Sešdesmito gadu sākumā izstrādātais virsskaņas izlūkošanas lidaparāts A-12 bija jāizceļ ar augstākajām lidojuma īpašībām, kas spēj nodrošināt efektīvu risinājumu uzdotajiem uzdevumiem. Tajā pašā laikā uzreiz bija skaidrs, ka šai automašīnai būs daži trūkumi. Lidmašīna izrādījās ļoti dārga un grūti ekspluatējama, turklāt tā nebija neaizsargāta pret mūsdienu pretgaisa aizsardzības sistēmām. Bija jāatrod jauns veids, kā veikt izlūkošanu no gaisa un izveidot atbilstošus līdzekļus. Bezpilota lidaparātam D-21 bija jābūt atbildei uz esošajiem izaicinājumiem.
Izlūkošanas lidmašīnu A-12 izveidoja Lockheed Centrālajai izlūkošanas pārvaldei. Esošās U-2 lidmašīnas vairs pilnībā neatbilda prasībām, kā rezultātā tika izveidots jauns tehnisks uzdevums, kas nozīmēja galveno raksturlielumu palielināšanos. Tomēr A-12 izredzes jau kādu laiku rada strīdus. 1960. gada 1. maijā virs Padomju Savienības tika notriekta CIP U-2 lidmašīna. Šī incidenta dēļ tika aizliegts lidot ar pilotējamām izlūkošanas lidmašīnām virs PSRS teritorijas. Tomēr izlūkošanas departamentam bija nepieciešama jauna informācija par iespējamo ienaidnieku, kas tagad bija jāsavāc, izmantojot jaunus līdzekļus.
Lidmašīna M-21 ar bezpilota lidaparātu D-21A. CIP fotogrāfija
1962. gada oktobrī Lockheed slepenās nodaļas Skunk Works darbinieki, dizaineres Kellijas Džonsones vadībā, ierosināja iespējamo esošās problēmas risinājumu. Pamatojoties uz esošajām lidmašīnām A-12, tika ierosināts izstrādāt pārvadātāju bezpilota izlūkošanas transportlīdzeklim. Pārvadātāja uzdevums bija nogādāt dronu noteiktā vietā, kur tas bija jāatvieno. Turklāt aparātam, kas aprīkots ar ramjet dzinēju, bija patstāvīgi jādodas uz nepieciešamo zonu un jāfotografē.
Iepriekšējo pētījumu un teorētisko pētījumu gaitā tika noteikts optimālais daudzsološā kompleksa izskats. Tika ierosināts uzbūvēt vienreiz lietojamu bezpilota lidaparātu un aprīkot to ar pilienu konteineru, kurā bija paredzēts novietot vadības sistēmas un fototehniku. Tika pieņemts, ka šāda arhitektūra pēc iespējas samazinās iekārtu ražošanas un ekspluatācijas izmaksas. Konkrēti ietaupījumi tika nodrošināti, jo atkārtoti tika izmantotas sarežģītas un dārgas navigācijas iekārtas.
D-21A ražotāja darbnīcā. Fotoattēls Testpilot.ru
Turpinot attīstīt izlūkošanas kompleksu, kura pamatā ir lidmašīna A-12, daudzsološais projekts saņēma simbolu Q-12. Tas bija apzīmējums izkārtojumam, ko izstrādātājs 1962. gada beigās prezentēja potenciālajam klientam CIP personā. Cik zināms, izlūkošanas organizācijas vadība uz jauno projektu reaģēja bez liela entuziasma. Līdz ar pretgaisa raķešu sistēmu parādīšanos un izplatīšanos CIP bija nepieciešamas liela augstuma, ātrgaitas izlūkošanas lidmašīnas, piemēram, A-12. Savukārt bezpilota lidaparātam Q-12 bija ļoti ierobežota interese.
Neskatoties uz oficiāla rīkojuma trūkumu un Centrālās izlūkošanas pārvaldes jaukto reakciju, Skink Work speciālisti turpināja darbu. Šajā laikā viņi veica Q-12 modeļa testus vēja tunelī, kura laikā tika pilnībā apstiprināta iespēja iegūt aprēķinātos lidojuma raksturlielumus. Pateicoties tam, darbu varēja turpināt arī turpmāk, bet no viena vai otra departamenta bija nepieciešams oficiāls rīkojums.
