Det supersoniske rekognoseringsfly A-12, der blev udviklet i begyndelsen af tresserne, måtte kendetegnes ved de højeste flyveegenskaber, der kunne levere en effektiv løsning på de tildelte opgaver. Samtidig var det umiddelbart klart, at denne bil ville have nogle ulemper. Flyet viste sig at være meget dyrt og svært at betjene, og desuden var det ikke usårligt for moderne luftforsvarssystemer. Det var nødvendigt at finde en ny måde at gennemføre rekognoscering fra luften og skabe de passende midler. Det ubemandede luftfartøj D-21 skulle være svaret på de eksisterende udfordringer.
A-12 rekognoseringsflyet blev skabt af Lockheed til Central Intelligence Agency. Det eksisterende U-2-fly opfyldte ikke længere fuldt ud kravene, hvilket førte til dannelsen af en ny teknisk opgave, hvilket indebar en stigning i hovedegenskaberne. Imidlertid har udsigterne for A-12 været et emne for kontroverser i nogen tid. Den 1. maj 1960 blev et CIA U-2 fly skudt ned over Sovjetunionen. Denne hændelse førte til et forbud mod flyvninger med bemandede rekognoseringsfly over Sovjetunionens område. Efterretningsafdelingen havde imidlertid brug for nye oplysninger om en potentiel fjende, som nu skulle indsamles ved hjælp af nye midler.
Et M-21 luftfartøjsfly med en D-21A drone. CIA foto
I oktober 1962 foreslog medarbejdere i Lockheeds hemmelige afdeling kaldet Skunk Works, ledet af designer Kelly Johnson, en mulig løsning på det eksisterende problem. På grundlag af det eksisterende A-12-fly blev det foreslået at udvikle et luftfartsselskab til et ubemandet rekognosceringskøretøj. Transportørens opgave var at levere dronen til et givet område, hvor det var nødvendigt at frakoble. Ydermere måtte apparatet, udstyret med en ramjet -motor, uafhængigt gå til det krævede område og tage fotografier.
I løbet af forundersøgelser og teoretiske undersøgelser blev det lovende komplekss optimale udseende etableret. Det blev foreslået at bygge en engangsdrone og udstyre den med en dropcontainer, hvori kontrolsystemer og fotografisk udstyr skulle placeres. Det blev antaget, at en sådan arkitektur ville reducere omkostningerne ved produktion og drift af udstyr så meget som muligt. Især blev der givet visse besparelser på grund af gentagen brug af komplekst og dyrt navigationsudstyr.
D-21A i producentens værksted. Foto Testpilot.ru
Som en videreudvikling af rekognoseringskomplekset baseret på A-12-flyet modtog det lovende projekt symbolet Q-12. Dette var betegnelsen for det layout, som udvikleren præsenterede i slutningen af 1962 for en potentiel kunde i CIA -personens person. Så vidt vi ved reagerede efterretningsorganisationens ledelse på det nye projekt uden særlig entusiasme. Med fremkomsten og spredningen af luftfartøjsmissilsystemer havde CIA brug for højhøjdehøjhastigheds rekognoseringsfly som A-12. Q-12-dronen var til gengæld af meget begrænset interesse.
På trods af manglen på en officiel ordre og den blandede reaktion fra Central Intelligence Agency, fortsatte Skink Work -specialister med at arbejde. I løbet af denne periode gennemførte de test af Q-12-modellen i en vindtunnel, hvor muligheden for at opnå de beregnede flyveegenskaber blev fuldt ud bekræftet. Takket være dette kunne arbejdet fortsætte yderligere, men en officiel ordre var påkrævet fra en eller anden afdeling.
Tidligt arbejde. Du kan se bærerens og dronens strukturelle elementer. Foto Testpilot.ru
I begyndelsen af 1962 og 1963 tilbød Lockheed -selskabet sin nye udvikling til luftvåbnet. Denne organisation blev interesseret i rekognoseringskomplekset, som med passende ændringer kunne blive grundlaget for strejkesystemet. Sandsynligvis blev luftvåbnets interesse et yderligere incitament for CIA, hvilket resulterede i en trepartskontrakt om udviklingen af et fuldgyldigt projekt. Dokumentet blev underskrevet i det tidlige forår 1963.
Projektet med et lovende ubemandet rekognoseringsfly, der blev brugt sammen med et luftfartøjsfly, fik navnet D-21. Som en del af designarbejdet skulle Skunk Works-afdelingen udvikle et projekt til selve dronen samt oprette en moderniseret version af A-12-flyet, som skulle understøtte rekognoseringsflyets arbejde. Den lovende D-21 transportør fik navnet M-21. Bogstaverne til navnene blev valgt ganske enkelt. Oprindeligt blev begrebet et "to-trins" efterretningssystem omtalt som "Mor og datter". Følgelig modtog luftfartøjsflyet bogstavet "M" fra "Mor"), og dronen - "D", dvs. "Datter" ("datter"). Efterfølgende blev der udviklet en ny version af projektet, hvorfor navnet på base one blev ændret til D-21A.
