Lockheed D-21/M-21

Durante la Guerra de Vietnam, uno de los instrumentos aéreos menos conocidos y más utilizados fueron los drones (zánganos), aparatos de reconocimiento no tripulado que se lanzaban desde aeronaves más grandes. Antepasados directos de los actuales UAV, estos vehículos de diferente tipo y propósito estaban programados para recorrer una ruta prefijada, obtener fotografías e información radial, y luego regresar a espacio aéreo amigo para ser pescados en el aire por unidades aéreas especialmente acondicionadas.
 

Uno de las verdades más ciertas de las guerras modernas (y tal vez de todas) es que las misiones de reconocimiento son las más peligrosas de todas. Cualquiera sea el vehículo, este viaja ligeramente armado y blindado, confiando más en la velocidad y el sigilo que en la fuerza, estando aislado de otras unidades que puedan ayudarlo. Es por eso la necesidad de que estas aeronaves no tuvieran piloto era tan importante. Sobre todo después de que, en 1960, el U-2 de Gary Powers fuera derribado, y capturado su piloto en la URSS.

Fue entonces que la idea de realizar un zángano superveloz comenzó a flotar en la mente de Kelly Johnson, genial diseñador de la Lockheed. Desde hacía ya varios años trabajaba en el A-12, un avión de reconocimiento para la CIA. Capaz de alcanzar Mach 3, el A-12 era demasiado grande como para ser un zángano eficaz. Sin embargo, Johnson pensó que podía crear una versión más pequeña, utilizando todo lo ya aplicado en este diseño.

Interesadas en la idea, tanto la CIA como la USAF pidieron, en octubre de 1962, que se comenzara a estudiar la creación de este zángano capaz de alcanzar grandes alturas y velocidades. Este primer diseño se denominó Q-12, y aunque no era similar en forma al A-12, sí lo era en muchos aspectos técnicos, ya que estaban pensados para volar al límite de lo conocido. Johnson, sin embargo, había pensado que su avión más grande pudiera funcionar como lanzador del zángano, ubicándolo de manera poco convencional, sobre la parte trasera del fuselaje.

Para diciembre de 1962 se había construido una maqueta del Q-12. Ciertos análisis llevados a cabo por Skunk Works revelaron que, como se esperaba, el zángano tenía una muy baja silueta en el radar, lo cual dificultaría mucho su detección. Por si fuera poco, las pruebas en el túnel de viento indicaban que la aerodinamia era también satisfactoria. Todo parecía estar yendo bien.

En ese punto, un problema político pudo haber puesto en peligro el proyecto. La CIA no estaba muy interesada en el aparato, ya que tenía varios proyectos similares. El desarrollo del A-12 consumía mucho dinero y recursos, así como la operación del U-2 sobre Cuba y otros países. El espionaje en el Sudeste Asiático era cada vez más una fuente de problemas. Afortunadamente, la USAF renovó su interés en el proyecto, pensando en sus capacidades como avión de reconocimiento y como misil de crucero. Las dos agencias decidieron entonces aunar esfuerzos y apoyar la continuación del programa. Fue así que, en marzo de 1963, a la Lockheed se le otorgó un contrato de producción a gran escala.

Con la llegada de esta etapa, hubo otros cambios. Para fines de año el proyecto adoptó el nombre de Tagboard, y el Q-12 fue denominado D-21. El A-12 rediseñado para su lanzamiento fue renombrado M-21; las iniciales de Mother (madre) y Daughter (hija).

 

Cuestiones de diseño

Aunque muy avanzado tecnológicamente, el D-21 se asemejaba a muchos de los zánganos que luego volarían sobre Vietnam. Luego de ser lanzado, recorrería un curso preprogramado, mientras una cámara de alta resolución, alojada en la bahía de carga, fotografíaba la franja de tierra sobrevolada. Esta bahía de carga, de casi 2 metros de largo, estaba integrada dentro del zángano, para aumentar su aerodinamia.

Uno de los D-21 que se conservan, sobre su vehículo lanzador, en un museo de EEUU.

