Sviluppato nei primi anni Sessanta, l'aereo da ricognizione supersonico A-12 doveva distinguersi per le più elevate caratteristiche di volo in grado di fornire una soluzione efficace ai compiti assegnati. Allo stesso tempo, è stato subito chiaro che questa vettura avrebbe avuto alcuni inconvenienti. L'aereo si è rivelato molto costoso e difficile da usare, e inoltre, non era invulnerabile ai moderni sistemi di difesa aerea. Era necessario trovare un nuovo modo di condurre la ricognizione dall'alto e creare i mezzi appropriati. Il velivolo senza pilota D-21 doveva essere la risposta alle sfide esistenti.
L'aereo da ricognizione A-12 è stato creato da Lockheed per la Central Intelligence Agency. L'aereo U-2 esistente non soddisfava più pienamente i requisiti, il che ha portato alla formazione di un nuovo compito tecnico, che ha comportato un aumento delle caratteristiche principali. Tuttavia, le prospettive per l'A-12 sono da tempo oggetto di controversie. Il 1° maggio 1960, un aereo U-2 della CIA fu abbattuto sull'Unione Sovietica. Questo incidente ha portato al divieto di voli di aerei da ricognizione con equipaggio sul territorio dell'URSS. Tuttavia, il dipartimento dell'intelligence aveva bisogno di nuove informazioni su un potenziale nemico, che ora dovevano essere raccolte con nuovi mezzi.
Un aereo da trasporto M-21 con un drone D-21A. foto della CIA
Nell'ottobre 1962, i dipendenti del dipartimento segreto della Lockheed chiamato Skunk Works, guidati dal designer Kelly Johnson, proposero una possibile soluzione al problema esistente. Sulla base dell'aereo A-12 esistente, è stato proposto di sviluppare un vettore per un veicolo da ricognizione senza equipaggio. Il compito del vettore era quello di consegnare il drone in una determinata area, dove era necessario sganciarsi. Inoltre, l'apparato, dotato di un motore a reazione, doveva andare autonomamente nell'area richiesta e scattare fotografie.
Nel corso di ricerche preliminari e studi teorici, è stato stabilito l'aspetto ottimale del complesso promettente. È stato proposto di costruire un drone usa e getta e di dotarlo di un drop container in cui collocare i sistemi di controllo e le attrezzature fotografiche. Si presumeva che una tale architettura avrebbe ridotto il più possibile i costi di produzione e funzionamento delle apparecchiature. In particolare, sono stati ottenuti alcuni risparmi grazie all'uso ripetuto di apparecchiature di navigazione complesse e costose.
D-21A nell'officina del produttore. Foto Testpilot.ru
Come ulteriore sviluppo del complesso di ricognizione basato sull'aereo A-12, il promettente progetto ha ricevuto il simbolo Q-12. Questa era la designazione per il layout presentato alla fine del 1962 dallo sviluppatore a un potenziale cliente nella persona della CIA. Per quanto ne sappiamo, la leadership dell'organizzazione di intelligence ha reagito al nuovo progetto senza molto entusiasmo. Con l'avvento e la proliferazione dei sistemi missilistici antiaerei, la CIA aveva bisogno di aerei da ricognizione ad alta quota e ad alta velocità come l'A-12. Il drone Q-12, a sua volta, era di interesse molto limitato.
Nonostante la mancanza di un ordine ufficiale e la reazione mista della Central Intelligence Agency, gli specialisti di Skink Work hanno continuato a lavorare. Durante questo periodo, hanno condotto i test del modello Q-12 in galleria del vento, durante i quali è stata pienamente confermata la possibilità di ottenere le caratteristiche di volo calcolate. Grazie a ciò, il lavoro poteva continuare ulteriormente, ma era richiesto un ordine ufficiale da un dipartimento o dall'altro.
Primi lavori. Puoi vedere gli elementi strutturali del corriere e del drone. Foto Testpilot.ru
A cavallo tra il 1962 e il 1963, la compagnia Lockheed offrì il suo nuovo sviluppo all'Air Force. Questa organizzazione si interessò al complesso di ricognizione, che, con le opportune modifiche, poteva diventare la base per il sistema di sciopero. Probabilmente, l'interesse dell'Air Force è diventato un ulteriore incentivo per la CIA, risultando in un contratto tripartito per lo sviluppo di un progetto a tutti gli effetti. Il documento è stato firmato all'inizio della primavera del 1963.
