NACA

A NACA (teljes nevén National Advisory Committee for Aeronautics, magyarul „Nemzeti Repülésügyi Tanácsadó Testület”) az Egyesült Államok első állami, szövetségi hivatala, amelyet repülési kutatásokra hoztak létre. Alapítása 1915. március 3-án Woodrow Wilson elnöksége alatt történt, amikor az Egyesült Államok Kongresszusa életre hívta a közelgő első világháború szükségleteinek kutatási oldalon való megvalósítására. Később folyamatosan bővülve, több új kutatóközpontot nyitva és újabb kutatási területeket a palettájára véve működött 1958-ig, amikor egy Eisenhower elnök kezdeményezte törvény alapján beolvasztották egy újonnan alapított, kibővített kutatási profilú szervezetbe, a NASA-ba és jogilag megszűnt létezni.

NACA
A NACA emblémája, amelynek fő motívuma a Wright testvérek első repülése a Wright Flyerrel Kitty Hawkban
Alapítva	1915. március 3.
Megszűnt	1958. október 1.
Jogutód	NASA
Székhely	Washington
A Wikimédia Commons tartalmaz NACA témájú médiaállományokat.

A NACA hangára az Edwardson megannyi híres kísérleti géppel

Alapítása arra az alapgondolatra épült, hogy lett légyen az USA az első motoros repülés végrehajtásának az országa, mégis igen rövid idő alatt lemaradásba kerültek az Európai országokkal – így különösen Franciaországgal, az Egyesült Királysággal, vagy éppen Németországgal – szemben a repüléstechnikát illetően, márpedig az alapítás idejére már ki is robbant világháború és az afelé sodródó USA szempontjából hátrányos volt, ha mint hadviselő fél hátrányt kell szenvedniük ebben az újkeletű, de katonailag máris fontossá vált témakörben. Az USA megalapította tehát egy szövetségi kormányügynökségként a NACA-t, amelynek a repülési kutatások és ezáltal az újonnan készülő repülőgépek fejlesztése lett a feladata. A háború alatt – amelybe végül 1916-ban az USA is belépett – a NACA végül szervezési és koordinációs feladatokat látott el, mindenki megelégedésére.

A háború után, 1920-tól érkezett el az idő, amikor technikailag és emberállományában is nagy fejlődésen ment keresztül a szervezet. Ekkor nyitották meg első kutatólaboratóriumukat, a Langley Memorial Aeronautical Laboratory-t (Langley Emlék Repülésügyi Laboratórium) amelyet Samuel Pierpont Langley, az úttörő amerikai aviátor után neveztek el és ahol az 1920-as évek során egyre másra avatták az újabb és újabb szélcsatornákat, amelyek némelyike maga is forradalmi áttörést mutatott az aerodinamika terén. Ez a felívelő időszak egészen az évtized végéig tartott, amikor beköszöntött a Nagy gazdasági világválság. Ez után a szakaszhatár után a repülés iránti igény is megtorpant, így a NACA is problémákkal volt kénytelen szembenézni amellett, hogy számos rossz választás is terhelte az amerikai repülőipart (például a léghűtéses repülőgépmotorok előnyben részesítése a folyadékhűtéssel szemben). Ebből a nehéz periódusból Franklin D. Roosevelt elnök New Deal programja, majd még inkább a második világháború húzta ki a szervezetet. Az újabb világháború felé vezető időszakban az USA ismét arra eszmélt, hogy hasonlóan az első világháború előttiekkel, ismét lemaradásba kerültek az erősen forszírozott európai fejlesztések mögött. Erre való válaszul a NACA két újabb telephelyet, kutatóközpontot is kapott. Az egyiket a kaliforniai Sunnyvale-ben, a Moffett Légibázison (mai nevén ez a központ a NASA Ames Kutatóközpontja), ahol szintén aerodinamikai kutatásokat végeztek. A másikat pedig az ohioi Clevelandben, ahol egy merőben új terület felé nyitott a NACA, ez lett az új Motorkutató Laboratórium (mai nevén a NASA Glenn Kutatóközpontja), ahol a repülés új kulcskérésének, a sebességnek az aerodinamika melletti másik összetevőjével, a meghajtással kísérletezhettek, ismét ütőképessé téve az amerikai légierőt a nekik átadott, fejlett technika segítségével.

