Разработен в началото на 60-те години, свръхзвуковият разузнавателен самолет А-12 трябваше да се отличава с най-високите летателни характеристики, способни да осигурят ефективно решение на възложените задачи. В същото време веднага беше ясно, че тази кола ще има някои недостатъци. Самолетът се оказа много скъп и труден за експлоатация и освен това не беше неуязвим за съвременните системи за ПВО. Трябваше да се намери нов начин за провеждане на разузнаване от въздуха и да се създадат подходящи средства. Безпилотният летателен апарат D-21 трябваше да бъде отговорът на съществуващите предизвикателства.
Разузнавателният самолет А-12 е създаден от Lockheed за Централното разузнавателно управление. Съществуващият самолет U-2 вече не отговаря напълно на изискванията, което доведе до формирането на нова техническа задача, която предполага увеличаване на основните характеристики. Перспективите за А-12 обаче са предмет на противоречия от известно време. На 1 май 1960 г. самолет на ЦРУ U-2 е свален над Съветския съюз. Този инцидент доведе до забрана за полети на пилотирани разузнавателни самолети над територията на СССР. Отделът за разузнаване обаче се нуждаеше от нова информация за потенциален враг, която сега трябваше да бъде събрана с нови средства.
Самолет-носител М-21 с дрон D-21A. Снимка на ЦРУ
През октомври 1962 г. служители на секретния отдел на Lockheed, наречен Skunk Works, ръководен от дизайнера Кели Джонсън, предлагат възможно решение на съществуващия проблем. Въз основа на съществуващите самолети А-12 беше предложено да се разработи носител за безпилотно разузнавателно средство. Задачата на превозвача беше да достави дрона до определена зона, където беше необходимо да се откачи. Освен това апаратът, оборудван с реактивен двигател, трябваше независимо да отиде в необходимата зона и да направи снимки.
В хода на предварителни изследвания и теоретични проучвания беше установен оптималният вид на обещаващия комплекс. Предложено е да се изгради дрон за еднократна употреба и да се оборудва с контейнер за капки, в който да се разполагат системи за управление и фотографско оборудване. Предполагаше се, че подобна архитектура ще намали максимално разходите за производство и експлоатация на оборудването. По -специално бяха осигурени определени икономии поради многократното използване на сложно и скъпо навигационно оборудване.
D-21A в сервиза на производителя. Снимка Testpilot.ru
Като по-нататъшно развитие на разузнавателния комплекс на базата на самолет А-12 обещаващият проект получи символа Q-12. Това беше обозначението на оформлението, представено в края на 1962 г. от разработчика на потенциален клиент в лицето на ЦРУ. Доколкото ни е известно, ръководството на разузнавателната организация реагира на новия проект без особен ентусиазъм. С появата и разпространението на зенитно-ракетни системи ЦРУ се нуждаеше от високопланински високоскоростни разузнавателни самолети като А-12. Дронът Q-12 от своя страна представляваше много ограничен интерес.
Въпреки липсата на официална заповед и смесената реакция на Централното разузнавателно управление, специалистите на Skink Work продължиха да работят. През този период те проведоха изпитания на модела Q-12 във въздушна тунел, по време на които беше напълно потвърдена възможността за получаване на изчислените летателни характеристики. Благодарение на това работата можеше да продължи по -нататък, но беше необходима официална заповед от един или друг отдел.
Ранна работа. Можете да видите структурните елементи на носача и дрона. Снимка Testpilot.ru
В края на 1962 и 1963 г. компанията Lockheed предлага новата си разработка на ВВС. Тази организация се заинтересува от разузнавателния комплекс, който с подходящи модификации може да стане основа за ударната система. Вероятно интересът на ВВС се превърна в допълнителен стимул за ЦРУ, което доведе до тристранен договор за разработването на пълноправен проект. Документът е подписан в началото на пролетта на 1963 г.
Проектът на обещаващ безпилотен разузнавателен самолет, използван заедно с самолет-носител, беше наречен D-21. Като част от проектантските работи отделът Skunk Works трябваше да разработи проект за самия дрон, както и да създаде модернизирана версия на самолета А-12, която трябваше да подпомага работата на разузнавателния самолет. Обещаващият превозвач D-21 е кръстен M-21. Буквите за имената бяха избрани доста просто. Първоначално концепцията за „двустепенна“разузнавателна система се нарича „майка и дъщеря“. Съответно самолетът -носител е получил буквата "М" от "Майка"), а дронът - "D", т.е. "Дъщеря" ("дъщеря"). Впоследствие е разработена нова версия на проекта, поради което името на базовата е променено на D-21A.
