D-21

Il D-21 era un drone supersonico da ricognizione utilizzato negli anni sessanta e settanta dall’aviazione statunitense (USAF) e dalla CIA. Complicato, pericoloso da usare ma velocissimo, doveva servire a spiare quelle zone che, per le loro potenti difese, erano precluse anche ai potenti ricognitori trisonici Lockheed A-12 e SR-71 (tra gli aerei più veloci mai costruiti).

La storia di questo drone è poco conosciuta, legata a doppio filo a quella di un aereo losco e misterioso, il sopracitato ricognitore A-12, progettato e costruito dalla Lockheed appositamente per la CIA.

Questo drone non funzionò praticamente mai, al di fuori dei lanci di prova. Infatti, nemmeno uno degli esemplari inviati in missione venne recuperato con successo.

Andiamo a scoprire questo straordinario (ed inefficace) D-21.

Premessa: la ricognizione aerea americana sui Paesi altrui

I satelliti non funzionano

Gli Stati Uniti hanno sempre avuto una certa “tradizione” nello spiare gli altri. All’epoca della guerra fredda, questo era essenziale dato che in gioco c’era, letteralmente, la sopravvivenza del Paese (e pure dell’Occidente). Quindi, sapere cosa faceva l’Unione Sovietica ed i suoi alleati era di importanza cruciale.

Il problema era come saperlo. Dato che nei primi anni sessanta la corsa allo spazio era ancora agli inizi, i satelliti spia non è che fossero efficacissimi. Gli Stati Uniti, dal 1959, iniziarono a lanciare dei satelliti spia chiamati Corona. Bene, i problemi non mancavano. A parte i costi di lanciare un satellite, questi funzionavano pure poco: vettori che non raggiungevano l’orbita, satelliti che perdevano il contatto, malfunzionamenti… E pure quando tutto funzionava a dovere, bisognava recuperare le foto.

Ebbene si: all’epoca c’era la pellicola, e quindi un rullino che andava recuperato e sviluppato. Poi i rullini, all’inizio, “reggevano” poco lo spazio, le foto venivano male, le capsule si disintegravano o finivano in posti irraggiungibili (tipo in fondo al mare o in un altro Paese)… Insomma, ottenere una foto decente era un’impresa.

La strada, sicuramente, era quella giusta, ma occorreva tempo. Quindi, bisognava utilizzare gli aerei. Aerei che fossero capaci di entrare in territorio nemico e, soprattutto, tornare indietro.

Gli aerei spia statunitensi

Come si sarà capito, serviva un aereo adatto, con la CIA che era ovviamente interessatissima. La Lockheed (o meglio, la sua divisione progetti speciali, gli Skunk Works) nei primi anni cinquanta propose il ricognitore U-2, progettato da un certo Kelly Johnson, un vero genio in fatto di aeroplani.

Questi ideò un vero e proprio aliante a motore, difficile da pilotare ma capace di volare per parecchie ore a oltre 20.000 metri di quota. Proprio quello che serviva alla CIA!

Il velivolo entrò in servizio nel 1956. Sotto il controllo della CIA, effettuò voli di spionaggio ovunque fosse necessario, anche su Paesi tipo Cina ed Unione Sovietica. I quali non apprezzarono troppo. Tuttavia, la CIA capì presto che l’U-2 in certi contesti era troppo vulnerabile: volava ad alta quota, ma era relativamente lento e poteva essere colpito dai più moderni missili antiaerei a lungo raggio. Che i sovietici avevano, ed utilizzarono con successo nel maggio 1960 contro il velivolo di Francis Powers.

U-2 in volo
Un aereo spia U-2 in volo. Fonte: Wikimedia Commons. Credits: Master Sgt. Rose Reynolds, USAF. US Public Domain

Quindi, già dalla fine degli anni cinquanta, la CIA chiese qualcosa che, oltre a volare alto, fosse anche veloce. Stavolta, quel genio di Kelly Johnson superò sé stesso con l’A-12: un capolavoro in titanio capace di volare a oltre 3.500 km/h, di fatto uno degli aeromobili più veloci mai costruiti.