A második világháborút közvetlenül követte a hidegháború, amely ismét a repülőtechnika fejlesztésére támasztott óriási igényt. A fejlődés útja ekkor a sugárhajtás felé mutatott. Az erre irányuló kutatások két irányra oszlottak szét, a gázturbinás repülőgép hajtóművek nyújtotta lehetőségek és a rakétahajtás felé. A kulcs ebben az időszakban a repülőeszközök sebességében jelent meg, így a mind nagyobb sebességek elérését tűzte ki maga elé a hivatal, mint kutatási területet. Ebben a tekintetben végeztek alapkutatásokat, amelyek a híres X-sorozatú kísérleti repülőgépek képében jelentek meg, így először az Bell X–1-esében, amellyel a világon először 1947 októberében Chuck Yeagernek sikerült átlépni a hangsebességet (és végül elérni a Mach 2,24 csúcssebességet), vagy a Douglas D–558–2 Skyrocketben, amellyel 1953-ban először sikerült Mach 2 sebességet elérni és végül a lehető legnagyobb sebesség és magasság kutatására létrehozott X–15-ben, amelynek repüléseire már csak a NASA időszakában került sor. És emellett végeztek alkalmazott kutatásokat is, amelyekben egy-egy konkrét repülőgéptípus fejlesztése, javítása volt a cél. Ilyen volt a Convair F–102-ese, amelynél egy új kutatás eredményét, az ún. területszabály elvét alkalmazva sikerült a gépnek átlépnie a hangsebességet, vagy a Grumman F–11F, amellyel sikerült a tartós hangsebességű repülés képességét elérni, vagy a Convair B–58 Hustler, amely az USA első Mach 2-re képes bombázógépe lett. Ezekhez a kísérletekhez kapta a NACA a negyedik kutatóközpontját is a Mojave-sivatagban levő kiszáradt tómederben levő Edwards légitámaszponton, ahol annak egyik szegletében kezdett működni a Muroc Test Fligh Unit, ami ma a Neil Armstrong Repüléskutató Központ nevet viseli.

1958-ban, a Szputnyik-válság hatására Eisenhower úgy döntött, hogy átalakítja a repülési és űrrepülési kutatások és végrehajtás rendszerét és megalakította a NASA-t úgy, hogy a NACA képezte az új szervezet alapját és minden ember és eszközállományával, a működő telephelyeivel – valamint más, főként a haderőnemektől érkező projektekkel és azok forrásaival – együtt 1958. október 1-jén beolvadt a Nemzeti Repülési és Űrhajózási Hivatalba.

Megalapítása

Előzmények

A világon elsőként motorral hajtott, a levegőnél nehezebb repülőszerkezet az Egyesült Államokban szállt fel, amikor Orville és Wilbur Wright kísérleteit siker koronázta Kitty Hawkban a Wright Flyerrel. Sikerüket az alapos, tudományos előkészületeknek köszönhették – többek között az általuk épített szélcsatornának –, amely jövőbe látó elképzelésnek mutatkozott és elvileg kijelölte a jövőbeli fejlődés irányát és eszközeit. Ugyanakkor a sikerük fényét kissé elhomályosította a tény, hogy államilag támogatott kísérletek is folytak, Samuel Pierpont Langley is egy levegőnél nehezebb géppel való felszálláson dolgozott, amelyhez az elkészült modellek repülőképesek voltak, ám amikor a Potomac-folyó felett maga ült egy teljes nagyságú példányba akkor kudarc kísérte a kísérletet, amelybe az USA kormánya 50 000 dollárt fektetett. Langley kudarca nagy sajtónyilvánosságot kapott – talán éppen a nagyösszegű állami szubvenció miatt –, ami beárnyékolta Wright-ék sikerét is, mivel a sajtó hamisan azt terjesztette, hogy a nagy tudású, tudományos alapokon felkészülő Langley kudarcot vallott, míg az ösztönösen szárnyakat bontó Wright fivérek valószínűleg szerencsével tudtak csak eredményt felmutatni. Később maga a kormány is inkább elkerült bármilyen további befektetést, hogy ne hívják fel ismét a figyelmet Langley kudarcára, ezzel a sajtónyilvánosság előtt is az agyonhallgatás taktikáját választva a repülés ügyével kapcsolatban.

