Después de que la Unión Soviética derribara un avión espía Lockheed U-2 el 1 de mayo de 1960 y capturara a su piloto, Francis Gary Powers, la Guerra Fría se aumentó y el presidente Dwight D. Eisenhower ordenó poner fin a los vuelos tripulados sobre territorio soviético. Estados Unidos necesitaba una nueva estrategia que evitara o redujera al mínimo incidentes similares en el futuro.
El área de Proyectos de Desarrollo Avanzado (APD) de Lockheed, conocida como “Skunk Works”, ya trabajaba en un sustituto del U-2: un inusual avión Mach 3 denominado A-12. No obstante, al igual que el U-2, el A-12 era una aeronave tripulada.
Las crecientes preocupaciones del Ejército de los Estados Unidos y la Agencia Central de Inteligencia (CIA) durante el punto álgido de la Guerra Fría —por la acumulación de armas nucleares de la Unión Soviética, sus aliados y la China comunista— impulsaron la necesidad de una solución de reconocimiento no tripulada. El Departamento de Defensa (DoD) y la CIA recurrieron a Clarence “Kelly” Johnson, de Lockheed, para que dirigiera un estudio sobre drones.
A partir de 1962, Skunk Works de Lockheed inició el proyecto con el nombre en clave Tagboard bajo un estricto secreto, a tal punto que ni siquiera la mayoría de los empleados de Skunk Works conocía su existencia. Ante la ausencia de especificaciones precisas, Kelly Johnson se propuso diseñar un dron con un alcance de 3,000 millas náuticas y cámaras con una resolución de 6 pulgadas a nivel del suelo.
El dron tendría una carga útil de cámara de 425 libras y un sistema de guiado de 400 libras. Una compuerta extraíble llevaría la cámara, la película y el sistema de guiado; esta sería expulsada electrónicamente tras el cumplimiento de la misión. Luego, la carga útil descendería mediante paracaídas para ser recuperada en pleno vuelo por un avión de carga C-130 especialmente equipado, designado JC-130, que operaba con el sistema de recuperación en el aire MARS. Tras cumplir su cometido, el dron se autodestruiría mediante una carga explosiva activada por presión barométrica.
El dron, construido principalmente con titanio y materiales compuestos, tenía un peso de 7,000 libras, una longitud de 40 pies con 10 pulgadas y una envergadura de 19 pies. Su altitud máxima alcanzaba los 95,000 pies y su velocidad de crucero era Mach 3.3. La propulsión provenía de un motor estatorreactor Marquardt RJ43-MA-11 modificado, que también se empleaba en el misil tierra-aire Boeing CIM-10 Bomarc. La versión modificada se conocía como RJ43-MA20S-4 y generaba 12,000 libras de empuje.
La forma similar a una mantarraya y los materiales utilizados le conferían características furtivas. Combinados con su alcance de 3,000 millas náuticas, su velocidad Mach 3+ y su gran altitud, hacían de esta plataforma de reconocimiento un recurso ideal para espiar en zonas enemigas sin ser detectado ni interceptado.
Kelly Johnson propuso un sistema de lanzamiento que consistía en acoplar el dron a un A-12, volar en espacio aéreo internacional a velocidades superiores a Mach 3 y soltar el dron rumbo a territorio enemigo. Hasta el momento del lanzamiento, el A-12 actualizaría constantemente el sistema de guiado inercial con seguimiento estelar del dron.
Una vez liberado, el sistema funcionaba de forma completamente automatizada mediante señales almacenadas que activaban los servomecanismos hidráulicos. Inicialmente designado Q-12 por Lockheed, el dron recibió oficialmente el nombre D-21, donde “D” indicaba “Daughter” (hija), mientras que el A-12 modificado fue renombrado M-21, siendo la “M” de “Mothership” (nave nodriza), invirtiendo el orden de los números.
Johnson presentó su propuesta en Washington D.C. en febrero de 1963 y en marzo obtuvo un contrato de la CIA, con financiación compartida con la Fuerza Aérea de los Estados Unidos (USAF). El proyecto Tagboard se convirtió en el secreto mejor guardado de Skunk Works. Kelly aisló una sección del edificio de ensamblaje del SR-71 y restringió el acceso mediante pases especiales.
La nave nodriza de Oxcart
El M-21 de Lockheed nació a partir de un A-12 monoplaza, de gran altitud y velocidad Mach 3+, fruto del programa de la CIA conocido como Oxcart. Su diseño y materiales —tales como titanio y compuestos— proporcionaban una sección transversal de radar reducida. Su elevada altitud, velocidad y características furtivas lo convertían en un blanco difícil de interceptar.
