LockheedD-21

El Lockheed D-21 es un dron de reconocimiento supersónico estadounidense. El D-21 fue diseñado inicialmente para ser lanzado desde la parte trasera de un avión de transporte M-21, una variante del avión Lockheed A-12. El dron tenía una velocidad máxima superior a Mach 3,3 (2200 millas por hora; 3600 kilómetros por hora) a una altitud operativa de 90.000 pies (27.000 metros). El desarrollo comenzó en octubre de 1962. Originalmente conocido con la designación Lockheed Q-12, el dron estaba destinado a realizar reconocimientos en las profundidades del espacio aéreo enemigo.

El D-21 fue diseñado para transportar una única cámara fotográfica de alta resolución a lo largo de una ruta preprogramada y luego liberar el módulo de la cámara en el aire para recuperarlo, después de lo cual el dron se autodestruiría. Tras un accidente fatal al ser lanzado desde un M-21, el D-21 fue modificado para ser lanzado desde un Boeing B-52 Stratofortress. Se realizaron varios vuelos de prueba exitosos, seguidos de al menos cuatro vuelos operativos D-21 fallidos sobre la República Popular China, antes de que el programa fuera cancelado en 1971.

Diseño y desarrollo

En la década de 1960, la empresa secreta Skunk Works de Lockheed desarrolló el avión de reconocimiento Mach 3 A-12 para la Agencia Central de Inteligencia (CIA). Después del derribo del U-2 pilotado por Gary Powers en 1960, se propusieron varios conceptos diferentes como alternativas. Kelly Johnson, líder de Skunk Works, desarrolló el concepto de un dron de largo alcance que utilizaba gran parte de la tecnología del A-12. En octubre de 1962, la CIA y la Fuerza Aérea de los Estados Unidos (USAF) encargaron a Lockheed que estudiara un concepto de dron de alta velocidad y gran altitud. Johnson especificó velocidades de Mach 3,3 a 3,5, una altitud operativa de 87 000 a 95 000 pies (27 000 a 29 000 m) y un alcance de 3000 millas náuticas (3500 millas; 5600 km). Estaba destinado a hacer un viaje de ida, expulsar la carga útil de su cámara al final de la misión para recuperarse y luego autodestruirse. Tenía un ala doble delta similar al diseño del ala del A-12. El Q-12 iba a ser lanzado desde el aire desde la parte trasera de un A-12 y utilizaba tecnología clave del proyecto A-12, incluida la construcción de titanio y las características de diseño de reducción de la sección transversal del radar.

Johnson quería propulsar el Q-12 con un motor estatorreactor construido por Marquardt Corporation para el misil tierra-aire de largo alcance Boeing CIM-10 Bomarc. Marquardt y Lockheed ya habían colaborado en varios programas y tenían una estrecha relación de trabajo. El motor, el RJ43-MA-11, requirió modificación, ya que solo fue diseñado para funcionar durante el tiempo que el misil necesitaba para alcanzar un objetivo, mientras que el motor del Q-12 necesitaba funcionar a altas temperaturas durante al menos una hora y media a gran altura. El motor modificado fue designado RJ43-MA20S-4.

El 7 de diciembre de 1962 estaba lista una maqueta a escala real del Q-12 y ya se había sometido a pruebas preliminares para medir su sección transversal de radar. Mientras tanto, Marquardt también había probado con éxito el RJ-43 modificado en su túnel de viento. Sin embargo, la CIA no estaba entusiasmada con el Q-12, principalmente porque la agencia estaba sobrecargada en ese momento con misiones U-2, poniendo al día el A-12 y realizando operaciones encubiertas en el sudeste asiático. La USAF, sin embargo, estaba interesada en el Q-12 como plataforma de reconocimiento y misil de crucero y la CIA finalmente decidió trabajar con la USAF para desarrollar el nuevo dron. Lockheed recibió un contrato en marzo de 1963 para el desarrollo a gran escala del Q-12.

