Rockwell (Boeing) ReFly (Reusable Flyback)

Už v roku 1990 začala americká firma Rockwell z vlastnej iniciatívy pracovať na malom, viacnásobne použiteľnom vesmírnom prostriedku, ktorý dostal pomenovanie ReFly (Reusable Flyback Satellite). Ako už samotný názov napovedá, ReFly bol vrchný stupeň kozmického dopravného systému, pričom mal na nízku obežnú dráhu vyniesť svoje užitočné zaťaženie s hmotnosťou až 360 kg alebo vykonať stanovené orbitálne úlohy v trvaní až jedného roka, následne kĺzavým letom zostúpiť do atmosféry a horizontálne pristáť na klasickej vzletovej a pristávacej dráhe. Stroj mal štartovať na upravenom nosnom lietadle a na na obežnú dráhu mal byť urýchlený prídavnou raketou. Inými slovami pre štart mala minimálne zo začiatku slúžiť v tom čase vyvíjaná raketa Pegasus a jej nosné lietadlo L-1011 Tristar (alternatívou bol štart pomocou bombardéra B-52H). Vďaka tomu sa z prostriedku ReFly mala stať univerzálna a operatívna platforma, ktorá by dokázala do vesmíru vynášať malé užitočné zaťaženia, experimenty v nulovej gravitácii alebo komunikačné a prieskumné vybavenie. Prostriedok tak mohol slúžiť aj vo funkcii dočasnej náhrady zničených či nefunkčných satelitov alebo vykonávať prieskum nad územím s náhle eskalujúcim konfliktom.

Veľkou výhodou malo byť to, že na rozdiel od klasických jednoúčelových satelitov sa mohol vrátiť späť na Zem a po výmene užitočného zaťaženia a nevyhnutnej kontrole vykonať ďalšiu misiu odlišného charakteru. Nezanedbateľná bola aj výrazne vyššia manévrovacia schopnosť s možnosťou neustále meniť parametre obežnej dráhy. Hoci predpokladané nízke prevádzkové náklady a operačné možnosti mohli byť lákavé aj pre súkromný priemysel, je jasné, že primárne bol prostriedok navrhnutý s ohľadom na potreby amerických ozbrojených zložiek. V tom čase totiž neexistoval žiaden vesmírny prostriedok, ktorý by sa dal označiť za skutočne operatívny a univerzálny. A presne to ozbrojené zložky nevyhnutne potrebovali. Keďže štandardné vynesenie užitočného nákladu trvalo v lepšom prípade týždne a v horšom mesiace, všetko sa muselo plánovať s veľkým časovým predstihom a nebolo tak možné dostatočne rýchlo zareagovať na výrazne sa meniace udalosti vo svete tesne po skončení "studenej vojny". Prostriedok ReFly mal túto situáciu zmeniť. Z konštrukčného hľadiska sa v podstate jedná o okrídlenú raketu. Hoci po verejnom predstavení neskoršieho prostriedku X-37 časť odbornej verejnosti lamentovala nad tým, načo opäť niekto pridáva krídla na raketu, v skutočnosti šlo o najvýhodnejšie riešenie vzhľadom na uvažovaný charakter misií (pre bojový raketoplán ReFly). Krídlo a chvostové plochy poskytovali dostatočnú stabilitu a manévrovacie možnosti pri lete v atmosfére, či už kvôli uhýbaniu sa pred nepriateľom, alebo aj kvôli možnosti vybrať si podľa aktuálnych podmienok vhodnú pristávaciu dráhu, uskutočniť priblíženie na pristátie a pristáť. V prednej časti kónického tvaru s nosom, zahnutým smerom nadol, sa nachádzala prevažne elektronika a prvá palivová nádrž. Za ňou bol priestor pre užitočné zaťaženie, potom druhá palivová nádrž, zakrytovaný raketový motor a po stranách dve kombinované chvostové plochy, ktoré boli vyklonené tak, aby nekolidovali s nosným lietadlom L-1011. Po napojení na nosnú raketu Pegasus tak prostriedok vytváral aerodynamicky čisté línie, pričom svojím krídlom a chvostovými plochami ešte aj sám prispieval k smerovej stabilite zostavy. Pod chvostovými plochami ostal priestor pre vysúvateľné solárne panely, avšak toto komplikované riešenie, ktoré zbytočne narúšalo tepelnú ochranu stroja na najviac exponovaných miestach bolo v neskorších fázach nahradené solárnymi článkami, umiestnenými v nákladovom priestore.

