Bezpilotní průzkumný letoun Lockheed D-21A (USA)
Nadzvukový průzkumný letoun A-12 vyvinutý na počátku šedesátých let se musel vyznačovat nejvyššími letovými vlastnostmi schopnými efektivně řešit zadané úkoly. Zároveň bylo hned jasné, že tento stroj bude mít nějaké nevýhody. Letoun se ukázal jako velmi drahý a obtížný na provoz a kromě toho nebyl nezranitelný vůči moderním systémům protivzdušné obrany. Bylo nutné najít nový způsob vedení průzkumu ze vzduchu a vytvořit odpovídající prostředky. Odpovědí na stávající výzvy měl být bezpilotní letoun D-21.
Průzkumný letoun A-12 vytvořil Lockheed na příkaz Ústřední zpravodajské služby. Letoun U-2 v provozu již plně nesplňoval požadavky, což vedlo k vytvoření nového technického úkolu, který znamenal zvýšení hlavních charakteristik. Od určité doby se však vyhlídky A-12 staly předmětem sporů. 1. května 1960 byl nad Sovětským svazem sestřelen letoun U-2 patřící CIA. Tento incident vedl k zákazu pilotovaných průzkumných letů nad územím SSSR. Zpravodajská služba však potřebovala nová data o potenciálním nepříteli, která nyní musela být shromažďována novými prostředky.
V říjnu 1962 zaměstnanci tajného oddělení Lockheed s názvem Skunk Works pod vedením konstruktéra Kellyho Johnsona navrhli možné řešení stávajícího problému. Na základě stávajícího letounu A-12 bylo navrženo vyvinout nosič pro bezpilotní průzkumný prostředek. Úkolem nosiče bylo dopravit dron do dané oblasti, kde bylo potřeba se odpojit. Zařízení vybavené náporovým motorem se dále muselo samostatně vydat do požadované oblasti a fotografovat.
V průběhu předběžných studií a teoretických studií byl stanoven optimální vzhled perspektivního komplexu. Bylo navrženo postavit jednorázový dron a vybavit jej padacím kontejnerem, který měl obsahovat řídicí systémy a fotografické vybavení. Předpokládalo se, že taková architektura minimalizuje náklady na výrobu a provoz zařízení. K určitým úsporám došlo zejména díky opakovanému používání složitého a drahého navigačního zařízení.
![Беспилотный разведчик Lockheed D-21A (США)]()
D-21A v dílně výrobce. Foto testpilot.ru
Jako další vývoj průzkumného komplexu založeného na letounu A-12 získal slibný projekt znak Q-12. Takto byl označen layout, který koncem roku 1962 představil vývojář potenciálnímu zákazníkovi v osobě CIA. Pokud je známo, vedení zpravodajské organizace reagovalo na nový projekt bez většího nadšení. V souvislosti se vznikem a rozšířením protiletadlových raketových systémů potřebovala CIA vysokorychlostní průzkumná letadla jako A-12. O dron Q-12 byl zase velmi omezený zájem.
Navzdory absenci oficiálního příkazu a smíšené reakci Ústřední zpravodajské služby pokračovali specialisté Skink Work v práci. V tomto období prováděli zkoušky modelu Q-12 v aerodynamickém tunelu, při kterých se plně potvrdila možnost získání vypočtených letových vlastností. Díky tomu mohly práce pokračovat dále, byl však vyžadován oficiální příkaz toho či onoho oddělení.
![]()
Práce v raných fázích. Můžete vidět konstrukční prvky nosiče a dronu. Foto testpilot.ru
Na přelomu let 1962 a 1963 nabídl Lockheed svůj nový vývoj letectvu. Tato organizace se začala zajímat o průzkumný komplex, který se s patřičnými úpravami mohl stát základem úderného systému. Pravděpodobně se zájem letectva stal další pobídkou pro CIA, což vyústilo v tripartitní smlouvu na vývoj plnohodnotného projektu. Dokument byl podepsán na začátku jara 1963.
Projekt perspektivního bezpilotního průzkumného letounu, používaného ve spojení s nosným letounem, dostal název D-21. V rámci konstrukčních prací mělo oddělení Skunk Works vypracovat projekt pro samotný dron a také vytvořit modernizovanou verzi letounu A-12, která měla zajišťovat práci průzkumného letounu. Nadějný nosič D-21 dostal název M-21. Písmena pro názvy byla vybrána zcela jednoduše. Zpočátku byl koncept „dvoustupňového“ zpravodajského systému označován jako „Matka a dcera“. V souladu s tím letadlo nosiče obdrželo písmeno „M“ od „Matka“ - „matka“) a dron - „D“, tj. "Dcera" ("dcera"). Následně byla vyvinuta nová verze projektu, proto byl název základny změněn na D-21A.