La designación A-12 correspondía al duodécimo diseño del proyecto. La letra “A” era una referencia interna de Lockheed al nombre en clave “Archangel”. Ben Rich convenció a Kelly Johnson de aplicar pintura negra (en realidad un azul muy oscuro) al fuselaje para disipar el calor. Posteriormente, los aviones se pintaron completamente de negro, lo que originó el nombre “Blackbirds”. Muchos de los conocimientos adquiridos durante el diseño y construcción del A-12 se aplicaron al desarrollo del D-21.
Dos fuselajes A-12 fueron modificados como M-21, con los números de cola 60-6940 y 60-6941. Las modificaciones incluyeron un segundo puesto de mando detrás del piloto para el Oficial de Control de Lanzamiento (LCO). Se añadió un pilón en la parte superior trasera del fuselaje para montar el dron. Antes del lanzamiento, una línea de combustible rellenaría el tanque del dron.
El objetivo de Johnson era lanzar el dron a velocidades superiores a Mach 3, lo que exigía un importante trabajo de ingeniería para resolver los efectos de la onda de choque y otros problemas asociados a ese régimen de vuelo. Un chorro de aire comprimido separaría el D-21 de la nave nodriza, completando el lanzamiento mediante una maniobra descendente leve.
El D-21 incluía conos de nariz y cola frangibles para reducir la resistencia. Estos debían ser expulsados con explosivos durante el vuelo, justo antes del lanzamiento. Sin embargo, en la práctica, fragmentos del cono de nariz ingresaron en la entrada de aire del dron y dañaron gravemente su fuselaje y los bordes de ataque de sus alas. Los conos fueron descartados en adelante, lo que permitió que el motor estatorreactor del dron complementara la aceleración inicial del M-21.
Pruebas de vuelo
El 22 de diciembre de 1964 fue una fecha crucial para la división APD de Lockheed: ese día tuvo lugar el primer vuelo conjunto del M-21 con el D-21, así como el primer vuelo del SR-71. No obstante, aún persistían numerosos problemas en el sistema. Aunque la combinación alcanzó velocidades de Mach 2.6, todavía no se había probado ningún lanzamiento.
El 5 de marzo de 1966, el piloto de pruebas Bill Park despegó desde California, ascendió hasta los 72,000 pies y alcanzó Mach 3.2. El LCO Keith Bestwick liberó el D-21 sobre el océano Pacífico. El dron voló 120 millas mar adentro hasta quedarse sin combustible y se perdió en el mar.
El segundo lanzamiento, realizado el 27 de abril de ese año, alcanzó Mach 3.3 y una altitud de 90,000 pies. El dron recorrió más de 120 millas náuticas antes de que fallara una bomba hidráulica, lo que provocó su caída pese a que había mantenido correctamente su curso.
El 16 de junio, Park volvió a pilotar en un tercer lanzamiento exitoso junto a Ray Torick como LCO. El D-21 recorrió 1,600 millas náuticas y efectuó ocho virajes programados mientras fotografiaba varias islas desde 92,000 pies. Todo funcionó correctamente, salvo la eyección de la cápsula de cámara y película, que falló por un problema electrónico.
Confiando en haber resuelto el fallo, el cuarto ensayo se realizó el 30 de julio. Durante el lanzamiento del D-21 desde el M-21 (60-6941) a Mach 3.25, el dron colisionó con la parte trasera de la nave nodriza. El impacto hizo que el M-21, nuevamente tripulado por Park y Torick, se elevara bruscamente, lo que provocó que se desprendiera la parte delantera de la aeronave. La corriente de aire a Mach 3.2 impactó la sección inferior del fuselaje y arrancó la estructura de las alas.
Ambos tripulantes soportaron fuerzas G extremas durante la caída. Lograron eyectarse a gran velocidad y altitud, y sobrevivieron al accidente. Sin embargo, Torick murió ahogado cuando su traje presurizado se llenó de agua. Park fue rescatado una hora después por un helicóptero, a 150 millas en alta mar. El piloto Art Peterson y el LCO Beswick, a bordo del otro M-21 (60-6940), registraron el incidente desde la aeronave de persecución. Johnson, consternado por la pérdida de un piloto y un avión, decidió cancelar el programa M-21/D-21.
