Ameriské letecké projekty označované písmenem X vždycky byly a stále jsou obestřeny rouškou tajemství. A nic na tom nemění ani fakt, že se o každém novém X-planu prakticky okamžitě psalo v technických časopisech po celém světě. Pojďme se podívat, co to X-PLANY jsou a jakou mají historii.
Ameriské letecké projekty označované písmenem X vždycky byly a stále jsou obestřeny rouškou tajemství. A nic na tom nemění ani fakt, že se o každém novém X-planu prakticky okamžitě psalo v technických časopisech po celém světě. Pojďme se podívat, co to X-PLANY jsou a jakou mají historii.
Písmeno X je v tomto případě synonymem slova experimentální, takže slovní spojení X-planes můžeme překládat jako experimentální letouny. V druhé polovině 40. let, kdy tento program vznikal, dostal původně označení XS - experimental supersonic - a jednalo se o vývoj nadzvukového letounu. Když letoun X-1 zvukovou bariéru skutečně zdolal a řada dalších X-planů ji několikanásobně překonala, cíl projektu byl dosažen, ovšem výzkum experimentálních letounů pokračoval. Písmeno S se z jejich označení vytratilo a zůstaly jenom X-planes - letouny, u nichž nebyla zamýšlena sériová výroba, ale které přesto výrazným způsobem ovlivnily vývoj moderního letectví a kosmonautiky.
Bez nadsázky se dá říct, že právě X-plany a jejich hrdinní piloti odstartovali kosmický věk. Některé z těchto leteckých projektů byly věnovány rychlostním zkouškám, jiné měly za úkol dosáhnout co největší letové hladiny, další ověřovaly aerodynamiku či nové přístroje a nezanedbatelná část byla věnována vývoji kosmonautiky. Drtivá většina zkoušek s těmito letouny se odehrávala na murocké letecké základně, později přejmenované na Edwards Air Force Base. Je to rozsáhlé území v Mohavské poušti v Kalifornii severně od Los Angeles. Toto místo má k leteckým zkouškám ideální podmínky, protože se jedná o dokonale rovné a velmi tvrdé dno vyschlého jezera, obloha je zde po celý rok bez mraků, a navíc je tato oblast vzhledem k nehostinnému životnímu prostředí na desítky kilometrů daleko zcela neobydlená.
PRVNÍ MUŽ ZA HRANICÍ ZVUKU
Dodnes nejznámějším X-planem je hned ten první - X-1, familiárně nazývaný Glamorous Glannis (Okouzlující Glannis). Do historie letectví se zapsal dne 14. října 1947, když jako první pilotovaný letoun na světě překonal v přímém řízeném letu rychlost zvuku. Pilotem byl kapitán amerického letectva Charles Yeager. Stroj dosáhl rychlosti 1,015 machu (1078 km/h) ve výšce 13,7 km nad zemí. Letoun X-1 vyvinula letecká společnost Bell Aicraft. Ke zkouškám v Mohavské poušti, které začaly v roce 1946, byly dodány tři téměř identické stroje X-1 (Glamorous Glannis byl první z nich).
Letoun X-1 byl středoplošník se silným válcovým trupem a rovnými křídly. Byl dlouhý 9,5 m, rozpětí křídel měl 8,5 m a vážil 6 tun. Poháněn byl jedním raketovým motorem. X-1 nestartoval obvyklým způsobem ze země, ale byl vynášen pod křídlem bombardéru B-29 do výšky šesti kilometrů, kde se od mateřského letadla odpoutal a sám pokračoval v letu - nabral potřebnou výšku a rychlost. Přistání bylo klasické jako u každého jiného letounu.
PRODLOUŽENÝ VÝZKUM
Výzkum X-1 pokračoval projekty X-1A až X-1E až do roku 1958. Praktické zkoušky s původní koncepcí X-1 totiž prokázaly, že rovná křídla, jež trčela z trupu v téměř pravém úhlu, v nadzvukové rychlosti ztěžují ovladatelnost stroje. V následujících projektech se proto experimentovalo především se šípovitostí křídel, tedy úhlem křídel vůči trupu. Tuto zcela zásadní konstrukční změnu doplňovala drobnější vylepšení, jako např. lepší výhled z kokpitu či katapultovací sedačka. X-1E později překonal 2,24 machu ve výšce 22,8 km.
REKORDMAN V NEBEZPEČÍ
První pilot, který překonal zvukovou bariéru, Charles Yeager, pilotoval také další generace X-1, jimiž dosáhl dalších rekordů. Ve stroji X-1A na sklonku roku 1954 málem přišel o život. Ve chvíli, kdy dosáhl ve výšce 23 km nad zemí rychlosti dvou machů, letoun se stočil mírně vlevo, pak náhle vpravo, pilot ztratil kontrolu nad řízením a letoun se začal řítit k zemi. Po několika pokusech se Yeagerovi podařilo znovu získat nad strojem kontrolu až ve výšce 7,6 km. Patnáct kilometrů se řítil k zemi.
