Miehittämätön tiedustelulentokone Lockheed D-21A (USA)
12-luvun alussa kehitetty yliäänitiedustelukone A-21 oli erotettava korkeimmista lento-ominaisuuksista, jotka kykenivät tarjoamaan tehokkaan ratkaisun osoitettuihin tehtäviin. Samalla oli heti selvää, että tällä koneella olisi joitain haittoja. Lentokone osoittautui erittäin kalliiksi ja vaikeasti käytettäväksi, ja lisäksi se ei ollut haavoittumaton nykyaikaisille ilmapuolustusjärjestelmille. Oli tarpeen löytää uusi tapa suorittaa tiedustelu ilmasta ja luoda sopivat keinot. Vastaus olemassa oleviin haasteisiin oli miehittämätön D-XNUMX-lentokone.
A-12-tiedustelukoneen loi Lockheed Keskustiedustelupalvelun määräyksestä. Käytössä oleva U-2-kone ei enää täysin täyttänyt vaatimuksia, mikä johti uuden teknisen tehtävän muodostumiseen, mikä merkitsi pääominaisuuksien lisääntymistä. Tietystä ajasta lähtien A-12:n näkymistä tuli kuitenkin kiistanalainen aihe. 1. toukokuuta 1960 CIA:lle kuuluva U-2-lentokone ammuttiin alas Neuvostoliiton yllä. Tämä tapaus johti miehitettyjen tiedustelulentojen kieltämiseen Neuvostoliiton alueen yli. Tiedustelupalvelu tarvitsi kuitenkin uusia tietoja mahdollisesta vihollisesta, joka nyt oli kerättävä uusin keinoin.
Lokakuussa 1962 Lockheedin Skunk Worksin salaisen osaston työntekijät suunnittelija Kelly Johnsonin johdolla ehdottivat mahdollista ratkaisua olemassa olevaan ongelmaan. Olemassa olevan A-12-koneen pohjalta ehdotettiin, että miehittämättömään tiedusteluajoneuvoon kehitettäisiin kantoalusta. Kantajan tehtävänä oli toimittaa drooni tietylle alueelle, josta se oli tarpeen irrottaa. Lisäksi ramjet-moottorilla varustetun laitteen piti itsenäisesti mennä vaaditulle alueelle ja ottaa valokuvia.
Esitutkimusten ja teoreettisten opintojen aikana saatiin selville lupaavan kompleksin optimaalinen ulkonäkö. Esitettiin rakentaa kertakäyttöinen drone ja varustaa se pudotussäiliöllä, jonka olisi pitänyt sisältää ohjausjärjestelmät ja valokuvauslaitteet. Oletettiin, että tällainen arkkitehtuuri minimoi laitteiden tuotanto- ja käyttökustannukset. Erityisesti tiettyjä säästöjä saavutettiin monimutkaisten ja kalliiden navigointilaitteiden toistuvan käytön ansiosta.
D-21A valmistajan työpajassa. Valokuva testpilot.ru
A-12-lentokoneeseen perustuvan tiedustelukompleksin jatkokehityksenä lupaava projekti sai tunnuksen Q-12. Näin layout nimettiin, jonka kehittäjä esitteli vuoden 1962 lopussa mahdolliselle asiakkaalle CIA:n henkilössä. Tiedusteluorganisaation johto reagoi uuteen projektiin tiedustelupalvelun tiedustelutiedon mukaan ilman suurta innostusta. Ilmatorjuntaohjusjärjestelmien syntymisen ja leviämisen yhteydessä CIA tarvitsi korkean korkeuden nopeita tiedustelukoneita, kuten A-12. Q-12 drone puolestaan oli hyvin rajallinen kiinnostus.
Virallisen määräyksen puuttumisesta ja Keskustiedustelupalvelun ristiriitaisesta reaktiosta huolimatta Skink Workin asiantuntijat jatkoivat työtä. Tänä aikana he suorittivat Q-12-mallin testejä tuulitunnelissa, joiden aikana mahdollisuus laskettujen lento-ominaisuuksien saamiseen vahvistettiin täysin. Tämän ansiosta työ jatkui edelleen, mutta tarvittiin virallinen tilaus joltakin osastolta.
Työskentely alkuvaiheessa. Näet kantajan ja dronin rakenneosat. Valokuva testpilot.ru
Vuosien 1962 ja 1963 vaihteessa Lockheed tarjosi uutta kehitysttään ilmavoimille. Tämä organisaatio kiinnostui tiedustelukompleksista, josta asianmukaisin muutoksin voisi tulla lakkojärjestelmän perusta. Luultavasti ilmavoimien kiinnostuksesta tuli lisäkannustin CIA:lle, mikä johti kolmikantaiseen sopimukseen täysimittaisen projektin kehittämiseksi. Asiakirja allekirjoitettiin alkukeväällä 1963.
Projekti lupaavasta miehittämättömästä tiedustelulentokoneesta, jota käytettiin yhdessä kantajalentokoneen kanssa, sai nimekseen D-21. Osana suunnittelutyötä Skunk Works -osaston oli tarkoitus kehittää itse drone-projekti sekä luoda päivitetty versio A-12-lentokoneesta, jonka oli määrä tarjota tiedustelukoneen työ. Lupaava D-21-kantoraketti sai nimekseen M-21. Otsikoiden kirjaimet valittiin melko yksinkertaisesti. Alun perin käsitettä "kaksivaiheisesta" tiedustelujärjestelmästä kutsuttiin "äidiksi ja tyttäreksi". Vastaavasti kantolentokone sai kirjaimen "M" "äidiltä" - "äiti") ja drone - "D", ts. "Tytär" ("tytär"). Myöhemmin projektista kehitettiin uusi versio, minkä vuoksi tukikohdan nimi muutettiin D-21A:ksi.
