X-Planes / Dělníci kosmonautiky (8.díl)

Ministr obrany Robert S. McNamara oznámil zrušení programu Dyna-Soar 10. prosince 1963. O dva měsíce později, před senátním podvýborem pro prostředky Ministerstva obrany, shrnul ministr své důvody o zániku X-20. „O X-20 Dyna-Soar se neuvažovalo jako o zbraňovém systému nebo dokonce jako o prototypu zbraňového systému… šlo o úzce definovaný program, omezený především na vývoj technik řízeného návratu do atmosféry. Hlavní otázkou tedy je, potřebujeme operovat na oběžné dráze Země? Nemyslím si, že bychom měli začínat s miliardovým programem, dokud si velmi jasně nestanovíme účel použití a zda má šanci být vůbec úspěšný“. Takto shrnul svůj pohled na Dyna Soar ministr obrany před výborem. V rozporu s McNamarovým prohlášením, vedení USAF specificky definovalo úlohu Dyna Soar, jako zbraňového systému. Ministerstvo obrany jej považovalo za nadzvukový výzkumný letoun, ale letectvo zase za strategický bombardér. Velmi málo pozornosti bylo však věnováno tomu, jaké mise bude provádět. Zrušení v prosinci 1963 přišlo pouhých osm měsíců před pádovými zkouškami z B-52 a prvním pilotovaným letem v roce 1966.

Dyna Soar/Závěr
X-20

Program Dyna Soar neměl už od svého začátku, od původních studií BOMI, na růžích ustláno. Celý program byl od začátku poznamenán především stálými byrokratickými změnami a úvahami o nutnosti takového stroje. K tomu musíme připočítat i neustálé problémy a někdy i boje o finanční podporu programu. Program sám o sobě byl velmi zajímavý a nabízel možnosti rozšíření výzkumu hypersonických oblastí, které už byly mimo dosah letounu X-15. Z vojenského pohledu byla samozřejmě zajímavější možnost bombardování a špionážního výzkumu. USAF mělo od začátku raketového věku zájem dostat své piloty i do vesmíru a vytvořit si tak jistou kontrolu nového prostředí. Kdo však s touto myšlenkou nesouhlasil byla administrativa prezidenta D. Eisenhowera. V roce 1961 do Bílého domu nastoupil nový prezident J. F. Kennedy a spolu sním i nový ministr obrany Robert McNamara, který ve své funkci přivedl armádu pod větší a centralizovanější civilní kontrolu. Právě McNamara byl mužem jenž ukončil v té době už dlouhodobě probíhající program hypersonického raketového bombardéru. Problémem bylo, že v době studií, od BOMI až po Dyna Soar bylo prostředí v USAF plné konkurenčních projektů raket, špionážních letounů a družicových systémů. Každý takový projekt si ukrojil svůj díl z rozpočtu letectva.

Dne 29. září 1961 dostali dodavatelé pobídku, od USAF, k urychlení programu. Redukcí zkušebních suborbitálních letů a snížením počtu letových zkoušek, by totiž kromě finanční úspory došlo i ke zrychlení celého programu. První bezpilotní test byl nyní naplánován na listopad roku 1964 a první pilotovaný let na rok 1965. Po této restrukturalizaci programu Dyna Soar došlo ke změně primárního účelu programu, který byl do té doby hlavně vojenský. Vojenský účel programu se, ale nelíbil Ministerstvu obrany v čele s R. McNamarou. Nyní se tedy program stal především průzkumným a vývojovým. Účelem bylo získat výzkumná data o návratu do atmosféry s následným řízením letu ukončeného konvenčním přistáním na předem určeném místě. Takto zjištěné výsledky a vyvinuté technologie mohly být využity i ve vojenském sektoru. S takto upravenou programovou verzí souhlasil i ministr obrany a program schválil. V tuto chvíli se změnil původní status programu a došlo tak k jeho přejmenování na X-20, protože od této chvíle se mělo jednat o vývojovou verzi. Dalším krokem v programu byla i spolupráce mezi programem X-20 a projektem Gemini agentury NASA. Předpokládalo se, že X-20 poskytne data o orbitálním letu a možnostech vzájemného sblížení a spojení dvou lodí na orbitě. Dalším úkolem bylo ověření návratu a tepelná výdrž konstrukce. Zcela logicky se ale začaly ozývat hlasy, které se ptaly zda je nutné mít program X-20, když všechny základní otázky k suborbitálnímu a orbitálnímu letu poskytl program Mercury. Navíc chystaný program Gemini má v popisu stejné úkoly jako X-20. Toto stále častější srovnávání mezi X-20 a Gemini rozhodně programu X-20 neprospívalo. Navíc X-20 už stál mnoho finančních prostředků a byl stále ve fázi makety. V březnu 1963 podepsal Boeing další kontrakt k provedení orbitálního letu s X-20. V červnu 1963 pak byly vybrány základny Edwards, Holloman a Wendover, jako možná místa přistání při návratu z orbitálního letu. Pro zajímavost dodám, že právě ministr McNamara se velmi zajímal o program Gemini agentury NASA. Na setkání s administrátorem NASA Jamesem Webbem, v listopadu 1962, prohlásil ministr překvapivou myšlenku o budoucím možném vojenském využití vesmírné lodi Gemini.