V roce 1954 byl zahájen projekt X-2, který měl paralelně s projekty X-1A až X-1E za úkol výzkum letu v nadzvukové rychlosti. Letoun, stejně jako jeho předchůdce, pocházel z konstrukční kanceláře Bell. Byl dlouhý 13,4 m, rozpětí křídel měl 9,75 m a poháněn byl jedním raketovým motorem. Do vzduchu ho pod křídlem vynášel bombardér B-50. Byly postaveny pouhé dva letouny X-2 a oba skončily tragicky. První se i s pilotem zřítil do Ontarijského jezera a druhý 27. září 1956 vytvořil hned dva rekordy - dosáhl rychlosti 3,2 machu a výšky 38,4 km. Pak se ale stroj zřítil k zemi a pilot zahynul. Tím projekt X-2 skončil.
NOVÉ MATERIÁLY
X-3 se od prvních X-planů už na první pohled lišil. Měl dva proudové motory a křídla v porovnání s ostře špičatým dvacetimetrovým trupem značně krátká. Od tohoto tvaru si výrobce Douglas Aicraft sliboval velkou rychlost. A nebyl daleko od pravdy, kdyby X-3 dostal silnější motor. Právě pro tento konstrukční nedostatek letoun jako přemožitel rychlostních rekordů zklamal - dosáhl pouze 1 machu. Do historie se přesto zapsal, a to použitím nových materiálů v konstrukci stroje (např. titanu). Projekt začal v roce 1952 a skončil o tři roky později.
NASTAVITELNÁ KŘÍDLA
Projekt X-5 patřil zase Bellu a probíhal od roku 1951 do roku 1953. Cíl byl stejný jako u X-2, ale konstrukce letounu se značně lišila. Jednomotorový stroj měl nastavitelný úhel křídel od dvaceti do šedesáti stupňů. Tuto speciální koncepci Američané převzali z německého projektu letounu z konce druhé světové války (Messerschmittu P.1101), který zabavili jako válečnou kořist. Letouny X-5 byly vyrobeny pouze dva. Jeden z nich se v roce 1953 při testovacím letu zřítil a pilot zahynul. Bez zajímavosti není ani fakt, že mezi testovacími piloty X-5 létal také budoucí první člověk na Měsíci - Neil Armstrong.
JEDEN MACH ZA DRUHÝM
X-15, testovaný mezi lety 1959 až 1968, byl vyroben konstrukční kanceláří North American. Letoun byl dlouhý 16 m, rozpětí měl 6,7 m, hmotnost 15,5 tuny a poháněl jej jeden raketový motor. Titanový interiér a drak z kombinace čisté oceli a speciální slitiny chromu a niklu činily tento letoun velmi odolným. Vydržel teploty nad 650 stupňů Celsia. A právě odolnost vůči vysokým teplotám a stabilita letu při velkých rychlostech byla cílem výzkumu. X-15 se do historie zapsal jako několikanásobný rychlostní rekordman. V březnu 1961 překonal rychlost 4,43 machu, v červnu 5,27, v listopadu 6,04 a v říjnu 1967 6,7 machu. K rychlostním rekordům přidal i jeden výškový - v srpnu 1963 dosáhl dostupu 108 km. Poslední rychlostní i dostupový rekord nebyl dosud v pilotovaném letounu překonán. X-15 startoval za letu, vynesený pod křídlem bombardéru B-52 do výšky 13,5 km. Byly postaveny tři letouny, z nichž se do dneška zachoval jen jediný. Druhý havaroval při přistání v roce 1962 a třetí se zřítil v roce 1967.
DO VESMÍRU
Zvláštní tvary i poslání měla dvojčata X-24 z konstrukční kanceláře Mertin Marietta. Projekt byl zahájen roku 1963 ve verzích A a B. Jednalo se o návratový modul z vesmíru s přistáním jako normální letadlo. Výzkum byl zaměřen především na pilotování takového stroje, jeho ovládání a přistávání. Verze A poprvé vzlétla v roce 1969, dosáhla rychlosti 1,62 machu a výšky 21,76 km.
NEVIDITELNÝ VE VIETNAMU
Mezi projekty X jsou také letouny stealth (neviditelné radarem). X-26 ve verzi A a B od firem Lockheed a Schweizer patří k nejvíce utajeným projektům. Byla to pomalá průzkumná letadla s rozpětím křídel přes 17 m a délkou 9 m. Tato letadla létala ve vietnamské válce v polovině 60. let.