Sin embargo, posiblemente por su origen ultrasecreto, el D-21 tenía una forma diferente de operar en misiones de espionaje. Los zánganos tradicionales eran pescados enteros por unidades de C-130 o de helicópteros especializados, para luego ser reparados, reacondicionados y vueltos al servicio. En lugar de esto, el diseño original del D-21 implicaba que el módulo de sensores sería eyectado (siendo capturado luego de la manera ya descripta), mientras que el resto del vehículo se autodestruiría. Esta técnica de pesca aérea era utilizada ya por la USAF para recuperar latas de negativos que los primeros satélites de espionaje dejaban caer.

En cuanto a las naves madres, las modificaciones no eran importantes. Dos unidades de la línea de producción del A-12 (de un total de 18) fueron tomadas para convertirse en M-21. Se lograba un vehículo biplaza: el segundo tripulante era el encargado de lanzar y controlar inicialmente al zángano. En un pilar en la parte central del fuselaje, el zángano era montado con una pequeña elevación. Se suponía que esto ayudaría a que el vehículo fuera lanzado con mayor seguridad, alejándose rápidamente del lanzador. Sin embargo, las pruebas indicaron que no era suficiente; por otra parte, la resistencia aerodinámica era muy grande. El zángano tenía un motor similar al del lanzador y usaba el mismo combustible, de manera que, volando a Mach 2 o 3, difícilmente podía superar al mismo.

Además de los dos vehículos lanzadores, se construyeron, inicialmente, 7 D-21 para pruebas de vuelo. Sin embargo diversos problemas hicieron inviable el proyecto, el cual fue cancelado después de numerosos fallos y rediseños.

 

Una historia llena de saltos al vacío

Si bien la idea general no era nueva, la combinación de ambos vehículos era compleja, sobre todo teniendo en cuenta el hecho de que eran aviones supersónicos extremadamente nuevos y por lo tanto, de confiabilidad no necesariamente buena. Como podremos ver, el programa estuvo lleno de sobresaltos, problemas y fallos.

Las pruebas de vuelo cautivo comenzaron el 22 de diciembre de 1964, y continuaron durante el año siguiente. Uno de los problemas principales a resolver era la aerodinamia de esta combinación. El M-21 era una aeronave muy bien diseñada, pero las modificaciones pertinentes al acople del D-21, y el zángano en sí, cambiaban todas las especificaciones y requerían de muchas pruebas para asegurarse de que la combinación era segura en vuelo.

En este sentido, una de las muchas lecciones aprendidas era que no siempre una mejor aerodinamia era conveniente. Se diseñaron una cubiertas que protegían las tomas de aire y las toberas del D-21 mientras este estaba posado sobre su nave madre, con la idea de reducir la resistencia al avance. Aunque funcionaban, eran peligrosas: era necesario lanzarlas con el M-21 volando a Mach 3, lo que invariablemente dañaría a la nave madre y podría destruirla. En consecuencia, se decidió abandonarlas. La mayor resistencia al avance fue compensada al usar al D-21 como un tercer motor, quemando el combustible de la nave madre para ahorrar el suyo propio, que sólo se usaba al ser lanzado..

Una vez que se probó que el vuelo combinado era seguro, se llegó a la siguiente fase: probar el lanzamiento. El primero tuvo lugar el 5 de marzo de 1966. Aunque tuvo éxito, fue extremadamente estresante y peligroso para la tripulación: el D-21 se separó del M-21, y se mantuvo en vuelo a poca distancia, justo sobre su nave madre, sin superarla ni desacelerar, pudiendo provocar un serio accidente. Para cerrar el problema, el zángano finalmente se estrelló después de volar unos cientos de kilómetros, lo cual no dejó contentos a la CIA y ni a la USAF. El diseñador Kelly Johnson presentó a ambos organismos varias ideas, entre ellas la de lanzar al zángano desde un avión más grande, usando además un cohete de combustible sólido para acelerarlo más en el momento del lanzamiento. Ambas cosas tendrían lugar más adelante.

