 vo veternom tuneli, počas ktorých sa naplno potvrdila možnosť získať vypočítané letové vlastnosti. Vďaka tomu mohli práce pokračovať ďalej, bola však potrebná oficiálna objednávka z jedného alebo druhého oddelenia.
Raná práca. Môžete vidieť konštrukčné prvky nosiča a drona. Foto Testpilot.ru
Na prelome rokov 1962 a 1963 ponúkla spoločnosť Lockheed letectvu svoj nový vývoj. Táto organizácia sa začala zaujímať o prieskumný komplex, ktorý by sa pri vhodných úpravách mohol stať základom úderného systému. Pravdepodobne sa záujem letectva stal ďalším stimulom pre CIA, čo malo za následok trojstrannú zmluvu na vývoj plnohodnotného projektu. Dokument bol podpísaný na začiatku jari 1963.
Projekt sľubného bezpilotného prieskumného lietadla používaného v spojení s nosným lietadlom dostal názov D-21. V rámci projekčných prác malo oddelenie Skunk Works vypracovať projekt samotného dronu, ako aj vytvoriť modernizovanú verziu lietadla A-12, ktorá mala podporovať prácu prieskumného lietadla. Sľubný nosič D-21 dostal názov M-21. Písmená pre mená boli zvolené celkom jednoducho. Pôvodne bol koncept „dvojstupňového“spravodajského systému označovaný ako „matka a dcéra“. Podľa toho dopravné lietadlo dostalo od „matky“písmeno „M“) a dron - „D“, t.j. „Dcéra“(„dcéra“). Následne bola vyvinutá nová verzia projektu, a preto bol názov základného zmenený na D-21A.
Schéma zariadenia D-21 s popisom odnímateľnej priehradky na hardvér. Obrázok Testpilot.ru
Prieskumné zariadenie nového modelu sa muselo odlišovať vysokými letovými údajmi, čo zodpovedajúcim spôsobom ovplyvnilo jeho konštrukciu. Prevažná väčšina konštrukčných prvkov bola navrhnutá tak, aby boli vyrobené z titánu. Niektoré časti boli zároveň vyrobené zo zliatin ocele a plastov. Štúdie ukázali, že iba takáto konštrukcia umožní D-21 dosiahnuť požadovanú rýchlosť a odolávať výslednému tepelnému zaťaženiu. Ako ďalší prostriedok na zníženie negatívneho účinku tepla by sa mal použiť špeciálny náter na farby a laky na feritovej báze, ako aj systém chladenia palivovej kože, podobný tým, ktoré sa používajú v lietadlách A-12 a SR-71.
D-21 dostal valcový trup, hladko spojený s delta krídlom. Nábežná hrana krídla mala zaoblené uzlíky, ktoré takmer dosahovali predný prívod vzduchu. Predná časť trupu bola vyrobená vo forme prívodu vzduchu s kónickým centrálnym telom. V chvoste bola zužujúca sa jednotka, v ktorej bola umiestnená časť jednotiek náporového motora. Chvostová jednotka bola poskytnutá vo forme lichobežníkového kýlu. Celková dĺžka vozidla bola 13,1 m, rozpätie krídel bolo 5,8 m. Výška bola 2,2 m. Počas letu na nosiči muselo zariadenie niesť spúšťaciu kapotáž hlavy a chvosta.
Jednotky ramjet motora. Foto Testpilot.ru
Zariadenie bolo vybavené delta krídlom s dobre vyvinutými ogiválnymi prítokmi. Krídlo bolo inštalované so záporným uhlom priečneho V. Na odtokovej hrane krídla boli umiestnené pohyblivé lietadlá, ktoré slúžili ako výťahy a krídelká. Ovládanie smeru sa vykonávalo pomocou kormidla na odtokovej hrane kýlu.
V prove dronu, v krátkej vzdialenosti od prívodu vzduchu, bola priehradka na umiestnenie nástrojov. Riadiace zariadenie a letecké kamery boli navrhnuté tak, aby boli umiestnené v spoločnom kontajneri dlhom 9 m, ktorého spodná časť bola prvkom spodnej časti trupu. Nad zariadením boli tiež k dispozícii ochranné kryty. Prístrojový priestor bol namontovaný na riadených držiakoch a mohol byť v danom okamihu letu zhodený.
