Беспилотный разведчик Lockheed D-21A (США)

Разрабатывавшийся в начале шестидесятых годов сверхзвуковой самолет-разведчик A-12 должен был отличаться высочайшими летными характеристиками, способными обеспечить эффективное решение поставленных задач. В то же время, сразу было понятно, что эта машина будет иметь некоторые недостатки. Самолет получался весьма дорогим и сложным в эксплуатации, а кроме того, не был неуязвим для современных средств противовоздушной обороны. Требовалось найти новый способ ведения разведки с воздуха и создать соответствующие средства. Ответом на имеющиеся вызовы должен был стать беспилотный летательный аппарат D-21.

Разведчик A-12 создавался компанией Lockheed по заказу Центрального разведывательного управления. Имеющиеся на вооружении самолеты U-2 уже не в полной мере соответствовали требованиям, что и привело к формированию нового технического задания, подразумевавшего повышение основных характеристик. Тем не менее, с определенного времени перспективы A-12 стали темой споров. 1 мая 1960 года над советским союзом был сбит самолет U-2, принадлежавший ЦРУ. Этот инцидент привел к появлению запрета на полеты пилотируемых разведчиков над территорией СССР. Однако разведывательное управление нуждалось в новых данных о потенциальном противнике, собирать которые теперь следовало при помощи новых средств.

Беспилотный разведчик Lockheed D-21A (США)
Самолет-носитель M-21 с беспилотником D-21A. Фото ЦРУ



В октябре 1962 года сотрудники секретного отдела компании Lockheed под названием Skunk Works во главе с конструктором Келли Джонсоном предложили возможное решение имеющейся проблемы. На базе существующего самолета A-12 предлагалось разработать носитель беспилотного разведывательного аппарата. Задачей носителя была доставка беспилотника в заданный район, где следовало производить расцепку. Далее аппарат, оснащенный прямоточным воздушно-реактивным двигателем, должен был самостоятельно отправляться к требуемому району и производить фотосъемку.

В ходе предварительных исследований и теоретических изысканий был установлен оптимальный облик перспективного комплекса. Предлагалось строить одноразовый беспилотник и оснащать его сбрасываемым контейнером, в котором должны были находиться системы управления и фотоаппаратура. Предполагалось, что такая архитектура позволит максимально сократить стоимость производства и эксплуатации техники. В частности, обеспечивалась определенная экономия, связанная с неоднократным применением сложной и дорогой навигационной аппаратуры.

Беспилотный разведчик Lockheed D-21A (США)
D-21A в цеху предприятия-изготовителя. Фото Testpilot.ru


Являясь дальнейшим развитием разведывательного комплекса, основанного на самолете A-12, перспективный проект получил условное обозначение Q-12. Именно так обозначался макет, представленный в конце 1962 года фирмой-разработчиком потенциальному заказчику в лице ЦРУ. Насколько известно, руководство разведывательной организации отнеслось к новому проекту без особого энтузиазма. В связи с появлением и распространением зенитных ракетных систем ЦРУ нуждалось в высотных скоростных разведчиках наподобие A-12. Беспилотник Q-12, в свою очередь, представлял весьма ограниченный интерес.

Несмотря на отсутствие официального заказа и неоднозначную реакцию Центрального разведывательного управления, специалисты Skink Work продолжили работы. В этот период они провели испытания модели Q-12 в аэродинамической трубе, в ходе которых была полностью подтверждена возможность получения расчетных летных характеристик. Благодаря этому работы могли продолжаться и далее, однако требовался официальный заказ от того или иного ведомства.

Беспилотный разведчик Lockheed D-21A (США)
Работы на ранних этапах. Можно увидеть элементы конструкции носителя и беспилотника. Фото Testpilot.ru


На рубеже 1962 и 1963 годов компания «Локхид» предложила свою новую разработку военно-воздушным силам. Эта организация заинтересовалась разведывательным комплексом, который, при соответствующих доработках, мог стать основой и для ударной системы. Вероятно, интерес ВВС стал дополнительным стимулом для ЦРУ, в результате чего появился трехсторонний контракт на разработку полноценного проекта. Документ был подписан в начале весны 1963 года.

