无人机洛克希德D-21的技术特点
六十年代初,中央情报局和美国空军命令洛克希德公司开发和建造一种有前途的高性能侦察无人机。 在 D-21 项目的框架内,基于最大胆的决定和想法,该任务成功解决。 这个项目的技术和技术部分仍然很有趣。
特殊的挑战
1 年 1960 月 2 日,苏联防空部队成功击落了一架美国 U-XNUMX 飞机,从而表明此类设备无法再在苏联不受惩罚地工作。 在这方面,美国开始寻找替代解决方案。 洛克希德的秘密部门,被称为臭鼬工厂,很快就提出了一种能够进行摄影侦察的一次性高速侦察无人机的概念。
提议的想法引起了客户的兴趣,1962 年 1963 月,该项目的初步研究正式下令。 在尽可能短的时间内,完成了总体外观的形成并开始了空气动力学测试。 基于第一次成功的结果,21 年 21 月签订了一份完整的设计合同。 当时,未来的无人机带有 Q-XNUMX 的名称。 它后来更名为 D-XNUMX。
组装阶段的无人机机身,内部元件可见。 照片 Testpilot.ru
该项目的第一个版本,称为 D-21A,提议将无人机与 M-21 舰载机一起使用。 后者是 A-12 侦察机的两座改型,在龙骨和其他一些用于无人机工作的装置之间有一个挂架。 1964 年 21 月,一架经验丰富的 M-21 首次搭载 D-XNUMX 进行了出口飞行。
5 年 1966 月 XNUMX 日,首次发射成功 无人机 从舰载机。 尽管存在一定的困难和风险,分离和独立飞行的开始没有任何问题。 随后,又进行了几次这样的测试。 30月XNUMX日,第四次发射以事故告终。 无人机无法离开航母并击中了它的尾部。 两辆车都倒塌了。 飞行员弹射弹射,但其中一人无法得救。
根据实验综合体的测试结果,决定放弃 M-21 形式的载体。 更新后的 D-21B 侦察项目建议从 B-52H 轰炸机的机翼下发射。 无人机的初始加速将使用固体推进剂助推器进行。 这种综合体的测试始于 1967 年秋季,但第一次成功发射仅在 1968 年 XNUMX 月进行。
冲压发动机的燃烧室和喷嘴。 照片 Testpilot.ru
试验 1968-69 证明了新侦察综合体的高特性。 由于这一点,出现了大量订单,用于空军和中央情报局的进一步运作的串行设备。 1969 年 XNUMX 月,进行了第一次“战斗”飞行,以射击潜在敌人的真实物体。
技术基础
D-21A/B无人机在大约3,35公里/小时的高度可以达到M=3600的最大速度。 同时,他能够自动沿着指定路线飞行,前往指定目标区域并进行拍照。 然后无人机降落在返回路线上,将装有侦察设备的集装箱扔到所需区域并自毁。
当时开发具有这种特性和能力的飞机是非常困难的。 然而,通过使用最现代的材料和技术解决了既定任务。 一些想法和发展借鉴了现有项目,而另一些则必须从头开始。 在许多情况下,必须承担明显的技术风险,这带来了新的困难。
Q-21 / D-21 项目的主要任务之一是制造能够以超过 3M 的速度进行长途飞行的滑翔机。 这种设计必须具有所需的空气动力学特性,并能承受高机械和热负荷。 在开发这种滑翔机时,使用了 A-12 项目的经验。 此外,还借用了一些设计方案和材料。
D-21 采用圆柱形机身,正面进气口装有锥形中央机身。 在外观和设计上,机身类似于 A-12 飞机的短舱。 滑翔机配备了带有三角形主体的“双三角”机翼,并开发了长弯。 类似的方案已经在全尺寸飞机的项目中进行了测试,并表明符合基本要求。
这种形状的机身被提议完全由钛制成。 其他金属仅用作其他系统和组件的一部分。 机身的内外表面与热空气接触,采用特殊的铁氧体涂层,同样取自 A-12 项目。
B-52H 和一对 D-21B。 美国空军摄
