MOL – špion, který se nekonal (8. díl)

Stanice MOL v představách výtvarníka

Komplex MOL sestával ze dvou, nebo přesněji ze tří částí. Nejdůležitější a současně i nejsložitější byla samotná stanice. Druhou část celého systému tvořila transportní loď Gemini-B, která se při startu nacházela na špici sestavy a následně pak byla využita i pro návrat pilotů. Posledním dílkem do skládačky byla nosná raketa Titan-III. Zejména u Gemini a Titanu se snažilo vedení projektu využít co nejvíce komponentů a konstrukčních celků tak, aby bylo možné ušetřit maximum finančních prostředků a tím pádem i obrazně řečeno vykrmovat Otesánka, kterým byla stanice samotná. V žádném případě však nelze říci, že nosič a transportní loď byly kopiemi běžně používaných strojů, pro zamýšlený start na polární dráhu bylo nutné raketu podstatně upravit a významných změn doznaly i některé části lodě Gemini. Ale pojďme na to pěkně popořádku. Začneme nosnou raketou. Původní plány počítaly s Titanem-IIIC. Ovšem tento název byl jednou z mnoha věcí, které bylo třeba stran nosiče změnit. Podle dobových dokumentů se totiž už na začátku léta 1965 s tímto strojem u misí startujících z Vandenbergu nepočítalo. Než však vážený čtenář začne autora kamenovat za zavádějící informace v předchozích dílech seriálu, nechť je ujištěn, že stran nosiče mělo vše „zůstat v rodině“…

 

Nosič a loď

 

Prezident Johnson nemohl ve svém projevu v srpnu 1965 otevřeně přiznat, že stanice MOL bude mít primárně špionážní účel a že proto, aby se z Vandenbergu mohlo startovat na polární dráhu, bude třeba nosič Titan-IIIC notně vylepšit. Nicméně tomu tak bylo a před konstruktéry z firmy Martin, což byl výrobce raket rodiny Titan, stál velmi náročný úkol – zvýšit nosnost rakety a současně zajistit, aby byl stroj mnohem bezpečnější pro svůj náklad. Natolik bezpečný, aby se tím nákladem mohli stát živí lidé.

Ve druhé polovině roku 1965 tak Martin ve spolupráci se subdodavateli začal vyvíjet novou verzi Titanu-III, která dostala označení „M“. Ono písmeno neznamenalo „MOL“, nýbrž „Manrated“, tedy certifikované pro lety s lidskou posádkou. Zadání vypadalo na první pohled jednoduše: Titan-IIIM měl být schopen doručit něco málo přes 14 tun na dráhu se sklonem 90° vůči rovníku, přičemž apogeum se mělo nacházet ve výšce 333 km a perigeum ve výšce 148 km. Toto perigeum se podle zadání mělo nacházet v oblasti 55° severní šířky, tedy v ideálním bodě pro snímání území SSSR.

Titan-IIIM se měl, stejně jako Titan-IIIC, skládat ze dvou stupňů s motory na kapalné pohonné látky a jednoho „nultého“ stupně, který tvořily dva urychlovací bloky na tuhé pohonné látky. Právě tyto dva bloky měly doznat asi nejzásadnější optické změny. K původním pěti segmentům měly u každého bloku přibýt ještě dva další. To mělo za následek nutnost změn v umístění závěsů, jimiž byly bloky připevněny k prvnímu stupni a mimo jiné to byl také jeden z důvodů, proč Titan-IIIM nemohl startovat ze stávající rampy na Floridě – tamní obslužná věž a další prvky pozemního vybavení byly totiž stavěny na pětisegmentové boostery.

Titan verze IIIM nikdy nevzlétl, proto musíme vzít zavděk alespoň lehce omšelými nákresy...

Titan verze IIIM nikdy nevzlétl, proto musíme vzít zavděk alespoň lehce omšelými nákresy…
Zdroj: commons.wikimedia.org

Krom urychlovacích bloků byly také o něco prodlouženy nádrže na palivo i okysličovadlo na prvním stupni. Kritickým prvkem se staly motory tamtéž. U původně používaných motorů Aerojet LR87-AJ9 byla upravena spalovací komora, injektor, nově byla také vyvinuta tryska s expanzním poměrem 15:1 s ablativním chlazením, pro vyšší průtok pohonných látek bylo také třeba upravit turbočerpadlo. Nově vzniklá varianta motoru dostala označení LR87-11.