![]()
Schéma přístroje D-21 s popisem odnímatelné hardwarové přihrádky. Obrázek Testpilot.ru
Průzkumné vozidlo nového modelu se mělo vyznačovat vysokými letovými údaji, což mělo odpovídající vliv na jeho konstrukci. Naprostá většina konstrukčních prvků byla navržena z titanu. Některé části byly vyrobeny z ocelových slitin a plastů. Studie ukázaly, že pouze taková konstrukce umožní D-21 vyvinout požadovanou rychlost a odolat výslednému tepelnému zatížení. Jako další prostředek ke snížení negativních účinků tepla bylo nutné použít speciální nátěr na bázi feritu a také systém chlazení paliva na kůži, podobný těm, které se používají na letounech A-12 a SR-71.
D-21 dostal válcový trup, hladce se spojující s delta křídlem. Náběžná hrana křídla měla zaoblené noduly, téměř sahaly k přednímu vstupu vzduchu. Přední část trupu byla vyrobena ve formě vstupu vzduchu s kónickým centrálním tělem. V ocasní části byla zužující se sestava, ve které byla umístěna část náporových motorů. Za předpokladu, ocas v podobě lichoběžníkového kýlu. Celková délka zařízení byla 13,1 m, rozpětí křídel bylo 5,8 m. Výška byla 2,2 m. Během letu na nosiči muselo zařízení nést padací hlavu a ocasní kapotáž.
![]()
Jednotky motoru s přímým prouděním. Foto testpilot.ru
Zařízení bylo vybaveno trojúhelníkovým křídlem s vyvinutými nátokmi ve tvaru ogive. Křídlo bylo instalováno s negativním příčným úhlem V. Na odtokové hraně křídla byla umístěna pohyblivá letadla, která sloužila jako výškovky a křidélka. Řízení kurzu bylo prováděno pomocí směrového kormidla na odtokové hraně kýlu.
V přídi dronu, v malé vzdálenosti od vstupu vzduchu, byla přihrádka pro umístění přístrojů. Řídicí zařízení a letecké kamery byly navrženy pro umístění do společného kontejneru dlouhého 1,9 m, jehož spodní část tvořil prvek spodního pláště trupu. Nad zařízením byly také umístěny ochranné kryty. Přístrojový prostor byl namontován na řízených lafetách a mohl být shozen v daném okamžiku letu.
Ve výstrojním prostoru byl umístěn inerciální navigační systém, autopilot, počítač parametrů vzduchu a prostředky pro udržování požadovaných klimatických podmínek. Počítalo se s objemem pro instalaci letecké kamery stávajících modelů odpovídajících zadání. Aby se ušetřilo na výrobě poměrně složitých a drahých řídicích zařízení a také na vracení filmů s průzkumnými snímky, projekt D-21 navrhl odhodit přístrojový prostor a zachránit jej padákem.
![]()
Prototyp průzkumného komplexu se připravuje ke vzletu. Fotografie US Air Force
Již v průběhu předběžných studií bylo zjištěno, že jako elektrárna by měl být použit náporový motor Marquardt RJ43-MA-11, dříve vytvořený pro protiletadlovou raketu dlouhého doletu Boeing CIM-10 Bomarc. Po některých konstrukčních změnách, jako je zdokonalení zařízení pro stabilizaci plamene, instalace nové trysky a modernizace některých dalších systémů, mohl být motor použit na průzkumném vozidle. Hlavním cílem takových vylepšení bylo zvýšit tah doby trvání práce. Modernizovaný motor, který dostal aktualizované označení XRJ43-MA20S-4, mohl pracovat bez přerušení až hodinu a půl a vyvinout tah 680 kgf.
Většina volného objemu draku byla věnována umístění palivových nádrží. Značný objem trupu byl přidělen pod kanál sání vzduchu, který poskytuje atmosférický vzduch motoru. V důsledku toho se ne největší bezpilotní prostředek vyznačoval velmi hustým rozložením vnitřních jednotek. Při vývoji palivového systému byl zohledněn vývoj stávajících projektů. Zejména pro kompenzaci zahřívání kůže dostal D-21 tepelné výměníky, kterými mělo cirkulovat palivo. Na spodní straně zařízení byly umístěny ventily pro připojení k palivovému systému nosného letadla. Nádrže byly tankovány přes jeden ventil a palivo bylo přiváděno do systému chlazení pokožky přes druhý.