V hardvérovej časti sa nachádzal inerciálny navigačný systém, autopilot, počítač na meranie parametrov vzduchu a tiež prostriedok na udržiavanie požadovaných klimatických podmienok. Počítalo sa s objemom na inštaláciu leteckej kamery existujúcich modelov zodpovedajúcich danej úlohe. Aby sa ušetrilo na výrobe pomerne zložitých a drahých riadiacich zariadení, ako aj na vracaní filmov s prieskumnými obrázkami, projekt D-21 navrhol zhodiť prístrojový priestor a zachrániť ho padákom.
Prototyp prieskumného komplexu sa pripravuje na štart. Fotografia amerického letectva
Dokonca aj v priebehu predbežných štúdií sa zistilo, že ako elektráreň by sa mal používať rampový motor Marquardt RJ43-MA-11, ktorý bol predtým vytvorený pre protileteckú raketu dlhého doletu Boeing CIM-10 Bomarc. Po niektorých konštrukčných zmenách, ako je finalizácia zariadenia na stabilizáciu plameňa, inštalácia novej dýzy a modernizácia niektorých ďalších systémov, mohol byť motor použitý na prieskumné vozidlo. Hlavným cieľom takýchto úprav bolo predĺženie trvania trakcie diela. Vylepšený motor, ktorý dostal aktualizované označenie XRJ43-MA20S-4, mohol pracovať bez prerušenia až jeden a pol hodiny a dávať ťah 680 kgf.
Väčšina voľného objemu draku bola daná na umiestnenie palivových nádrží. Pod kanálom nasávania vzduchu bol alokovaný značný objem trupu, ktorý zaisťoval dodávku atmosférického vzduchu do motora. Výsledkom bolo, že nie najväčšie bezpilotné vozidlo sa vyznačovalo veľmi hustým usporiadaním vnútorných jednotiek. Pri vývoji palivového systému bol zohľadnený vývoj v existujúcich projektoch. Najmä na kompenzáciu zahrievania pokožky prijímal D-21 výmenníky tepla, cez ktoré muselo palivo cirkulovať. Na spodnej strane zariadenia boli ventily na pripojenie k palivovému systému nosného lietadla. Prostredníctvom jedného ventilu sa tankovalo, cez druhý sa palivo dodávalo do chladiaceho systému plášťa.
M-21 a D-21A za letu. Fotografia amerického letectva
Prieskumný dron Lockheed D-21 mal vzletovú hmotnosť 5 ton. Použitý motor umožňoval dosahovať rýchlosti až M = 3, 35 a stúpať do výšky 29 km. Letový dosah mal presiahnuť 1930 km. Ak vezmeme do úvahy používanie nosných lietadiel, existovala možnosť výrazného zvýšenia polomeru prieskumného komplexu.
S nosným lietadlom M-21 malo byť použité sľubné bezpilotné lietadlo. Nosič bol vyvinutý na základe existujúceho nadzvukového prieskumného lietadla A-12, ktoré sa vyznačovalo vysokými vlastnosťami. V skutočnosti bol M-21 pôvodný A-12, bez prieskumného vybavenia a vybavený ďalšími zariadeniami. Bolo navrhnuté odstrániť kamery z priestoru umiestneného za kokpitom, namiesto ktorého by tam mal byť umiestnený ďalší kokpit s pracoviskom pre druhého člena posádky, ktorý dron ovláda. Operátor mal sadu potrebného vybavenia a mal tiež periskop na pozorovanie zariadenia počas letu a štartu.
Lietadlo JC-130B Cat’s-Whiskers so zariadením na „chytenie“hardvérového kontajnera. Foto Wvi.com
Na horný povrch trupu nosiča, medzi kýly, bolo navrhnuté namontovať pylón s úchytkami pre D-21. Pylón mal ventily na pripojenie palivových systémov, ako aj mechanické a pneumatické zámky s posúvačom, ktoré zaisťovali uvoľnenie „dcéry“na príkaz obsluhy. Podľa výsledkov fúkania v aerodynamickom tuneli bolo odporučené znížiť výšku pylónu, kvôli ktorému musel byť dron medzi kýlami nosiča. Zároveň medzi špičkou krídla D-21 a hornou časťou kýlu M-21 zostalo iba 15 cm, čo by mohlo viesť k poškodeniu zariadenia. Hlavný projektant K. Johnson bol proti zníženiu výšky pylónu kvôli rizikám, ktoré sú s ním spojené, ale vo finálnej verzii projektu bolo použité práve takéto riešenie.