Laitteen D-21 kaavio, jossa on kuvaus irrotettavasta laitteistoosastosta. Kuva Testpilot.ru
Uuden mallin tiedusteluajoneuvon piti erottua korkeista lentotiedoista, mikä vaikutti vastaavasti sen suunnitteluun. Suurin osa rakenneosista ehdotettiin titaanista. Jotkut osat valmistettiin terässeoksista ja muovista. Tutkimukset ovat osoittaneet, että vain tällainen rakenne antaa D-21:lle mahdollisuuden kehittää vaaditun nopeuden ja kestää siitä aiheutuvat lämpökuormitukset. Lisäkeinona lämmön kielteisten vaikutusten vähentämiseen oli tarpeen käyttää erityistä ferriittipohjaista maalia sekä polttoaineen jäähdytysjärjestelmää iholle, joka oli samanlainen kuin A-12- ja SR-71-lentokoneissa.
D-21 sai sylinterimäisen rungon, joka pariutui sujuvasti delta-siiven kanssa. Siiven etureunassa oli pyöristettyjä kyhmyjä, jotka ulottuivat melkein etuosan ilmanottoaukon. Rungon etuosa tehtiin ilmanottoaukon muodossa, jossa oli kartiomainen keskusrunko. Hännässä oli suippeneva kokoonpano, johon sijoitettiin osa ramjet-moottoreista. Häntä on puolisuunnikkaan kölin muodossa. Laitteen kokonaispituus oli 13,1 m, siipien kärkiväli 5,8 m. Korkeus 2,2 m. Telineellä lennon aikana laitteessa oli oltava pudotuspää ja pyrstösuojukset.
Suoravirtausmoottoriyksiköt. Valokuva testpilot.ru
Laite oli varustettu kolmion muotoisella siivellä, jossa oli kehitetyt ogive-muotoiset sisäänvirtaukset. Siipi asennettiin negatiivisella poikkikulmalla V. Siiven takareunalle asetettiin liikkuvat tasot, jotka toimivat hisseinä ja siivekkeinä. Kurssinohjaus suoritettiin kölin takareunassa olevalla peräsimellä.
Dronen keulassa, lyhyen matkan päässä ilmanottoaukosta, oli lokero instrumenttien sijoittamista varten. Ohjauslaitteet ja ilmakamerat ehdotettiin sijoitettavaksi yhteiseen 1,9 metrin pituiseen säiliöön, jonka alaosa oli osa rungon pohjakalvoa. Varusteiden yläpuolelle oli myös suojakuoria. Mittarilokero oli asennettu valvotuille telineille ja se voitiin pudottaa tietyllä lennon hetkellä.
Laitteistossa oli inertianavigointijärjestelmä, autopilotti, ilmaparametrien tietokone sekä välineet vaadittujen ilmasto-olosuhteiden ylläpitämiseksi. Suunniteltiin tehtävää vastaavan olemassa olevien mallien ilmakameran asennusmäärä. Säästääkseen melko monimutkaisten ja kalliiden ohjauslaitteiden tuotannossa sekä palauttaakseen elokuvia tiedustelukuvilla D-21-projekti ehdotti instrumenttiosaston pudottamista ja sen tallentamista laskuvarjolla.
Tiedustelukompleksin prototyyppi valmistautuu lentoonlähtöön. Kuva Yhdysvaltain ilmavoimat
Jo alustavien tutkimusten aikana todettiin, että voimalaitoksena tulisi käyttää Marquardt RJ43-MA-11 -ramjet-moottoria, joka on aiemmin luotu Boeing CIM-10 Bomarc pitkän kantaman ilmatorjuntaohjukseen. Muutamien suunnittelumuutosten, kuten liekinvakautuslaitteen jalostuksen, uuden suuttimen asennuksen ja joidenkin muiden järjestelmien modernisoinnin jälkeen moottoria voitiin käyttää tiedusteluajoneuvossa. Tällaisten parannusten päätavoitteena oli lisätä työn kestoa. Päivitetty moottori, joka sai päivitetyn nimityksen XRJ43-MA20S-4, pystyi toimimaan keskeytyksettä jopa puolitoista tuntia ja tuottaa 680 kgf työntövoiman.
Suurin osa lentokoneen rungon vapaasta tilavuudesta annettiin polttoainesäiliöiden sijoittamiseen. Merkittävä tilavuus rungosta oli varattu ilmanottokanavan alle, joka tuottaa ilmakehän ilmaa moottoriin. Tämän seurauksena ei suurin miehittämätön ajoneuvo erottui erittäin tiheästä sisäisten yksiköiden asettelusta. Polttoainejärjestelmää kehitettäessä otettiin huomioon olemassa olevien hankkeiden kehitys. Erityisesti ihon kuumenemisen kompensoimiseksi D-21 sai lämmönvaihtimia, joiden läpi polttoaineen piti kiertää. Laitteen pohjassa oli venttiilit, jotka liitettiin kantolentokoneen polttoainejärjestelmään. Säiliöt tankkattiin yhden venttiilin kautta ja polttoaine syötettiin ihon jäähdytysjärjestelmään toisen kautta.
