Od X-1 do X-20. Amerykańskie ambicje na podbój kosmosu

Prace nad samolotami z napędem rakietowym były prowadzone w Stanach Zjednoczonych już po zakończeniu II wojny światowej. Kluczowym osiągnięciem był lot samolotu X-1 w 1947 r., kiedy po raz pierwszy w historii udało się pokonać barierę dźwięku, osiągając prędkość Mach 1,06. Projekt był rozwijany w obrębie Sił Powietrznych USA, natomiast równolegle do niego Marynarka Wojenna USA pracowała nad samolotem Douglas D-588-2 Skyrocket.

Początek prac nad X-15

X-1, X-2, Skyrocket wniosły wiele do projektu X-15, który powstał na mocy współpracy NACA, US Navy i US Air Force. W 1955 r. firma North American Aviation otrzymała kontrakt na budowę trzech egzemplarzy, a Reaction Motors na konstrukcję silników XLR11, a później XLR99. Tak, jak poprzednie wersje, X-15 miał być wynoszony przy pomocy samolotu matki - w tym przypadku bombowiec strategiczny Boeing B-52 Stratofortress.

Pierwsze loty X-15 odbyły się latem 1959 r. Podczas drugiego udało się rozpędzić maszynę do prędkości blisko 2300 km/h. Z każdą próbą odnotowywano lepsze wyniki. W 1961 r. odbył się natomiast pierwszy lot z nowymi jednostkami napędowymi XLR99, a odnotowana prędkość wyniosła ponad 6500 km/h.

Amerykanie ustanowili kilka rekordów, które na wiele lat pozostały niepobite. W 1962 r. Robert White ustanowił oficjalny rekord wysokości, który został uznany przez Międzynarodową Federację Lotniczą - blisko 96 km. Rok później Joseph Walker wzniósł się na około 108 km, natomiast wynik ten jest uznawany za nieoficjalny.

W 1967 r. nieoficjalnie ustanowiono natomiast rekord prędkości. X-15A-2, wyposażony w dodatkowe zbiorniki paliwa i pokryty materiałem ablacyjnym, osiągnął ponad 7300 km/h, co jest równe Mach 6,70. Amerykanom trudno było pobić własne wyniki, a koszty programu znacząco wzrosły. Systemy bezpieczeństwa wciąż pozostały niedopracowane, czego skutkiem była śmierć pilota w 1967 r. Łącznie przeprowadzono 199 lotów X-15.

Dosięgnąć orbity

X-15 dał nadzieję Amerykanom na posiadanie sprawdzonego samolotu o niespotykanej dotąd prędkości. W kontekście podboju kosmosu X-15 nie był jednak tak przydatną maszyną. Siły Powietrzne USA myślały nad projektem maszyny, która mogłaby osiągnąć orbitę okołoziemską. Takim samolotem miał być Boeing X-20A Dyna-Soar.

Założenia projektu sformułowano w 1957 r., a już rok później zaczęto przyjmować zgłoszenia od przemysłu. Ostatecznie wybrane zostały dwa podmioty - Boeing oraz Martin. Pierwszy z nich był odpowiedzialny za opracowanie samolotu, natomiast drugi za system nośny, którym miała być początkowo rakieta Titan I. Boeing z powodzeniem przeprowadził badania, aby na początku lat 60. móc rozpocząć pierwsze testy.

Ostateczny prototyp maszyny miał rozpiętość skrzydeł 6,10 m, długość 10,56 m oraz wysokość z wysuniętym podwoziem 2,44 m. W ogonie znalazł się silnik na paliwo stałe, którego zadaniem było nie tylko oddzielenie od ostatniego segmentu rakiety, ale i ucieczka w przypadku awarii nośnika. Dyna-Soar został również wyposażony w silniki korekcyjne od Bell Aerosystems, które zdobyło doświadczenie w tego typu projektach, np. przy X-1.

Ciekawe zmiany zaszły w kontekście nośnika samolotu, czyli rakiety Titan I napędzanej mieszanką RP-1 oraz ciekłego tlenu. Na początku lat 60. zdecydowano o wykorzystaniu wersji Titan IIIC, która w przeciwieństwie do I lub II była wyposażona w dwa boostery boczne UA-1205 na paliwo stałe.

W międzyczasie przeprowadzono testy w tunelu aerodynamicznym, wybrano pilotów oraz zaplanowano kampanię prób w locie. Pierwsze testy atmosferyczne miały odbyć się przy pomocy nośnika bombowca B-52, aby po odłączeniu uruchomić silnik i rozpędzić się do prędkości ponaddźwiękowej. Kolejne natomiast zakładały wykorzystanie rakiety Titan IIIC najpierw bezzałogowo, a potem z pilotem za sterem.

X-20 zyskał wielu zwolenników, natomiast również w tym przypadku spotkano się z problemami finansowymi. Podczas prezydentury Johna Kennedy’ego żądano przyznania nawet 100 mln USD. Stanowczym przeciwnikiem był natomiast ówczesny sekretarz obrony Robert McNamara.

Samolot nie cieszył się również dużym poparciem wojskowych. Pomimo zaawansowanych testów, których wyniki były satysfakcjonujące X-20 nie spełniał podstawowych wymagań, tj. szybki transport załogi oraz ludzi. Presja rosła, gdyż wówczas Amerykanie realizowali bardziej perspektywiczne programy w kontekście lotów kosmicznych, tj. Mercury, a następnie Gemini oraz projekt stacji Manned Orbital Laboratory.

Program X-20 Dyna-Soar zakończył się w 1963 r., zanim jeszcze zdążył wystartować. Mimo ogromnych nadziei pokładanych w tej maszynie, zmiany w priorytetach militarnych oraz rosnące koszty utrzymania programu sprawiły, że projekt został anulowany. Dyna-Soar miał być rozwiązaniem wielokrotnego użytku i początkiem do programu załogowych lotów kosmicznych. Jego zakończenie otworzyło drogę i odblokowało fundusze do innych programów, tj. Space Shuttle.