Diagram over D-21 apparatet med en beskrivelse af det aftagelige hardware rum. Figur Testpilot.ru
Rekognoseringsapparatet for den nye model måtte kendetegnes ved høje flyvedata, som følgelig påvirkede dets design. Det overvejende flertal af strukturelle elementer blev foreslået fremstillet af titanium. Samtidig var nogle dele fremstillet af stållegeringer og plast. Undersøgelser har vist, at kun et sådant design vil tillade D-21 at nå den krævede hastighed og modstå de resulterende varmebelastninger. Som et yderligere middel til at reducere den negative effekt af varme bør der anvendes en speciel ferritbaseret maling- og lakbelægning samt et brændstofskølesystem, der ligner dem, der bruges på A-12 og SR-71 fly.
D-21 modtog en cylindrisk skrog, glat parret med en deltavinge. Vingens forkant havde afrundede knuder, der næsten nåede det frontale luftindtag. Den forreste del af skroget blev fremstillet i form af et luftindtag med et konisk centralt legeme. I halen var der en tilspidsende enhed, hvor en del af enhederne i en ramjet -motor blev placeret. Halenheden blev leveret i form af en trapezformet køl. Køretøjets samlede længde var 13,1 m, vingespændet var 5,8 m. Højden var 2,2 m. Under flyvningen på luftfartsselskabet skulle enheden bære det faldende hoved og halekåber.
Enheder i en ramjet -motor. Foto Testpilot.ru
Enheden var udstyret med en deltavinge med veludviklede ogivalstrømme. Vingen blev installeret med en negativ vinkel på tværs V. På vingens bagkant blev der anbragt bevægelige fly, der tjente som elevatorer og aileroner. Hovedkontrol blev udført ved hjælp af roret på bagkanten af kølen.
I dronens bue, i kort afstand fra luftindtaget, var der et rum til placering af instrumenter. Kontroludstyret og luftfartøjskameraerne blev foreslået placeret i en fælles beholder 1, 9 m lang, hvis nedre del var et element i skroget på bundkroppen. Over udstyret var der også beskyttelseskapper. Instrumentrummet var monteret på kontrollerede beslag og kunne tabes på et givet flyvningstidspunkt.
Hardwarekammeret indeholdt et inertialnavigationssystem, en autopilot, en computer til luftparametre samt et middel til at opretholde de nødvendige klimaforhold. Der blev påtænkt en volumen til installation af et luftkamera af eksisterende modeller svarende til den aktuelle opgave. For at spare på produktionen af ret komplekse og dyre styreenheder samt for at returnere film med rekognosceringsbilleder foreslog D-21-projektet at droppe instrumentrummet og redde det med en faldskærm.
Et prototype rekognoseringskompleks forbereder start. Foto af US Air Force
Selv i løbet af indledende undersøgelser blev det fastslået, at Marquardt RJ43-MA-11 ramjetmotoren, der tidligere var skabt til Boeing CIM-10 Bomarc langdistancelavfartsraket, skulle bruges som et kraftværk. Efter nogle designændringer, såsom færdiggørelse af flammestabiliseringsenheden, installation af en ny dyse og modernisering af nogle andre systemer, kunne motoren bruges på et rekognosceringskøretøj. Hovedmålet med sådanne ændringer var at øge arbejdets trækkraft. Den opgraderede motor, der modtog den opdaterede betegnelse XRJ43-MA20S-4, kunne fungere uden afbrydelse i op til halvanden time og give et tryk på 680 kgf.
Det meste af flyets ramme blev givet til placering af brændstoftanke. Et betydeligt volumen af skroget blev allokeret under luftindtagskanalen, som gav tilførsel af atmosfærisk luft til motoren. Som følge heraf blev ikke det største ubemandede køretøj kendetegnet ved et meget tæt layout af interne enheder. Under udviklingen af brændstofsystemet blev udviklingen i eksisterende projekter taget i betragtning. Især for at kompensere for opvarmning af huden modtog D-21 varmevekslere, gennem hvilke brændstoffet skulle cirkulere. På bunden af apparatet var der tilvejebragt ventiler til tilslutning til luftfartøjets brændstofsystem. Gennem den ene ventil blev tankene tanket op, gennem den anden blev der leveret brændstof til husets kølesystem.
M-21 og D-21A under flyvning. Foto af US Air Force
Lockheed D-21 rekognoseringsdronen havde en startvægt på 5 ton. Den anvendte motor gjorde det muligt at nå hastigheder på op til M = 3, 35 og klatre til en højde på 29 km. Flyvningsområdet skulle overstige 1930 km. Under hensyntagen til brugen af transportflyet var der mulighed for en betydelig stigning i rekognosceringskompleksets radius.
