神秘的D-21无人机与“高级碗”行动 | |
www.wforum.com | 2025-08-07 17:37:26 鼎盛沙龙 | 0条评论 | 查看/发表评论![]() |
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俄亥俄州代顿附近的美国空军国家博物馆里,停放着一架洛克希德D-21B无人机。B型无人机曾在一项名为“高级碗”的行动中用于飞越中国领空。D-21显然借鉴了洛克希德“黑鸟”系列飞机的设计理念,在当时属于高度先进的装备。 D-21无人机的保密级别甚至高于洛克希德SR-71,它是冷战时期一个颇具前景的构想,本可无需载人飞越敌国领空执行任务,不过该项目大多以失败告终。 1960年5月1日,苏联击落了一架洛克希德U-2间谍机,并俘获了飞行员弗朗西斯・加里・鲍尔斯。此后冷战局势愈发紧张,德怀特・D・艾森豪威尔总统下令终止载人飞机飞越苏联领空的行动。美国需要新的策略,以减少或避免未来再发生类似U-2被击落的事件。 洛克希德公司的先进发展项目部门(APD),也就是人们熟知的“臭鼬工厂”,一直在研发U-2的替代机型,设计出了一款时速达3马赫的奇特飞机A-12。但和U-2一样,A-12也是一款有人驾驶飞机。 冷战高峰期,美国军方和中央情报局(CIA)对苏联及其盟友以及中国的核力量扩充深感担忧,因此迫切需要一种无人侦察解决方案。美国国防部和中央情报局向洛克希德公司的克拉伦斯・“凯利”・约翰逊寻求无人机相关研究。 DR-21无人机 1962年起,洛克希德公司的“臭鼬工厂”开始极其秘密地开展工作,“标签板”(Tagboard)项目的代号即便是“臭鼬工厂”内部的大多数人都无从知晓。由于缺乏具体的设计指南,凯利・约翰逊着手设计一款航程达3000海里、搭载的相机地面分辨率为6英寸的无人机。 这款无人机的相机有效载荷为425磅,制导系统重400磅。任务完成后,装载着相机、胶片和制导系统的可拆卸载荷舱会通过电子控制从无人机上弹射出去。随后,载荷舱会通过降落伞下落,由一架配备了空中回收系统(MARS)的特制C-130运输机(即JC-130)在空中回收。之后,无人机将通过气压激活的爆炸装置自毁。 【第6593测试中队的一架洛克希德JC-130B(编号57-0527)正在空中回收测试降落伞和载荷。这正是D-21无人机可拆卸载荷舱(内含相机、胶片和制导系统)的预定回收方式。】 该无人机主要由钛合金和复合材料制成,重7000磅,长40英尺10英寸,翼展19英尺,性能十分出色。其最大飞行高度约为95000英尺,巡航速度达3.3马赫。动力来自一台改进型马夸特RJ43-MA-11冲压发动机,这款发动机也用于波音CIM-10“波马克”地空导弹。改进后的版本被命名为RJ43-MA20S-4,推力达12000磅。 蝠鲼式的外形设计和所使用的建造材料使其具备了隐身特性,再加上3000海里的航程、3马赫以上的速度以及超高的飞行高度,这款侦察平台成为深入敌方领土进行侦察且不被发现或拦截的理想选择。 【一台马夸特RJ43-MA-9冲压发动机剖面图在加利福尼亚州圣地亚哥航空航天博物馆吉莱斯皮机场分馆展出。D-21无人机使用的是这款发动机的改进型。】 约翰逊为这款无人机设计的投放系统是,将无人机搭载在A-12飞机上,在国际空域以3马赫以上的速度飞行,然后向敌国领土发射无人机。A-12上的恒星跟踪惯性制导系统在发射前可不断更新信息并传输给无人机。 无人机发射后便完全自动化运行,通过存储的信号操控液压伺服执行器来调整飞行方向。洛克希德公司最初将其命名为Q-12,后来官方正式命名为D-21,“D”代表“子机”(Daughter),而经过改装的A-12则更名为M-21,“M”代表“母机”(Mothership),编号与子机颠倒。 1963年2月,凯利・约翰逊带着他的想法前往华盛顿特区,最终于3月从中央情报局获得了一份合同,美国空军(USAF)也参与了联合出资。“标签板”项目突然成了“臭鼬工厂”的最高机密,凯利将组装厂中与SR-71项目相关的区域隔离开来,进入该工作区域需要特殊通行证。 “牛车”母机 洛克希德M-21原型机是由A-12单座高空3马赫以上侦察机改装而来,A-12是中央情报局“牛车”(Oxcart)计划的产物。由于其外形以及所使用的复合材料和钛合金等材料,A-12的雷达截面积较小。高空、高速以及隐身特性使其极难被拦截。 