Tento experimentálny bezpilotný vesmírny prostriedok s dĺžkou 2,1 metra, šírkou 1,2 metra a hmotnosťou 405 kg bol určený primárne na testovanie tepelného štítu, návratu do atmosféry a letových charakteristík vztlakového telesa. Do vesmíru ho vyniesla raketa Atlas SLV-3.

 

Viac informácií

 

 

V súlade so Space Transportation Policy zadala v auguste 1994 NASA požiadavky na ťažký, viacnásobne použiteľný raketoplán X-33 a menší bezpilotný raketoplán pre náklad 1100 kg užitočného zaťaženia X-34. V apríli 1995 bol s konzorciom American Space Lines, tvoreným firmami OSC (Orbital Science Corporation) a Rockwell International podpísaný kontrakt na vývoj prototypu X-34. Pôvodne sa predpokladalo, že po demonštračnom programe by sa mohol X-34 transformovať na komerčný raketový nosič alebo pasažiersky raketoplán. Letové testy boli naplánované na koniec roka 1997, aj keď panovali určité nezhody okolo typu hlavnej pohonnej jednotky. V roku 1996 bol však program zastavený. Podľa niektorých zdrojov od financovania odstúpila NASA, podľa iných zase konzorcium OSC/Rockwell, keď zistili, že raketoplán nebude komerčne úspešný.

 

OSC Rockwell NASA X-34 commercial shuttle X-plane experimental

 

V každom prípade nasledovala rozsiahla reštrukturalizácia programu, ktorý si po transformácii dal za cieľ overiť kľúčové technológie na zmenšenom bezpilotnom prototype. Medzi ne patrila najmä celokompozitová konštrukcia vrátane palivových nádrží RP-1, pokročilý tepelný štít, autonómny navigačný systém a operačná schopnosť aj za zhoršeného počasia. Z deviatich predložených návrhov bol opäť vybraný návrh spoločnosti OSC. V roku 1999 bol do Drydenovho strediska NASA dodaný prvý štrukturálny celokompozitový model A-1. Verejnosti bol predstavený 30. apríla. Najprv sa uskutočnili vibračné skúšky a po nich boli 30. júna zahájené letové skúšky, pri ktorých však X-34 ostal podvesený pod lietadlom Lockheed L-1011. Voľné lety modelov A-2 a A-3 s funkčným motorom Fastrac sa mali uskutočniť na začiatku roka 2000 najprv na strelnici White Sands a neskôr nad Atlantickým oceánom po štarte z Kennedy Space Center. Pri prvých letoch nemala rýchlosť presiahnuť Mach 2, avšak neskôr sa už počítalo s rýchlosťou Mach 8 vo výške 80 kilometrov. Vzletová hmotnosť raketoplánu X-34 bola na úrovní 20 ton pri celkovej dĺžke 17,7 m, výške 3,5 m a rozpätí 8,4 m. Podľa slov D. W. Thompsona, prezidenta spoločnosti OSC, mal program vyskúšať technológie, ktoré v budúcnosti umožnia znížiť náklady na vypúšťanie družíc a tak uľahčiť prístup do vesmíru širšej skupine komerčných firiem. NASA neskôr žiadala dodatočné úpravy na zvýšenie spoľahlivosti a bezpečnosti. To by si však vyžiadalo ďalšie finančné navýšenie a tak NASA, podobne ako pri raketopláne X-33, v marci 2001 od ďalšieho financovania ustúpila. Celkove vložila NASA do projektu 205 miliónov USD. Na Kennedy Space Center bol pre program postavený špeciálny hangár, ktorý neskôr poslúžil ako sklad trosiek raketoplánu Columbia.

 

 

OSC X-34 experimental shuttleOSC X-34 experimental plane

 

 

 