Costoso, complicato, costruito in pochi esemplari ma entrato nella storia. E con una carriera molto breve: l’A-12 volò la prima volta nel 1962 e fu ritirato nel 1968. Questo perché l’aviazione voleva anch’essa un velivolo da ricognizione trisonico, e la Lockheed sviluppò l’SR-71, che era largamente derivato dall’A-12. L’SR-71, per la cronaca, era più grande, leggermente meno veloce ma con più autonomia. L’A-12 fu radiato per una questione di costi: tenere in servizio due aerei simili, enormemente costosi, non aveva senso. L’SR-71 non prestò mai servizio con la CIA, che di fatto restò senza il suo ricognitore trisonico.

Cenni sul Lockheed A-12

Il Lockheed A-12 è un aereo affascinante, dall’aspetto futuristico ancora oggi, e ci si potrebbe scrivere tranquillamente un libro. Mi limiterò ad accennarvi le caratteristiche principali, e chi volesse approfondire può vedere su Wikipedia.

L’aereo era costruito in titanio (importato illegalmente dal maggior produttore dell’epoca, l’Unione Sovietica, usando sotterfugi e triangolazioni varie), ed era lungo 30 metri con un’apertura alare di 17. Non era stealth, ma comunque era stato progettato cercando di ridurre il più possibile la traccia radar. Oltretutto era molto veloce. Il suo segreto erano i motori: due Pratt & Whitney J58 a ciclo variabile, con rendimento ottimizzato a seconda del regime di volo. Per chi volesse saperne di più c’è sempre Wikipedia, io mi accontento di dirvi che, tra motori ed aerodinamica, questo capolavoro tecnologico filava ad oltre 3.500 km/h, con un’autonomia di 4.600 km ed un’altezza operativa di 26.000 metri.

Cosa importante: questi sono i numeri dichiarati. C’è il sospetto che quelli reali in realtà siano più alti.

Lockheed A-12 in volo
Uno splendido Lockheed A-12 in volo. Fonte: Wikimedia Commons. Credits: USAF. US Public Domain

L’A-12 venne utilizzato per spiare quelle zone considerate troppo pericolose per gli U-2. L’aereo era visibile ai radar, ma volava troppo veloce e troppo in alto perché i missili antiaerei potessero raggiungerlo. Complessivamente ne furono realizzati 18 di tutte le versioni, di cui sei precipitati per incidenti.

Come detto prima, gli A-12 furono ritirati nel 1968, e messi in magazzino. Successivamente sono stati trasferiti nei musei.

Ne vennero costruite quattro versioni:

  • 12 nella versione “base” da ricognizione, ordinati dalla CIA nel 1960;
  • 1 da addestramento con doppi comandi (era l’unico biposto);
  • 2 nella versione M-21, aereo madre per il drone D-21 (lo vedremo meglio dopo);
  • 3 da intercettazione per l’USAF, chiamati YF-12 e mai entrati in servizio per mancanza di fondi. Furono poi usati dalla NASA per ricerche.

Il drone Lockheed D-21

Origini del drone trisonico

Nel 1962, la CIA e l’USAF chiesero alla Lockheed di sviluppare un drone spia. Drone che doveva avere una serie di caratteristiche:

  • essere molto veloce (oltre 3.500 km/h);
  • avere una grande autonomia (più di 5.000 km);
  • volare tra i 27.000 ed i 29.000 metri.

Non male, per essere i primi anni sessanta! Ma a cosa doveva servire una cosa simile, se era tra l’altro l’A-12 aveva giù volato? Beh, occorreva qualcosa per le ricognizioni in profondità nel territorio ostile, sopra delle installazioni potentemente difese, che sarebbero state troppo anche per i velocissimi A-12. Insomma, serviva qualcosa di “sacrificabile” per quelle missioni di spionaggio particolarmente pericolose.

Questi requisiti per la Lockheed rappresentavano una sfida. Tuttavia, l’azienda aveva i suoi assi nella manica. Anzi, il suo asso: l’A-12 di cui abbiamo parlato sopra. Praticamente, parecchie tecnologie per il drone furono prese da questo aereo. La progettazione, nemmeno a dirlo, fu curata da Johnson.

Questi ideò un velivolo monouso, con ala a delta che fu provvisoriamente chiamato Q-12. Gli Skunk Works si misero al lavoro, ed in appena due mesi era pronto un modello in scala reale. I committenti apprezzarono il lavoro (la CIA non troppo, ma si dovette rassegnare), e nel marzo 1963 ne autorizzarono lo sviluppo.