Pri týchto úvodných štúdiách sa počítalo s využitím raketového motora XLR-132, hlavne kvôli jeho pomerne nízkej hmotnosti a vysokému špecifickému impulzu. Stroj mal mať taktiež pokročilú tepelnú ochranu z odolných keramických dlaždíc. Pre zostup z obežnej dráhy sa spoločnosť Rockwell plne inšpirovala svojím predchádzajúcim produktom Space Shuttle, takže prostriedok ReFly mohol pristáť aj na neupravenej dráhe prakticky kdekoľvek na svete. Na rozdiel od svojho veľkého brata Space Shuttle však bol neporovnateľne ľahší, takže záchranný tím ho mohol bez väčších problémov transportovať napríklad v podvese pod vrtuľníkom Chinook späť na základňu. V roku 1995 inžinieri Boeingu prvýkrát upravili vonkajšie rozmery stroja tak, aby mohli výsledky prezentovať na konferencii pod hlavičkou RAND Corporation o transatmosférických prostriedkoch pre vojenské aj civilné použitie. Na nej súťažil raketoplán ReFly s podobným prostriedkom Neptune, navrhnutým v Phillips Laboratory. Neptune mal štartovať v podvese pod bombardérom B-1B. ReFly vyšiel zo svojho prvého súboja víťazne. Aj keď mal prostriedok Neptune potenciál niesť väčšie užitočné zaťaženie, v jeho neprospech hral hlavne pohon na tekutý kyslík a vodík, čo značne obmedzovalo vojenské využitie (kvôli ťažkej skladovateľnosti kryogénnych pohonných hmôt a dlhšej príprave na štart).

MSP (Military Space Plane)

V auguste 1996 schválilo USAF Space Command operačný koncept pre nový vesmírny bojový systém MS1-A, ktorý by dokázal uspokojiť budúce požiadavky ozbrojených síl. Slovíčko "budúce" je v tomto prípade mierne zavádzajúce, keďže o stavbu takéhoto prostriedku sa Američania snažia už viac než 50 rokov počnúc projektom Boeing X-20 DynaSoar. Plne viacnásobne použiteľný raketoplán mal plniť široké spektrum misií od vypúšťania, inšpekcie a opráv satelitov, cez dopĺňanie paliva na obežnej dráhe, elektronický a optický prieskum, retranslačné a spojovacie úlohy, napádanie vesmírnej infraštruktúry protivníka až po vypúšťanie orbitálnych kinetických bômb. Prvá letka operačných strojov mala podľa predbežných odhadov vstúpiť do radovej služby niekedy okolo roku 2030. Na podrobné vypracovanie špecifikácií a požiadaviek bol vytvorený Integrated Concept Team, pričom výsledok ich práce bol predložený americkému leteckému priemyslu. Podľa ich odporúčania mal mať bojový raketoplán dvojstupňovú konfiguráciu: prvý stupeň by tvorilo transatmosférické, viacnásobne použiteľné lietadlo, ktoré by na suborbitálnu alebo balistickú dráhu vynieslo svoje užitočné zaťaženie: malý raketoplán, pomocný raketový stupeň so satelitom alebo kinetické orbitálne bomby. Hlavným, resp. preferovaným druhým stupňom bol práve malý bojový raketoplán ReFly.

Americké letectvo dostalo na financovanie úvodných definičných a vývojových prác v roku 1996 špeciálne dodatočné zdroje do svojho rozpočtu. O niekoľko mesiacov neskôr bol firmám Lockeed Martin a Boeing pridelený kontrakt v hodnote štyroch miliónov USD na úvodné štúdie prostriedku MSP (Military Space Plane). Spoločnosť Lockheed Martin ho mala odvodiť od svojho raketoplánu X-33, v tom čase vyvíjaného pre NASA a divízia McDonnell Douglas spoločnosti Boeing vzkriesila svoj projekt viacnásobne použiteľnej rakety DC-X Clipper Graham. Zo strany letectva bolo koordináciou celého programu poverené USAF Phillips Laboratory. Táto logická voľba vychádzala z faktu, že Phillips Laboratory sa už podieľalo aj na štúdiách možností použitia raketoplánu Space Shuttle pre potreby ozbrojených zložiek. Z úvodných štúdií vyplynulo, že kým od prvej generácie prostriedku je rozumné očakávať dosiahnutie len suborbitálnych dráh a obmedzenú nosnosť, druhá generácia už mala vlastnými silami vystúpať na stabilnú nízku obežnú dráhu a vyniesť na ňu podstatne viac užitočného zaťaženia.

