X-Planes / Dělníci kosmonautiky (5.díl)

Dyna Soar, další z řady X-plánů, který se ovšem nikdy nedostal až k praktickému použití. Tento projekt o čtvrt století předběhl americký raketoplán. Prošel si velice složitým vývojem, aby nakonec nikdy nevzlétl. Z vývoje Dyna Soar mohl těžit i letoun X-15, který jsme zde už probírali. Právě systém stabilizace řízení SAS pocházel z Dyna Soar. Jako i jiné technologie té doby, měl i Dyna Soar svůj původ v nacistickém Německu. Základem raketového bombardéru se stal koncept letu „skip-glide trajectory“ s užitím vztlakového tělesa, jako bombardéru. Tento koncept patří do skupiny tzv. lifting bodies. Možnosti, které tato nová technologie nabízela ihned zaujala armádu, protože nabízela možnost bombardovat cíle na obrovské vzdálenosti s možností návratu. Zkonstruovat takovýto stroj, ale nebylo zdaleka jednoduchou záležitostí v mnoha směrech.

Dyna Soar/Úvod
BOMI

Během 2. světové války probíhal vývoj mnoha zcela nových technologií, které dávaly základ pro budoucí, dnes již dobře známe stroje, aniž bychom tušili, kde mají své kořeny. Z nacistického Německa známe všichni dobře program raket V2. Obecně můžeme říct, že jejich představitelem, byl inženýr Wernher von Braun, který se později stal jedním z architektů cesty na Měsíc. Program raket ovšem nebyl v Německu jedinou podporovanou zbraní, v tomto novém oboru. Tak jako u raket si můžeme představit, již zmíněného Wernhera von Brauna, tak u raketoplánu či prostě jen u skupiny strojů, tzv. Lifting bodies, si můžeme představit inženýra Eugena Sängera. Pro zajímavost, tento významný raketový konstruktér se narodil 22. září roku 1905, v dnes již zaniklém městě Přísečnice v okrese Chomutov. V roce 1935–1936 publikoval v časopise Flug svoji práci o raketovém bombardéru, který by byl schopen po splnění mise návratu na některou s domácích základen. Na svém projektu pracoval E. Sänger i s matematičkou Irene Bredtovou, která se později stala jeho manželkou. Návrh řiditelného vztlakového tělesa E. Sängera zaujal i samotnou německou armádu, která ho zahrnula mezi utajované projekty, stejně jako raketový vývoj. Představa stroje, který dokáže zasáhnout nepřítele na obrovskou vzdálenost, a ještě bude schopný návratu s opakovanou použitelností, bylo něco opravdu lákavého pro armádu. Jednou z výhod této myšlenky bylo i to, že neodporovala svou povahou Versaillské smlouvě. To si, ale nejspíš uvědomoval i Wernher von Braun, který údajně protestoval proti přidělení výzkumného ústavu pro E. Sängera od Reichsluftfahrtministerium (Říšské ministerstvo letectví). Ať to bylo jakkoliv, byla to nesporná konkurence pro Brauna. Rozdílem bylo, že E. Sänger upřednostnil horizontální start, oproti vertikálnímu startu raket. Výsledkem práce inženýra Sängera a matematičky Bredtové, byla čtyři sta stránková práce o možnosti postavit vztlakově-hypersonické, řiditelné těleso i s tehdejší technologií. Jednalo se o projekt Silbervogel, návrh raketového bombardéru schopného zaútočit na New York City ze základen v Německu a poté letět na přistání v Tichém oceánu, na území v držení Japonského impéria. Zpráva, byla ihned předána všem nejvyšším zástupcům říše a armády, ale v podstatě to už bylo jedno. Psal se rok 1944 a válka měla za pár měsíců skončit, navíc nebyly finanční prostředky a ani kapacita pro další vývoj.

