X-Planes / Dělníci kosmonautiky (6.díl)

Původní projekt BOMI se začal vlivem požadavků USAF postupně dělit na více paralelních programů, které měly každý svůj účel. Nadále nebyl upřednostněn koncept nosného delta letounu s raketovým pohonem, jenž by vynesl do požadované výšky menší raketový bombardér. Raketový bombardér by pak po odpoutání pokračoval samostatně ke svému cíli a poté přistál na jedné z přátelských základen. Díky technologii raket bylo nyní vhodnější využít vertikálně startující sestavu rakety jako urychlovače s raketovým bombardérem či průzkumným strojem na vrcholu. Nebyl to jednoduchý úkol a s klidem můžeme prohlásit, že se jednalo o „radikální“ konstrukci, která přinášela mnoho problémů co se týče zajištění životních podmínek posádky, navigace a ohřevu konstrukce při návratu do atmosféry.

Dyna Soar/Paralelní vývoj
Brass Bell, ROBO, HYWARDS

Původní projekt BOMI se začal roku 1956 vlivem požadavku č. SR-12 dělit na několik paralelních projektů. Stále platila koncepce vztlakového hypersonického stroje s raketovým pohonem vycházející z upraveného návrhu Waltera Dornbergera a Krafta Ehrickeho. Jediné, co se tedy změnilo, byl účel použití pro každý projekt. Nově vyvíjený systém 459L, jinak známý jako Brass Bell (Mosazný zvon) měl naplnit především požadavek USAF na průzkumný systém. Brass Bell byl nyní koncipován do sestavy s raketou Atlas, upravenou verzí původní ICBM rakety, která stroj vynese do výšky okolo padesáti kilometrů s rychlostí přibližně 20 000 km/h. Při použití dvou postranních stupňů bylo možné zvýšit dolet z 10 000 km na 18 500 km. Během listopadu 1956 požádalo letectvo NACA, aby dohlížela na výzkum projektů firmy Bell a Boeing. Jen pro připomenutí, USAF oslovilo Boeing, aby se více zabýval svým projektem MX-2145, po předložení prvních studií BOMI. Kvůli této žádosti vytvořil tehdejší administrátor NACA Hugh L. Dryden výbor, který hodnotil úsilí obou firem a následně doporučoval směr výzkumu hypersonické oblasti a orbitálních letů. USAF silně stálo o průzkumný stroj, který se bezpečně vyhne jakékoliv protivzdušné obraně cizího státu, ale zároveň neopustilo ani myšlenku raketového bombardéru.

USAF stále bedlivě sledovalo Bellovu práci na průzkumném stroji, ale nakonec v prosinci 1955 oslovilo několik leteckých společností s požadavkem, aby předložily vlastní návrhy pilotovaného hypersonického bombardéru. Na tuto výzvu reagovaly společnosti Boeing, North American, Convair, Douglas, McDonnel a Republic. Tento, již druhý paralelní program vycházející z BOMI, dostal označení RoBo (Rocket Bomber). Po přezkoumání všech návrhů, byly nakonec vybrány návrhy od firem Convair, NAA a Douglas. Tyto firmy pak na základě výběru obdržely smlouvy na studie ROBO v celkové hodnotě 860 tisíc dolarů. Později se do studie zapojily firmy Martin Company, Lockheed Aircraft a Bell Aircraft. Ostatní firmy však nadále pokračovaly ve svých studiích, ale na své vlastní náklady. Závěrečné zprávy měly být předloženy do června 1957. Pro zajímavost uvedu, že do projektů hypersonických raketových strojů v rámci původního BOMI a dalších následujících projektů bylo do té doby vloženo okolo 3,2 milionu dolarů z vládních, ale i soukromých zdrojů. Už původní projekt BOMI byl velmi zajímavý a plný byrokratických zvratů, jejichž popis by zabral několik kapitol. Hlavním tématem však vždy byly finanční prostředky. Význam následnických projektů BOMI, tedy Brass Bell a ROBO, byl silně zdůrazněn během konference USAF o nových návrzích technologií použitelných pro letectvo, která se konala 15. února 1956. V originále se konference jmenuje „Radical configurations“. Na této konferenci vystoupil tehdejší velitel ARDC, generál-poručík Thomas S. Power, který právě kladl důraz na nové, neotřelé projekty a především na jejich okamžitou realizaci.