Postupne sa začala meniť aj terminológia. Pre vojenský vesmírny bojový systém MS1-A sa začalo používať univerzálne označenie MSP (Military Space Plane). To sa skladalo zo suborbitálneho, viacnásobne použiteľného prvého stupňa (ktorý mal byť odvodený z prototypu X-33) a užitočného zaťaženia. Samotné užitočné zaťaženie tvoril buď miniraketoplán SMV (pre ktorý bolo rezervované označenie X-40), viacúčelový suborbitálny hypersonický klzák CAV (Common Aero Vehicle s rezervovaným označením X-41) alebo univerzálny, jednorázovo použiteľný raketový horný stupeň na tekuté pohonné látky MIS (Modular Insertion Stage), ktorého experimentálna verzia USFE (Upper Stage Flight Experiment) mala byť vyvíjaná pod označením X-42. Neskôr po problémoch s nádržami suborbitálneho demonštrátora Lockheed Martin X-33 a zastavení celého programu jeho vývoja vznikla akútna potreba vytvoriť operatívny, viacnásobne použiteľný prvý stupeň, inak by programy X-40, X-41 a X-42 stratili svoj zmysel. Kvôli tomu bol obetovaný jednorázovo použiteľný stupeň MIS, ktorý bolo možné nahradiť aj inými technológiami a program X-42 sa niekedy okolo roku 2002 pretransformoval na vývoj vojenského viacnásobne použiteľného prvého stupňa RAST (Reusable Access to Space Technology). Ten sa zase stal predobrazom pre neskorší program FAST (Future-responsive Access to Space Technology, resp. Fully-reusable Access to Space Technology).

SMV (Space Maneuver Vehicle)

V druhej polovici roka 1996 vytvorilo USAF nový program MiST (Mini-Spaceplane Technology), ktorý mal rozvinúť ideu malého raketoplánu SMV (Space Maneuver Vehicle) ako prioritnú súčasť vojenského vesmírneho bojového systému MS1-A. Vďaka pozitívnym ohlasom na miniraketoplán ReFly získala kontrakt na prvú fázu prác priamo spoločnosť Boeing. Suma 6,4 milióna USD mala vystačiť na stavbu dvoch demonštrátorov: prvým bola trupová kostra prostriedku s hlavnými nosníkmi pre pozemné záťažové a deštrukčné testy spolu s krídlom z pokročilých uhlíko-kompozitných materiálov, schopných odolať vysokým teplotám. Tieto súčasti boli zhotovené pri dodržaní nízkych výrobných nákladov a počas septembra 1997 otestované v laboratóriách AFRL. Druhým demonštrátorom sa mal stať prostriedok ITTB (Integrated Technology Test Bed) bez vlastných pohonných systémov na tri úvodné atmosférické testy, predovšetkým z oblasti navigácie a automatického pristátia. Tie sa mali s pomocou odhodu z vrtuľníka UH-60 uskutočniť koncom roka 1997. Prostriedok ITTB si vzal vonkajšie tvary z konfigurácie ReFly 309-6 s prázdnou vzletovou hmotnosťou 3180 kg a jeho rozmery boli zredukované na 90 % originálu. To znamená dĺžku 6,7 metra pri rozpätí 3,7 metra. Nie je teda pravda, že typ ITTB bol akoukoľvek zmenšeninou raketoplánu X-37, keďže v tom čase program X-37 ešte ani neexistoval. Po tom, čo bolo programu SMV rezervované označenie X-40, bol prostriedok ITTB preznačený na Boeing X-40A. V druhej fáze mali byť postavené dva experimentálne prototypy SMV (neskôr označené X-40B a X-40C), ktoré by rozširovali letovú obálku od podzvukových k hypersonickým letom. Po ich úspešnom ukončení mal nasledovať orbitálny let. Do vesmíru sa mal prototyp SMV dostať v nákladovom priestore raketoplánu Space Shuttle, kde by prebehli základné testy systémov a následne by sa odpútal, neskôr zostúpil do atmosféry a samostatne pristál. Tretia, finálna fáza spočívala vo vynesení prototypu SMV do vesmíru na úplne novej, viacnásobne použiteľnej rakete SOV.