Et lovende ubemandet luftfartøj skulle bruges sammen med M-21-flyet. Transportøren blev udviklet på grundlag af det eksisterende A-12 supersoniske rekognosceringsfly, der var kendetegnet ved sine høje egenskaber. Faktisk var M-21 den originale A-12, blottet for rekognosceringsudstyr og udstyret med nogle andre enheder. Det blev foreslået at fjerne kameraer fra rummet bag cockpittet, i stedet for at der skulle placeres et yderligere cockpit der med en arbejdsplads til det andet besætningsmedlem, der kontrollerer dronen. Operatøren havde et sæt nødvendigt udstyr og havde også et periskop til at observere enheden under flyvning og lancering.
JC-130B Cat’s-Whiskers-fly med udstyr til at "fange" en hardware-container. Foto Wvi.com
På den øvre overflade af transportørens skrog, mellem kølene, blev det foreslået at montere en pylon med vedhæftede filer til D-21. Pylonen havde ventiler til tilslutning af brændstofsystemer samt mekaniske og pneumatiske låse med en skubber, hvilket sikrede frigivelsen af "datteren" på kommandoen fra operatøren. Ifølge resultaterne af blæsning i vindtunnelen blev det anbefalet at reducere højden på pylonen, hvorfor dronen skulle være mellem kølerne på transportøren. Samtidig var der kun 15 cm tilbage mellem D-21 vingespidsen og den øvre del af M-21 kølen, hvilket kunne føre til beskadigelse af udstyret. Chefdesigner K. Johnson modsatte sig at reducere højden på pylonen på grund af de risici, der var forbundet med det, men i den sidste version af projektet blev netop en sådan løsning brugt.
Som en ændring af det eksisterende rekognoseringsfly havde M-21-luftfartsselskabet lignende flyvedata. Flyvehastigheden nåede M = 3,35, rækkevidden - op til 2000 km. Dette var nok til fuld udnyttelse af den nye spejder.
Som udtænkt af projektforfatterne skulle luftfartøjsflyet med et rekognoseringsfly på pylonen tage afsted fra en af flyvepladserne og gå til det sted, hvor dronen blev tabt. Efter at have opnået den nødvendige højde og accelereret til en hastighed i størrelsesordenen M = 3, 2, kunne transportøren tabe D-21. Efter at have tabt og vendt tilbage til en sikker afstand ved hjælp af fjernbetjening, måtte spejderen uafhængigt udføre flyvningen i henhold til det program, der tidligere var indlæst i den. Efter at have afsluttet rekognoscering og taget fotografier af det påkrævede objekt, skulle D-21 gå til det angivne område og falde ned til 18 km højde. Der faldt en hardware-container, hvorefter en selv-likvidator blev udløst og ødelagde dronen. Beholderen med kontrolsystemer og fotografiske film faldt ned og åbnede faldskærmen i 4,5 km højde. Ydermere skulle det have været afhentet ved hjælp af fly eller skibe fra flådestyrkerne. Især var udstyret tilvejebragt til at "fange" containeren lige i luften. Til dette blev et specielt Lockheed JC-130B Cat’s-Whiskers-fly bygget. Ifølge navnet på midlerne til at fange containeren blev dette fly kaldt "Cat's Whiskers".
Dronen mens den blev frigjort fra transportøren. Skudt fra nyheder
To M-21-fly med serienumre 60-6940 og 60-6941 blev specielt bygget til test i 1963-64. Derudover har Lockheed samlet syv prototyper af D-21. Al denne teknik skulle bruges i tests, der startede i foråret 1964. Piloter Bill Park og Art Peterson var involveret i kontrollerne, der skulle styre "mødrene", samt Skunk Works -ingeniører Ray Torik og Keith Beswick, der var ansvarlige for brugen af rekognoseringsudstyr. I fremtiden blev ansvaret fordelt som følger. B. Park kontrollerede luftfartsselskabet, og A. Peterson var ansvarlig for at styre backupflyet. R. Torik og K. Beswick udførte skiftevis opgaverne fra operatøren af luftfartsselskabets system og kameramanden på det medfølgende fly.
Den 1. april 1964 startede et af M-21-flyene for første gang. Den 19. juni samme år begyndte grundtest af M-21 og D-21 bundterne. Den første flyvning af et luftfartsselskab med en drone på en pylon fandt sted den 22. december, samme dag med den første flyvning af rekognoseringsflyet SR-71A, skabt på basis af A-12 og beregnet til luftvåbnet. Formålet med den første flyvning var at teste interaktionen mellem transportøren og dens "nyttelast", når den flyver med forskellige hastigheder og højder. Det ubemandede luftfartøj med serienummer 501 blev ikke droppet under denne flyvning.