Agrīns darbs. Jūs varat redzēt nesēja un drona konstrukcijas elementus. Fotoattēls Testpilot.ru
1962. un 1963. gada mijā uzņēmums Lockheed piedāvāja Gaisa spēkiem savu jauno attīstību. Šī organizācija sāka interesēties par izlūkošanas kompleksu, kas ar atbilstošām izmaiņām varētu kļūt par streiku sistēmas pamatu. Iespējams, gaisa spēku interese kļuva par papildu stimulu CIP, kā rezultātā tika noslēgts trīspusējs līgums par pilnvērtīga projekta izstrādi. Dokuments tika parakstīts 1963. gada agrā pavasarī.
Daudzsološās bezpilota izlūkošanas lidmašīnas projekts, ko izmantoja kopā ar pārvadātāja lidmašīnu, tika nosaukts par D-21. Projektēšanas darbu ietvaros Skunk Works nodaļai bija paredzēts izstrādāt projektu pašam dronam, kā arī izveidot modernizētu lidmašīnas A-12 versiju, kurai bija jāatbalsta izlūkošanas lidmašīna. Daudzsološais pārvadātājs D-21 tika nosaukts par M-21. Burti nosaukumiem tika izvēlēti pavisam vienkārši. Sākotnēji jēdziens "divpakāpju" izlūkošanas sistēma tika dēvēts par "māti un meitu". Attiecīgi pārvadātāja lidmašīna saņēma burtu "M" no "Mātes"), un drons - "D", t.i. "Meita" ("meita"). Pēc tam tika izstrādāta jauna projekta versija, tāpēc bāzes nosaukuma nosaukums tika mainīts uz D-21A.
D-21 aparāta shēma ar noņemamā aparatūras nodalījuma aprakstu. Attēls Testpilot.ru
Jaunā modeļa izlūkošanas aparāts bija jānošķir ar augstiem lidojuma datiem, kas attiecīgi ietekmēja tā dizainu. Lielākā daļa strukturālo elementu tika ierosināti izgatavot no titāna. Tajā pašā laikā dažas detaļas tika izgatavotas no tērauda sakausējumiem un plastmasas. Pētījumi parādīja, ka tikai šāda konstrukcija ļaus D-21 sasniegt nepieciešamo ātrumu un izturēt no tā izrietošās siltuma slodzes. Kā papildu līdzeklis siltuma negatīvās ietekmes mazināšanai jāizmanto īpašs krāsu un laku pārklājums uz ferīta bāzes, kā arī degvielas apvalka dzesēšanas sistēma, līdzīga tai, ko izmanto lidmašīnās A-12 un SR-71.
D-21 saņēma cilindrisku fizelāžu, gludi savienotu ar delta spārnu. Spārna priekšējai malai bija noapaļoti mezgli, kas gandrīz sasniedza frontālo gaisa ieplūdi. Fizelāžas priekšējā daļa tika izgatavota gaisa ieplūdes veidā ar konisku centrālo korpusu. Astē bija konusveida vienība, kurā tika ievietota daļa no strūklas dzinēja vienībām. Astes vienība tika nodrošināta trapecveida ķīļa veidā. Transportlīdzekļa kopējais garums bija 13,1 m, spārnu platums bija 5,8 m. Augstums bija 2,2 m. Lidojuma laikā uz nesēja ierīcei bija jānes nomešanas galvas un astes apvalki.
Ramjet dzinēja vienības. Fotoattēls Testpilot.ru
Ierīce bija aprīkota ar delta spārnu ar labi attīstītām ogival ieplūdēm. Spārns tika uzstādīts ar šķērsvirziena V. negatīvo leņķi. Spārna aizmugurējā malā tika novietotas pārvietojamas lidmašīnas, kas kalpoja kā lifti un eileroni. Virziena kontrole tika veikta, izmantojot stūri uz ķīļa aizmugurējās malas.
Drona priekšgalā, nelielā attālumā no gaisa ieplūdes, bija nodalījums instrumentu novietošanai. Vadības iekārtas un gaisa kameras tika ierosinātas ievietot kopējā 1, 9 m garā traukā, kura apakšējā daļa bija fizelāžas apakšējās daļas elements. Virs aprīkojuma tika nodrošināti arī aizsargapvalki. Instrumentu nodalījums tika uzstādīts uz kontrolējamiem stiprinājumiem, un to varēja nomest noteiktā lidojuma brīdī.
Aparatūras nodalījumā atradās inerciāla navigācijas sistēma, autopilots, dators gaisa parametriem, kā arī līdzeklis nepieciešamo klimatisko apstākļu uzturēšanai. Tika paredzēts apjoms esošo kameru gaisa kameras uzstādīšanai, kas atbilst uzdevumam. Lai ietaupītu uz diezgan sarežģītu un dārgu vadības ierīču ražošanu, kā arī atgrieztos filmas ar iepazīšanās attēliem, projekts D-21 ierosināja nomest instrumentu nodalījumu un izglābt to ar izpletni.
