V zgodnjih šestdesetih letih so CIA in ameriške letalske sile naročile Lockheedu razvoj in izdelavo obetavnega visokozmogljivega izvidniškega brezpilotnega letala. Naloga je bila uspešno rešena v okviru projekta D-21 na podlagi najbolj drznih odločitev in zamisli. Tehnično -tehnološki del tega projekta je še vedno zelo zanimiv.
Poseben izziv
1. maja 1960 je sovjetska zračna obramba uspešno sestrelila ameriško letalo U-2 in s tem pokazala, da takšna oprema ne more več nekaznovano delovati na ZSSR. V zvezi s tem se je v ZDA začelo iskanje alternativnih rešitev. Lockheedov tajni oddelek, znan kot Skunk Works, je kmalu zasnoval koncept enkratnega izvidniškega brezpilotnega letala za visoke hitrosti, ki je sposoben fotografskega izvidništva.
Predlagana ideja je zanimala kupce in oktobra 1962 je prišlo do uradnega naročila za predhodno študijo projekta. V najkrajšem možnem času je bilo mogoče dokončati oblikovanje splošnega videza in začeti aerodinamične preskuse. Na podlagi rezultatov prvih uspehov je bila marca 1963 podpisana celovita pogodba o oblikovanju. Takrat je prihodnji dron nosil oznako Q-21. Kasneje se je preimenoval v D-21.
Prva različica projekta, znana kot D-21A, je predlagala uporabo UAV z letalom tipa M-21. Slednji je bil dvosedežna modifikacija izvidniškega letala A-12 s pilonom med kobilicami in nekaterimi drugimi napravami za delo z brezpilotnimi letali. Decembra 1964 je izkušen M-21 opravil prvi izvozni let z D-21 na krovu.
5. marca 1966 so z letala nosilca izstrelili prvi dron. Kljub določenim težavam in tveganjem je ločitev in začetek samostojnega leta potekal brez težav. V prihodnosti je bilo izvedenih še nekaj podobnih testov. 30. julija se je četrti izstrelitev končala z nesrečo. UAV se ni mogel odmakniti od nosilca in udaril v rep. Oba avtomobila sta se podrla in padla. Piloti so se izvrgli, a enega od njih ni bilo mogoče rešiti.
Na podlagi rezultatov preskusov eksperimentalnega kompleksa je bilo odločeno, da se nosilec v obliki M-21 opusti. Posodobljeni izvidniški projekt D-21B je predlagal izstrelitev izpod krila bombnika B-52H. Začetni pospešek brezpilotnega letala je bil izveden s pomočjo ojačevalnika na trdno gorivo. Preizkusi takega kompleksa so se začeli jeseni 1967, vendar je bil prvi uspešen izstrelek izveden šele junija 1968.
Sojenja 1968-69 dokazal visoke značilnosti novega izvidniškega kompleksa. Zahvaljujoč temu se je pojavilo veliko naročilo serijske opreme za nadaljnje delovanje letalskih sil in Cie. Novembra 1969 je potekal prvi "bojni" let, da bi ustrelili pravi objekt potencialnega sovražnika.
Tehnološka podlaga
UAV D-21A / B bi lahko dosegel največjo hitrost M = 3,35 na nadmorski višini približno 3600 km / h. Hkrati je lahko samodejno letel po določeni poti, se odpravil na območje označene tarče in jo fotografiral. Nato je dron legel na povratni tečaj, spustil zabojnik z izvidniško opremo na želeno območje in se sam uničil.
Razvoj letala s takšnimi lastnostmi in zmogljivostmi je bil takrat zelo težak. Vendar so bile zastavljene naloge rešene z uporabo najsodobnejših materialov in tehnologij. Nekatere ideje in razvoj so si sposodili iz obstoječih projektov, druge pa je bilo treba ustvariti iz nič. V številnih primerih je bilo treba prevzeti opazno tehnično tveganje, kar je povzročilo nove težave.
Ena glavnih nalog projekta Q-21 / D-21 je bila izdelava jadralnega letala, ki bi lahko zagotavljalo dolg let pri hitrostih nad 3M. Takšna zasnova je morala imeti zahtevane aerodinamične lastnosti ter vzdržati visoke mehanske in toplotne obremenitve. Pri razvoju takšnega jadralnega letala so bile uporabljene izkušnje projekta A-12. Poleg tega so si sposodili nekaj oblikovalskih rešitev in materialov.
D-21 je prejel cilindrični trup s čelnim dovodom zraka, opremljenim s stožčastim osrednjim ohišjem. Zunaj in po svoji zasnovi je bil trup podoben gondoli letala A-12. Jadralno letalo je bilo opremljeno s krilom "double delta" s trikotnim glavnim delom in je razvilo dolge pritoke. Podobna shema je bila že preizkušena v projektu letala polne velikosti in je pokazala skladnost z osnovnimi zahtevami.
Okvir takšnih oblik je bil predlagan v celoti iz titana. Druge kovine so bile uporabljene le kot del drugih sistemov in sklopov. Zunanja in notranja površina ogrodja v stiku z vročim zrakom je dobila posebno feritno prevleko, prav tako vzeto iz projekta A-12.
