Nadzvučno izvidniško letalo A-12, ki je bilo razvito v začetku šestdesetih let, je moralo odlikovati najvišje letalne lastnosti, ki so zmogle učinkovito rešiti dodeljene naloge. Hkrati je bilo takoj jasno, da bo imel ta avto nekaj pomanjkljivosti. Letalo se je izkazalo za zelo drago in težko za upravljanje, poleg tega pa ni bilo neranljivo za sodobne sisteme zračne obrambe. Treba je bilo najti nov način vodenja izvidništva iz zraka in ustvariti ustrezna sredstva. Brezpilotno letalo D-21 naj bi bilo odgovor na obstoječe izzive.
Izvidniško letalo A-12 je ustvaril Lockheed za osrednjo obveščevalno agencijo. Obstoječe letalo U-2 ni več v celoti izpolnjevalo zahtev, kar je privedlo do oblikovanja nove tehnične naloge, ki je pomenila povečanje glavnih značilnosti. Vendar pa so možnosti za A-12 že nekaj časa sporne. 1. maja 1960 je bilo nad Sovjetsko zvezo sestreljeno letalo CIA U-2. Ta incident je privedel do prepovedi letenja izvidniških letal s posadko nad ozemljem ZSSR. Obveščevalni oddelek pa je potreboval nove podatke o potencialnem sovražniku, ki jih je bilo treba zdaj zbrati z novimi sredstvi.
Nosilno letalo M-21 z brezpilotnim letalom D-21A. Fotografija CIA
Oktobra 1962 so zaposleni v Lockheedovem tajnem oddelku Skunk Works pod vodstvom oblikovalke Kelly Johnson predlagali možno rešitev obstoječega problema. Na podlagi obstoječega letala A-12 je bilo predlagano, da se razvije nosilec za izvidniško vozilo brez posadke. Naloga nosilca je bila dostaviti dron na določeno območje, kjer se je bilo treba ločiti. Nadalje je moral aparat, opremljen z motorjem z direktnim curkom, samostojno iti na zahtevano območje in fotografirati.
Med predhodnimi raziskavami in teoretičnimi študijami je bil vzpostavljen optimalen videz obetavnega kompleksa. Predlagano je bilo, da se zgradi dron za enkratno uporabo in ga opremi s kontejnerjem za spuščanje, v katerem naj bi bili nameščeni nadzorni sistemi in fotografska oprema. Predvidevalo se je, da bo takšna arhitektura čim bolj znižala stroške proizvodnje in delovanja opreme. Določeni prihranki so bili zagotovljeni zlasti zaradi ponavljajoče se uporabe zapletene in drage navigacijske opreme.
D-21A v delavnici proizvajalca. Fotografija Testpilot.ru
Kot nadaljnji razvoj izvidniškega kompleksa na podlagi letala A-12 je obetaven projekt prejel simbol Q-12. To je bila oznaka za postavitev, ki jo je razvijalec konec leta 1962 predstavil potencialni stranki v osebi CIA. Kolikor vemo, se je vodstvo obveščevalne organizacije na nov projekt odzvalo brez velikega navdušenja. S pojavom in širjenjem protiletalskih raketnih sistemov je CIA potrebovala visoko nadmorska izvidniška letala za visoke hitrosti, kot je A-12. Dron Q-12 pa je bil zelo omejen.
Kljub pomanjkanju uradnega naročila in mešanemu odzivu centralne obveščevalne agencije so strokovnjaki podjetja Skink Work še naprej delali. V tem obdobju so v vetrovniku izvedli preskuse modela Q-12, med katerimi je bila v celoti potrjena možnost pridobitve izračunanih značilnosti letenja. Zahvaljujoč temu bi se lahko delo nadaljevalo, vendar je bilo potrebno uradno naročilo enega ali drugega oddelka.
