Sešdesmito gadu sākumā CIP un ASV gaisa spēki lika Lockheed izstrādāt un izgatavot daudzsološu augstas veiktspējas izlūkošanas bezpilota lidaparātu. Uzdevums tika veiksmīgi atrisināts projekta D-21 ietvaros, balstoties uz visdrosmīgākajiem lēmumiem un idejām. Šī projekta tehniskā un tehnoloģiskā daļa joprojām rada lielu interesi.
Īpašs izaicinājums
1960. gada 1. maijā padomju pretgaisa aizsardzība veiksmīgi notrieca amerikāņu U-2 lidmašīnu un tādējādi parādīja, ka šāda tehnika vairs nevar nesodīti darboties PSRS. Šajā sakarā Amerikas Savienotajās Valstīs sākās alternatīvu risinājumu meklēšana. Lockheed slepenā nodaļa, kas pazīstama kā Skunk Works, drīz vien nāca klajā ar koncepciju par vienreizēju ātrgaitas izlūkošanas UAV, kas spēj fotografēt.
Ierosinātā ideja interesēja klientus, un 1962. gada oktobrī bija oficiāls pasūtījums projekta sākotnējai izpētei. Pēc iespējas īsākā laikā bija iespējams pabeigt vispārējā izskata veidošanos un sākt aerodinamiskos testus. Pamatojoties uz pirmo panākumu rezultātiem, 1963. gada martā tika parakstīts pilnvērtīgs projektēšanas līgums. Tajā laikā topošajam bezpilota lidaparātam bija apzīmējums Q-21. Vēlāk tas tika pārdēvēts par D-21.
Projekta pirmajā versijā, kas pazīstama kā D-21A, tika ierosināts izmantot UAV ar M-21 tipa lidmašīnu. Pēdējā bija divu vietu izlūkošanas lidmašīnas A-12 modifikācija ar pilonu starp keļiem un dažām citām ierīcēm darbam ar UAV. 1964. gada decembrī pieredzējis M-21 veica savu pirmo eksporta lidojumu ar D-21 lidmašīnā.
1966. gada 5. martā no nesošās lidmašīnas tika palaists pirmais bezpilota lidaparāts. Neskatoties uz zināmām grūtībām un riskiem, atdalīšanās un neatkarīga lidojuma sākums noritēja bez problēmām. Nākotnē tika veikti vēl vairāki līdzīgi testi. 30. jūlijā ceturtā palaišana beidzās ar negadījumu. UAV nespēja attālināties no pārvadātāja un ietriekties astē. Abas automašīnas sabruka un nokrita. Piloti izmeta, bet vienu no viņiem izglābt neizdevās.
Pamatojoties uz eksperimentālā kompleksa testa rezultātiem, tika nolemts atteikties no nesēja M-21 formā. Atjauninātajā D-21B izlūkošanas projektā tika ierosināts palaist no bumbvedēja B-52H spārna. Sākotnējais drona paātrinājums bija jāveic, izmantojot cietu propelenta pastiprinātāju. Šāda kompleksa testi sākās 1967. gada rudenī, bet pirmā veiksmīgā palaišana notika tikai 1968. gada jūnijā.
Izmēģinājumi 1968.-69 pierādīja jaunā izlūkošanas kompleksa augstās īpašības. Pateicoties tam, parādījās liels pasūtījums sērijveida iekārtām gaisa spēku un CIP turpmākai darbībai. 1969. gada novembrī notika pirmais "kaujas" lidojums, lai nošautu reālu potenciālā ienaidnieka objektu.
Tehnoloģiskā bāze
UAV D-21A / B varētu sasniegt maksimālo ātrumu M = 3,35 aptuveni 3600 km / h augstumā. Tajā pašā laikā viņš varēja automātiski lidot pa noteiktu maršrutu, doties uz noteiktā mērķa zonu un to nofotografēt. Tad drons apgūlās atpakaļceļā, nometa konteineru ar izlūkošanas aprīkojumu vēlamajā zonā un pašiznīcinājās.