Sprva je bila obravnavana možnost uporabe motorja Pratt & Whitney J58, razvitega za A-12, vendar je to povzročilo nesprejemljivo povečanje stroškov projekta. Najdena je bila alternativa v obliki motorja RJ43-MA-11 s protočnim curkom podjetja Marquard Corp. -Ta izdelek je bil uporabljen za protiletalsko raketo CIM-10 Bomarc. Za D-21 so ga spremenili: posodobljeni motor RJ43-MA20S-4 je odlikoval povečan čas delovanja, ki je ustrezal profilu izvidniškega leta.
Nov sistem samodejnega upravljanja je bil razvit posebej za D-21, ki lahko vodi UAV po določeni poti. Uporabljal je inercialne navigacijske naprave, izposojene pri A-12. Zaradi zapletenosti in visokih stroškov je bil nadzorni sistem rešljiv.
V nosu trupa je bil nameščen spuščen zabojnik, imenovan Q-bay s padalom in napihljivimi plovci. Znotraj tega zabojnika so bili nameščeni nadzorni sistem in navigacijska oprema ter vse kamere s filmskimi kasetami. Na zadnji stopnji leta je moral D-21A / B spustiti zabojnik, ki ga je letalo dvignilo v zraku ali ladja iz vode. Iskanje Q-baya je potekalo z vgrajenim radijskim svetilnikom. Prej so bile podobne tehnologije uporabljene za iskanje in reševanje filmskih zabojnikov, izstreljenih z izvidniških satelitov.
Preverjanje vaje
Prvi brezpilotni zrakoplovi D-21 so bili izdelani v letih 1963–64 in kmalu se je začela majhna proizvodnja. Preden ga je leta 1971 ustavil, je Lockheed izdelal 38 izdelkov v dveh glavnih modifikacijah. Nekateri od teh UAV so bili uporabljeni pri preskusih in pri resničnih izvidniških poletih.
Na prvi stopnji projekta, v letih 1964–66. bilo je pet letalskih letal M-21 z UAV D-21A na stebru. Od tega so štirje predvidevali ponastavitev aparata - trije so bili uspešni, zadnji pa se je končal katastrofalno. Testi D-21B so trajali od leta 1967 do 1970, v tem času so opravili 13 poletov, vklj. z imitacijo reševanja izvidniških nalog.
Bojna uporaba je vključevala le štiri lete. Prvi med njimi se je zgodil 9. novembra 1969 in se nenormalno končal. UAV je D -21B uspešno dosegel kitajsko poligon Lop Nor, fotografiral - in se ni vrnil. Nadaljeval je svoj let, zmanjkalo mu je goriva in z nekaj škode "sedel" na ozemlje kazahstanske ZSSR, kjer ga je odkrila sovjetska vojska.
16. decembra 1970 je potekal drugi izstrelitev za izvidovanje kitajskih predmetov. UAV je uspešno opravil raziskavo, se vrnil na določeno območje in spustil posodo Q-bay. Ni ga bilo mogoče ujeti v zrak, vzpon iz vode pa ni uspel - izdelek je skupaj z opremo in filmi potonil. Tretji let 4. marca 1971 se je končal s podobnimi rezultati, zabojnik je bil izgubljen.
Zadnji let D-21B je bil nekaj tednov pozneje, 20. marca. Naprava je iz neznanih razlogov padla na ozemlje LRK, nedaleč od odlagališča, na katero se je napotila. Po tem neuspehu so bile CIA in letalske sile dokončno razočarane nad projektom D-21B in so se odločile, da bodo takšno opremo prenehale uporabljati.
Glede na rezultate preskusov in dejansko uporabo D-21A / B lahko vidite glavne vzroke za napake. Tako je pomanjkanje zanesljivosti krmilnega sistema postalo resen problem. Zlasti iz tega razloga je tajni UAV po prvem "bojnem" izletu odšel k potencialnemu sovražniku. Poleg tega so pri iskanju in reševanju zabojnika z opremo nastale nepričakovane težave - vendar je bila krivda drona pri tem minimalna.
Ob vsem tem je bil UAV D-21A / B tehnično zapleten in drag. Povprečni stroški vsakega takega izdelka so ob upoštevanju razvojnega dela v cenah iz leta 1970 dosegli 5,5 milijona dolarjev - danes približno 40 milijonov. Treba je opozoriti, da so se stroški enega samega brezpilotnega letala znatno zmanjšali zaradi večkratne uporabe posode z najdražjimi sestavnimi deli.
Omejena zmogljivost
Oblikovalci v podjetju Lockheed / Skunk Works so dobili zelo težko nalogo in na splošno so se z njo spopadli. Nastali izvidniški aparat je pokazal najvišje taktične in tehnične lastnosti, vendar še vedno ni v celoti izpolnjeval zahtev dejanskega delovanja. Izdelek D-21 se je izkazal za preveč zapletenega, dragega in nezanesljivega.
Morda bi nadaljnja izboljšava zasnove odpravila ugotovljene težave, vendar so jo opustili. Poleg tega so opustili koncept nadzvočnega izvidniškega letala brez posadke na velike razdalje. Zaradi tega drzne in obetavne tehnične rešitve kljub velikemu potencialu niso našle dodatne uporabe.