Схема на апарата D-21 с описание на отделящото се хардуерно отделение. Фигура Testpilot.ru
Разузнавателният апарат на новия модел трябваше да се отличава с високи полетни данни, което съответно повлия на неговия дизайн. По -голямата част от структурните елементи бяха предложени да бъдат направени от титан. В същото време някои части са изработени от стоманени сплави и пластмаси. Проучванията показват, че само такъв дизайн ще позволи на D-21 да достигне необходимата скорост и да издържи на произтичащите топлинни натоварвания. Като допълнително средство за намаляване на отрицателния ефект на топлината, трябва да се използва специално боядисано покритие на базата на ферит, както и система за охлаждане на горивна обвивка, подобна на тази, използвана на самолетите A-12 и SR-71.
D-21 получи цилиндричен фюзелаж, плавно свързан с делта крило. Предният ръб на крилото имаше заоблени възли, които почти достигаха предния въздухозаборник. Челната част на фюзелажа е направена под формата на въздухозаборник с конично централно тяло. В опашката е имало стесняващ се блок, в който е била поставена част от блоковете на двигател на ПВРД. Опашната единица беше осигурена под формата на трапецовиден кил. Общата дължина на превозното средство е 13,1 м, размахът на крилата е 5,8 м. Височината е 2,2 м. По време на полета на носача устройството трябваше да носи падащите обтекатели на главата и опашката.
Агрегати на двигател с реактивен двигател. Снимка Testpilot.ru
Устройството беше оборудвано с делта крило с добре развити огивални притоци. Крилото е монтирано с отрицателен ъгъл на напречното V. На задния ръб на крилото са поставени подвижни равнини, които служат като асансьори и елерони. Контролът на курса се осъществява с помощта на кормилото на задния ръб на кила.
В носа на дрона, на малко разстояние от въздухозаборника, имаше отделение за поставяне на инструменти. Контролното оборудване и въздушните камери бяха предложени да бъдат поставени в общ контейнер с дължина 1,9 м, долната част на който беше елемент от дъното на кожуха на фюзелажа. Над оборудването бяха осигурени и защитни капаци. Отделението за инструменти беше монтирано на контролирани стойки и можеше да се изпусне в даден момент на полет.
В хардуерното отделение се помещаваше инерционна навигационна система, автопилот, компютър за параметри на въздуха, както и средство за поддържане на необходимите климатични условия. Предвиждаше се обем за инсталиране на въздушна камера на съществуващи модели, отговарящи на поставената задача. За да се спести от производството на доста сложни и скъпи устройства за управление, както и за връщане на филми с разузнавателни изображения, проектът D-21 предлага отпадане на инструменталното отделение и спасяването му с парашут.
Прототип разузнавателен комплекс се подготвя за излитане. Снимка от ВВС на САЩ
Дори в хода на предварителните проучвания беше установено, че реактивният двигател Marquardt RJ43-MA-11, създаден преди това за зенитната ракета на Boeing CIM-10 Bomarc, трябва да се използва като електроцентрала. След някои промени в дизайна, като финализиране на устройството за стабилизация на пламъка, инсталиране на нова дюза и модернизация на някои други системи, двигателят може да се използва на разузнавателна машина. Основната цел на такива модификации е да се увеличи продължителността на сцеплението на работата. Модернизираният двигател, който получи актуализираното обозначение XRJ43-MA20S-4, можеше да работи без прекъсване до един час и половина и да дава тяга от 680 кгс.
По -голямата част от свободния обем на корпуса е даден за поставяне на резервоари за гориво. Значителен обем на фюзелажа е разпределен под канала за всмукване на въздух, който осигурява подаването на атмосферен въздух към двигателя. В резултат на това не най -голямото безпилотно превозно средство се отличаваше с много плътно разположение на вътрешните единици. По време на развитието на горивната система бяха взети предвид развитието на съществуващите проекти. По-специално, за да компенсира нагряването на кожата, D-21 получава топлообменници, през които горивото трябва да циркулира. В долната част на апарата бяха предвидени клапани за свързване към горивната система на самолета -носител. Чрез един вентил резервоарите се зареждат с гориво, през втория горивото се подава към охладителната система на корпуса.
М-21 и Д-21А в полет. Снимка от ВВС на САЩ
Разузнавателният дрон Lockheed D-21 имаше излетно тегло 5 т. Използваният двигател даваше възможност да се достигне скорост до M = 3, 35 и да се изкачи на височина от 29 км. Обхватът на полета трябваше да надхвърли 1930 км. Като се вземе предвид използването на самолета -носител, имаше възможност за значително увеличаване на радиуса на разузнавателния комплекс.