La cámara y sus cargadores de películas con un sistema de navegación inercial fueron transportados en un estrecho "Q-bay" debajo de la entrada de aire del dron. Estos componentes se integraron en un módulo que encajaba en el compartimento y se conocía como "escotilla". La escotilla sería expulsada al final de la misión y luego atrapada en el aire por un Hércules JC-130, una técnica que había sido desarrollada por la USAF para recuperar botes de película de los satélites. Si el C-130 fallaba, la escotilla estaba equipada con dispositivos de flotación para que el barco pudiera recuperarlo si se liberaba sobre el agua. Honeywell construyó los sistemas de aviónica; Se tuvieron que desarrollar nuevas técnicas y materiales de construcción para que los sistemas resistieran las altas temperaturas, las vibraciones extremas y la falta de espacio en el D-21.

A finales de 1963 el proyecto recibió el nombre de Tagboard; el Q-12 fue redesignado como D-21, mientras que el lanzador de la versión A-12 se convirtió en M-21 (D- para "hija" y M- para "madre"). Dos de los 18 aviones A-12 originales fueron designados como M-21 con los números de serie 60-6940 y 60-6941. El M-21 era una versión biplaza del A-12, con un pilón en la línea central del fuselaje entre los estabilizadores verticales para transportar el dron en actitud de morro hacia arriba.

Pruebas y cambio de operador

Un D-21 montado en un M-21 comenzó las pruebas de vuelo cautivo el 22 de diciembre de 1964. Inicialmente se colocaron cubiertas aerodinámicas sobre la entrada y el escape del D-21 para reducir la resistencia, pero tuvieron que retirarse después las primeras pruebas, ya que no se podía idear ninguna manera de descartarlos a Mach 3 sin dañar el dron o el avión de transporte.

El D-21 se lanzó por primera vez desde un M-21 el 5 de marzo de 1966. El dron se soltó pero permaneció cerca de la espalda del M-21 durante unos segundos, que parecieron "dos horas" a la tripulación del M-21. Un segundo lanzamiento tuvo lugar el 27 de abril de 1966; El D-21 alcanzó su altitud operativa de 90.000 pies (27.000 m) y una velocidad de más de Mach 3,3 (2.200 mph; 3.600 km/h), aunque se perdió debido a una falla de la bomba hidráulica después de un vuelo de más de 1.200 nmi (1.400). mi; 2.200 km). El interés de la USAF en el programa continuó y se encargaron más D-21 después del segundo lanzamiento. Un tercer vuelo tuvo lugar el 16 de junio con el D-21 volando 1.550 millas náuticas (1.800 millas; 2.900 km) a través de su perfil de vuelo completo, aunque la escotilla de la cámara no se abrió debido a una falla electrónica.

El cuarto y último lanzamiento desde un M-21 el 30 de julio terminó en desastre. A diferencia de los tres lanzamientos anteriores, este se realizó en línea recta y nivelada, no en un circuito exterior para ayudar a la separación del dron del avión. El D-21 sufrió problemas de motor y golpeó la cola del M-21 después de la separación, lo que provocó la destrucción de ambos aviones. Los dos tripulantes eyectaron y aterrizaron en el mar. El piloto, Bill Park, sobrevivió, pero el oficial de control de lanzamiento, Ray Torrick, se ahogó.

