Développé au début des années soixante, l'avion de reconnaissance supersonique A-12 devait se distinguer par les caractéristiques de vol les plus élevées capables de fournir une solution efficace aux tâches assignées. Dans le même temps, il était immédiatement clair que cette voiture aurait des inconvénients. L'avion s'est avéré très coûteux et difficile à exploiter, et de plus, il n'était pas invulnérable aux systèmes de défense aérienne modernes. Il fallait trouver une nouvelle façon de conduire les reconnaissances aériennes et créer les moyens appropriés. Le véhicule aérien sans pilote D-21 devait être la réponse aux défis existants.
L'avion de reconnaissance A-12 a été créé par Lockheed pour la Central Intelligence Agency. L'avion U-2 existant ne répondait plus pleinement aux exigences, ce qui a conduit à la formation d'une nouvelle tâche technique, ce qui impliquait une augmentation des caractéristiques principales. Cependant, les perspectives de l'A-12 sont un sujet de controverse depuis un certain temps. Le 1er mai 1960, un avion U-2 de la CIA a été abattu au-dessus de l'Union soviétique. Cet incident a conduit à l'interdiction des vols d'avions de reconnaissance habités au-dessus du territoire de l'URSS. Cependant, le service de renseignement avait besoin de nouvelles informations sur un ennemi potentiel, qui devaient désormais être collectées à l'aide de nouveaux moyens.
Un avion porteur M-21 avec un drone D-21A. photo de la CIA
En octobre 1962, des employés du département secret de Lockheed appelé Skunk Works, dirigé par le designer Kelly Johnson, proposèrent une solution possible au problème existant. Sur la base de l'avion A-12 existant, il a été proposé de développer un porte-avions pour un véhicule de reconnaissance sans pilote. La tâche du transporteur était de livrer le drone à une zone donnée, où il était nécessaire de le désaccoupler. De plus, l'appareil, équipé d'un statoréacteur, devait se rendre indépendamment dans la zone requise et prendre des photos.
Au cours de recherches préliminaires et d'études théoriques, l'apparence optimale du complexe prometteur a été établie. Il a été proposé de construire un drone jetable et de l'équiper d'un conteneur de dépôt dans lequel devaient se trouver des systèmes de contrôle et du matériel photographique. Il a été supposé qu'une telle architecture réduirait autant que possible les coûts de production et d'exploitation des équipements. En particulier, certaines économies ont été réalisées grâce à l'utilisation répétée d'équipements de navigation complexes et coûteux.
D-21A dans l'atelier du fabricant. Photo Testpilot.ru
En tant que développement ultérieur du complexe de reconnaissance basé sur l'avion A-12, le projet prometteur a reçu le symbole Q-12. Il s'agit de la désignation de l'aménagement présenté fin 1962 par le promoteur à un client potentiel en la personne de la CIA. Pour autant que nous le sachions, la direction de l'organisation du renseignement a réagi au nouveau projet sans grand enthousiasme. Avec l'avènement et la prolifération des systèmes de missiles anti-aériens, la CIA avait besoin d'avions de reconnaissance à haute altitude et à grande vitesse comme l'A-12. Le drone Q-12, quant à lui, présentait un intérêt très limité.
Malgré l'absence d'ordre officiel et la réaction mitigée de la Central Intelligence Agency, les spécialistes de Skink Work ont continué à travailler. Au cours de cette période, ils ont effectué des tests du modèle Q-12 dans une soufflerie, au cours desquels la possibilité d'obtenir les caractéristiques de vol calculées a été pleinement confirmée. Grâce à cela, les travaux pouvaient se poursuivre, mais une commande officielle était requise d'un département ou d'un autre.
Premiers travaux. Vous pouvez voir les éléments structurels du porteur et du drone. Photo Testpilot.ru
Au tournant des années 1962 et 1963, la société Lockheed offrit son nouveau développement à l'Air Force. Cette organisation s'est intéressée au complexe de reconnaissance, qui, avec des modifications appropriées, pourrait devenir la base du système de frappe. Probablement, l'intérêt de l'Air Force est devenu une incitation supplémentaire pour la CIA, résultant en un contrat tripartite pour le développement d'un projet à part entière. Le document a été signé au début du printemps 1963.