Ezzel a repülés ügye az Egyesült Államokban röviden fellángolt, majd szinte ki is húnyt, több évnek kellett eltelnie, hogy ismét a figyelem valamennyire ráterelődjön. Ekkora történt meg, hogy a hadsereg beszerezhette az első repülőgépét Wrihgték cégétől, ám a beszerzés olyan vontatottan haladt, hogy a haditengerészet csak 1911-ben kapta meg az első állami forrást, 25 000 dollárt amelyből repülőgépet vásárolhatott. Így az első években a repülés Amerikában mindössze látványosságul, mutatványként szolgált, ami nem szolgálta az ágazat fejlődését (dr. Langley laboratóriumát is bezárták például). A tudományos alapú fejlesztések, ha voltak is ilyenek, szinte le is álltak ezidő alatt.

Európában viszont teljesen más volt a helyzet. Az európai hozzáállás az amerikaihoz képest drámaian eltért: belátták, hogy eredményeket a tudományos megközelítés hozhat és felismerték, hogy ezeket az eredményeket a kutatások hozhatják el, amelyeket intézményesítettek. Ebben a szemléletben az élenjáró Franciaország volt. Ők egy sor repüléstechnikai laboratóriumot nyitottak, amelyek közül a Párizs melletti Chalais-Meudonban található L'Etablissement Central de l'Aérostation Militaire-ben (Katonai Repüléstechnikai Központi Intézetben) folytak a legígéretesebb kutatások, amelyeket Gustave Eiffel-nek az Eiffel-toronyból végzett kísérletei egészítettek ki. De Európában más államokban is kibontakozóban volt a repülés ügye. Így például Oroszországban a Kucsinoi Aerodinamikai Intézetben (a későbbi, máig létező és működő CAGI, azaz a Központi Aerohidrodinamikai Intézet, amely a Moszkvai Egyetemmel működött együtt, vagy Németországban, a Göttingeni Egyetem aerodinamikai laboratóriumában. De a legelőrébb talán az Egyesült Királyságban tartottak a Wright fivérek kitaposta úton, ahol a British Advisory Committee for Aeronautics (Brit Repülésügyi Tanácsadó Testület) berkeiben folytak a legelőrehaladottabb kutatások. 1909-ben Louis Blériot átrepülte a La Mancha csatornát, amelynek túlpartján Nagy-Britannia a repülést is a nemzeti biztonságpolitika részévé tette és egyre másra jelentek meg olyan repülőgéptípusok a kontinens egén, mint a Blériot, Farman, vagy az Antoinette.

Az USA-ban egy csoport látta ezt az ellentmondásos fejlődési folyamatot és károsnak, sőt egyenesen szégyennek, de katonailag mindenképpen veszélyesnek értékelte, hogy az országuk annak ellenére ennyire lemaradt Európa mögött, hogy a repülés bölcsője Amerikában ringott. 1911-ben létrejött egy kezdeményezés egy klub, az Aeronautical Society (Repülésügyi Társaság) formájában, akik egy nemzeti repülési kutatólaboratórium felállítását tűzték ki célul a probléma ellensúlyozására. Az erre indított kampányban egyetértése jeléül William Howard Taft elnök az alapítást bejelentő díszvacsora díszvendégei előkelő sorában szerepelt. És az üzleti és tudományos élet további prominenseinek támogatásával az ügy eldöntöttnek látszott, majd bürokratikus fiaskóba torkollott. A sajtó bejelentette, hogy felállítanak egy ilyen kutatólaboratóriumot, a Smithsonian Intézet irányításával, a Nemzeti Szabványügyi Hivatal keretein belül. Ám az ilyetén szervezet felállítása ellen a hadsereg a legmesszebbmenőbb tiltakozását fejezte ki, ami miatt hosszas és szerteágazó bürokratikus vita bontakozott ki, hogy hogyan, milyen irányítás alatt és milyen hatókörű kutatásokkal foglalkozó szervezet jöjjön – vagy ne jöjjön – létre.