Izlūkošanas kompleksa prototips gatavojas pacelšanās brīdim. ASV Gaisa spēku foto
Pat sākotnējo pētījumu laikā tika konstatēts, ka kā spēkstacija jāizmanto Marquardt RJ43-MA-11 ramjet dzinējs, kas iepriekš radīts Boeing CIM-10 Bomarc tāla darbības pretgaisa raķetei. Pēc dažām konstrukcijas izmaiņām, piemēram, liesmas stabilizācijas ierīces pabeigšanas, jaunas sprauslas uzstādīšanas un dažu citu sistēmu modernizācijas, dzinēju varēja izmantot izlūkošanas transportlīdzeklī. Šādu modifikāciju galvenais mērķis bija palielināt darba vilkšanas ilgumu. Uzlabotais dzinējs, kuram tika piešķirts atjauninātais apzīmējums XRJ43-MA20S-4, varēja strādāt bez pārtraukuma līdz pusotrai stundai un radīt vilci 680 kgf.
Lielākā daļa gaisa kuģa korpusa brīvā tilpuma tika piešķirta degvielas tvertņu novietošanai. Ievērojams fizelāžas tilpums tika sadalīts zem gaisa ieplūdes kanāla, kas nodrošināja motora atmosfēras gaisa padevi. Rezultātā ne lielākais bezpilota transportlīdzeklis izcēlās ar ļoti blīvu iekšējo vienību izkārtojumu. Izstrādājot degvielas sistēmu, tika ņemta vērā attīstība esošajos projektos. Jo īpaši, lai kompensētu ādas sasilšanu, D-21 saņēma siltummaiņus, caur kuriem degvielai vajadzēja cirkulēt. Aparāta apakšā bija paredzēti vārsti savienošanai ar pārvadātāja lidmašīnas degvielas sistēmu. Caur vienu vārstu tvertnes tika uzpildītas, caur otru - degviela tika piegādāta korpusa dzesēšanas sistēmai.
M-21 un D-21A lidojuma laikā. ASV Gaisa spēku foto
Izlūkošanas bezpilota lidaparāta Lockheed D-21 pacelšanās svars bija 5 tonnas. Izmantotais dzinējs ļāva sasniegt ātrumu līdz M = 3, 35 un uzkāpt 29 km augstumā. Lidojuma diapazons pārsniedza 1930 km. Ņemot vērā pārvadātāja lidmašīnas izmantošanu, bija iespēja ievērojami palielināt izlūkošanas kompleksa rādiusu.
Daudzsološs bezpilota lidaparāts bija paredzēts izmantot ar lidmašīnu M-21. Pārvadātājs tika izstrādāts, pamatojoties uz esošo virsskaņas izlūkošanas lidmašīnu A-12, kas izcēlās ar augstajām īpašībām. Faktiski M-21 bija oriģinālais A-12, bez izlūkošanas aprīkojuma un aprīkots ar dažām citām ierīcēm. Tika ierosināts no nodalījuma, kas atrodas aiz kabīnes, noņemt kameras, tā vietā tur vajadzētu ievietot papildu kabīni ar darba vietu otrajam apkalpes loceklim, kurš vada dronu. Operatoram bija nepieciešamā aprīkojuma komplekts, kā arī periskops ierīces novērošanai lidojuma un palaišanas laikā.
JC-130B Cat's-Whiskers lidmašīna ar aprīkojumu aparatūras konteinera "ķeršanai". Foto Wvi.com
Uz pārvadātāja fizelāžas augšējās virsmas, starp ķīļiem, tika ierosināts uzstādīt pilonu ar stiprinājumiem D-21. Pilonam bija vārsti degvielas sistēmu savienošanai, kā arī mehāniskās un pneimatiskās slēdzenes ar stūmēju, kas nodrošināja "meitas" atbrīvošanu pēc operatora pavēles. Saskaņā ar vēja tuneļa pūšanas rezultātiem tika ieteikts samazināt pilona augstumu, tāpēc dronam bija jāatrodas starp nesēja ķīļiem. Tajā pašā laikā starp D-21 spārna galu un M-21 ķīļa augšējo daļu palika tikai 15 cm, kas var izraisīt iekārtas bojājumus. Galvenais dizaineris K. Džonsons iebilda pret pilona augstuma samazināšanu ar to saistīto risku dēļ, taču projekta galīgajā versijā tika izmantots tieši šāds risinājums.