M-21 ja D-21A lennossa. Kuva Yhdysvaltain ilmavoimat
Lockheed D-21 tiedusteludroni painoi lentoonlähtöön 5 tonnia.Käytetyn moottorin ansiosta se saavutti M = 3,35 nopeuden ja nousi jopa 29 km:n korkeuteen. Lentomatkan piti ylittää 1930 km. Tukilentokoneiden käyttö huomioon ottaen tiedustelukompleksin sädettä oli mahdollista kasvattaa merkittävästi.
Lupaavaa miehittämätöntä ilma-alusta oli tarkoitus käyttää M-21-tukilentokoneen kanssa. Lentotukialus kehitettiin olemassa olevan A-12-yliäänitiedustelukoneen pohjalta, joka erottui korkeasta suorituskyvystään. Itse asiassa M-21 oli alkuperäinen A-12, josta oli poistettu tiedustelulaitteet ja joka oli varustettu muilla laitteilla. Ohjaamon taakse sijoitetusta osastosta ehdotettiin kamerat poistettaviksi, minkä sijaan sinne olisi pitänyt sijoittaa lisähytti, jossa oli toisen dronin toimintaa ohjaavan miehistön jäsenen työpaikka. Operaattorilla oli tarvittavat laitteet, ja hänellä oli myös periskooppi laitteen tarkkailemiseksi lennon ja laukaisun aikana.
Lentokoneen JC-130B Cat's-Whiskers, jossa on laitteisto laitteistokontin "saappaamiseen". Valokuva wvi.com
Telineen rungon yläpinnalle kölien väliin ehdotettiin pylväs, jossa oli kiinnikkeet D-21:lle. Pylonissa oli venttiilit polttoainejärjestelmien liittämiseksi sekä mekaaniset ja pneumaattiset lukot työntimellä, mikä varmisti "tyttären" pudotuksen käyttäjän käskystä. Tuulitunnelissa puhalluksen tulosten mukaan pylonin korkeutta suositeltiin alentamaan, minkä vuoksi droonin piti olla kantolaitteen kölien välissä. Samaan aikaan D-21:n siivenkärjen ja M-21:n kölin yläosan väliin jäi vain 15 cm, mikä voi johtaa laitteiston vaurioitumiseen. Pääsuunnittelija K. Johnson vastusti pilonin korkeuden alentamista siihen liittyvien riskien vuoksi, mutta tällaista päätöstä käytettiin projektin lopullisessa versiossa.
Koska M-21-lentokone oli muunnos olemassa olevasta tiedustelulentokoneesta, sillä oli samanlaiset lentotiedot. Lentonopeus saavutti M = 3,35, kantama - jopa 2000 km. Tämä riitti uuden partion täydelliseen toimintaan.
Projektin tekijöiden näkemyksen mukaan kantolentokoneen, jossa oli tiedustelukone pylvällä, piti nousta yhdeltä lentokentältä ja suunnata paikkaan, jossa drooni pudotettiin. Saavutettuaan halutun korkeuden ja kiihdytettyään luokkaa M = 3,2 olevaan nopeuteen kantoalusta saattoi pudottaa D-21:n. Resetoinnin ja kauko-ohjauksella turvalliselle etäisyydelle vetäytymisen jälkeen tiedustelukoneen piti lentää itsenäisesti siihen aiemmin ladatun ohjelman mukaisesti. Tiedustelun suorittamisen ja tarvittavan kohteen valokuvauksen jälkeen D-21:n piti mennä tietylle alueelle ja laskeutua 18 km:n korkeuteen. Siellä pudotettiin laitteistokontti, jonka jälkeen itseselvitin laukaistiin tuhoten dronin. Kontti ohjausjärjestelmillä ja valokuvafilmeillä putosi alas ja avasi laskuvarjon 4,5 kilometrin korkeudessa. Lisäksi se piti poimia merivoimien lentokoneiden tai laivojen avulla. Erityisesti varustettiin laitteet kontin "saapimiseen" suoraan ilmassa. Tätä varten rakennettiin erityinen Lockheed JC-130B Cat's-Whiskers -lentokone. Säiliön vangitsemiskeinon nimellä tätä lentokonetta kutsuttiin "kissan viiksiksi".
UAV irrotettaessa telakointialustasta. Uutissarjan kehys
Erityisesti vuosien 1963-64 testausta varten rakennettiin kaksi M-21-lentokonetta sarjanumeroilla 60-6940 ja 60-6941. Lisäksi Lockheed on koonnut seitsemän prototyyppiä D-21:stä. Kaikkia näitä laitteita oli tarkoitus käyttää keväällä 1964 alkaneissa testeissä. Tarkastuksiin osallistuivat lentäjät Bill Park ja Art Peterson, joiden oli määrä lentää "äitejä", sekä Skunk Works -osaston insinöörit Ray Torik ja Kate Beswick, jotka vastasivat tiedustelulaitteiden käytöstä. Myöhemmin vastuut jaettiin seuraavasti. B. Park hallitsi lentotukialusta ja A. Peterson vastasi varakoneen ohjaamisesta. R. Torik ja K. Beswick vuorottelivat kantoaluksen järjestelmien operaattorina ja mukana tulevan lentokoneen kameramiehenä.
Huhtikuun 1. päivänä 1964 yksi M-21-koneista nousi ilmaan ensimmäistä kertaa. Saman vuoden 19. kesäkuuta aloitettiin M-21- ja D-21-nivelsiteen maatestit. Ensimmäinen lentotukilentokoneen lento dronilla pylvällä tapahtui 22. joulukuuta, samana päivänä kuin A-71:n perusteella luodun ja ilmavoimille tarkoitetun tiedustelukoneen SR-12A ensimmäinen lento. Ensimmäisen lennon tarkoituksena oli testata kantajan ja sen "hyötykuorman" vuorovaikutusta lentäessä eri nopeuksilla ja korkeuksilla. Sarjanumerolla 501 olevaa miehittämätöntä ajoneuvoa ei pudonnut tällä lennolla.
