Americký raketoplán Bell X-2 Starbuster

Před pětapadesáti lety 27. září 1956 při letu nad Mohavskou pouští v Kalifornii překonal americký raketový letoun Bell X-2, přezdívaný Starbuster, poprvé v historii rychlost trojnásobně převyšující rychlost zvuku.

Raketoplán po prvním neúspěšném přistání

Pokusný letoun Bell X-2 byl postaven pro výzkum chování letounu při vysokých rychlostech a letových charakteristik ve vysokých výškách a při jeho letech se měl zkoumat vliv efektu tepelné bariéry na šípové křídlo. Raketoplán měl přispět k objasnění problémů, s nimiž se setkal raketoplán X-1 při nadzvukových letech. O raketovém letounu X-2 jsem se krátce zmínil už v článku Americká raketová letadla (http://jamsedlacek.blog.idnes.cz/clanok.asp?cl=197171), ale nyní se budu tomuto typu věnovat podrobněji.Firma Bell Aircraft Corporation začala raketoplán s šípovitým křídlem konstruovat poté, co se šéfkonstruktér firmy Robert J. Woods jako vedoucí týmu odborníků CAFT (Combined Advanced Field Team) seznámil v roce 1945 s německými raketovými letouny. Skupina CAFT měla možnost prozkoumat dokumenty uložené v centrále firmy Messerschmitt AG a nalezla i rozpracovaný prototyp proudového stíhacího letounu P.1101 se šípovým křídlem. (Na základě německého P.1101 postavil Bell experimentální letoun X-5 s křídlem s měnitelnou šípovitostí.) V rámci operace Paperclip se Američanům také podařilo získat některé německé konstruktéry a přepravit je do USA, kde se podíleli na poválečných projektech.Ve druhé polovině roku 1945 přikročili konstruktéři Bellu na základě objednávky amerického letectva a za podpory NACA (National Advisory Committee for Aeronautics) ke konstruování raketoplánu s šípovým křídlem. Projekt měl od letectva kódové označení MX-743 a letoun dostal označení XS-2, které se později změnilo na X-2. Vedoucí projektu Stanley Smith uspořádal první poradu konstruktérů 11. září 1945 a už v říjnu byl středisku letectva ve Wright Fieldu předložen předběžný návrh s továrním označením Bell Model 52. V prosinci 1945 USA Air Force podepsalo s firmou Bell smlouvu na výrobu tří letových exemplářů stroje. První měl být zničen při pevnostních zkouškách a další dva měly sloužit k letovým zkouškám.V prosinci 1946 už Bell předvedl zástupcům letectva a NACA maketu raketoplánu ve skutečné velikosti. Po schválení konstrukce se mohlo přikročit ke stavbě vlastních letových kusů a firma předpokládala, že první stroj dodá už v listopadu 1948. Ovšem spory akcionářů, které trvaly od února 1947 až do září 1949, a technické potíže s konstrukcí, jež se projevily při testech v aerodynamickém tunelu, odsunuly realizaci na pozdější dobu. Další zdržení pak způsobila dlouhodobá stávka ve středisku 501, jež pozdržela stavbu prvního stroje o asi čtyři měsíce. A tak byl první stroj, ještě bez raketového motoru, zkompletován až 11. prosince 1950 (tedy s více než dvouletým zpožděním). Poté souběžně s pozemními testy X-2 probíhala také úprava nosiče - letounu Boeing EB-50A Superfortress. Bombardér byl upraven tak, aby mohl raketoplán odhazovat ve výšce kolem 30.000 stop. X-2 byl poprvé pod EB-50A podvěšen až v červenci 1951 a až do začátku roku 1952 probíhaly zkušební lety.Veškeré testy probíhaly bez instalovaného raketového motoru; na jeho místě byl jen balast o hmotnosti odpovídající váze motoru. U raketového motoru totiž došlo ke zpoždění vývoje, protože kapalinový motor Curtiss-Wright XLR25 vykazoval při statických zkouškách na stendu tendenci k explozím. Motor se tudíž musel několikrát přepracovávat a zejména to postihlo systémy spouštění a regulace tahu (regulace tahu byla v rozmezí 2500 až 15.000 liber, tj. 11 až 67 kN).22. dubna 1952 byl raketoplán Bell X-2 v podvěsu EB-50A převezen na základnu Edwards v Kalifornii, kde asi padesátka pracovníků firmy pokračovala v testech. Po dvou zkušebních letech v podvěsu na začátku června se uskutečnil i první samostatný let letounu X-2. 27. června 1952 uskutečnil zkušební pilot Jean L. Ziegler (přezdívaný Skip) první klouzavý let. Raketoplán byl odhozen ve výšce 9450 metrů a po jedenáctiminutovém letu přistál; během letu byla naměřena maximální rychlost 386 km/h. Ovšem během přistávání se zhroutil přední podvozek a došlo k poškození draku. Oprava stroje a úprava podvozku si vyžádaly dva měsíce práce, takže další dva klouzavé lety s pilotem F. Everestem proběhly až začátkem října 1952.16. října 1952 byl raketoplán vrácen do výrobního podniku k instalaci motorové jednotky, ale výrobce motoru nedodržel stanovený plán a motor XLR25 dorazil až začátkem roku 1953. Po zabudování motoru byl motor testován na zemi, ale i za letu v podvěsu letounu EB-50A. A při jednom takovém "letovém" testu došlo 12. května 1953 k tragické nehodě, při které zahynul pilot J. Ziegler sledující z pumovnice letounu ukazatele na palubní desce X-2 a technik Frank Wolko. K explozi stroje došlo ve chvíli, kdy se zkoušelo tlakování a vypouštění pohonných hmot. Trosky X-2 dopadly do vod jezera Ontario a vážně poškozený letoun EB-50A nouzově přistál. Jeho poškození ale bylo natolik závažné, že už nikdy nebyl opraven a jeho službu převzal letoun B-50D. Později bylo zjištěno, že explozi způsobilo těsnění z kůže Ulmer, které se při dlouhodobém styku s kyslíkem stává výbušně nestabilní.Nehoda samozřejmě způsobila další zdržení a tak byl druhý stroj X-2 dokončen až v následujícím roce. V červenci 1954 byl nový X-2, bez instalovaného motoru letecky přepraven na základnu Edwards AFB, kde 5. srpna za pilotáže Franka Everesta uskutečnil první samostatný (bezmotorový) let. Při přistávání na dně vyschlého jezera došlo k poškození konců křídel a trupu a X-2 se tedy opět vrátil do výrobního závodu. Oprava a instalace raketového motoru trvala až do konce roku. Na základnu Edwards AFB se X-2 opět vrátil 16. ledna 1955. Od února do března 1955 probíhaly na Edwards AFB bezmotorové lety a pilot F. Everest si při nich opět stěžoval na potíže při přistávání.V červenci 1955 byl stroj opatřený motorem XLR25-CW-3 připraven k motorovým letům, ale teprve 18. listopadu 1955 ([2] uvádí 15.11.) se uskutečnil první motorový let. Při něm F. Everest dosáhl maximální výšku 9754 metrů a rychlostí se přiblížil rychlosti zvuku (M=0,95); raketový motor ovšem pracoval jen s tahem 5000 liber (49 kN).

