Závody o vesmír mají, stejně jako jiná odvětví lidské činnosti, své hvězdy a celebrity. U kosmického výzkumu vyvstanou každému na mysli přirozeně jména slavných kosmonautů a astronautů, ale i jména důležitých postav, které určovaly směřování kosmonautiky a pro výše zmíněné odvážné muže připravovaly neméně odvážné mise. Pro sovětský kosmický program je u širší veřejnosti synonymem jméno Sergeje Koroljova, pro americký zase postava Werhnera von Brauna. Ale konkrétně v americkém programu pracoval jeden muž, jehož jméno je pro mnoho lidí velkou neznámou, a přestože se často skloňuje na stránkách odborné literatury, málokdo si uvědomuje jeho význam. A přece byl tento muž s brilantními manažerskými schopnostmi a mozkem génia u zrodu amerického triumfu v závodě o Měsíc. Svým významem se minimálně vyrovná miláčku médií von Braunovi, jeho práce však probíhala ve skrytu, v pozadí. Bez něj by dějiny kosmonautiky vypadaly zcela jinak. Oním mužem byl…

Robert Gilruth- muž ve stínu (1/3)

Počátky

Malá minnesotská vesnice jménem Nashwauk je se svými devíti stovkami obyvatel jednou z tisíců podobných osad rozesetých po celém území Spojených států. Přesto Nashwauk pojí velmi výrazné pouto s vesmírem a Měsícem. 8. října 1913 tam totiž v rodině učitelů přišel na svět Robert Rowe Gilruth. Zpočátku normální chlapec, jakých po světě běhají miliony, přesto velmi bystrý. Jeho maminka byla učitelkou se zálibou v matematice. Otec, rovněž učitel, malému Robertovi předčítal z děl klasických velikánů a jeho sklony k technice a exaktním vědám se omezovaly na stavbu malých plachetnic. Přesto právě stavba lodí malého Roberta lákala a stala se jeho celoživotní vášní. A mimo jiné mu přinesla i zalíbení v technice a konstrukci strojů. Když se do věci vložila i fascinace letectvím, které bylo právě v největším rozmachu, o směřování Boba Gilrutha bylo víceméně rozhodnuto.
Když bylo Gilruthovi jedenáct let, musel se otec s rodinou stěhovat za prací. Jejich novým domovem se stalo město Duluth. Tam se Bob začal velmi vážně zabývat stavbou modýlků kluzáků, vylepšených o vrtulku na gumový pohon. A tam také přišel jeho první samostatný krok v práci konstruktéra: vymyslel mechanizmus, který „zapraporoval“ (uvedl do polohy, při které klade nejmenší odpor vzduchu) vrtulku v momentu, kdy se dotočila, a tak snižoval opadání letadélka během klouzavého letu.

