Kuusikymmentäluvun alussa kehitetty A-12-yliääni-tiedustelulentokone oli erotettava korkeimmista lento-ominaisuuksista, jotka kykenivät tarjoamaan tehokkaan ratkaisun annettuihin tehtäviin. Samalla oli heti selvää, että tällä autolla olisi joitain haittoja. Lentokone osoittautui erittäin kalliiksi ja vaikeaksi käyttää, ja lisäksi se ei ollut haavoittumaton nykyaikaisille ilmatorjuntajärjestelmille. Oli tarpeen löytää uusi tapa suorittaa tiedustelua ilmasta ja luoda asianmukaiset keinot. Miehittämätön lentokone D-21 oli vastaus olemassa oleviin haasteisiin.
A-12-tiedustelulentokone on Lockheedin luoma tiedustelupalvelu. Nykyiset U-2-koneet eivät enää täyttäneet täysin vaatimuksia, mikä johti uuden teknisen tehtävän muodostumiseen, mikä merkitsi pääominaisuuksien lisääntymistä. A-12: n näkymät ovat kuitenkin olleet kiistanalaisia jo jonkin aikaa. 1. toukokuuta 1960 CIA U-2 -kone ammuttiin alas Neuvostoliiton yli. Tämä tapaus johti miehitettyjen tiedustelulentokoneiden lentojen kieltämiseen Neuvostoliiton alueen yli. Tiedustelupalvelu tarvitsi kuitenkin uutta tietoa mahdollisesta vihollisesta, joka oli nyt kerättävä uusilla keinoilla.
M-21-alusta, jossa on D-21A-drone. CIA: n kuva
Lokakuussa 1962 Lockheedin salaisen osaston työntekijät, nimeltään Skunk Works, suunnittelija Kelly Johnsonin johdolla ehdottivat mahdollista ratkaisua olemassa olevaan ongelmaan. Olemassa olevan A-12-koneen perusteella ehdotettiin kehitettävän kuljettajaa miehittämättömälle tiedusteluajoneuvolle. Kantajan tehtävänä oli toimittaa drone tietylle alueelle, jossa se oli irrotettava. Lisäksi ramjet -moottorilla varustetun laitteen täytyi itsenäisesti mennä vaaditulle alueelle ja ottaa valokuvia.
Alustavan tutkimuksen ja teoreettisten tutkimusten aikana luotiin lupaavan kompleksin optimaalinen ulkonäkö. Ehdotettiin rakentaa kertakäyttöinen drone ja varustaa se pudotussäiliöllä, johon ohjausjärjestelmät ja valokuvauslaitteet oli tarkoitus sijoittaa. Oletettiin, että tällainen arkkitehtuuri alentaisi tuotantokustannuksia ja laitteiden käyttöä mahdollisimman paljon. Säästöjä saavutettiin erityisesti monimutkaisten ja kalliiden navigointilaitteiden toistuvan käytön vuoksi.
D-21A valmistajan korjaamossa. Kuva Testpilot.ru
A-12-lentokoneeseen perustuvan tiedustelukompleksin edelleenkehityksenä lupaava projekti sai tunnuksen Q-12. Tämä oli nimitys asettelulle, jonka kehittäjä esitti vuoden 1962 lopussa potentiaaliselle asiakkaalle CIA: ssa. Tiedämme, että tiedustelujärjestön johto reagoi uuteen hankkeeseen ilman suurta innostusta. Ilmatorjuntaohjusjärjestelmien ilmaantumisen ja leviämisen myötä CIA tarvitsi A-12: n kaltaisia korkeita, nopeita tiedustelulentokoneita. Q-12-drone oli puolestaan erittäin vähäistä kiinnostusta.
Huolimatta virallisen määräyksen puuttumisesta ja tiedustelupalvelun sekavasta reaktiosta, Skink Work -asiantuntijat jatkoivat työtä. Tänä aikana he suorittivat Q-12-mallin testejä tuulitunnelissa, jonka aikana mahdollisuus saada lasketut lento-ominaisuudet vahvistettiin täysin. Tämän ansiosta työtä voitaisiin jatkaa edelleen, mutta virallinen määräys vaadittiin yhdeltä tai toiselta osastolta.