U Thomase Powera se na chvilku zastavíme, protože se jednalo o „kontroverzního“ generála. Generál Power byl po povýšení na čtyřhvězdičkového generála převelen na pozici velitele Strategic Air Command. Právě Power byl architektem leteckého výstražného programu Operation Chrome Dome SAC, který zajistil, že část jaderně vyzbrojených strategických bombardérů byla vždy ve vzduchu, aby přežily první úder. Generál Power byl svými kolegy považován, mírně řečeno, za psychicky nestabilního člověka. Například když organizace RAND navrhla strategii protisíly, která vyžadovala, aby se SAC na začátku války zdržela úderů na sovětská města. Údery měly být vedeny jen na vojenské cíle. Power na to pronesl:

„Omezení? Proč se tak staráte o záchranu jejich životů? Celá myšlenka je zabít ty bastardy. Pokud na konci války zůstanou naživu dva Američané a jeden Rus, vyhrajeme!“

Tento muž velel od roku 1957 Strategic Air Command, tedy velení strategických vzdušných zbraní do kterých patřily i jaderné zbraně.

Účelem Brass Bell se tedy stal průzkum a ROBO měl provádět bombardování nepřítele. USAF, ale stanovilo na všechny probíhající projekty, v rámci výzkumného programu, finanční strop 8,5 milionu dolarů. Tento rozpočet zahrnoval nejen Brass Bell a ROBO, ale i X-13, X-14, a X-15. Tento rozpočet byl ale nedostatečný pro projekty hypersonických raketových bombardérů a průzkumných strojů. Po dalším naznačeném omezení rozpočtu pro tyto projekty hrozilo, že USAF nebude mít svůj program výzkumu hypersonické oblasti a suborbitálních letů. Na tento fakt upozornil velitel ARDC Thomas Power s tím, že Amerika může ztratit vývojový náskok proti SSSR. I přes tyto finanční potíže ARDC 6. listopadu 1956 zadalo systémový požadavek SR-131 (System Requirement), který si vyžádal informace z WADC, správy systémů v rámci ARDC a letově zkušebního střediska, pro přípravu zkráceného plánu vývoje systémů Brass Bell a ROBO. V rámci toho požadavku se začal rýsovat podpůrný program pro Brass Bell a ROBO. Tento výzkumný program s posádkou měl technologicky podpořit oba paralelní programy a byl označen jako „Systém 455L“ nebo také HYWARDS (Hypersonic Weapons Research and Development Supporting System). Účelem tohoto, již třetího paralelního programu bylo získat důležitá data z oblastí hypersonické aerodynamiky, konstrukce, navigace a přesného bombardování, lidského faktoru a dalších oblastí spojených s návratem do atmosféry. HYWARDS měl být tedy technologický demonstrátor subsystémů, které poté budou použity v Brass Bell a ROBO, a tím měl pomoci urychlit vývoj v této oblasti. Obavy ze ztráty náskoku proti SSSR byly tedy opravdu velké.

Pro nový projekt byly vybrány čtyři nejvhodnější pohonné jednotky. Prvním motorem, byl Bellův motor Chariot. Druhý výběr byl mezi  motory XLR-89 a LR-105 z rakety Atlas, kde platilo, že by byl vybrán jen jeden z nich. Třetím motorem byl XLR-99, který byl použit v letounu X-15 a čtvrtý motor byl XLR-87 z rakety Titan. U Bellova motoru Chariot zmíním, že jako palivo měl spalovat fluor-amoniak. Cílem bylo, aby motor dokázal vynést HYWARDS do výšky 110 km s rychlostí okolo 13 200 km/h. Pro první lety se však uvažovalo o stejném systému vypouštění jako u letounu X-15, tedy z pylonu nosného letounu během letu. V další fázi by byly použity už raketové stupně, které by zvýšily parametry letu HYWARDS až na orbitální rychlost. Na studii možnosti zvýšení výkonu pracovaly střediska NACA v Langley a Ames. Právě závěrečná zpráva z Langley překvapivě uváděla možnost zvýšení rychlosti až na M=18! Součástí analýzy byla i studie strukturálního ohřevu konstrukce, kterou vypracoval J. Becker a F. Korzcenski. Tato studie ukázala výhody konfigurace dolnoplošného delta křídla, jinak také tzv. „plochého dna“, s trupem nad křídlem, kde již nebyly teploty tak vysoké, během návratu do atmosféry. Tuto chladnější oblast zajišťovalo právě delta křídlo, které svým rozpětím odstínilo trup. Tato konfigurace umožnila snížit hmotnost tepelné ochrany stroje ať už by byla použita ablativní vrstva na povrchu nebo přímá konstrukce odolávající vysokým teplotám, jako tomu bylo například u X-15. Díky tomuto uspořádání se plně prokázal vliv aerodynamického uspořádání na ohřev a zatížení konstrukce.

