Det supersoniske rekognoseringsflyet A-12, som ble utviklet tidlig på sekstitallet, måtte skille seg ut med de høyeste flygeegenskapene som var i stand til å gi en effektiv løsning på de tildelte oppgavene. Samtidig var det umiddelbart klart at denne bilen ville ha noen ulemper. Flyet viste seg å være veldig dyrt og vanskelig å betjene, og dessuten var det ikke usårbart for moderne luftvernsystemer. Det var nødvendig å finne en ny måte å utføre rekognosering fra luften og skape de riktige midlene. Det ubemannede luftfartøyet D-21 skulle være svaret på de eksisterende utfordringene.
Rekognoseringsflyet A-12 ble opprettet av Lockheed for Central Intelligence Agency. Det eksisterende U-2-flyet oppfylte ikke lenger kravene fullt ut, noe som førte til dannelsen av en ny teknisk oppgave, noe som innebar en økning i hovedegenskapene. Utsiktene for A-12 har imidlertid vært et tema for kontrovers en stund. 1. mai 1960 ble et CIA U-2-fly skutt ned over Sovjetunionen. Denne hendelsen førte til et forbud mot flyging av bemannede rekognoseringsfly over Sovjetunionens territorium. Etterretningsavdelingen trengte imidlertid ny informasjon om en potensiell fiende, som nå måtte samles inn med nye midler.
Et M-21 transportfly med en D-21A drone. CIA -bilde
I oktober 1962 foreslo ansatte ved Lockheeds hemmelige avdeling Skunk Works, ledet av designer Kelly Johnson, en mulig løsning på det eksisterende problemet. På grunnlag av det eksisterende A-12-flyet ble det foreslått å utvikle en transportør for et ubemannet rekognoseringskjøretøy. Transportørens oppgave var å levere dronen til et gitt område, hvor det var nødvendig å koble fra. Videre måtte apparatet, utstyrt med en ramjet -motor, uavhengig gå til det nødvendige området og ta bilder.
I løpet av forundersøkelser og teoretiske studier ble det lovende kompleksets optimale utseende etablert. Det ble foreslått å bygge en engangsdrone og utstyre den med en slippbeholder der kontrollsystemer og fotografisk utstyr skulle plasseres. Det ble antatt at en slik arkitektur ville redusere kostnadene ved produksjon og drift av utstyr så mye som mulig. Spesielt ble det gitt visse besparelser på grunn av gjentatt bruk av komplekst og dyrt navigasjonsutstyr.
D-21A i produsentens verksted. Foto Testpilot.ru
Som en videreutvikling av rekognoseringskomplekset basert på A-12-flyet, fikk det lovende prosjektet symbolet Q-12. Dette var betegnelsen for oppsettet presentert i slutten av 1962 av utvikleren for en potensiell kunde i CIA -person. Så vidt vi vet reagerte ledelsen i etterretningsorganisasjonen på det nye prosjektet uten særlig entusiasme. Med ankomsten og spredningen av luftfartsrakettsystemer trengte CIA rekognoseringsfly i høy høyde som A-12. Q-12-dronen var på sin side av svært begrenset interesse.
Til tross for mangelen på en offisiell ordre og den blandede reaksjonen fra Central Intelligence Agency, fortsatte Skink Work -spesialister å jobbe. I løpet av denne perioden gjennomførte de tester av Q-12-modellen i en vindtunnel, der muligheten for å få de beregnede flytegenskapene ble fullstendig bekreftet. Takket være dette kunne arbeidet fortsette videre, men en offisiell ordre var påkrevd fra en eller annen avdeling.
Tidlig arbeid. Du kan se de strukturelle elementene til bæreren og dronen. Foto Testpilot.ru
I begynnelsen av 1962 og 1963 tilbød Lockheed -selskapet sin nye utvikling til Air Force. Denne organisasjonen ble interessert i rekognoseringskomplekset, som med passende modifikasjoner kunne bli grunnlaget for streikesystemet. Sannsynligvis ble luftforsvarets interesse et ekstra insentiv for CIA, noe som resulterte i en trepartskontrakt for utvikling av et fullverdig prosjekt. Dokumentet ble signert tidlig på våren 1963.
Prosjektet med et lovende ubemannet rekognoseringsfly som ble brukt i forbindelse med et transportfly fikk navnet D-21. Som en del av designarbeidet skulle Skunk Works-avdelingen utvikle et prosjekt for selve dronen, samt lage en modernisert versjon av A-12-flyet, som skulle støtte arbeidet med rekognoseringsflyet. Den lovende D-21-transportøren fikk navnet M-21. Bokstavene for navnene ble valgt ganske enkelt. Opprinnelig ble konseptet om et "to-trinns" etterretningssystem referert til som "Mor og datter". Følgelig mottok transportflyet bokstaven "M" fra "mor"), og dronen - "D", dvs. "Datter" ("datter"). Deretter ble en ny versjon av prosjektet utviklet, og derfor ble navnet på base one endret til D-21A.