El segundo lanzamiento fue totalmente opuesto en resultados. El 27 de abril de 1966, el zángano fue lanzado exitosamente, alcanzando una altitud de 27.400 metros (90.000 pies) y una asombrosa velocidad de poco más de Mach 3.3. Voló así por espacio de 2.200 km, hasta que resultó destruido a causa de una falla. Sin lugar a dudas, demostró que la idea podía tener éxito, y un éxito muy grande. Al igual que sus parientes tripulados, más grandes, el D-21 aparentaba ser imposible de derribar.

Los militares quedaron tan impresionados que volvieron a confiar en el programa; esto hizo que rápidamente se pidiera la construcción de 15 D-21 adicionales para continuar las pruebas. El tercer lanzamiento tuvo lugar el 16 de junio de 1966. En este caso, el zángano completó su circuito de vuelo, autodestruyéndose según lo programado. Lo único que empañó la prueba fue que un problema eléctrico impidió el lanzamiento del compartimiento de carga, con los sensores de reconocimiento. Sin embargo, de a poco parecía que se limaban las asperezas: los problemas no se repetían y en cada lanzamiento el éxito era mayor.

El cuarto lanzamiento prometía ser, entonces, todavía mejor, coronando al programa con el primer éxito completo. Pero, de nuevo, fue todo lo contrario. El 30 de julio de 1966, al ser lanzado, el D-21 golpeó la cola de la nave madre, lo cual destruyó ambas naves. Afortunadamente, y aunque el accidente fue totalmente catastrófico, los dos tripulantes lograron eyectarse sin problemas, cayeron al mar. Por otra parte, aunque el piloto, Bill Park, sobrevivió, su compañero, Ray Torrick, se ahogó, ya que su traje de presión aparentemente se dañó y se llenó de agua.

 

 

Esto derivó en la cancelación automática del programa M-21/D-21. Kelly Johnson decidió que era demasiado arriesgado continuar lanzando los drones desde la cola de vehículos tripulados, y resucitó la idea de hacerlo desde aviones más grandes y lentos. Ya se había pensado en el B-52, por entonces el bombardero estrella de la USAF. A partir de entonces, el M-21 sobreviviente se convirtió en una pieza de museo.

Los D-21 fueron modificados, agregándoseles el cohete de combustible sólido ya mencionado, y todo lo necesario para ser montado en los pilones de las alas de los B-52H. A esta versión se la denominó D-21B (aunque no existió la versión A). Los que estaban en proceso de fabricación fueron reconvertidos sobre la marcha.

Esto implicaba que todo volvía a comenzar, porque había que probar de nuevo la combinación entre vehículo lanzador y zángano. Se modificaron dos B-52H para el primer papel, instalando en ellos todo lo necesario para que pudieran cargar y lanzar dos zánganos cada uno. En cada uno se crearon, por lo tanto, dos estaciones independientes de lanzamiento en el fuselaje, en las cuales habría operadores especializados. Para evitar muchos de los errores previos, se enfatizaron mucho las cuestiones de orientación y navegación. El aparato lanzador fue dotado de sistemas de telemetría y navegación estelar para asegurarse que el zángano fuera lanzado desde una posición precisa. Tal vez la mayor mejora vino desde la parte de comunicaciones: en lugar de confiar en la automatización completa del sistema, se le otorgó al D-21B una capacidad limitada de ser controlado remotamente desde el lanzador (hasta 10 minutos después del desacople).

Fotografía tomada desde un tanquero mientras el B-52 lanzador se reabastece de combustible. Obsérvense el pilón reforzado sobre el que cuelga del D-21B, y el acelerador cohete, que sobresale por debajo.

En cuanto al zángano en sí, la modificación más visible fue la adición ya comentada del acelerador cohete, que medía 13,5 metros de largo y pesaba 6 toneladas. Esto es, pesaba más que el aparato que debía acelerar, y también era más grande. A pesar de la enorme cantidad de combustible que cargaba, sólo podía acelerar al zángano por un minuto y medio, pero lo hacía con el terrible empuje de 121 kN (de nuevo, aceleraba más que el motor principal). Esto era así ya que el motor del D-21B, a diferencia del J58 utilizado en los precursores del Blackbird y en el mismo SR-71, era un ramjet puro y no un híbrido turbojet/ramjet. Este tipo de motores, si bien funcionan muy bien en Mach 3, no pueden encenderse a velocidad cero, ya que dependen directamente de la ingestión de una gran cantidad de aire a altas presiones.