Gilruth nebyl nijak výjimečným žákem, a to ani tehdy, když nastoupil na Duluthskou střední. K pokračování na vyšším stupni vzdělávání to však stačilo, a tak Gilruth nastoupil na junior college (cosi jako předstupeň vysoké školy) a pak pokračoval studiem na University of Minnesota. Jeho oborem bylo letecké konstruktérství. V roce 1935 získal titul bakaláře a očekával, že získá práci v leteckém průmyslu. Ale Spojené státy v té době procházely hospodářskou krizí, a ze 16 novopečených bakalářů, kolegů Boba Gilrutha, nesehnal práci ani jeden. Ani Robert nebyl výjimkou, proto skočil po příležitosti, kterou mu univerzita nabídla: studovat dál v inženýrském programu. Asistentský plat 50 dolarů měsíčně nebyl k zahození, krom toho se Gilruth mohl seznámit se zajímavými lidmi.
Jedním z nich byl slavný průkopník balonového létání Jean Piccard, který se v té době obrátil na Minnesotskou univerzitu s požadavkem na vyvinutí ventilu, který by udržoval konstantní tlak v pilotním kokpitu. Na projektu začal pracovat spolu s Gilruthem, kterého překvapil přístupem. Robert později vzpomínal: „Na všechno používal pyrotechnicky ovládané záklopky. To pro mě byla skvělá zkušenost, protože nedlouho poté jsem sám používal pyrotechniku na nejrůznějších kosmických aparátech.“ Během studia se Gilruth také stačil oženit- jeho vyvolenou se stala Jean Barnhill, Robertova spolustudentka a spolupracovnice, v neposlední řadě také odvážná pilotka. Spolu pracovali pro Piccarda, Gilruth pak ještě navíc pomáhal vyvíjet závodní letoun pro další slavné jméno té doby- Roscoe Turnera.
Doba studia se pomalu chýlila ke konci, Robert byl těsně před získáním kýženého inženýrského titulu. Začal se proto rozhlížet po možnostech zaměstnání a v prosinci 1936 mu osud přihrál životní výzvu: o jeho služby projevila zájem organizace NACA (National Advisory Committee for Aeronautics- národní poradní komise pro letectví). Leden 1937 proto zastihnul čtyřiadvacetiletého čerstvého inženýra Roberta Gilrutha na promrzlém nástupišti nádraží v Duluthu. V kapse jej hřálo 26 dolarů, které si vypůjčil od otce na jízdenku. Jeho destinace: Hampton, Virginia. Po 56 hodinách strávených ve vlaku při vystupování v cílové stanici jen zalapal po dechu- zatímco v Duluthu panoval třicetistupňový mráz, ve Virginii bylo sedm nad nulou a na stromech rašilo zelené listí. A co víc- byl už jen pár minut jízdy od Langley Field- místa, kde na něj čekalo jeho první zaměstnání. Vstupem do NACA se stane- byť zatím zcela bezvýznamným- kolegou samotnému Orvillu Wrightovi, Joe Amesovi, Charlesi Lindberghovi!
Přivítání na Langley Field však trochu zmrazilo Robertovo nadšení. Dostal přidělen stůl a… to bylo vše. Formálně byl členem aerodynamické divize NACA, ale neobdržel žádné konkrétní úkoly. Pouhý den po nástupu byl přeřazen do divize „Flight research (letecký výzkum)“, žádný konkrétní úkol však ani tam neobdržel. Že by s ním NACA až tak vážně nepočítala? S neurčitým tísnivým pocitem se Gilruth pustil do čtení technických zpráv a čekal. Vysvobození nakonec přišlo v podobě jistého Hartleyho Soulé. Ten Gilruthovi hodil na stůl svitek filmu se záznamy testovacího letu: „Hele, stejně nic neděláš, co kdybys je pro mě zpracoval?“ Gilruth záznam zpracoval a pomalu začal vplouvat do tajů svého nového zařazení. A učil se velmi dobře- za šest měsíců Soulé onemocněl zánětem dutin a nemohl tedy létat na palubě strojů coby pozorovatel. V kabině zkoumaných strojů jej vystřídal právě Gilruth. Pozoroval reakce stroje na zásahy pilotů a snažil se přijít na to, jak by letouny mohly létat lépe a jak by se daly lépe ovládat. Když byl pak Soulé povýšen, Gilruth se stal ve svých pětadvaceti letech jeho nástupcem na místě šéfa divize.
Pod jeho vedením divize expandovala a Gilruth se začal profilovat coby odborník na problematiku ovládání letounů. Svým způsobem byl začátek čtyřicátých let pro Gilrutha velmi úspěšným obdobím, ve kterém se zapsal velmi výrazně na mapu světového letectví. Jeho velká chvíle přišla 24. března 1941.