A-12的编号源于它是该项目提交的第12个设计方案,“A”是洛克希德公司对代号为“大天使”(Archangel)的设计工作的称谓。洛克希德公司的本・里奇说服凯利・约翰逊在飞机上使用黑色(实际上是深蓝色)涂料以散热,最终这些飞机被漆成全黑色,因此得名“黑鸟”。A-12的设计和制造经验很多都被应用到了D-21的设计中。 两架A-12机身被改装成了M-21:尾号60-6940和60-6941。改装内容包括在飞行员座舱后方增设第二个座舱,供发射控制官(LCO)使用。机身顶部后方加装了一个挂架,用于挂载和发射无人机。一根燃油管路会在发射前为无人机的油箱加满油。 约翰逊计划让M-21在3马赫以上的速度发射无人机,该项目需要大量的工程工作来解决激波以及在该速度下发射所面临的其他问题。一股压缩空气会将D-21与母机分离,在略微推杆俯冲的机动过程中,无人机从挂架上飞离,完成发射。 【一架搭载着D-21的洛克希德M-21。注意无人机上用于减少阻力的易碎机头锥和机尾锥。这些锥体会在飞行中以及D-21即将发射前通过炸药弹射出去。但实际上,机头锥的碎片进入了无人机的进气口,并严重损坏了D-21的机身和机翼前缘。这些锥体很快就被弃用,这样无人机的冲压发动机就能在加速和发射阶段为M-21的发动机提供辅助动力。】 飞行测试 1964年12月22日对洛克希德先进发展项目部门来说是个重要的日子,这一天M-21与D-21的组合首次飞行,同时也是SR-71的首飞日。然而,该系统仍存在许多需要解决的问题,尽管这一组合的速度达到了2.6马赫,但尚未尝试过发射无人机。 直到1966年3月5日,该项目的洛克希德试飞员比尔・帕克才从加利福尼亚州起飞,爬升至72000英尺高度,达到3.2马赫的速度,发射控制官基思・贝斯特威克在太平洋上空发射了D-21。这架无人机向海上飞行了120英里后耗尽燃油,最终坠入大海。 同年4月27日进行了第二次发射,D-21达到了3.3马赫的速度和90000英尺的高度。这架无人机飞行了120多海里,成功保持在预定航线,之后液压泵烧毁,最终坠毁。 【华盛顿州西雅图的飞行博物馆收藏了唯一现存的M-21(编号60-6940)以及仅有的六架专为搭载在“黑鸟”上而设计的D-21之一。注意M-21机翼前缘和后缘的黑色涂层,这样做是为了散热。后来整架飞机都被漆成了黑色。前景中黄色的推车也很有意思。这架被称为“别克”的AG-330启动车装有两台别克野猫401立方英寸“钉头”V-8发动机,每台功率为400马力。两台发动机并排安装,通过一条皮带连接到一根垂直轴上,这根轴插入“黑鸟”J58发动机的启动机构。每次启动需要两辆推车,每台发动机对应一辆。巨大的别克野猫发动机没有排气消声器,据说火焰能从推车两侧喷出三英尺多远。别克发动机运转时,J58发动机加速并最终点火,整个过程噪音巨大。】 6月16日,第三次发射取得成功,这次还是比尔・帕克担任飞行员,雷・托里克担任发射控制官。D-21飞行了1600海里,完成了8次预设转向,从92000英尺的高度对多个岛屿进行了拍摄。除了相机/胶片载荷的弹射因电子问题失败外,一切都很顺利。 由于电子弹射载荷的问题有望得到解决,7月30日进行了第四次测试。在这次尝试中,凯利・约翰逊最担心的事情变成了现实。当试图从M-21(编号60-6941)上以3.25马赫的速度发射D-21时,无人机撞上了母机的尾部。再次由比尔・帕克和雷・托里克驾驶的M-21因撞击而抬头,导致机头被撕裂。M-21的下侧脊区域受到3.2马赫气流的冲击,机身从机翼平台上被撕裂。 帕克和托里克被困在驾驶舱内,在高空翻滚,承受着巨大的重力加速度。他们在高空高速情况下弹射,幸免于难。但托里克的压力服进水,最终溺水身亡;帕克在海水中漂浮了一个小时后,在150英里外的海域被直升机救起。洛克希德公司的飞行员阿特・彼得森和发射控制官贝斯特威克驾驶另一架M-21(编号60-940)作为伴飞飞机,目睹了这一事件并进行了拍摄。约翰逊因失去一名洛克希德试飞员和一架飞机而深受触动,随即取消了M-21/D-21项目。 “高级碗”计划 凯利・约翰逊仍然相信D-21的潜力,但不愿再让洛克希德的飞行员和飞机冒险,他说服林登・约翰逊总统政府批准使用波音B-52战略轰炸机作为无人机的母机。美国提供了两架经过特殊改装的B-52H飞机(编号60-0036和60-0021),由加利福尼亚州比尔空军基地的第4200测试联队操作。 