Zgodnje delo. Ogledate si lahko strukturne elemente nosilca in drona. Fotografija Testpilot.ru
Na prelomu med letoma 1962 in 1963 je podjetje Lockheed letalskim silam ponudilo svoj nov razvoj. Ta organizacija se je začela zanimati za izvidniški kompleks, ki bi z ustreznimi spremembami lahko postal osnova za stavkovni sistem. Verjetno je interes letalskih sil postal dodatna spodbuda za Cio, kar je povzročilo tristransko pogodbo za razvoj polnopravnega projekta. Dokument je bil podpisan zgodaj spomladi 1963.
Projekt obetavnega izvidniškega letala brez posadke, ki se uporablja skupaj z letalom-nosilcem, se je imenoval D-21. V okviru oblikovalskih del naj bi oddelek Skunk Works razvil projekt samega brezpilotnega letala, pa tudi oblikoval posodobljeno različico letala A-12, ki naj bi podpirala delo izvidniškega letala. Obetavni nosilec D-21 je dobil ime M-21. Črke za imena so bile izbrane precej preprosto. Sprva se je koncept "dvostopenjskega" obveščevalnega sistema imenoval "mati in hči". V skladu s tem je letalsko letalo prejelo črko "M" od "Mati"), brezpilotni letnik pa "D", tj. "Hči" ("hči"). Nato je bila razvita nova različica projekta, zato se je ime osnovne spremenilo v D-21A.
Shema aparata D-21 z opisom snemljivega predala za strojno opremo. Slika Testpilot.ru
Izvidniški aparat novega modela so morali odlikovati visoki podatki o letu, kar je ustrezno vplivalo na njegovo zasnovo. Predlagano je bilo, da je velika večina strukturnih elementov iz titana. Hkrati so bili nekateri deli izdelani iz jeklenih zlitin in plastike. Študije so pokazale, da bo le takšna zasnova omogočila D-21, da doseže zahtevano hitrost in prenese nastale toplotne obremenitve. Kot dodatno sredstvo za zmanjšanje negativnega učinka toplote je treba uporabiti posebno barvno in lakirano prevleko na osnovi ferita ter hladilni sistem za gorivo, podobno kot pri letalih A-12 in SR-71.
D-21 je prejel valjast trup, gladko povezan z deltastim krilom. Sprednji rob krila je imel zaobljene vozličke, ki so skoraj dosegli čelni dovod zraka. Čelni del trupa je bil izdelan v obliki dovoda zraka s stožčastim osrednjim telesom. V repu je bila stožčasta enota, v katero je bil nameščen del enot motorja ramjet. Repna enota je bila predvidena v obliki trapezne kobilice. Skupna dolžina vozila je bila 13,1 m, razpon kril 5,8 m. Višina 2,2 m. Med letom na nosilcu je morala naprava nositi padajočo glavo in repne obloge.
Enote ramjetnega motorja. Fotografija Testpilot.ru
Naprava je bila opremljena z delta krilom z dobro razvitimi ogivalnimi dotoki. Krilo je bilo nameščeno z negativnim kotom prečnega V. Na zadnji rob krila so bile postavljene premične ravnine, ki so služile kot dvigala in krilci. Nadzor smeri je bil izveden s krmilom na zadnjem robu kobilice.
V premcu drona, na kratki razdalji od dovoda zraka, je bil predal za namestitev instrumentov. Krmilno opremo in zračne kamere so predlagali za postavitev v skupni zabojnik dolžine 1,9 m, katerega spodnji del je bil del spodnjega dela trupa trupa. Nad opremo so bili nameščeni tudi zaščitni pokrovi. Predal za instrumente je bil nameščen na nadzorovanih nosilcih in ga je bilo mogoče v danem trenutku leta spustiti.
V predelu za strojno opremo je bil nameščen inercialni navigacijski sistem, avtopilot, računalnik za merjenje parametrov zraka ter sredstvo za vzdrževanje zahtevanih podnebnih razmer. Predviden je bil obseg namestitve zračne kamere obstoječih modelov, ki ustrezajo trenutni nalogi. Da bi prihranili pri izdelavi precej zapletenih in dragih krmilnih naprav ter vrnili filme z izvidniškimi slikami, je projekt D-21 predlagal, da se instrumentni prostor spusti in ga reši s padalom.