Tiedusteluajoneuvon saama vaurio yhden lennon aikana ilman nollausta. Valokuva testpilot.ru
Näiden testien aikana projektin laatijat kohtasivat vakavia teknisiä ja toiminnallisia ongelmia. Tarve korjata havaitut puutteet johti hankkeen aikataulun tarkistamiseen. Maaliskuulle 21 suunniteltua ensimmäistä D-1965:n pudotusta jouduttiin lykkäämään lähes vuodella. Tästä johtuen uuden tiedustelun ensimmäinen itsenäinen lento tapahtui vasta 5. maaliskuuta 66. päivänä.
Tänä päivänä B. Parkin ja C. Beswickin ohjaama tiedustelukompleksin prototyyppi nousi Vandenbergin ilmavoimien tukikohdasta Kaliforniasta, saavutti vaaditun korkeuden ja nopeuden, minkä jälkeen kuljettaja nollasi miehittämättömän ajoneuvon. Erottamisen aikana D-21 #502 irrotti pään ja hännän suojukset, mikä johti havaittaviin ongelmiin. Pääsuojus murtui palasiksi, jotka osuivat siipien kärkiin ja vaurioittivat niitä. D-21 pystyi kuitenkin rutiininomaisesti siirtymään pois kantoaluksesta ja aloittamaan yksinlennon. K. Beswickin muistelmien mukaan laitteen erottaminen kesti kirjaimellisesti pari sekuntia, mikä kuitenkin vaikutti useilta tunteilta. "Äidin" ja "tyttären" yhteislennon aikana dronin moottori oli käynnissä, mikä helpotti pudotuspisteeseen pääsyä, mutta johti huomattavan osan polttoaineen kulutukseen. Neljännesosan tankkauksesta kokenut D-21 kykeni lentämään vain noin 100 mailia (noin 280 km). Sen jälkeen laite laskeutui, pudotti kontin varusteineen ja tuhoutui itsestään.
D-21A nro 504 törmäyshetki kantajalentokoneen kanssa. Valokuva wvi.com
27. huhtikuuta testeissä käytettiin prototyyppiä numero 506. Edellisen testin kokemukset huomioon ottaen päätettiin luopua pudotuspääsuojasta. 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 käynnistämä laite nro 505 kulki täyteen tankattuaan 2870 km:n matkan.
Seuraava koelento suunniteltiin 30. heinäkuuta, jolloin suunniteltiin käyttää esituotantonäytettä nro 504. B. Park ja R. Torik nostivat kompleksin jälleen ilmaan ja suuntasivat pudotuspisteeseen, joka sijaitsee lähellä Midwayn atollia. Leikkauksen aikana tapahtui onnettomuus. Kantokoneesta lähtenyt iskuaalto "koski" dronea, minkä seurauksena M-21 menetti kölinsä. Matkalentonopeudella koneen vakavuus oli neutraali, minkä vuoksi peräyksikön menetys johti vakauden ja hallittavuuden menettämiseen. Kone alkoi täristä, ja syntynyt ylikuormitus johti sen tuhoutumiseen. Rungon etuosa irtosi muista yksiköistä ja alkoi pudota.
Törmäyksen jälkeen kalusto romahti. Valokuva wvi.com
Lentokoneen miehistö onnistui kaatumaan, roiskuttiin pian alas ja noutettiin yhdelle alueella olleista laivoista. B. Park selvisi lievillä vammoilla ja insinööri R. Torik vaurioitti korkean pukunsa kaatoamisen aikana. Putoaessa valtamereen puku alkoi täyttyä vedellä, mikä johti asiantuntijan kuolemaan.
Skunk Works -osaston päällikkö K. Johnson kielsi omalla päätöksellään M-21-alusten jatkolennot D-21-tiedustelukoneilla. Mielipide riskeistä, jotka liittyvät dronin asentamiseen vähimmäisetäisyydelle kölistä, sai kauheimman vahvistuksen. Uusien koelentojen peruuntumisen vuoksi D-21-projekti oli vaarassa sulkeutua.
Ainoa jäljellä oleva M-21 ilmailumuseossa. Kuva: Wikimedia Commons
Ainoa jäljellä oleva lentokone M-12 nro 60-6941 lähetettiin parkkipaikalle testauksen keskeytymisen vuoksi. Kukaan ei osoittanut kiinnostusta tähän autoon, minkä vuoksi se pysyi varastossa pitkään. Myöhemmin se siirrettiin Seattlen ilmailumuseoon, jossa se sijaitsee edelleen.
Kollegan kuolema oli vakava isku, mutta Skunk Works löysi silti voimaa jatkaa työtä. Haluamatta riskeerata uudelleen, D-21-projektin kirjoittajat ehdottivat uutta versiota tiedustelukompleksista, joka pystyy vähentämään dramaattisesti lentoyhtiön ja sen miehistön vaaraa. Nyt ehdotettiin luopumista M-21-yliäänikoneen käytöstä. Sen sijaan tiedustelukone olisi pitänyt nostaa ilmaan muunnetulla B-52-pommikoneella. Projektin uusi versio sai tunnuksen D-21B. Kirjain "A" lisättiin vastaavasti ensimmäisen version nimeen. Työtä jatkettiin.