Pro pohonnou jednotku na druhém stupni nebylo třeba tak zásadních úprav, změny se dotkly pouze injektoru a závěsů motoru. Konstruktéři však museli upravit některé prvky trupu druhého stupně. Bylo tomu tak zejména proto, že do druhého stupně se měla přestěhovat avionika, která byla jinak umístěna v urychlovacím stupni Transtage, který ovšem na Titanu-IIIM neměl být použit.

Á propós avionika – právě zde se měly odehrát největší změny oproti Titanu-IIIC. Bylo totiž třeba zásadně inovovat systém detekce poruch MDS tak, aby se rozšířil jeho repertoár a fungoval naprosto spolehlivě, čímž by dal v případě fatální poruchy nosiče posádce šanci na záchranu. Titan-IIIM měl ze stejného důvodu také dostat nový naváděcí systém. Redundance byla heslem dne a proto nultý stupeň dostal stran naváděcího systému do vínku hned trojitou redundanci a první a druhý stupeň redundanci dvojitou.

Mnohé změny měly být poprvé otestovány až během inauguračního letu nového Titanu, některé komponenty však bylo možné vyzkoušet ještě na zemi. Prvky avioniky tak byly ověřeny během letů Titanu-IIIC. Testem také prošly pohonné jednotky prvního stupně Titanu-IIIM. Mezi prosincem 1967 a říjnem 1968 proběhlo 31 zkušebních zážehů, přičemž až na jeden případ dopadly zcela dle představ konstruktérů.

Ověřovacím zážehem prošel také inovovaný sedmisegmentový urychlovací blok UA-1207 na tuhé pohonné látky. Nicméně u něj neprobíhalo vše tak, jak si tvůrci přáli. 27. dubna 1969 byl na testovacím stavu firmy United Technology Center v kalifornském Coyote Canyon zažehnut zkušební exemplář UA-1207. Většina zdrojů hovoří o úspěšném dvouminutovém testu, během něhož urychlovací blok generoval tah 700 tun. Jiné zdroje ovšem uvádějí poněkud jinou verzi téhož: blok měl údajně pracovat pouze 102 sekund a poté došlo k prohoření stěny spalovací komory. Ať tak či tak, test byl prohlášen za úspěšný (byť ve druhém zmiňovaném scénáři by se tak mohlo stát jen proto, že se před předčasným ukončením podařilo nasbírat dostatek dat).

Každopádně se v té době počítalo s tím, že první letový kus Titanu-IIIM bude hotov a dopraven na Vandenberg v první polovině roku 1970. Z odtajněných dokumentů vyplývá, že v první várce mělo být zhotoveno sedm exemplářů, přičemž dva měly být využity pro bezpilotní zkušební lety a pět bylo určeno pro pilotované mise. Počet Titanů-IIIM se však u tohoto čísla rozhodně zastavit neměl, v plánu bylo využít velké nosnosti nejen pro vynášení MOL, ale i jiných nákladů. Jak však ukázala historie, svět se občas řídí velmi dogmaticky Murphyho zákony a v tomto případě se do puntíku naplnil Murphyho axiom – nakonec je všechno vždycky jinak. Ale to zatím vězelo v mlžném oparu budoucnosti. Pojďme se nyní podívat na druhý prvek špionážního komplexu, který navenek, stejně jako Titan, velmi připomínal svého staršího sourozence, ale pod slupkou se udály významné změny…

Loď Gemini byla coby prostředek k dopravě posádky MOL vybrána ve velmi rané fázi projektu, de facto ještě předtím, než MOL dostal své jméno. Výběr tohoto stroje byl motivován zejména faktem, že civilní verze Gemini byla zrovna v pokročilé fázi rozpracování, blížily se její pilotované lety a pro účely „drožky“, která dopraví dva piloty bezpečně na oběžnou dráhu a zajistí také jejich bezpečný návrat zpět, byla ideální platformou. V neposlední řadě také USAF doufalo, že ušetří nemalé finanční prostředky, které by jinak bylo třeba vynaložit na vývoj vlastní lodě. A po ekonomickém fiasku Dyna Soar se do velkého utrácení nikomu pochopitelně příliš nechtělo.

