Orbital Sciences X-34

Orbital Sciences X-34 Technology Testbed Demonstrator
Určení	bezpilotní experimentální letadlo
Původ	Spojené státy americké
Výrobce	Orbital Sciences Corporation
První let	nikdy neletěl[1]
Vyřazeno	2001
Charakter	zrušeno
Uživatel	NASA
Výroba	1996–1999
Vyrobeno kusů	2[2] dokončené 1 nedokončený
Cena za program	111,7 milionů $[3]
Varianty	X-34A (plánovaná) X-34B (plánovaná) X-34 TTD
Některá data mohou pocházet z datové položky.

Orbital Sciences X-34 vznikl díky snaze najít potenciálního nástupce amerických raketoplánů Space Shuttle v období po studené válce, kdy se agentuře NASA a ministerstvu obrany Spojených států (DOD) snižoval rozpočet.^[4] Od nového prostředku se očekávalo snížení nákladů z původních 10 000 USD na libru na 1 000 USD za vynesenou libru.^[5][6][7]

Dle původních plánů měl vzniknout prostředek pro suborbitální kosmický let, který měl vynášet další stupeň, který by již vynášel náklad na oběžnou dráhu. Měl vzniknout ve dvou verzích. Menší verze X-34A, měla být vynášena letounem Lockheed L-1011 TriStar. Větší varianta X-34B měla být vynášena na hřbetu Boeingu 747.^[8] Ani jedna z těchto variant se nedočkala realizace, obě zůstaly ve fázi konceptů.^[8]

Roku 1996 se začalo s pracemi na letounu X-34 Technology Testbed Demonstrator (TTD), což byl zmenšený bezpilotní testovací prostředek, který měl ozkoušet řadu nových technologií. X-34 TTD měl využívat raketový motor, který jej měl urychlit až na rychlost Mach 8^[7] a měl mu umožnit dosáhnout výšky okolo 80 km. Došlo k výrobě dvou prototypů (X-34A-1, X-34A-2) a rozpracování třetího (X-34A-3), ale dříve než některý z nich stihl podniknout samostatný let, byl projekt roku 2001 zrušen.^[5]

Důvodem ke zrušení byl výsledek analýzy rizik, který odhalil řadu nedostatků mezi něž patřilo nedostatečné testování systému, nezálohovaný systém řízení a v systému pro automatické přistání. Odstranění těchto příčin by vedlo k přílišnému překročení stanoveného rozpočtu.^[5]

Postavené demonstrátory X-34 měly křídlo ve tvaru dvojité delty a jednu vertikální ocasní plochu. O jejich pohon se měl starat raketový motor Fastrac na kapalné palivo. Motor měla vyrobit společnost Summa Technology z Huntsvill v Alabamě.^[2] Konstrukce letadla byla vyrobena z kompozitních materiálů.^[9] stejně tak nádrže pro pohonné hmoty. Vnější plášť se skládal ze sendvičových panelů, které byly složené ze směsi uhlíku a epoxidů na hlíníkovém voštinovém jádru. V přední části trupu se nacházela avionika a kompozitní nádrž na pohonné hmoty. Zadní část trupu obsahovala dvě nádrže na tekutý kyslík, úložný prostor pro brzdící padák a raketový motor.^[10]

Plánované verze X-34A a X-34B měly být vícestupňové prostředky, které měly v nákladovém prostoru v přední části trupu nést další raketový stupeň.

Předpokládaný profil mise X-34 TTD zahrnoval vynesení letadlem L-1011 do výšky přibližne 11 582 m (37 999 ft), kde měl být při rychlosti Mach 0,7 uvolněn. Letoun L-1011 měl následně 5 sekund čas na vzdálení se od X-34 před zážehem raketového motoru. Raketový motor měl poskytovat tah po dobu 150 sekund, což mělo urychlit X-34 až na rychlost Mach 8 a vynést jej do výšky 76 200 m (250 000 ft). Po zpomalení a klouzavém letu měl X-34 autonomně přistát na běžné letové dráze při rychlosti přibližně 370 km/h.^[11]

