SSTO Rakety navrhoval Philip Bono

Do kosmických nosičů typu Single-Stage-To-Orbit řadíme vedle raketoplánů i klasické rakety. V tomto ohledu je dobré připomenout již zmíněného konstruktéra Philipa Bona (13. 1. 1921 – 23. 5. 1993), který je považován za hlavního iniciátora prostředků této kategorie. Už v roce 1964 navrhoval dodnes jeden z nejznámějších konceptů rakety typu Single-Stage-To-Orbit – ROMBUS (Reusable Orbital Module, Booster, and Utility Shuttle). Ten počítal s jediným centrálním stupněm. Po jeho boku měly být připevněny odhazovací externí nádrže, které by přistávaly na padáku a po odpojení samozřejmě snižovaly konstrukční hmotnost nosiče.

Později vznikla celá řada méně či více podobných návrhů, z nichž zmíníme dva, které do jisté míry charakterizují celou koncepci. Douglas Hyperion byl navržen v roce 1963 jako nosná raketa se svislým startem i přistáním. Do kosmu měl být schopen vynést zařízení o hmotnosti až 18 tun, nebo až 250 pasažérů na suborbitální dráhu. Tento koncept tak do značné míry předpovídá nejen budoucí demonstrátory prostředků pro dopravu na nízkou oběžnou dráhu, ale také rakety pro suborbitální lety s platícími pasažéry. Příkladem budiž raketa od Armadillo Aerospace.

Druhým konceptem té doby, který stojí za zmínku a s nímž měl ve své době co do činění americký generál Wallace M. Green, je Douglas Ithacus. Opět svisle startující i přistávací raketa měla existovat ve více variantách lišících se zejména svou velikostí. Menší provedení Ithacuse mělo být schopno operovat z letadlových lodí a přepravovat až 26 ozbrojených vojáků. Větší provedení pak mělo dopravovat na mezikontinentální vzdálenost až 1 200 vojáků a mělo podpořit snižování množství zahraničních základen, které by v případě existence takového prostředku nebyly zapotřebí. Není však třeba dodávat, že stavba tohoto monstra o startovací hmotnosti 6 400 tun byla a stále je nad možnosti soudobé techniky.

Revoluční Delta Clipper

Úplně nejznámějším takovým prostředkem je raketa DX-X známá jako Delta Clipper, často mylně díky své vícenásobné použitelnosti označovaná za raketoplán, ačkoliv se jedná o raketu. Delta Clipper byla vyvíjená v rámci programu nového vícenásobně použitelného nosiče RLV (Reusable Launch Vehicle) vedle celé řady dalších konceptů, mezi nimiž nechyběla řada raketoplánů.

Stejně jako tomu bylo v případě raketoplánu Dyna-Soar nebo Venture Star, i zde začal McDonnell Douglas stavět nejdříve zmenšený demonstrátor pro ověření použití zamýšlených technologií, postupů a způsobu letu. Výsledné těleso měřilo na délku 11,9 metru a průměr činil 3,7 metru. Prázdný vážil 7 200 kilogramů, po naplnění palivem 16 300 kilogramů. O pohon se starala čtveřice raketových motorů RL-10A-5 spalujících směs s velmi dobrou hodnotou specifického impulsu - kapalný kyslík a vodík.

Ještě před stavbou orbitálního nosiče Delta Clipper měla následovat verze s označením DC.Y o výšce 20 metrů a startovací hmotnosti 84 000 kilogramů. Nakonec orbitální varianta měla mít výšku takřka 40 metrů a startovací hmotnost 470 tun, což je zhruba čtyřikrát méně, než kolik vážil Space Shuttle, jehož náhrada se v rámci programu RLV (Reusable Launch Vehicle) ostatně také hledala.

Důvod pro stavbu hned dvou menších prototypů byl naprosto zřejmý. Nikdo v té době neměl zkušenosti s vývojem a provozováním podobného prostředku. Delta Clipper startuje jako klasická raketa, ale na rozdíl od klasických raket přistává motoricky pomocí svých raketových motorů. První na řadě proto byly zkoušky týkající se vertikálního startu i přistání a manévrování pro udržení správné polohy.

Přizpůsobení lze pozorovat na použití tvaru čtyřhranného jehlanu. Svou roli hrály také raketové motory, které byly po vyhoření paliva tím nejtěžším na raketě a posunovaly těžiště správně ke spodní částí, tak jak ostatně bylo třeba. V případě ztráty stability byla možnost automatické stabilizace, mimochodem na základě těžiště jsou stabilizované i návratové kabiny konvenčních kosmických lodí, aby správně vstupovaly do atmosféry. S posádkou se ale u Delta Clipperu v danou dobu nepočítalo.

První demonstrátor D-XA pojmenovaný podle iniciátora jednostupňových kosmických prostředků – generála D. O. Grahama, poprvé odstartoval 18. května 1996. Během jedné minuty vystoupal do výšky 240 metrů a přistál na stejném místě, odkud startoval. Raketové motory prokázaly dostatečnou spolehlivost, jelikož vypovězení služby byť jen jednoho znamená okamžitou ztrátu stability a nekontrolovatelný pád. Krátce po dosednutí na rampu ale došlo k požáru plastového krytu ve spodní části rakety. Ten se nakonec podařilo velice rychle uhasit a protože chyba byla na hasícím zařízení startovací rampy, nikoliv rakety, přikročilo se k dalším letům.

Při čtvrtém bylo dosaženo výšky 1 230 metrů a úspěšně proběhly vertikální manévry až o 50 stupňů oproti ose kolmé k zemskému povrchu. Před dosednutím se neotevřela jedna ze čtyř přistávacích podpěr a došlo k převalení rakety. Zbytek pohonných látek společně s pyrotechnikou pro otevírání padáků explodoval a zničil ji. Žádný další demonstrátor postaven nebyl, nicméně Delta Clipper ukázal, že něco takového může fungovat.

S úplně stejným konceptem se vrátila v roce 2003 firma Blue Origin, jejímž cílem je vývoj vícenásobně použitelného prostředku k dosahování suborbitální a později i oběžné dráhy. První zkušební lety byly uskutečněny, ale v Blue Origin jsou skoupí na podrobnosti a na rozdíl o svého potencionálního konkurenta – Virgin Galactic – drží vše za zavřenými dveřmi. Třeba nás jednou překvapí…