Skade modtaget af et rekognosceringskøretøj under en af flyvningerne uden frigivelse. Foto Testpilot.ru
Under disse tests stod projektets forfattere over for alvorlige tekniske og operationelle problemer. Behovet for at rette de identificerede mangler førte til en revision af projektplanen. Den første udladning af D-21, der var planlagt til marts 1965, måtte udskydes i næsten et år. På grund af dette fandt den første uafhængige flyvning af det nye rekognoseringsfly først sted den 5. marts, 66.
På denne dag tog prototypen af rekognoseringskomplekset, der blev betjent af B. Park og K. Beswick, fart fra Vandenberg flybase (Californien), den nødvendige højde og hastighed, hvorefter operatøren nulstillede det ubemandede køretøj. Under adskillelsen faldt D-21 # 502 hoved- og haleklipperne, hvilket førte til mærkbare problemer. Hovedkappen knuste i stykker, som ramte og beskadigede udhængene. Ikke desto mindre var D-21 i stand til at bevæge sig væk fra transportøren på en regelmæssig måde og begynde en uafhængig flyvning. Ifølge K. Besviks erindringer tog det bare et par sekunder at adskille apparatet, hvilket dog virkede som flere timer. Under "moderen" og "datterens" fællesflyvning fungerede dronemotoren, hvilket forenklede udgangen til faldpunktet, men førte til brug af en betydelig del af brændstofforsyningen. På et kvarters tankning kunne den erfarne D-21 kun flyve omkring 280 km. Derefter faldt enheden ned, tabte beholderen med udstyret og ødelagde sig selv.
Moment for kollision af D-21A # 504 med luftfartøjsflyet. Foto Wvi.com
Den 27. april blev prototype nummer 506 brugt i test. Under hensyntagen til oplevelsen af den foregående test blev det besluttet at opgive den faldende hovedkåbe. Besætningen på B. Park og R. Torik gennemførte deres opgave med succes og sikrede flyvningen af en erfaren drone. Sidstnævnte var i stand til at flyve omkring 2070 km. Den 16. juni samme år dækkede køretøj nr. 505, der blev lanceret af B. Park og K. Beswick, med fuld tankning, distancen på 2870 km.
Den næste testflyvning var planlagt til den 30. juli, hvor det var planlagt at bruge præproduktionsmodellen # 504. B. Park og R. Torik løftede igen komplekset op i luften og gik til udledningsstedet, som var nær Midway -atollen. Der opstod en ulykke under afbrydelsen. Chokbølgen fra luftfartøjsflyet "rørte" dronen, hvilket resulterede i, at M-21 mistede sin køl. Ved krydshastighed havde flyet neutral stabilitet, hvorfor tabet af haleenheden førte til tab af stabilitet og kontrol. Flyet begyndte at ryste, og de resulterende overbelastninger førte til dets ødelæggelse. Skrogets næse brød løs fra andre enheder og begyndte at falde.
Efter kollisionen styrtede udstyret sammen. Foto Wvi.com
Det lykkedes flybesætningen at skubbe ud, sprøjtede hurtigt ned og blev hentet ombord på et af skibene i området. B. Park slap med mindre kvæstelser, og ingeniør R. Torik beskadigede sin dragt i højder under udkastningen. Da han faldt i havet, begyndte dragten at fylde med vand, hvilket førte til specialistens død.
Lederen af "Skunk Works" -afdelingen K. Johnson forbød ved egen beslutning yderligere flyvninger af M-21-luftfartsselskaber med D-21 rekognoseringsfly. Meningen om de risici, der er forbundet med at installere dronen i en minimumsafstand fra kølene, modtog den frygteligste bekræftelse. På grund af aflysningen af yderligere testflyvninger blev D-21-projektet truet med lukning.
Det eneste tilbageværende M-21 fly i luftfartsmuseet. Foto Wikimedia Commons
Det eneste resterende fly M-12 nr. 60-6941 på grund af afslutning af test blev sendt til parkeringspladsen. Ingen viste interesse for denne bil, som efterlod den i lang tid. Senere blev det overført til Seattle Aviation Museum, hvor det stadig er placeret.
En kollegas død var et alvorligt slag, men Skunk Works -specialisterne fandt stadig styrken til at fortsætte arbejdet. For ikke at ville risikere det igen foreslog forfatterne af D-21-projektet en ny version af rekognoseringskomplekset, der dramatisk kunne reducere faren for transportøren og dens besætning. Nu blev det foreslået at undvære M-21 supersoniske fly. I stedet skulle en konverteret B-52 bombefly løfte spejderen op i luften. Den nye version af projektet blev betegnet D-21B. Bogstavet "A" blev føjet til navnet på den første version, henholdsvis. Arbejdet blev fortsat.