Gemini-B - na první pohled je znatelný odlišný tvar adaptéru oproti civilní verzi.

Gemini-B – na první pohled je znatelný odlišný tvar adaptéru oproti civilní verzi.
Zdroj: space.skyrocket.de (kredit: USAF)

Ovšem cíle, úkoly, požadavky a podmínky, které figurovaly při vývoji „civilní“ Gemini, nebyly totožné s těmi, které si letectvo představovalo u Gemini-B, některé byly dokonce v přímém rozporu. Velkým oříškem pro inženýry McDonnellu byl požadavek na měsíc trvající pasivaci lodě a její následné „probuzení“ před odletem posádky domů. Piloti také potřebovali mít po ruce údaje o funkci stanice a také nezbytné ovladače. Bylo třeba loď také přizpůsobit odlišným podmínkám během startu, zejména v případě jeho přerušení – Titan-IIIM měl jiný profil dráhy oproti Titanu-II, který vynášel civilní Gemini. A v neposlední řadě zde byl oříšek největší: onen proklatý příklop v tepelném štítu kabiny.

McDonnellovi lidé se nakonec se všemi výzvami dokázali poprat a pod rukama jim vyrostla loď, která svou sestřičku vyvinutou pro NASA na první pohled připomínala, ale pod sukněmi se ukrýval do značné míry odlišný stroj.

Největší vizuální rozdíl u Gemini-B oproti civilní verzi byl velmi podstatně zkrácený adaptér, který měl tvar komolého kužele. U běžných lodí Gemini se v adaptéru skrývalo vše potřebné pro přežití astronautů, tedy baterie, posléze nahrazované palivovými články, příslušné nádrže kryogenik a orbitální manévrovací systém. Tohle všechno bylo u Gemini-B zbytečné, neboť podstatnou část své životnosti měl tento stroj trávit připojen ke stanici. Podle požadavků měla Gemini-B samostatně fungovat maximálně 14 hodin, což dovolovalo zjednodušit, popřípadě přímo vyškrtnout, systémy nutné pro orbitální let a přizpůsobit systémy zajišťující orientaci a zásobování kabiny dýchatelnou atmosférou a energií.

Z adaptéru byl tedy vynechán orbitální orientační systém, zmizely nádrže s kryogeniky a zůstaly pouze nádrže s plynným kyslíkem. V adaptéru se také nacházely baterie zabezpečující přísun energie po dobu samostatného letu. Dva prvky vnitřního uspořádání adaptéru však hrály z vizuálního hlediska prim: raketové motory a tunel.

Průřez adaptérem. Je patrný přechodový tunel a také rozmístění motorů na tuhé pohonné látky.

Průřez adaptérem. Je patrný přechodový tunel a také rozmístění motorů na tuhé pohonné látky.
Zdroj: nro.gov

Raketové motory na tuhé pohonné látky měly stejný úkol jako u civilní verze, tedy v prvé řadě provést deorbitační zážeh a také se postarat o bezpečné vzdálení lodě od rakety v případě nouzového přerušení startu. A právě onen abort se ukázal být nad síly původní čtveřice motorů. Startovní profil Titanu-IIIM měl být mnohem „divočejší“ než u Titanu-IIGLV používaného NASA – vzlet na polární dráhu potřeboval mnohem více energie a tomu odpovídaly rychlosti a dynamické zatížení sestavy. Čtyři motory by v jisté množině scénářů nedovolovaly bezpečný odlet Gemini-B od selhavší rakety, proto Gemini-B neměla tyto motory čtyři, ale hned šest.

Nad těmito motory bychom našli druhý výrazný prvek, který odlišoval Gemini-B – tunel, kterým měli piloti přecházet mezi kabinou lodi a interiérem stanice. Sám o sobě nebyl nijak výjimečný, nicméně byl klíčový pro úspěšné provedení mise. Jeho vnitřní průměr činil 81 cm, což mělo bohatě dostačovat pro proplutí normálně vzrostlého muže jak v nenatlakovaném, tak v případě nouze natlakovaném skafandru. Co ovšem neobyčejné bylo, to bylo zakončení tunelu na straně kabiny Gemini-B.