Prvá fáza programu MiST mala trvať do začiatku roka 1998, kedy bolo naplánované vyhlásenie tendra na vývoj orbitálneho miniraketoplánu SMV. Po vyhodnotení prihlásených návrhov mal byť v jeseni 1999 vyhlásený víťaz, ktorý by bol následne poverený stavbou dvoch orbitálnych prototypov SMV. Medzi hlavné požiadavky patrila možnosť operatívneho štartu na vyžiadanie, viacnásobná použiteľnosť, možnosť škálovateľnosti rôznych verzií prostriedku počas ich vývoja, použitie integrovaného podvozku pre možnosť pristátia na klasickej vzletovej a pristávacej dráhe a schopnosť pôsobiť na obežnej dráhe po dobu až 12 mesiacov s rôznorodým užitočným zaťažením. Samotný raketoplán mal mať dĺžku šesť až 7,5 metra, maximálnu vzletovú hmotnosť 4500 - 5500 kg (z toho prázdnu hmotnosť na úrovni iba 1135 - 1360 kg) a pohonný systém s možnosťou zmeny rýchlosti (delta-V) o približne 3,2 - 3,6 km/s. Užitočné zaťaženie s hmotnosťou do 540 kg sa muselo vtesnať do nákladového priestoru s rozmermi 1,2 x 1,2 x 2,1 metra. Svoje návrhy predložili spoločnosti Lockheed Martin, Orbital Sciences Corporation a divízia Rockwell spoločnosti Boeing. V apríli 1997 bol vybraným zástupcom amerického letectva prezentovaný bojový raketoplán ReFly, pri tejto príležitosti v úlohe suborbitálneho bombardéra. Mal vzlietnuť na jednej z konvenčných rakiet (spoločnosť Boeing logicky presadzovala svoju sériu Delta) a po prelete cez Atlantický oceán pri svojom oblete Zeme zhodiť dve konvenčné, kinetické 450 kg bomby na ciele v Iraku. Alternatívne vzlietnuť z leteckej základne Vandenberg AFB a podobným spôsobom bombardovať ciele v Ázii. Hoci aj zvyšné dve firmy prišli so zaujímavými návrhmi, je jasné, že spoločnosť Boeing mala vďaka prácam na prostriedku ReFly značný náskok a niet sa preto čo diviť, že súťaž na druhú fázu programu MiST nakoniec aj vyhrala. Ozbrojeným silám sa tiež mimoriadne páčila možnosť škálovateľnosti prostriedku - od maličkého trojtonového telesa až po veľkosť raketoplánu Space Shuttle.

Operačná verzia prostriedku SMV mala byť využitá na viaceré činnosti, zväčša vojenskej povahy. Do roku 2008 mala byť schopná vynášať na obežnú dráhu experimentálne užitočné zaťaženie (a po jeho otestovaní ho zväčša aj priniesť späť na Zem na poletovú analýzu) a premiestňovať satelity na obežnej dráhe kvôli predĺženiu ich životnosti, poprípade kvôli úprave ich obežnej dráhy po nevydarenom štarte. Ostatné, pokročilejšie aktivity mali nasledovať neskôr. V tejto súvislosti je nutné poznamenať, že všetky typy potencionálnych misií boli navrhnuté tak, aby neporušovali medzinárodné dohody a konvencie o mierovom využití kozmického priestoru. Takže aj v prípade vynášania orbitálnych bômb alebo protisatelitných striel by bola misia vykonaná tak, aby sa podobnej regulácii vyhla (napríklad tým, že raketoplán by nikdy neopustil kontinentálne územie USA a pohyboval by sa len po suborbitálnej trajektórii). To v konečnom dôsledku znamená, že ak sa skutočne dočkáme operačnej verzie raketoplánu SMV, možno bude jeho samotná existencia viesť k prepisovaniu pravidiel a k zmene nášho starého pohľadu na vesmírny zbraňový systém. Ak by sa mal do jediného bodu zhrnúť zmysel existencie podobného prostriedku, zrejme by ním bola agilita. Raketoplán SMV môže byť so svojim nákladom pasívne odparkovaný na obežnej dráhe a následne sa rôznymi manévrami dostať na miesto operačnej pôsobnosti, aby mohol uskutočniť svoju misiu. To všetko môže robiť bez znižovania svojej vlastnej životnosti, keďže po vyčerpaní pohonných látok jednoducho pristane späť na zemi, pozemný personál ho natankuje, vybaví novým užitočným zaťažením a následne môže znova vykonávať svoju činnosť. Niečo také klasické satelity, ktoré musia šetriť pohonnými látkami a nemôžu výraznejšie meniť svoju obežnú dráhu, nedokážu. Navyše, klasické satelity majú kvôli svojim veľmi obmedzeným manévrovacím schopnostiam ešte jednu veľkú nevýhodu - ich dráha sa dá dopredu celkom presne predpovedať, čo je veľký problém hlavne pre typy s prieskumným a špionážnym vybavením. V prípade zbraní je situácia jasná - použitie operatívneho zbraňového systému, ktorý môže odštartovať na vyžiadanie len v prípade potreby, eliminuje nutnosť politicky veľmi citlivého trvalého rozmiestnenia podobného vybavenia vo vesmíre.