Обещаващ безпилотен летателен апарат трябваше да се използва със самолета-носител М-21. Носителят е разработен на базата на съществуващия свръхзвуков разузнавателен самолет А-12, който се отличава с високите си характеристики. Всъщност М-21 беше оригиналният А-12, лишен от разузнавателна техника и оборудван с някои други устройства. Предложено е да се премахнат камери от отделението, разположено зад пилотската кабина, вместо което трябва да се постави допълнителна кабина с работно място за втория член на екипажа, който управлява дрона. Операторът разполагаше с набор от необходимо оборудване, а също и с перископ за наблюдение на устройството по време на полет и изстрелване.
JC-130B Cat-Whiskers самолет с оборудване за "улавяне" на хардуерен контейнер. Снимка Wvi.com
На горната повърхност на фюзелажа на носача, между килите, беше предложено да се монтира пилон с приставки за D-21. Пилонът е имал клапани за свързване на горивни системи, както и механични и пневматични брави с тласкач, които са осигурявали освобождаването на „дъщерята“по команда на оператора. Според резултатите от издухването във аеродинамичния тунел беше препоръчано да се намали височината на пилона, поради което дронът трябваше да бъде между килите на носителя. В същото време между върха на крилото D-21 и горната част на кила M-21 остават само 15 cm, което може да доведе до повреда на оборудването. Главният дизайнер К. Джонсън се противопостави на намаляването на височината на пилона поради свързаните с него рискове, но в окончателната версия на проекта беше използвано точно такова решение.
Като модификация на съществуващия разузнавателен самолет, превозвачът М-21 имаше подобни данни за полета. Скоростта на полета достига М = 3,35, обхватът - до 2000 км. Това беше достатъчно за пълната експлоатация на новия разузнавач.
Според концепцията на авторите на проекта, самолетът -носител с разузнавателен самолет на пилона е трябвало да излети от едно от летищата и да отиде до мястото, където е изпуснат дронът. След като е набрал необходимата височина и е ускорил до скорост от порядъка на M = 3, 2, превозвачът може да изпусне D-21. След изпускане и връщане на безопасно разстояние с помощта на дистанционно управление, разузнавачът трябваше самостоятелно да извърши полета според програмата, предварително заредена в него. След като приключи разузнаването и направи снимки на необходимия обект, D-21 трябваше да отиде в посочената зона и да се спусне на височина 18 км. Там е изпуснат хардуерен контейнер, след което се задейства самоликвидатор, унищожавайки дрона. Контейнерът със системи за управление и фотографски филми падна и отвори парашута на височина 4,5 км. Освен това е трябвало да бъде взето с помощта на самолети или кораби на военноморските сили. По -специално, оборудването беше предоставено за "улавяне" на контейнера направо във въздуха. За целта е построен специален самолет Lockheed JC-130B Cat’s-Whiskers. Според наименованието на средствата за улавяне на контейнера този самолет е наречен „Котешки мустаци“.
Дронът при отключване от носителя. Кадър от киножурнал
Два самолета М-21 със серийни номера 60-6940 и 60-6941 са специално построени за тестване през 1963-64 г. В допълнение, Lockheed е сглобил седем прототипа на D-21. Цялата тази техника е трябвало да се използва при тестове, започнали през пролетта на 1964 г. В проверките са участвали пилотите Бил Парк и Арт Питърсън, които трябвало да управляват „майките“, както и инженерите на Skunk Works Рей Торик и Кийт Бесуик, които били отговорни за използването на разузнавателна техника. В бъдеще отговорностите бяха разпределени, както следва. Б. Парк контролира превозвача, а А. Питърсън отговаря за пилотирането на резервния самолет. Р. Торик и К. Бесуик последователно изпълняваха задълженията на оператора на носещите системи и оператора на придружаващия самолет.
На 1 април 1964 г. един от самолетите М-21 излита за първи път. На 19 юни същата година започват наземни изпитания на сноповете М-21 и Д-21. Първият полет на носител с дрон на пилон се състоя на 22 декември, в същия ден с първия полет на разузнавателния самолет SR-71A, създаден на базата на A-12 и предназначен за ВВС. Целта на първия полет беше да се тества взаимодействието между превозвача и неговия "полезен товар" при полет с различни скорости и височини. Безпилотният летателен апарат със сериен номер 501 не е изпуснат по време на този полет.