Toho dne Gilruth publikoval studii, na které už nějakou dobu pracoval. Devítistránkové dílko mělo název “Requirements for Satisfactory Flying Qualities of Airplanes (podmínky pro uspokojivé letové vlastnosti letounů)”. Jakkoli nevelké rozsahem, znamenalo toto dílo revoluci v letectví. Poprvé kvantifikovalo vlastnosti letounů tam, kde dosud zkušební piloti ve většině případů popisovali chování strojů vágně a spíše pomocí adjektiv, než jasnou řečí čísel. To Gilruthova práce změnila, poprvé se v ní například objevil vztah „síla aplikovaná na řídicí páku versus dosažený násobek přetížení“, tedy objektivní posouzení reakce letounu na akce pilota. Dodnes z Gilruthovy přelomové práce vycházejí všichni konstruktéři a zkušební piloti.
Díky svým výkonům na poli experimentálního letectví se stal Gilruth mezinárodně uznávaným jménem. Až natolik uznávaným, že v roce 1943 poslali Britové do Langley tým svých konstruktérů, kteří na místě konzultovali s Gilruthem jeho nejnovější výsledky výzkumu a obratem informace posílali domů, do Anglie. Přestože byl Bob světovou kapacitou, kupodivu se nenechal zlákat k aktivní pilotáži okřídlených strojů. Raději si užíval plachtění s vlastnoručně navrženými jachtami na Chesapeake Bay, kde s hlasitým povykem brázdil zdejší vody mnohem většími rychlostmi, než zkušení místní borci. Inu- hydrodynamika je rodnou sestrou aerodynamiky a na Bobových výtvorech to bylo znát…
S válečným obdobím jdou ale ruku v ruce opatření, která si žádá vojenská mašinérie. Nevyhnula se ani Gilruthovi a jeho kolegům. Povolávací rozkaz však byl jen zastíracím manévrem. Po formálním přijetí do řad americké armády byli muži z Langley posláni jako rezervisté zpět na svá pracoviště- jejich bádání bylo pro válečný zbrojní průmysl nenahraditelné.
Bob Gilruth se už během války věnoval také zdolávání jisté hranice, o které si mnozí mysleli, že je nepřekonatelná. Tou hranicí byla bájná rychlost zvuku. Ke zkoumání rychlostí blízkých Machovu číslu vymyslel zajímavý „zlepšováček“. Transsonické aerodynamické tunely tehdy byly pouze hudbou budoucnosti, proto Gilruth uvažoval, jak zkoumat profily křídel v této zajímavé oblasti rychlostí. A přišel na jednoduché, ale geniální řešení: nad nosné plochy existujících letounů upevňoval zmenšené modely profilů. V místech nad křídly bývá během letu oblast proudění vzduchu o vyšší rychlosti, než je tomu na spodní straně křídel. Při rychlostech, které byly v dosahu tehdy používaných strojů, se rychlost vzduchu nad křídly blížila rychlosti zvuku. Pomocí těchto pokusů pomohl Gilruth predikovat nejoptimálnější profil křídla pro překročení sonické bariéry- tedy tenké profily. Jeho poznatky posléze našly uplatnění při konstrukci prvního nadzvukového pilotovaného stroje Bell X-1.
Na konci první poloviny čtyřicátých let Gilruth částečně přesídlil na Wallops Island. Nově založené místní středisko NACA dostalo jméno PARD („Pilotless Aircraft Research Division“- Divize výzkumu bezpilotních letounů) a v následujících letech se velmi výrazně angažovalo při závodech o vesmír a o Měsíc.
Zde Gilruth se svou skupinou spolupracovníků prováděl testy v oblasti transsonických a supersonických rychlostí u aerodynamicky tvarovaných objektů. Nejvhodnějším objektem pro tyto pokusy byly rakety. Jenže kde je vzít? Tuto velmi ceněnou komoditu nebylo ani pro NACA snadné získat. A tehdy dostal Gilruth nápad- pokud mají zkoumat tepelný transfer a chování při vyšších Machových číslech, je přece jedno, jestli daný objekt letí vzhůru, nebo dolů, ne? Svolal svůj tým a předestřel svou představu: zkusí shazovat aerodynamicky upravené inertní bomby z velkých výšek. Na cestě dolů měly podle výpočtů dosahovat rychlosti minimálně M1,1- 1,2. Nápad skutečně fungoval. Na bombách byly umístěny senzory, které pomocí telemetrie přenášely údaje o tlaku a odporu na svém povrchu ve chvílích, kdy při svém pádu překračovaly rychlost zvuku. Gilruth tak ve středisku na  Wallops Island získával data, která nikdo jiný získat nedokázal. Nakonec bylo shozů kolem tisícovky, některé z bomb dokonce dosáhly rychlosti M1,5. Většina z těchto shozů stála několik tisíc dolarů- oproti jiným experimentům směšná částka. A přesně podle rčení „za málo peněz hodně muziky“ získala NACA doslova za pár babek bohaté zkušenosti v oblasti transsonických a supersonických rychlostí.
Když se válka nachýlila ke konci, dostal Gilruth další zajímavou příležitost, při které se konečně měl dostat k vytouženým raketám. Byl pověřen vybudováním sledovací stanice pro testovací řízené střely na Wallops Island. S použitím Dopplerova radaru měl Bob a jeho spolupracovníci měřit přesnou rychlost střel a na tomto základě kalkulovat účinek křidélek na stabilizátorech střel v okamžiku, kdy prolétaly zvukovou bariérou. První zkušební odpal rakety Tiamat proběhl 4. července 1945. V divizi PARD kolem sebe Bob Gilruth na Wallopsu soustředil skupinu velmi schopných lidí, mezi nimiž byl například Max Faget nebo Caldwel Johnson. Stejný Max Faget a Caldwel Johnson, kteří byli klíčovými hráči v pozdějších závodech o vesmír. Zárodek skupiny, která dostane prvního Američana za práh atmosféry a která porazí Sovětský svaz v závodech o Měsíc, byl pohromadě.