Tras el accidente, Johnson sugirió lanzar el D-21 desde el bombardero Boeing B-52 Stratofortress y agregar un cohete propulsor sólido para acelerarlo. El dron se modificó agregando puntos de sujeción en su columna para acoplarse con el pilón de transporte del B-52 y los puntos de sujeción de su vientre se adaptaron para acomodar el cohete propulsor necesario para aumentar su velocidad y permitir que su estatorreactor funcione. Su estabilizador vertical aumentó de tamaño en aproximadamente un 20%. La versión modificada del dron fue designada D-21B (no existía el D-21A). Se modificaron dos B-52H para transportar un par de drones cada uno por medio de dos grandes pilones debajo de las alas que reemplazaron los pilones más pequeños utilizados para los misiles de crucero AGM-28 Hound Dog. Las estaciones del artillero de cola y del oficial de guerra electrónica fueron reemplazadas por dos estaciones de control de lanzamiento. Se agregaron sistemas de comando y telemetría y se instalaron cámaras de alta velocidad para rastrear los drones mientras se separaban de las torres. El oficial de control de lanzamiento del B-52H podría comunicarse con el D-21B y provocar su autodestrucción.

El cohete propulsor de propulsor sólido era más grande y más pesado que el dron; Medía 14 m (44 pies y 4 pulgadas) de largo y pesaba 6000 kg (13 286 libras). Tenía una aleta caudal plegable en la parte inferior para estabilizarlo mientras el cohete disparaba. El propulsor tenía un tiempo de combustión de 87 segundos y un empuje de 27.300 libras de fuerza (121 kN). Durante el manejo en tierra, todas las personas en un radio de 7,6 m (25 pies) debían usar correas antiestáticas para evitar cualquier descarga de electricidad estática que pudiera encender el propulsor.

El primer intento de lanzamiento de un D-21B fue el 28 de septiembre de 1967, pero el dron se cayó del pilón de lanzamiento del B-52 debido a una tuerca rota en el pilón antes de que el avión alcanzara su punto de lanzamiento previsto. Johnson admitió que el incidente fue "muy vergonzoso". Se realizaron tres lanzamientos más desde noviembre de 1967 hasta enero de 1968. Ninguno fue completamente exitoso, por lo que Johnson ordenó a su equipo que realizara una revisión exhaustiva antes de renovar los intentos de lanzamiento. El siguiente lanzamiento fue el 10 de abril de 1968. También falló porque el motor no encendió. El 16 de junio, el D-21B finalmente realizó un vuelo completamente exitoso; voló a la altitud y rumbo especificados en todo su alcance y se recuperó la escotilla. Los dos lanzamientos siguientes fueron un fracaso, seguidos de otro vuelo exitoso en diciembre. Una prueba realizada en febrero de 1969 para comprobar el sistema de navegación inercial utilizando un perfil de misión real fue un fracaso. Los dos vuelos siguientes, en mayo y julio, tuvieron éxito.

Historia operativa

Se llevaron a cabo cuatro misiones operativas con el D-21B bajo el nombre en clave de Senior Bowl. Se llevaron a cabo sobre la República Popular China del 9 de noviembre de 1969 al 20 de marzo de 1971 para espiar el sitio de pruebas nucleares de Lop Nor. El Escuadrón de Apoyo 4200 de la USAF, con base en la Base de la Fuerza Aérea Beale, California, voló las misiones, generalmente desde la Base de la Fuerza Aérea Andersen en Guam.

El gobierno chino nunca informó haber visto el D-21B en vuelo. El primero no logró dar la vuelta y siguió recto, estrellándose en la Unión Soviética. Se realizó otro vuelo de prueba el 20 de febrero de 1970 en un intento exitoso de corregir cualquier problema. La segunda misión operativa, sin embargo, no fue hasta el 16 de diciembre de 1970. El D-21B llegó a Lop Nor y regresó al punto de recuperación, pero la escotilla sufrió una falla parcial del paracaídas y se perdió en el mar con sus fotografías.

Durante la tercera misión operativa, el 4 de marzo de 1971, el D-21B voló a Lop Nor y regresó, y soltó la escotilla, que desplegó su paracaídas, pero la recuperación en el aire falló y la escotilla cayó al agua. El destructor que intentó recuperar la escotilla la derribó y se hundió. El cuarto y último vuelo operativo del D-21B tuvo lugar el 20 de marzo de 1971. Se perdió sobre China en el tramo final de la ruta sobre la provincia china de Yunnan; Los restos fueron encontrados por las autoridades locales. En 2010, después de estar durante años en el depósito de chatarra del Museo de Aviación de China, los restos fueron trasladados a la zona de exposición.