Le projet d'un avion de reconnaissance sans pilote prometteur utilisé en conjonction avec un avion porteur a été nommé D-21. Dans le cadre du travail de conception, le département Skunk Works était censé développer un projet pour le drone lui-même, ainsi que créer une version modernisée de l'avion A-12, qui devait soutenir le travail de l'avion de reconnaissance. Le porteur D-21 prometteur a été nommé M-21. Les lettres des noms ont été choisies assez simplement. Initialement, le concept d'un système de renseignement à « deux étapes » était appelé « Mère et fille ». En conséquence, l'avion porteur a reçu la lettre "M" de "Mère"), et le drone - "D", c'est-à-dire. "Fille" ("fille"). Par la suite, une nouvelle version du projet a été développée, c'est pourquoi le nom de la base a été changé en D-21A.
Schéma de l'appareil D-21 avec une description du compartiment matériel amovible. Figurine Testpilot.ru
L'appareil de reconnaissance du nouveau modèle devait se distinguer par des données de vol élevées, ce qui affectait en conséquence sa conception. L'écrasante majorité des éléments structurels ont été proposés pour être en titane. Dans le même temps, certaines pièces étaient en alliages d'acier et en plastique. Des études ont montré que seule une telle conception permettra au D-21 d'atteindre la vitesse requise et de résister aux charges thermiques résultantes. Comme moyen supplémentaire de réduire l'effet négatif de la chaleur, un revêtement spécial de peinture et de vernis à base de ferrite, ainsi qu'un système de refroidissement de la peau du carburant, similaires à ceux utilisés sur les avions A-12 et SR-71, doivent être utilisés.
Le D-21 a reçu un fuselage cylindrique, accouplé en douceur avec une aile delta. Le bord d'attaque de l'aile présentait des nodules arrondis qui atteignaient presque la prise d'air frontale. La partie frontale du fuselage était réalisée sous la forme d'une prise d'air avec un corps central conique. Dans la queue, il y avait une unité effilée, dans laquelle une partie des unités d'un statoréacteur était placée. L'empennage était prévu sous la forme d'une quille trapézoïdale. La longueur totale du véhicule était de 13,1 m, l'envergure était de 5,8 m. La hauteur était de 2,2 m. Pendant le vol sur le porte-avions, l'appareil devait porter les carénages de tête et de queue tombants.
Unités d'un statoréacteur. Photo Testpilot.ru
L'appareil était équipé d'une aile delta avec des flux entrants ogivaux bien développés. L'aile a été installée avec un angle négatif du V transversal. Sur le bord de fuite de l'aile, des avions mobiles ont été placés, qui servaient de gouvernes de profondeur et d'ailerons. Le contrôle de cap s'effectuait à l'aide du safran sur le bord de fuite de la quille.
Dans la proue du drone, à une courte distance de la prise d'air, il y avait un compartiment pour placer les instruments. L'équipement de contrôle et les caméras aériennes ont été proposés pour être placés dans un conteneur commun de 1, 9 m de long, dont la partie inférieure était un élément de la peau inférieure du fuselage. Au-dessus des équipements, des housses de protection étaient également prévues. Le compartiment des instruments était monté sur des supports contrôlés et pouvait être largué à un moment donné du vol.
Le compartiment matériel abritait un système de navigation inertielle, un pilote automatique, un ordinateur pour les paramètres de l'air, ainsi qu'un moyen de maintenir les conditions climatiques requises. Un volume a été prévu pour l'installation d'une caméra aérienne de modèles existants correspondant à la tâche à accomplir. Pour économiser sur la production de dispositifs de contrôle assez complexes et coûteux, ainsi que pour retourner des films avec des images de reconnaissance, le projet D-21 a proposé de larguer le compartiment des instruments et de le sauver avec un parachute.
