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Les Blackbird de Lockheed
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V. Le drone D-21A
Translate : in English in Spanish in German Création/Mise à jour : 10/10/2003
I. L'avion de reconnaissance A-12
II. Caractéristiques du A-12
III. Les missions du A-12
IV. Le M-21
V. Le drone D-21A
VI. Le drone D-21B Senior Bowl
VII. Les missions du D-21B
VIII. Les missions du D-21B -Suite-
IX. Les missions du D-21B -Suite 2-
X. L'intercepteur YF-12
XI. Les essais du YF-12
XII. Abandon du YF-12
XIII. ANNEXE : Chronologie
XIV. ANNEXE : Convair FISH & KINGFISH

 

Le D-21

 

 

 

 

 

Dans la famille des Blackbird de Kelly Johnson, le plus petit et le moins connu mais aussi le plus rapide était le drone espion D-21. Sous ses deux formes (le programme TAGBOARD/M-21/D-21A et le programme opérationnel SENIOR BOWL/D-21B), ce véhicule sans pilote a été soigneusement caché derrière le voile du secret pendant plus de 40 ans.

D-21

Kelly Johnson avait conçu le D-21 initial, TAGBOARD, comme une extension du programme A-12 OXCART suite à l’affaire du U-2 de Francis Gary Power, abattu le 1 mai 1960 au-dessus de L’URSS. Une des nombreuses concessions faites par le Président Eisenhower pour la liberté de Power était la cessation immédiate de tous les survols pilotés.

Le 10 octobre 1962, Kelly Johnson avait reçu l’autorisation de la CIA de commencer les études de ce qui deviendrait par la suite le D-21. Lockheed avait accumulé une grande expérience sur les statoréacteurs avec les véhicules d’essai X-7A-1, 2 et 3. De 1952 à 1960, le X-7 avait été tiré à plus de 60 exemplaires et avait servi, entre autres, à la mise au point du ramjet RJ43 du missile Bomarc, et à celle du statoréacteur RJ47 du missile de croisière North American XSM-64 Navaho. Pour le D-21, Lockheed décida d’utiliser la version améliorée XRJ43-MA20 S-4 du ramjet Marquardt RJ43-MA-11 du Bomarc.

Le Boeing Bomarc B utilisait deux RJ43-MA-11 monté extérieurement en nacelle. Ces statoréacteurs MA-11 fournissaient une poussée de 5440 kgp, avaient une géométrie d’entrée d’air fixe et une vitesse maximale de Mach 2,35. Le système intégré de chambre de combustion/tuyère était conçu pour la croisière à relativement basse altitude. Le circuit d'allumage de chaque moteur comportait deux fusées pyrotechniques. Il n'y avait donc aucune capacité de redémarrage en vol. De plus, le carburant employé et le système d’alimentation ne permettaient pas l’utilisation à haute altitude.

Tir d'un Bomarc

 

Le D-21

 

Les moteurs MA-11, utilisés sur le Bomarc B (le Bomarc A utilisait un Marquardt RJ43-MA-3), utilisaient un système hydraulique de contrôle de l’alimentation en carburant qui maintenait la vitesse constante avec le choix pour deux nombres de Mach seulement. Le MA-11 fut développé dans les souffleries supersoniques de Marquardt en Californie et testé en vol sur le Lockheed X-7A-3 à Holloman AFB.

Le MA-20 S-4 du D-21, utilisait des composants du MA-11, mais fut modifié pour fonctionner à de plus basses pressions et à des températures plus élevées. Le S-4 était intégré dans la cellule du D-21 et n'avait pas d’entrée d’air propre comme sur le Bomarc. La structure principale était cependant identique et comprenait la pompe à carburant et son système de contrôle, les injecteurs de carburant et les accroche flamme.

Ces accroche flamme étaient néanmoins modifiés pour permettre une combustion stable avec les basses pressions de la haute altitude. L'allumage était procuré par un système employant du TEB (tri éthyl borane) pour pouvoir redémarrer en cas d'extinction de flamme.

La chambre de combustion/tuyère était remodelée pour tenir compte du taux d'expansion plus élevé à haute altitude. L’ordinateur de contrôle du système d’alimentation en air et en carburant ainsi que les capteurs de pression furent également modifiés pour permettre le fonctionnement du statoréacteur aux basses pressions de la haute altitude.

Le D-21 A

 

Le D-21 installé sur le M-21

 

Le XRJ-43 MA20S-4 du D-21 devait fonctionner pendant plus d’une heure et demi pour sa mission d’espionnage ce qui posait des problèmes de refroidissement. En effet, jusqu’à l'arrivée du D-21, aucun statoréacteur n'avait jamais fonctionné plus de quelques minutes et en conséquence la cellule incorporait un système de circulation d’air pour le refroidissement du moteur.

En novembre 1962, la conception et les performances du drone étaient figées dans ses grandes lignes. Le D-21 avait un long fuselage pratiquement cylindrique de 12,19 mètres de long dont la prise d'air axiale était modulée par un cône mobile s'ajustant en fonction de l'altitude et de la vitesse. La partie avant contenait le compartiment des équipements de reconnaissance, dont des capteurs. La partie centrale était occupée par le réservoir de combustible et la partie arrière abritait le statoréacteur Marquardt.

A la partie supérieure était monté l'empennage vertical de forme trapézoïdale à forte corde. La voilure, de 5,18 mètres d'envergure, était implantée au fuselage en position médiane et en dièdre négatif.

Une maquette grandeur réelle du drone est terminée le 7 décembre 1962, et passe les deux semaines suivantes au banc de test pour déterminer la signature radar. Au début du programme, un A-12 biplace modifié (nommé M-21) devait servir de plate-forme de lancement. Un pylône dorsal supportait le D-21 et contenait une série d'attaches pour fixer le D-21 au M-21, des dispositions pour le largage pneumatique de secours, et un système de réapprovisionnement en carburant pour compléter les réservoirs du drone avant le lancement.

Les essais d'accouplement ont commencé le 19 juin 1964 dans le bâtiment 309/310 à Burbank en utilisant le premier M-21 (60-6940) et le premier D-21 (501). Les premiers vols captifs se sont déroulé à partir du 22 décembre 1964. La première séparation réussie d'un M-21 a été faite le 5 mars 1966 avec un drone contenant seulement 25% de son chargement en carburant. Un lancement avec 50% du carburant a été réalisé le 27 avril 1966, le premier lancement avec le plein de carburant le 16 juin 1966.

Cependant, le 30 juillet 1966 lors d’un test (voir histoire du M-21) de largage du D-21, le statoréacteur a percuté le M-21 à Mach 3.25, détruisant le gouvernail de direction droit, la nacelle de moteur droite, et la majeure partie du panneau de revêtement externe de l'aile. Le Blackbird a alors plongé vers le Pacifique, hors de contrôle. Cet accident a conduit à l'abandon du programme TAGBOARD en août 1966.

Clarence "Kelly" Johnson était cependant persuadé que le D-21 ferait un excellent drone de reconnaissance et a lancé des études préliminaires pour un D-21 accéléré par un booster après le largage par un avion gros porteur. Les drones D-21 restants ont été modifiés (voir histoire du programme SENIOR BOWL) pour le lancement depuis un Boeing B-52H et redésignés D-21B.

La vitesse du D-21 était de Mach 3,3 à 3,5 avec une altitude opérationnelle entre 26500 et 27800 mètres. Le D-21 avait une faible surface équivalente radar et fut probablement le premier aéronef furtif, bien avant le F-117. Les caméras embarquées avaient une résolution optique de moins de 15 centimètres équivalent aux meilleurs satellites espion d’aujourd’hui.

Description
 Constructeur :
Lockheed
 Modèle de base :
D-21
 Désignation :
D-21
 Service :
U.S. Tri-Service
 Rôle :
Drone de reconnaissance trisonique
 Période :
1962-1970
 Equipage :
0
Spécifications
 Longueur :
12.19 mètres
 Envergure :
5.18 mètres
Masse :
environ 9 tonnes
Propulsion
 Nb de moteur :
1
 Propulsion :
Statoréacteur Marquardt XRJ43-MA20 S-4
Performances
 Rayon d'action :
~ 2000 km

Sources :

1) WARBIRD TECH Serie Vol 10. Auteur : Dennis R. JENKINS
2) DOCAVIA n°29 Les avions Lockheed. Auteur : Bernard Millot
3) Lockheed Blackworld skunk Works. Auteur : P. Crickmore
4) Lockheed SR-71 Blackbird. Auteur : P. Crickmore Ressources online :
Lockheed A-11, A-12, SR-71 and YF-12A du site UNREAL AIRCRAFT
A-12 Oxcart Par Andrew McLaughlin
Lockheed YF-12A Par J. Baugher
The U-2's Intended Successor:Project Oxcart,1956-1968 du site Lockheed Blackbird
The Oxcart Story Par Thomas P. McIninch
The D-21B and Project “Senior Bowl” Par James C. Goodall et Nora D. Goodall
Lockheed D-21 Air Launched Drone
YF-12A Interceptor
Blackbird : les crashs du site SR-71 Online
A-12 Blackbird du site SR-71 Online

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