Il progetto di un promettente aereo da ricognizione senza pilota utilizzato in combinazione con un aereo da trasporto è stato chiamato D-21. Come parte del lavoro di progettazione, il dipartimento Skunk Works avrebbe dovuto sviluppare un progetto per il drone stesso, oltre a creare una versione modernizzata dell'aereo A-12, che doveva supportare il lavoro dell'aereo da ricognizione. Il promettente vettore D-21 è stato chiamato M-21. Le lettere per i nomi sono state scelte semplicemente. Inizialmente, il concetto di un sistema di intelligence "a due stadi" era indicato come "Madre e figlia". Di conseguenza, l'aereo da trasporto ha ricevuto la lettera "M" da "Madre") e il drone - "D", ad es. "Figlia" ("figlia"). Successivamente, è stata sviluppata una nuova versione del progetto, motivo per cui il nome di quello di base è stato cambiato in D-21A.
Schema dell'apparato D-21 con descrizione del vano hardware smontabile. Figura Testpilot.ru
L'apparato di ricognizione del nuovo modello doveva essere distinto da dati di volo elevati, che di conseguenza ne hanno influenzato il design. La stragrande maggioranza degli elementi strutturali è stata proposta come realizzata in titanio. Allo stesso tempo, alcune parti erano realizzate in leghe di acciaio e plastica. Gli studi hanno dimostrato che solo un tale design consentirà al D-21 di raggiungere la velocità richiesta e resistere ai carichi termici risultanti. Come ulteriore mezzo per ridurre l'effetto negativo del calore, è necessario utilizzare uno speciale rivestimento di vernice e vernice a base di ferrite, nonché un sistema di raffreddamento della pelle del carburante, simile a quelli utilizzati sugli aerei A-12 e SR-71.
D-21 ha ricevuto una fusoliera cilindrica, accoppiata senza problemi con un'ala a delta. Il bordo d'attacco dell'ala aveva noduli arrotondati che arrivavano quasi alla presa d'aria frontale. La parte frontale della fusoliera era realizzata sotto forma di presa d'aria con corpo centrale conico. Nella coda c'era un'unità rastremata, in cui era posizionata parte delle unità di un motore a reazione. L'unità di coda è stata fornita sotto forma di chiglia trapezoidale. La lunghezza totale del veicolo era di 13,1 m, l'apertura alare era di 5,8 M. L'altezza era di 2,2 M. Durante il volo sul vettore, il dispositivo doveva trasportare le carenature di testa e coda cadenti.
Unità di un motore ramjet. Foto Testpilot.ru
Il dispositivo era dotato di un'ala a delta con afflussi ogivali ben sviluppati. L'ala è stata installata con un angolo negativo della V trasversale. Sul bordo d'uscita dell'ala sono stati posizionati piani mobili, che fungevano da ascensori e alettoni. Il controllo della rotta è stato effettuato utilizzando il timone sul bordo di uscita della chiglia.
A prua del drone, a poca distanza dalla presa d'aria, c'era un vano per riporre gli strumenti. Le apparecchiature di controllo e le telecamere aeree sono state proposte per essere collocate in un contenitore comune lungo 1,9 m, la cui parte inferiore era un elemento della pelle inferiore della fusoliera. Sopra l'attrezzatura sono state fornite anche coperture protettive. Il vano strumenti era montato su supporti controllati e poteva essere lasciato cadere in un dato momento del volo.
Il vano hardware ospitava un sistema di navigazione inerziale, un pilota automatico, un computer per i parametri dell'aria, nonché un mezzo per mantenere le condizioni climatiche richieste. È stato previsto un volume per l'installazione di una telecamera aerea di modelli esistenti corrispondente al compito da svolgere. Per risparmiare sulla produzione di dispositivi di controllo piuttosto complessi e costosi, nonché per restituire film con immagini di ricognizione, il progetto D-21 ha proposto di far cadere il vano strumenti e salvarlo con un paracadute.