Aikainen työ. Näet kuljettimen ja dronin rakenneosat. Kuva Testpilot.ru
Vuosien 1962 ja 1963 vaihteessa Lockheed -yhtiö tarjosi uutta kehitystä ilmavoimille. Tämä organisaatio kiinnostui tiedustelukompleksista, joka sopivilla muutoksilla voisi olla lakkojärjestelmän perusta. Luultavasti ilmavoimien kiinnostuksesta tuli CIA: lle lisäkannustin, mikä johti kolmikantaiseen sopimukseen täysimittaisen hankkeen kehittämisestä. Asiakirja allekirjoitettiin alkukeväällä 1963.
Lupaavan miehittämättömän tiedustelulentokoneen hanke, jota käytettiin yhdessä kantokoneen kanssa, sai nimekseen D-21. Osana suunnittelutyötä Skunk Works -yksikön oli tarkoitus kehittää projekti itse droneille sekä luoda nykyaikaistettu versio A-12-koneesta, jonka oli tarkoitus tukea tiedustelulentokoneiden työtä. Lupaavan D-21-kantoaallon nimi oli M-21. Nimien kirjaimet valittiin yksinkertaisesti. Alun perin "kaksivaiheisen" älykkyysjärjestelmän käsitettä kutsuttiin nimellä "äiti ja tytär". Näin ollen kantolentokone sai M -kirjaimen "äidiltä") ja drone - "D", ts. "Tytär" ("tytär"). Myöhemmin projektista kehitettiin uusi versio, minkä vuoksi perusversion nimi muutettiin D-21A: ksi.
Kaavio D-21-laitteesta ja kuvaus irrotettavasta laitteistolokerosta. Kuva Testpilot.ru
Uuden mallin tiedustelulaite oli erotettava korkeista lentotiedoista, mikä vaikutti sen suunnitteluun. Valtaosa rakenteellisista elementeistä ehdotettiin valmistettavan titaanista. Samaan aikaan jotkut osat valmistettiin terässeoksista ja muovista. Tutkimukset ovat osoittaneet, että vain tällaisen rakenteen ansiosta D-21 saavuttaa vaaditun nopeuden ja kestää syntyvät lämpökuormat. Lisäkeinona lämmön kielteisten vaikutusten vähentämisessä on käytettävä erityistä ferriittipohjaista maali- ja lakkapäällystettä sekä polttoaineen ihon jäähdytysjärjestelmää, joka on samanlainen kuin A-12- ja SR-71-lentokoneissa.
D-21 sai lieriömäisen rungon, joka oli tasaisesti liitetty delta-siipiin. Siiven etureunassa oli pyöristetyt kyhmyt, jotka melkein saavuttivat etuosan ilmanottoaukon. Rungon etuosa tehtiin ilmanottoaukon muodossa, jossa oli kartiomainen keskirunko. Hännässä oli kapeneva yksikkö, johon osa ramjet -moottorin yksiköistä sijoitettiin. Häntäyksikkö toimitettiin puolisuunnikkaan muotoisen kölin muodossa. Ajoneuvon kokonaispituus oli 13,1 m, siipien kärkiväli 5,8 m. Korkeus 2,2 m. Kantolaitteen lennon aikana laitteen piti kantaa pudotuspää ja hännänpäälliset.
Ramjet -moottorin yksiköt. Kuva Testpilot.ru
Laite oli varustettu delta-siivellä, jossa oli hyvin kehittynyt hiilivirtaus. Siipi asennettiin poikittaisen V. negatiivisella kulmalla. Siiven takareunaan sijoitettiin liikkuvia tasoja, jotka toimivat hissinä ja siivekkeinä. Suuntaohjaus tehtiin kölin takareunan peräsimen avulla.
Dronen keulassa, lyhyen matkan päässä ilmanottoaukosta, oli osasto instrumenttien sijoittamiseen. Ohjauslaitteita ja ilmakameroita ehdotettiin sijoitettavaksi yhteiseen 1, 9 m pituiseen säiliöön, jonka alaosa oli rungon pohjakuoren osa. Laitteiden yläpuolella oli myös suojakotelot. Mittaristo oli asennettu ohjattaviin kiinnikkeisiin, ja se voitiin pudottaa tietyn lennon hetkellä.
Laitteistokotelossa oli inertiaalinen navigointijärjestelmä, automaattiohjaus, tietokone ilmanparametreille ja keino ylläpitää vaaditut ilmasto -olosuhteet. Käsiteltävää tehtävää vastaavien olemassa olevien mallien ilmakameran asentamista varten suunniteltiin määrä. Säästääkseen melko monimutkaisten ja kalliiden ohjauslaitteiden tuotannossa sekä palauttaakseen tiedustelukuvia sisältäviä elokuvia D-21-projekti ehdotti instrumenttilokeron pudottamista ja pelastamista laskuvarjolla.