Dalším z kroků v rámci X-20 bylo vypuštění malé makety vztlakového tělesa, známého jako ASSET (Aerothermodynamic Elastic Structural Systems Environmental Test), při kterém byly ověřovány materiály a konstrukce tepelného štítu. Tvar ASSET odpovídal tvaru přídě X-20, aby mohl věrně simulovat návratové podmínky. Dalším krokem byl vývoj nových skafandrů, který probíhal na základně Wright-Patterson. Vypadalo to, že se program rozběhl a má naději se posunout k realizaci, ale na pozadí se pomalu už začalo potichu mluvit o jeho zrušení. Ministr obrany R. McNamara si nechal vypracovat studii, která srovnávala programy X-20 a MOL (Manned Orbiting Laboratory) s cílem určit, který z těchto dvou programů poskytne jednodušší přístup k vesmírnému zbraňovému systému. Z tohoto porovnání vycházel lépe program MOL. Samotný program MOL byl vojenskou verzí programu Gemini sdruženého do vojenské stanice. Nutno dodat, že program X-20 prošel více revizemi a posouzeními a bylo jasné, že ministr obrany jde Dyna Soar tzv. „po krku“. Na základě těchto informací a vlastního posouzení se rozhodl projekt X-20 k prosinci 1963 ukončit a to pouhých osm měsíců před pádovými zkouškami z NB-52. Nutno dodat, že studie hovořily o lepší manévrovatelnosti na orbitě a vetší nosnosti u lodi Gemini. Všechny prostředky z tohoto programu pak byly převedeny do jiných programů. Při vystoupení před senátem pak R. McNamara prohlásil, že neexistuje žádné ospravedlnění pro financování X-20 Dyna Soar, když nemá USAF ani jasně definovaný účel celého programu. Další skutečností, která hrála proti X-20, byla i tajná snaha Kennedyho administrativy o dosažení dohody se SSSR o vzájemném přeletu družic a jeden z úkolů X-20 měla být inspekce či likvidace cizích družic. Přednost tedy dostal program vojenského využití Gemini, MOL. Po letech studií a vývojových programů, které se zmítaly ve změnách nakonec X-20 Dyna Soar nikdy nevzlétl. Technologie, které vzešly z vývoje X-20 byly využity v jiných programech, kde našly své uplatnění. Pokud by se program podařilo dotáhnout do úspěšného konce, znamenalo by to, že USA bude disponovat pokrokovou návratovou technologií, která předběhne svou dobu. Postupně by se X-20 mohl vyvinout k víceúčelovému stroji, jehož cílem by nebyla jen špionáž nebo bombardování. Program X-20 navíc nebyl ve své době definován jako národní cíl, tím se stal vesmírný program NASA. USAF se však nevzdávalo a pokračovalo dál s jinými projekty s vizí kosmického letounu, než nakonec za administrativy prezidenta Nixona přistoupilo k programu raketoplánů.