V decembri 1998 vybrala NASA spoločnosť Boeing, aby vo svojich Phantom Works vyvinula nepilotovaný kozmický raketoplán, ktorý bol spočiatku označovaný ako Future X Pathfinder. Kontrakt bol podpísaný na štyri roky. Na rozdiel od demonštrátorov X-33 a X-34, ktoré sú určené len na suborbitálne lety, bude X-37 skúšať technológie nutné pre let a pobyt na obežnej dráhe, kde bude toto teleso vynášané buď raketoplánom alebo klasickou raketou. Jednou z najvýznamnejších úloh X-37 bude testovanie zdokonalených systémov tepelnej ochrany budúceho viacnásobne použiteľného vesmírneho prostriedku. Tepelný štít má vnútornú izolačnú vrstvu chránenú vonkajšími viacvrstvovými kovovými panelmi voštinovej konštrukcie zo žiaruvzdornej chrómniklovej ocele Inconel 617. Okrem lepšej ochrany pred mechanickým poškodením by mal byť aj vodovzdorný. Súčasná tepelná ochrana kozmického raketoplánu, tvorená dlaždicami z kremenných vlákien, je krehká, ľahko poškoditeľná (viď Columbia) a preto náročná na údržbu. Teleso je 8,4 m dlhé s rozpätím 4,5 m. Jeho nákladový priestor s rozmermi 1,2 x 1,2 x 2 m bude môcť niesť až 225 kg užitočnej záťaže. Na manévrovanie na obežnej dráhe bude teleso používať osvedčený motor AR-2/3 s premenným ťahom 15 - 35 kN so špecifickým impulzom 2460 Ns/kg. Pohonné látky tohto motora tvorí peroxid vodíka a kerozín JP-10, používaný linkovými prúdovými dopravnými lietadlami. Táto kombinácia KPL vyhovuje bezpečnostným predpisom pre vypúšťanie objektov z nákladového priestoru raketoplánu. Motor AR-2/3 je odvodený od raketových motorov používaných po 2. svetovej vojne na urýchľovanie vojenských stíhačiek. Prvý z dvoch prototypov X-37 je určený na lety v atmosfére a druhý na ostrý vesmírny let. Vzhľadom na problémy s raketoplánmi sa uvažovalo o jeho vypustení pomocou rakety Delta 2, ale prekročenie hmotnostných limitov si vyžiada použitie ťažšieho nosiča rady Delta 4 alebo Atlas 5. Projekt bol kvôli nedostatku financií a zmene stratégie NASA dočasne zastavený.

 

Boeing X-37 experimental shuttleBoeing X-37 experimental shuttle

 

Veci sa pohli dopredu až počas mája 2005. V tom čase začali rolovacie testy prvého atmosférického prototypu prostriedku X-37, ktorý bol podvesený pod materské lietadlo Scaled Composites White Knight. Potom nasledovali dva skúšobné lety, pri ktorých ostali stroje spojené. Až v ďalšej fáze sa pristúpi k odpútaniu demonštrátora X-37 vo výške približne 10 kilometrov. Zostava má vzlietnuť z letiska v Mojavskej púšti, pričom s pristátím po autonómnom lete sa počíta na Edwards AFB. Agentúra DARPA predpokladá uskutočnenie troch skúšobných letov.

 

NASA Boeing X-37 SMV Scaled Composites White Knight flight tests drop

 

 

 

Vesmírny vztlakový klzák X-38, ktorý mal krátky čas pridelené označenie X-35, je prototypom záchranného modulu pre dlhodobé osádky medzinárodnej vesmírnej stanice ISS. Pôvodne bol označovaný ako ACRV (Assured Crew Return Vehicle) a mal umožniť prepravu posádky nielen z ale aj na ISS. Táto myšlienka bola pre vysoké náklady zavrhnutá a X-38 sa transformoval výlučne do záchranného prostriedku pre dopravu z ISS na Zem. Vyvinuli ho v Johnsonovom kozmickom stredisku NASA na okraji Houstonu v spolupráci s európskou vesmírnou agentúrou ESA (30 % podiel) a nemeckým výskumným ústavom DLR. Výroba kostry prototypu a konečná kompletizácia bola zverená firme Scaled Composites, ostatné systémy dodali európske a americké firmy. Pôvodne mali byť postavené dva atmosférické a dva vesmírne demonštrátory. Prvý stroj s označením Vehicle 131, dorazil do Drydenovho výskumného strediska 4. júna 1997 a svoj prvý let uskutočnil v marci 1998.  Pri priblížení na pristátie vypustil najväčší manévrovateľný padák na svete, vyvinutý firmou Pioneer Aerospace na základe kontraktu USAF, a mäkko pristál na zemi. Koncepčne nadväzuje na výskum vztlakových telies v 60. a 70. rokoch, najmä na Martin X-23 PRIME. V období 1997 - 2001 uskutočnil 15 letov, najskôr v podvese pod bombardérom B-52, neskôr aj samostatne. Druhý stroj V132 bol dodaný v septembri 1998 a absolvoval štyri bezmotorové lety. Vývoj však bol pre nedostatok financií zastavený a tak je ďalší osud programu X-38 otázny. Obidva prototypy sú uskladnené v Johnson Space Center.

