A principis dels anys seixanta, la CIA i la Força Aèria dels Estats Units van ordenar a Lockheed que desenvolupés i construís un prometedor vehicle aeri no tripulat de reconeixement d'alt rendiment. La tasca es va resoldre amb èxit en el marc del projecte D-21, basant-se en les idees i decisions més atrevides. La part tècnica i tecnològica d’aquest projecte continua sent de gran interès.
Un repte especial
L'1 de maig de 1960, la defensa aèria soviètica va enderrocar amb èxit un avió americà U-2 i, per tant, va demostrar que aquest equip ja no podia funcionar impunement a la URSS. En aquest sentit, la recerca de solucions alternatives va començar als Estats Units. El departament secret de Lockheed, conegut com a Skunk Works, aviat va arribar al concepte d’un UAV únic de reconeixement d’alta velocitat capaç de reconeixement fotogràfic.
La idea proposada va interessar els clients i, a l'octubre de 1962, es va fer una comanda oficial per a l'estudi preliminar del projecte. En el menor temps possible, es va poder completar la formació de l’aspecte general i començar les proves aerodinàmiques. Basat en els resultats dels primers èxits, el març de 1963 es va signar un contracte de disseny complet. En aquell moment, el futur dron portava la designació Q-21. Posteriorment es va canviar el nom de D-21.
La primera versió del projecte, coneguda com a D-21A, proposava l'ús d'un UAV amb un avió portador del tipus M-21. Aquesta última va ser una modificació de dos seients de l'avió de reconeixement A-12 amb un piló entre les quilles i alguns altres dispositius per treballar amb UAV. El desembre de 1964, un experimentat M-21 va fer el seu primer vol d’exportació amb un D-21 a bord.
El 5 de març de 1966 es va llançar el primer dron des d’un avió portador. Malgrat certes dificultats i riscos, la separació i l’inici d’un vol independent van anar sense problemes. En el futur, es van dur a terme diverses proves similars. El 30 de juliol, el quart llançament va acabar amb un accident. El UAV no va poder allunyar-se del transportista i va tocar la cua. Tots dos cotxes es van esfondrar i van caure. Els pilots van expulsar, però un d’ells no es va poder salvar.
Basant-se en els resultats de les proves del complex experimental, es va decidir abandonar el transportista en forma de M-21. El projecte de reconeixement D-21B actualitzat proposava el llançament des de sota l’ala d’un bombarder B-52H. L'acceleració inicial del dron s'havia de dur a terme mitjançant un impulsor de propelent sòlid. Les proves d’aquest complex van començar a la tardor del 1967, però el primer llançament amb èxit va tenir lloc només el juny del 1968.
Assaigs 1968-69 va demostrar les altes característiques del nou complex de reconeixement. Gràcies a això, va aparèixer una gran comanda d'equips de sèrie per a l'operació posterior de la Força Aèria i la CIA. El novembre de 1969 es va produir el primer vol de "combat" per disparar un objecte real d'un potencial enemic.
Base tecnològica
El UAV D-21A / B podria assolir una velocitat màxima de M = 3,35 a una altitud d’uns 3600 km / h. Al mateix temps, va poder volar automàticament per una ruta determinada, anar a la zona de l'objectiu designat i fer-ne fotografies. Després, el dron es va estirar en un rumb de tornada, va deixar caure un contenidor amb equip de reconeixement a la zona desitjada i es va autodestruir.
El desenvolupament d'un avió amb aquestes característiques i capacitats en aquell moment va ser molt difícil. No obstant això, les tasques establertes es van resoldre mitjançant l'ús dels materials i tecnologies més modernes. Algunes idees i desenvolupaments es van manllevar de projectes existents, mentre que d'altres es van haver de crear des de zero. En diversos casos, era necessari assumir un risc tècnic notable, que comportava noves dificultats.
Una de les tasques principals del projecte Q-21 / D-21 va ser la creació d’un planador capaç de proporcionar un vol llarg a velocitats superiors a 3M. Aquest disseny havia de tenir les característiques aerodinàmiques requerides, així com suportar elevades càrregues mecàniques i tèrmiques. Quan es va desenvolupar aquest planador, es va utilitzar l’experiència del projecte A-12. A més, es van demanar prestats alguns materials i solucions de disseny.
El D-21 va rebre un fuselatge cilíndric amb una entrada d’aire frontal equipada amb un cos central cònic. Exteriorment i en el seu disseny, el fuselatge era similar a la góndola de l'avió A-12. El planador estava equipat amb una ala "doble delta" amb una part principal triangular i va desenvolupar afluències llargues. Un esquema similar ja s’ha provat en el projecte d’una aeronau de mida completa i ha demostrat el compliment dels requisits bàsics.
Es va proposar que l’estructura d’aquestes formes estigués totalment feta de titani. Altres metalls només s’utilitzaven com a part d’altres sistemes i conjunts. Les superfícies exteriors i interiors de la cèl·lula en contacte amb l’aire calent van rebre un recobriment especial de ferrita, també extret del projecte A-12.