Materiaalien mukaan:
http://testpilot.ru/
http://airwar.ru/
http://globalsecurity.org/
http://designation-systems.net/
http://airforceworld.com/
http://wvi.com/
Nikolsky M.V. "Musta salama" SR-71. - M .: "Kustantamo Astrel", "Kustantamo AST", 2001. - (Kuuluisa lentokone).
A-12-tiedustelukoneen loi Lockheed Keskustiedustelupalvelun määräyksestä. Käytössä oleva U-2-kone ei enää täysin täyttänyt vaatimuksia, mikä johti uuden teknisen tehtävän muodostumiseen, mikä merkitsi pääominaisuuksien lisääntymistä. Tietystä ajasta lähtien A-12:n näkymistä tuli kuitenkin kiistanalainen aihe. 1. toukokuuta 1960 CIA:lle kuuluva U-2-lentokone ammuttiin alas Neuvostoliiton yllä. Tämä tapaus johti miehitettyjen tiedustelulentojen kieltämiseen Neuvostoliiton alueen yli. Tiedustelupalvelu tarvitsi kuitenkin uusia tietoja mahdollisesta vihollisesta, joka nyt oli kerättävä uusin keinoin.
Lokakuussa 1962 Lockheedin Skunk Worksin salaisen osaston työntekijät suunnittelija Kelly Johnsonin johdolla ehdottivat mahdollista ratkaisua olemassa olevaan ongelmaan. Olemassa olevan A-12-koneen pohjalta ehdotettiin, että miehittämättömään tiedusteluajoneuvoon kehitettäisiin kantoalusta. Kantajan tehtävänä oli toimittaa drooni tietylle alueelle, josta se oli tarpeen irrottaa. Lisäksi ramjet-moottorilla varustetun laitteen piti itsenäisesti mennä vaaditulle alueelle ja ottaa valokuvia.
Esitutkimusten ja teoreettisten opintojen aikana saatiin selville lupaavan kompleksin optimaalinen ulkonäkö. Esitettiin rakentaa kertakäyttöinen drone ja varustaa se pudotussäiliöllä, jonka olisi pitänyt sisältää ohjausjärjestelmät ja valokuvauslaitteet. Oletettiin, että tällainen arkkitehtuuri minimoi laitteiden tuotanto- ja käyttökustannukset. Erityisesti tiettyjä säästöjä saavutettiin monimutkaisten ja kalliiden navigointilaitteiden toistuvan käytön ansiosta.
D-21A valmistajan työpajassa. Valokuva testpilot.ru
A-12-lentokoneeseen perustuvan tiedustelukompleksin jatkokehityksenä lupaava projekti sai tunnuksen Q-12. Näin layout nimettiin, jonka kehittäjä esitteli vuoden 1962 lopussa mahdolliselle asiakkaalle CIA:n henkilössä. Tiedusteluorganisaation johto reagoi uuteen projektiin tiedustelupalvelun tiedustelutiedon mukaan ilman suurta innostusta. Ilmatorjuntaohjusjärjestelmien syntymisen ja leviämisen yhteydessä CIA tarvitsi korkean korkeuden nopeita tiedustelukoneita, kuten A-12. Q-12 drone puolestaan oli hyvin rajallinen kiinnostus.
Virallisen määräyksen puuttumisesta ja Keskustiedustelupalvelun ristiriitaisesta reaktiosta huolimatta Skink Workin asiantuntijat jatkoivat työtä. Tänä aikana he suorittivat Q-12-mallin testejä tuulitunnelissa, joiden aikana mahdollisuus laskettujen lento-ominaisuuksien saamiseen vahvistettiin täysin. Tämän ansiosta työ jatkui edelleen, mutta tarvittiin virallinen tilaus joltakin osastolta.
Työskentely alkuvaiheessa. Näet kantajan ja dronin rakenneosat. Valokuva testpilot.ru
Vuosien 1962 ja 1963 vaihteessa Lockheed tarjosi uutta kehitysttään ilmavoimille. Tämä organisaatio kiinnostui tiedustelukompleksista, josta asianmukaisin muutoksin voisi tulla lakkojärjestelmän perusta. Luultavasti ilmavoimien kiinnostuksesta tuli lisäkannustin CIA:lle, mikä johti kolmikantaiseen sopimukseen täysimittaisen projektin kehittämiseksi. Asiakirja allekirjoitettiin alkukeväällä 1963.
Projekti lupaavasta miehittämättömästä tiedustelulentokoneesta, jota käytettiin yhdessä kantajalentokoneen kanssa, sai nimekseen D-21. Osana suunnittelutyötä Skunk Works -osaston oli tarkoitus kehittää itse drone-projekti sekä luoda päivitetty versio A-12-lentokoneesta, jonka oli määrä tarjota tiedustelukoneen työ. Lupaava D-21-kantoraketti sai nimekseen M-21. Otsikoiden kirjaimet valittiin melko yksinkertaisesti. Alun perin käsitettä "kaksivaiheisesta" tiedustelujärjestelmästä kutsuttiin "äidiksi ja tyttäreksi". Vastaavasti kantolentokone sai kirjaimen "M" "äidiltä" - "äiti") ja drone - "D", ts. "Tytär" ("tytär"). Myöhemmin projektista kehitettiin uusi versio, minkä vuoksi tukikohdan nimi muutettiin D-21A:ksi.