Проект перспективного беспилотного разведчика, используемого совместно с самолетом-носителем, получил название D-21. В рамках конструкторских работ отдел «Сканк Уоркс» должен был разработать проект самого беспилотника, а также создать модернизированный вариант самолета A-12, которому предстояло обеспечивать работу разведчика. Перспективный носитель D-21 получил название M-21. Литеры для названий были выбраны достаточно просто. Изначально концепция «двухступенчатой» разведывательной системы именовалась как «Мать и дочь». Соответственно, самолет-носитель получил букву «M» от «Mother» – «мать»), а беспилотник – «D», т.е. «Daughter» («дочь»). Впоследствии был разработан новый вариант проекта, из-за чего название базового поменяли на D-21A.

Беспилотный разведчик Lockheed D-21A (США)
Схема аппарата D-21 с описанием отделяющегося аппаратного отсека. Рисунок Testpilot.ru


Разведывательный аппарат новой модели должен был отличаться высокими летными данными, что соответствующим образом сказалось на его конструкции. Подавляющее большинство элементов конструкции предлагалось изготавливать из титана. Некоторые детали при этом выполнялись из стальных сплавов и пластиков. Исследования показали, что только подобная конструкция позволит D-21 развивать требуемую скорость и выдерживать возникающие тепловые нагрузки. В качестве дополнительных средств снижения негативного влияния тепла следовало использовать специальное лакокрасочное покрытие на ферритовой основе, а также систему охлаждения обшивки топливом, аналогичные использованным на самолетах A-12 и SR-71.

D-21 получил цилиндрический фюзеляж, плавно сопрягавшийся с треугольным крылом. Передняя кромка крыла имела скругленные наплывы, почти доходившие до лобового воздухозаборника. Лобовая часть фюзеляжа была выполнена в виде воздухозаборника с коническим центральным телом. В хвосте имелся сужающийся агрегат, в котором помещалась часть агрегатов прямоточного двигателя. Предусматривалось хвостовое оперение в виде трапециевидного киля. Общая длина аппарата составляла 13,1 м, размах крыла – 5,8 м. Высота – 2,2 м. Во время полета на носителе аппарат должен был нести сбрасываемые головной и хвостовой обтекатели.

Беспилотный разведчик Lockheed D-21A (США)
Агрегаты прямоточного двигателя. Фото Testpilot.ru


Аппарат оснастили треугольным крылом с развитыми наплывами оживальной формы. Крыло устанавливалось с отрицательным углом поперечного V. На задней кромке крыла помещались подвижные плоскости, выполнявшие функции рулей высоты и элеронов. Управление по курсу осуществлялось при помощи руля на задней кромке киля.

В носовой части беспилотника, на небольшом расстоянии от воздухозаборника, имелся отсек для размещения приборов. Аппаратура управления и аэрофотоаппараты предлагалось помещать в общем контейнере длиной 1,9 м, нижняя часть которого являлась элементом обшивки днища фюзеляжа. Сверху над аппаратурой так же предусматривались защитные кожухи. Приборный отсек устанавливался на управляемых креплениях и мог сбрасываться в заданный момент полета.

В аппаратном отсеке помещались инерциальная навигационная система, автопилот, вычислитель воздушных параметров, а также средства поддержания требуемых климатических условий. Предусматривался объем для установки аэрофотоаппарата существующих моделей, соответствующих поставленной задаче. Для экономии на производстве достаточно сложных и дорогих приборов управления, а также для возвращения пленок с разведывательными снимками, проектом D-21 предлагалось сбрасывать приборный отсек и спасать его при помощи парашюта.

Беспилотный разведчик Lockheed D-21A (США)
Прототип разведывательного комплекса готовится к взлету. Фото US Air Force


Еще в ходе предварительных исследований было установлено, что в качестве силовой установки следует использовать прямоточный воздушно-реактивный двигатель Marquardt RJ43-MA-11, созданный ранее для зенитной ракеты большой дальности Boeing CIM-10 Bomarc. После некоторых изменений конструкции, таких как доработка устройства стабилизации пламени, установка нового сопла и модернизация некоторых других систем, двигатель мог использоваться на разведывательном аппарате. Главной целью подобных доработок было увеличение тяги продолжительности работы. Модернизированный двигатель, получивший обновленное обозначение XRJ43-MA20S-4, мог работать без перерыва до полутора часов и давать тягу 680 кгс.