Zpráva však nepadla do zapomnění, ale do rukou USA a SSSR. V USA tato zpráva vedla k úvahám o hypersonickém letu, která spustila například vývoj letounu X-15. Ačkoliv obě země věděly o inženýrovi E. Sängerovi, nebyl uveden v seznamu vědců a inženýrů v rámci operace Paperclip. Sám E. Sänger po válce zakotvil ve Francii, ale ani jedna z obou zemí, USA a SSSR, na něj nezapomněla. Americká společnost Bell Aircraft se ho pokoušela přesvědčit ke spolupráci a pokračování v jeho práci přímo v USA, ale Sänger to odmítl a zůstal ve Francii. Podle všeho chtěl vzít s sebou do USA celý svůj tým, ale tomu nebylo umožněno, a proto odmítl. Sovětský svaz na to šel úplně jinou cestou. Stalin, byl Säengerovým bombardérem osobně fascinován a na schůzce 4. dubna 1947 nařídil svému synovi Vasilijovi, aby osobně odjel do Francie a „přesvědčil“ Säengera ke spolupráci. Tento plán byl zmařen, když letecký inženýr Tokajev ze Žukovského akademie, který byl přítomen setkání, přeběhl k Britům a operaci zmařil. Mělo se tedy jednat skoro o únos a díky francouzské tajné službě tento pokus nevyšel. E. Sänger se po nějaké době vrátil zpět do Německa i s manželkou Irene a věnovali se již jiným projektům. Údajně měly být dány i další pokyny NKVD k provedení únosu E. Sängera, což se ale nepovedlo. Po tomto neúspěšném „přemlouvání“ se Stalin obrátil na Mstislava Keldyše s požadavkem na vývoj konstrukce podobného stroje, jako byl Silbervogel. Projekt obdržel nejvyšší prioritu v té době, ale nakonec nedošel realizace, protože M. Keldyš zjistil, že návrh není v blízké době proveditelný. Za zmínku stojí fakt, že z tohoto vývoje nakonec vznikly jiné sovětské projekty M-40 Buran a La-350 Burya.

Důvodem, proč inženýra E. Sängera oslovila americká společnost Bell Aircraft, byl Walter Dornberger. Jedná se o bývalého německého generál-majora a muže, který měl na starosti programy V-1 a V-2 v Peenemünde. Právě Dornberger byl po válce zaměstnán jako konzultant u společnosti Bell a z minulosti znal výsledky práce E. Sängera. Ke společnosti Bell nastoupil v roce 1950, poté co předtím působil jako konzultant pro americké letectvo. Spolu s Walterem Dornbergerem nastoupil k Bellu i Kraft Ehricke, inženýr z Peenemünde, který později u společnosti Convair konstruoval první stupeň rakety Centaur 1. Pro zajímavost uvedu, že společně s Wernherem von Braunem napsali vědeckou knihu z názvem „Projekt Mars“, ve které se podrobně věnují popisu cesty na Mars.