Ako úpravu existujúceho prieskumného lietadla mal nosič M-21 podobné letové údaje. Rýchlosť letu dosiahla M = 3,35, dosah - až 2 000 km. To stačilo na plné využitie nového skauta.
Ako koncipovali autori projektu, nosné lietadlo s prieskumným lietadlom na pylóne malo vzlietnuť z jedného z letísk a ísť na miesto, kde bol dron zhodený. Po získaní požadovanej nadmorskej výšky a zrýchlení na rýchlosť rádovo M = 3, 2 mohol dopravca odhodiť D-21. Po páde a návrate do bezpečnej vzdialenosti pomocou diaľkového ovládača musel skaut nezávisle vykonať let podľa programu, ktorý bol do neho predtým načítaný. Po dokončení prieskumu a fotografovaní požadovaného objektu mal D-21 ísť do určeného priestoru a zostúpiť do nadmorskej výšky 18 km. Tam padol hardvérový kontajner, po ktorom sa spustil samoliečiteľ, ktorý dron zničil. Kontajner s riadiacimi systémami a fotografickými filmami spadol a otvoril padák vo výške 4,5 km. Ďalej to malo byť vyzdvihnuté pomocou lietadiel alebo lodí námorných síl. Vybavenie slúžilo najmä na „chytanie“kontajnera priamo vo vzduchu. Na tento účel bolo postavené špeciálne lietadlo Lockheed JC-130B Cat’s-Whiskers. Podľa názvu prostriedkov na zachytenie kontajnera sa toto lietadlo nazývalo „Mačacie fúzy“.
Dron pri odpojení od nosiča. Záber z týždenníka
Dve lietadlá M-21 s poradovým číslom 60-6940 a 60-6941 boli špeciálne vyrobené na testovanie v rokoch 1963-64. Spoločnosť Lockheed okrem toho zostavila sedem prototypov D-21. Celá táto technika mala byť použitá v testoch, ktoré sa začali na jar 1964. Na kontrolách sa podieľali piloti Bill Park a Art Peterson, ktorí mali riadiť „matky“, ako aj inžinieri spoločnosti Skunk Works Ray Torik a Keith Beswick, ktorí boli zodpovední za používanie prieskumného vybavenia. V budúcnosti boli zodpovednosti rozdelené nasledovne. B. Park ovládal nosič a A. Peterson bol zodpovedný za pilotovanie záložného lietadla. R. Torik a K. Beswick striedavo plnili povinnosti operátora nosných systémov a kameramana na sprievodnom lietadle.
1. apríla 1964 jedno z lietadiel M-21 prvýkrát vzlietlo. 19. júna toho istého roku sa začali pozemné testy zväzkov M-21 a D-21. Prvý let nosiča s dronom na pylóne sa uskutočnil 22. decembra, v ten istý deň s prvým letom prieskumného lietadla SR-71A, vytvoreného na základe A-12 a určeného pre vojenské letectvo. Účelom prvého letu bolo otestovať interakciu medzi nosičom a jeho „užitočným zaťažením“pri lietaní v rôznych rýchlostiach a nadmorských výškach. Bezpilotné lietadlo s poradovým číslom 501 počas tohto letu nepustili.
Poškodenie prijaté prieskumným vozidlom počas jedného z letov bez uvoľnenia. Foto Testpilot.ru
Pri týchto testoch čelili autori projektu vážnym technickým a prevádzkovým problémom. Potreba napraviť zistené nedostatky viedla k revízii harmonogramu projektu. Prvé vypustenie D-21, naplánované na marec 1965, museli odložiť takmer o rok. Z tohto dôvodu sa prvý nezávislý let nového prieskumného lietadla uskutočnil iba 5. marca 66.