Stroj robustní konstrukce byl vybaven jedním tryskovým motorem. Byl dlouhý 7,3 m a ukončený trojicí svislých ocasních ploch. Verze B poprvé letěla až v roce 1973. Trup stroje byl konstrukčně podobný verzi A, jen prodloužený na 11,4 m a se špičatou přídí. Dosahoval rychlosti 1,7 machu a výšky 22,5 km. Projekt X-24 byl ukončen roku 1975.
LETADLO NARUBY
Od roku 1984 do roku 1992 probíhal projekt s označením X-29. Cílem výzkumu bylo ověřit stabilitu nadzvukové stíhačky s obrácenou šípovitostí křídel. S tímto typem konstrukce letounu se experimentovalo již ve druhé světové válce, ale byl zavržen jako nestabilní a špatně řiditelný. X-24, vyrobený ve dvou kusech, měl jeden proudový motor, rozpětí 8,2 m a délku 14,6 m. Dosáhl největší rychlosti 1,6 machu.
VESMÍRNÝ PROGRAM
X-33 je projekt raketoplánu nové generace, zvaného VentureStar. Od roku 1997 ho společně s NASA vyvíjela firma Lockheed. Bezpilotní stroj měl startovat jako raketa a přistávat jako kluzák a dosahovat rychlosti až 11 machů. Bohužel nikdy nevzlétl, v roce 2001 přestala NASA projekt financovat a zastavila jej. Stejný osud ve stejném roce potkal i X-34. Ten byl také bezpilotní a do vzduchu ho pod křídlem vynášel letoun L-1011. X-34 měl větší štěstí než jeho předchůdce - letěl celkem třikrát. Byl schopen letět rychlostí až 8 machů ve výšce 75 km. Cílem projektu bylo testování ultralehkých materiálů a automatického pilota nové generace.
KOSMICKÝ LETOUN
Roku 2001 byl zahájen projekt X-37, který stále trvá. Jedná se o vývoj orbitálního průzkumného letounu, jenž bude do vesmíru vynášen raketoplánem a na Zemi se vrátí pomocí vlastního pohonu. Jedním z hlavních bodů výzkumu je testování tepelných štítů, vystavených vysokým teplotám při průletu atmosférou. Letoun by měl dosahovat rychlosti až 25 machů, ale zatím neletěl. Letové zkoušky vědci prováděli pouze s jeho o dvacet procent zmenšeným modelem. Ten dostal své vlastní označení (X-40) a byly testovány jen jeho letové vlastnosti.
DOMŮ Z ISS
Jedním z nejznámějších X-planů poslední doby je X-38. Je to projekt návratového modulu (CRV - crew return vehicle) z vesmírné stanice ISS, který byl zahájen v roce 1998. Stroj o délce 8,7 m a rozpětí křídel 4,4 m je projektován jako bezpilotní. K ISS by takových modulů mělo v budoucnu být připojeno hned několik. V případě havárie na stanici bude schopen pojmout až sedm osob. Stroj bude dálkově řízený a ve výšce 12 km nad zemí rozevře padák. Přistávat bude na břicho prakticky na jakémkoli povrchu. Ale i na padáku bude směr modulu řiditelný a v případě nouze bude moci přejmout řízení posádka. Zatím byl odzkoušen pouze zmenšený model.
HYPER X
Nejvíce pozornosti dnes poutá projekt X-43, nazývaný také Hyper X. Je zaměřen na výzkum hypersonických rychlostí od sedmi do deseti machů (hypersonická rychlost = vyšší než pět machů). Bezpilotní Hyper X začala NASA vyvíjet roku 1996. Vlastní stroj vypadá až příliš obyčejně - je pouhé čtyři metry dlouhý a má tvar štíhlého klínu, z něhož ční krátká ocasní křidélka. Jeho uvedení do letu je však poměrně složité. Nejprve se stroj připevní na špici rakety Pegasus a ta se zavěsí pod křídlo bombardéru B-52. Tento obří letoun vynese Pegasus do výšky třinácti kilometrů, kde jej vypustí. Raketový motor Pegasu vyvine zhruba po deseti minutách letu rychlost 5 machů, v tu chvíli se zažehnou motory letounu X-43, který se od rakety odpoutá a sám dosáhne rychlosti 10 machů. S přistáním se zatím moc nepočítá, to není cílem výzkumu. Část stroje by měla shořet v atmosféře a zbytek dopadnout do oceánu.
K ČEMU TAKOVÝ VÝZKUM?