Inicialment, es va plantejar la possibilitat d'utilitzar el motor Pratt & Whitney J58 desenvolupat per a l'A-12, però això va provocar un augment inacceptable del cost del projecte. Es va trobar una alternativa en la forma del motor ramjet RJ43-MA-11 de Marquard Corp. - Aquest producte es va utilitzar amb el míssil antiaeri CIM-10 Bomarc. Per al D-21, es va modificar: el motor actualitzat RJ43-MA20S-4 es distingia per un major temps de funcionament, que corresponia al perfil del vol de reconeixement.
Es va desenvolupar un nou sistema de control automàtic específicament per al D-21, capaç de guiar l’UAV al llarg d’una ruta determinada. Utilitzava dispositius de navegació inercial presos de l’A-12. A causa de la complexitat i l’elevat cost, el sistema de control es va poder salvar.
Al contenidor del fuselatge es proporcionava un contenidor anomenat Q-bay amb sistema de paracaigudes i flotadors inflables. Dins d’aquest contenidor es van col·locar el sistema de control i l’equip de navegació, així com totes les càmeres amb cassets de pel·lícula. A la fase final del vol, el D-21A / B va haver de deixar caure un contenidor, que després era recollit per un avió a l’aire o per un vaixell de l’aigua. La cerca de Q-bay es va dur a terme mitjançant un radiofar incorporat. Anteriorment, s’utilitzaven tecnologies similars per cercar i rescatar contenidors de pel·lícules llançats des de satèl·lits de reconeixement.
Comprovació de la pràctica
Els primers drons D-21 es van construir el 1963-64 i aviat va començar la producció a petita escala. Abans d’aturar-lo el 1971, Lockheed havia produït 38 productes en dues modificacions principals. Alguns d’aquests UAV es van utilitzar en proves i en vols de reconeixement reals.
A la primera etapa del projecte, el 1964-66. hi havia cinc sortides de l'avió M-21 amb el UAV D-21A al piló. D’aquests, quatre van preveure el restabliment de l’aparell; tres van tenir èxit i l’últim va acabar en un desastre. Les proves del D-21B van durar del 1967 al 1970, període durant el qual van fer 13 vols, incl. amb imitació de la solució de tasques de reconeixement.
L’ús de combat només va incloure quatre vols. El primer d’ells va tenir lloc el 9 de novembre de 1969 i va acabar de manera anormal. El UAV D-21B va arribar amb èxit al camp d’entrenament xinès Lop Nor, va fer fotografies i no va tornar enrere. Va continuar el vol, es va quedar sense combustible i, amb alguns danys, es va "asseure" al territori de la URSS kazakh, on va ser descobert pels militars soviètics.
El 16 de desembre de 1970 es va produir el segon llançament per al reconeixement d’objectes xinesos. L’UAV va completar l’enquesta amb èxit, va tornar a la zona especificada i va deixar caure el contenidor Q-bay. No va poder ser atrapat a l’aire i la pujada de l’aigua va fracassar: el producte, juntament amb l’equip i les pel·lícules, es van enfonsar. El tercer vol del 4 de març de 1971 va acabar amb resultats similars, el contenidor es va perdre.
L'últim vol del D-21B va tenir lloc poques setmanes després, el 20 de març. L’aparell, per motius desconeguts, va caure al territori de la República Popular de la Xina, no gaire lluny de l’abocador cap a on es dirigia. Després d'aquest fracàs, la CIA i la Força Aèria van quedar finalment desil·lusionats amb el projecte D-21B i van decidir deixar d'utilitzar aquest equip.
Tenint en compte els resultats de les proves i l’ús real del D-21A / B, podeu veure els principals motius dels errors. Així, la manca de fiabilitat del sistema de control es va convertir en un greu problema. En particular, és per aquest motiu que el UAV secret després de la primera sortida de "combat" va anar a parar a un enemic potencial. A més, van sorgir problemes inesperats amb la cerca i el rescat del contenidor amb l’equip, però la culpa del dron en aquest va ser mínima.
Amb tot això, el UAV D-21A / B era tècnicament complex i car. El cost mitjà de cada producte d’aquest tipus, tenint en compte el treball de desenvolupament, va arribar als 5,5 milions de dòlars en preus del 1970, aproximadament uns 40 milions en l’actualitat. Cal tenir en compte que el cost d’un sol dron s’ha reduït significativament a causa de l’ús repetit d’un contenidor amb els components més cars.
Aforament limitat
Els dissenyadors de Lockheed / Skunk Works van rebre una tasca molt difícil i, generalment, van fer-hi front. L’aparell de reconeixement resultant mostrava les característiques tàctiques i tècniques més altes, però encara no complia completament els requisits d’operació real. El producte D-21 va resultar ser massa complex, car i poc fiable.
Potser un millor perfeccionament del disseny hauria eliminat els problemes identificats, però es va abandonar. A més, van abandonar el concepte d'un avió de reconeixement no tripulat de llarg abast supersònic. Com a resultat, les solucions tècniques audaces i prometedores, tot i el seu alt potencial, no van trobar cap aplicació addicional.