V roce 1946 uzavřelo USAF a společnost Douglas Aircraft smlouvu o vzniku projektu RAND, který poskytl základnu pro vědce a specialisty, aby mohli provádět nestranné analýzy pro USAF. Tato, dodnes fungující organizace, vydala na základě analýzy výsledků vývoje z Peenemünde souhrnnou studii, ve které usoudili, že je možné umístit na oběžnou dráhu stroj o váze až 230 kg, za použití vícestupňové rakety. Tyto studie se dále pak rozšiřovaly o další, které uváděly i možnost vyslat okřídlený, pilotovaný stroj za hranice atmosféry. Tato myšlenka se velice líbila zástupcům USAF, protože nabízela možnost trvalejší přítomnosti pilotů USAF za hranicí atmosféry, kde bylo riziko sestřelení minimální a mohlo by tak docházet k průzkumu území protivníka, nebo dokonce by mohl být podniknut i okamžitý úder. Například Walter Dornberger si představoval, že by bylo možné na oběžné dráze skladovat rakety připravené k akci nebo by mohly Zemi obíhat okřídlené hypersonické stroje s vodíkovou bombou. Dne 17. dubna 1952 se představitelé Bellu obrátili na středisko Wright Air Development Centre (WADC) s nevyžádaným návrhem raketového bombardéru BOMI (Bomber Missile), vycházejícího z práce E. Sängera. Pro zajímavost uvedu, že Dornberger dokázal přesvědčit nejen Bella, ale i konstruktéra X-1, X-2 a X-5, Roberta J. Woodse, který své nadšení o hypersonickém programu přenesl i do řad NACA prostřednictvím dopisu, který tam odeslal 8. ledna 1952. Robert Woods byl navíc bývalý zaměstnanec NACA střediska v Langley, které mělo největší znalosti z hypersonické oblasti. Po prvním návrhu zaslala společnost Bell i návrh studie o proveditelnosti, která měla dle Bellu trvat dvanáct měsíců. Do 28. listopadu 1952 dokončilo středisko Air Research Development Centre (ARDC) revizi projektu se závěrem, že návrh může posunout možnosti USAF a požádalo WADC o vyhodnocení studie BOMI pro dvě různá použití. První možností bylo využít okřídlený stroj jako pilotovaný bombardér a druhou jako průzkumný stroj. Po vyhodnocení WADC však nebyla studie přijata z několika důvodů, jedním z nich byl dolet 3000 mil, tepelná ochrana stroje při návratu do atmosféry a celkové chování stroje během letu s ohledem na stabilitu řízení. Závěrem WADC dodalo, že si není úplně jisté, zda by dodavatel dokázal úspěšně program dokončit. WADC totiž považovalo studii za příliš optimistickou, vzhledem k náročnosti takové technologie. Bell Aircraft se však nevzdával a spojil se se zástupcem náčelníka generálního štábu, generálem F. B. Woodem, který nakonec požádal WADC o další přehodnocení celé studie.

WADC svůj postoj k BOMI přehodnotilo a 23. listopadu 1953 zaslalo svou zprávu do ARDC. Stále však jeho zástupci uváděli, že programy balistických raket Atlas a řízených střel NAVAHO nabízejí větší potenciál úspěchu než BOMI. Celá studie však muže rozšířit schopnosti průzkumu cizích území a v neposlední řadě průzkum letových režimů a rychlostí, které v té době nebyly zcela prozkoumány. Na základě zprávy z WADC, byl společnosti Bell Aircraft udělen dvouletý kontrakt na další vývoj studie. Kontrakt alespoň částečně zalepil rozpočet studie, kterou Bell financoval z vlastních zdrojů. Pokud by však mělo dojít k přímému vývoji technologie, tedy fyzickému zařízení, mohlo se tak stát jedině, až by i jiní dodavatelé byli schopni dodat své vlastní koncepty. Proto byla následně oslovena společnost Boeing, aby se více zabývala svým projektem MX-2145. Boeing na základě studie MX-2145 poukázal na několik problémů, souvisejících s konstrukcí a letem takového stroje. Prvním problémem se Boeingu zdál návrat zpět na základnu složitým obrácením stroje zpět na základnu místo snadnějšího oběhu kolem Země. Další problém, na který Boeing upozornil, byla konstrukce, která musí odolat velkému tepelnému a dynamickému namáhání během návratu.

V padesátých letech panovala v rámci letectva jistá obava ze strany tradičních důstojníků z nahrazení bombardérů nebo průzkumných letounů s lidskou posádkou, novou technologií balistických raket a střel s plochou dráhou letu. Právě projekty raketových bombardérů s lidskou posádkou, použitelné i pro průzkum, mohly uhasit tyto obavy. Navíc dalším vítaným pomocníkem v této technologii, by se stal prokazatelný vývoj podobné technologie v SSSR, což by ospravedlnilo další vývoj a s tím spojené finanční náklady.