Laitteen D-21 kaavio, jossa on kuvaus irrotettavasta laitteistoosastosta. Kuva Testpilot.ru
Uuden mallin tiedusteluajoneuvon piti erottua korkeista lentotiedoista, mikä vaikutti vastaavasti sen suunnitteluun. Suurin osa rakenneosista ehdotettiin titaanista. Jotkut osat valmistettiin terässeoksista ja muovista. Tutkimukset ovat osoittaneet, että vain tällainen rakenne antaa D-21:lle mahdollisuuden kehittää vaaditun nopeuden ja kestää siitä aiheutuvat lämpökuormitukset. Lisäkeinona lämmön kielteisten vaikutusten vähentämiseen oli tarpeen käyttää erityistä ferriittipohjaista maalia sekä polttoaineen jäähdytysjärjestelmää iholle, joka oli samanlainen kuin A-12- ja SR-71-lentokoneissa.
D-21 sai sylinterimäisen rungon, joka pariutui sujuvasti delta-siiven kanssa. Siiven etureunassa oli pyöristettyjä kyhmyjä, jotka ulottuivat melkein etuosan ilmanottoaukon. Rungon etuosa tehtiin ilmanottoaukon muodossa, jossa oli kartiomainen keskusrunko. Hännässä oli suippeneva kokoonpano, johon sijoitettiin osa ramjet-moottoreista. Häntä on puolisuunnikkaan kölin muodossa. Laitteen kokonaispituus oli 13,1 m, siipien kärkiväli 5,8 m. Korkeus 2,2 m. Telineellä lennon aikana laitteessa oli oltava pudotuspää ja pyrstösuojukset.
Suoravirtausmoottoriyksiköt. Valokuva testpilot.ru
Laite oli varustettu kolmion muotoisella siivellä, jossa oli kehitetyt ogive-muotoiset sisäänvirtaukset. Siipi asennettiin negatiivisella poikkikulmalla V. Siiven takareunalle asetettiin liikkuvat tasot, jotka toimivat hisseinä ja siivekkeinä. Kurssinohjaus suoritettiin kölin takareunassa olevalla peräsimellä.
Dronen keulassa, lyhyen matkan päässä ilmanottoaukosta, oli lokero instrumenttien sijoittamista varten. Ohjauslaitteet ja ilmakamerat ehdotettiin sijoitettavaksi yhteiseen 1,9 metrin pituiseen säiliöön, jonka alaosa oli osa rungon pohjakalvoa. Varusteiden yläpuolelle oli myös suojakuoria. Mittarilokero oli asennettu valvotuille telineille ja se voitiin pudottaa tietyllä lennon hetkellä.
Laitteistossa oli inertianavigointijärjestelmä, autopilotti, ilmaparametrien tietokone sekä välineet vaadittujen ilmasto-olosuhteiden ylläpitämiseksi. Suunniteltiin tehtävää vastaavan olemassa olevien mallien ilmakameran asennusmäärä. Säästääkseen melko monimutkaisten ja kalliiden ohjauslaitteiden tuotannossa sekä palauttaakseen elokuvia tiedustelukuvilla D-21-projekti ehdotti instrumenttiosaston pudottamista ja sen tallentamista laskuvarjolla.
Tiedustelukompleksin prototyyppi valmistautuu lentoonlähtöön. Kuva Yhdysvaltain ilmavoimat
Jo alustavien tutkimusten aikana todettiin, että voimalaitoksena tulisi käyttää Marquardt RJ43-MA-11 -ramjet-moottoria, joka on aiemmin luotu Boeing CIM-10 Bomarc pitkän kantaman ilmatorjuntaohjukseen. Muutamien suunnittelumuutosten, kuten liekinvakautuslaitteen jalostuksen, uuden suuttimen asennuksen ja joidenkin muiden järjestelmien modernisoinnin jälkeen moottoria voitiin käyttää tiedusteluajoneuvossa. Tällaisten parannusten päätavoitteena oli lisätä työn kestoa. Päivitetty moottori, joka sai päivitetyn nimityksen XRJ43-MA20S-4, pystyi toimimaan keskeytyksettä jopa puolitoista tuntia ja tuottaa 680 kgf työntövoiman.
Suurin osa lentokoneen rungon vapaasta tilavuudesta annettiin polttoainesäiliöiden sijoittamiseen. Merkittävä tilavuus rungosta oli varattu ilmanottokanavan alle, joka tuottaa ilmakehän ilmaa moottoriin. Tämän seurauksena ei suurin miehittämätön ajoneuvo erottui erittäin tiheästä sisäisten yksiköiden asettelusta. Polttoainejärjestelmää kehitettäessä otettiin huomioon olemassa olevien hankkeiden kehitys. Erityisesti ihon kuumenemisen kompensoimiseksi D-21 sai lämmönvaihtimia, joiden läpi polttoaineen piti kiertää. Laitteen pohjassa oli venttiilit, jotka liitettiin kantolentokoneen polttoainejärjestelmään. Säiliöt tankkattiin yhden venttiilin kautta ja polttoaine syötettiin ihon jäähdytysjärjestelmään toisen kautta.
M-21 ja D-21A lennossa. Kuva Yhdysvaltain ilmavoimat
Lockheed D-21 tiedusteludroni painoi lentoonlähtöön 5 tonnia.Käytetyn moottorin ansiosta se saavutti M = 3,35 nopeuden ja nousi jopa 29 km:n korkeuteen. Lentomatkan piti ylittää 1930 km. Tukilentokoneiden käyttö huomioon ottaen tiedustelukompleksin sädettä oli mahdollista kasvattaa merkittävästi.