Повреда, получена от разузнавателен автомобил по време на един от полетите без освобождаване. Снимка Testpilot.ru
По време на тези тестове авторите на проекта се сблъскаха със сериозни технически и оперативни проблеми. Необходимостта от коригиране на установените недостатъци доведе до преразглеждане на графика на проекта. Първото изхвърляне на D-21, планирано за март 1965 г., трябваше да бъде отложено за почти година. Поради това първият независим полет на новия разузнавателен самолет се състоя едва на 5 март 66 -и.
На този ден прототипът на разузнавателния комплекс, експлоатиран от Б. Парк и К. Бесуик, излетя от авиобазата Ванденберг (Калифорния), набра необходимата височина и скорост, след което операторът нулира безпилотния автомобил. По време на разделянето D-21 # 502 изпусна главата и опашката, което доведе до забележими проблеми. Обшивката на главата се разби на парчета, които удариха и повредиха надвесите. Независимо от това, D-21 успя да се отдалечи от превозвача по редовен начин и да започне независим полет. Според спомените на К. Бесвик, отделянето на апарата отне само няколко секунди, което обаче изглеждаше като няколко часа. По време на съвместния полет на „майката“и „дъщерята“двигателят на дрона работи, което опростява изхода до точката на падане, но доведе до използването на значителна част от горивото. При една четвърт зареждане с гориво опитният D-21 успя да лети само на около 100 мили (приблизително 280 км). След това устройството се спусна, изпусна контейнера с оборудването и се самоунищожи.
Моментът на сблъсък на D-21A # 504 със самолета-носител. Снимка Wvi.com
На 27 април в тестовете беше използван прототип номер 506. Като се вземе предвид опитът от предишното изпитание, беше решено да се изостави обтекателят на падащата глава. Екипажът на Б. Парк и Р. Торик успешно изпълни задачата си и осигури полета на опитен дрон. Последният успя да излети около 2070 км. На 16 юни същата година превозно средство # 505, лансирано от Б. Парк и К. Бесуик, с пълно зареждане, изминава разстоянието от 2870 км.
Следващият изпитателен полет беше планиран за 30 юли, в който се планираше да се използва предварителният модел # 504. Б. Парк и Р. Торик отново вдигнаха комплекса във въздуха и отидоха до изпускателната точка, която беше близо до атола Мидуей. При разкачване е станала катастрофа. Ударната вълна, излъчвана от самолета-носител, "докосна" дрона, в резултат на което М-21 загуби кила си. При крейсерска скорост самолетът имаше неутрална стабилност, поради което загубата на опашната единица доведе до загуба на стабилност и управляемост. Самолетът започна да се тресе, а получените претоварвания доведоха до унищожаването му. Носът на фюзелажа се откъсна от други единици и започна да пада.
След сблъсъка оборудването се срина. Снимка Wvi.com
Екипажът на самолета успя да се катапултира, скоро се спусна и беше качен на борда на един от корабите в района. Б. Парк избяга с леки наранявания, а инженер Р. Торик повреди високопланинския си костюм по време на изхвърлянето. При падане в океана костюмът започна да се пълни с вода, което доведе до смъртта на специалиста.
Началникът на отдел "Skunk Works" К. Джонсън със собствено решение забрани по-нататъшни полети на носачи М-21 с разузнавателни самолети Д-21. Мнението за рисковете, свързани с инсталирането на дрона на минимално разстояние от килите, получи най -ужасното потвърждение. Поради отмяната на допълнителни тестови полети, проектът D-21 беше заплашен от закриване.
Единственият останал самолет М-21 в авиационния музей. Снимка Wikimedia Commons
Единственият оставащ самолет М-12 No 60-6941 поради прекратяване на изпитанията е изпратен на паркинга. Никой не прояви интерес към тази кола, което я остави за дълго време на склад. По -късно е прехвърлен в Музея на авиацията в Сиатъл, където се намира и до днес.
Смъртта на колега беше сериозен удар, но специалистите от Skunk Works все пак намериха сили да продължат работата. Не желаейки да рискуват отново, авторите на проекта Д-21 предложиха нова версия на разузнавателния комплекс, която би могла драстично да намали опасността за превозвача и неговия екипаж. Сега беше предложено да се направи без свръхзвуков самолет М-21. Вместо това преустроен бомбардировач В-52 трябваше да вдигне разузнавача във въздуха. Новата версия на проекта беше обозначена като D-21B. Буквата „А“е добавена съответно към името на първата версия. Работата беше продължена.