El 23 de julio de 1971, el programa D-21B fue cancelado debido a su bajo índice de éxito, la introducción de una nueva generación de satélites de reconocimiento fotográfico y el acercamiento del presidente Richard Nixon con China. Se construyeron un total de 38 drones D-21 y D-21B, 21 de los cuales se utilizaron en lanzamientos. Los 17 restantes se almacenaron inicialmente en la Base de la Fuerza Aérea Norton, California, y luego se trasladaron al 'cementerio' de la Base de la Fuerza Aérea Davis-Monthan. cerca de Tucson, Arizona, en 1976 y 1977. Con la base abierta al público, los drones D-21 fueron rápidamente avistados y fotografiados. La Fuerza Aérea los llamó GTD-21B y GT significa entrenamiento en tierra.

El destino del D-21 que había desaparecido en el primer vuelo operativo se reveló finalmente en febrero de 1986, cuando un funcionario de la CIA devolvió a Ben Rich un panel que le había entregado un agente de la KGB soviética. El dron se había autodestruido sobre Siberia y los soviéticos habían recuperado los restos. La oficina de diseño de Tupolev realizó ingeniería inversa en los restos del naufragio y produjo planos para una copia soviética, llamada Voron (Cuervo), pero nunca se construyó.

A finales de la década de 1990, la NASA consideró utilizar un D-21 para probar un motor de ciclo combinado basado en un cohete híbrido, que funciona como un estatorreactor o un cohete, dependiendo de su régimen de vuelo. Al final, la NASA utilizó un derivado del vehículo de pruebas hipersónico X-43A de la agencia para los experimentos.

Aviones en exhibición

• D-21B #510 – Museo de Vuelo, Seattle, Washington (montado en el M-21 #60-6940 restante)
• D-21B #522 – Pacific Coast Air Museum, Sonoma County, California
• D-21B #524 – National Museum of the United States Air Force, Wright-Patterson Air Force Base, Ohio
• D-21B #525 – Blackbird Airpark, Palmdale, California
• D-21B #527 – Chinese Aviation Museum, Beijing, China, ruinage of the unit lost over China on 20 March 1971
• D-21B #528 – Grissom Air Museum cerca de Perú, Indiana
• D-21B #530 – Grupo Aeroespacial de Mantenimiento y Regeneración (AMARG) en la Base Aérea Davis-Monthan, Tucson, Arizona.)
• D-21B #533 – Pima Air & Space Museum (adyacent to Davis-Monthan AFB), Tucson, Arizona
• D-21B #534 – Evergreen Aviation Museum, McMinnville, Oregon
• D-21B #537 – March Field Air Museum, March Air Reserve Base, Riverside, California
• D-21B #538 – Southern Museum of Flight, Birmingham, Alabama
• D-21B #539 – Beale Air Force Base, cerca de Marysville, California

Especificaciones (Lockheed D-21)

Datos de Pace, Landis & Jenkins, Donald

Características generales

• Duración: 42 pies 10 en (13,06 m)
• Wingspan: 19 pies 0,25 en (5,7976 m)
• Altura: 7 pies 0,25 en (2.1400 m)
• Peso bruto: 11.000 libras (4.990 kg)
• Powerplant: 1 × Marquardt RJ43-MA-20S4 ramjet, 1,500 lbf (6,7 kN)

Rendimiento

• Velocidad máxima: Macho 3.35
• Velocidad de crucero: 2.524 mph (4.062 km/h, 2.193 kn) (Mach 3.32)
• Rango: 3.500 mi (5.600 km, 3.000 nmi)
• Techo de servicio: 95.000 pies (29.000 m)