Diagram over D-21-apparatet med en beskrivelse av det avtakbare maskinvarekammeret. Figur Testpilot.ru
Rekognoseringsapparatet til den nye modellen måtte kjennetegnes ved høye flygedata, som følgelig påvirket designen. Det overveldende flertallet av strukturelle elementer ble foreslått laget av titan. Samtidig ble noen deler laget av stållegeringer og plast. Studier har vist at bare et slikt design vil tillate D-21 å nå den nødvendige hastigheten og tåle de resulterende varmebelastningene. Som et ytterligere middel for å redusere den negative effekten av varme, bør det brukes et spesielt ferritbasert maling- og lakkbelegg, samt et drivstoffhudkjølesystem, lik det som brukes på flyene A-12 og SR-71.
D-21 mottok en sylindrisk flykropp, jevnt parret med en deltavinge. Vingens forkant hadde avrundede knuter som nesten nådde det fremre luftinntaket. Den fremre delen av flykroppen ble laget i form av et luftinntak med en konisk sentral kropp. I halen var det en avsmalnende enhet, der en del av enhetene til en ramjet -motor ble plassert. Halenheten ble levert i form av en trapesformet kjøl. Den totale lengden på kjøretøyet var 13,1 m, vingespennet var 5,8 m. Høyden var 2,2 m. Under flyturen på bæreren måtte enheten bære det fallende hodet og halefestene.
Enheter i en ramjet -motor. Foto Testpilot.ru
Enheten var utstyrt med en deltavinge med velutviklede ogivalstrømmer. Vingen ble installert med en negativ vinkel på tverrgående V. På vingens bakkant ble det plassert bevegelige fly, som fungerte som heiser og ailerons. Styringskontroll ble utført ved bruk av roret på kjølens bakkant.
I baugen på dronen, i kort avstand fra luftinntaket, var det et rom for plassering av instrumenter. Kontrollutstyret og flykameraene ble foreslått plassert i en felles beholder på 1 m, hvis nedre del var et element i flykroppens bunnhud. Over utstyret ble det også levert beskyttelsesdeksler. Instrumenterommet var montert på kontrollerte fester og kunne slippes på et gitt flyøyeblikk.
Maskinvarekammeret inneholdt et treghetsnavigasjonssystem, en autopilot, en datamaskin for luftparametere, samt et middel for å opprettholde de nødvendige klimatiske forholdene. Det ble planlagt et volum for installasjon av et luftkamera av eksisterende modeller som tilsvarer oppgaven. For å spare på produksjon av ganske komplekse og dyre kontrollenheter, samt for å returnere filmer med rekognoseringsbilder, foreslo D-21-prosjektet å slippe instrumentrommet og redde det med en fallskjerm.
Et prototype rekognoseringskompleks forbereder start. Foto av US Air Force
Selv under forundersøkelser ble det fastslått at Marquardt RJ43-MA-11 ramjetmotor, tidligere laget for Boeing CIM-10 Bomarc langdistanse luftfartsrakett, skulle brukes som et kraftverk. Etter noen designendringer, for eksempel ferdigstillelse av flammestabiliseringsenheten, installasjon av en ny dyse og modernisering av noen andre systemer, kunne motoren brukes på et rekognoseringskjøretøy. Hovedmålet med slike modifikasjoner var å øke arbeidets trekkraft. Den oppgraderte motoren, som mottok den oppdaterte betegnelsen XRJ43-MA20S-4, kunne fungere uten avbrudd i opptil en og en halv time og gi et trykk på 680 kgf.
Mesteparten av det frie volumet til flyrammen ble gitt for plassering av drivstofftanker. Et betydelig volum av flykroppen ble tildelt under luftinntakskanalen, som ga tilførsel av atmosfærisk luft til motoren. Som et resultat ble ikke det største ubemannede kjøretøyet preget av en veldig tett utforming av interne enheter. Under utviklingen av drivstoffsystemet ble utviklingen i eksisterende prosjekter tatt i betraktning. Spesielt for å kompensere for oppvarming av huden mottok D-21 varmevekslere som drivstoffet måtte sirkulere gjennom. På bunnen av apparatet var det montert ventiler for tilkobling til drivstoffsystemet til transportflyet. Gjennom den ene ventilen ble tankene fylt på drivstoff, gjennom den andre ble det levert drivstoff til husets kjølesystem.
M-21 og D-21A i fly. Foto av US Air Force
Lockheed D-21 rekognoseringsdronen hadde en startvekt på 5 tonn. Motoren som ble brukt gjorde det mulig å nå hastigheter på opptil M = 3, 35 og klatre til en høyde på 29 km. Flyvningen skulle overstige 1930 km. Tatt i betraktning bruken av transportflyet, var det mulighet for en betydelig økning i radiusen til rekognoseringskomplekset.
