No início dos anos 60, a CIA e a Força Aérea dos Estados Unidos ordenaram à Lockheed que desenvolvesse e construísse um promissor veículo aéreo não tripulado de reconhecimento de alto desempenho. A tarefa foi resolvida com sucesso no âmbito do projeto D-21, com base nas decisões e ideias mais ousadas. A parte técnica e tecnológica deste projeto ainda é de grande interesse.
Um desafio especial
Em 1o de maio de 1960, a defesa aérea soviética derrubou com sucesso uma aeronave americana U-2 e, assim, mostrou que tal equipamento não podia mais funcionar impunemente na URSS. Nesse sentido, a busca por soluções alternativas iniciou-se nos Estados Unidos. O departamento secreto da Lockheed, conhecido como Skunk Works, logo surgiu com o conceito de um único UAV de reconhecimento de alta velocidade capaz de reconhecimento fotográfico.
A ideia proposta interessou aos clientes, e em outubro de 1962 houve um pedido oficial para o estudo preliminar do projeto. No menor tempo possível, foi possível completar a formação do aspecto geral e iniciar os testes aerodinâmicos. Com base nos resultados dos primeiros sucessos, em março de 1963 um contrato de design completo foi assinado. Naquela época, o futuro drone tinha a designação Q-21. Posteriormente, foi renomeado como D-21.
A primeira versão do projeto, conhecida como D-21A, propunha o uso de um UAV com um porta-aviões do tipo M-21. O último foi uma modificação de dois assentos da aeronave de reconhecimento A-12 com um pilão entre as quilhas e alguns outros dispositivos para trabalhar com UAVs. Em dezembro de 1964, um experiente M-21 fez seu primeiro vôo de exportação com um D-21 a bordo.
Em 5 de março de 1966, o primeiro drone foi lançado de um porta-aviões. Apesar de certas dificuldades e riscos, a separação e o início de um vôo independente ocorreram sem problemas. No futuro, vários outros testes semelhantes foram realizados. Em 30 de julho, o quarto lançamento terminou em acidente. O UAV não conseguiu se afastar do porta-aviões e atingiu sua cauda. Ambos os carros desabaram e caíram. Os pilotos foram ejetados, mas um deles não pôde ser salvo.
Com base nos resultados do teste do complexo experimental, decidiu-se abandonar o portador na forma do M-21. O projeto de reconhecimento D-21B atualizado propôs o lançamento sob a asa de um bombardeiro B-52H. A aceleração inicial do drone deveria ser realizada com um propulsor de propulsor sólido. Os testes de tal complexo começaram no outono de 1967, mas o primeiro lançamento bem-sucedido ocorreu apenas em junho de 1968.
Trials 1968-69 provou as características elevadas do novo complexo de reconhecimento. Graças a isso, surgiu uma grande encomenda de equipamentos seriais para o posterior funcionamento da Força Aérea e da CIA. Em novembro de 1969, ocorreu o primeiro vôo de "combate" para atirar em um objeto real de um inimigo em potencial.
Base tecnológica
O UAV D-21A / B pode atingir uma velocidade máxima de M = 3,35 a uma altitude de cerca de 3600 km / h. Ao mesmo tempo, ele foi capaz de voar automaticamente ao longo de uma determinada rota, ir até a área do alvo designado e tirar fotos dele. Em seguida, o drone pousou em um curso de retorno, largou um contêiner com equipamento de reconhecimento na área desejada e se autodestruiu.
O desenvolvimento de uma aeronave com tais características e capacidades naquela época era muito difícil. Porém, as tarefas definidas foram resolvidas com a utilização dos mais modernos materiais e tecnologias. Algumas ideias e desenvolvimentos foram emprestados de projetos existentes, enquanto outros tiveram que ser criados do zero. Em vários casos, foi necessário correr um risco técnico perceptível, o que acarretou novas dificuldades.
Uma das principais tarefas do projeto Q-21 / D-21 foi a criação de um planador capaz de realizar um longo vôo a velocidades acima de 3M. Tal projeto deveria ter as características aerodinâmicas exigidas, bem como suportar altas cargas mecânicas e térmicas. Ao desenvolver tal planador, a experiência do projeto A-12 foi usada. Além disso, algumas soluções de design e materiais foram emprestados.
O D-21 recebeu uma fuselagem cilíndrica com uma entrada de ar frontal equipada com um corpo central cônico. Externamente e em seu design, a fuselagem era semelhante à nacela da aeronave A-12. O planador estava equipado com uma asa em "duplo delta" com uma parte principal triangular e desenvolvia longos influxos. Um esquema semelhante já foi testado no projeto de uma aeronave de tamanho real e mostrou conformidade com os requisitos básicos.
A fuselagem com essas formas foi proposta para ser feita inteiramente de titânio. Outros metais foram usados apenas como parte de outros sistemas e montagens. As superfícies externa e interna da fuselagem em contato com o ar quente receberam um revestimento especial de ferrite, também retirado do projeto A-12.