A hosszas bürokratikus csatározást egy még bürokratikusabb megoldással zárták le – miközben abban mindenki egyetértett, hogy az új szervezetre szükség van –, fel kell állítani egy bizottságot amely "jelentést tesz az elnöknek egy nemzeti aeronautikai laboratórium szükségességéről, vagy kívánatosságáról". Eszerint Taft fel is állította a 19 fős Nemzeti Aeronautikai Laboratóriumi Bizottságot, amely vezetőjéről Woodward Bizottság néven híresült el. A Bizottság nagyon gyorsan eljutott a végkövetkeztetésre, szükség lesz egy ilyen szervezetre és nekiálltak egy erről szóló törvény előkészítésének, amelyet azonban ellenzéki erők folyamatosan támadtak. Azonban az ügynek a legnagyobb kárt az a tény okozta, hogy éppen az 1912-es amerikai elnökválasztások idejére esett, amelynek végén Taft katasztrofális vereséget szenvedett a szavazófülkében (mind a későbbi győztes demokrata Woodrow Wilson, de még a harmadik jelöltként induló Theodore Roosevelt is maga mögé utasította). Az elnök veresége pedig mélyen maga alá temette az általa felvetett politikai témát is.

Létrehozatala

A NACA első ülése 1915-ben

Egészen 1915-ig kellett várni, mire újra felvetődött a téma, ahogy a kor politikai közegében egyre közelebb került és elkerülhetetlennek látszott egy háború, amelyben a repülés immár ütőképes erőként játszott szerepet, ám az USA még mindig lemaradásban érezte magát ebben a tekintetben. A témát felvető fél ezúttal Charles Walcott volt, a Smithsonian Intézet vezetője – azé a szervezeté, ami többször is felmerült, hogy az új intézet az ő fennhatóságuk alatt jöhetne létre és működhetne –. 1915 januárjában Walcott javasolta két szenátornak, hogy ismét vessék fel a kérdést a törvényhozásban, akik be is nyújtották a javaslatukat, amelyet aztán Franklin D. Roosevelt, a US Navy titkára úgy kommentált, hogy meleg szívvel üdvözli a javaslatot. 1915. március 3-án a jogszabályt elfogadták és évi 5000 dollár költségvetéssel, valamint azzal a feladatkiírással, hogy „az [intézet] feladata lesz, hogy tanácsadó testületként szolgáljon és felügyelje a repülésügyi közvetlen tudományos tanulmányokat a repülés problémaköréről az ő gyakorlati problémamegoldási nézőpontjukkal”.

A kutatások kezdete

A NACA megalakulásakor lényegében nem kapott a működésére vonatkozó határozott célkitűzést, így inkább létrejött egy újabb kormányzati szerv, ami csak a zűrzavart növelte, saját működésére vonatkozó elképzelés híján. A helyzetet Charles Walcott eképp fogalmazta meg:

„a repüléssel kapcsolatos dolgok nagyonis bizonytalanok...sőt, szinte tudatlanok vagyunk azzal kapcsolatban, hogy mit is jelent az, repülés”

Így a szervezet sokáig a sötétben tapogatózott és nem jutott messzebbre annál, hogy felállítsa önnön szervezetét. Majd következő lépésként felmérték a repüléssel foglalatoskodó más – akár privát, akár oktatási, vagy civil – szervezetek számát, majd elkezdtek levelezni 112 egyetemmel, 22 repülőklubbal, 10 gyártóval és 8 kormányzati szervvel, amely levelezésből aztán kezdett kikristályosodni maga az ügy és annak kezelésének igénye. Egyértelmű volt, hogy egy kutatólaboratórium lehet az előrelépés legjobb eszköze. Ehhez 85 000 dollár forrást kért a szervezet, amit 1916. augusztus 29-én a Kongresszus meg is szavazott neki. Ám amíg a laboratórium fel nem épült, addig is kellett valamilyen tevékenységet vinnie a NACA-nak amelynek irányait szintén a széles körben – a levelek alapján – kiépült kapcsolatrendszer szolgáltatta. Tudományos kutatóhely híján az első feladat inkább szervezői, mintsem kutatói lett: az amerikai légi ipar motorgyártási problémája.