Большая часть свободных объемов планера была отдана под размещение топливных баков. Значительный объем фюзеляжа выделялся под канал воздухозаборника, обеспечивающий подачу атмосферного воздуха к двигателю. Вследствие этого не самый крупный беспилотный аппарат отличался весьма плотной компоновкой внутренних агрегатов. При разработке топливной системы учитывались наработки по существующим проектам. В частности, для компенсации нагрева обшивки D-21 получил теплообменники, по которым должно было циркулировать горючее. На днище аппарата предусматривались клапаны для подключения к топливной системе самолета-носителя. Через один клапан осуществлялась дозаправка баков, через второй топливо подавалось в систему охлаждения обшивки.

Беспилотный разведчик Lockheed D-21A (США)
M-21 и D-21A в полете. Фото US Air Force


Разведывательный беспилотник Lockheed D-21 имел взлетную массу 5 т. Использованный двигатель позволял развивать скорость до М=3,35 и подниматься на высоту до 29 км. Дальность полета должна была превышать 1930 км. С учетом использования самолета-носителя имелась возможность значительного увеличения радиуса работы разведывательного комплекса.

Перспективный беспилотный летательный аппарат должен был использоваться с самолетом-носителем M-21. Носитель разработали на базе существующего сверхзвукового разведчика A-12, отличавшегося высокими характеристиками. Фактически M-21 представлял собой исходный A-12, лишенный разведывательного оборудования и оснащенный некоторыми другими устройствами. Из отсека, помещенного за кабиной пилота, предлагалось убрать фотоаппараты, вместо которых там следовало поместить дополнительную кабину с рабочим местом второго члена экипажа, управляющего работой беспилотника. Оператор располагал набором необходимого оборудования, а также имел перископ для наблюдения за аппаратом во время полета и старта.

Беспилотный разведчик Lockheed D-21A (США)
Самолет JC-130B Cat’s-Whiskers с оборудованием для "ловли" аппаратного контейнера. Фото Wvi.com


На верхней поверхности фюзеляжа носителя, между килями, предлагалось монтировать пилон с креплениями для D-21. На пилоне имелись клапаны для соединения топливных систем, а также механический и пневматический замки с толкателем, обеспечивавшие сброс «дочки» по команде оператора. По результатам продувок в аэродинамической трубе, было рекомендовано уменьшить высоту пилона, из-за чего беспилотник должен был находиться между килями носителя. При этом между законцовкой крыла D-21 и верхней частью киля M-21 оставалось всего 15 см, что могло привести к повреждению техники. Главный конструктор К. Джонсон выступал против сокращения высоты пилона из-за связанных с ним рисков, но в итоговом варианте проекта использовалось именно такое решение.

Являясь модификацией существующего самолета-разведчика, носитель M-21 имел схожие летные данные. Скорость полета достигала М=3,35, дальность – до 2000 км. Этого было достаточно для полноценной эксплуатации нового разведчика.

По задумке авторов проекта, самолет-носитель с разведчиком на пилоне должен был подниматься в воздух с одного из аэродромов и направляться к месту сброса беспилотника. Набрав нужную высоту и разогнавшись до скорости порядка М=3,2, носитель мог сбрасывать D-21. После сброса и отвода на безопасное расстояние при помощи дистанционного управления разведчик должен был самостоятельно выполнять полет по заранее загруженной в него программе. Завершив разведку и сделав фотографии требуемого объекта, D-21 должен был выходить в заданный район и снижаться до высоты 18 км. Там происходил сброс аппаратного контейнера, после чего срабатывал самоликвидатор, уничтожавший беспилотник. Контейнер с системами управления и фотопленками падал вниз и на высоте 4,5 км открывал парашют. Далее его следовало подбирать при помощи самолетов или судов военно-морских сил. В частности, предусматривалась аппаратура для «ловли» контейнера прямо в воздухе. Для этого был построен специальный самолет Lockheed JC-130B Cat’s-Whiskers. По названию средств поимки контейнера этот самолет назвали «Кошачьими усами».

Беспилотный разведчик Lockheed D-21A (США)
Беспилотник во время отстыковки от носителя. Кадр из кинохроники


Специально для проведения испытаний в 1963-64 годах были построены два самолета M-21 с серийными номерами 60-6940 и 60-6941. Кроме того, компания Lockheed собрала семь прототипов аппарата D-21. Всю эту технику предполагалось использовать в испытаниях, стартовавших весной 1964 года. К проверкам были привлечены пилоты Билл Парк и Арт Петерсон, которым предстояло управлять «матерями», а также инженеры отдела Skunk Works Рэй Торик и Кейт Бесвик, отвечавшие за применение разведывательной техники. В дальнейшем обязанности были распределены следующим образом. Б. Парк управлял носителем, а А. Петерсон отвечал за пилотирование самолета-дублера. Р. Торик и К. Бесвик попеременно выполняли обязанности оператора систем на носителе и кинооператора на сопровождающем самолете.