Un prototype de complexe de reconnaissance se prépare au décollage. Photo de l'US Air Force
Même au cours des études préliminaires, il a été établi que le statoréacteur Marquardt RJ43-MA-11, précédemment créé pour le missile anti-aérien à longue portée Boeing CIM-10 Bomarc, devait être utilisé comme centrale électrique. Après quelques modifications de conception, telles que la finalisation du dispositif de stabilisation de flamme, l'installation d'une nouvelle tuyère et la modernisation de certains autres systèmes, le moteur pourrait être utilisé sur un véhicule de reconnaissance. L'objectif principal de ces modifications était d'augmenter la durée de traction de l'ouvrage. Le moteur amélioré, qui a reçu la désignation mise à jour XRJ43-MA20S-4, pouvait fonctionner sans interruption jusqu'à une heure et demie et donner une poussée de 680 kgf.
La majeure partie du volume libre de la cellule a été donnée pour le placement des réservoirs de carburant. Un volume important du fuselage était alloué sous le canal d'admission d'air, qui assurait l'alimentation en air atmosphérique du moteur. En conséquence, pas le plus gros véhicule sans pilote ne se distinguait par une disposition très dense d'unités internes. Lors du développement du système de carburant, les développements des projets existants ont été pris en compte. En particulier, pour compenser l'échauffement de la peau, D-21 a reçu des échangeurs de chaleur à travers lesquels le carburant devait circuler. Au bas de l'appareil, des vannes étaient prévues pour se connecter au système de carburant de l'avion porteur. À travers une vanne, les réservoirs étaient ravitaillés, à travers la seconde, le carburant était fourni au système de refroidissement du carter.
M-21 et D-21A en vol. Photo de l'US Air Force
Le drone de reconnaissance Lockheed D-21 avait une masse au décollage de 5 tonnes, le moteur utilisé permettait d'atteindre des vitesses allant jusqu'à M = 3, 35 et de monter à une altitude de 29 km. Le rayon d'action devait dépasser les 1930 km. Compte tenu de l'utilisation de l'avion porteur, il y avait la possibilité d'une augmentation significative du rayon du complexe de reconnaissance.
Un véhicule aérien sans pilote prometteur devait être utilisé avec l'avion porteur M-21. Le porte-avions a été développé sur la base de l'avion de reconnaissance supersonique A-12 existant, qui se distinguait par ses caractéristiques élevées. En fait, le M-21 était l'A-12 original, dépourvu d'équipement de reconnaissance et équipé de quelques autres appareils. Il a été proposé de retirer les caméras du compartiment situé derrière le cockpit, au lieu d'y placer un cockpit supplémentaire avec un poste de travail pour le deuxième membre d'équipage qui contrôle le drone. L'opérateur disposait d'un ensemble d'équipements nécessaires, et disposait également d'un périscope pour observer l'appareil pendant le vol et le lancement.
Avion JC-130B Cat's-Whiskers avec équipement pour "attraper" un conteneur de matériel. Photo Wvi.com
Sur la surface supérieure du fuselage du transporteur, entre les quilles, il a été proposé de monter un pylône avec des attaches pour le D-21. Le pylône avait des vannes pour connecter les systèmes de carburant, ainsi que des verrous mécaniques et pneumatiques avec un poussoir, qui assuraient la libération de la "fille" à la commande de l'opérateur. Selon les résultats du soufflage dans la soufflerie, il a été recommandé de réduire la hauteur du pylône, à cause de laquelle le drone devait se trouver entre les quilles du porteur. Dans le même temps, il ne restait que 15 cm entre le bout d'aile du D-21 et la partie supérieure de la quille du M-21, ce qui pourrait endommager l'équipement. Le concepteur en chef K. Johnson s'est opposé à la réduction de la hauteur du pylône en raison des risques qui y sont associés, mais dans la version finale du projet, une telle solution a été utilisée.
En tant que modification de l'avion de reconnaissance existant, le porte-avions M-21 disposait de données de vol similaires. La vitesse de vol a atteint M = 3,35, la portée - jusqu'à 2000 km. C'était suffisant pour la pleine exploitation du nouvel éclaireur.