Mezi piloty a tunelem stál příklop, respektive příklopy dva. Jeden uzavíral tlakovou obálku kabiny a druhý zase uzavíral průlez v tepelném štítu. Oba příklopy měly průměr 63,5 cm a byly stran mechanických součástí do značné míry identické. Na místě je drželo šest západek, přičemž ten na tepelném štítu se odklápěl směrem ven, tedy do přechodového tunelu, a příklop, který uzavíral hermetickou část kabiny, měli piloti zcela sejmout a uložit do příslušného držáku na zadní stěně kabiny.

Zatímco příklop v kabině samotné byl něčím, nad čím se konstruktéři příliš nezapotili, jeho protějšek v tepelném štítu byl konceptem, který vyvolával značnou nedůvěru. I u běžného průletu atmosférou stačila malá škvírka mezi hranou příklopu a zbytkem tepelného štítu, aby byla na světě katastrofa. A návrat z polární dráhy je mnohem náročnější z hlediska úrovně tepelného namáhání i doby, kdy je štít vystaven extrémním teplotám (pročež byl také tepelný štít oproti běžným lodím Gemini zesílen). Jedinou možností, jak ověřit životaschopnost tohoto řešení, bylo vyzkoušet jej v praxi.

Schéma Gemin-B. Zřetelné jsou dva příklopy oddělující kabinu od stanice. Povšimněte si také dvířek podvozku ve spodní části (Main Landing Gear Door) - je zřejmé, že schéma vzniklo ještě v době, kdy se počítalo s přistáním pomocí deltakřídla.

Schéma Gemin-B. Zřetelné jsou dva příklopy oddělující kabinu od stanice. Povšimněte si také dvířek podvozku ve spodní části (Main Landing Gear Door) – je zřejmé, že schéma vzniklo ještě v době, kdy se počítalo s přistáním pomocí deltakřídla.
Zdroj: nro.gov

V plánu byly dvě zkoušky zaměřené na tepelný štít – jedna při suborbitálním letu, jehož profil měl imitovat maximální tepelné a dynamické namáhání, druhá pak v reálných podmínkách návratu z polární dráhy při kvalifikačním testu kompletní startovní sestavy. První test proběhl v listopadu 1966 a ještě na něj přijde řeč, druhý pak již nemohl být realizován.

Pokud bychom postupovali v kabině Gemini-B od zadní části dopředu tak, jako tomu bylo dosud, dalším prvkem, který by nás lehce udeřil do očí tím, že se odlišoval od civilní verze, byla sedadla. I zde byla použita katapultážní sedadla firmy Weber Aircraft. V jisté fázi se u Gemini-B zvažovalo využití záchranné věžičky vzhledem k odlišnému a mnohem drsnějšímu profilu startu, nakonec však byla tato idea zavrhnuta a zůstalo u křesel. Ty však měly být použity pouze ve fázi bezprostředně po vzletu a při určitých scénářích během periody před startem. O záchranu pilotů se jinak mělo postarat již zmíněných šest motorů na tuhé palivo v adaptéru, které by do bezpečí odnesly loď jako celek (takže se nakonec de facto jednalo o ekvivalent záchranné věžičky).

Malý zádrhel nicméně spočíval ve faktu, že nahoře za sedadly se nacházel průlez do přechodového tunelu a to, jak byla sedadla koncipována původně, by neumožňovalo pilotům se do tunelu dostat. Sedadla byla proto mírně odkloněna od sebe a byla upravena část záhlavníku na jedné straně tak, aby vzniklo něco jako výřez. Protože sedadla byla zrcadlovými kopiemi, objevil se tak mezi jejich horními částmi volný průchod, který korespondoval s umístěním a velikostí průlezu. I tak by měli piloti co dělat, aby se dokázali na svém místě otočit zády k palubní desce a protáhnout se k průlezu. Tento vskutku eskamotérský krok byl však nacvičován jak na palubě letounu KC-135 při parabolickém letu, tak v podvodním simulátoru u Panenských ostrovů a podle dochovaných záběrů jej piloti evidentně s větším či menším úsilím zvládli.