Prototip izvidniškega kompleksa se pripravlja na vzlet. Fotografija ameriških letalskih sil
Že med predhodnimi študijami je bilo ugotovljeno, da je treba kot elektrarno uporabiti motor s krožnim curkom Marquardt RJ43-MA-11, ki je bil prej ustvarjen za protiletalsko raketo dolgega dosega Boeing CIM-10 Bomarc. Po nekaterih spremembah zasnove, kot so dokončanje naprave za stabilizacijo plamena, namestitev nove šobe in posodobitev nekaterih drugih sistemov, bi lahko motor uporabili na izvidniškem vozilu. Glavni cilj takšnih sprememb je bil podaljšati trajanje dela. Nadgrajeni motor, ki je prejel posodobljeno oznako XRJ43-MA20S-4, je lahko deloval brez prekinitev do ene ure in pol in dal potisk 680 kgf.
Večina proste prostornine letalskega ogrodja je bila namenjena namestitvi rezervoarjev za gorivo. Pod kanalom za dovod zraka je bila dodeljena znatna prostornina trupa, ki je motorju zagotavljala dovod atmosferskega zraka. Posledično ni največje vozilo brez posadke odlikovalo zelo gosto postavitev notranjih enot. Med razvojem sistema za gorivo je bil upoštevan razvoj obstoječih projektov. Zlasti za kompenzacijo segrevanja kože je D-21 prejel toplotne izmenjevalce, skozi katere je moralo krožiti gorivo. Na dnu naprave so bili predvideni ventili za priključitev na sistem za gorivo letala -nosilca. Skozi en ventil so se rezervoarji napolnili z gorivom, skozi drugega se je gorivo dovajalo v hladilni sistem ohišja.
M-21 in D-21A med letom. Fotografija ameriških letalskih sil
Izvidniški dron Lockheed D-21 je imel vzletno težo 5 ton, uporabljeni motor pa je omogočal doseganje hitrosti do M = 3, 35 in vzpon na višino 29 km. Doseg leta naj bi presegel 1930 km. Ob upoštevanju uporabe letala -nosilca je obstajala možnost občutnega povečanja polmera izvidniškega kompleksa.
Obetavno brezpilotno letalo naj bi uporabljali z letalom-nosilcem M-21. Nosilec je bil razvit na podlagi obstoječega nadzvočnega izvidniškega letala A-12, ki so ga odlikovale visoke lastnosti. Pravzaprav je bil M-21 prvotni A-12, brez izvidniške opreme in opremljen z nekaterimi drugimi napravami. Predlagano je bilo odstraniti kamere iz predelka, ki se nahaja za pilotsko kabino, namesto tega bi morali namestiti dodatno pilotsko kabino z delovnim mestom za drugega člana posadke, ki upravlja z dronom. Operater je imel nabor potrebne opreme, imel pa je tudi periskop za opazovanje naprave med letom in izstrelitvijo.
JC-130B Cat-Whiskers letalo z opremo za "ulov" strojne posode. Fotografija Wvi.com
Na zgornji površini trupa nosilca, med kobilicami, je bilo predlagano namestitev pilona s priključki za D-21. Pilon je imel ventile za povezovanje sistemov za gorivo, pa tudi mehanske in pnevmatske ključavnice s potiskom, ki so na ukaz operaterja zagotavljale sprostitev "hčerke". Glede na rezultate pihanja v vetrovniku je bilo priporočljivo zmanjšati višino stebra, zaradi česar je moral biti dron med kobilicami nosilca. Hkrati je med konico krila D-21 in zgornjim delom kobilice M-21 ostalo le 15 cm, kar bi lahko povzročilo poškodbe opreme. Glavni oblikovalec K. Johnson je nasprotoval zmanjšanju višine stebra zaradi tveganj, povezanih z njim, vendar je bila v končni različici projekta uporabljena prav takšna rešitev.
