Lockheed D-21

Lockheed D-21 — это американский сверхзвуковой разведывательный беспилотный летательный аппарат (БПЛА), разработанный в 1960-х годах компанией Lockheed Corporation (входит в состав Lockheed Martin) в рамках секретной программы «Tagboard». Аппарат предназначался для стратегической воздушной разведки на больших высотах и скоростях, недоступных для перехватчиков и зенитных ракетных систем того времени. D-21 стал одним из самых быстрых и высотных самолётов, когда-либо созданных человеком, развивая скорость более 3,5 Маха (около 3700 км/ч) и поднимаясь на высоту до 29 000 метров.

История создания

Предпосылки и контекст

В начале 1960-х годов, после инцидента с американским разведывательным самолётом Lockheed U-2, сбитым над территорией СССР в 1960 году, и на фоне роста возможностей советских систем ПВО (включая ЗРК С-75 «Двина» и С-200 «Ангара»), ЦРУ и ВВС США осознали необходимость в новом, неуязвимом средстве ведения разведки. Пилотируемые самолёты, даже такие, как сверхзвуковой SR-71 Blackbird, имели ограничения по риску для экипажа и политическим последствиям в случае потери. Выходом виделось создание беспилотного аппарата, способного выполнять миссии на предельных скоростях и высотах.

Программа «Tagboard»

Разработка началась в 1962 году под руководством легендарного авиаконструктора Келли Джонсона в подразделении Lockheed Skunk Works. Проект получил кодовое название «Tagboard». Первоначально D-21 проектировался как пилотируемый, но вскоре от этой идеи отказались в пользу беспилотной версии.

Основной проблемой было создание двигателя, способного работать на скоростях более 3 Маха. Для этого был разработан прямоточный воздушно-реактивный двигатель (ПВРД) Marquardt RJ-43-MA-11, который использовал специальное топливо — смесь углеводородов с добавлением борана (диборан), что обеспечивало высокую энергоёмкость, но было крайне токсичным и взрывоопасным.

Испытания и запуски

Первый полёт прототипа D-21 состоялся 22 декабря 1964 года. Аппарат запускался с модифицированного бомбардировщика B-52H Stratofortress (два самолёта были переоборудованы для этой цели). После отделения от носителя включался твердотопливный ускоритель, который разгонял D-21 до скорости, необходимой для запуска ПВРД.

Программа столкнулась с серьёзными техническими трудностями. Из четырёх первых испытательных полётов три закончились авариями. В 1966 году было принято решение о модификации аппарата — версия D-21B. Она отличалась изменённой конструкцией воздухозаборников и системой управления.

Всего было построено 38 аппаратов D-21 (включая прототипы и серийные машины). Программа «Tagboard» была официально закрыта в 1971 году после ряда неудач и изменения политической ситуации, хотя отдельные полёты совершались до 1973 года.

Конструкция и технические характеристики

Планер

D-21 представлял собой цельнометаллический моноплан с треугольным крылом малого удлинения и двумя вертикальными килями, расположенными на концах крыла. Фюзеляж имел характерную «сигарообразную» форму, оптимизированную для сверхзвукового обтекания. Аппарат был выполнен из титановых сплавов и стали, что требовалось для выдерживания аэродинамического нагрева до 300–400 °C.

Силовая установка

Сердцем D-21 был прямоточный воздушно-реактивный двигатель Marquardt RJ-43-MA-11. Он не имел компрессора — воздух сжимался за счёт торможения набегающего потока на сверхзвуковой скорости. Двигатель работал на специальном топливе JP-7 с добавлением борана (диборан), что давало высокую температуру сгорания и, соответственно, большую тягу. Топливо хранилось в баках, расположенных вокруг воздухозаборника, и подавалось в камеру сгорания через форсунки.

Система управления и навигация

D-21 не имел дистанционного управления в реальном времени. Полёт проходил по заранее заложенной программе с использованием инерциальной навигационной системы (ИНС). Аппарат не мог корректировать курс после запуска. Для точности навигации использовались астроинерциальные датчики, которые сверяли положение по звёздам.

Разведывательное оборудование

Основной полезной нагрузкой была фотокамера Hycon 67A с фокусным расстоянием 1,2 метра, способная делать снимки с разрешением до 0,3 метра с высоты 29 км. Также аппарат мог нести систему радиотехнической разведки (SIGINT) для перехвата сигналов. Вся информация записывалась на бортовые накопители.

Спасение и возврат

После выполнения миссии D-21 должен был сбрасывать контейнер с плёнкой и аппаратурой в специальной капсуле, которая затем спускалась на парашюте. Сам аппарат после этого уничтожался самоликвидацией. Однако система спасения оказалась ненадёжной: из нескольких десятков запусков только одна капсула была успешно подобрана.

Тактико-технические характеристики

Применение

Оперативные миссии

D-21 совершил несколько оперативных полётов над территорией Китая и, по некоторым данным, над СССР. Однако все они, за исключением одного, закончились неудачей. Известно о четырёх боевых вылетах:

1. 9 ноября 1969 года — полёт над Китаем. Аппарат потерял управление и упал в Тибете.
2. 16 декабря 1970 года — второй полёт над Китаем. Аппарат выполнил задачу, но капсула с плёнкой не была найдена.
3. 4 марта 1971 года — третий полёт над Китаем. Аппарат был сбит или упал из-за технической неисправности.
4. 20 марта 1971 года — четвёртый полёт. Аппарат успешно сбросил капсулу, но она была повреждена при приводнении.

Результаты

Несмотря на техническое совершенство, D-21 не оправдал ожиданий. Из 38 построенных аппаратов в боевых условиях было потеряно 4 (все). Программа была закрыта в 1971 году, а оставшиеся аппараты были законсервированы. В 1977 году часть из них была передана музеям, а часть — уничтожена.

Наследие и интересные факты

Влияние на авиастроение

D-21 стал одним из первых серийных беспилотных аппаратов, способных летать на гиперзвуковых скоростях. Опыт, полученный при его создании, был использован при разработке других проектов Skunk Works, включая гиперзвуковой аппарат Lockheed SR-72 (проект) и беспилотные разведчики нового поколения.

Интересные факты

• D-21 был настолько секретен, что его существование официально признали только в 1977 году.
• Аппарат мог выполнять полёт на высоте, где видимый горизонт составляет более 600 км, что позволяло вести разведку на огромной территории.
• Один из сохранившихся D-21B выставлен в Национальном музее ВВС США на авиабазе Райт-Паттерсон (Огайо).
• Топливо на основе борана было настолько токсичным, что при работе с ним техники использовали специальные защитные костюмы и дыхательные аппараты.

Критика

Программа D-21 подвергалась критике за чрезвычайно высокую стоимость (каждый аппарат стоил около 10 миллионов долларов в ценах 1960-х годов) и низкую надёжность. Система спасения капсулы оказалась ахиллесовой пятой: из-за высокой скорости и вибрации плёнка часто повреждалась, а капсула терялась. Кроме того, использование токсичного топлива создавало серьёзные экологические риски.

Источники

• Miller, Jay. Lockheed's Skunk Works: The First Fifty Years. — Aerofax, 1993.
• Goodall, James. The Lockheed D-21: A History of the Mach 3 Drone. — Midland Publishing, 2005.
• Pace, Steve. Lockheed D-21: The Secret Mach 3 Reconnaissance Drone. — Schiffer Publishing, 2007.
• Документы ЦРУ США, рассекреченные в 1990-х годах (серия «Tagboard»).
• Статья «Lockheed D-21» в журнале Air Enthusiast, № 45, 1992.