【两架经改装可搭载D-21B的波音B-52H轰炸机之一,在测试飞行中挂载了两架D-21B。在“高级碗”行动期间,B-52轰炸机从比尔空军基地起飞,飞往关岛,之后继续执行发射无人机的任务。】 从速度更慢、飞行高度更低的B-52上发射D-21更为安全,但也带来了一系列新问题。为了让无人机达到作战速度和高度,必须在D-21的下方安装一个大型火箭助推器。这种经过火箭助推改装的版本被命名为D-21B。B-52会在约40000英尺的高度发射无人机,助推器点火将D-21加速至3.2马赫。随后助推器分离,无人机的冲压发动机开始提供动力。B-52可以携带两架D-21,机翼下各挂一架;如果第一架失败,第二架可作为备用。这项新行动被称为“高级碗”(Senior Bowl)。 20世纪60年代末进行了多次测试飞行,据报道有5次成功回收了相机载荷舱,其中4次由JC-130在空中回收,1次在海上回收。到1969年末,美国对中国的核武器计划日益担忧。一个由空军和中央情报局分析师组成的特别委员会向国家安全委员会执行委员会(EXCOM)建议对中国执行紧急侦察任务。执行委员会批准了该建议,并将其提交给理查德・尼克松总统。 【火箭助推器点火,在从B-52H发射后提升D-21B的速度和高度。注意D-21下方挂载的大型助推火箭。】 1969年11月9日黎明前,一架搭载着两架D-21B的B-52起飞,从比尔空军基地向西飞行,执行“标签板”无人机的首次作战任务。为了对高度机密的无人机严格保密,“高级碗”行动中的B-52轰炸机在夜间执行任务。 这次任务的目标是中国的敏感地点,包括罗布泊核试验基地。飞机降落在关岛的安德森空军基地,任务将在第二天继续。在预定位置,B-52在超出中国预警雷达探测范围的地方发射了无人机。D-21B加速爬升,助推器运行正常。 这架无人机达到了预定的84000英尺高度,以3.27马赫的速度巡航,似乎中国对此毫无察觉。然而,当D-21进入中国领空后,却突然消失了。凯利・约翰逊只能推测是制导系统出现故障,无人机可能飞过中国,进入了苏联的西伯利亚地区,最终因燃油耗尽而坠毁。 1970年2月20日,一次非常成功的非作战任务完成,D-21的飞行高度超过95000英尺,并精准到达了所有检查点。但由于内部顾虑和政治因素,无人机行动被迫中止,项目一度搁置。 1970年12月16日,第二次作战任务启动。无人机到达罗布泊,按照预定航线飞行,返回回收点,但降落伞故障导致相机载荷舱无法回收,最终坠入大海。 第三次作战任务于1971年3月4日进行,无人机再次成功飞越罗布泊。D-21回到释放点,相机载荷分离并打开降落伞。但空中回收失败,载荷舱落入海中。一艘美国海军驱逐舰试图回收该载荷,但船只撞上了漂浮的载荷舱,使其沉入海底。 【第四次也是最后一次“高级碗”行动中在中国失踪的D-21B残骸,现陈列于中国航空博物馆。】 第四次“高级碗”行动在1971年3月20日进行。D-21在中国云南省上空失踪,残骸被当地有关部门回收。如今,这些残骸陈列在中国航空博物馆。这是D-21的最后一次任务,该项目于1971年7月23日取消,从未拍到过中国敏感地区的任何图像。 当时尼克松正试图改善与中国的关系,而且卫星技术已经有所进步,能够执行许多原本为D-21设计的任务。D-21/D-21B无人机共生产了38架,其中6架D-21和34架D-21B(2架由现有D-21改装而成)。 有趣的是,1986年2月,一名中央情报局特工将一块D-21的部件送到了本・里奇在洛克希德的办公室。特工问里奇能否认出这件东西。里奇知道那是什么,那是无人机发动机支架的一块面板,他问特工是从哪里得到的。中央情报局特工透露,这是一名苏联克格勃特工送的礼物,据称是一名西伯利亚牧羊人发现的。“高级碗”行动中第一架无人机的下落就此揭晓。 若干年后,中国研制了无侦-8(WZ-8)高空高速无人机,很可能就是受到了D-12的启发。不过,WZ-7并没有采用D-21那种复杂的设计,而是采用了可靠性更高的火箭发动机提供动力。 WZ-8由H-6轰炸机搭载起飞,在空中抵达预定位置后进行投放。WZ-8利用火箭发动机的推力高速、高高度飞行,对敌进行侦察或打击。任务完成之后,火箭动力关闭,WZ-8从任务区返回。 |
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