Konec studené války znamenal pro organizaci NASA a americké ministerstvo obrany snížení rozpočtu. Na počátku 90. let 20. století vznikla v reakci na požadavek kongresu studie Access to Space, která se zabývala nastíněním vývoje prostředků pro vesmírnou dopravu až do roku 2030.^[12][13] Tato studie se zaměřila na tři oblasti. První oblastí bylo zachování a vylepšení raketoplánů Space Shuttle, dále pak vyvinutí nových prostředků na základě konvenčních a dostupných technologií s přechodem na nové prostředky od roku 2005 a třetí alternativou bylo vyvinutí nových znovupoužitelných prostředků, které by využívaly pokročilé technologie s navrženým přechodem ze současných prostředků počínaje rokem 2008.^[14][15] Studie došla k závěru, že nejperspektivnější variantou by bylo vyvinutí nových jednostupňových nosných raket (tzv. Single-Stage-To-Orbit – SSTO), které by byly kompletně znovupoužitelné.^[15]

5. srpna 1994 tehdejší prezident Spojených států Bill Clinton vydal nařízení National Space Transportation Policy (NSTP), které svěřilo agendu spojenou s vývojem jednorázových nosných raket (ELV) pod ministerstvo obrany. To byl počátek vzniku programu EELV. NASA byla pověřena vývojem budoucího znovupoužitelného prostředku, který měl být na způsob SSTO.^[16][17] NASA a několik průmyslových partnerů již od dubna 1994 do ledna 1995 pracovalo na studii znovupoužitelného dopravního prostředku, který by odpovídal SSTO. Tato studie se zaměřila na tři možnosti: na verikálně startující a přistávající raketu, okřídlený prostředek a vztlakové těleso.^[18] NASA vyhlásila v březnu 1995 nový program nazvaný Reusable Launch Vehicle (RLV).^[19] Program RLV se skládal ze tří samostatných programů^[4][20][21]:

• DC-XA – vertikálně startující a přistávající raketa SSTO
• X-33 – vztlakové těleso
• X-34 – okřídlený RLV

Program letounu X-34 byl řízen Marshallovým vesmírným leteckým střediskem (MSFC).^[22] V dubnu roku 1995 byl kontrakt na návrh X-34 přidělen týmu složenému z firem Orbital Sciences Corporation a Rockwell Corporation.^[8][23] Společnost Orbital Sciences už v té době měla zkušenosti s raketami Pegasus. Smlouva ve výši 70 milionů USD^[24], vyžadovala minimálně ekvivalentní podíl na nákladech spojených s vývojem ze strany průmyslových partnerů.^[25] Program byl ukončen již v březnu následujícího roku, neboť průmyslové firmy usoudily, že se jim investice vložené do vývoje nemohou vrátit.^[26] Nebyl tak realizován projekt vícestupňového suborbitálního raketoplánu, který měl být vypouštěn z dopravních letadel L-1011 nebo Boeingu 747.

Po ukončení prvního projektu X-34 použila NASA zbývající vyčleněné prostředky programu RLV na vyhlášení nového programu ve spolupráci s průmyslovými firmami. Došlo k uskromnění plánů původního programu, přesto se po nové X-34 požadovalo mnoho cílů stanovených dříve.^[27] Orbital Sciences podalo svůj návrh na X-34 10. května 1996. V jejich návrhu byly zmíněny zkušenosti získané při návrhu X-34B a také zmenšený návrh X-34B, který nově velikostně odpovídal jejich raketám Pegasus XL. Krom toho společnost Orbital Sciences navrhla použití motoru Fastrac od MSFC.^[28] Vývoj X-34 byl zahájen v roce 1996 a za jeho vývoj zodpovídalo MSFC. ^[2][5] Stalo se tak 28. srpna, kdy NASA udělila kontrakt na návrh, vývoj a testování společnosti Orbital Sciences Corporation.^[29][30] Do vývoje X-34 se zapojili mimo jiné formou konzultací i technici John "Jack" McTigue a Johnny Armstrong, kteří dříve pracovali na experimentálních letadlech North American X-15.^[31] V období od podzimu 1996 až do října 1999 byly testovány zmenšené modely X-34 v aerodynamických tunelech v Langley.^[32][33] Orbital Sciences dokončilo výrobu prvního X-34A-1 v únoru 1999.^[34] První zkušební let v podvěsu pod letadlem L-1011 absolvoval první prototyp 29. června 1999. Téhož roku podnikl X-34 další dva zkušební lety v podvěsu pod letadlem.^[5] X-34 měly absolvovat dle plánů NASA 25 samostatných letů.^[29][35]