Prototyyppinen tiedustelukompleksi valmistautuu lentoonlähtöön. Kuva: Yhdysvaltain ilmavoimat
Jo alustavien tutkimusten aikana todettiin, että Marquardt RJ43-MA-11 ramjet -moottoria, joka on aiemmin luotu Boeing CIM-10 Bomarc -ilmatorjuntaohjukselle, tulisi käyttää voimalaitoksena. Joidenkin suunnittelumuutosten, kuten liekinvakautuslaitteen viimeistelyn, uuden suuttimen asennuksen ja joidenkin muiden järjestelmien modernisoinnin jälkeen, moottoria voitaisiin käyttää tiedusteluajoneuvossa. Tällaisten muutosten päätavoite oli pidentää työn vetoaikaa. Päivitetty moottori, joka sai päivitetyn nimityksen XRJ43-MA20S-4, voisi toimia keskeytyksettä jopa puolitoista tuntia ja antaa työntövoiman 680 kgf.
Suurin osa ilma -aluksen vapaasta tilavuudesta annettiin polttoainesäiliöiden sijoittamiseen. Merkittävä määrä rungosta jaettiin ilmanottoaukon alle, joka tarjosi ilmakehän ilman moottoriin. Tämän seurauksena ei suurin miehittämätön ajoneuvo erottui erittäin tiheästä sisäisten yksiköiden asettelusta. Polttoainejärjestelmän kehittämisen aikana otettiin huomioon olemassa olevien hankkeiden kehitys. Erityisesti ihon kuumenemisen kompensoimiseksi D-21 vastaanotti lämmönvaihtimia, joiden kautta polttoaineen piti kiertää. Laitteen pohjassa oli venttiilit, jotka liitettiin kantolentokoneen polttoainejärjestelmään. Yhden venttiilin kautta tankit tankattiin, toisen kautta polttoainetta syötettiin kotelon jäähdytysjärjestelmään.
M-21 ja D-21A lennossa. Kuva: Yhdysvaltain ilmavoimat
Lockheed D-21 -tutkimuslennokin lentoonlähtöpaino oli 5 tonnia. Käytetyn moottorin ansiosta oli mahdollista saavuttaa nopeus jopa M = 3, 35 ja kiivetä 29 km: n korkeuteen. Lentoetäisyys oli yli 1930 km. Kun otetaan huomioon lentotukialuksen käyttö, tiedustelukompleksin sädettä oli mahdollista lisätä merkittävästi.
Lupaavaa miehittämätöntä ilma-alusta oli tarkoitus käyttää M-21-kantokoneen kanssa. Kantolaite kehitettiin olemassa olevan A-12-ylikappaleisen tiedustelulentokoneen perusteella, joka erottui korkeista ominaisuuksistaan. Itse asiassa M-21 oli alkuperäinen A-12, jossa ei ollut tiedusteluvälineitä ja joka oli varustettu joillakin muilla laitteilla. Ehdotettiin kameroiden poistamista ohjaamon takana olevasta osastosta, vaan sen sijaan tulisi sijoittaa ylimääräinen ohjaamo, jossa on työpaikka toiselle miehistön jäsenelle, joka ohjaa dronea. Käyttäjällä oli joukko tarvittavia laitteita ja myös periskooppi laitteen tarkkailuun lennon ja laukaisun aikana.
JC-130B Cat's-Whiskers -lentokone, jossa on laitteistokontin "kiinniottamista". Kuva Wvi.com
Kantajan rungon yläpinnalle, kiilojen väliin, ehdotettiin pylvään asentamista lisälaitteilla D-21: lle. Pylväässä oli venttiilit polttoainejärjestelmien yhdistämiseksi sekä mekaaniset ja pneumaattiset lukot työntimellä, mikä varmisti "tyttären" vapautumisen käyttäjän komennosta. Tuulitunnelissa puhaltamisen tulosten mukaan oli suositeltavaa pienentää pylvään korkeutta, minkä vuoksi dronin piti olla kuljettajan keelien välissä. Samaan aikaan D-21-siiven kärjen ja M-21-kölin yläosan väliin jäi vain 15 cm, mikä voi johtaa laitteiston vaurioitumiseen. Pääsuunnittelija K. Johnson vastusti pylvään korkeuden pienentämistä siihen liittyvien riskien vuoksi, mutta projektin lopullisessa versiossa käytettiin juuri tällaista ratkaisua.