最初,曾考虑使用为 A-58 开发的普惠 J12 发动机的可能性,但这导致项目成本的增加令人无法接受。 Marquard 公司的 RJ43-MA-11 冲压喷气发动机是另一种选择。 - 该产品用于 CIM-10 Bomarc 防空导弹。 对于 D-21,它进行了修改:更新的 RJ43-MA20S-4 发动机的特点是运行时间增加,这与侦察飞行的轮廓相对应。
专门为 D-21 开发了一种新的自动控制系统,能够沿着给定的路线引导无人机。 它使用从 A-12 借来的惯性导航设备。 由于复杂性和高成本,控制系统是可挽救的。
在前机身中提供了一个名为 Q-bay 的降落容器,带有降落伞系统和充气浮标。 在这个集装箱内放置了控制系统和导航设备,以及所有带胶卷暗盒的相机。 在飞行的最后阶段,D-21A/B 不得不放下一个容器,然后由空中的飞机或船只从水中捡起。 Q-bay 的搜索是使用内置的无线电信标进行的。 此前,类似的技术被用于搜救从侦察卫星发射的胶片容器。
练习检查
第一架 D-21 无人机于 1963-64 年制造,很快就开始了小规模生产。 在 1971 年停止生产之前,洛克希德公司已经生产了 38 款产品,并进行了两次主要修改。 其中一些无人机用于测试和实际侦察飞行。
在项目的第一阶段,1964-66 年。 挂架上挂着 D-21A 无人机的 M-21 飞机共有 21 架次。 其中,有四个用于重置设备——三个成功,最后一个以灾难告终。 D-1967B 的测试从 1970 年持续到 13 年,在此期间他们进行了 XNUMX 次飞行,包括模仿侦察任务的解决方案。
战斗使用仅包括四次飞行。 第一次发生在 9 年 1969 月 21 日,并以异常结束。 无人机 D-XNUMXB 成功抵达中国罗布泊训练场,拍照——并没有回去。 他继续飞行,燃料耗尽,并在受到一些损坏后“坐下”在苏联军队的哈萨克领土上,在那里他被苏联军方发现。
16 年 1970 月 4 日,第二次发射用于侦察中国物体。 无人机顺利完成勘测,返回指定区域,投放Q-bay集装箱。 无法在空中捕捉到它,从水中升起失败了——产品连同设备和薄膜一起沉没。 1971 年 XNUMX 月 XNUMX 日的第三次飞行以类似的结果结束,集装箱丢失。
D-21B 的最后一次飞行发生在几周后的 20 月 21 日。 该装置不知什么原因落在了中华人民共和国境内,离它要去的垃圾填埋场不远。 这次失败后,中央情报局和空军终于对 D-XNUMXB 项目失望,并决定停止使用此类设备。
结合D-21A/B的测试结果和实际使用情况,可以看出故障的主要原因。 因此,控制系统缺乏可靠性成为一个严重的问题。 特别是,正是因为这个原因,第一次“战斗”出击后的秘密无人机就去了一个潜在的敌人。 此外,在搜救装有设备的集装箱时出现了意想不到的问题——但无人机本身在这方面的故障微乎其微。
综上所述,D-21A/B 无人机在技术上既复杂又昂贵。 考虑到开发工作,每个此类产品的平均成本在 5,5 年达到 1970 万美元——今天约为 40 万美元。 需要注意的是,由于重复使用装有最昂贵组件的容器,因此单架无人机的成本显着降低。
潜力有限
Lockheed / Skunk Works 的设计师被赋予了一项非常艰巨的任务,他们一般都能应付。 由此产生的侦察机显示出最高的战术和技术特性,但仍不能完全满足实际作战的要求。 结果证明 D-21 产品过于复杂、昂贵且不可靠。
也许进一步改进设计会消除已发现的问题,但它被放弃了。 此外,他们放弃了超音速远程无人侦察机的概念。 结果,大胆而有前途的技术解决方案尽管潜力巨大,但并未得到进一步应用。
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