![]()
M-21 a D-21A za letu. Fotografie US Air Force
Průzkumný dron Lockheed D-21 měl vzletovou hmotnost 5 t. Použitý motor mu umožňoval dosáhnout rychlosti až M = 3,35 a vystoupat do výšky až 29 km. Dolet měl přesáhnout 1930 km. S přihlédnutím k použití nosných letadel bylo možné výrazně zvýšit poloměr průzkumného komplexu.
S nosným letounem M-21 měl být použit nadějný bezpilotní prostředek. Nosič byl vyvinut na základě stávajícího nadzvukového průzkumného letounu A-12, který se vyznačoval vysokým výkonem. Ve skutečnosti byl M-21 původní A-12, zbavený svého průzkumného vybavení a vybavený některými dalšími zařízeními. Z prostoru umístěného za pilotní kabinou bylo navrženo odstranit kamery, místo nich tam měla být umístěna přídavná kabina s pracovištěm druhého člena posádky, který řídí provoz dronu. Operátor měl k dispozici sadu potřebného vybavení a také periskop pro sledování zařízení během letu a startu.
![]()
Letoun JC-130B Cat's-Whiskers s vybavením pro "chytání" hardwarového kontejneru. Fotografie wvi.com
Na horní plochu trupu nosiče, mezi kýly, bylo navrženo namontovat pylon s úchyty pro D-21. Pylon měl ventily pro připojení palivových systémů a také mechanické a pneumatické zámky s posunovačem, které zajišťovaly vysypání „dcery“ na povel operátora. Podle výsledků foukání v aerodynamickém tunelu bylo doporučeno snížit výšku pylonu, kvůli čemuž musel být dron mezi kýly nosiče. Přitom mezi koncem křídla D-21 a horní částí kýlu M-21 zůstalo jen 15 cm, což by mohlo vést k poškození zařízení. Hlavní konstruktér K. Johnson byl proti snížení výšky pylonu kvůli rizikům s tím spojeným, ale takové rozhodnutí bylo použito ve finální verzi projektu.
Nosič M-21 byl modifikací stávajícího průzkumného letadla a měl podobné letové údaje. Rychlost letu dosáhla M = 3,35, dosah - až 2000 km. K plnému provozu nového skauta to stačilo.
Nosný letoun s průzkumným letounem na pylonu měl v pojetí autorů projektu vzlétnout z jednoho z letišť a zamířit na místo, kde byl dron shozen. Po dosažení požadované výšky a zrychlení na rychlost v řádu M = 3,2 mohl nosič shodit D-21. Po přenastavení a zatažení do bezpečné vzdálenosti pomocí dálkového ovládání musel průzkumný letoun letět samostatně podle programu, který byl do něj předtím nahrán. Po dokončení rekognoskace a vyfotografování požadovaného objektu měl D-21 vyjet do daného prostoru a sestoupit do výšky 18 km. Tam byl shozen hardwarový kontejner, načež byl spuštěn samolikvidátor, který zničil dron. Kontejner s řídicími systémy a fotografickými filmy spadl a otevřel padák ve výšce 4,5 km. Dále musel být vyzvednut pomocí letadel nebo lodí námořních sil. Zejména bylo poskytnuto vybavení pro „chytání“ kontejneru přímo ve vzduchu. K tomu byl postaven speciální letoun Lockheed JC-130B Cat's-Whiskers. Podle názvu prostředku k zachycení kontejneru se tomuto letounu říkalo "Kočičí vousy".
![]()
UAV během odpojování od nosiče. Rámeček týdeníku
Speciálně pro testování v letech 1963-64 byly postaveny dva letouny M-21 se sériovými čísly 60-6940 a 60-6941. Kromě toho Lockheed sestavil sedm prototypů D-21. Všechna tato zařízení měla být použita při testech, které začaly na jaře 1964. Do kontrol byli zapojeni piloti Bill Park a Art Peterson, kteří měli „matky“ létat, a také inženýři z oddělení Skunk Works Ray Torik a Kate Beswick, kteří měli na starosti použití průzkumných zařízení. Následně byly odpovědnosti rozděleny následovně. B. Park řídil nosič a A. Peterson byl zodpovědný za pilotování záložního letadla. R. Torik a K. Beswick se střídali jako operátor systémů na nosiči a kameraman na doprovodném letadle.
1. dubna 1964 se jeden z letounů M-21 poprvé vznesl do vzduchu. Dne 19. června téhož roku začaly pozemní zkoušky vazu M-21 a D-21. První let nosiče s dronem na pylonu se uskutečnil 22. prosince, ve stejný den jako první let průzkumného letounu SR-71A, vytvořeného na bázi A-12 a určeného pro letectvo. Účelem prvního letu bylo vyzkoušet interakci nosiče a jeho „užitné zátěže“ při letu v různých rychlostech a výškách. Bezpilotní prostředek výrobního čísla 501 nebyl při tomto letu shozen.