Dne 1. dubna 1954 uzavřelo WADC kontrakt s Bell Aircraft Co. o konstrukční studii pokročilého bombardovacího a průzkumného systému. Na základě smlouvy měl Bell definovat jednotlivé oblasti, ve kterých se mohl vyskytnout problém, popsat požadavky na budoucí program, profily možných misí atd. Bell patřil mezi průkopníky v oblasti rychlostních letů díky svým letounům X-1, X-2 a plně věřil v nyní navrhovaný systém s posádkou, který mohl být díky přítomnosti posádky mnohem flexibilnější. Při dalších jednáních s WADC, 1. června 1955, o prodloužení stávajícího kontraktu, zvažovalo USAF možnosti začlenění BOMI do konceptu průzkumného systému WS-118P, od společnosti North American Aviation. Pro zajímavost, systém WS-118P byl předchůdce pozdějších letounů XB-70 Valkýra a SR-71 Blackbird. Základní požadavek letectva na parametry systému, byl dolet 3000 námořních mil (5556 km) a provozní výška více než 100 000 stop (30 km). Mezitím bylo osloveno několik dodavatelů, aby provedli studie o přizpůsobení přijatelných pohonů pro raketově urychlený stupeň nebo studie použitelného náporového pohonu.

1. prosince 1955 dokončil Bell svou závěrečnou zprávu, kde navrhoval už dvoustupňovou raketu místo původního uspořádání delta letounu s hypersonickým bombardérem. Raketa měla vynést BOMI do výšky 165 tisíc stop s rychlostí M=15. Bylo uznáno, že původní koncept, byl příliš optimistický a tak došlo ke změně v uspořádání a konstrukci samotného stroje. Bellův návrh prošel přezkoumáním i ze strany NACA, která usoudila, že je všeobecně proveditelný. Ale to už byl opět vyčerpán kontrakt a středisko ARDC muselo řešit další financování programu, ne naposled. Zájem o BOMI projevovala i NACA, pro kterou to byla příležitost k průzkumu hypersonických oblastí. Právě v rámci tohoto zájmu mohli inženýři Bellu navštívit výzkumné středisko v Langley, ve kterém byl aerodynamický větrný tunel, ale hlavně to bylo středisko s největšími teoretickými znalostmi v oblasti hypersonických letů. Na projekt BOMI byly uvolněny další finanční prostředky, ale zpravodajské oddělení ARDC se domnívalo, že nejlepší by bylo, kdyby se projekt nasměroval zpět ke splnění požadavku SR-12, prostřednictvím WS-118P, tedy k průzkumu cizích území. Účelem bylo, aby stroj co nejrychleji přeletěl nad nepřátelským územím, pořídil dostatek špionážního materiálu a vrátil se zpět. Jen připomínám, že se jednalo o dobu, kdy vznikal letoun U-2 nebo raketa Atlas, která měla v té době nejvyšší státní prioritu. Při dalším prodloužení financování programu došlo i na nový požadavek ze strany USAF k Bellu. USAF požadoval vývoj pokročilého průzkumného stroje, operujícího ve velkých výškách, který by měl být k dispozici do roku 1959. Nový stroj byl označen jako „Průzkumný systém 459L“, později známý jako Brass Bell. Koncept hypersonického stroje s možností návratu se nyní začal štěpit na více paralelních projektů s různými směry zaměření.

EDIT 6. července 14:07
Došlo k doplnění místa narození E. Sängera po upozornění od pana Karla Zvoníka.

EDIT 6. července 19:21
Došlo ke změně popisu organizace RAND po upozornění od uživatele Anis

Zdroje informací:
http://www.astronautix.com/
https://www.secretprojects.co.uk/
https://en.wikipedia.org/
https://en.wikipedia.org/
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

Zdroje obrázků:
https://falsesteps.files.wordpress.com/2012/07/silbervogel.jpg
https://mujeresconciencia.com/app/uploads/2023/05/bredtsanger.jpg
https://www.secretprojects.co.uk/…/bomi-conceptart1-catalog-jpg.86511/
https://upload.wikimedia.org/…/800px-Dornberger-Axter-von_Braun.jpg
https://www.secretprojects.co.uk/attachments/12-png.657448/
https://www.secretprojects.co.uk/attachments/naa-ws-118-jpg.132905/
http://www.astronautix.com/graphics/b/boostgli.jpg