Tel que conçu par les auteurs du projet, l'avion porteur avec un avion de reconnaissance sur le pylône était censé décoller de l'un des aérodromes et se rendre à l'endroit où le drone a été largué. Ayant gagné l'altitude requise et accéléré à une vitesse de l'ordre de M = 3, 2, le porteur pouvait larguer le D-21. Après la chute et le retour à une distance de sécurité à l'aide de la télécommande, l'éclaireur devait effectuer le vol de manière indépendante selon le programme précédemment chargé. Après avoir terminé la reconnaissance et pris des photographies de l'objet requis, le D-21 était censé se rendre dans la zone spécifiée et descendre à une altitude de 18 km. Là, un conteneur de matériel a été abandonné, après quoi un auto-liquidateur s'est déclenché, détruisant le drone. Le conteneur avec des systèmes de contrôle et des films photographiques est tombé et a ouvert le parachute à une altitude de 4,5 km. De plus, il aurait dû être récupéré à l'aide d'avions ou de navires des forces navales. En particulier, l'équipement était prévu pour "attraper" le conteneur en l'air. Pour cela, un avion spécial Lockheed JC-130B Cat's-Whiskers a été construit. D'après le nom du moyen de capture du conteneur, cet avion s'appelait "Cat's Whiskers".
Le drone lors du désamarrage du porteur. Tiré de l'actualité
Deux avions M-21 portant les numéros de série 60-6940 et 60-6941 ont été spécialement construits pour les essais en 1963-64. De plus, Lockheed a assemblé sept prototypes du D-21. Toute cette technique était censée être utilisée dans des tests qui ont commencé au printemps 1964. Les pilotes Bill Park et Art Peterson ont participé aux vérifications, qui devaient gérer les "mères", ainsi que les ingénieurs de Skunk Works Ray Torik et Keith Beswick, qui étaient responsables de l'utilisation des équipements de reconnaissance. À l'avenir, les responsabilités étaient réparties comme suit. B. Park contrôlait le porte-avions et A. Peterson était responsable du pilotage de l'avion de secours. R. Torik et K. Beswick assumaient alternativement les fonctions d'opérateur de systèmes porteurs et de caméraman sur l'avion d'accompagnement.
Le 1er avril 1964, l'un des avions M-21 a décollé pour la première fois. Le 19 juin de la même année, débutent les essais au sol des faisceaux M-21 et D-21. Le premier vol d'un porte-avions avec un drone sur un pylône a eu lieu le 22 décembre, le même jour avec le premier vol de l'avion de reconnaissance SR-71A, créé sur la base de l'A-12 et destiné à l'armée de l'air. Le but du premier vol était de tester l'interaction entre le transporteur et sa "charge utile" lors de vols à différentes vitesses et altitudes. Le véhicule aérien sans pilote portant le numéro de série 501 n'a pas été largué lors de ce vol.
Dommages subis par un véhicule de reconnaissance lors d'un des vols sans libération. Photo Testpilot.ru
Au cours de ces tests, les auteurs du projet ont été confrontés à de sérieux problèmes techniques et opérationnels. La nécessité de corriger les lacunes identifiées a conduit à une révision du calendrier du projet. La première décharge de D-21, prévue pour mars 1965, a dû être reportée de près d'un an. Pour cette raison, le premier vol indépendant du nouvel avion de reconnaissance n'a eu lieu que le 5 mars 66.