Operačná schéma raketoplánu SMV obsahuje viacero bodov, ktoré majú potenciál znížiť obstarávacie aj prevádzkové náklady. Samotná viacnásobná použiteľnosť je momentálne z ekonomického hľadiska skôr na príťaž, keďže zatiaľ sa nerealizujú operačné misie v dostatočnom počte a zároveň neexistuje vhodný, primerane operatívny prvý stupeň pre vynesenie prostriedku SMV do vesmíru. V súčasnosti používané rakety EELV sú len núdzovým, značne pomalým a hlavne drahým riešením. Plné operačné schopnosti dosiahne SMV až po vyvinutí viacnásobne použiteľného transatmosférického stroja FAST a vtedy bude zároveň možné významnejšie znížiť náklady na jednu misiu. V tomto momente už bude viacnásobná použiteľnosť šetriť peniaze: vďaka nej nebude nutné vyvíjať jednorázovo špičkové najnovšie technológie, keďže raketoplán aj jeho vybavenie bude možné priebežne modernizovať. Keďže v princípe sa jedná o systém, použiteľný na vyžiadanie, s dĺžkou misie od niekoľkých až po stovky dní, nároky na spoľahlivosť jednotlivých systémov či už raketoplánu alebo jeho nákladu nie sú také prísne, ako v prípade satelitov s plánovanou životnosťou rádovo v rokoch. Vybavenie teda môže byť vyrábané na základe kompromisu medzi jeho cenou a prijateľnou pravdepodobnosťou poruchy počas misie. Pre prostriedok SMV boli navrhnuté nasledujúce typy misií:

Vynášanie experimentálneho užitočného zaťaženia pre testy vo vesmírnom priestore a jeho návrat na Zem. Táto misia patrí k základným a sú ju schopné vykonávať už súčasné experimentálne prototypy X-37B OTV. Možnosť otestovať kľúčové technológie v reálnych vesmírnych podmienkach a následne uskutočniť na zemi ich poletovú analýzu významne znižuje riziko neúspechu a skracuje čas pre nástup novej generácie zariadení. Napríklad pri vývoji nových solárnych článkov môžu byť pri jednej misii vynesené viaceré rozdielne typy a navzájom porovnané ich výkony a prevádzkové charakteristiky. Nezanedbateľný je tiež fakt, že experimenty budú počas cesty späť vystavené maximálnemu preťaženiu len 1,5 G.

Premiestňovanie satelitov na obežnej dráhe a ich dopĺňanie palivom. Premiestňovanie satelitov je tiež dôležitou základnou misiou, aj keď vyžaduje sofistikovanejšie vybavenie, predovšetkým vo forme presného približovacieho systému a robotického úchopného ramena. Raketoplán SMV by tak optimalizoval ich dráhu alebo premiestňoval inak funkčné satelity z nepoužiteľných dráh po nevydarenom štarte. Stálo by to totiž podstatne menej peňazí, než stavba a vypustenie náhradného exemplára. Variantom tejto misie je priblíženie sa k cieľovému satelitu na vhodnej obežnej dráhe a jeho doplnenie palivom, aby mohol naďalej upravovať svoju dráhu pomocou vlastného pohonného systému. Na to však musí byť už pred vypustením optimalizovaný, čiže musí obsahovať nejaký stykovací uzol buď pre priame prečerpanie paliva, alebo pre pripevnenie dodatočných nádrží.