Porovnání kokpitů civilní Gemini (nahoře) a Gemini-B

Porovnání kokpitů civilní Gemini (nahoře) a Gemini-B
Zdroj: sbírka autora

Dalším odlišným místem u Gemini-B byla přístrojová deska. Vzhledem k tomu, že loď byla po většinu času připojena ke stanici, bylo třeba ji vybavit příslušnými ukazateli a ovládacími prvky. Přístrojová deska tak dostala mírně odlišný vzhled, některé přístroje se přestěhovaly (například klávesnice počítače byla nyní umístěna na pravé straně), některé zase přibyly (ukazatele chladicích systémů stanice, stavu elektrické sítě a podobně). Dalším prvkem, který odlišoval původní Gemini od verze B byla přítomnost ochranných prvků u důležitých spínačů. Kovové zábrany měly zamezit nechtěnému přepnutí ovladače v okamžiku, kdy se piloti soukali z kabiny ven nebo dovnitř.

Při své cestě skrze Gemini-B jsme se nyní dostali až do přední části. Zde také došlo ke změnám, konkrétně u systému RCS (Reentry Control System). Tento systém u původních Gemini sloužil výlučně pro udržování a změny polohy kabiny v prostoru během návratu na Zem, na oběžné dráze byl využíván systém OAMS (byť se našla jedna výjimka – známá mise Gemini VIII, kde byl ovšem systém RCS aktivován jako nouzové řešení).

Nyní měla být poloha lodi v prostoru udržována prostřednictvím orientačního systému stanice, proto, jak jsme již uvedli, systém OAMS z adaptéru Gemini-B zmizel. Nicméně doba samostatného letu Gemini-B měla podle požadavků činit až 14 hodin a pro tuto dobu bylo třeba zajistit odpovídající manévrovatelnost. Tvůrci stroje tento úkol vyřešili tím, že zvýšili na dvojnásobek počet trysek systému RCS. Místo osmi bychom jich na čumáku Gemini-B našli šestnáct, každá s tahem 98 N, přičemž pohonnými látkami měla být osvědčená kombinace oxidu dusičitého a monometylhydrazinu. Naopak vyškrtnut byl z čumáku setkávací radar, který byl během misí MOL zbytečný. Padákový systém zůstal totožný s civilní Gemini.

K samostatnému letu byl uzpůsoben i zdroj energie, kterým byla baterie s kapacitou 180 Ah. Gemini-B nesla i systém zajištění životních podmínek, který udržoval v kabině tlak, teplotu a vlhkost po celou dobu navedení na orbitu a následně po odpojení od stanice až po přistání. Celkově loď Gemini-B měřila na délku 4,91 metru, její největší průměr činil 2,32 metru a celková hmotnost byla 3 850 kg (včetně paliva, plynů, zásob a pilotů). Plány počítaly se dvěma bezpilotními misemi Gemini-B v rámci úvodních kvalifikačních letů Titanu-IIIM (z toho jeden již zmiňovaný let zaměřený mimo jiné na test tepelného štítu).

Ovšem startovní sestavu netvořil pouze Titan-IIIM a Gemini-B. Právě mezi těmito dvěma články se skrýval jejich raison d’etre, tedy samotný důvod existence – jádro komplexu MOL…

 

(článek má pokračování)

 

Zdroje obrázků:

https://www.thespacereview.com/archive/3818a.jpg
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Dorian_10.jpg
https://space.skyrocket.de/img_sat/gemini-b__1.jpg (kredit: USAF)
sbírka autora
https://www.nro.gov/FOIA/MOL/
https://www.nro.gov/FOIA/MOL/

 

Kontaktujte autora článku - hlášení chyb a nepřesností, rady, či připomínky
Prosím čekejte...
Níže můžete zanechat svůj komentář.

8 komentářů ke článku “MOL – špion, který se nekonal (8. díl)”

  1. Petr Hajek napsal:

    Děkuji za další díl,opět spousta zajímavých informací podaných velmi příjemnou formou.Vaše přednáška je ve stejném duchu , klobouk dolů před délkou přednášky z patra ,při poslechu mě to nepřišlo ,ale pak jsem se zhrozil při pohledu na hodiny.

  2. jirik napsal:

    Bezva počtení jako vždy. RCS obvykle znamená *Reaction* control system. Není tomu tak i tady?

  3. Jiny Honza napsal:

    Díky moc další skvělý díl.
    Nevíte, proč nepokračovali s tím přistáním na rogalu?

Zanechte komentář

Chcete-li přidat komentář, musíte se přihlásit.