Kā esošās izlūkošanas lidmašīnas modifikācija pārvadātājam M-21 bija līdzīgi lidojuma dati. Lidojuma ātrums sasniedza M = 3,35, diapazons - līdz 2000 km. Tas bija pietiekami, lai pilnībā izmantotu jauno skautu.
Kā izdomāja projekta autori, pārvadātāja lidmašīnai ar izlūkošanas lidmašīnu uz pilona vajadzēja pacelties no viena no lidlaukiem un doties uz vietu, kur drons tika nomests. Ieguvis nepieciešamo augstumu un paātrinājies līdz apmēram M = 3, 2, pārvadātājs varēja nomest D-21. Pēc nokrišanas un atkārtotas nokļūšanas drošā attālumā, izmantojot tālvadības pulti, skautam bija neatkarīgi jāveic lidojums saskaņā ar tajā iepriekš ielādēto programmu. Pēc iepazīšanās pabeigšanas un vajadzīgā objekta fotografēšanas D-21 vajadzēja doties uz norādīto teritoriju un nolaisties 18 km augstumā. Tur tika nomests aparatūras konteiners, pēc kura tika iedarbināts pašlikvidators, iznīcinot dronu. Konteiners ar vadības sistēmām un fotofilmām nokrita un atvēra izpletni 4,5 km augstumā. Turklāt to vajadzēja uzņemt ar lidmašīnu vai jūras spēku kuģu palīdzību. Jo īpaši tika nodrošināts aprīkojums konteinera "noķeršanai" tieši gaisā. Šim nolūkam tika uzbūvēta īpaša lidmašīna Lockheed JC-130B Cat's-Whiskers. Saskaņā ar konteinera notveršanas līdzekļu nosaukumu šo lidmašīnu sauca par "Kaķa ūsām".
Drons, atvienojoties no nesēja. Kadrs no kinohronikas
Divas M-21 lidmašīnas ar sērijas numuriem 60-6940 un 60-6941 tika īpaši izgatavotas testēšanai 1963.-64. Turklāt Lockheed ir samontējis septiņus D-21 prototipus. Visu šo paņēmienu vajadzēja izmantot testos, kas sākās 1964. gada pavasarī. Pārbaudēs tika iesaistīti piloti Bils Pārks un Arts Pētersons, kuriem bija jāvada "mātes", kā arī Skunk Works inženieri Rejs Toriks un Kīts Besviks, kuri bija atbildīgi par izlūkošanas aprīkojuma izmantošanu. Nākotnē pienākumi tika sadalīti šādi. B. Parks kontrolēja pārvadātāju, un A. Pētersons bija atbildīgs par rezerves lidmašīnas vadīšanu. R. Toriks un K. Besviks pārmaiņus pildīja pārvadātāju sistēmu operatora un operatora pienākumus pavadošajā lidmašīnā.
1964. gada 1. aprīlī pirmo reizi pacēlās viena no lidmašīnām M-21. Tā paša gada 19. jūnijā sākās saišu M-21 un D-21 izmēģinājumi uz zemes. Pirmais pārvadātāja lidojums ar bezpilota lidaparātu uz pilona notika 22. decembrī, tajā pašā dienā ar pirmo izlūkošanas lidmašīnas SR-71A reisu, kas izveidots, pamatojoties uz A-12 un paredzēts Gaisa spēkiem. Pirmā lidojuma mērķis bija pārbaudīt pārvadātāja un tā "kravnesības" mijiedarbību, lidojot dažādos ātrumos un augstumos. Bezpilota lidaparāts ar sērijas numuru 501 šī lidojuma laikā netika nomests.
Bojājumi, ko izlūkošanas transportlīdzeklis saņēma viena lidojuma laikā bez atbrīvošanas. Fotoattēls Testpilot.ru
Šo testu laikā projekta autori saskārās ar nopietnām tehniskām un ekspluatācijas problēmām. Nepieciešamība novērst konstatētos trūkumus noveda pie projekta grafika pārskatīšanas. Pirmā D-21 izlāde, kas bija paredzēta 1965. gada martā, bija jāatliek gandrīz uz gadu. Šī iemesla dēļ pirmais neatkarīgais jaunās izlūkošanas lidmašīnas lidojums notika tikai 66. martā.