Orbitálna oprava satelitov a ich možná doprava späť na Zem, poprípade dočasné nahradenie nefunkčného satelitu. Pokiaľ sa dôležitý a zároveň drahý satelit pokazí, prostriedok SMV by mal byť za pomoci príslušného vybavenia schopný vykonať jednoduché opravy a opäť ho uviesť do prevádzky. Ak sa niektorý z nich zmestí do pomerne malého nákladového priestoru, je tu aj možnosť jeho dopravy späť na Zem. Počíta sa aj s alternatívou dočasného nahradenia nefunkčného satelitu, aj keď v tomto prípade budú realizovateľné opäť len jednoduché misie, keďže výroba, integrácia a vynesenie špecifického užitočného zaťaženia by bola príliš komplikovaná, drahá a časovo náročná. Do úvahy tak pripadá univerzálne komunikačné vybavenie, základné prieskumné úlohy či dočasné nahradenie satelitu GPS, kým nebude do vesmíru vynesený štandardný exemplár.

Inšpekcia nepriateľských satelitov a ich prípadné ničenie/vyradenie z prevádzky. Kým inšpekcia nepriateľských satelitov na obežnej dráhe je pomerne bezproblémová, ich vyradenie z prevádzky či fyzická likvidácia sú už politicky značne citlivé témy, realizovateľné len počas intenzívneho vojenského konfliktu. Prostriedok SMV má byť schopný priletieť do blízkosti satelitov na nízkych obežných dráhach, ale tiež dostať sa vlastnými silami až ku geostacionárnym cieľovým objektom a to dvoma spôsobmi. Prvým je eliptická dráha s veľkým rozdielom medzi perigeom a apogeom, kde by sa realizovalo viacero krátkych obletov cieľového objektu. Druhou možnosťou je stabilná geostacionárna dráha. Pri jej dosiahnutí (s uvažovaným prírastkom rýchlosti zhruba 3,5 km/s) by raketoplán spotreboval väčšinu svojho paliva a na cestu späť by tak musel využiť krátky zážih motorov na zníženie perigea, vďaka čomu by bolo možné brzdiť o vrchné vrstvy atmosféry. Posledné zvyšky paliva by boli využité na brzdiaci manéver pre zostup do atmosféry. V návrhu možných misií sa dokonca objavil aj prieskumný oblet Mesiaca, avšak už bez možnosti návratu. V prípade ničenia nepriateľskej vesmírnej techniky by sa musel použiť suborbitálny let kvôli právnym dôsledkom z medzinárodných dohôd. Trvalé umiestnenie protisatelitných striel vo vesmíre je v súčasnosti politicky nepriechodné. Pokiaľ by však bol nepriateľský objekt umiestnený na vhodnej obežnej dráhe, vojenskí velitelia určite uprednostnia útok klasickej stíhačky s protisatelitnou strelou, keďže takáto misia je podstatne lacnejšia a jednoduchšia na prípravu nez v prípade raketoplánu SMV.

Prieskumné a výzvedné úlohy. Nákladový priestor raketoplánu SMV bude vybavený rôznymi optickými, radarovými či infračervenými senzormi, resp. vybavením SIGINT/ELINT. Obežná dráha bude volená na základe konkrétnych požiadaviek na misiu, ale vo všeobecnosti možno povedať, že nízka obežná dráha je vždy optimalizovaná buď pre čo najväčšie pokrytie zemského povrchu alebo pre čo najväčší počet preletov nad cieľovou oblasťou počas určenej doby. V prípade raketoplánu SMV by sa dalo dosiahnuť 6 - 7 obletov cieľovej oblasti denne. Vďaka dostatočným manévrovacím kapacitám, zhruba stonásobne prevyšujúcim kapacity klasického satelitu, bude možné prispôsobovať obežnú dráhu a presný čas preletu aktuálnym potrebám, čo vo významnej miere sťaží protivníkovi ukrytie sledovaných pozemných cieľov.