![]()
Poškození obdržené průzkumným vozidlem během jednoho z letů bez resetu. Foto testpilot.ru
Při těchto testech autoři projektu narazili na vážné technické a provozní problémy. Potřeba nápravy zjištěných nedostatků vedla k revizi harmonogramu projektu. První výsadek D-21, plánovaný na březen 1965, musel být odložen téměř o rok. Kvůli tomu se první samostatný let nového průzkumu uskutečnil až 5. března 66.
V tento den vzlétl prototyp průzkumného komplexu řízeného B. Parkem a C. Beswickem z letecké základny Vandenberg (Kalifornie), nabral potřebnou výšku a rychlost, načež operátor bezpilotní prostředek resetoval. Během separace D-21 #502 shodila kapotáž hlavy a ocasu, což vedlo ke znatelným problémům. Kapotáž hlavy se roztříštila na kusy, které zasáhly konce křídel a poškodily je. D-21 se však dokázal rutinně vzdálit od nosiče a zahájit samostatný let. Podle memoárů K. Beswicka trvalo oddělení aparátu doslova pár sekund, což se však zdálo jako několik hodin. Při společném letu „matky“ a „dcery“ běžel motor dronu, což usnadnilo dosažení bodu pádu, ale vedlo ke spotřebě značné části zásoby paliva. Ve čtvrtině tankování byl zkušený D-21 schopen uletět jen asi 100 mil (přibližně 280 km). Poté zařízení sestoupilo, upustilo kontejner s vybavením a samo se zničilo.
![]()
Okamžik srážky D-21A č. 504 s nosným letounem. Fotografie wvi.com
27. dubna byl při zkouškách použit prototyp číslo 506. S ohledem na zkušenosti z předchozí zkoušky bylo rozhodnuto opustit kapotáž padací hlavy. Posádka B. Park a R. Torik úspěšně splnila svůj úkol a zajistila let zkušeného dronu. Ten byl schopen uletět asi 2070 km. Dne 16. června téhož roku urazil přístroj č. 505, vypuštěný B. Parkem a K. Beswickem, po úplném doplnění paliva vzdálenost 2870 km.
Další zkušební let byl naplánován na 30. července, při kterém bylo plánováno použití předprodukčního vzorku č. 504. B. Park a R. Torik opět zvedli komplex do vzduchu a zamířili k bodu seskoku, který se nachází poblíž atolu Midway. Při řezu došlo k nehodě. Rázová vlna vycházející z nosného letadla se „dotkla“ dronu, v důsledku čehož M-21 ztratil kýl. Letoun měl při cestovní rychlosti neutrální stabilitu, kvůli které ztráta ocasní jednotky vedla ke ztrátě stability a ovladatelnosti. Letadlo se začalo třást a výsledné přetížení vedlo k jeho zničení. Přední část trupu se odtrhla od ostatních jednotek a začala padat.
![]()
Po nárazu se zařízení zhroutilo. Fotografie wvi.com
Posádce letadla se podařilo katapultovat, brzy se rozstříkla a byla vyzvednuta na palubě jedné z lodí, které se v této oblasti nacházely. B. Park vyvázl s lehkým zraněním a inženýr R. Torik si při katapultáži poškodil svůj výškový oblek. Při pádu do oceánu se oblek začal plnit vodou, což vedlo ke smrti specialisty.
Vedoucí oddělení Skunk Works K. Johnson vlastním rozhodnutím zakázal další lety nosičů M-21 s průzkumnými letouny D-21. Názor o rizicích spojených s instalací dronu v minimální vzdálenosti od kýlů získal nejstrašnější potvrzení. Kvůli zrušení dalších zkušebních letů hrozilo uzavření projektu D-21.
![]()
Jediný zbývající M-21 v leteckém muzeu. Foto: Wikimedia Commons
Jediný zbývající letoun M-12 č. 60-6941 byl poslán na parkoviště z důvodu zastavení zkoušek. O toto auto nikdo neprojevil zájem, kvůli čemuž zůstalo dlouho ve skladu. Později byla přenesena do Seattle Aviation Museum, kde se nachází dodnes.
Smrt kolegy byla vážnou ranou, ale Skunk Works přesto našli sílu pokračovat v práci. Protože autoři projektu D-21 nechtěli znovu riskovat, navrhli novou verzi průzkumného komplexu, schopnou dramaticky snížit nebezpečí pro letadlo a jeho posádku. Nyní bylo navrženo upustit od nadzvukových letounů M-21. Místo toho měl být průzkumný letoun vyzdvižen do vzduchu upraveným bombardérem B-52. Nová verze projektu dostala označení D-21B. Písmeno „A“ bylo přidáno k názvu první verze, resp. V práci se pokračovalo.
