Irány az űr, szárnyakon! – az X-15-ös program

Vajon ha azt mondjuk: az első űrhajósok, eszünkbe jut-e Joe Walker neve? És ha azt mondjuk: az első űrhajók, űrjárművek, eszünkbe jut-e a Mercury, a Vosztok és a Gemini-űrhajók mellett egy különös, fekete (később világos színű) szárnyas gépezet? És vajon merrefelé fejlődött volna az űrhajózás, ha a hidegháborús verseny helyett az organikus fejlődés útját követi, amit az X-15-ös jelölt ki az Egyesült Államokban az első szuperszonikus X-1-től az űrrepülőgépig?

Hatvan éve, hogy a NASA elődje, a NACA, az amerikai légierő és a North American beindította kísérleti programját a hiperszonikus sebességtartományok illetve az űrben történő repülés feltételeinek tisztázására. Ötvenöt éve, 1959. júnis 8-án repült először az X-15-ös első példánya, igaz, még a hajtóművek működtetése nélkül, siklásban, a NASA Edwardsról startoló B-52-esének szárnya alól, a pilótafülkében a gyártó cég pilótájával. Majd ugyanebben az évben, szeptemberben, ugyancsak Scott Crossfield vezette a gépet, amikor először használta a saját hajtóműveit.

Összesen három gép épült, először két kisebb, majd egy pokolian erős rakétahajtóművel, az utolsó verzióban két kiegészítő tartállyal, amelyek a törzs két oldalára voltak rögzítve. 1959 és 1968 között a három X-15-ös összesen 199 repülést hajtott végre, 12 pilótával, köztük olyan jeles repülőemberekkel, mint a későbbi első holdra szálló, Neil Armstrong. Joe Engle személye pedig kapocs a rakétarepülőgép és az űrrepülőgép között: pilótája volt az X-15-ösnek, és berepülője a második űrsiklónak.

1967-ben William „Pete” Knight érte el az X-15-össel a csaknem hétszeres hangsebességet (7273 kilométer óránként), és 1963-ban Joe Walker, az a tesztpilóta, aki később az XB-70 szuperszonikus bombázó tesztrepülése közben vesztette életét, kétszer vitte az X-15-öst száz kilométer fölötti magasságba, 105,9 majd 107,8 kilométerre.

Mivel a nemzetközi közmegegyezés, az FAI-standard szerint a világűr száz kilométer magasan kezdődik, Walkernek mindenképp ott a helye az űrhajósok arcképcsarnokában. (Az amerikaiak korábbi normái 80 kilométert jelöltek, ezért nemcsak ő, hanem több más X-15-pilóta is viselte az amerikai űrhajós jelvényt.) Ha „csak” a sebesség volt fontos, azt a repülést elég volt „mindössze” 30 kilométer körüli magasságra tervezni.

A repülések mindvégig az Edwards légitámaszpontról indultak, illetve a bázistól keletre lévő, kiszáradt sivatagi tófenéken kijelölt leszállópályán értek végett, ahová a gép már siklásban érkezett, nem kormányozható orrfutója volt, a főfutókat sítalpak helyettesítették, földet érés előtt a függőleges vezérsík egy részét le kellett robbantani a gépről.

Az, hogy a gép 45 ezer láb magasan a bombázó szárnya alól indult, lehetővé tette, hogy a rakétarepülőgép értékes hajtóanyagát ne kelljen a sűrűbb légkörben való emelkedésre pazarolni. A leoldás után a rakétahajtómű 80-120 másodperc (póttartályokkal még plusz egy perc) alatt gyorsította a gépet ballisztikus pályára, az üzemanyag kifogyása után még 8-12 percig tartott a repülés, a tetőponttól kétszáz mérföldes siklással helyezkedett be a gép a leszálláshoz. A sűrűbb légkörben hagyományos aerodinamikai kormányzással repült, de nagyobb magasságban többször volt alkalma a pilótáknak kipróbálni azt a reaktív irányítási rendszert, amely már az űrbeli repüléshez volt szükséges, az orrban és a szárnyakban elhelyezett apró hidrogén-peroxid rakétákkal. (Az orrban lévő fúvókák a magassági és oldalkormányt, a szárnyon a csűrőt helyettesítették.)