„Gyártási problémák”

A repülések kezdetén nem léteztek olyanok, hogy repülőgépmotorok, hanem az autógyárak erőforrásaiból lehetett válogatni olyan típusokat, amelyek kisebb-nagyobb átalakításokkal (és kompromisszumokkal) alkalmasak voltak repülőgépek meghajtására. Tekintettel arra, hogy az akkor már két éve Európában dühöngő háború nagyszerű katalizátor volt arra, hogy az európai repülőgépgyártók számára továbbfejlesztett erőforrások legyenek a piacon fellehetők, Amerikában – az USA nem lévén háborút viselő fél – ezen katalizáló hatás nem érvényesült, így nem is születtek fejlesztések, ami miatt a szintén háborúra készülődő Amerika egyre nagyobb technikai lemaradásba került. Ennek a problémának a megoldására vállalkozott először a NACA. A megoldást pedig az jelentette, hogy megszerveznek egy konferenciát, amelyen a résztvevők a repülőgépmotort gyártó üzemek képviselői, valamint a katonai repülés beszerzési irodáinak vezetői voltak, azaz összehozták a keresletet a kínálattal. Fontos felütés volt, hogy a konferencia megynyitó beszédének első mondataiban a NACA első embere, Charles Walcott úgy fogalmazott: „Nincs egyetlen jó amerikai motor sem”. Így a NACA szervezésében elindulhatott egy folyamat, ami a motoroknak jobban a repülésre való optimalizálásához vezetett.

Egy másik probléma is volt a nem megfelelő törvényi szabályozás miatt. Egy 1909-es törvény tiltotta, hogy egyes kormányzati, vagy katonai szakemberek kongresszusi engedély nélkül egyes bizottságokban, vagy testületekben részt vegyenek, azaz például szervezetten törvényileg sem jöhetett létre egy egyeztetés a privát szféra és a megrendelői oldalon ülő kormányzati, vagy katonai szakemberek között. Azonban a NACA-t létrehozó jogszabály ellentmondott ennek és éppenhogy lehetővé tette ezt – megkerülve az előbb hivatkozott törvényt –.

A párbeszéd hiányában keresendő problémát ilyen módon hamar megoldotta a NACA, amelynek első eredménye az ún. Liberty motor lett, a legelső olyan amerikai erőforrás, amit nagymértékben a repülés érdekében optimalizáltak.

Francia Farman F.40 amerikai szolgálatban az első világháborúban...a külföldi gépek egyszerűen jobbak voltak

A repülőgépgyártást még egy komoly jogi akadály is nehezítette az Egyesült Államokban. Az úttörő Wright testvérek bejegyeztettek egy szabadalmat, az ún. „szárnycsavarás” technikájára, amely a gépek oldalirányú vezérlésében játszott szerepet. Ugyanerre a funkcióra a konkurens Curtiss cég csűrőkormányokat alkalmazott. Ám a két technikát a köztudat hamarosan összemosta. És amikor 1912-ben Wilbur Wright elhunyt, testvére Orville nem fektetett többé komoly munkát a repülőgépek fejlesztésébe, helyette eladta a gyárat, amely Wright-Martin Company néven működött tovább. A befektető akkor mesésnek számító 1 000 000 dollárt fizetett a szabadalmakért, majd hogy megtérüljön a befektetése, ádázul harcba szállt a szabadalmak érvényesítéséért és bármely más repülőgépgyártótól minden egyes legyártott gép után 5%-os licencdíjat követelt – de gyártónként minimum 10 000 dollárt – akár a Wright-féle szárnycsavarást, akár a csűrőt alkalmazta. Ez a gyártmányok drágulásához és dühödt perekhez vezetett. És ahhoz, hogy az egyetlen számottevő megrendelő, az állam mértéktelen drágulásra számíthatott.