Podle materiálů:
http://testpilot.ru/
http://airwar.ru/
http://globalsecurity.org/
http://designation-systems.net/
http://airforceworld.com/
http://wvi.com/
Nikolsky M.V. "Černý blesk" SR-71. - M .: "Nakladatelství Astrel", "Nakladatelství AST", 2001. - (Slavná letadla).
Průzkumný letoun A-12 vytvořil Lockheed na příkaz Ústřední zpravodajské služby. Letoun U-2 v provozu již plně nesplňoval požadavky, což vedlo k vytvoření nového technického úkolu, který znamenal zvýšení hlavních charakteristik. Od určité doby se však vyhlídky A-12 staly předmětem sporů. 1. května 1960 byl nad Sovětským svazem sestřelen letoun U-2 patřící CIA. Tento incident vedl k zákazu pilotovaných průzkumných letů nad územím SSSR. Zpravodajská služba však potřebovala nová data o potenciálním nepříteli, která nyní musela být shromažďována novými prostředky.
V říjnu 1962 zaměstnanci tajného oddělení Lockheed s názvem Skunk Works pod vedením konstruktéra Kellyho Johnsona navrhli možné řešení stávajícího problému. Na základě stávajícího letounu A-12 bylo navrženo vyvinout nosič pro bezpilotní průzkumný prostředek. Úkolem nosiče bylo dopravit dron do dané oblasti, kde bylo potřeba se odpojit. Zařízení vybavené náporovým motorem se dále muselo samostatně vydat do požadované oblasti a fotografovat.
V průběhu předběžných studií a teoretických studií byl stanoven optimální vzhled perspektivního komplexu. Bylo navrženo postavit jednorázový dron a vybavit jej padacím kontejnerem, který měl obsahovat řídicí systémy a fotografické vybavení. Předpokládalo se, že taková architektura minimalizuje náklady na výrobu a provoz zařízení. K určitým úsporám došlo zejména díky opakovanému používání složitého a drahého navigačního zařízení.
D-21A v dílně výrobce. Foto testpilot.ru
Jako další vývoj průzkumného komplexu založeného na letounu A-12 získal slibný projekt znak Q-12. Takto byl označen layout, který koncem roku 1962 představil vývojář potenciálnímu zákazníkovi v osobě CIA. Pokud je známo, vedení zpravodajské organizace reagovalo na nový projekt bez většího nadšení. V souvislosti se vznikem a rozšířením protiletadlových raketových systémů potřebovala CIA vysokorychlostní průzkumná letadla jako A-12. O dron Q-12 byl zase velmi omezený zájem.
Navzdory absenci oficiálního příkazu a smíšené reakci Ústřední zpravodajské služby pokračovali specialisté Skink Work v práci. V tomto období prováděli zkoušky modelu Q-12 v aerodynamickém tunelu, při kterých se plně potvrdila možnost získání vypočtených letových vlastností. Díky tomu mohly práce pokračovat dále, byl však vyžadován oficiální příkaz toho či onoho oddělení.
Práce v raných fázích. Můžete vidět konstrukční prvky nosiče a dronu. Foto testpilot.ru
Na přelomu let 1962 a 1963 nabídl Lockheed svůj nový vývoj letectvu. Tato organizace se začala zajímat o průzkumný komplex, který se s patřičnými úpravami mohl stát základem úderného systému. Pravděpodobně se zájem letectva stal další pobídkou pro CIA, což vyústilo v tripartitní smlouvu na vývoj plnohodnotného projektu. Dokument byl podepsán na začátku jara 1963.
Projekt perspektivního bezpilotního průzkumného letounu, používaného ve spojení s nosným letounem, dostal název D-21. V rámci konstrukčních prací mělo oddělení Skunk Works vypracovat projekt pro samotný dron a také vytvořit modernizovanou verzi letounu A-12, která měla zajišťovat práci průzkumného letounu. Nadějný nosič D-21 dostal název M-21. Písmena pro názvy byla vybrána zcela jednoduše. Zpočátku byl koncept „dvoustupňového“ zpravodajského systému označován jako „Matka a dcera“. V souladu s tím letadlo nosiče obdrželo písmeno „M“ od „Matka“ - „matka“) a dron - „D“, tj. "Dcera" ("dcera"). Následně byla vyvinuta nová verze projektu, proto byl název základny změněn na D-21A.
