Americká raketová letadla

V roce 1944 byl v USA zahájen projekt X-1, když se americké armádní letectvo a NACA dohodly na společném projektu zkoumání možností nadzvukového letu.

Letoun X-15NASA

V únoru 1945 letectvo USA společně s NACA (National Advisory Committee for Aeronautics) financovaly vývoj letounů, které měly studovat problematiku nadzvukových rychlostí a vést k vývoji nových materiálů, jež by odolávaly tzv. teplotní bariéře - teplu vznikajícímu při povrchovém tření. Příslušný kontrakt získala firma Bell Aircraft Corporation, která zahájila konstrukční práce a už koncem roku 1945 dokončila prototyp ve tvaru střely (podle půlpalcové střely do kulometu Browning). Prototyp nesl označení Bell XS-1 (byl později přejmenován na Bell X-1; označení X bylo určeno pro experimentální stroje) a ke svému prvnímu, bezmotorovému, letu odstartoval 19. ledna 1946 v podvěsu pod křídlem speciálně upraveného bombardéru Boeing B-29 Superfortress. Druhý prototyp uskutečnil první let 9. prosince 1946, třetí byl zničen při nehodě na základně Edwards.
Na stroji Bell X-1 překonal kapitán Charles E. Yeager jako první člověk na světě zvukovou bariéru. Při letu 14. října 1947 dosáhl při vodorovném letu ve výšce 12,8 km rychlost 1078 km/hod. (M=1,05). Bell X-1 Glamorous Glennis (stroj byl pojmenován po manželce Yeagera) startoval v podvěsu B-29 ze základny Muroc Dry Lake a byl odhozen ve výšce 11 km. Po vzdálení se do bezpečné vzdálenosti byl zapálen čtyřkomorový raketový motor E-6030-C-4 (XLR11-RM3 firmy Reaction Motors, Inc.) s tahem 26,69 kN (6000 liber) pracující na kapalný kyslík a ethylalkohol. Doba činnosti motoru byla 2,5 minuty. Stroj přistál po čtrnáctiminutovém letu zpět na základně Muroc. Zajímavé je, že informace o úspěšném nadzvukovém letu byla oficiálně oznámena až 15. června 1948; do té doby byl pokus přísně utajován. A ještě v říjnu 1947 na stejném stroji Yeager překonal výškový rekord, když vystoupil do výšky 21,935 km (71.900 stop).
Letouny typu X-1 byly postaveny ve třech exemplářích: první (sériové číslo 46-062) uskutečnil celkem 82 letů a později byl vystaven ve Washingtonu jako exponát v National Air and Space Museum; druhý (sériové číslo 46-063) uskutečnil 74 letů a poté byl použit pro přestavbu na X-1E (nyní je vystaven v Dryden Flight Research Center); třetí (sériové číslo 46-064) shořel při přípravě k prvnímu letu na zemi 9. ledna 1951.
V roce 1948 byla objednána verze Bell X-1A s prodlouženým trupem, zvětšeným prostorem pro palivo a novými turbočerpadly, které doplňovaly dosavadní dopravu paliva tlakovým dusíkem. S tímto strojem (sériové číslo 48-1384) Charles Yeager 12. prosince 1953 dosáhl ve výšce 22,86 km (75.000 stop) více než dvojnásobné rychlosti zvuku (M=2,435). Major Arthur Murray 26. srpna 1954 pak se strojem X-1A dosáhl výšku 27,59 km (90.440 stop). Letoun uskutečnil celkem 26 letů ([4] uvádí 29 letů) a při posledním, 8. srpna 1955, byl v podvěsu B-29 zničen výbuchem a odhozen do pouště (pilot Joseph Walker v době exploze ještě nebyl na palubě).