1 апреля 1964 года один из самолетов M-21 впервые поднялся в воздух. 19 июня того же года начались наземные испытания связки M-21 и D-21. Первый вылет носителя с беспилотником на пилоне состоялся 22 декабря, в один день с первым полетом разведчика SR-71A, созданного на базе A-12 и предназначенного для военно-воздушных сил. Целью первого полета была проверка взаимодействия носителя и его «полезной нагрузки» при полете на разных скоростях и высотах. Беспилотный аппарат с серийным номером 501 в этом полете не сбрасывался.

Беспилотный разведчик Lockheed D-21A (США)
Повреждения, полученные разведывательным аппаратом во время одного из полетов без сброса. Фото Testpilot.ru


В ходе этих испытаний авторы проекта столкнулись с серьезными проблемами технического и эксплуатационного характера. Необходимость исправления выявленных недостатков привела к пересмотру графика проекта. Первый сброс D-21, запланированный на март 1965 года, пришлось перенести почти на год. Из-за этого первый самостоятельный полет нового разведчика состоялся только 5 марта 66-го.

В этот день прототип разведывательного комплекса, управляемый Б. Парком и К. Бесвиком, взлетел с авиабазы Ванденберг (шт. Калифорния), набрал нужную высоту и скорость, после чего оператор выполнил сброс беспилотного аппарата. В ходе отделения D-21 №502 сбросил головной и хвостовой обтекатели, что привело к заметным проблемам. Головной обтекатель разлетелся на куски, которые ударили по наплывам крыла и повредили их. Тем не менее, D-21 смог штатным образом отойти от носителя и начать самостоятельный полет. По воспоминаниям К. Бесвика, на отделение аппарата ушла буквально пара секунд, которая, однако, показалась несколькими часами. Во время совместного полета «матери» и «дочки» двигатель беспилотника работал, что упростило выход к точке сброса, но привело к израсходованию значительной части запаса топлива. На четверти заправки опытный D-21 смог пролететь лишь около 100 миль (примерно 280 км). После этого аппарат снизился, сбросил контейнер с оборудованием и самоуничтожился.

Беспилотный разведчик Lockheed D-21A (США)
Момент столкновения D-21A №504 с самолетом-носителем. Фото Wvi.com


27 апреля в испытаниях использовали прототип за номером 506. С учетом опыта предыдущей проверки было решено отказаться от сбрасываемого головного обтекателя. Экипаж в составе Б. Парка и Р. Торика успешно выполнил свою задачу и обеспечил полет опытного беспилотника. Последний смог пролететь около 2070 км. 16 июня того же года аппарат №505, запущенный Б. Парком и К. Бесвиком, имея полную заправку, преодолел расстояние 2870 км.

На 30 июля был запланирован следующий испытательный полет, в котором планировалось использовать предсерийный образец №504. Б. Парк и Р. Торик вновь подняли комплекс в воздух и направились к точке сброса, находившейся около атолла Мидуэй. Во время отцепки произошла авария. Ударная волна, отходящая от самолета-носителя, «задела» беспилотник, вследствие чего M-21 лишился киля. На крейсерской скорости самолет имел нейтральную устойчивость, из-за чего потеря хвостового оперения привела к потере устойчивости и управляемости. Самолет начало трясти, и возникшие перегрузки привели к его разрушению. Носовая часть фюзеляжа оторвалась от других агрегатов и начала падать.

Беспилотный разведчик Lockheed D-21A (США)
После столкновения техника разрушилась. Фото Wvi.com


Экипаж самолета успел катапультироваться, вскоре приводнился и был подобран на борт одного из судов, находившихся в том районе. Б. Парк отделался легкими травмами, а инженер Р. Торик во время катапультирования повредил высотный костюм. При падении в океан костюм начал наполняться водой, что привело к гибели специалиста.

Руководитель отдела «Сканк Уоркс» К. Джонсон собственным решением запретил дальнейшие полеты носителей M-21 с разведчиками D-21. Мнение о рисках, связанных с установкой беспилотника на минимальном расстоянии от килей, получило самое страшное подтверждение. Из-за отмены дальнейших испытательных полетов проект D-21 оказался под угрозой закрытия.