Po úpravách se druhý motorový let uskutečníil 24. března 1956 a po něm následovaly další čtyři,které pilotoval F. Everest. Při letu z 25. dubna byla poprvé překonána rychlost zvuku (M=1,68; [4] uvádí M=1,40) a při letu 22. května byla rychlost zvuku překonána dva a půlkrát. Při sedmém motorovém letu (25. května) pilotoval X-2 poprvé Iven C. Kincheloe, který byl pilotem i letu z 7. září 1956, při němž byla dosažena nejvyšší výška - 125.900 stop (38,376 km); pokusný let byl zaměřen na dosažení maximální výšky. Při tomto letu pilot zažíval po dobu asi 50 vteřin beztížný stav a americkými novináři byl označován jako "First of Spacemen". Kincheloe pilotoval i následující tři lety, ale při všech došlo pro závadu k předčasnému vypnutí motoru.Dalšího - třináctého - motorového letu stroje (celkově 17. letu) se 27. září 1956 ujal kapitán USAF Milburn G. Apt, který bez jakéhokoliv seznamovacího letu zahájil experiment, při němž měla být dosažena maximální rychlost. Aptův X-2 byl nad Mohavskou pouští z nosného letounu EB-50D odhozen ve výšce 9144 metry a krátce poté byl zapálen raketový motor. Raketoplán vystoupal do výšky přes 21 km a z ní se zapnutým motorem klesal; ve výšce 19,9 km pak byla změřena maximální rychlost M=3,196 (3369,9 km/hod.); tato rychlost zůstala až do roku 1961 nepřekonaná. Krátce po skončení práce motoru začal Apt mírnou zatáčku, ve které se ale dostal do vývrtky a prudce klesal. Apt manévroval přestože byl instruován, že v rychlostech nad M=2,7 nesmí provádět žádné manévry. Vlivem velkých hodnot přetížení upadl pilot do bezvědomí,z něhož se probral ve výšce asi 12 km a učinil úkonu k havarijnímu oddělení kabiny od zbytku stroje. Poté pilot zřejmě opět ztratil vědomí a teprve v malé výšce odhodil překryt kabiny, ale už nestačil opustit kokpit. Pilotní kabina dopadla na zem při rychlosti asi 200 km/hod.; zbytek stroje dopadl ve vzdálenosti 8 km. Pilot M. Apt na místě zahynul a jeho tragický konec vrhá stín na největší úspěch programu. Po této tragédii rozhodl Národní letecký úřad celý program ukončit.Krátce po tragickém konci raketoplánu X-2 zemřel 2. listopadu 1956 i jeho šéfkonstruktér Robert Woods.Přestože oba stroje Bell X-2 skončily havárií, jejich 20 letů (z toho 7 bezmotorových) přispělo k získání poznatků, jež byly později uplatněny v konstrukci úspěšného hypersonického raketoplánu Nort American X-15.

HLAVNÍ PRAMENY:
[1] D. Donald: Encyklopedie letadel světa, Ottovo nakladatelství, Praha 1999
[2] P. Týc: Bell X-2 "Starbuster" - in: Letectví a kosmonautika, ročník 2009, číslo 3 a 4
[3] http://www.astronautix.com/craft/x2.htm[4] http://www.nasa.gov/centers/dryden/news/FactSheets/FS-079-DFRC.html

-----
Příště: Jaderné raketové motory; plánované zveřejnění: 29.9.2011.