Un prototipo di complesso da ricognizione si sta preparando per il decollo. Foto di US Air Force
Anche nel corso di studi preliminari, è stato stabilito che il motore ramjet Marquardt RJ43-MA-11, precedentemente creato per il missile antiaereo a lungo raggio Boeing CIM-10 Bomarc, dovrebbe essere utilizzato come centrale elettrica. Dopo alcune modifiche progettuali, come la messa a punto del dispositivo di stabilizzazione della fiamma, l'installazione di un nuovo ugello e l'ammodernamento di alcuni altri sistemi, il motore potrebbe essere utilizzato su un veicolo da ricognizione. L'obiettivo principale di tali modifiche era aumentare la durata della trazione del lavoro. Il motore aggiornato, che ha ricevuto la designazione aggiornata XRJ43-MA20S-4, potrebbe funzionare senza interruzioni fino a un'ora e mezza e fornire una spinta di 680 kgf.
La maggior parte del volume libero della cellula è stata data per il posizionamento dei serbatoi di carburante. Un volume significativo della fusoliera è stato allocato sotto il canale di aspirazione dell'aria, che ha fornito l'alimentazione di aria atmosferica al motore. Di conseguenza, non il più grande veicolo senza pilota si distingueva per una disposizione molto densa di unità interne. Durante lo sviluppo del sistema di alimentazione, sono stati presi in considerazione gli sviluppi nei progetti esistenti. In particolare, per compensare il riscaldamento della pelle, D-21 riceveva scambiatori di calore attraverso i quali doveva circolare il combustibile. Sul fondo dell'apparato erano previste valvole per il collegamento al sistema di alimentazione dell'aereo da trasporto. Attraverso una valvola, i serbatoi venivano riforniti, attraverso la seconda, il carburante veniva fornito al sistema di raffreddamento dell'involucro.
M-21 e D-21A in volo. Foto di US Air Force
Il drone da ricognizione Lockheed D-21 aveva un peso al decollo di tonnellate 5. Il motore utilizzato ha permesso di raggiungere velocità fino a M = 3, 35 e salire a un'altitudine di 29 km. Il raggio di volo doveva superare i 1930 km. Tenendo conto dell'uso dell'aereo da trasporto, c'era la possibilità di un significativo aumento del raggio del complesso di ricognizione.
Un promettente velivolo senza pilota doveva essere utilizzato con l'aereo da trasporto M-21. Il vettore è stato sviluppato sulla base dell'aereo da ricognizione supersonico A-12 esistente, che si distingueva per le sue elevate caratteristiche. In effetti, l'M-21 era l'originale A-12, privo di equipaggiamento da ricognizione e dotato di altri dispositivi. È stato proposto di rimuovere le telecamere dal vano situato dietro la cabina di pilotaggio, al posto del quale dovrebbe essere posizionato un abitacolo aggiuntivo con un posto di lavoro per il secondo membro dell'equipaggio che controlla il drone. L'operatore aveva una serie di attrezzature necessarie e aveva anche un periscopio per osservare il dispositivo durante il volo e il lancio.
Aereo JC-130B Cat's-Whiskers con attrezzatura per "catturare" un contenitore hardware. Foto Wvi.com
Sulla superficie superiore della fusoliera del vettore, tra le chiglie, è stato proposto di montare un pilone con attacchi per il D-21. Il pilone aveva valvole per il collegamento dei sistemi di alimentazione, nonché serrature meccaniche e pneumatiche con uno spintore, che assicuravano il rilascio della "figlia" al comando dell'operatore. Secondo i risultati del soffiaggio nella galleria del vento, è stato raccomandato di ridurre l'altezza del pilone, a causa della quale il drone doveva essere tra le chiglie del vettore. Allo stesso tempo, sono rimasti solo 15 cm tra l'estremità dell'ala del D-21 e la parte superiore della chiglia dell'M-21, il che potrebbe causare danni all'attrezzatura. Il capo progettista K. Johnson si è opposto alla riduzione dell'altezza del pilone a causa dei rischi ad esso associati, ma nella versione finale del progetto è stata utilizzata proprio una soluzione del genere.