Беспилотный разведчик Lockheed D-21A (США)
Единственный оставшийся самолет M-21 в авиационном музее. Фото Wikimedia Commons


Единственный оставшийся самолет M-12 №60-6941 из-за прекращения испытаний был отправлен на стоянку. Никто не проявил интереса к этой машине, из-за чего она оставалась на хранении в течение длительного времени. Позже ее передали авиационному музею г. Сиэтл, где она находится до сих пор.

Гибель коллеги была серьезным ударом, но специалисты Skunk Works все же нашли в себе силы продолжить работы. Не желая рисковать вновь, авторы проекта D-21 предложили новый вариант разведывательного комплекса, способный резко снизить опасность для носителя и его экипажа. Теперь предлагалось обходиться без сверхзвукового самолета M-21. Вместо него поднимать разведчик в воздух должен был переоборудованный бомбардировщик B-52. Новый вариант проекта получил обозначение D-21B. К названию первой версии, соответственно, добавили литеру «A». Работы были продолжены.


По материалам:
http://testpilot.ru/
http://airwar.ru/
http://globalsecurity.org/
http://designation-systems.net/
http://airforceworld.com/
http://wvi.com/
Никольский М.В. «Черная молния» SR-71. – М.: «Издательство Астрель», «Издательство АСТ», 2001. – (Знаменитые самолеты).
Автор: Рябов Кирилл


Мнение редакции "Военного обозрения" может не совпадать с точкой зрения авторов публикаций

CtrlEnter
Если вы заметили ошибку в тексте, выделите текст с ошибкой и нажмите Ctrl+Enter

Видео в тему

Читайте также
Загрузка...
Комментарии 13
  1. Zaurbek 17 октября 2016 15:19
    Шедевр! Я не совсем пойму как он взлетал с ПВРД, на большой скорости он тянет хорошо, но с разгоном у него проблемы. Товарищ служил в 80е годы около Мурманска в ПВО на С-200, рассказывал, что засекали их при разгоне по взлетке и брали на сопровождение...
  2. 501Legion 17 октября 2016 15:50
    Даже и не знал о таком. Отличная, интересная,статья однозначно плюс
  3. Altona 17 октября 2016 16:20
    В сравнении с современными средствами разведки сейчас это кажется дорогостоящей фигней. Но тем не менее ничего более продвинутого на тот момент не было. Все приборы были громоздкими и аналоговыми, а не как сейчас цифровыми и компактными.
  4. Razvedka_Boem 17 октября 2016 16:32
    Хорошие фото. Интересный проект был.
  5. Mik13 17 октября 2016 16:58
    Встречал статью о том, как на территории СССР в районе границы с КНР находили обломки этого изделия. Т.Е боевое применение имело место.
  6. avg-mgn 17 октября 2016 17:42
    Сначала хотел промолчать, но ... Не выдам гостайны - сроки !
    В середине 80х приходилось отрабатывать на макетах потенциал наведения на цель с дискретизацией в 0,1мкс. Скорость цели 600-1200м/мин, захват по мишени трубки (еще вакуумные были серии ЛИ-45х) 0,4 -08м. Вижу - держу руками, дальше математика. Машинки конечно были медленные и цель ускользала, математики плотно работали над аппроксимацией поведения цели и это давало +, наверное и сейчас дает, надо, полагать.
  7. masiya 17 октября 2016 18:53
    Какую только фигню мозг воспаленный не придумает, только бы СССР насолить и нос сунуть туда куда не надо по всему миру...
  8. служивый. 17 октября 2016 20:19
    На МИГ-25РБ были подобные разработки ,но в серию не пошли увы....
  9. Titsen 17 октября 2016 23:52
    Разработки разработками, а бюджет маттасники давно научились распиливать!
    1. MarioG 18 октября 2016 05:52
      Такая забота о американских налогоплатильщиках. Как трогательно wassat
  10. Кир1984 19 октября 2016 07:41
    Носитель на SR-71 Blackbird похож
  11. Юбиляр 20 октября 2016 08:28
    Умеют же пилить бюджет!
  12. ivanovbg 26 ноября 2016 12:42
    Что ни говорить, после Третото рейха, матрасники первые оценили предимства и начали развивать автономные боевые системы вообще и БЛА в частности.

Информация

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
Картина дня