V tento deň prototyp prieskumného komplexu, ktorý prevádzkovali B. Park a K. Beswick, vzlietol z leteckej základne Vandenberg (Kalifornia), získal potrebnú nadmorskú výšku a rýchlosť, po ktorých operátor resetoval bezpilotné vozidlo. Počas separácie D-21 # 502 zhodil kapotáž hlavy a chvosta, čo viedlo k citeľným problémom. Kapotáž hlavy sa roztrieštila na kúsky, ktoré zasiahli a poškodili previsy. Napriek tomu sa D-21 dokázal pravidelným spôsobom vzdialiť od nosiča a začať nezávislý let. Podľa spomienok K. Besvika trvalo oddelenie aparátu iba pár sekúnd, čo sa však zdalo ako niekoľko hodín. Pri spoločnom lete „matky“a „dcéry“fungoval dronový motor, ktorý síce zjednodušil výstup do bodu poklesu, ale viedol k použitiu značnej časti dodávky paliva. Pri štvrtinovom tankovaní bola skúsená D-21 schopná preletieť len asi 100 míľ (približne 280 km). Potom zariadenie kleslo, zhodilo kontajner so zariadením a zničilo sa.
Moment zrážky D-21A # 504 s nosným lietadlom. Foto Wvi.com
27. apríla bol pri testoch použitý prototyp číslo 506. Vzhľadom na skúsenosti z predchádzajúceho testu bolo rozhodnuté upustiť od kapotáže hlavy. Posádka B. Parka a R. Torika úspešne splnila svoju úlohu a zaistila let skúseného drona. Ten druhý dokázal preletieť asi 2070 km. 16. júna toho istého roku prekonalo vozidlo č. 505, uvedené na trh spoločnosťou B. Park a K. Beswick, s plným tankovaním, vzdialenosť 2870 km.
Ďalší testovací let bol naplánovaný na 30. júla, v rámci ktorého bolo naplánované použitie predprodukčného modelu # 504. B. Park a R. Torik opäť zdvihli komplex do vzduchu a išli na miesto vypúšťania, ktoré bolo blízko atolu Midway. Pri odpájaní došlo k nehode. Rázová vlna prúdiaca z nosného lietadla sa drona „dotkla“, v dôsledku čoho M-21 stratil kýl. Pri cestovnej rýchlosti malo lietadlo neutrálnu stabilitu, v dôsledku čoho strata chvostovej jednotky viedla k strate stability a ovládateľnosti. Lietadlo sa začalo chvieť a následné preťaženie viedlo k jeho zničeniu. Nos trupu sa odtrhol od ostatných jednotiek a začal padať.
Po zrážke sa zariadenie zrútilo. Foto Wvi.com
Posádke lietadla sa podarilo vysunúť, onedlho strieklo na zem a bolo vyzdvihnuté na palubu jednej z lodí v tejto oblasti. B. Park vyviazol s ľahšími zraneniami a inžinier R. Torik si pri vyhadzovaní poškodil vysokohorský oblek. Po páde do oceánu sa oblek začal plniť vodou, čo viedlo k smrti špecialistu.
Vedúci oddelenia „Skunk Works“K. Johnson z vlastného rozhodnutia zakázal ďalšie lety nosičov M-21 s prieskumnými lietadlami D-21. Názor na riziká spojené s inštaláciou dronu v minimálnej vzdialenosti od kíl dostal to najstrašnejšie potvrdenie. Z dôvodu zrušenia ďalších testovacích letov hrozilo projektu D-21 zatvorenie.
Jediné zostávajúce lietadlo M-21 v leteckom múzeu. Fotografia Wikimedia Commons
Jediné zostávajúce lietadlo M-12 č. 60-6941 z dôvodu ukončenia testov bolo odoslané na parkovisko. O toto auto, ktoré ho nechalo dlho v úschove, nikto neprejavil záujem. Neskôr bol prevezený do leteckého múzea v Seattli, kde sa stále nachádza.
Smrť kolegu bola vážnou ranou, ale špecialisti zo Skunk Works stále našli silu pokračovať v práci. Keďže to autori projektu D-21 nechceli znova riskovať, navrhli novú verziu prieskumného komplexu, ktorá by mohla dramaticky znížiť nebezpečenstvo pre nosič a jeho posádku. Teraz bolo navrhnuté zaobísť sa bez nadzvukového lietadla M-21. Namiesto toho mal skaut zdvihnúť do vzduchu prerobený bombardér B-52. Nová verzia projektu dostala označenie D-21B. Písmeno „A“bolo doplnené k názvu prvej verzie, resp. Práce pokračovali.