Come modifica dell'aereo da ricognizione esistente, il vettore M-21 aveva dati di volo simili. La velocità di volo ha raggiunto M = 3,35, la gamma - fino a 2000 km. Questo è stato sufficiente per il pieno sfruttamento del nuovo esploratore.
Come concepito dagli autori del progetto, l'aereo da trasporto con un aereo da ricognizione sul pilone doveva decollare da uno degli aeroporti e raggiungere il luogo in cui è stato lanciato il drone. Avendo guadagnato l'altitudine richiesta e accelerato a una velocità dell'ordine di M = 3, 2, il vettore potrebbe far cadere il D-21. Dopo essere calato e ripercorso a distanza di sicurezza tramite telecomando, lo scout doveva eseguire autonomamente il volo secondo il programma precedentemente caricato al suo interno. Dopo aver completato la ricognizione e aver scattato le fotografie dell'oggetto richiesto, il D-21 avrebbe dovuto recarsi nell'area specificata e scendere a un'altitudine di 18 km. Lì è stato lasciato cadere un contenitore hardware, dopo di che è stato attivato un autoliquidatore, distruggendo il drone. Il container con i sistemi di controllo e le pellicole fotografiche è caduto e ha aperto il paracadute a quota 4,5 km. Inoltre, avrebbe dovuto essere raccolto con l'aiuto di aerei o navi delle forze navali. In particolare, è stata fornita l'attrezzatura per "catturare" il container proprio in aria. Per questo, è stato costruito uno speciale aereo Lockheed JC-130B Cat's-Whiskers. Secondo il nome del mezzo per catturare il contenitore, questo aereo era chiamato "Baffi di gatto".
Il drone durante lo sgancio dal supporto. Girato dal cinegiornale
Due aerei M-21 con numeri di serie 60-6940 e 60-6941 furono costruiti appositamente per i test nel 1963-64. Inoltre, Lockheed ha assemblato sette prototipi del D-21. Tutta questa tecnica doveva essere utilizzata nei test iniziati nella primavera del 1964. Ai controlli furono coinvolti i piloti Bill Park e Art Peterson, che avrebbero dovuto gestire le "madri", così come gli ingegneri della Skunk Works Ray Torik e Keith Beswick, che erano responsabili dell'uso delle attrezzature di ricognizione. In futuro, le responsabilità sono state distribuite come segue. B. Park controllava la portaerei e A. Peterson era responsabile del pilotaggio dell'aereo di riserva. R. Torik e K. Beswick hanno svolto alternativamente le funzioni di operatore dei sistemi di trasporto e cameraman sull'aeromobile di accompagnamento.
Il 1 aprile 1964, uno degli aerei M-21 decollò per la prima volta. Il 19 giugno dello stesso anno iniziarono i test a terra dei fasci M-21 e D-21. Il primo volo di un vettore con un drone su un pilone è avvenuto il 22 dicembre, lo stesso giorno del primo volo dell'aereo da ricognizione SR-71A, creato sulla base dell'A-12 e destinato all'Aeronautica. Lo scopo del primo volo era testare l'interazione tra il vettore e il suo "carico utile" quando si vola a diverse velocità e altitudini. Il veicolo aereo senza equipaggio con il numero di serie 501 non è stato lasciato cadere durante questo volo.
Danni ricevuti da un veicolo da ricognizione durante uno dei voli senza rilascio. Foto Testpilot.ru
Durante questi test, gli autori del progetto hanno dovuto affrontare gravi problemi tecnici e operativi. La necessità di correggere le carenze individuate ha portato ad una revisione della tempistica del progetto. Il primo scarico di D-21, previsto per marzo 1965, dovette essere posticipato di quasi un anno. Per questo motivo, il primo volo indipendente del nuovo aereo da ricognizione ha avuto luogo solo il 5 marzo 66.