Dne 27. února 1957 byly rozvojové plány pro HYWARDS i Brass Bell předloženy centrále USAF, kde bylo rozhodnuto, že oba programy se vzájemně doplňují a mohlo by dojít ke sloučení programů. Financování se však ukázalo obtížnější. Tím trpěl už program BOMI a problémy stále přetrvávaly. Pro rok 1958 centrála ARDC požadovala pět milionů dolarů pro HYWARDS a 4,5 milionu pro Brass Bell. Velitelství vojenského letectva však tyto požadavky snížilo na celkem 5,5 milionu dolarů. Nedostatek finančních prostředků USAF nahrával spíše k upřednostnění družicového systému WS-117L od firmy Lockheed, před Brass Bell a HYWARDS. Navíc panovaly názory, že program X-15 poskytne dostatek výzkumných dat z oblasti hypersonických rychlostí. Dne 30. dubna informovalo velitelství letectva centrálu ARDC, že plány obou strojů nebyly dále schváleny a bylo doporučeno, aby došlo ke sloučení obou programů do jednoho společného.

Dne 20. června 1957 se sešla komise složená ze zástupců centrály ARDC, Wright Air Development Center, Cambridge Air Force Research Center a Air Materiel Command, jejímž úkolem bylo zhodnotit studie ROBO, které měly vypracovat firmy Convair, NAA a Douglas na základě udělených kontraktů. Přítomny byly také firmy, které kontrakt neobdržely, ale nadále se zabývaly studií, i když už na vlastní náklady. Společnosti Douglas a Convair dávaly přednost třístupňovému systému, který urychlí bombardér na hypersonickou rychlost. Oproti tomu NAA navrhovalo dvoustupňový systém a firma Republic prosazovala bezpilotní letoun poháněný náporovým motorem. Boeing dával přednost bezpilotní verzi a představil svoji mezikontinentální střelu. Firma Boeing se domnívala, že vývoj pilotovaného stroje typu ROBO bude velmi dlouhý a výhody oproti raketám nebudou tak velké. Středisko WADC hodnotilo návrhy přes dva dny a poté poukázalo na několik problémů, které bude třeba řešit. I když se zástupci WADC obecně domnívali, že koncept hypersonického letounu vyneseného raketou do požadované výšky je obecně proveditelný a nabízí příslib funkčního systému, stále bylo nutné vyřešit otázky astronavigace, inerciální navigační soustavy, systému zajištění životních podmínek posádky a spolehlivosti raketových motorů. Z vojenského pohledu dělal zástupcům letectva vrásky ještě jeden problém. Tím problémem byla ionizační stopa s infračerveným vyzařováním při průchodu atmosférou, která mohla umožnit detekci stroje i „jiným“ státům.

Výhled hovořil o prvním testu experimentálního stroje v roce 1965 a o použitelnosti systému ROBO už v roce 1974, což bylo ale velmi optimistické vzhledem k naprosto novému typu konstrukce a zmenšenému financování. Dalším nepřehlédnutelným faktorem bylo financování projektů, které bylo stále problematické v prostředí konkurenčních ICBM raket, nových špionážních letounů typu U-2 nebo projektů typu NAVAHO. Ve hře tedy bylo sloučení všech paralelních programů do jednoho, rozděleného na tři fáze. Díky jasnému rozdělení letových oblastí by bylo i snadné rozlišit mezi programy X-15 a 464L. Navíc by každý program přinášel užitečná data z odlišných oblastí letů a tím by se zbytečně nedělaly dvojité lety. Co ovšem úspěšně urychlilo tento záměr na sloučení Brass Bell, ROBO a HYWARDS, byl 4. říjen 1957.

Zdroje informací:
History of the  DYNA SOAR, Clarence J. Geiger, Rok vydání 1963, AFSC Historical Publications Series
The Rise and Fall of Dyna-Soar, Roy F. Houchin, Taylor & Francis LTD 2006
https://www.secretprojects.co.uk/
http://www.astronautix.com/h/
http://www.astronautix.com/d/
https://thehighfrontier.blog
https://en.wikipedia.org/
https://it.wikipedia.org/

Zdroje obrázků:
http://www.astronautix.com/graphics/x/x20early.jpg
https://thehighfrontier.files.wordpress.com/
http://www.astronautix.com/graphics/b/bomi.jpg
https://it.wikipedia.org/wiki/Thomas.jpg
https://www.secretprojects.co.uk/attachments/
https://en.wikipedia.org/wiki/Samos1.jpg
https://as1.ftcdn.net/v2/.jpg