Et lovende ubemannet luftfartøy skulle brukes med flyet M-21. Transportøren ble utviklet på grunnlag av det eksisterende A-12 supersoniske rekognoseringsflyet, som ble preget av sine høye egenskaper. Faktisk var M-21 den originale A-12, blottet for rekognoseringsutstyr og utstyrt med noen andre enheter. Det ble foreslått å fjerne kameraer fra rommet som ligger bak cockpiten, i stedet for at en ekstra cockpit bør plasseres der med en arbeidsplass for det andre besetningsmedlemmet som kontrollerer dronen. Operatøren hadde et sett med nødvendig utstyr, og hadde også et periskop for å observere enheten under flyging og lansering.
JC-130B Cat’s-Whiskers-fly med utstyr for å "fange" en maskinvarebeholder. Bilde Wvi.com
På den øvre overflaten av transportørens flykropp, mellom kjølene, ble det foreslått å montere en pylon med fester for D-21. Pylonen hadde ventiler for tilkobling av drivstoffsystemer, samt mekaniske og pneumatiske låser med en skyver, noe som sikret frigjøring av "datteren" på kommando av operatøren. I henhold til resultatene av blåsing i vindtunnelen, ble det anbefalt å redusere høyden på pylonen, på grunn av hvilken dronen måtte være mellom kjølene til bæreren. På samme tid var det bare 15 cm igjen mellom D-21 vingespissen og den øvre delen av M-21 kjølen, noe som kan føre til skade på utstyret. Sjefsdesigner K. Johnson motsatte seg å redusere høyden på pylonen på grunn av risikoen forbundet med den, men i den siste versjonen av prosjektet ble nettopp en slik løsning brukt.
Som en modifikasjon av det eksisterende rekognoseringsflyet, hadde M-21-transportøren lignende flygedata. Flyhastigheten nådde M = 3,35, rekkevidden - opptil 2000 km. Dette var nok til full utnyttelse av den nye speideren.
Som tenkt av forfatterne av prosjektet, skulle flyet med et rekognoseringsfly på pylonen ta av fra en av flyplassene og gå til stedet der dronen ble droppet. Etter å ha oppnådd den nødvendige høyden og akselerert til en hastighet i størrelsesorden M = 3, 2, kunne bæreren slippe D-21. Etter å ha droppet og gått tilbake til en sikker avstand ved hjelp av fjernkontroll, måtte speideren selvstendig utføre flyturen i henhold til programmet som tidligere var lastet inn i den. Etter å ha fullført rekognoseringen og tatt fotografier av det nødvendige objektet, skulle D-21 gå til det angitte området og synke til en høyde på 18 km. Der ble en maskinvarebeholder droppet, hvoretter en selv-likvidator ble utløst og ødela dronen. Beholderen med kontrollsystemer og fotografiske filmer falt ned og åpnet fallskjermen i 4,5 km høyde. Videre burde den ha blitt hentet ved hjelp av fly eller skip fra marinestyrker. Spesielt ble utstyret utstyrt for å "fange" beholderen rett i luften. For dette ble det bygget et spesielt Lockheed JC-130B Cat’s-Whiskers-fly. I henhold til navnet på midlene for å fange beholderen, ble dette flyet kalt "Cat's Whiskers".
Dronen mens den ble koblet fra bæreren. Skutt fra nyhetsrommet
To M-21-fly med serienummer 60-6940 og 60-6941 ble spesialbygd for testing i 1963-64. I tillegg har Lockheed samlet syv prototyper av D-21. All denne teknikken skulle brukes i tester som startet våren 1964. Piloter Bill Park og Art Peterson var involvert i kontrollene, som skulle administrere "mødrene", samt Skunk Works -ingeniører Ray Torik og Keith Beswick, som var ansvarlige for bruk av rekognoseringsutstyr. I fremtiden ble ansvaret fordelt på følgende måte. B. Park kontrollerte transportøren, og A. Peterson var ansvarlig for pilotering av reserveflyet. R. Torik og K. Beswick utførte vekselvis oppgavene til operatøren av transportsystemet og kameramannen på det medfølgende flyet.
1. april 1964 tok et av M-21-flyene for første gang. 19. juni samme år begynte bakketester av M-21 og D-21 buntene. Den første flyturen til en transportør med en drone på en pylon fant sted 22. desember, samme dag med den første flyvningen av rekognoseringsflyet SR-71A, opprettet på grunnlag av A-12 og beregnet for luftvåpenet. Formålet med den første flyvningen var å teste samspillet mellom transportøren og dens "nyttelast" når den flyr i forskjellige hastigheter og høyder. Det ubemannede luftfartøyet med serienummer 501 ble ikke droppet under denne flyturen.