Možná jste si tuto otázku při čtení předchozího odstavce položili. Odpověď je prostá - hypersonický let by byl velmi atraktivní pro letecké společnosti, vždyť cestování přes půl planety by se tak stalo otázkou ne mnoha hodin jako dnes, ale několika desítek minut. V první fázi by ale hyperletouny sloužily především NASA, ale i to je ještě píseň budoucnosti. Vědci si od X-43 však slibují i jiné poznatky. Testují na něm totiž novou technologii spalování paliva zvanou SCRamjet. Právě tato technologie umožní letounu dosáhnout rychlosti 10 machů. Jedná se o využití vzduchu v horních vrstvách atmosféry ke spalování paliva. Stroje s klasickým pohonem musí nést nádrže s kyslíkem, což u Hyper X odpadá. Letoun je tak lehčí a má také výrazně nižší spotřebu.
PŘEDCHŮDCE BOMBARDÉRU B-1
X-27 firmy Lockheed nikdy nevzlétl. Projekt byl zastaven již před dokončením draku. Štíhlý sedmnáctimetrový trup měl v zadní části krátká křídla o rozpětí pouhých 8 m. Později byla konstrukce letounu okopírována při vývoji bombardéru B-1 Lancer.
UCA V
Před několika lety vyhlásil Pentagon konkurs na bezpilotní bojový letoun, označovaný jako UCAV. Na tuto výzvu reagovala především firma Boeing, která vyvinula hned dva projekty X. Její bezpilotní bitevník s pohyblivými tryskami motoru dostal označení X-45 (na obrázku). Pomocí satelitu bude možné řídit až čtyři letouny najednou. X-46 je zase bezpilotní zmenšenina letounu F/A-18E Hornet. Největším konkurentem v tomto konkursu je Boeingu firma Northop Grumman, která vyvinula futuristické deltakřídlo Pegasus, které dostalo označení X-47 (článek v ABC č. 25, roč. 45).
MACHOVO ČÍSLO
Pro nadzvukové létání je Machovo číslo M alfou a omegou. Je to poměr rychlosti letu k rychlosti zvuku v dané výšce. Jeden mach je tedy rychlost rovna rychlosti zvuku, dva machy je dvojnásobek rychlosti zvuku atd. Rychlost zvuku se mění v závislosti na výšce (na atmosférickém tlaku) - u země činí 1225 km/h, ve stratosféře jen kolem 1060 km/h. To znamená, že při rychlostním údaji vyjádřené v machu, je vždy nutné brát v úvahu výšku letu.
ZAJÍMAVÉ PROJEKTY HESLOVITĚ
* X-4 - výzkum tvaru křídel na podzvukovém letounu z počátku 50. let.
* X-6 - velký bombardér s atomovým pohonem, který nikdy nevzlétl. Prakticky stejný vyvíjeli Sověti, kterým údajně létal, ale nakonec byl projekt zastaven i tam.
* X-7 až X-12 - projekty různých typů řízených i neřízených raket. Nejvýraznější z nich byl projekt X-8, raketa pro výzkum vyšších vrstev atmosféry, jíž bylo během projektu vyrobeno přes 900 kusů.
* X-13 a X-14 - první pokusy s letouny s kolmým startem a krátkým přistáním (VTOL - vertikal take off and landing). X-14 měl otevřený kokpit a byl nejdéle trvajícím projektem X (1957 až 1981).
* X-16 - nikdy nedostavěný projekt špionážního letounu ve vysokých výškách - konkurent letounu U2.
* X-18 - první velký VTOL stroj s otočnými vrtulemi na konci křídel.
* X-20 - malý stratosférický bombardér. Projekt byl záhy ukončen, aniž by stroj vzlétl.
* X-22 - další VTOL s dvojicí křídel, na jejichž koncích byly velké turbíny. Tento projekt vdechl život dnešnímu letounu V-22 Osprey.
* X-25 - gyrocopter neboli sedačka s vrtulí. Poněkud bizarní projekt záchranného prostředku z roku 1968.
* X-26 a X-28 - hydroplány pro výzvědné účely z počátku 70. let.
* X-31 - první projekt X, na němž se podílela neamerická firma (německý Messerschmitt). Byl to projekt bitevníku z počátku 90. let, který měl být z valné části řízen počítačem. Výzkum přinesl mnoho poznatků pro novou generaci letounů NATO.
* X-32 - projekt bitevníku JSF (článek v ABC č. 24, roč. 47). Byl vyroben ve dvou verzích A a B.
* X-36 - projekt bezocasého bitevníku s velkou manévrovatelností. Všechny praktické zkoušky byly prováděny pouze s bezpilotním dálkově řízeným modelem v měřítku 1:28.
* X-41 - od roku 2000 přísně utajovaný projekt řiditelné rakety startující z vesmírné lodi, která je pravděpodobně určena k vojenským účelům.
* X-42 - projekt rakety s ekologickým palivem.
* X-44 - vylepšený bitevník F-22 Raptor.
* X-50 - projekt letounu-vrtulníku, který bude schopen operovat v nízkých rychlostech a stát na místě.