Két súlyosabb baleset kísérte a programot, az egyik alkalmával hajtóműprobléma miatt kellett korai leszállást végrehajtani nehéz géppel, a futók nem bírták a terhelést és az X-15-ös a hátán csúszott tovább, ezt az incidenst túlélte a pilóta, Jack McKay. Michael Adams azonban életét vesztette, amikor a gép a kormányrendszer hibája miatt dugóhúzóba került, majd háton zuhant tovább, amiből a pilóta nem tudta kivenni a hármas számú példányt.

Ma már világos, hogy a Mercury- és Gemini programokhoz, illetve a későbbi űrrepülőgép megalkotásához is hatalmas lökést adott az X-15-ösök révén begyűjtött rengeteg adat. Például arról, hogyan viselkedik az ember alkotta szerkezet, amikor hatalmas sebességgel belép a föld sűrűbb légkörébe, milyen anyagokkal lehet elviselhetővé tenni a hőterhelést (a gépen nikkel-króm ötvözetet alkalmaztak), hogyan lehet a pilótafülkét szigetelni az izzásig hevülő külső burkolattól, hogyan lehet a súlytalanság állapotban irányítani a gépet. Az X-15-ösé volt az első szabályozható teljesítményű rakétahajtómű, pilótáinak túlterhelést szimuláló centrifugát és analóg számítógéppel vezérelt szimulátort alakítottak ki, és ők kapták az első szkafandereket.

Sikerült felderíteni a különleges sebességtartományok áramlási viszonyait, még csillagászati megfigyeléseket is végeztek a gépről, és nem utolsó sorban vizsgálhatták a pilóta fiziológiai és pszichológiai állapotát is, amikor a túlterhelés és a stressz percenkénti 145-185 dobbanásra készteti a szívet. Ehhez pedig olyan telemetria-rendszert kellett kialakítani, mind a gép, mind a pilóta részére, ami megint csak létfontosságú volt az űrrepülések biztonságos végrehajtásához.

Az X-15-ös program teszi világossá az ember előtt, milyen bázisra építhette a NASA a folytatást, a Mercury-programot, ami azonban ezzel együtt nem volt szerves folytatása a rakétarepülőgép kísérleteinek. A történéseket a politika határozta meg, az űrverseny. Az oroszoknak „kéznél volt” a nagy teljesítményű interkontinentális ballisztikus rakéták arzenálja, amelyeknek csúcsára robbanófej helyett műholdat, sőt, űrkabint lehetett szerelni.

Az első szputnyik majd az emberes űrrepülésre való szovjet készülődés ebbe az irányba terelte az amerikaiakat is: kissé leegyszerűsítve ez a rakétás-kapszulás megoldás határozta meg a következő másfél évtizedet, a szárnyas és többször felhasználható modell helyett.

Az X-15-ös által kitaposott ösvény azonban egyre szélesebb. Noha az új amerikai eszközök egy része (Dragon, Orion és a többi) a rakéták és űrkabinok rendszeréhez tér vissza, az olyan ígéretes kísérletek, mint a kissé titokzatos X-37-es, jelzik, hogy a szárnyas űrrepülőgép koncepciója egyáltalán nem halt ki Amerikában. Az X-43-as pedig, ugyan pilóta nélkül, de ismét a hiperszonikus sebességtartományt kutatja.

Mindeközben kisebb műholdak pályára állítására ma is alkalmas eszköz a légi indítású rakéta, például az amerikai Pegasus, amit egy Tristar törzse alól lehet útjára bocsátani, sőt, az első turista űrhajó-siklórepülő, a Virgin Galactic SpaceShip Two nevű gépe is egy hordozógép szárnya alól viszi most már igazán belátható időn belül utasait néhány perces ballisztikus űrkirándulásra. És ki tudja, lehet, hogy abból is fejleszthető igazi, orbitális pályán repülő, szárnyas űrrepülőgép.

* * *