A principios de los sesenta, la CIA y la Fuerza Aérea de los Estados Unidos ordenaron a Lockheed que desarrollara y construyera un prometedor vehículo aéreo no tripulado de reconocimiento de alto rendimiento. La tarea se resolvió con éxito en el marco del proyecto D-21, a partir de las decisiones e ideas más atrevidas. La parte técnica y tecnológica de este proyecto sigue siendo de gran interés.
Un reto especial
El 1 de mayo de 1960, la defensa aérea soviética derribó con éxito un avión U-2 estadounidense y, por lo tanto, demostró que ese equipo ya no podía funcionar impunemente en la URSS. En este sentido, se inició la búsqueda de soluciones alternativas en Estados Unidos. El departamento secreto de Lockheed, conocido como Skunk Works, pronto ideó el concepto de un UAV de reconocimiento de alta velocidad único capaz de realizar reconocimiento fotográfico.
La idea propuesta interesó a los clientes, y en octubre de 1962 hubo una orden oficial para el estudio preliminar del proyecto. En el menor tiempo posible, fue posible completar la formación de la apariencia general y comenzar las pruebas aerodinámicas. Sobre la base de los resultados de los primeros éxitos, en marzo de 1963 se firmó un contrato de diseño completo. En ese momento, el futuro dron llevaba la designación Q-21. Más tarde pasó a llamarse D-21.
La primera versión del proyecto, conocida como D-21A, propuso el uso de un UAV con un avión portaaviones tipo M-21. Este último fue una modificación de dos asientos del avión de reconocimiento A-12 con un pilón entre las quillas y algunos otros dispositivos para trabajar con UAV. En diciembre de 1964, un experimentado M-21 realizó su primer vuelo de exportación con un D-21 a bordo.
El 5 de marzo de 1966, se lanzó el primer dron desde un avión de transporte. A pesar de ciertas dificultades y riesgos, la separación y el inicio de un vuelo independiente transcurrieron sin problemas. En el futuro, se llevaron a cabo varias pruebas más similares. El 30 de julio, el cuarto lanzamiento terminó en accidente. El UAV no pudo alejarse del portaaviones y golpeó su cola. Ambos autos colapsaron y cayeron. Los pilotos se expulsaron, pero uno de ellos no pudo salvarse.
Sobre la base de los resultados de las pruebas del complejo experimental, se decidió abandonar el portaaviones en forma de M-21. El proyecto de reconocimiento actualizado del D-21B propuso el lanzamiento desde debajo del ala de un bombardero B-52H. La aceleración inicial del dron se llevaría a cabo utilizando un propulsor de propulsor sólido. Las pruebas de dicho complejo comenzaron en el otoño de 1967, pero el primer lanzamiento exitoso tuvo lugar solo en junio de 1968.
Ensayos 1968-69 demostró las altas características del nuevo complejo de reconocimiento. Gracias a esto, apareció un gran pedido de equipos en serie para el funcionamiento posterior de la Fuerza Aérea y la CIA. En noviembre de 1969, tuvo lugar el primer vuelo de "combate" para disparar a un objeto real de un enemigo potencial.
Base tecnológica
El UAV D-21A / B podría alcanzar una velocidad máxima de M = 3.35 a una altitud de aproximadamente 3600 km / h. Al mismo tiempo, pudo volar automáticamente a lo largo de una ruta determinada, ir al área del objetivo designado y tomar fotografías del mismo. Luego, el dron se tendió en rumbo de regreso, dejó caer un contenedor con equipo de reconocimiento en el área deseada y se autodestruyó.
El desarrollo de una aeronave con tales características y capacidades en ese momento era muy difícil. Sin embargo, las tareas planteadas se resolvieron mediante el uso de los materiales y tecnologías más modernos. Algunas ideas y desarrollos se tomaron prestados de proyectos existentes, mientras que otros tuvieron que crearse desde cero. En varios casos, fue necesario correr un riesgo técnico notable, lo que conllevó nuevas dificultades.
Una de las principales tareas del proyecto Q-21 / D-21 fue la creación de un planeador capaz de proporcionar un vuelo largo a velocidades superiores a 3M. Dicho diseño tenía que tener las características aerodinámicas requeridas, así como soportar altas cargas mecánicas y térmicas. Al desarrollar un planeador de este tipo, se aprovechó la experiencia del proyecto A-12. Además, se tomaron prestados algunas soluciones de diseño y materiales.
El D-21 recibió un fuselaje cilíndrico con una entrada de aire frontal equipada con un cuerpo central cónico. Externamente y en su diseño, el fuselaje era similar a la góndola del avión A-12. El planeador estaba equipado con un ala de "doble delta" con una parte principal triangular y desarrolló afluencias largas. Ya se ha probado un esquema similar en el proyecto de una aeronave de tamaño completo y se ha demostrado el cumplimiento de los requisitos básicos.
Se propuso que el fuselaje de tales formas estuviera hecho completamente de titanio. Otros metales se utilizaron solo como parte de otros sistemas y conjuntos. Las superficies exterior e interior del fuselaje en contacto con el aire caliente recibieron un recubrimiento especial de ferrita, también tomado del proyecto A-12.