Caratteristiche tecniche del D-21

Il D-21 era lungo 13 metri, con un’apertura alare di 5. Il drone era realizzato in titanio, con degli accorgimenti per la riduzione della traccia radar.

Il motore era uno statoreattore costruito dalla Marquardt per un missile da crociera (il CIM-10), e quindi già disponibile. Tuttavia, dovette essere adattato alla struttura del velivolo: il D-21 infatti, avrebbe dovuto volare ad una quota più bassa per un circa un’ora e mezza. Insomma, per farla breve, un missile è diverso da un drone, e quindi i tecnici dovettero modificare il motore, che alla fine prese il nome di RJ43-MA20S-4.

Lo statoreattore, in pratica, costituiva la “fusoliera” del drone, con le ali montate al lato. L’ala era a doppio delta, esattamente come l’A-12.

Il carico di missione era costituito da una fotocamera. Questo aveva una caratteristica: era ad “espulsione”. In pratica, completata la missione, il D-21 avrebbe sganciato una capsula con fotocamera e rullini, e poi si sarebbe autodistrutto.

Il “blocco camera” doveva essere preso al volo durante la discesa da un C-130 appositamente attrezzato (niente di strano: gli statunitensi avrebbero usato lo stesso sistema per recuperare i contenitori con i rullini sganciati dai satelliti spia). Nel caso lo avesse mancato, questo sarebbe finito in mare, e ripescato da una nave.

Camera e sistema di navigazione vennero montati in una sezione dietro alla presa d’aria anteriore. Va detto che realizzare questi sistemi fu una bella sfida: dovevano resistere a temperature elevate, velocità folli e relative vibrazioni.

D-21 in un museo
Il drone D-21. Fonte: Wikimedia Commons. Credits: Alan Radecki. CC BY-SA 3.0

Il problema del lancio

Il drone D-21 aveva un problema: il lancio. Ovvero, come farlo “partire”. Il problema non era secondario, ed era fortemente influenzato dal motore.

Il nostro D-21, infatti, era spinto da uno statoreattore. Questo ha una caratteristica particolare: a differenza di un comune motore a reazione, non ha né turbina né compressore. Praticamente, l’unico modo per comprimere l’aria (e farlo funzionare) è la velocità stessa del velivolo su cui è montato: l’aria entra ad altissime velocità nella presa d’aria anteriore e si comprime da sola. Poi attraversa la camera di combustione, si espande nuovamente e fornisce la spinta.

In breve, cosa implica? Due cose:

  • non è possibile far funzionare uno statoreattore partendo a velocità zero;
  • la velocità di partenza deve essere particolarmente elevata. Per dirla tutta: è efficiente solo se “parte” a velocità supersoniche.

Quindi, serviva un vettore adatto.

Ne furono usati due, un Lockheed A-12 modificato (chiamato M-21) ed un bombardiere B-52. Li vedremo separatamente.

Lockheed M-21 con drone D-21
Un Lockheed M-21 con drone D-21 sul dorso. Immagine derivata da Wikimedia Commons. Credits: CIA. US Public Domain

Progetto Tagboard

Il vettore: Lockheed M-21

La prima idea fu quella di usare una versione modificata dell’A-12. La cosa aveva molto senso: il velivolo aveva le caratteristiche adatte, e per le dimensioni il drone D-21 si poteva integrare facilmente.

I militari decisero di modificare due A-12. Le modifiche non furono troppo invasive:

  • l’equipaggio venne portato a due (pilota e ufficiale per il controllo del lancio);
  • fu montato un periscopio per permettere al navigatore di osservare il drone;
  • venne montato un pilone sulla fusoliera, a cui agganciare il D-21. Il pilone fu sistemato tra i piani di coda.

Questa versione dell’A-12 venne chiamata M-21. Designazione ironica: M stava per mother (madre), contrapposta alla D di daughter (figlia). In realtà, va detto che D è la lettera identificativa che l’USAF utilizzava per i droni.

Questa combinazione è nota come Progetto Tagboard, ed informalmente come Lockheed D-21/M-21.

Lockheed M-21/D-21 in decollo
Un M-21/D-21 sulla pista, pronti al decollo. Immagine derivata da Wikimedia Commons. Credits: USAF. US Public Domain

Le prove ed il disastro del 30 luglio 1966

Complessivamente, furono effettuati quattro lanci. Già dal primo, il progettista Johnson pare che non fosse convintissimo, visto che la manovra era molto pericolosa. Tuttavia, i primi tre, a parte qualche inconveniente tecnico, andarono piuttosto bene.