Orbitálne bombardovanie Zemského povrchu. Tento typ misie je možný, no pre súčasnú konštrukciu prostriedku X-37B značne nevhodný. Pôvodný raketoplán ReFly bol v roku 1997 prezentovaný s dvojicou bômb CAV. Na ich vynesenie a vypustenie sa však oveľa viac hodil prvý stupeň SOV, ktorý by im okrem iného vedel dodať vyššiu počiatočnú rýchlosť. Typ X-37B má pomerne malý vnútorný nákladový priestor, do ktorého by sa bomby s nevyhnutným pomocným, dostatočne výkonným urýchľovacím stupňom skrátka nevošli. To znamená, že ak aj by na to stačila nosnosť, bomby by museli byť nesené externe. To sa ešte dá uskutočniť, ale v takom prípade by museli byť počas misie aj odpálené, pretože SMV nedokáže s externe nesenými bombami uskutočniť zostup atmosférou. Alternatívnou možnosťou bolo naplniť samotný prostriedok SMV výbušninami a použiť ho ako kineticko-výbušnú bombu. Podobný scenár je však ešte menej pravdepodobný, pretože jeho zostupová dráha je dosť strmá a v záverečných fázach veľmi pomalá, takže by bol ľahkým terčom aj pre priemernú protilietadlovú obranu. Navyše kvôli nízkej zostupovej rýchlosti by bola kinetická zložka výbuchu len veľmi malá, pričom dopraviť pár stoviek kíl výbušnín na cieľ sa dá aj jednoduchšie a za neporovnateľne menej peňazí.

K prostriedku SMV sa trochu prekvapivo intenzívne hlásia aj zástupcovia americkej námornej pechoty. Na rozdiel od bohatým rozpočtom disponujúceho letectva a námorníctva, námorná pechota má iba jediný seriózny projekt na využitie vesmírneho bojového systému: je ním viacnásobne použiteľný raketoplán, ktorý by mal byť schopný dopraviť 13 plne vyzbrojených príslušníkov U. S. Marine Corps na akékoľvek miesto na Zemi v priebehu dvoch hodín. Späť na základňu by sa už dostali konvenčným spôsobom. Tieto štúdie prebiehali a ešte stále prebiehajú pod označením SUSTAIN (Small Unit Space Transport and Insertion). Hoci by takýto transportný systém nevyžadoval žiadne dopĺňanie paliva počas letu či preletové povolenia, jeho použiteľnosť je dosť diskutabilná. Samotný prostriedok SMV sa na tento typ misie vôbec nehodí kvôli svojím rozmerom, nosnosti aj horizontálnemu pristátiu, no pre námornú pechotu predstavuje prvú a jedinú platformu, ktorá môže vo veľkej miere reálne otestovať značné množstvo technológií aj pre ďalšie budúce viacnásobne použiteľné vesmírne a suborbitálne prostriedky.

Boeing Air Launch

Hoci prostriedok ReFly/SMV postupne naberal svoju finálnu podobu, stále nebola uspokojivo vyriešená otázka jeho operatívneho vynášania na obežnú dráhu. V tom čase jediným možným riešením bolo použitie klasickej rakety Atlas v alebo Delta II, keďže viacnásobne použiteľný demonštrátor Lockheed X-33 mal k svojim vesmírnym letom ešte značne ďaleko. Pritom v prípade druhej menovanej rakety by sa vynášaný raketoplán nevošiel pod aerodynamický kryt a bez neho by zase spôsoboval výrazné problémy v letovej dynamike, takže na cestu do vesmíru ostala iba pomerne drahá raketa Atlas V. Aj v takom prípade by sa však štart mohol uskutočniť až rádovo v týždňoch od rozhodnutia o jeho realizácii, čo bolo pre ozbrojené zložky neprijateľné. Spoločnosť Boeing teda v priebehu roka 1999 spolu so svojím strategickým partnerom Thiokol Propulsion začala vyvíjať vlastný kozmický dopravný systém, ktorý pozostával z nosného lietadla Boeing B747-400F, na jeho chrbte nesenej trojstupňovej rakety a samotného modulu s nákladom. v podstate sa tak jednalo o znovuzrodenie pôvodne uvažovanej metódy vypúšťania pomocou rakety Pegasus a nosného lietadla Lockheed L-1011 Tristar.