Como si la historia se repitiera nuevamente, lo que siguió fue una serie de idas y vueltas, de éxitos y sobre todo de fracasos. Luego de casi dos años de pruebas, el primer lanzamiento se efectuó el 28 de septiembre de 1967, y fue catastrófico. El zángano se cayó accidentalmente del pilón del B-52, y aunque su motor se encendió, no pudo recuperarse el control y el aparato se estrelló. Entre noviembre de 1967 y enero de 1968 hubo tres intentos más, ninguno de los cuales fue totalmente exitoso. Kelly Johnson, avergonzado todavía por el primer lanzamiento tan malo, ordenó a sus diseñadores que revisaran todos y cada uno de los aspectos de la nave para determinar la causa de tantas fallas.

La siguiente ronda de pruebas tampoco comenzó bien. El 30 de abril de 1968, otro zángano fue lanzado sin éxito. Los diseñadores regresaron a sus estudios una vez más, y el siguiente intento, el 16 de junio, concluyó como lo deseaban: el D-21B fue lanzado sin problemas, voló por la ruta especificada en la altitud y velocidad programada, y lanzó su carga de sensores (simulados), la cual fue recuperada.

Sin embargo, esta victoria fue efímera. Los siguiente dos lanzamientos fueron malos, aunque el tercero terminó exitosamente. Luego, una secuencia de dos fracasos y un éxito, en 1969, le dieron a las autoridades la seguridad que necesitaban para probar el vehículo en una misión real.

 

Volando sobre China, una y otra vez

Se decidió entonces llevar a cabo una serie de misiones bajo el nombre código de SENIOR BOWL, las cuales tendrían lugar entre el 9 de noviembre de 1969 y el 20 de marzo de 1971. El objetivo: el sitio de pruebas nucleares de Lop Nor, en China.

Fotografía de un D-21B volando gracias a su acelerador cohete. Por las marcas rojas en los bordes de ataque, es muy posible que se trate del seguimiento de un lanzamiento de prueba. Obsérvese cómo el acelerador sobresale por debajo del zángano.
Uno de los D-21 conservados por la USAF en instalaciones de prueba de programas secretos.

Rumores y más rumores

La desaparición de dos de los prototipos probados sobre China, sumados al enorme velo de secreto mantenido por las autoridades estadounidenses, llevó, con el tiempo, a la creación de numerosos rumores, ninguno confirmado, sobre el destino de estas unidades.

El primer vehículo lanzado, según dicen, no cayó sobre China sino en Siberia. Hay quien dice que Ben Rich, sucesor de Kelly Johnson como jefe de Sunks Works, tuvo noticias directas de esto. Aparentemente, cuando visitó Rusia en la década de los 90s (después de la caída de la Unión Soviética) un contacto le entregó un paquete que contenía restos de esta unidad. Este rumor afirma que en un primer momento los soviéticos no sabían qué podía ser, pero que luego consiguieron restos del cuarto vehículo perdido. Se dice que a la oficina de diseño Tupolev se le encargó un trabajo de ingeniería inversa para crear un vehículo similar, pero que esto nunca tuvo lugar.

Otro rumor, en parte contradictorio con el anterior, dice que el D-21 perdido en el cuarto y último lanzamiento se habría estrellado en un bosque en China, relativamente intacto. Esta versión dice que los militares chinos lograron recuperar los restos, que estarían en exhibición, o al menos guardados, en algún museo o instalación gubernamental.