 

Viac informácií

 

NASA ESA DLR X-38 experimental resecue gliderNASA ESA DLR X-38 experimental resecue lifting body spaceplane

 

 

 

X-40A je prototyp vojenského vesmírneho plavidla SMV (Space Maneuver Vehicle), zmenšeného na 85 percent. Jeho tvar je odvodený od demonštrátora Boeing X-37. Svoj prvý bezmotorový let a automatické pristátie uskutočnil po odhodení z vrtuľníka UH-60 vo výške 2740 metrov už 11. augusta 1998. Tento let sa uskutočnil pod hlavičkou USAF na strelnici White Sands. Potom bol prototyp poskytnutý NASA, aby pomohol pri vývojovom programe X-37. Nie je vybavený tepelným štítom a pri prvom voľnom lete pod hlavičkou NASA, 14. marca 2001, sa na ňom skúšal inerciálny navigačný systém integrovaný so systémom GPS. Bezpilotná maketa X-40, riadená iba prístrojmi, bezpečne pristála na základni Edwards AFB po priamom približovacom manévri. Druhý voľný let makety X-40A bol opakovaný 12. apríla 2001. Lietadlo bolo vynesené armádnym vrtuľníkom Ch-47 Chinook do výšky 4587 m nad Drydenovo letové výskumné stredisko. Po uvoľnení počas dvojminútového letu dosiahlo rýchlosť 128 m/s a pred pristátím jeho riadiaci systém uskutočnil niekoľko manévrov. Po skončení letu prototyp automaticky pristál. Celkovo absolvoval 1 + 7 letov. Posledný sa uskutočnil 18. mája 2001. X-40A je v súčasnosti uskladnený v továrňach Boeingu Seal Beach v Kalifornii.

 

Boeing X-40ABoeing X-40A experimental plane
X-37 scaled down

 

 

 

X-41 je tajný program USAF zameraný na stavbu experimentálneho, manévrovateľného, viacnásobne použiteľného  vesmírneho prostriedku so schopnosťou vyniesť do dvoch hodín rôznorodý náklad s hmotnosťou do 454 kg na suborbitálne dráhy. CAV (Common Aero Vehicle) mal uskutočniť letové testy v roku 2003.

 

Viac informácií

 

 

Kým program X-41 CAV si dal za cieľ vyvinúť hypersonický klzák pre dopravu rôznorodého užitočného zaťaženia na suborbitálne dráhy, prostriedok na jeho vynesenie mal byť vytvorený v rámci ďalšieho programu X-42 RAST (Reusable Acess to Space Technology). Úvodný kontrakt na definičnú fázu dostali spoločnosti Lockheed/Martin, Boeing, Orbital Sciences Corp. a Northrop/Grumman. Výsledným produktom má byť dvojstupňový viacnásobne použiteľný vesmírny prostriedok SOV (Space Operation Vehicle), pričom prvý stupeň je zväčšeninou druhého. Kľúčovým slovom celého programu je preto „scaleable“ (na to mi nenapadol žiaden výstižný ekvivalent – snáď novotvar „mierkovateľnosť“). Na zníženie technologického rizika mal byť postavený zmenšený demonštrátor RLV (Reusable Launch Vehicle) bez užitočného zaťaženia. V podaní spoločnosti OSC  je to okrídlená raketa s wingletmi, odvodená od konceptu MRRV (Multi-Role Reusable Vehicle). Pohon má obstarávať osvedčený raketový motor na tekuté palivo RS-27. Počas testov by mala byť dosiahnutá rýchlosť Mach 10 a výška približne 86 km. Náklady na celý demonštračný program vrátane výroby dvoch prototypov a niektorých celkov pre tretí stroj by nemali prekročiť 500 miliónov USD. Tie si medzi sebou rozdelia DARPA, AFRL a AFSPC. Hlavným cieľom programu RAST je na zmenšenom demonštrátore overiť potrebné technológie pre viacnásobne použiteľný vesmírny prostriedok s okamžitým nasadeným, a v neposlednom rade vytvoriť platformu na vypúšťanie hypersonických klzákov X-41CAV a užitočného zaťaženia na nízke obežné dráhy. Súčasný stav programu nie je známy, posledné správy o jeho priebehu pochádzajú z decembra 2003.