Lupaavaa miehittämätöntä ilma-alusta oli tarkoitus käyttää M-21-tukilentokoneen kanssa. Lentotukialus kehitettiin olemassa olevan A-12-yliäänitiedustelukoneen pohjalta, joka erottui korkeasta suorituskyvystään. Itse asiassa M-21 oli alkuperäinen A-12, josta oli poistettu tiedustelulaitteet ja joka oli varustettu muilla laitteilla. Ohjaamon taakse sijoitetusta osastosta ehdotettiin kamerat poistettaviksi, minkä sijaan sinne olisi pitänyt sijoittaa lisähytti, jossa oli toisen dronin toimintaa ohjaavan miehistön jäsenen työpaikka. Operaattorilla oli tarvittavat laitteet, ja hänellä oli myös periskooppi laitteen tarkkailemiseksi lennon ja laukaisun aikana.
Lentokoneen JC-130B Cat's-Whiskers, jossa on laitteisto laitteistokontin "saappaamiseen". Valokuva wvi.com
Telineen rungon yläpinnalle kölien väliin ehdotettiin pylväs, jossa oli kiinnikkeet D-21:lle. Pylonissa oli venttiilit polttoainejärjestelmien liittämiseksi sekä mekaaniset ja pneumaattiset lukot työntimellä, mikä varmisti "tyttären" pudotuksen käyttäjän käskystä. Tuulitunnelissa puhalluksen tulosten mukaan pylonin korkeutta suositeltiin alentamaan, minkä vuoksi droonin piti olla kantolaitteen kölien välissä. Samaan aikaan D-21:n siivenkärjen ja M-21:n kölin yläosan väliin jäi vain 15 cm, mikä voi johtaa laitteiston vaurioitumiseen. Pääsuunnittelija K. Johnson vastusti pilonin korkeuden alentamista siihen liittyvien riskien vuoksi, mutta tällaista päätöstä käytettiin projektin lopullisessa versiossa.
Koska M-21-lentokone oli muunnos olemassa olevasta tiedustelulentokoneesta, sillä oli samanlaiset lentotiedot. Lentonopeus saavutti M = 3,35, kantama - jopa 2000 km. Tämä riitti uuden partion täydelliseen toimintaan.
Projektin tekijöiden näkemyksen mukaan kantolentokoneen, jossa oli tiedustelukone pylvällä, piti nousta yhdeltä lentokentältä ja suunnata paikkaan, jossa drooni pudotettiin. Saavutettuaan halutun korkeuden ja kiihdytettyään luokkaa M = 3,2 olevaan nopeuteen kantoalusta saattoi pudottaa D-21:n. Resetoinnin ja kauko-ohjauksella turvalliselle etäisyydelle vetäytymisen jälkeen tiedustelukoneen piti lentää itsenäisesti siihen aiemmin ladatun ohjelman mukaisesti. Tiedustelun suorittamisen ja tarvittavan kohteen valokuvauksen jälkeen D-21:n piti mennä tietylle alueelle ja laskeutua 18 km:n korkeuteen. Siellä pudotettiin laitteistokontti, jonka jälkeen itseselvitin laukaistiin tuhoten dronin. Kontti ohjausjärjestelmillä ja valokuvafilmeillä putosi alas ja avasi laskuvarjon 4,5 kilometrin korkeudessa. Lisäksi se piti poimia merivoimien lentokoneiden tai laivojen avulla. Erityisesti varustettiin laitteet kontin "saapimiseen" suoraan ilmassa. Tätä varten rakennettiin erityinen Lockheed JC-130B Cat's-Whiskers -lentokone. Säiliön vangitsemiskeinon nimellä tätä lentokonetta kutsuttiin "kissan viiksiksi".
UAV irrotettaessa telakointialustasta. Uutissarjan kehys
Erityisesti vuosien 1963-64 testausta varten rakennettiin kaksi M-21-lentokonetta sarjanumeroilla 60-6940 ja 60-6941. Lisäksi Lockheed on koonnut seitsemän prototyyppiä D-21:stä. Kaikkia näitä laitteita oli tarkoitus käyttää keväällä 1964 alkaneissa testeissä. Tarkastuksiin osallistuivat lentäjät Bill Park ja Art Peterson, joiden oli määrä lentää "äitejä", sekä Skunk Works -osaston insinöörit Ray Torik ja Kate Beswick, jotka vastasivat tiedustelulaitteiden käytöstä. Myöhemmin vastuut jaettiin seuraavasti. B. Park hallitsi lentotukialusta ja A. Peterson vastasi varakoneen ohjaamisesta. R. Torik ja K. Beswick vuorottelivat kantoaluksen järjestelmien operaattorina ja mukana tulevan lentokoneen kameramiehenä.
Huhtikuun 1. päivänä 1964 yksi M-21-koneista nousi ilmaan ensimmäistä kertaa. Saman vuoden 19. kesäkuuta aloitettiin M-21- ja D-21-nivelsiteen maatestit. Ensimmäinen lentotukilentokoneen lento dronilla pylvällä tapahtui 22. joulukuuta, samana päivänä kuin A-71:n perusteella luodun ja ilmavoimille tarkoitetun tiedustelukoneen SR-12A ensimmäinen lento. Ensimmäisen lennon tarkoituksena oli testata kantajan ja sen "hyötykuorman" vuorovaikutusta lentäessä eri nopeuksilla ja korkeuksilla. Sarjanumerolla 501 olevaa miehittämätöntä ajoneuvoa ei pudonnut tällä lennolla.