Gilruthovy úspěchy v dosavadní práci znamenaly v roce 1952 jeho povýšení do funkce zástupce ředitele střediska NACA v Langley. Raket se po svých prvních krůčcích o sedm let dříve nevzdal, naopak, staly se úhelným kamenem jeho práce. Protože NACA byla nejlépe vybavenou organizací pro toto odvětví, velmi úzce spolupracovala s armádou na vývoji balistických raket. Gilruth, coby uznávaná kapacita v oblasti aerodynamiky vysokých rychlostí, zasedal v několika poradních komisích při Sboru náčelníků štábu USAF.
V letech 1955-57 vedl Bob skupinu, která měla za úkol vyvinout technologii, chránící jaderné hlavice před obrovským žárem během vstupu do atmosféry. Gilruth se spolupracovníky došel k závěru, že optimálním řešením je ablace- tedy odpařování svrchní vrstvičky materiálu na krytu hlavice, které udržovalo teplotní poměry krytu samotného v příslušných mezích. V té samé době došel H. J. Allen ve středisku NACA v Amesu k přesvědčení, že nejpříhodnějším tvarem pro balistický vstup do atmosféry je komolé těleso. A. J. Eggers ve stejném středisku zase detailně rozpracoval výpočty pro onen balistický vstup. Poznatky se začaly sbíhat nenápadně, přesto však jednoznačně. A pak přišel šok z východu.
4. října 1957 se Amerika probudila do nové éry. Nad hlavami překvapeným pozemšťanům kroužila malá stříbrná koule se čtyřmi anténami a pravidelným pípáním ohlašovala počátek kosmického věku. Bohužel pro USA, ono pípání pocházelo z vysílače sovětské provenience. Sputnik-1 zafungoval jako budíček pro většinu populace a američtí občané se právem ptali, proč jejich země v závodě o vesmír pokulhává za zdánlivě tak zaostalou zemí, jakou byl Sovětský svaz. Odpovědí měl být program Vanguard, který však před zraky celého národa žalostně selhal 6. prosince 1957, kdy se nosič zvedl pár decimetrů nad rampu, aby vzápětí klesnul zpět a následná exploze katapultovala ubohou družici do nedalekého křoví, odkud vysílala své nyní už nepotřebné signály. Čest Spojených států musel zachraňovat německý imigrant Werhner von Braun se svým Explorerem, který se dostal na orbit na špici nosiče Juno v první únorový den roku 1958.
Pro Gilrutha byl prvotní sovětský náskok stejným překvapením, jako pro ostatní. „Pamatuju si, jak jsem pozoroval sluneční paprsky, odrážející se od Sputniku, když přelétal nad mým domem v Chesapeake Bay ve Virginii.“ O pár týdnů později pak vytáhli Sověti z rukávu další eso: teprve druhý satelit v dějinách vezl na orbit fenku jménem Lajka. Gilruth však věděl, že tím to nekončí. Později vzpomínal: „Když jsem viděl, že nahoru poslali psa, říkal jsem si- můj Bože, to sebou opravdu musíme hodit, protože z tohohle bude legitimní program na vyslání člověka do vesmíru! Nepotřeboval jsem, aby mě někdo praštil do hlavy, abych si to uvědomil.“
A přesně v těchto intencích začal s kolegy promýšlet možnosti pro vyslání člověka za hranice atmosféry. „Problémy ohledně vyslání člověka do vesmíru a fyzikální problémy ohledně stroje (myšleno kosmická loď- pozn. aut.) byly poměrně dobře vyřešeny ještě předtím, než jsme nastartovali program Mercury. (…) Mohli jsme to zvládnout, aniž bychom překročili limity přetížení pro člověka. Provedli jsme experimenty s křesly, kde člověk mohl bezpečně přečkat 20 g… A to je mnohem více, než je třeba pro návrat do atmosféry…“
1. srpna 1958 se Gilruth účastnil slyšení v Kongresu, kde prezentoval svoji vizi pilotovaných letů v kabině tvaru komolého kužele. V té době zkoumalo zejména letectvo možnosti využití okřídlených strojů, návrh kabiny bez špice s tvarem, zdánlivě popírajícím zákony aerodynamiky proto vypadal eufemicky řečeno „exoticky“. Ani Gilruthův nadřízený Hugh Dryden této koncepci nijak zvlášť nevěřil. Prohlásil, že je to „jako by se snažili vystřelit dámu z kanónu.“ Ale události začínaly mít docela rychlý spád. NACA a s ní i Bob Gilruth se totiž měli dostat do zcela nové role…

(článek má pokračování)

Zdroje obrázků:

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Robert_Gilruth_S87-26820.jpg
http://www.duluthaviationinstitute.org/1931_Gilruth.jpg (kredit: duluthaviationinstitute.org)
http://history.nasa.gov/SP-4305/p441a.jpg
http://zenithcity.com/wp-content/uploads/2012/09/ZCA_Bio_GilruthR_NASA.jpg (kredit: NASA.)