Aun así, Kelly Johnson mantuvo su convicción sobre el potencial del D-21, aunque ya no estaba dispuesto a arriesgar pilotos ni aeronaves de Lockheed. Convenció al gobierno de Lyndon B. Johnson para autorizar el uso de bombarderos estratégicos Boeing B-52 como plataformas de lanzamiento. Se modificaron dos B-52H (60-0036 y 60-0021), que operaron desde la base aérea Beale, en California, bajo la 4200th Test Wing.
Proyecto Senior Bowl
El nuevo método de lanzamiento desde un B-52, que volaba a menor velocidad y altitud, resultaba más seguro, pero exigía el acoplamiento de un gran cohete impulsor bajo el D-21. Esta versión modificada se denominó D-21B. El B-52 lo soltaba a 40,000 pies, el cohete se encendía y lo aceleraba hasta Mach 3.2, tras lo cual el impulsor se desprendía y el motor estatorreactor mantenía el vuelo. Cada B-52 transportaba dos drones, uno bajo cada ala, como respaldo. Esta operación recibió el nombre de Senior Bowl.
Durante la segunda mitad de la década de 1960, se realizaron múltiples vuelos de prueba. En cinco ocasiones se recuperó exitosamente la cápsula con la cámara: cuatro en pleno vuelo mediante un JC-130, y una desde el océano. Hacia finales de 1969, crecían las inquietudes sobre el programa nuclear chino. Un comité especial de analistas de la Fuerza Aérea y la CIA recomendó ejecutar misiones reales sobre China al Comité Ejecutivo del Consejo de Seguridad Nacional (EXCOM), que aprobó la propuesta y la transmitió al presidente Richard Nixon.
En la madrugada del 9 de noviembre de 1969, un B-52 con dos D-21B despegó desde Beale AFB rumbo al oeste en la primera misión operativa de Tagboard. Estas misiones se ejecutaban durante la noche para garantizar la seguridad del programa.
El objetivo consistía en alcanzar zonas sensibles de China, incluido el sitio de pruebas nucleares de Lop Nor. La aeronave aterrizó en la base aérea Andersen, en Guam, y la misión continuó al día siguiente. En un punto preestablecido, el dron fue lanzado fuera del alcance de los radares chinos. El cohete funcionó correctamente y permitió al D-21B alcanzar 84,000 pies a Mach 3.27. Todo indicaba que había pasado inadvertido. Sin embargo, el dron desapareció. Johnson concluyó que el sistema de guiado falló y que probablemente atravesó China hasta adentrarse en Siberia, donde se habría quedado sin combustible y estrellado.
Una misión no operativa muy exitosa se llevó a cabo el 20 de febrero de 1970, en la que el D-21 superó los 95,000 pies y cumplió todos sus puntos de control. No obstante, por cuestiones políticas y preocupaciones internas, no se realizaron más operaciones durante un tiempo.
El 16 de diciembre de 1970 se realizó una segunda misión operativa. El D-21 alcanzó Lop Nor, cumplió su ruta programada y regresó al punto de recuperación, pero el paracaídas falló y se perdió la cápsula en el mar.
La tercera misión operativa, el 4 de marzo de 1971, también sobrevoló Lop Nor con éxito. El D-21 volvió al punto de liberación, la cápsula se desprendió y desplegó el paracaídas, pero la recuperación aérea fracasó. Una fragata de la Marina intentó recuperarla, pero colisionó con ella y la hundió.
La cuarta y última misión Senior Bowl tuvo lugar el 20 de marzo de 1971. El D-21 se perdió sobre la provincia de Yunnan, en China, y los restos fueron recuperados por autoridades locales. Actualmente se exhiben en el Museo de Aviación de China. Este vuelo marcó el final del programa D-21, cancelado el 23 de julio de 1971, sin haber capturado una sola imagen útil de áreas sensibles chinas.
Nixon buscaba mejorar las relaciones con China, y los satélites ya ofrecían capacidades que superaban las del D-21. Se produjeron en total 38 drones, seis D-21 y 34 D-21B (incluidos dos convertidos desde D-21 existentes).
En un episodio curioso, en febrero de 1986, un agente de la CIA entregó a Ben Rich una pieza de un D-21 en su oficina de Lockheed. Al identificarla como parte del soporte del motor, Rich preguntó por su origen. El agente respondió que se la había dado un miembro del KGB, quien a su vez la había recibido de un pastor siberiano. Así se conoció finalmente el destino del primer D-21 del programa Senior Bowl.