Olemassa olevan tiedustelulentokoneen muutoksena M-21-lentoliikenteen harjoittajalla oli samanlaiset lentotiedot. Lennon nopeus saavutti M = 3,35, kantama - jopa 2000 km. Tämä riitti uuden partiolaisen täysimääräiseen hyödyntämiseen.
Projektin kirjoittajien käsityksen mukaan kantokoneen, jossa oli tiedustelulentokone pylväällä, oli määrä nousta yhdeltä lentokentältä ja mennä paikkaan, jossa drone pudotettiin. Kun haltija on saavuttanut vaaditun korkeuden ja kiihtynyt suuruusluokkaan M = 3, 2, kantaja voi pudottaa D-21: n. Pudottuaan ja vetäytyessään takaisin turvalliselle etäisyydelle kaukosäätimellä, partiolaisen oli suoritettava lento itsenäisesti siihen aiemmin ladatun ohjelman mukaisesti. Tutkinnon suorittamisen ja vaaditun kohteen valokuvien jälkeen D-21: n piti mennä määritellylle alueelle ja laskeutua 18 km: n korkeuteen. Siellä pudotettiin laitteistosäiliö, minkä jälkeen käynnistettiin itseselvittäjä, joka tuhosi dronin. Kontti, jossa oli ohjausjärjestelmiä ja valokuvafilmejä, putosi alas ja avasi laskuvarjon 4,5 km: n korkeudessa. Lisäksi se olisi pitänyt noutaa merivoimien lentokoneiden tai alusten avulla. Erityisesti varustettiin kontti "kiinni" suoraan ilmassa. Tätä varten rakennettiin erityinen Lockheed JC-130B Cat's-Whiskers -lentokone. Kontin sieppaustavan nimen mukaan tämän koneen nimi oli "Kissan viikset".
Drone irrotettaessa telineestä. Kuvaus uutisesta
Kaksi M-21-konetta sarjanumeroilla 60-6940 ja 60-6941 rakennettiin erityisesti testejä varten vuosina 1963-64. Lisäksi Lockheed on koonnut seitsemän D-21: n prototyyppiä. Kaikkia tätä tekniikkaa oli tarkoitus käyttää testeissä, jotka alkoivat keväällä 1964. Tarkastajiin osallistuivat lentäjät Bill Park ja Art Peterson, joiden oli määrä hoitaa "äitejä", sekä Skunk Worksin insinöörit Ray Torik ja Keith Beswick, jotka olivat vastuussa tiedustelulaitteiden käytöstä. Jatkossa vastuut jakautuivat seuraavasti. B. Park hallitsi lentotukialusta, ja A. Peterson oli vastuussa varalentokoneen ohjaamisesta. R. Torik ja K. Beswick suorittivat vuorotellen kuljettajan ja operaattorin tehtäviä mukana tulevassa lentokoneessa.
1. huhtikuuta 1964 yksi M-21-lentokoneista nousi ensimmäistä kertaa. Saman vuoden 19. kesäkuuta aloitettiin M-21- ja D-21-nippujen maakoekokeet. Ensimmäinen lentotukialuksen lento, jossa oli drone pylväällä, tapahtui 22. joulukuuta samana päivänä A-12: n perusteella luotujen ja ilmavoimille tarkoitettujen SR-71A-tiedustelulentokoneiden ensimmäisen lennon kanssa. Ensimmäisen lennon tarkoituksena oli testata lentoliikenteen harjoittajan ja sen hyötykuorman välistä vuorovaikutusta lentäessä eri nopeuksilla ja korkeuksilla. Miehittämätön lentokone, jonka sarjanumero on 501, ei pudonnut tämän lennon aikana.
Vahinko, jonka tiedusteluauto sai yhdellä lennolla ilman vapautusta. Kuva Testpilot.ru
Näiden testien aikana hankkeen laatijat kohtasivat vakavia teknisiä ja toiminnallisia ongelmia. Tarve korjata havaitut puutteet johti hankkeen aikataulun tarkistamiseen. Maaliskuussa 1965 suunniteltu ensimmäinen D-21: n purkaus jouduttiin lykkäämään lähes vuodeksi. Tästä syystä uuden tiedustelukoneen ensimmäinen itsenäinen lento tapahtui vasta 5. maaliskuuta 66.