Lidmašīnas ar šādām īpašībām un iespējām izstrāde tajā laikā bija ļoti grūta. Tomēr izvirzītie uzdevumi tika atrisināti, izmantojot vismodernākos materiālus un tehnoloģijas. Dažas idejas un attīstība tika aizgūta no esošajiem projektiem, bet citas bija jāveido no nulles. Vairākos gadījumos bija jāuzņemas ievērojams tehnisks risks, kas radīja jaunas grūtības.
Viens no projekta Q-21 / D-21 galvenajiem uzdevumiem bija planiera izveide, kas spēj nodrošināt garu lidojumu ar ātrumu virs 3M. Šādam dizainam vajadzēja būt nepieciešamajām aerodinamiskajām īpašībām, kā arī izturēt lielas mehāniskās un termiskās slodzes. Izstrādājot šādu planieri, tika izmantota projekta A-12 pieredze. Turklāt tika aizgūti daži dizaina risinājumi un materiāli.
D-21 saņēma cilindrisku fizelāžu ar priekšējo gaisa ieplūdi, kas aprīkota ar konusveida centrālo korpusu. Ārēji un pēc konstrukcijas lidmašīnas fizelāža bija līdzīga A-12 lidmašīnas lodziņam. Planieris bija aprīkots ar "dubultās delta" spārnu ar trīsstūrveida galveno daļu un attīstīja garus pieplūdumus. Līdzīga shēma jau ir pārbaudīta pilna izmēra lidmašīnas projektā un ir pierādījusi atbilstību pamatprasībām.
Tika ierosināts, ka šādu formu lidmašīnas korpuss ir pilnībā izgatavots no titāna. Citi metāli tika izmantoti tikai kā daļa no citām sistēmām un mezgliem. Gaisa korpusa ārējā un iekšējā virsma, kas saskaras ar karstu gaisu, saņēma īpašu ferīta pārklājumu, kas ņemts arī no projekta A-12.
Sākotnēji tika apsvērta iespēja izmantot A-12 izstrādāto dzinēju Pratt & Whitney J58, taču tas noveda pie nepieņemama projekta izmaksu pieauguma. Tika atrasta alternatīva kā RJ43-MA-11 ramjet dzinējs no Marquard Corp. -Šis produkts tika izmantots pretgaisa raķetē CIM-10 Bomarc. D-21 tas tika modificēts: atjauninātais RJ43-MA20S-4 dzinējs izcēlās ar palielinātu darbības laiku, kas atbilda iepazīšanās lidojuma profilam.
Īpaši D-21 tika izstrādāta jauna automātiskā vadības sistēma, kas spēj vadīt UAV noteiktā maršrutā. Tajā tika izmantotas inerciālas navigācijas ierīces, kas aizgūtas no A-12. Sarežģītības un augsto izmaksu dēļ vadības sistēma tika padarīta glābjama.
Fizelāžas degunā tika nodrošināts pilienu konteiners ar nosaukumu Q-bay ar izpletņu sistēmu un piepūšamiem pludiņiem. Šī konteinera iekšpusē tika ievietota vadības sistēma un navigācijas aprīkojums, kā arī visas kameras ar filmu kasetēm. Lidojuma pēdējā posmā D-21A / B nācās nomest konteineru, kuru pēc tam pacēla lidmašīna gaisā vai kuģis no ūdens. Q-bay meklēšana tika veikta, izmantojot iebūvētu radio bāku. Iepriekš līdzīgas tehnoloģijas tika izmantotas, lai meklētu un glābtu plēves konteinerus, kas palaisti no izlūkošanas satelītiem.
Prakses pārbaude
Pirmie bezpilota lidaparāti D-21 tika uzbūvēti 1963.-1964. Gadā, un drīz tika uzsākta maza mēroga ražošana. Pirms tā apturēšanas 1971. gadā Lockheed bija saražojis 38 produktus divās galvenajās modifikācijās. Daži no šiem UAV tika izmantoti testos un reālos izlūkošanas lidojumos.