Kot modifikacija obstoječega izvidniškega letala je imel nosilec M-21 podobne podatke o letu. Hitrost leta je dosegla M = 3,35, doseg - do 2000 km. To je bilo dovolj za popolno izkoriščanje novega tabornika.
Kot so si zamislili avtorji projekta, naj bi letalo -nosilec z izvidniškim letalom na pilonu vzletelo z enega od letališč in se odpravilo na kraj, kjer je bil brezpilotni letalnik spuščen. Ko bi dosegel zahtevano višino in pospešil do hitrosti reda M = 3, 2, bi lahko nosilec spustil D-21. Po spuščanju in ponovnem prehodu na varno razdaljo z daljinskim upravljalnikom je moral skavt samostojno izvesti let v skladu s programom, ki je bil predhodno naložen vanj. Po končani izvidnici in fotografiranju zahtevanega predmeta naj bi D-21 odšel na navedeno območje in se spustil na nadmorsko višino 18 km. Tam je padel strojni zabojnik, nakar se je sprožil samolikvidator, ki je uničil dron. Posoda z nadzornimi sistemi in fotografskimi filmi je padla navzdol in odprla padalo na nadmorski višini 4,5 km. Nadalje bi ga morali pobrati s pomočjo letal ali ladij pomorskih sil. Predvsem je bila predvidena oprema za "ulov" zabojnika kar v zraku. Za to je bilo zgrajeno posebno letalo Lockheed JC-130B Cat's-Whiskers. Glede na ime sredstva za zajemanje zabojnika so to letalo imenovali "Mačji brki".
Dron med odklapljanjem od nosilca. Posneto iz časopisa
Dva letala M-21 s serijskimi številkami 60-6940 in 60-6941 sta bila posebej izdelana za testiranje v letih 1963-64. Poleg tega je Lockheed sestavil sedem prototipov D-21. Vso to tehniko naj bi uporabili pri testih, ki so se začeli spomladi leta 1964. Pri pregledih sta sodelovala pilota Bill Park in Art Peterson, ki naj bi upravljala "matere", ter inženirja Skunk Works Ray Torik in Keith Beswick, ki sta bila odgovorna za uporabo izvidniške opreme. V prihodnosti so bile odgovornosti razdeljene na naslednji način. B. Park je nadzoroval prevoznika, A. Peterson pa je bil odgovoren za pilotiranje rezervnega letala. R. Torik in K. Beswick sta izmenično opravljala naloge operaterja nosilnih sistemov in snemalca na spremljevalnem letalu.
1. aprila 1964 je eno od letal M-21 prvič vzletelo. 19. junija istega leta so se začeli zemeljski testi svežnjev M-21 in D-21. Prvi polet nosilca z brezpilotnim letalom na pilonu je bil 22. decembra, na isti dan s prvim letom izvidniškega letala SR-71A, ustvarjenega na podlagi A-12 in namenjenega letalskim silam. Namen prvega leta je bil preizkusiti interakcijo med prevoznikom in njegovim "tovorom" pri letenju z različnimi hitrostmi in višinami. Letalstvo brez posadke s serijsko številko 501 med tem letom ni padlo.
Poškodbe izvidniškega vozila med enim od poletov brez sprostitve. Fotografija Testpilot.ru
Med temi preizkusi so se avtorji projekta soočili z resnimi tehničnimi in operativnimi težavami. Potreba po odpravi ugotovljenih pomanjkljivosti je privedla do revizije načrta projekta. Prvo izstrelitev D-21, predvideno za marec 1965, je bilo treba preložiti za skoraj eno leto. Zaradi tega je prvi samostojni polet novega izvidniškega letala potekal šele 5. marca 66.
Na ta dan je prototip izvidniškega kompleksa, ki sta ga upravljala B. Park in K. Beswick, vzletel z letalske baze Vandenberg (Kalifornija), pridobil zahtevano višino in hitrost, nato pa je operater ponastavil vozilo brez posadke. Med ločitvijo je D-21 # 502 spustil glavo in rep, kar je povzročilo opazne težave. Glava se je razbila na koščke, ki so zadeli in poškodovali previse. Kljub temu se je D-21 lahko redno odmikal od nosilca in začel neodvisen let. Po spominih K. Besvika je za ločitev aparata trajalo le nekaj sekund, kar pa se je zdelo nekaj ur. Med skupnim letom "matere" in "hčerke" je deloval motor brezpilotnega letala, kar je poenostavilo izstop do točke padca, vendar je privedlo do porabe znatnega dela zaloge goriva. Ob četrtini polnjenja z gorivom je izkušeni D-21 lahko preletel le približno 100 milj (približno 280 km). Po tem se je naprava spustila, spustila posodo z opremo in se samouničila.
Trenutek trčenja D-21A # 504 z letalom-nosilcem. Fotografija Wvi.com
27. aprila so pri preskusih uporabili prototip številka 506. Ob upoštevanju izkušenj prejšnjega preskusa je bilo odločeno, da opustijoči se glava opusti. Posadka B. Parka in R. Torika je uspešno opravila svojo nalogo in zagotovila let izkušenega brezpilotnega letala. Slednji je lahko preletel približno 2070 km. 16. junija istega leta je vozilo št. 505, ki sta ga sprožila B. Park in K. Beswick, s polnim polnjenjem goriva prevozilo razdaljo 2870 km.
Naslednji poskusni let je bil načrtovan za 30. julij, v katerem je bilo predvideno uporabo predprodukcijskega modela # 504. B. Park in R. Torik sta znova dvignila kompleks v zrak in odšla do izpustne točke, ki je bila v bližini atola Midway. Med odpenjanjem se je zgodila nesreča. Udarni val, ki je izhajal iz letala-nosilca, se je "dotaknil" drona, zaradi česar je M-21 izgubil kobilico. Pri potovalni hitrosti je imelo letalo nevtralno stabilnost, zaradi česar je izguba repne enote povzročila izgubo stabilnosti in vodljivosti. Letalo se je začelo tresti, posledične preobremenitve pa so ga uničile. Nos trupa se je odtrgal od drugih enot in začel padati.
Po trčenju se je oprema sesula. Fotografija Wvi.com
Posadko letala je uspelo izvrgati, kmalu je pljusknilo in so jo pobrali na eno od ladij na tem območju. B. Park je z lažjimi poškodbami pobegnil, inženir R. Torik pa mu je med izmetom poškodoval višinsko obleko. Ob padcu v ocean se je obleka začela polniti z vodo, kar je privedlo do smrti specialista.
Vodja oddelka "Skunk Works" K. Johnson je s svojo odločitvijo prepovedal nadaljnje lete nosilcev M-21 z izvidniškimi letali D-21. Mnenje o tveganjih, povezanih z namestitvijo drona na minimalno razdaljo od kobil, je prejelo najstrašnejšo potrditev. Zaradi odpovedi nadaljnjih poskusnih letov je projektu D-21 grozila zaprtje.
Edino preostalo letalo M-21 v letalskem muzeju. Fotografija Wikimedia Commons
Edino preostalo letalo M-12 št. 60-6941 je bilo zaradi prekinitve preskusov poslano na parkirišče. Nihče ni pokazal zanimanja za ta avto, ki ga je dolgo časa pustil v skladišču. Kasneje so ga prenesli v letalski muzej v Seattlu, kjer se še vedno nahaja.
Smrt kolega je bil resen udarec, vendar so strokovnjaki Skunk Works še vedno našli moč za nadaljevanje dela. Ker niso želeli znova tvegati, so avtorji projekta D-21 predlagali novo različico izvidniškega kompleksa, ki bi lahko dramatično zmanjšala nevarnost za prevoznika in njegovo posadko. Zdaj je bilo predlagano, da brez ultrazvočnega letala M-21. Namesto tega naj bi predelani bombnik B-52 dvignil izvidnika v zrak. Nova različica projekta je bila označena z D-21B. Črki "A" je bila dodana ime prve različice. Delo se je nadaljevalo.