De nuevo, surgieron problemas. En la primera misión, según se sabe, los sistemas de defensa chinos no lograron detectar el zángano, pero éste desapareció sin dejar rastro. Ante esto, los diseñadores decidieron volver a efectuar un lanzamiento de prueba, para ver si detectaban algún otro error. El lanzamiento fue exitoso, así que se realizó otra misión en territorio aéreo chino. El 16 de diciembre de 1970, el D-21B fue lanzado con éxito, volando hasta Lop Nor y regresando hasta el punto de encuentro planeado. Sin embargo, aunque el paquete de sensores fue lanzado con éxito, el paracaídas no se abrió. El equipo se destruyó completamente al chocar con el suelo.

Recién el 4 de marzo de 1971 se lanzó el último D-21, con resultados todavía más frustrantes. El objetivo era el mismo, siendo que todavía se necesitaba información precisa y los chinos seguían, aparentemente, sin darse cuenta del sobrevuelo. Todo salió bien hasta la etapa de lanzamiento de los sensores: el zángano fue a Lop Nor, hizo el reconocimiento y regresó al lugar indicado, lanzando su preciosa carga. Aunque el paracaídas se abrió, hubo un problema en el operativo de recuperación aérea. Como consecuencia, el paquete de sensores cayó al mar. Como si esto fuera poco, un dstructor que intentaba recuperarlo lo arrolló, asegurando su hundimiento. Un cuarto lanzamiento fue igual de desastroso que el primero: el zángano simplemente se perdió de vista sobre China.

Estos cuatro fracasos condenaron definitivamente al D-21B. En julio de 1971, el programa fue cancelado. Había también otras dos razones de peso: por un lado, la introducción de una nueva generación de satélites de reconocimiento fotográficos, y por otro, el acercamiento que el entonces presidente Richard Nixon tenía con China. Por una cuestión diplomática, se detuvieron las misiones de espionaje para evitar que otros fracasos pudieran llamar la atención.

Sin embargo, este no fue el final del D-21. Se habían construido unos 38 ejemplares, tanto de la versión original como de la B (para lanzar desde los B-52). 21 habían sido lanzados con diferente nivel de éxito, de manera que quedaban 17 unidades. Estas fueron llevadas a la famosa base aérea de Davis-Monthan, donde se almacenaron, como sucede con otras aeronaves, para posibles usos posteriores.

Por una cuestión burocrática fueron redesignados como GTD-21B. Esto significó el primer avistamiento público de estos aparatos, ya que dicha base está abierta a visitantes civiles. El hecho de que nadie conocía a estos extraños aviones sin piloto hizo estallar miles de rumores y especulaciones, algunos de los cuales fueron alimentados por la USAF, justamente para impedir que se supiera mucho de su pasado. Por ejemplo, se los hizo pasar como aparatos de pruebas del SR-71 y del A-12.

Eventualmente, estos zánganos fueron ofrecidos a la NASA, la cual se interesó en cuatro unidades. Habían pasado ya casi tres décadas desde que el programa había sido desactivado. Casi finalizando el milenio, la NASA pensó en utilizar a los D-21B para probar un nuevo tipo de motor híbrido de cohete y ramjet. Sin embargo, se decidió probarlo en una variante del X-43.

Esto hizo que la carrera de este zángano concluyera definitivamente. Todos los vehículos sobrevivientes fueron donados a una serie de museos en EEUU. Uno de ellos está montado en el único M-21 sobreviviente, en el museo aeronático de Seattle, en el estado de Washington.

 

Un B-52H con dos D-21B bajo sus alas. Los pilones tuvieron que ser reforzados para que soportaran el peso del zángano y su cohete acelerador, que eran mucho mayores que los misiles crucero que el bombardero solía cargar.

Especificaciones técnicas D-21 y D-21B (sin acelerador cohete)

Envergadura

5,79 metros

Largo 12,8 metros
Altura 2,14 metros
Peso al lanzamiento 5.000 kg
Velocidad máxima Mach 3.35 (1.920 nudos o 3.560 km/h)

Techo de servicio

29.000 m (95.000 pies)
Alcance 5.500 km (3.000 millas náuticas o 3,450 millas)
Planta motriz un ramjet Marquart RJ43-MA-11 con 6,67 kN de empuje
 

 


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