Inicialmente, foi considerada a possibilidade de utilização do motor Pratt & Whitney J58 desenvolvido para o A-12, mas isso acarretou um aumento inaceitável no custo do projeto. Uma alternativa foi encontrada na forma do motor ramjet RJ43-MA-11 da Marquard Corp. - Este produto foi usado no míssil antiaéreo CIM-10 Bomarc. Para o D-21, foi modificado: o motor RJ43-MA20S-4 atualizado se distinguiu por um aumento do tempo de operação, que correspondia ao perfil do vôo de reconhecimento.
Um novo sistema de controle automático foi desenvolvido especificamente para o D-21, capaz de guiar o UAV ao longo de uma determinada rota. Ele usou dispositivos de navegação inercial emprestados do A-12. Devido à complexidade e ao alto custo, o sistema de controle tornou-se recuperável.
Um contêiner de queda chamado Q-bay com um sistema de pára-quedas e flutuadores infláveis foi fornecido no nariz da fuselagem. Dentro deste contêiner foram colocados o sistema de controle e equipamentos de navegação, bem como todas as câmeras com cassetes de filme. No estágio final do vôo, o D-21A / B teve que soltar um contêiner, que foi então recolhido por um avião no ar ou por um navio na água. A busca por Q-bay foi realizada usando um beacon de rádio embutido. Anteriormente, tecnologias semelhantes eram usadas para pesquisar e resgatar recipientes de filmes lançados de satélites de reconhecimento.
Teste de prática
Os primeiros drones D-21 foram construídos em 1963-64, e a produção em pequena escala logo começou. Antes de pará-lo em 1971, a Lockheed havia produzido 38 produtos em duas modificações principais. Alguns desses UAVs foram usados em testes e em voos de reconhecimento reais.
Na primeira fase do projeto, em 1964-66. houve cinco surtidas da aeronave M-21 com o UAV D-21A no poste. Destes, quatro previam o reset do aparelho - três foram bem-sucedidos, e o último terminou em desastre. Os testes do D-21B duraram de 1967 a 1970, durante os quais eles fizeram 13 voos, incl. com imitação da solução de tarefas de reconhecimento.
O uso de combate incluiu apenas quatro voos. O primeiro deles ocorreu em 9 de novembro de 1969 e terminou de forma anormal. O UAV D-21B alcançou com sucesso o campo de treinamento chinês Lop Nor, tirou fotos - e não voltou. Ele continuou seu vôo, ficou sem combustível e, com alguns danos, "sentou-se" no território da URSS do Cazaquistão, onde foi descoberto pelos militares soviéticos.
Em 16 de dezembro de 1970, ocorreu o segundo lançamento para reconhecimento de objetos chineses. O UAV completou a pesquisa com sucesso, retornou à área especificada e largou o contêiner Q-bay. Ele não pôde ser pego no ar e a elevação da água falhou - o produto, junto com o equipamento e as películas, afundou. O terceiro vôo em 4 de março de 1971 terminou com resultados semelhantes, o contêiner foi perdido.
O último vôo do D-21B ocorreu algumas semanas depois, em 20 de março. O dispositivo, por razões desconhecidas, caiu no território da RPC, não muito longe do aterro para o qual se dirigia. Após essa falha, a CIA e a Força Aérea finalmente ficaram desiludidas com o projeto D-21B e decidiram parar de usar esse equipamento.
Considerando os resultados dos testes e o uso real do D-21A / B, você pode ver os principais motivos das falhas. Assim, a falta de confiabilidade do sistema de controle tornou-se um problema sério. Em particular, é por esta razão que o UAV secreto, após a primeira surtida de "combate", foi para um inimigo em potencial. Além disso, surgiram problemas inesperados com a busca e resgate do contêiner com o equipamento - no entanto, a própria falha do drone nisso foi mínima.
Com tudo isso, o UAV D-21A / B era tecnicamente complexo e caro. O custo médio de cada um desses produtos, levando-se em consideração o trabalho de desenvolvimento, chegou a US $ 5,5 milhões a preços de 1970 - cerca de 40 milhões hoje. Deve-se notar que o custo de um único drone foi significativamente reduzido devido ao uso repetido de um contêiner com os componentes mais caros.
Capacidade limitada
Os designers da Lockheed / Skunk Works receberam uma tarefa muito difícil e geralmente a enfrentaram. O aparato de reconhecimento resultante mostrou as mais altas características táticas e técnicas, mas ainda não atendia totalmente aos requisitos de operação real. O produto D-21 acabou sendo muito complexo, caro e não confiável.
Talvez um refinamento adicional do design tivesse eliminado os problemas identificados, mas foi abandonado. Além disso, eles abandonaram o conceito de aeronave de reconhecimento supersônico de longo alcance não tripulado. Como resultado, soluções técnicas ousadas e promissoras, apesar de seu alto potencial, não encontraram mais aplicação.