NASA ukončila vývoj X-34 v březnu 2001 aniž by některý z postavených prototypů podnikl samostatný let.^[1][5] Současně s vývojem X-34 byl ukončen také vývoj X-33.^[36][37]

NASA nechala dva dokončené letouny a části nedokončeného třetího letounu přesunut do zchátralého hangáru na Edwarsově letecké základně roku 2002. Ačkoliv se hovořilo o jejich umístění do muzea, nikdy k němu nedošlo. Společnost Sierra Nevada Corporation (SNC) zvažovala v roce 2004, že by letouny X-34 mohly být použity při vývoji znovupoužitelného vesmírného prostředku Dream Chaser. SNC chtělo použít X-34 pro testování motorů, ale zůstaly uskladněny.^[38][2] Část hlavního podvozku z X-34 měla být údajně zrenovována a použita pro Dream Chaser, při jeho prvním volném letu.^[2][39] Další informační zdroje tvrdí, že se jednalo o podvozek z letounu F-5E.^[40][41][42] Roku 2009 se ocitly na poušti v oblasti Precision Impact Range Area (PIRA) spadající pod Edwardsovu základnu, kde měly posloužit jako cvičné cíle pro laserové označování. V té době také docházelo k likvaci a šrotování částí nedostavěného letounu.

O rok později je nechala NASA z pouště odtáhnout do Drydenu do hangárů, které patřily Národní škole testovacích pilotů. Společnost Orbital Sciences měla oba prototypy podrobit inspekční prohlídce a posoudit, zda by je bylo ještě možné uvést do provozu.^[43] Na Drydenově letecké základně byly zachyceny na satelitních snímcích ještě v roce 2015. Později byly věnovány nespecifikovanému leteckému muzeu na Floridě. Nový vlastník, ale nedokázal zajistit jejich transport, a tak pozůstatky X-34 zůstaly v Kalifornii na dvoře společnosti Smith's Quickcrane, která s nimi vlivem právních sporů nemůže nakládat.^[2]

• X-34A – nerealizovaná verze
• X-34B – plánovaná větší varianta, kterou měl vynášet upravený letoun Boeing 747
• X-34 Technology Testbed Demonstrator:
  • X-34A-1 a X-34A-2 dokončené prototypy
  • X-34A-3 nedokončený prototyp

Data pocházejí ze stránek NASA^[5]

• Délka: 17,77 m (58,3 ft)
• Rozpětí: 8,44 m (27,7 ft)
• Prázdná hmotnost: 8 164,7 kg (18 000 lb)
• Pohonná jednotka: raketový motor Fastrac na kapelné palivo
• Maximální tah motoru: 266 kN (60 000 lbf)

• Maximální rychlost: Mach 8
• Maximální dostup: 76,2 km (47,3 mi)

• LARRIMER, Bruce I. Promise denied : NASA's X-34 and the quest for cheap, reusable access to space. Washington, DC: NASA, 2020. 410 s. Dostupné online. ISBN 9781626830509. S. 33. (anglicky) 
• JENKINS, Dennis R.; LANDIS, Tony; MILLER, Jay. AMERICAN X-VEHICLES Centennial of Flight Edition SP-2003-4531 An Inventory—X-1 to X-50 [online]. Washington, DC: NASA, 2003-06 [cit. 2022-01-22]. Dostupné v archivu pořízeném z originálu. ISBN 978-1493699971. (anglicky) 

• Rockwell X-30
• Boeing X-37

• Obrázky, zvuky či videa k tématu Orbital Sciences X-34 na Wikimedia Commons
• Galerie X-34
• Galerie X-34
• Video se snímky z výroby X-34