 

OSC X-42 RAST reusable acess to space technology secret DARPA AFRL AFSPC program project X-plane

 

 

 

Program Hyper-X vznikol v prvej polovici 90. rokov, keď bol zrušený príliš ambiciózny a predčasný projekt hypersonického raketoplánu a bombardéra NASP. Hyper X bol skromnejší, reálnejší a hlavne lacnejší. Dal si za cieľ preskúmať koncepciu hypersonického lietadla pre let v atmosfére rýchlosťou Mach 10, s použitím náporového motora s nadzvukovým spaľovaním - scramjetu (pri klasickom náporovom motore je vzduch v spaľovacej komore spomaľovaný na podzvukovú rýchlosť - ramjet). Ako palivo bol zvolený tekutý vodík. Najprv však bol v rámci Phase I v spoločnosti McDonnell Douglas postavený zmenšený, 3,66 metra dlhý podzvukový demonštrátor HyFLITE. Ten následne použila firma Accurate Automation Corp. na letové testy, zamerané hlavne na fázu štartu a pristátia a na získavanie aerodynamických dát pri nízkych rýchlostiach. Pohon obstarávali dva malé turboprúdové motory.

 

McDonnell Douglas HyFLITE Accurate Automation Corp. Hyper-X

 

Demonštrátor X-43A dostal tvar hypersonického vztlakového telesa a tento bol využitý ako súčasť pohonnej jednotky. Celý projekt vypracovalo výskumné stredisko NASA Langley v Hamptone. Konštrukciou lietadla  bola poverená spoločnosť Micro Craft Inc, Tullahoma, konštrukciou a stavbou nosnej rakety Pegasus spoločnosť Orbital Sciences, Vandenberg AFB a letovými skúškami Dryden FRC na Edwards AFB, Kalifornia. Prostriedok X-43 je pri letových skúškach upevnený v prednej časti prvého stupňa pôvodne trojstupňovej nosnej rakety Pegasus. Pohonnú jednotku tvorí raketový motor Orion 50 S na TPL s ťahom približne 500 kN. Stupeň má trojuholníkové krídlo s rozpätím 6,7 m, dĺžka celého systému vrátane X-43 je 15 metrov a hmotnosť približne 19 ton. Systém je navrhnutý tak, aby prostriedok X-43 mohol byť uvoľnený vo výškach 23 až 33 km pri rýchlostiach Mach  5 ‑ 10. Prvý skúšobný let 2. 6. 2001 sa nevydaril, keď musel byť komplex kvôli chybnej rakete povelom zo zeme zničený. Program má však vysokú prioritu a tak ho tento neúspech nemohol ohroziť. 27. marca 2004 uskutočnil druhý prototyp prvý úspešný let a podarilo sa mu dosiahnuť počas desiatich sekúnd rýchlosť Mach 6,83. Tým bol prekonaný obstarožný rýchlostný rekord pre lietadlá závislé na atmosférickom kyslíku, ktorý dovtedy držal stroj SR-71 Blackbird. Nosné lietadlo Boeing B-52B odštartovalo z Dryden Flight Research Center o 12:40 miestneho času. Tesne pred druhou hodinou sa oddelila raketa Pegasus, aby následne vystúpila do výšky 29 km a vypustila prostriedok X-43A. Ten potom absolvoval niekoľkominútový let, aktivoval náporový motor a nakoniec spadol do Tichého oceánu. S jeho vylovením sa nepočíta.

 

Hyper-X X-43A Pegasus NASA MicroCraft Inc. hypersonic scramjet

 

Posledný prostriedok už mal dosiahnuť rýchlosť Mach 10 a preto dostal nové nábežné hrany a riadiace aerodynamické plochy, vyrobené z kompozitných materiálov na báze uhlíkových vlákien. Spolu s nosnou raketou Pegasus vzlietol v podvese pod bombardérom B-52B 15. novembra 2004. Celá oddeľovacia sekvencia prebehla hladko a posledný prostriedok X-43A dosiahol vo výške 33 km rýchlosť Mach 9,8. Údaje o funkcii motora počas jeho aktívnej činnosti a o prúdení vzduchu boli v reálnom čase vysielané na nosič B-52. Časť získaných informácií je stále tajná, keďže okrem náporových motorov (zrejme duálnej konštrukcie) sú na prostriedku skúšané aj iné exotické technológie, ktoré mali pôvodne demonštrovať programy Cooper Canyon a NASP. Začiatkom roka 2005 boli práce úspešne ukončené.

 

X-43B a X-43C

 

NASA MicroCraft Inc. X-43 Hyper-X X-planes hypersonic experimental vehicle aircraft scramjet drydenX-43 Hyper X X-planes NASA Dryden Flight Research Centre scramjet hypersonic aircraft vehicle