Později byly vyrobeny ještě další verze letounu Bell X-1. Bell X-1B (sériové číslo 48-1385) byl používán pro tepelný výzkum a provedl celkem 27 zkušebních letů Po skončení aktivní služby byl umístěný v Daytonu v National Museum of the United States Air Force. Bell X-1D uskutečnil pouze dva lety (první 24. července 1951, pilot Jean Ziegler) a při druhém (22.srpna 1951) byl poničen explozí během zkoušek v podvěsu bombardéru Boeing B-50 (což je vylepšený B-29); pilotovi Franku Everestovi se podařilo vrátit se do bombardéru a X-1D byl odhozen nad pouští. Poslední verzí je Bell X-1E (jak už bylo uvedeno jedná se o přestavený X-1 sériové číslo 46-063), který se lišil novým křídlem vyrobeným ve Stanley Aviation a novým krytem kabiny. Letoun Bell X-1E provedl 27 testovacích letů a nyní je uložen na Edwards AFB v Dryden Flight Research Center. Program letů raketového letounu X-1 byl ukončen v roce 1958.
Firma Bell u dalšího typu vycházela z typu X-1; nový Bell X-2 byl určen pro výzkumy letů ve velkých výškách při rychlostech do M=3. Pohon stroje zajišťoval raketový motor Curtiss Wright XLR25-CW-1 s tahem 67 kN, který byl přímým pokračovatelem motoru vyvinutého na konci druhé světové války týmem kolem Roberta H. Goddarda. X-2 měl příďový podvozek a hlavní podvozek tvořily dvě vysunovací lyžiny, doplněné v polovině křídel dvěma pomocnými lyžinami. Stejně jako X-1 byl Bell X-2 odhazován z podvěsu letounu Boeing B-50 a zkušební lety byly zahájeny v červnu 1952 bezmotorovými lety. První prototyp explodoval 12. května 1953 v podvěsu B-50 nad jezerem Ontario ještě před zahájením motorových letů. Při nehodě zahynul zkušební pilot Jean Ziegler a pozorovatel Frank Wolko. (Příčinu výbuchu se podařilo objasnit a bylo jí použití nevhodného těsnění, které se po dlouhodobém styku s kapalným kyslíkem stalo nestabilním.) Druhý X-2 uskutečnil první bezmotorový let 5. srpna 1954, když jej pilotoval Frank Everest, první motorový let uskutečnil 18. listopadu 1955 (byla při něm dosažena rychlost M=0,992 ve výšce 10,675 km) a 7. září 1956 letoun vystoupil, s pilotem Ivenem C. Kincheloem, při svém 16. letu do výšky 38,491 km (126.200 stop). 27. září 1956 letěl X-2 pilotovaný Milburnem G. Aptem rekordní rychlostí M=3,196 (3377 km/hod.) - letoun ale havaroval poté, co pilot zahájil ostrou zatáčku. Pilot se nedokázal z letounu katapultovat a zahynul.
V únoru 1949 navrhla firma Bell konstrukci stroje s měnitelnou geometrií křídel - označení X-5. Konstrukce vycházela z německého prototypu proudového letounu Messerschmitt P-1101. Letoun Bell X-5, jehož maximální rychlost byla 1046 km/hod., poprvé startoval ze základny Edwards AFB 20. června 1951, pilotem byl Jean Ziegler. Druhý prototyp X-5 havaroval 13. října 1953 a přitom zahynul zkušební pilot Raymond Popson.
Raketový letoun stavěla také firma Douglas, která postavila koncem čtyřicátých let letoun se šípovým křídlem označený Douglas D-558-2 Skyrocket. Jeho konstrukce vycházela z proudového stroje D-558-1, který sloužil pro výzkumy při rychlostech od M=0,75 do M=0,85. D-558-2 byl opatřen trupem většího průměru a byl opatřen novým podvozkem; pohon obstarával proudový motor Westinghouse J34-WE-22 a raketový motor Reaction Motors XLR-8. Vzhledem k malé ploše křídel letoun využíval při startu odhazovací startovací rakety. Pro první testy byly objednány tři stroje, z nichž