Systém Air Launch bol v porovnaní s konkurenčným Pegasom predsa len odlišný. Najviac zmien sa dalo nájsť na samotnej urýchľovacej rakete. Nielen že štartovala z chrbta nosného lietadla, čo zvyšovalo nároky na presné vykonanie úhybného manévra, ale bola aj lepšie konštrukčne optimalizovaná pre daný typ vypustenia. Predovšetkým sa jednalo o nové usporiadanie chvostových plôch, ktoré boli umiestnené na jednotnej konštrukcii spolu s krídlom a zhruba štyri až päť sekúnd po spustení motora prvého stupňa sa mali spoločne oddeliť. K oddeleniu rakety od nosného lietadla malo dôjsť vo výške 5 až 9 km pri rýchlosti približne Mach 0,75 a o ďalších štyridsať sekúnd nastala inicializácia raketového motora. Všetky tri stupne pracovali na tuhé pohonné látky. Prvý a druhý stupeň poháňal raketový motor Castor 120, kým tretí mal dostať nový typ Castor 95. Takýto relatívne jednoduchý koncept mal potenciál v porovnaní s konkurenčným Pegasom znížiť ako výrobné, tak aj prevádzkové náklady a minimalizovať čas, potrebný na prípravu štartu. Okrem hlavnej vojenskej verzie, určenej na vypúšťanie bojového raketoplánu SMV, sa uvažovalo aj o civilnom komerčnom prevedení, schopnom vyniesť za prijateľnú cenu približne 3000 kg užitočného zaťaženia na nízku obežnú dráhu. V tom prípade by bol tretí stupeň doplnený modulom CPM (Conventional Payload Module).

Programový manažér Jim Rooney dostal za úlohu počas prvých dvoch definičných fáz v priebehu roka 1999 udržať vývojové náklady na minime a rovnako nebyť príliš na očiach verejnosti. O existencii programu sa verejnosť dozvedela až z krátkej tlačovej správy, uverejnenej v marci 2000. Táto stratégia bola prijatá hlavne kvôli tomu, aby systém Air Lauch nepostihol rovnaký osud, aký nadelila administratíva prezidenta Clintona prostriedku SMV. Ani po preinvestovaní niekoľkých miliónov USD na testy v aerodynamických tuneloch však oficiálny kontrakt neprichádzal. Systém Air Launch totiž nemal iba výhody. Pomocná raketa bola v nejakom zmysle kópiou už existujúcej konvenčnej rakety Lockheed Athena a tá nevykazovala práve najlepšie štatistiky úspešnosti štartov. Jej umiestnenie na chrbte B747 výrazne zvyšovalo aerodynamický odpor, čo v kombinácii so slabým špecifickým impulzom raketového motora výrazne limitovalo jednak letovú hladinu pre vypustenie a tým aj nosnosť na obežnú dráhu. Rovnako úpravy nosného lietadla by si vyžiadali prinajmenšom pol miliardy dolárov a následne niekoľko desiatok miliónov každý rok na prevádzku. Hoci sa to predstavitelia spoločnosti Boeing snažili vylepšiť použitím už upraveného stroja B747, ktorý využíva NASA na prepravu raketoplánov, ani to nepomohlo. Koncept Air Launch tak pomaly upadol do zabudnutia.

OSC military Space Taxi

V roku 2002 predložila spoločnosť Orbital návrh alternatívneho prostriedku SMV. Ten už nevychádzal z jej pôvodného konceptu, ale z raketoplánu Space Taxi, vyvíjaného pre program OSP. Namiesto priestoru pre posádku je v strede trupu umiestnený nákladový priestor pre hypersonické klzáky CAV alebo iné užitočné zaťaženie. Jeho prázdna hmotnosť je v porovnaní s pilotovanou verziou podstatne nižšia, keďže boli odstránené všetky nepotrebné systémy na podporu života, prechodové sekcie a podobne. Prototyp mal mať dĺžku 6,1 metra, rozpätie 4,8 metra a prázdnu hmotnosť na úrovni 2668 kg s nákladovým priestorom o objeme 2,5 m³. Hlavným argumentom pre začatie vývoja bol - podobne ako v prípade programu X-37 - spoločný postup s NASA a tým pádom potenciál ušetriť peniaze použitím jednotnej platformy. USAF však aj naďalej podporovalo vývoj platformy od spoločnosti Boeing a o návrh neprejavilo záujem. Keďže nezdarom skončil aj civilný program OSP, návrh upadol do zabudnutia.

Last update: 05. February 2012

Share:     Print:     Stats: