Šeštojo dešimtmečio pradžioje sukurtas viršgarsinis žvalgybinis lėktuvas A-12 turėjo pasižymėti aukščiausiomis skrydžio charakteristikomis, galinčiomis efektyviai išspręsti paskirtas užduotis. Tuo pat metu iš karto buvo aišku, kad šis automobilis turės tam tikrų trūkumų. Lėktuvas pasirodė labai brangus ir sunkiai valdomas, be to, jis nebuvo nepažeidžiamas šiuolaikinių oro gynybos sistemų. Reikėjo rasti naują žvalgybos iš oro būdą ir sukurti tinkamas priemones. Nepilotuojamas orlaivis D-21 turėjo būti atsakas į esamus iššūkius.
Žvalgybinį lėktuvą A-12 „Lockheed“sukūrė Centrinei žvalgybos valdybai. Esami U-2 orlaiviai nebeatitiko reikalavimų, todėl buvo suformuota nauja techninė užduotis, o tai reiškia, kad padidėjo pagrindinės charakteristikos. Tačiau A-12 perspektyvos jau kurį laiką kelia ginčų. 1960 m. Gegužės 1 d. Virš Sovietų Sąjungos buvo numuštas CŽV U-2 lėktuvas. Dėl šio incidento buvo uždrausta skraidinti pilotuojamus žvalgybinius lėktuvus virš SSRS teritorijos. Tačiau žvalgybos skyriui reikėjo naujos informacijos apie galimą priešą, kurią dabar reikėjo surinkti naudojant naujas priemones.
Lėktuvas M-21 su dronu D-21A. CŽV nuotrauka
1962 m. Spalio mėn. „Lockheed“slapto skyriaus „Skunk Works“darbuotojai, vadovaujami dizainerės Kelly Johnson, pasiūlė galimą esamos problemos sprendimą. Remiantis esamais A-12 orlaiviais, buvo pasiūlyta sukurti nepilotuojamo žvalgybos automobilio vežėją. Vežėjo užduotis buvo pristatyti droną į tam tikrą zoną, kur reikėjo atkabinti. Be to, aparatas, aprūpintas „ramjet“varikliu, turėjo savarankiškai nuvykti į reikiamą vietą ir fotografuoti.
Atliekant preliminarius tyrimus ir teorines studijas, buvo nustatyta optimali perspektyvaus komplekso išvaizda. Buvo pasiūlyta pastatyti vienkartinį bepiločio orlaivio aparatą ir aprūpinti jį nuleidimo konteineriu, kuriame turėjo būti valdymo sistemos ir fotografijos įranga. Buvo manoma, kad tokia architektūra kiek įmanoma sumažins gamybos ir įrangos eksploatavimo išlaidas. Visų pirma sutaupyta dėl pakartotinio sudėtingos ir brangios navigacijos įrangos naudojimo.
D-21A gamintojo dirbtuvėse. Nuotrauka Testpilot.ru
Toliau plėtojant žvalgybos kompleksą, pagrįstą lėktuvu A-12, perspektyvus projektas gavo simbolį Q-12. Tokį išdėstymą 1962 m. Pabaigoje kūrėjas pristatė potencialiam klientui CŽV. Kiek mums žinoma, žvalgybos organizacijos vadovybė į naują projektą reagavo be didelio entuziazmo. Atsiradus ir gausėjant priešlėktuvinių raketų sistemų, CŽV prireikė didelio aukščio, greitojo žvalgybos orlaivių, tokių kaip A-12. „Q-12“dronas savo ruožtu domino labai mažai.
Nepaisant oficialaus įsakymo nebuvimo ir Centrinės žvalgybos tarnybos reakcijos, „Skink Work“specialistai ir toliau dirbo. Per šį laikotarpį jie vėjo tunelyje atliko Q-12 modelio bandymus, kurių metu buvo visiškai patvirtinta galimybė gauti apskaičiuotas skrydžio charakteristikas. Dėl to darbas galėjo būti tęsiamas toliau, tačiau iš vieno ar kito skyriaus buvo reikalaujama oficialaus įsakymo.
Ankstyvas darbas. Galite pamatyti nešiklio ir drono konstrukcinius elementus. Nuotrauka Testpilot.ru
1962 ir 1963 metų sandūroje „Lockheed“kompanija pasiūlė savo naują kūrinį oro pajėgoms. Ši organizacija susidomėjo žvalgybos kompleksu, kuris, atlikus atitinkamus pakeitimus, galėtų tapti streiko sistemos pagrindu. Tikriausiai oro pajėgų susidomėjimas tapo papildoma paskata CŽV, todėl buvo sudaryta trišalė sutartis dėl visaverčio projekto kūrimo. Dokumentas buvo pasirašytas ankstyvą 1963 metų pavasarį.
Perspektyvaus bepiločio žvalgybinio lėktuvo, naudojamo kartu su lėktuvnešiu, projektas buvo pavadintas D-21. Atlikdamas projektavimo darbus, Skunk Works departamentas turėjo parengti paties drono projektą, taip pat sukurti modernizuotą orlaivio A-12 versiją, kuri turėtų paremti žvalgybinio lėktuvo darbą. Daug žadantis vežėjas D-21 buvo pavadintas M-21. Vardų raidės buvo parinktos gana paprastai. Iš pradžių „dviejų pakopų“žvalgybos sistemos sąvoka buvo vadinama „motina ir dukra“. Atitinkamai lėktuvnešis iš „Motinos“gavo raidę „M“), o dronas - „D“, t.y. „Dukra“(„dukra“). Vėliau buvo sukurta nauja projekto versija, todėl bazinio pavadinimas buvo pakeistas į D-21A.
D-21 aparato schema su nuimamo aparatūros skyriaus aprašymu. Paveikslas Testpilot.ru
Naujojo modelio žvalgybos aparatas turėjo būti išskirtas dideliais skrydžio duomenimis, o tai atitinkamai paveikė jo dizainą. Didžiąją dalį konstrukcinių elementų buvo pasiūlyta pagaminti iš titano. Tuo pačiu metu kai kurios dalys buvo pagamintos iš plieno lydinių ir plastiko. Tyrimai parodė, kad tik tokia konstrukcija leis D-21 pasiekti reikiamą greitį ir atlaikyti atsiradusias šilumos apkrovas. Kaip papildoma priemonė neigiamam šilumos poveikiui sumažinti turėtų būti naudojama speciali dažų ir lako danga ferito pagrindu, taip pat kuro odos aušinimo sistema, panaši į tą, kuri naudojama lėktuvuose A-12 ir SR-71.
D-21 gavo cilindrinį korpusą, sklandžiai sujungtą su delta sparnu. Priekinis sparno kraštas turėjo suapvalintus mazgelius, kurie beveik pasiekė priekinę oro įsiurbimo angą. Priekinė kėbulo dalis buvo pagaminta kaip oro įleidimo anga su kūginiu centriniu korpusu. Uodegoje buvo kūginis mazgas, kuriame buvo sumontuota dalis raketinio variklio agregatų. Uodegos mazgas buvo pateiktas trapecijos formos kilio pavidalu. Bendras transporto priemonės ilgis buvo 13,1 m, sparnų plotis - 5,8 m. Aukštis - 2,2 m. Skrydžio metu ant nešiklio prietaisas turėjo nešioti nuleidžiamą galvos ir uodegos apvadus.
„Ramjet“variklio vienetai. Nuotrauka Testpilot.ru
Prietaisas buvo aprūpintas delta sparnu su gerai išvystytu ovalo srautu. Sparnas buvo sumontuotas neigiamu skersiniu V. Kreipimasis buvo atliktas naudojant vairą, esantį kilio gale.
Drono priekyje, nedideliu atstumu nuo oro įleidimo angos, buvo skyrius instrumentams sudėti. Valdymo įrangą ir oro kameras buvo pasiūlyta sudėti į bendrą 1, 9 m ilgio konteinerį, kurio apatinė dalis buvo fiuzeliažo dugno odos elementas. Virš įrangos taip pat buvo pateikti apsauginiai dangteliai. Prietaisų skyrius buvo sumontuotas ant valdomų laikiklių ir jį buvo galima numesti tam tikru skrydžio momentu.
Techninės įrangos skyriuje buvo inercinė navigacijos sistema, autopilotas, kompiuteris oro parametrams, taip pat reikiamų klimato sąlygų palaikymo priemonė. Buvo numatyta apimtis, skirta įrengti esamų modelių oro kamerą, atitinkančią atliekamą užduotį. Siekiant sutaupyti gaminant gana sudėtingus ir brangius valdymo įtaisus, taip pat grąžinti filmus su žvalgybos vaizdais, D-21 projektas pasiūlė išmesti prietaisų skyrių ir išgelbėti jį parašiutu.
Prototipinis žvalgų kompleksas ruošiasi kilimui. JAV oro pajėgų nuotrauka
Net atliekant preliminarius tyrimus buvo nustatyta, kad „Marquardt RJ43-MA-11“raketinis variklis, anksčiau sukurtas tolimojo nuotolio priešlėktuvinei raketei „Boeing CIM-10 Bomarc“, turėtų būti naudojamas kaip jėgainė. Po kai kurių konstrukcijos pakeitimų, pvz., Liepsnos stabilizavimo įtaiso užbaigimo, naujo purkštuko sumontavimo ir kai kurių kitų sistemų modernizavimo, variklį galima naudoti žvalgybos transporto priemonėje. Pagrindinis tokių modifikacijų tikslas buvo padidinti darbo traukos trukmę. Patobulintas variklis, kuriam suteiktas atnaujintas pavadinimas XRJ43-MA20S-4, galėjo nepertraukiamai veikti iki pusantros valandos ir suteikti 680 kgf trauką.
Didžioji dalis laisvo lėktuvo korpuso buvo skirta degalų bakams pastatyti. Didelis fiuzeliažo tūris buvo paskirstytas po oro įsiurbimo kanalu, kuris tiekė atmosferos orą į variklį. Dėl to ne pati didžiausia nepilotuojama transporto priemonė išsiskyrė labai tankiu vidinių agregatų išdėstymu. Kuriant kuro sistemą buvo atsižvelgta į esamų projektų raidą. Visų pirma, siekiant kompensuoti odos įkaitimą, D-21 gavo šilumokaičius, per kuriuos turėjo cirkuliuoti kuras. Aparato apačioje buvo įrengti vožtuvai, skirti prijungti prie lėktuvo vežėjo degalų sistemos. Per vieną vožtuvą cisternos buvo papildomos, per antrąjį degalai buvo tiekiami į korpuso aušinimo sistemą.
M-21 ir D-21A skrydžio metu. JAV oro pajėgų nuotrauka
Žvalgybinio bepiločio lėktuvo „Lockheed D-21“kilimo svoris buvo 5 tonos. Naudotas variklis leido pasiekti greitį iki M = 3, 35 ir pakilti į 29 km aukštį. Skrydžio nuotolis turėjo viršyti 1930 km. Atsižvelgiant į vežėjo orlaivio naudojimą, buvo galimybė žymiai padidinti žvalgybos komplekso spindulį.
Daug žadanti nepilotuojama orlaivis turėjo būti naudojama su lėktuvu M-21. Vežėjas buvo sukurtas remiantis esamais viršgarsiniais žvalgybos orlaiviais A-12, kurie išsiskyrė aukštomis savybėmis. Tiesą sakant, M-21 buvo originalus A-12, neturintis žvalgybos įrangos ir aprūpintas kai kuriais kitais įtaisais. Buvo pasiūlyta iš kameros, esančios už kabinos, išimti kameras, o ne vietoj to turėtų būti įrengta papildoma kabina su darbo vieta antrajam droną valdančiam įgulos nariui. Operatorius turėjo reikalingos įrangos rinkinį, taip pat turėjo periskopą prietaisui stebėti skrydžio ir paleidimo metu.
JC-130B „Cat's-Whiskers“orlaivis su įranga aparatūros konteineriui „pagauti“. Nuotrauka Wvi.com
Viršutiniame vežėjo fiuzeliažo paviršiuje, tarp keelių, buvo pasiūlyta sumontuoti piloną su priedais D-21. Pilonas turėjo vožtuvus kuro sistemoms prijungti, taip pat mechanines ir pneumatines spynas su stūmikliu, kuris užtikrino „dukters“paleidimą operatoriaus nurodymu. Remiantis pūtimo vėjo tunelyje rezultatais, buvo rekomenduojama sumažinti pilono aukštį, todėl dronas turėjo būti tarp nešiklio kilpų. Tuo pačiu metu tarp D-21 sparno galo ir viršutinės M-21 kilio dalies liko tik 15 cm, o tai gali sugadinti įrangą. Vyriausiasis dizaineris K. Johnsonas priešinosi pilono aukščio mažinimui dėl su juo susijusios rizikos, tačiau galutinėje projekto versijoje buvo naudojamas būtent toks sprendimas.
Kaip esamo žvalgybinio orlaivio modifikaciją, M-21 vežėjas turėjo panašius skrydžio duomenis. Skrydžio greitis pasiekė M = 3,35, nuotolis - iki 2000 km. To pakako visiškam naujojo skauto išnaudojimui.
Kaip sumanė projekto autoriai, vežėjas lėktuvas su žvalgybiniu lėktuvu ant pilono turėjo pakilti iš vieno iš aerodromų ir vykti į vietą, kur buvo numestas dronas. Įgijęs reikiamą aukštį ir įsibėgėjęs iki M = 3, 2 greičio, vežėjas galėjo numesti D-21. Nukritęs ir atsitraukęs iki saugaus atstumo, naudodamas nuotolinio valdymo pultą, skautas turėjo savarankiškai atlikti skrydį pagal anksčiau į jį įkeltą programą. Baigęs žvalgybą ir nufotografavęs reikiamą objektą, D-21 turėjo nuvykti į nurodytą zoną ir nusileisti į 18 km aukštį. Ten buvo numestas techninės įrangos konteineris, po kurio buvo paleistas savikontroliatorius, kuris sunaikino droną. Konteineris su valdymo sistemomis ir fotografinėmis plėvelėmis nukrito ir atvėrė parašiutą 4,5 km aukštyje. Be to, jis turėjo būti paimtas padedant orlaiviams ar jūrų pajėgų laivams. Visų pirma, įranga buvo skirta konteineriui „pagauti“tiesiai į orą. Tam buvo sukurtas specialus „Lockheed JC-130B Cat's-Whiskers“lėktuvas. Pagal konteinerio gaudymo priemonių pavadinimą šis lėktuvas vadinosi „Katės ūsai“.
Dronas atkabinant nuo nešiklio. Kadras iš naujienų
Du lėktuvai M-21, kurių serijos numeriai 60-6940 ir 60-6941, buvo specialiai pagaminti bandymams 1963-64 m. Be to, „Lockheed“surinko septynis D-21 prototipus. Visa ši technika turėjo būti naudojama bandymuose, kurie prasidėjo 1964 m. Patikrinimuose dalyvavo pilotai Billas Parkas ir Artas Petersonas, kurie turėjo valdyti „motinas“, taip pat „Skunk Works“inžinieriai Ray Torik ir Keith Beswick, kurie buvo atsakingi už žvalgybos įrangos naudojimą. Ateityje pareigos buvo paskirstytos taip. B. Parkas valdė vežėją, o A. Petersonas buvo atsakingas už atsarginio lėktuvo pilotavimą. R. Torikas ir K. Beswickas pakaitomis atliko vežėjo sistemų operatoriaus ir operatoriaus pareigas lydinčiame orlaivyje.
1964 m. Balandžio 1 d. Pirmą kartą pakilo vienas iš lėktuvų M-21. Tų pačių metų birželio 19 d. Prasidėjo M-21 ir D-21 ryšulių antžeminiai bandymai. Pirmasis vežėjo skrydis su dronu ant pilono įvyko gruodžio 22 d., Tą pačią dieną su pirmuoju žvalgybinio lėktuvo SR-71A, sukurto A-12 pagrindu ir skirto oro pajėgoms, skrydžiu. Pirmojo skrydžio tikslas buvo išbandyti vežėjo ir jo „naudingosios apkrovos“sąveiką skrendant skirtingu greičiu ir aukščiu. Šio skrydžio metu nepilotuojama orlaivis, kurio serijos numeris 501, nebuvo numestas.
Žala, kurią žvalgybos automobilis gavo vieno iš skrydžių metu be atleidimo. Nuotrauka Testpilot.ru
Šių bandymų metu projekto autoriai susidūrė su rimtomis techninėmis ir veiklos problemomis. Poreikis ištaisyti nustatytus trūkumus peržiūrėjo projekto tvarkaraštį. Pirmasis D-21 išleidimas, numatytas 1965 m. Kovo mėn., Turėjo būti atidėtas beveik metams. Dėl šios priežasties pirmasis nepriklausomas naujojo žvalgybinio lėktuvo skrydis įvyko tik kovo 5 d., 66 d.
Šią dieną iš Vandenbergo aviacijos bazės (Kalifornija) pakilęs žvalgų komplekso prototipas, valdomas B. Parko ir K. Beswicko, įgijo reikiamą aukštį ir greitį, o po to operatorius iš naujo nustatė nepilotuojamą transporto priemonę. Atskyrimo metu D-21 # 502 numetė galvos ir uodegos apvadus, o tai sukėlė pastebimų problemų. Galvos apdangalas suskilo į gabalus, kurie atsitrenkė ir sugadino perdangas. Nepaisant to, D-21 sugebėjo reguliariai atsitraukti nuo vežėjo ir pradėti savarankišką skrydį. Pasak K. Besviko prisiminimų, aparatui atskirti prireikė vos poros sekundžių, tačiau tai atrodė kaip kelios valandos. Bendro „motinos“ir „dukters“skrydžio metu veikė bepiločio orlaivio variklis, kuris supaprastino išėjimą į iškritimo tašką, tačiau paskatino panaudoti didelę degalų tiekimo dalį. Ketvirtadalį degalų papildęs patyręs D-21 galėjo nuskristi tik apie 100 mylių (maždaug 280 km). Po to prietaisas nusileido, numetė konteinerį su įranga ir susinaikino.
D-21A # 504 susidūrimo su lėktuvnešiu momentas. Nuotrauka Wvi.com
Balandžio 27 d. Bandymuose buvo naudojamas prototipo numeris 506. Atsižvelgiant į ankstesnio bandymo patirtį, buvo nuspręsta atsisakyti nuleidžiamos galvutės apmušimo. B. Parko ir R. Toriko įgula sėkmingai atliko savo užduotį ir užtikrino patyrusio drono skrydį. Pastarasis sugebėjo nuskristi apie 2070 km. Tų pačių metų birželio 16 d., Transporto priemonė Nr. 505, kurią paleido B. Park ir K. Beswick, su pilnu degalų įpylimu įveikė 2870 km atstumą.
Kitas bandomasis skrydis buvo suplanuotas liepos 30 d., Kuriame buvo planuojama naudoti išankstinės gamybos modelį # 504. B. Parkas ir R. Torikas vėl pakėlė kompleksą į orą ir nuėjo į išleidimo tašką, esantį netoli Midway atolo. Atjungimo metu įvyko avarija. Iš nešiklio orlaivio sklindanti smūgio banga „palietė“droną, dėl ko M-21 prarado kilį. Važiuojant kreiseriniu greičiu, orlaivis buvo neutralus, todėl praradus uodegos bloką, prarado stabilumą ir valdomumą. Lėktuvas pradėjo drebėti, o dėl to kilusios perkrovos jį sunaikino. Fiuzeliažo nosis atitrūko nuo kitų vienetų ir pradėjo kristi.
Po susidūrimo įranga sugriuvo. Nuotrauka Wvi.com
Orlaivio įgulai pavyko išsikraustyti, netrukus pasipylė žemyn ir buvo paimta į vieną iš rajone esančių laivų. B. Parkas išvengė nedidelių sužalojimų, o inžinierius R. Torikas išmetimo metu sugadino jo kostiumą aukštyje. Įkritus į vandenyną, kostiumas pradėjo pildytis vandeniu, todėl specialistas mirė.
„Skunk Works“skyriaus vadovas K. Johnsonas savo sprendimu uždraudė tolesnius M-21 vežėjų skrydžius žvalgybos lėktuvais D-21. Nuomonė apie riziką, susijusią su bepiločio orlaivio įrengimu minimaliu atstumu nuo keelių, sulaukė baisiausio patvirtinimo. Dėl tolesnių bandomųjų skrydžių atšaukimo D-21 projektui grėsė uždarymas.
Vienintelis aviacijos muziejuje likęs M-21 lėktuvas. Nuotrauka „Wikimedia Commons“
Vienintelis likęs orlaivis M-12 Nr. 60-6941 dėl bandymų nutraukimo buvo išsiųstas į automobilių stovėjimo aikštelę. Niekas nerodė susidomėjimo šiuo automobiliu, kuris ilgą laiką paliko jį sandėlyje. Vėliau jis buvo perkeltas į Sietlo aviacijos muziejų, kur jis vis dar yra.
Kolegos mirtis buvo rimtas smūgis, tačiau „Skunk Works“specialistai vis tiek rado jėgų tęsti darbą. Nenorėdami dar kartą rizikuoti, projekto D-21 autoriai pasiūlė naują žvalgybos komplekso versiją, kuri galėtų smarkiai sumažinti pavojų vežėjui ir jo įgulai. Dabar buvo pasiūlyta apsieiti be viršgarsinio lėktuvo M-21. Vietoj to, pakeistas bombonešis B-52 turėjo pakelti skautą į orą. Nauja projekto versija buvo pavadinta D-21B. Prie pirmosios versijos pavadinimo atitinkamai buvo pridėta raidė „A“. Darbas buvo tęsiamas.