Fu durante il quarto lancio che accadde la tragedia.

Il motore del drone D-21 non funzionò come avrebbe dovuto, ed invece di essere regolarmente rilasciato si impuntò, centrando in pieno il vettore M-21. I due uomini di equipaggio riuscirono ad eiettarsi: il pilota Bill Parck si salvò, mentre l’addetto al lancio, Ray Torrick, perse la vita.

A quel punto, l’aviazione sospese tutti i test sull’M-21.

Progetto Senior Bowl

Il vettore

Dopo il disastro dell’M-21, si decise di cambiare sistema di lancio. La soluzione venne da Kelly Johnson: utilizzare un B-52, agganciando un D-21 sotto l’ala dell’aereo. Dato che la velocità del grande bombardiere era troppo bassa per far funzionare uno statoreattore, si pensò di aggiungere al drone un motore a razzo a propellente solido lungo 14 metri e pesante sei tonnellate.

Contemporaneamente, vennero approntate alcuni indispensabili cambiamenti al D-21: stabilizzatori verticali ingranditi del 20%, sistema di aggancio modificato, oltre a tutto il necessario per attaccare il motore ausiliario sotto al drone. Il velivolo così modificato prese il nome di D-21B.

Anche il B-52 dovette subire delle modifiche: oltre ai piloni per i droni (in teoria ogni aereo ne poteva portare due), al posto dell’addetto alla guerra elettronica e del mitragliere di coda furono montate un paio di stazioni di controllo. Oltretutto, i tecnici installarono telecamera e sistemi di telemetria per le operazioni di lancio.

Adesso, finalmente, era tutto pronto per iniziare i lanci di prova: il Progetto Senior Bowl (così i militari chiamarono la combinazione) poteva partire.

Drone D-21 e B-52
Un drone D-21B sotto l’ala di un B-52. Fonte: Wikimedia Commons. Credits: USAF. US Public Domain

I primi lanci

Secondo i progettisti, l’aereo avrebbe dovuto sganciare il drone e si sarebbe acceso il razzo. Dopo 87 secondi di funzionamento, questo si sarebbe sganciato, ed il D-21 avrebbe acceso il suo statoreattore ed iniziato la missione. Alla fine, il drone si sarebbe autodistrutto, ma solo dopo lo sgancio della preziosa capsula con i filmati. Ma le cose andarono proprio così?

Il primo lancio si svolse il 28 settembre 1967. O meglio, si trattò di un tentativo di lancio: il drone, infatti, a causa di un bullone difettoso, si sganciò dal pilone prima di raggiungere il punto di lancio, fracassandosi al suolo.

A novembre, finalmente, il D-21 partì con successo per la sua prima missione. Partì e basta. Tutto il resto non funzionò. Praticamente, tra guasti, motori che non si accesero e fallimenti a catena, fu solo a quinto tentativo (16 giugno 1968) che un drone D-21 riuscì a completare la missione, con tanto di recupero della capsula.

A questo lancio seguirono altri fallimenti e poi, alla fine, due successi consecutivi (maggio e luglio 1969).

Insomma, non si può proprio dire che il drone fosse infallibile. Tuttavia, per i militari era sufficientemente affidabile, e quindi il D-21 entrò in servizio.

B-52 e coppia di D-21
Un B-52 con una coppia di D-21. In teoria potevano esserne trasportati due alla volta, ma in pratica durante i lanci questo non avvenne mai. Immagine derivata da Wikimedia Commons. Credits: USAF. US Public Domain

Il drone D-21 entra in servizio

L’obiettivo del drone era scattare qualche buona foto del poligono nucleare cinese di Lop Nor, che era pesantemente difeso. Le cose ovviamente non andarono come previsto.