první vzlétl 4. února 1948 řízen zkušebním pilotem Johnem Martinem. Během zkušebního programu jeden ze strojů dosáhl v srpnu 1951 rychlost 1992 km/hod., když byl poháněn pouze raketovým motorem a byl odhozen z podvěsu pod letounem amerického námořnictva P2B-1S. 31. srpna 1953 vystoupil D-558-2 do největší výšky 25,37 km a 20. listopadu 1953 dosáhl maximální rychlost M=2,05 ve výšce 62.000 stop (stal se prvním pilotovaným letadlem, které letělo dvojnásobkem rychlosti zvuku). Při rekordním letu stroj pilotoval Scott Crossfield. Program D-558-2 byl ukončen v červnu 1953, když všechny tři stroje letěly celkem 313krát. První stroj (číslo 37973) letěl 123krát a nyní je v Planes of Fame Museum, druhý (číslo 37974) letěl 103krát a je umístěn v Smithsonian Institution's National Air and Space Museum ve Washingtonu a poslední (číslo 37975) uskutečnil 87 letů a jeho poslední stanoviště je v Antelope Valley College v Lancasteru v Kalifornii.
Návrhář Kermit E. Van Ever připravoval novou verzi Douglas D-558-3 pro hypersonické rychlosti a s pohonem pouze raketovým motorem. Předpokládaná maximální rychlost byla 9735 km/hod. (M=9) a teoretický dostup 228,6 km. Tento projekt byl ale zrušen ve prospěch projektu North American X-15.
Experimentální raketový letoun North American X-15 (který byl zmíněn v článku "Americké 'skoky' do vesmíru" - http://jamsedlacek.blog.idnes.cz/clanok.asp?cl=190694) byl vyvinut pro NASA a byl určen k testování při rychlostech pětinásobně převyšující rychlost zvuku. Při výzkumných letech byla rychlost M=5 překonána celkem 109krát a ve čtyřech případech byla dosažena rychlost M=6 (při těchto pokusech současně stroj dosáhl výšku nad 300.000 stop, což je 91,4 km). Letoun byl osazen výkonnými raketovými motory Thiokol XLR99-RM-2 o tahu 313 kN, které umožnily dosáhnout hranice vesmíru, a díky tomu získalo osm pilotů titul astronaut (podle pravidel USAF je udělován za dosažení výšky nad 50 mil, tj. přibližně 80 km). Prvním z nich se stal astronautem Robert M. White 17. července 1962 (výška 95,9 km) a následovali ho Joe Walker (17. ledna 1963, výška 82,7 km), Robert Rushworth (27. června 1963, výška 86,7 km), Joseph Engle (29. června 1965, výška 85,4 km), John B. McKay (28. září 1965, výška 89,9 km), Bill Dana (1. listopadu 1966, výška 93,5 km), Pete Knight (17. října 1967) a Michael J. Adams (15. listopadu 1967, výška 80,9 km).
Raketový letoun X-15 je dodnes držitelem rychlostního rekordu výkonem M=6,72 (asi 7274 km/hod.), který byl dosažen pilotem Williamem J. Knightem.
Největším americkým raketovým letadlem (vlastní hmotnost 2020 tun) je samozřejmě raketoplán (Space Shuttle), ale tímto strojem se budu zabývat až zase někdy jindy.

HLAVNÍ PRAMENY:
[1] D. Donald: Encyklopedie letadel světa, Ottovo nakladatelství, Praha 1999
[2] P. Týc: North American Rockwell X-15 - in: Letectví a kosmonautika, ročník 1969, číslo 24
[3] http://www.astronautix.com/craft/x2.htm[4] http://www.dfrc.nasa.gov/gallery/photo/X-1A/index.html[5] http://www.nasa.gov/centers/dryden/news/FactSheets/FS-035-DFRC.html[6] http://www.nasm.si.edu/exhibitions/gal100/bellX1.html

-----
Příště: Do vesmíru na křídlech fantazie; plánované zveřejnění: 23.6.2011.