Šajā dienā izlūkošanas kompleksa prototips, kuru vadīja B. Pārks un K. Besviks, pacēlās no Vandenbergas lidostas (Kalifornija), ieguva nepieciešamo augstumu un ātrumu, pēc kura operators atiestatīja bezpilota transportlīdzekli. Atdalīšanas laikā D-21 # 502 nometa galvas un astes ietvarus, kā rezultātā radās manāmas problēmas. Galvas apvalks saplīsa gabalos, kas trāpīja un sabojāja pārkares. Neskatoties uz to, D-21 spēja regulāri attālināties no pārvadātāja un sākt neatkarīgu lidojumu. Pēc K. Besvika atmiņām, aparāta atdalīšana prasīja tikai pāris sekundes, kas tomēr šķita vairākas stundas. "Mātes" un "meitas" kopīgā lidojuma laikā strādāja bezpilota lidaparāta dzinējs, kas vienkāršoja izeju uz kritiena punktu, bet noveda pie ievērojamas degvielas padeves daļas izmantošanas. Ceturtdaļā degvielas uzpildīšanas pieredzējušais D-21 spēja lidot tikai aptuveni 100 jūdzes (aptuveni 280 km). Pēc tam ierīce nolaidās, nometa konteineru ar aprīkojumu un pašiznīcinājās.
D-21A # 504 sadursmes moments ar pārvadātāja lidmašīnu. Foto Wvi.com
27. aprīlī testos tika izmantots prototipa numurs 506. Ņemot vērā iepriekšējā testa pieredzi, tika nolemts atteikties no galvu nolaišanas. B. Parka un R. Torika apkalpe veiksmīgi izpildīja savu uzdevumu un nodrošināja pieredzējuša bezpilota lidaparāta lidojumu. Pēdējais spēja lidot aptuveni 2070 km. Tā paša gada 16. jūnijā transportlīdzeklis Nr. 505, kuru palaida B. Pārks un K. Besviks, ar pilnu degvielas uzpildīšanu veica 2870 km distanci.
Nākamais testa lidojums bija paredzēts 30. jūlijā, kurā bija paredzēts izmantot pirmsražošanas modeli # 504. B. Pārks un R. Toriks atkal pacēla kompleksu gaisā un devās uz izplūdes punktu, kas atradās netālu no Midvejas atola. Atvienošanas laikā notika negadījums. Triecienvilnis, kas radās no nesošās lidmašīnas, "pieskārās" dronam, kā rezultātā M-21 zaudēja ķīli. Braucot ar kreisēšanas ātrumu, lidmašīnai bija neitrāla stabilitāte, kuras dēļ astes vienības zaudēšana izraisīja stabilitātes un vadāmības zudumu. Lidmašīna sāka trīcēt, un rezultātā radītās pārslodzes noveda pie tā iznīcināšanas. Fizelāžas deguns atdalījās no citām vienībām un sāka krist.
Pēc sadursmes tehnika sabruka. Foto Wvi.com
Lidmašīnas apkalpei izdevās izgrūsties, drīz izšļakstījās un tika uzņemta uz viena no apkārtnes kuģiem. B. Parks izglābās ar nelielām traumām, un inženieris R. Toriks izmešanas laikā sabojāja savu augstkalnu uzvalku. Iekrītot okeānā, uzvalks sāka piepildīties ar ūdeni, kas noveda pie speciālista nāves.
"Skunk Works" nodaļas vadītājs K. Džonsons ar savu lēmumu aizliedza turpmākus M-21 pārvadātāju lidojumus ar izlūkošanas lidmašīnu D-21. Viedoklis par riskiem, kas saistīti ar drona uzstādīšanu minimālā attālumā no keiliem, saņēma visbriesmīgāko apstiprinājumu. Turpmāko testa lidojumu atcelšanas dēļ projektam D-21 draudēja slēgšana.
Aviācijas muzejā palikušas vienīgās M-21 lidmašīnas. Fotoattēls Wikimedia Commons
Vienīgā lidmašīna M-12 Nr. 60-6941, kas tika pārtraukta testu dēļ, tika nosūtīta uz autostāvvietu. Neviens neizrādīja interesi par šo automašīnu, kas ilgu laiku atstāja to noliktavā. Vēlāk tas tika nodots Sietlas Aviācijas muzejam, kur tas joprojām atrodas.
Kolēģa nāve bija nopietns trieciens, taču Skunk Works speciālisti tomēr atrada spēku turpināt darbu. Nevēloties vēlreiz riskēt, projekta D-21 autori piedāvāja jaunu izlūkošanas kompleksa versiju, kas varētu krasi samazināt bīstamību pārvadātājam un tā apkalpei. Tagad tika ierosināts iztikt bez virsskaņas lidmašīnas M-21. Tā vietā bija paredzēts, ka pārveidots bumbvedējs B-52 pacels skautu gaisā. Jaunā projekta versija tika apzīmēta kā D-21B. Pirmās versijas nosaukumam tika pievienots burts "A". Darbs tika turpināts.