Schéma přístroje D-21 s popisem odnímatelné hardwarové přihrádky. Obrázek Testpilot.ru
Průzkumné vozidlo nového modelu se mělo vyznačovat vysokými letovými údaji, což mělo odpovídající vliv na jeho konstrukci. Naprostá většina konstrukčních prvků byla navržena z titanu. Některé části byly vyrobeny z ocelových slitin a plastů. Studie ukázaly, že pouze taková konstrukce umožní D-21 vyvinout požadovanou rychlost a odolat výslednému tepelnému zatížení. Jako další prostředek ke snížení negativních účinků tepla bylo nutné použít speciální nátěr na bázi feritu a také systém chlazení paliva na kůži, podobný těm, které se používají na letounech A-12 a SR-71.
D-21 dostal válcový trup, hladce se spojující s delta křídlem. Náběžná hrana křídla měla zaoblené noduly, téměř sahaly k přednímu vstupu vzduchu. Přední část trupu byla vyrobena ve formě vstupu vzduchu s kónickým centrálním tělem. V ocasní části byla zužující se sestava, ve které byla umístěna část náporových motorů. Za předpokladu, ocas v podobě lichoběžníkového kýlu. Celková délka zařízení byla 13,1 m, rozpětí křídel bylo 5,8 m. Výška byla 2,2 m. Během letu na nosiči muselo zařízení nést padací hlavu a ocasní kapotáž.
Jednotky motoru s přímým prouděním. Foto testpilot.ru
Zařízení bylo vybaveno trojúhelníkovým křídlem s vyvinutými nátokmi ve tvaru ogive. Křídlo bylo instalováno s negativním příčným úhlem V. Na odtokové hraně křídla byla umístěna pohyblivá letadla, která sloužila jako výškovky a křidélka. Řízení kurzu bylo prováděno pomocí směrového kormidla na odtokové hraně kýlu.
V přídi dronu, v malé vzdálenosti od vstupu vzduchu, byla přihrádka pro umístění přístrojů. Řídicí zařízení a letecké kamery byly navrženy pro umístění do společného kontejneru dlouhého 1,9 m, jehož spodní část tvořil prvek spodního pláště trupu. Nad zařízením byly také umístěny ochranné kryty. Přístrojový prostor byl namontován na řízených lafetách a mohl být shozen v daném okamžiku letu.
Ve výstrojním prostoru byl umístěn inerciální navigační systém, autopilot, počítač parametrů vzduchu a prostředky pro udržování požadovaných klimatických podmínek. Počítalo se s objemem pro instalaci letecké kamery stávajících modelů odpovídajících zadání. Aby se ušetřilo na výrobě poměrně složitých a drahých řídicích zařízení a také na vracení filmů s průzkumnými snímky, projekt D-21 navrhl odhodit přístrojový prostor a zachránit jej padákem.
Prototyp průzkumného komplexu se připravuje ke vzletu. Fotografie US Air Force
Již v průběhu předběžných studií bylo zjištěno, že jako elektrárna by měl být použit náporový motor Marquardt RJ43-MA-11, dříve vytvořený pro protiletadlovou raketu dlouhého doletu Boeing CIM-10 Bomarc. Po některých konstrukčních změnách, jako je zdokonalení zařízení pro stabilizaci plamene, instalace nové trysky a modernizace některých dalších systémů, mohl být motor použit na průzkumném vozidle. Hlavním cílem takových vylepšení bylo zvýšit tah doby trvání práce. Modernizovaný motor, který dostal aktualizované označení XRJ43-MA20S-4, mohl pracovat bez přerušení až hodinu a půl a vyvinout tah 680 kgf.
Většina volného objemu draku byla věnována umístění palivových nádrží. Značný objem trupu byl přidělen pod kanál sání vzduchu, který poskytuje atmosférický vzduch motoru. V důsledku toho se ne největší bezpilotní prostředek vyznačoval velmi hustým rozložením vnitřních jednotek. Při vývoji palivového systému byl zohledněn vývoj stávajících projektů. Zejména pro kompenzaci zahřívání kůže dostal D-21 tepelné výměníky, kterými mělo cirkulovat palivo. Na spodní straně zařízení byly umístěny ventily pro připojení k palivovému systému nosného letadla. Nádrže byly tankovány přes jeden ventil a palivo bylo přiváděno do systému chlazení pokožky přes druhý.
M-21 a D-21A za letu. Fotografie US Air Force
Průzkumný dron Lockheed D-21 měl vzletovou hmotnost 5 t. Použitý motor mu umožňoval dosáhnout rychlosti až M = 3,35 a vystoupat do výšky až 29 km. Dolet měl přesáhnout 1930 km. S přihlédnutím k použití nosných letadel bylo možné výrazně zvýšit poloměr průzkumného komplexu.