Ce jour-là, le prototype du complexe de reconnaissance, exploité par B. Park et K. Beswick, a décollé de la base aérienne de Vandenberg (Californie), a atteint l'altitude et la vitesse requises, après quoi l'opérateur a réinitialisé le véhicule sans pilote. Lors de la séparation, le D-21 #502 a laissé tomber les carénages de tête et de queue, ce qui a entraîné des problèmes notables. Le carénage de tête s'est brisé en morceaux, ce qui a heurté et endommagé les porte-à-faux. Néanmoins, le D-21 a pu s'éloigner du porte-avions de manière régulière et entamer un vol indépendant. Selon les souvenirs de K. Besvik, il n'a fallu que quelques secondes pour séparer l'appareil, ce qui a cependant semblé plusieurs heures. Lors du vol conjoint de la "mère" et de la "fille", le moteur du drone a fonctionné, ce qui a simplifié la sortie vers le point de chute, mais a conduit à l'utilisation d'une partie importante de l'alimentation en carburant. Au quart du ravitaillement, le D-21 expérimenté n'a pu voler qu'à environ 100 miles (environ 280 km). Après cela, l'appareil est descendu, a laissé tomber le conteneur avec l'équipement et s'est autodétruit.
Le moment de la collision du D-21A #504 avec l'avion porteur. Photo Wvi.com
Le 27 avril, le prototype numéro 506 a été utilisé dans les essais. Compte tenu de l'expérience de l'essai précédent, il a été décidé d'abandonner le carénage de tête tombant. L'équipage de B. Park et R. Torik a mené à bien sa mission et assuré le vol d'un drone expérimenté. Ce dernier a pu parcourir environ 2070 km. Le 16 juin de la même année, le véhicule n°505, lancé par B. Park et K. Beswick, avec un ravitaillement complet, a parcouru la distance de 2870 km.
Le prochain vol d'essai était prévu pour le 30 juillet, au cours duquel il était prévu d'utiliser le modèle de pré-production # 504. B. Park et R. Torik ont de nouveau soulevé le complexe dans les airs et se sont rendus au point de déchargement, qui se trouvait près de l'atoll de Midway. Un accident s'est produit lors du dételage. L'onde de choc émanant de l'avion porteur a "touché" le drone, à la suite de quoi le M-21 a perdu sa quille. À vitesse de croisière, l'avion avait une stabilité neutre, en raison de laquelle la perte de l'empennage a entraîné une perte de stabilité et de contrôlabilité. L'avion a commencé à trembler et les surcharges qui en ont résulté ont conduit à sa destruction. Le nez du fuselage s'est détaché des autres unités et a commencé à tomber.
Après la collision, l'équipement s'est effondré. Photo Wvi.com
L'équipage de l'avion a réussi à s'éjecter, a rapidement éclaboussé et a été récupéré à bord de l'un des navires de la zone. B. Park s'en sort avec des blessures mineures et l'ingénieur R. Torik endommage sa combinaison de haute altitude lors de l'éjection. En tombant dans l'océan, la combinaison a commencé à se remplir d'eau, ce qui a entraîné la mort du spécialiste.
Le chef du département "Skunk Works" K. Johnson, de sa propre décision, a interdit de nouveaux vols de porte-avions M-21 avec des avions de reconnaissance D-21. L'avis sur les risques liés à l'installation du drone à une distance minimale des quilles a reçu la plus terrible des confirmations. En raison de l'annulation d'autres vols d'essai, le projet D-21 a été menacé de fermeture.
Le seul avion M-21 restant dans le musée de l'aviation. Photo Wikimedia Commons
Le seul avion M-12 n°60-6941 restant en raison de la fin des essais a été envoyé au parking. Personne n'a manifesté d'intérêt pour cette voiture, qui l'a laissée en stock pendant longtemps. Plus tard, il a été transféré au Seattle Aviation Museum, où il se trouve toujours.
La mort d'un collègue a été un coup dur, mais les spécialistes de Skunk Works ont tout de même trouvé la force de continuer le travail. Ne voulant pas le risquer à nouveau, les auteurs du projet D-21 ont proposé une nouvelle version du complexe de reconnaissance qui pourrait réduire considérablement le danger pour le porte-avions et son équipage. Maintenant, il a été proposé de se passer de l'avion supersonique M-21. Au lieu de cela, un bombardier B-52 converti était censé soulever l'éclaireur dans les airs. La nouvelle version du projet a été désignée D-21B. La lettre "A" a été ajoutée au nom de la première version, respectivement. Le travail a été poursuivi.