Dyna Soar byl vlastně malý hypersonický letoun s možností operovat na oběžné dráze Země. Díky předchozím výzkumům vyšlo najevo, že nejvhodnější uspořádání je použití dolnoplošného delta křídla s trupem posazeným na horní část křídla. Toto uspořádání mělo velkou výhodu hlavně v tepelné ochraně celého trupu, protože delta křídlo dokáže odstínit trup a tím chránit proti nadměrnému tepelnému namáhání při vstupu do atmosféry. Délka stroje byla 10,78 m a rozpětí křídel 6,34 m. Jako konstrukční materiál byla použita niklová slitina René 41. Spodní část křídla a náběžné hrany měly být pokryty molybdenem a přední část, špička stroje, byla ze zirkonia. Jako nosný systém měla sloužit raketa Titan II až III, dle účelu mise. Při orbitálním letu by v zadní části letounu zůstal připojen třetí stupeň Titanu III, který bylo možné opakovaně zažehnou podle potřeby. Celou dobu jsem se zde zmiňoval o „boost glide“ letu, o který mělo letectvo od začátku zájem. Principem bylo vynést letoun nad hranici sto kilometrů, kde by došlo k odpojení od nosného systému a letoun by pokračoval dál v letu. Letoun by vstoupil do atmosféry a díky vztlakovému uspořádání a dostatečné rychlosti by zase zvýšil svou výšku. Takovými plavnými skoky letoun pokračoval až ke svému cíli.

Tak jako u letounu X-15, musel mít i Dyna Soar systém stabilizace řízení, který by pomáhal pilotovi s pilotáží. Systém využíval kromě aerodynamického řízení i systém reaktivních trysek. Tedy nad hranicí atmosféry byl hlavním systémem řízení systém reaktivních trysek. Při vstupu do atmosféry se postupně zapojoval aerodynamický systém řízení, a to přibližně od dynamického tlaku 0,68 baru. To znamená, že v určité části letu pracoval aerodynamický systém společně se systémem reaktivních trysek a postupně s nárůstem tlaku přebíral více kontrolu systém aerodynamického řízení. Celý systém stabilizace řízení SAS, byl už nám známý systém MH-96, který po Dyna Soar převzal letoun X-15. V rámci vývoje řízení letu bylo na simulátoru stráveno přes 8000 hodin, které prokázaly uspokojivé letové vlastnosti z hlediska pilotáže. V navigačním systému byla použita upravená inerciální jednotka určená původně pro střelu Bomarc-B a poté pro horní stupeň rakety Centaur. Celý systém byl zkoušen v letounu F-101 B. Vnitřní systémy umístěné v trupu byly umístěny do bloků s chlazenými stěnami, aby si udržely pracovní teplotu 46° C. Dyna Soar měl po celou dobu na čelním překrytu kabiny ochranný tepelný štít, který se odhazoval během sestupu při rychlosti pod M=6. Do té doby bylo možné pro vizuální výhled použít bočních oken. Systém odhozu čelního štítu a vysunutí přistávacích ližin byl napájen stlačeným plynem. Pro letoun se zpočátku uvažovalo o konvenčním přistávacím zařízení s pneumatikou, ale záhy bylo toto rozhodnutí změněno na ližiny, protože teplotní namáhání letounu by pneumatiky jednoduše nevydržely. Po provedení první série deseti letů měl být Dyna Soar rozšířen na vícečlennou posádku.