S nosným letounem M-21 měl být použit nadějný bezpilotní prostředek. Nosič byl vyvinut na základě stávajícího nadzvukového průzkumného letounu A-12, který se vyznačoval vysokým výkonem. Ve skutečnosti byl M-21 původní A-12, zbavený svého průzkumného vybavení a vybavený některými dalšími zařízeními. Z prostoru umístěného za pilotní kabinou bylo navrženo odstranit kamery, místo nich tam měla být umístěna přídavná kabina s pracovištěm druhého člena posádky, který řídí provoz dronu. Operátor měl k dispozici sadu potřebného vybavení a také periskop pro sledování zařízení během letu a startu.
Letoun JC-130B Cat's-Whiskers s vybavením pro "chytání" hardwarového kontejneru. Fotografie wvi.com
Na horní plochu trupu nosiče, mezi kýly, bylo navrženo namontovat pylon s úchyty pro D-21. Pylon měl ventily pro připojení palivových systémů a také mechanické a pneumatické zámky s posunovačem, které zajišťovaly vysypání „dcery“ na povel operátora. Podle výsledků foukání v aerodynamickém tunelu bylo doporučeno snížit výšku pylonu, kvůli čemuž musel být dron mezi kýly nosiče. Přitom mezi koncem křídla D-21 a horní částí kýlu M-21 zůstalo jen 15 cm, což by mohlo vést k poškození zařízení. Hlavní konstruktér K. Johnson byl proti snížení výšky pylonu kvůli rizikům s tím spojeným, ale takové rozhodnutí bylo použito ve finální verzi projektu.
Nosič M-21 byl modifikací stávajícího průzkumného letadla a měl podobné letové údaje. Rychlost letu dosáhla M = 3,35, dosah - až 2000 km. K plnému provozu nového skauta to stačilo.
Nosný letoun s průzkumným letounem na pylonu měl v pojetí autorů projektu vzlétnout z jednoho z letišť a zamířit na místo, kde byl dron shozen. Po dosažení požadované výšky a zrychlení na rychlost v řádu M = 3,2 mohl nosič shodit D-21. Po přenastavení a zatažení do bezpečné vzdálenosti pomocí dálkového ovládání musel průzkumný letoun letět samostatně podle programu, který byl do něj předtím nahrán. Po dokončení rekognoskace a vyfotografování požadovaného objektu měl D-21 vyjet do daného prostoru a sestoupit do výšky 18 km. Tam byl shozen hardwarový kontejner, načež byl spuštěn samolikvidátor, který zničil dron. Kontejner s řídicími systémy a fotografickými filmy spadl a otevřel padák ve výšce 4,5 km. Dále musel být vyzvednut pomocí letadel nebo lodí námořních sil. Zejména bylo poskytnuto vybavení pro „chytání“ kontejneru přímo ve vzduchu. K tomu byl postaven speciální letoun Lockheed JC-130B Cat's-Whiskers. Podle názvu prostředku k zachycení kontejneru se tomuto letounu říkalo "Kočičí vousy".
UAV během odpojování od nosiče. Rámeček týdeníku
Speciálně pro testování v letech 1963-64 byly postaveny dva letouny M-21 se sériovými čísly 60-6940 a 60-6941. Kromě toho Lockheed sestavil sedm prototypů D-21. Všechna tato zařízení měla být použita při testech, které začaly na jaře 1964. Do kontrol byli zapojeni piloti Bill Park a Art Peterson, kteří měli „matky“ létat, a také inženýři z oddělení Skunk Works Ray Torik a Kate Beswick, kteří měli na starosti použití průzkumných zařízení. Následně byly odpovědnosti rozděleny následovně. B. Park řídil nosič a A. Peterson byl zodpovědný za pilotování záložního letadla. R. Torik a K. Beswick se střídali jako operátor systémů na nosiči a kameraman na doprovodném letadle.
1. dubna 1964 se jeden z letounů M-21 poprvé vznesl do vzduchu. Dne 19. června téhož roku začaly pozemní zkoušky vazu M-21 a D-21. První let nosiče s dronem na pylonu se uskutečnil 22. prosince, ve stejný den jako první let průzkumného letounu SR-71A, vytvořeného na bázi A-12 a určeného pro letectvo. Účelem prvního letu bylo vyzkoušet interakci nosiče a jeho „užitné zátěže“ při letu v různých rychlostech a výškách. Bezpilotní prostředek výrobního čísla 501 nebyl při tomto letu shozen.
Poškození obdržené průzkumným vozidlem během jednoho z letů bez resetu. Foto testpilot.ru
Při těchto testech autoři projektu narazili na vážné technické a provozní problémy. Potřeba nápravy zjištěných nedostatků vedla k revizi harmonogramu projektu. První výsadek D-21, plánovaný na březen 1965, musel být odložen téměř o rok. Kvůli tomu se první samostatný let nového průzkumu uskutečnil až 5. března 66.