Tänä päivänä B. Parkin ja K. Beswickin operoima tiedustelukompleksin prototyyppi nousi Vandenbergin lentotukikohdasta (Kalifornia), saavutti vaaditun korkeuden ja nopeuden, minkä jälkeen käyttäjä nollaa miehittämättömän ajoneuvon. Erotuksen aikana D-21 # 502 pudotti pään ja hännän suojat, mikä johti huomattaviin ongelmiin. Pääkappale hajosi palasiksi, jotka osuivat ja vaurioittivat ulokkeita. Siitä huolimatta D-21 pystyi siirtymään säännöllisesti lentoyhtiöstä ja aloittamaan itsenäisen lennon. K. Besvikin muistojen mukaan laitteen erottaminen kesti vain muutaman sekunnin, joka kuitenkin tuntui usealta tunnilta. "Äidin" ja "tyttären" yhteisen lennon aikana drone -moottori toimi, mikä yksinkertaisti poistumista pudotuspisteeseen, mutta johti merkittävän osan polttoaineen saannin käyttöön. Neljäsosalla tankkauksista kokenut D-21 pystyi lentämään vain noin 280 mailia. Tämän jälkeen laite laskeutui, pudotti säiliön laitteiden kanssa ja tuhosi itsensä.
D-21A # 504: n törmäyshetki lentotukialuksen kanssa. Kuva Wvi.com
Kokeissa käytettiin 27. huhtikuuta prototyyppiä 506. Edellisen testin kokemukset huomioon ottaen päätettiin luopua pudotuspäästä. B. Parkin ja R. Torikin miehistö suoritti tehtävänsä onnistuneesti ja varmisti kokeneen dronin lennon. Jälkimmäinen pystyi lentämään noin 2070 km. Saman vuoden 16. kesäkuuta B. Parkin ja K. Beswickin lanseeraama ajoneuvo # 505 täydellä tankkauksella kattoi 2870 km.
Seuraava koelento suunniteltiin 30. heinäkuuta, jolloin suunniteltiin käyttää esituotantomallia # 504. B. Park ja R. Torik nostivat jälleen kompleksin ilmaan ja menivät purkauspisteeseen, joka oli lähellä Midway -atollia. Irrotuksen yhteydessä tapahtui onnettomuus. Kantolentokoneesta lähtevä iskuaalto "kosketti" dronia, minkä seurauksena M-21 menetti kölin. Matkanopeudella lentokoneella oli neutraali vakaus, minkä vuoksi peräyksikön menetys johti vakauden ja hallittavuuden menetykseen. Lentokone alkoi täristä, ja siitä aiheutuneet ylikuormitukset johtivat sen tuhoutumiseen. Rungon nenä irrotettiin muista yksiköistä ja alkoi pudota.
Törmäyksen jälkeen laitteet romahtivat. Kuva Wvi.com
Lentokoneen miehistö onnistui poistumaan, roiskui pian alas ja noutettiin jollekin alueen aluksista. B. Park pakeni lievillä vammoilla, ja insinööri R. Torik vaurioitti korkean puvun ulosheiton aikana. Putoamisen jälkeen mereen puku alkoi täyttyä vedellä, mikä johti asiantuntijan kuolemaan.
"Skunk Works" -yksikön päällikkö K. Johnson kielsi omalla päätöksellään M-21-harjoittajien jatkoliikenteen D-21-tiedustelulentokoneilla. Mielipide droonin asentamisesta vähimmäisetäisyydelle kiiloista aiheutuneista riskeistä sai kauhistuttavan vahvistuksen. Uusien koelentojen peruuttamisen vuoksi D-21-projektia uhattiin sulkea.
Ainoa jäljellä oleva M-21-kone ilmailumuseossa. Valokuva Wikimedia Commons
Ainoa jäljellä oleva lentokone M-12 nro 60-6941 testien päätyttyä lähetettiin pysäköintialueelle. Kukaan ei osoittanut kiinnostusta tätä autoa kohtaan, joten se jätti sen säilytykseen pitkäksi aikaa. Myöhemmin se siirrettiin Seattlen ilmailumuseoon, jossa se on edelleen.
Kollegan kuolema oli vakava isku, mutta Skunk Worksin asiantuntijat löysivät silti voimaa jatkaa työtä. Koska D-21-hankkeen tekijät eivät halunneet riskeerata sitä uudelleen, he ehdottivat uutta versiota tiedustuskompleksista, joka voisi dramaattisesti vähentää vaaraa kuljettajalle ja sen miehistölle. Nyt ehdotettiin tulevan toimeen ilman M-21-ylikoneita. Sen sijaan muunnetun B-52-pommikoneen piti nostaa partiolainen ilmaan. Projektin uusi versio sai nimekseen D-21B. Ensimmäisen version nimeen lisättiin kirjain "A". Työtä jatkettiin.
