Záběr, který viděly miliony lidí, byl skutečnou havárií
V úvodních titulcích seriálu Šestimilionový muž, vysílaného v letech 1973 až 1978, se valí k zemi zvláštní těleso – žádná křídla, oblý trup jako useknutý kužel, pilot v troskách. Ten záběr nebyl kaskadérský kousek pro kamery. Byl to archivní dokument: skutečná havárie výzkumného letounu Northrop M2-F2 z 10. května 1967 na vyprahlém dně jezera Rogers Dry Lake. Pilot Bruce Peterson ji přežil, ač byl těžce zraněn.
Ale co to vlastně byl za stroj? Proč letoun bez křídel a s tvarem vzdáleně připomínajícím přimačknutý kužel vůbec poletí – a proč ho někdo vůbec postavil?
Proč elegance ve vesmíru zabíjí
Intuice říká: čím aerodynamičtější tvar, tím lépe. Rakety z filmů jsou štíhlé a špičaté, protože tak nějak vypadá rychlost. Jenže problém nastane ve chvíli, kdy se něco vrací z vesmíru. Objekt letící hypersonickou rychlostí – tedy mnohonásobně rychleji než zvuk – naráží do vzduchu tak prudce, že se před ním tvoří rázová vlna. Ta stlačí a ohřeje vzduch před strojem na teploty tající ocel.
Špičatý tvar soustředí veškerý tlak a teplo do jediného malého bodu. Špička se přehřeje jako drát v pojistce těsně před tím, než vyhoří.
Objev, který šel proti zdravému rozumu
H. Julian Allen a Alfred J. Eggers z americké výzkumné agentury NACA přišli v roce 1951 s nálezem, který si tehdy málokdo dokázal přijmout: čím větší odpor těleso při vstupu do atmosféry klade, tím menší tepelnou zátěž snáší. Tupý, aerodynamicky „ošklivý“ tvar přežije lépe než elegantní střela.
Proč to tak funguje? Tupé těleso nevytváří kolem sebe tenký proud vzduchu – vzduch před ním zkrátka nestačí uhnout. Nahromadí se tam vysokotlaký polštář, který odtlačí rázovou vlnu – a s ní i největší část žhavého plynu – dopředu od pláště lodi. Horký vzduch pak tělesem pouze obtéká a rozptýlí se do okolní atmosféry. Posádka uvnitř mine největší žár o značný kus stranou.
Objev byl původně označen za vojenské tajemství. Zveřejněn byl až v roce 1958.
Od bojové hlavice k letounu bez křídel
Eggers si při svých výpočtech všiml ještě jedné věci: pokud tupý kužel mírně nakloníte, začne nepatrně generovat vztlak. Trup sám – bez jediného křídla – se stane nosnou plochou. Tuto myšlenku převzaly výzkumné programy NASA a amerického letectva v šedesátých letech a přetavily ji do série experimentálních strojů. Říkalo se jim lifting bodies, česky nosná tělesa – a Northrop M2-F2 byl jedním z nich.
Šlo o kompromis s praktickým smyslem: tvar vhodný k přežití návratu ze vesmíru zároveň umožňoval řídit, kam přistanete. Oproti padákové kapsuli bez vlastního pohybu to byl zásadní rozdíl – pilot měl alespoň část situace pod kontrolou.
Šestnáctý let
M2-F2 poprvé volně klouzal 12. července 1966, puštěn z bombardéru B-52 ve výšce přibližně 14 000 metrů, a dosáhl rychlosti přibližně 720 km/h. Za následující rok a několik měsíců přibylo dalších čtrnáct letů.
Při tom šestnáctém – posledním plánovaném klouzavém letu před spuštěním raketového motoru – vstoupil stroj do takzvaného holandského kývání. Jde o rytmickou oscilaci, při níž se letoun kymácí kolem svislé osy. Peterson ji potlačil, ale pak ho vyrušil záchranný vrtulník přibližující se příliš blízko. Stroj dopadl na dno jezera a několikrát se překotil.
Vrak byl opraven a přeznačen jako M2-F3 – tentokrát doplněný třetí svislou plochou uprostřed, která měla zabránit opakování. Program nosných těles pokračoval dál.
Princip tupého tělesa, který Allen s Eggersem formulovali v roce 1951 a sedm let drželi za klasifikovanou informací, přežívá v každé kapsuli, která se dnes vrací z vesmíru.