  • 9 novembre 1969: prima missione. Il D-21 non funzionò proprio, tanto che perse il segnale e se ne volò per i fatti suoi in Unione Sovietica, schiantandosi al suolo (per la gioia e la curiosità dei sovietici, ma lo vedremo dopo).
  • 16 dicembre 1970: seconda missione, dopo un altro test a febbraio per risolvere i problemi del drone. Stavolta andò quasi tutto bene: il drone D-21 partì, fece le foto e tornò indietro. Il paracadute della capsula, però, non si aprì come avrebbe dovuto, ed il prezioso contenitore si sfracellò in mare.
  • 4 marzo 1971: terza missione. Tutto bene fino allo sgancio della capsula, che scese come da programma appesa ad un paracadute. La fase di recupero andò storta: l’aereo non riuscì a prenderla al volo, la capsula arrivò sana e salva in acqua, ma il cacciatorpediniere che doveva issarla a bordo la speronò, facendola affondare.
  • 20 marzo 1971: quarto ed ultimo lancio. Il D-21 si perse durante il volo di andata, sul territorio cinese.

A quel punto, i militari decisero che ne avevano abbastanza: il D-21 non funzionava, era stato uno spreco di soldi e poi i satelliti iniziavano a fare belle foto. Insomma, i D-21 superstiti furono immagazzinati senza troppi rimpianti.

Negli anni novanta, la NASA pensò di riesumarli per alcuni test, ma poi lasciò perdere.

D-21 in volo con booster
Un drone D-21 subito dopo il lancio dal B-52. Si vede il razzo montato sotto. Fonte: Wikimedia Commons. Credits: USAF. US Public Domain

La copia sovietica del drone D-21: il Voron

Vi ricordate la prima missione sulla Cina, con il drone D-21 che se ne andò per conto suo in Unione Sovietica? Bene, i sovietici ritrovarono i rottami. Dato che era un programma top secret, di cui non si sapeva nulla, i militari dell’Armata Rossa incaricarono la Tupolev di capirci qualcosa. Alla fine, compresero bene di cosa si trattava, e ne intuirono pure le caratteristiche, anche se con qualche approssimazione. La cosa più interessante, però, era che l’Unione Sovietica aveva la tecnologia per realizzare una cosa simile.

Nel marzo 1971, quindi, la Tupolev venne incaricata di lavorare ad una copia del D-21 (che in Unione Sovietica si chiamava Oggetto R). Questa copia, chiamata Voron (cornacchia), era praticamente identica al D-21, solo che con una strumentazione più completa: oltre alla ricognizione fotografica, infatti, poteva fare anche lo spionaggio elettronico. Per il lancio fu pensata la stessa identica soluzione del Progetto Senior Bowl, con un Tupolev Tu-95 al posto di un B-52 per ovvi motivi.

Poco dopo, tutto il progetto fu cancellato. I sovietici arrivarono alle stesse conclusioni degli americani: i satelliti erano più pratici. Però, lo studio del D-21 fu molto utile ai sovietici per le loro ricerche su droni ed i voli ipersonici.

I D-21 oggi

Oggi sopravvivono otto D-21 completi, in altrettanti musei statunitensi. L’esemplare precipitato in Cina è rimasto a lungo abbandonato in mezzo a rottami vari, presso il Museo dell’Aviazione Cinese, vicino Pechino. Dal 2010 è stato recuperato ed è esposto.

I resti del drone catturato dai sovietici probabilmente sono in qualche deposito in Russia. Negli anni novanta, questi rottami furono mostrati a Ben Rich, erede di Kelly Johnson alla Lockheed.

D-21 in Cina
I resti del D-21 precipitato in Cina. Fonte: Wikimedia Commons. Credits:
N Ezov. CC BY-SA 4.0

Dati tecnici

  • Progettista: Clarence “Kelly” Johnson
  • Costruttore: Lockheed Corporation
  • Tipologia: drone da ricognizione
  • Primo volo: 22 dicembre 1964
  • Ingresso in servizio: 1969
  • Ritiro dal servizio: 1971
  • Esemplari costruiti: 38
  • Lunghezza: 13,1 m
  • Altezza: 2,1 m
  • Apertura alare: 5,8 m
  • Peso massimo al decollo: 5 tonnellate
  • Propulsione: 1 statoreattore Marquardt RJ43-MA-20S4
  • Velocità massima: 3.600-4.000 km/h
  • Autonomia: 5.600 km
  • Tangenza: 29.000 m

Video

Qui un video sul D-21, con i lanci dal Lockheed M-21 e la tragedia del 30 luglio 1966

Fonti

(immagine di copertina tratta da Wikimedia Commons. Credits: USAF. US Public Domain)