Projekta pirmajā posmā, 1964.-66. uz pilona bija pieci lidmašīnu M-21 ar UAV D-21A lidojumi. No tiem četri nodrošināja aparāta atiestatīšanu - trīs bija veiksmīgi, bet pēdējais beidzās ar katastrofu. D-21B testi ilga no 1967. līdz 1970. gadam, un šajā laikā viņi veica 13 lidojumus, t.sk. ar iepazīšanās uzdevumu risinājuma imitāciju.
Kaujas izmantošana ietvēra tikai četrus lidojumus. Pirmais no tiem notika 1969. gada 9. novembrī un beidzās nenormāli. UAV D -21B veiksmīgi nokļuva Ķīnas poligonā Lop Nor, fotografēja - un neatgriezās. Viņš turpināja lidojumu, beidzās degviela un ar dažiem bojājumiem "apsēdās" Kazahstānas PSRS teritorijā, kur viņu atklāja padomju armija.
1970. gada 16. decembrī notika otrā palaišana Ķīnas objektu iepazīšanai. UAV veiksmīgi pabeidza aptauju, atgriezās norādītajā apgabalā un nometa Q-bay konteineru. Viņu nevarēja noķert gaisā, un pacelšanās no ūdens neizdevās - produkts kopā ar aprīkojumu un plēvēm nogrima. Trešais lidojums 1971. gada 4. martā beidzās ar līdzīgiem rezultātiem, konteiners tika pazaudēts.
Pēdējais D-21B lidojums notika dažas nedēļas vēlāk, 20. martā. Ierīce nezināmu iemeslu dēļ nokrita ĶTR teritorijā, netālu no poligona, uz kuru tā devās. Pēc šīs neveiksmes CIP un Gaisa spēki beidzot bija vīlušies projektā D-21B un nolēma pārtraukt šāda aprīkojuma izmantošanu.
Ņemot vērā testu rezultātus un D-21A / B faktisko izmantošanu, jūs varat redzēt galvenos kļūmju iemeslus. Tādējādi kontroles sistēmas uzticamības trūkums kļuva par nopietnu problēmu. Jo īpaši šī iemesla dēļ slepenais UAV pēc pirmā "kaujas" uzbrukuma nonāca pie potenciālā ienaidnieka. Turklāt radās neparedzētas problēmas, meklējot un glābjot konteineru ar aprīkojumu - tomēr paša drona vaina šajā bija minimāla.
Ar visu to D-21A / B UAV bija tehniski sarežģīts un dārgs. Katra šāda produkta vidējās izmaksas, ņemot vērā izstrādes darbu, sasniedza 5,5 miljonus ASV dolāru 1970. gada cenās - šodien aptuveni 40 miljonus. Jāatzīmē, ka viena drona izmaksas ir ievērojami samazinātas, jo atkārtoti tiek izmantots konteiners ar visdārgākajām sastāvdaļām.
Ierobežota ietilpība
Lockheed / Skunk Works dizaineriem tika dots ļoti grūts uzdevums, un viņi parasti ar to tika galā. Iegūtais izlūkošanas aparāts parādīja augstākās taktiskās un tehniskās īpašības, taču joprojām pilnībā neatbilda reālās darbības prasībām. Produkts D-21 izrādījās pārāk sarežģīts, dārgs un neuzticams.
Varbūt turpmāka dizaina uzlabošana būtu novērsusi identificētās problēmas, taču no tās atteicās. Turklāt viņi atteicās no virsskaņas tālsatiksmes bezpilota izlūkošanas lidmašīnas. Tā rezultātā drosmīgi un daudzsološi tehniskie risinājumi, neskatoties uz to lielo potenciālu, neatrada turpmāku pielietojumu.