V tento den vzlétl prototyp průzkumného komplexu řízeného B. Parkem a C. Beswickem z letecké základny Vandenberg (Kalifornie), nabral potřebnou výšku a rychlost, načež operátor bezpilotní prostředek resetoval. Během separace D-21 #502 shodila kapotáž hlavy a ocasu, což vedlo ke znatelným problémům. Kapotáž hlavy se roztříštila na kusy, které zasáhly konce křídel a poškodily je. D-21 se však dokázal rutinně vzdálit od nosiče a zahájit samostatný let. Podle memoárů K. Beswicka trvalo oddělení aparátu doslova pár sekund, což se však zdálo jako několik hodin. Při společném letu „matky“ a „dcery“ běžel motor dronu, což usnadnilo dosažení bodu pádu, ale vedlo ke spotřebě značné části zásoby paliva. Ve čtvrtině tankování byl zkušený D-21 schopen uletět jen asi 100 mil (přibližně 280 km). Poté zařízení sestoupilo, upustilo kontejner s vybavením a samo se zničilo.
Okamžik srážky D-21A č. 504 s nosným letounem. Fotografie wvi.com
27. dubna byl při zkouškách použit prototyp číslo 506. S ohledem na zkušenosti z předchozí zkoušky bylo rozhodnuto opustit kapotáž padací hlavy. Posádka B. Park a R. Torik úspěšně splnila svůj úkol a zajistila let zkušeného dronu. Ten byl schopen uletět asi 2070 km. Dne 16. června téhož roku urazil přístroj č. 505, vypuštěný B. Parkem a K. Beswickem, po úplném doplnění paliva vzdálenost 2870 km.
Další zkušební let byl naplánován na 30. července, při kterém bylo plánováno použití předprodukčního vzorku č. 504. B. Park a R. Torik opět zvedli komplex do vzduchu a zamířili k bodu seskoku, který se nachází poblíž atolu Midway. Při řezu došlo k nehodě. Rázová vlna vycházející z nosného letadla se „dotkla“ dronu, v důsledku čehož M-21 ztratil kýl. Letoun měl při cestovní rychlosti neutrální stabilitu, kvůli které ztráta ocasní jednotky vedla ke ztrátě stability a ovladatelnosti. Letadlo se začalo třást a výsledné přetížení vedlo k jeho zničení. Přední část trupu se odtrhla od ostatních jednotek a začala padat.
Po nárazu se zařízení zhroutilo. Fotografie wvi.com
Posádce letadla se podařilo katapultovat, brzy se rozstříkla a byla vyzvednuta na palubě jedné z lodí, které se v této oblasti nacházely. B. Park vyvázl s lehkým zraněním a inženýr R. Torik si při katapultáži poškodil svůj výškový oblek. Při pádu do oceánu se oblek začal plnit vodou, což vedlo ke smrti specialisty.
Vedoucí oddělení Skunk Works K. Johnson vlastním rozhodnutím zakázal další lety nosičů M-21 s průzkumnými letouny D-21. Názor o rizicích spojených s instalací dronu v minimální vzdálenosti od kýlů získal nejstrašnější potvrzení. Kvůli zrušení dalších zkušebních letů hrozilo uzavření projektu D-21.
Jediný zbývající M-21 v leteckém muzeu. Foto: Wikimedia Commons
Jediný zbývající letoun M-12 č. 60-6941 byl poslán na parkoviště z důvodu zastavení zkoušek. O toto auto nikdo neprojevil zájem, kvůli čemuž zůstalo dlouho ve skladu. Později byla přenesena do Seattle Aviation Museum, kde se nachází dodnes.
Smrt kolegy byla vážnou ranou, ale Skunk Works přesto našli sílu pokračovat v práci. Protože autoři projektu D-21 nechtěli znovu riskovat, navrhli novou verzi průzkumného komplexu, schopnou dramaticky snížit nebezpečí pro letadlo a jeho posádku. Nyní bylo navrženo upustit od nadzvukových letounů M-21. Místo toho měl být průzkumný letoun vyzdvižen do vzduchu upraveným bombardérem B-52. Nová verze projektu dostala označení D-21B. Písmeno „A“ bylo přidáno k názvu první verze, resp. V práci se pokračovalo.
Podle materiálů:
http://testpilot.ru/
http://airwar.ru/
http://globalsecurity.org/
http://designation-systems.net/
http://airforceworld.com/
http://wvi.com/
Nikolsky M.V. "Černý blesk" SR-71. - M .: "Nakladatelství Astrel", "Nakladatelství AST", 2001. - (Slavná letadla).
informace