Inicialmente, se consideró la posibilidad de utilizar el motor Pratt & Whitney J58 desarrollado para el A-12, pero esto condujo a un incremento inaceptable en el costo del proyecto. Se encontró una alternativa en la forma del motor ramjet RJ43-MA-11 de Marquard Corp. - Este producto se utilizó en el misil antiaéreo CIM-10 Bomarc. Para el D-21, se modificó: el motor RJ43-MA20S-4 actualizado se distinguió por un mayor tiempo de operación, que correspondía al perfil del vuelo de reconocimiento.
Se desarrolló un nuevo sistema de control automático específicamente para el D-21, capaz de guiar al UAV a lo largo de una ruta determinada. Utilizaba dispositivos de navegación inercial tomados del A-12. Debido a la complejidad y al alto costo, el sistema de control se hizo rescatable.
Se proporcionó un contenedor de caída llamado Q-bay con un sistema de paracaídas y flotadores inflables en la nariz del fuselaje. Dentro de este contenedor se colocaron el sistema de control y el equipo de navegación, así como todas las cámaras con casetes de película. En la etapa final del vuelo, D-21A / B tuvo que dejar caer un contenedor, que luego fue recogido por un avión en el aire o por un barco desde el agua. La búsqueda de Q-bay se llevó a cabo utilizando una radiobaliza incorporada. Anteriormente, se utilizaban tecnologías similares para buscar y rescatar contenedores de películas lanzados desde satélites de reconocimiento.
Prueba de práctica
Los primeros drones D-21 se construyeron en 1963-64 y pronto comenzó la producción a pequeña escala. Antes de detenerlo en 1971, Lockheed había producido 38 productos en dos modificaciones principales. Algunos de estos vehículos aéreos no tripulados se utilizaron en pruebas y en vuelos de reconocimiento reales.
En la primera etapa del proyecto, en 1964-66. hubo cinco salidas del avión M-21 con el UAV D-21A en el pilón. De estos, cuatro previeron el reinicio del aparato: tres tuvieron éxito y el último terminó en un desastre. Las pruebas del D-21B duraron de 1967 a 1970, tiempo durante el cual realizaron 13 vuelos, incl. con imitación de la solución de tareas de reconocimiento.
El uso de combate incluyó solo cuatro vuelos. El primero de ellos tuvo lugar el 9 de noviembre de 1969 y finalizó de forma anormal. El UAV D-21B llegó con éxito al campo de entrenamiento chino Lop Nor, tomó fotografías y no regresó. Continuó su vuelo, se quedó sin combustible y, con algunos daños, "se sentó" en el territorio de la URSS kazaja, donde fue descubierto por el ejército soviético.
El 16 de diciembre de 1970 tuvo lugar el segundo lanzamiento para el reconocimiento de objetos chinos. El UAV completó con éxito la inspección, regresó al área especificada y dejó caer el contenedor Q-bay. No pudo ser atrapado en el aire y el agua falló: el producto, junto con el equipo y las películas, se hundieron. El tercer vuelo el 4 de marzo de 1971 terminó con resultados similares, el contenedor se perdió.
El último vuelo del D-21B tuvo lugar unas semanas después, el 20 de marzo. El dispositivo, por razones desconocidas, cayó en el territorio de la República Popular China, no lejos del vertedero al que se dirigía. Después de este fracaso, la CIA y la Fuerza Aérea finalmente se desilusionaron con el proyecto D-21B y decidieron dejar de usar dicho equipo.
Teniendo en cuenta los resultados de las pruebas y el uso real del D-21A / B, puede ver las principales razones de las fallas. Por tanto, la falta de fiabilidad del sistema de control se convirtió en un problema grave. En particular, es por esta razón que el UAV secreto después de la primera salida de "combate" fue hacia un enemigo potencial. Además, surgieron problemas inesperados con la búsqueda y rescate del contenedor con el equipo; sin embargo, la falla del dron en esto fue mínima.
Con todo esto, el UAV D-21A / B era técnicamente complejo y costoso. El costo promedio de cada uno de estos productos, teniendo en cuenta el trabajo de desarrollo, alcanzó los 5,5 millones de dólares a precios de 1970, unos 40 millones en la actualidad. Cabe señalar que el costo de un solo dron se ha reducido significativamente debido al uso repetido de un contenedor con los componentes más costosos.
Capacidad limitada
A los diseñadores de Lockheed / Skunk Works se les asignó una tarea muy difícil y, en general, la afrontaron. El aparato de reconocimiento resultante mostró las más altas características tácticas y técnicas, pero aún no cumplía completamente con los requisitos de la operación real. El producto D-21 resultó ser demasiado complejo, caro y poco fiable.
Quizás un mayor refinamiento del diseño hubiera eliminado los problemas identificados, pero fue abandonado. Además, abandonaron el concepto de un avión de reconocimiento no tripulado supersónico de largo alcance. Como resultado, las soluciones técnicas audaces y prometedoras, a pesar de su alto potencial, no encontraron más aplicaciones.