Skade mottatt av et rekognoseringsbil under en av flyvningene uten løslatelse. Foto Testpilot.ru
Under disse testene møtte forfatterne av prosjektet alvorlige tekniske og operasjonelle problemer. Behovet for å rette opp de identifiserte manglene førte til en revisjon av prosjektplanen. Den første utslipp av D-21, planlagt til mars 1965, måtte utsettes i nesten et år. På grunn av dette fant den første uavhengige flyvningen til det nye rekognoseringsflyet sted kun 5. mars, 66.
På denne dagen tok prototypen til rekognoseringskomplekset, som ble operert av B. Park og K. Beswick, fra Vandenberg flybase (California), den nødvendige høyden og hastigheten, hvoretter operatøren tilbakestilte det ubemannede kjøretøyet. Under separasjonen droppet D-21 # 502 hode- og halefestene, noe som førte til merkbare problemer. Hodedekselet knuste i stykker, som traff og skadet overhengene. Likevel var D-21 i stand til å bevege seg bort fra transportøren på en vanlig måte og begynne en uavhengig flytur. Ifølge K. Besviks erindringer tok det bare et par sekunder å skille apparatet, som imidlertid virket som flere timer. Under fellesflyging av "moren" og "datteren" fungerte dronemotoren, noe som forenklet utgangen til fallpunktet, men førte til bruk av en betydelig del av drivstofftilførselen. På en kvart tanking klarte den erfarne D-21 å fly bare omtrent 280 kilometer. Etter det gikk enheten ned, droppet beholderen med utstyret og ødela seg selv.
Øyeblikket for kollisjon av D-21A # 504 med transportflyet. Bilde Wvi.com
27. april ble prototype nummer 506 brukt i tester. Med tanke på erfaringene fra den forrige testen ble det besluttet å forlate slipphodet. Mannskapet på B. Park og R. Torik fullførte oppgaven vellykket og sørget for flyging av en erfaren drone. Sistnevnte kunne fly omtrent 2070 km. 16. juni samme år dekket kjøretøyet # 505, lansert av B. Park og K. Beswick, med full tanking, distansen på 2870 km.
Den neste testflyvningen var planlagt 30. juli, der den var planlagt å bruke pre-produksjonsmodellen # 504. B. Park og R. Torik løftet igjen komplekset opp i luften og gikk til utslippspunktet, som var nær Midway -atollen. En ulykke skjedde under frakobling. Sjokkbølgen som kom fra transportflyet "berørte" dronen, som et resultat av at M-21 mistet kjølen. Ved marsjfart hadde flyet nøytral stabilitet, på grunn av hvilket tapet av halenhet førte til tap av stabilitet og kontrollerbarhet. Flyet begynte å riste, og de resulterende overbelastningene førte til at det ble ødelagt. Fuselens nese brøt løs fra andre enheter og begynte å falle.
Etter kollisjonen kollapset utstyret. Bilde Wvi.com
Flybesetningen klarte å kaste ut, sprut snart ned og ble hentet ombord på et av skipene i området. B. Park slapp unna med lettere skader, og ingeniør R. Torik skadet drakten hans i høyden under utkastningen. Da han falt i havet begynte drakten å fylle med vann, noe som førte til at spesialisten døde.
Lederen for "Skunk Works" -avdelingen K. Johnson, etter sin egen beslutning, forbød videre flyging av M-21-transportører med D-21 rekognoseringsfly. Meningen om risikoen forbundet med å installere dronen i en minimumsavstand fra kjølene fikk den frykteligste bekreftelsen. På grunn av kansellering av ytterligere testflyvninger, ble D-21-prosjektet truet med nedleggelse.
Det eneste gjenværende M-21-flyet i luftfartsmuseet. Foto Wikimedia Commons
Det eneste gjenværende flyet M-12 nr. 60-6941 på grunn av avslutning av tester ble sendt til parkeringsplassen. Ingen viste interesse for denne bilen, som lot den stå i lagring lenge. Senere ble det overført til Seattle Aviation Museum, hvor det fremdeles ligger.
Døden til en kollega var et alvorlig slag, men spesialistene i Skunk Works fant fremdeles styrke til å fortsette arbeidet. For å ikke risikere det igjen, foreslo forfatterne av D-21-prosjektet en ny versjon av rekognoseringskomplekset som dramatisk kan redusere faren for transportøren og mannskapet. Nå ble det foreslått å gjøre uten M-21 supersoniske fly. I stedet skulle en ombygd B-52 bombefly løfte speideren opp i luften. Den nye versjonen av prosjektet ble betegnet D-21B. Bokstaven "A" ble henholdsvis lagt til navnet på den første versjonen. Arbeidet ble videreført.