In questo giorno, il prototipo del complesso di ricognizione, gestito da B. Park e K. Beswick, è decollato dalla base aerea di Vandenberg (California), ha guadagnato l'altitudine e la velocità richieste, dopodiché l'operatore ha ripristinato il veicolo senza equipaggio. Durante la separazione, D-21 # 502 ha lasciato cadere le carenature di testa e coda, il che ha portato a notevoli problemi. Il cupolino andò in frantumi, colpendo e danneggiando gli sbalzi. Tuttavia, il D-21 è stato in grado di allontanarsi regolarmente dal vettore e iniziare un volo indipendente. Secondo i ricordi di K. Besvik, ci vollero solo un paio di secondi per separare l'apparato, che, tuttavia, sembravano diverse ore. Durante il volo congiunto della "madre" e della "figlia", ha funzionato il motore del drone, che ha semplificato l'uscita al punto di caduta, ma ha portato all'utilizzo di una parte significativa della fornitura di carburante. A un quarto di rifornimento, l'esperto D-21 era in grado di volare solo per circa 100 miglia (circa 280 km). Successivamente, il dispositivo è sceso, ha lasciato cadere il contenitore con l'attrezzatura e si è autodistrutto.
Il momento della collisione del D-21A # 504 con l'aereo da trasporto. Foto Wvi.com
Il 27 aprile è stato utilizzato nei test il prototipo numero 506. Tenendo conto dell'esperienza del test precedente, si è deciso di abbandonare la carenatura della testata a caduta. L'equipaggio di B. Park e R. Torik ha completato con successo il loro compito e ha assicurato il volo di un drone esperto. Quest'ultimo è stato in grado di percorrere circa 2070 km. Il 16 giugno dello stesso anno, il veicolo n. 505, lanciato da B. Park e K. Beswick, con un pieno di carburante, percorse la distanza di 2870 km.
Il prossimo volo di prova era previsto per il 30 luglio, in cui era previsto l'utilizzo del modello di pre-produzione n. 504. B. Park e R. Torik sollevarono nuovamente il complesso in aria e si recarono al punto di scarico, che era vicino all'atollo di Midway. Si è verificato un incidente durante il disaccoppiamento. L'onda d'urto proveniente dall'aereo da trasporto ha "toccato" il drone, a causa della quale l'M-21 ha perso la chiglia. A velocità di crociera, l'aereo aveva una stabilità neutra, a causa della quale la perdita dell'unità di coda portava a una perdita di stabilità e controllabilità. L'aereo iniziò a tremare e i conseguenti sovraccarichi portarono alla sua distruzione. Il muso della fusoliera si staccò dalle altre unità e iniziò a cadere.
Dopo la collisione, l'attrezzatura è crollata. Foto Wvi.com
L'equipaggio dell'aereo è riuscito a espellersi, presto è affondato ed è stato raccolto a bordo di una delle navi della zona. B. Park è fuggito con ferite lievi e l'ingegnere R. Torik ha danneggiato la sua tuta da alta quota durante l'espulsione. Dopo essere caduto nell'oceano, la tuta ha iniziato a riempirsi d'acqua, il che ha portato alla morte dello specialista.
Il capo del dipartimento "Skunk Works" K. Johnson, con la sua stessa decisione, ha vietato ulteriori voli dei vettori M-21 con aerei da ricognizione D-21. L'opinione sui rischi associati all'installazione del drone a una distanza minima dalle chiglie ha ricevuto la conferma più terribile. A causa della cancellazione di ulteriori voli di prova, il progetto D-21 è stato minacciato di chiusura.
L'unico aereo M-21 rimasto nel museo dell'aviazione. Foto Wikimedia Commons
L'unico aereo rimasto M-12 n. 60-6941 a causa della fine dei test è stato inviato al parcheggio. Nessuno ha mostrato interesse per questa macchina, che l'ha lasciata in deposito per molto tempo. Successivamente è stato trasferito al Seattle Aviation Museum, dove si trova ancora.
La morte di un collega è stato un duro colpo, ma gli specialisti di Skunk Works hanno comunque trovato la forza per continuare il lavoro. Non volendo rischiare di nuovo, gli autori del progetto D-21 hanno proposto una nuova versione del complesso di ricognizione che potrebbe ridurre drasticamente il pericolo per il vettore e il suo equipaggio. Ora è stato proposto di fare a meno dell'aereo supersonico M-21. Invece, un bombardiere B-52 convertito avrebbe dovuto sollevare l'esploratore in aria. La nuova versione del progetto è stata designata D-21B. La lettera "A" è stata aggiunta rispettivamente al nome della prima versione. Il lavoro è continuato.