Tiedusteluajoneuvon saama vaurio yhden lennon aikana ilman nollausta. Valokuva testpilot.ru
Näiden testien aikana projektin laatijat kohtasivat vakavia teknisiä ja toiminnallisia ongelmia. Tarve korjata havaitut puutteet johti hankkeen aikataulun tarkistamiseen. Maaliskuulle 21 suunniteltua ensimmäistä D-1965:n pudotusta jouduttiin lykkäämään lähes vuodella. Tästä johtuen uuden tiedustelun ensimmäinen itsenäinen lento tapahtui vasta 5. maaliskuuta 66. päivänä.
Tänä päivänä B. Parkin ja C. Beswickin ohjaama tiedustelukompleksin prototyyppi nousi Vandenbergin ilmavoimien tukikohdasta Kaliforniasta, saavutti vaaditun korkeuden ja nopeuden, minkä jälkeen kuljettaja nollasi miehittämättömän ajoneuvon. Erottamisen aikana D-21 #502 irrotti pään ja hännän suojukset, mikä johti havaittaviin ongelmiin. Pääsuojus murtui palasiksi, jotka osuivat siipien kärkiin ja vaurioittivat niitä. D-21 pystyi kuitenkin rutiininomaisesti siirtymään pois kantoaluksesta ja aloittamaan yksinlennon. K. Beswickin muistelmien mukaan laitteen erottaminen kesti kirjaimellisesti pari sekuntia, mikä kuitenkin vaikutti useilta tunteilta. "Äidin" ja "tyttären" yhteislennon aikana dronin moottori oli käynnissä, mikä helpotti pudotuspisteeseen pääsyä, mutta johti huomattavan osan polttoaineen kulutukseen. Neljännesosan tankkauksesta kokenut D-21 kykeni lentämään vain noin 100 mailia (noin 280 km). Sen jälkeen laite laskeutui, pudotti kontin varusteineen ja tuhoutui itsestään.
D-21A nro 504 törmäyshetki kantajalentokoneen kanssa. Valokuva wvi.com
27. huhtikuuta testeissä käytettiin prototyyppiä numero 506. Edellisen testin kokemukset huomioon ottaen päätettiin luopua pudotuspääsuojasta. 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 käynnistämä laite nro 505 kulki täyteen tankattuaan 2870 km:n matkan.
Seuraava koelento suunniteltiin 30. heinäkuuta, jolloin suunniteltiin käyttää esituotantonäytettä nro 504. B. Park ja R. Torik nostivat kompleksin jälleen ilmaan ja suuntasivat pudotuspisteeseen, joka sijaitsee lähellä Midwayn atollia. Leikkauksen aikana tapahtui onnettomuus. Kantokoneesta lähtenyt iskuaalto "koski" dronea, minkä seurauksena M-21 menetti kölinsä. Matkalentonopeudella koneen vakavuus oli neutraali, minkä vuoksi peräyksikön menetys johti vakauden ja hallittavuuden menettämiseen. Kone alkoi täristä, ja syntynyt ylikuormitus johti sen tuhoutumiseen. Rungon etuosa irtosi muista yksiköistä ja alkoi pudota.
Törmäyksen jälkeen kalusto romahti. Valokuva wvi.com
Lentokoneen miehistö onnistui kaatumaan, roiskuttiin pian alas ja noutettiin yhdelle alueella olleista laivoista. B. Park selvisi lievillä vammoilla ja insinööri R. Torik vaurioitti korkean pukunsa kaatoamisen aikana. Putoaessa valtamereen puku alkoi täyttyä vedellä, mikä johti asiantuntijan kuolemaan.
Skunk Works -osaston päällikkö K. Johnson kielsi omalla päätöksellään M-21-alusten jatkolennot D-21-tiedustelukoneilla. Mielipide riskeistä, jotka liittyvät dronin asentamiseen vähimmäisetäisyydelle kölistä, sai kauheimman vahvistuksen. Uusien koelentojen peruuntumisen vuoksi D-21-projekti oli vaarassa sulkeutua.
Ainoa jäljellä oleva M-21 ilmailumuseossa. Kuva: Wikimedia Commons
Ainoa jäljellä oleva lentokone M-12 nro 60-6941 lähetettiin parkkipaikalle testauksen keskeytymisen vuoksi. Kukaan ei osoittanut kiinnostusta tähän autoon, minkä vuoksi se pysyi varastossa pitkään. Myöhemmin se siirrettiin Seattlen ilmailumuseoon, jossa se sijaitsee edelleen.
Kollegan kuolema oli vakava isku, mutta Skunk Works löysi silti voimaa jatkaa työtä. Haluamatta riskeerata uudelleen, D-21-projektin kirjoittajat ehdottivat uutta versiota tiedustelukompleksista, joka pystyy vähentämään dramaattisesti lentoyhtiön ja sen miehistön vaaraa. Nyt ehdotettiin luopumista M-21-yliäänikoneen käytöstä. Sen sijaan tiedustelukone olisi pitänyt nostaa ilmaan muunnetulla B-52-pommikoneella. Projektin uusi versio sai tunnuksen D-21B. Kirjain "A" lisättiin vastaavasti ensimmäisen version nimeen. Työtä jatkettiin.
Materiaalien mukaan:
http://testpilot.ru/
http://airwar.ru/
http://globalsecurity.org/
http://designation-systems.net/
http://airforceworld.com/
http://wvi.com/
Nikolsky M.V. "Musta salama" SR-71. - M .: "Kustantamo Astrel", "Kustantamo AST", 2001. - (Kuuluisa lentokone).
tiedot