První skupina pilotů pro program X-20 byla vybírána v dubnu 1960. V prvním výběru skupiny pilotů figuroval i Neil Armstrong, který se do projektu přesunul po zrušení programu USAF, Man In Space Soonest. Ve druhém výběru roku 1962, který se stal i oficiálním, však Neil už nebyl. V tomto roce se totiž rozhodl zkusit své štěstí a poslal svou přihlášku do nového výběrového řízení na pozici astronauta NASA. Jak to celé dopadlo, ví dnes celý svět. Nyní se, ale vrátíme k jeho účasti v programu Dyna Soar. Jako letec inženýr dostal Neil za úkol v rámci programu vypracovat postup pro přerušení startu a záchranu pilota s následným ověřením tohoto postupu v praxi. Přesněji se jednalo o vytvoření únikového postupu v případě závady na nosné raketě, která by mohla vést k explozi rakety. Celá sestava rakety Titan a kosmického letounu měřila přes 30 metrů a pilot seděl v kabině Dyna Soar v pozici na zádech vzhledem k zemi. Tato pozice vylučovala použít katapultáže jako záchranného prostředku, protože padák by se v takové výšce nestačil otevřít. Proto bylo nutné vymyslet jiný způsob. Po zhodnocení výkonu Dyna Soar došel Armstrong k závěru, že nejjednodušší postup, by bylo využít motorů X-20, které by v případě nutnosti dokázaly odnést celý letoun do bezpečné výšky, ze které by byl pilot schopen letoun stočit a přistát na nejbližším letišti.

Tah motorů X-20 dokázal zrychlit letoun o 300 m každých 10 sekund. To znamenalo, že by se X-20 dostal do takové výšky, ze které by se měl bezpečně vrátit. Tento postup bylo, ale třeba ověřit. K ověření tohoto postupu musel Armstrong použít analog v podobě letounu Douglas Skylancer. Tento letoun měl po menších úpravách podobné letové vlastnosti, jaké měl mít i Dyna Soar. Prvním krokem bylo třeba přesně změřit vzdálenosti přistávacích ploch od startovní rampy a jejich délky, které byly blízko Cape Canaveral. Odkud měl právě Dyna Soar startovat. Poté byla u základny Edwards, na vyschlém dně jezera, napodobena odpalovací rampa a letištní plochy v blízkosti. Vše přesně podle naměřených dat z Cape Canaveral. Po vytvoření makety startovacího komplexu, v podobě čtverců, usedl Armstrong do Skylanceru a po vzletu letěl ve výšce cca 60 m nad jezerem s rychlostí 900 km/h. Po příletu nad znázorněnou odpalovací rampu přitáhl letoun do strmého stoupání simulující start Dyna Soar. Stoupal až do výšky 2400 m a poté přetočil letoun a srovnal ho do horizontu, aby získal vizuální přehled o poloze přistávací plochy a poté vedl letoun na přistání. Po těchto zkouškách bylo prokázáno, že manévr je účinný, ale i dost obtížný vzhledem k násobkům přetížení, které na pilota budou působit. Sám Neil Armstrong později přiznal, že byl rád za to, že to nikdy s Dyna Soar nemusel zkusit naživo.

Závěrem kapitoly o Dyna Soar už mohu jen doplnit, že projekt MOL, který byl upřednostněn před X-20, byl ukončen roku 1966.

Na závěr kapitoly o Dyna Soar si dovoluji opět přidat dvě videa se zobrazením letů, tak jak by mohly vypadat.

[youtube https://www.youtube.com/watch?v=DgYSgUVYO9Q?t=64s]

[youtube https://www.youtube.com/watch?v=Sq5Hkxm9r9Y]

Zdroje informací:
High Frontier,Air Force Fiftieth Anniversary, Curtis Peebles, Rok vydání 1997
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
Dyna Soar plus Titan III, Air Force Magazine, J. S. Butz, Rok vydání 1962
http://www.astronautix.com/
https://en.wikipedia.org/
http://avioblog.it/
https://simanaitissays.com
https://www.popsci.com/
https://millercenter.org/

Zdroje obrázků:
http://www.astronautix.com/graphics/d/dsoar500.jpg
http://www.satnews.com/images_
https://up-ship.com/blog/wp-content/
https://en.wikipedia.org/wiki/ASSET_(spacecraft)
https://en.wikipedia.org/wiki/Manned_Orbiting_Laboratory
http://www.astronautix.com/graphics/x/x20good.jpg
https://en.wikipedia.org/wiki/Douglas_F5D_Skylancer
https://blogger.googleusercontent.com/img
http://www.collectspace.com/images/books_dynasoar01.jpg