A NACA ebben a helyzetben egyfajta közvetítőként lépett fel. Az állam már-már azt fontolgatta, hogy kényszerlicencet – azaz egyfajta hatósági áras szabadalmi díjazást – vezet be. Ekkor lépett közbe a NASA a javaslatával: szabjanak meg egy 1 000 000 dolláros keretet, azt fizesse meg az állam a szabadalmak tulajdonosainak, azután pedig a gyártók annyi repülőgépet gyártanak, amennyire képesek és így nem darabonként kell leróniuk a licencdíjakat, hanem mentesülnek a közvetlen fizetés alól, de a szabadalom tulajdonosai sem jutnak több licencdíjhoz, akármilyen megnövekedett gyártási darabszámok születnek. Mire sikerült volna tető alá hozni minden oldallal a megállapodást, az USA hadat üzent Németországnak és hadba lépett az első világháborúban. Ennek hatására nagyságrendet ugrott a hadsereg által igényelt repülőeszközök száma, ami az 1 000 000 dolláros felső korlátot idejét múlttá tette. A NACA-nak új javaslatot kellett kidolgoznia. Ebben már 2 000 000 dollár szerepelt és mindkét érdekelt oldal elfogadta. Ezzel az intézkedéssel szabaddá vált a repülőgépgyártás és nem akadályozta tovább az USA fegyverkezését, a keretlicenc megállapodás pedig megoldotta, hogy a teljes amerikai repülőgépipar jelentős szabadalmak nélkül működhetett a háború ideje alatt.

A Langley Repülésügyi Labor

A NACA megalakulása már az első világháború idejére esett, majd kb. egy évvel az alapítás után a német-amerikai viszony ellenségessé vált, ami előre vetítette, hogy az USA beléphet a háborúba az Antant oldalán. Ebben a helyzetben felértékelődött annak ismerete, hogy a haditechnikában milyen szinten áll az ország és a sajtó – például a frissen megalapított Aviation Week folyóirat – úgy értékelte a helyzetet, hogy az USA katonai repülőerői gyengébbek az európai frontokon harcoló felekénél. Wilson elnök, hogy tisztán lásson, egy szakértőt, Jerome Hunsakert elküldte Európába tájékozódni a témában, aki jelentette is az elnöknek a tapasztaltakat, amelyek nyomán az el is rendelte, hogy létre kell hozni az ország első konkrét, működő kutatólaboratóriumát. Ez a szervezet lett a Langley Memorial Aeronautical Laboratory (Langley Emlék Repülésügyi Laboratórium), ami 1917-ben kezdett el kiépülni és ténylegesen 1920-ban nyitotta meg a kapuit Langley Field-en (mind a helyet, mind pedig az ott létrehozott intézetet Samuel Pierpont Langley tiszteletére nevezték el).. Így a NACA, mint kutató intézmény csak két évvel a háborút követően kezdhette le a tevényekenységét, addig inkább csak tanácsadó, vagy koordináló szerepet játszott. A kutatási tevékenysége ebben a kezdeti időszakban is meglehetősen szerény volt: összesen 4 kutatómérnök és 11 technikus volt az emberállománya.

Átállás koordináló szerepről kutató intézetté

Bár az intézményt a háború igénye és a technológiai lemaradás felszámolása iránti igény hozta létre, azért legfeljebb csak közvetítői szerepben tudott tenni, a kisebb-nagyobb anomáliák felszámolásának katalizációs szerepében. Egyes történészek sommás véleménye szerint: „a NACA a háborús évek nagy részét azzal töltötte, hogy megtalálja önmagát”. Azonban a háború lecsengésével ez gyökeresen változni látszott – mégha nem is varázsütésre, hanem lassan –. A háború utáni legfontosabb feladat az volt, hogy a repülőgép építő tudást és kapacitást megőrizzék, a katonai igényeket kellett átkonvertálni civil, üzleti igényekké. A feladat nagyságára néhány adat: 1914-ben a Statisztikai Hivatal mindössze 16 repülőgépgyártót jegyzett fel, amelyek összesített termelése 49 repülőgép volt, míg a háború végére 175 000 munkás körülbelül 300 üzemben gyártott repülőgépeket, amelyek potenciális termelése évi 21 000 darab volt. 1917 áprilisa és 1918 novembere között ez a feltörekvő iparág 13 844 repülőgépet és 41 953 motort szállított, azonban 1922-re ez a szám ismét 263 legyártott – és persze a hadsereg által megrendelt – repülőgépre olvadt. A háborút követően azonnal az állam 100 millió dolláros nagyságrendben mondta fel a megrendeléseket és szerződéseket.

A NACA épületébe belépőket a szervezet hitvallása üdvözölte a falon: „...a Légügyi Tanácsadó Testület feladata a repülés problémáinak tudományos tanulmányozása, annak irányítása és felügyelete a maga gyakorlati megoldási szemszögéből...”

A NACA egyfajta közvetítői, érdekképviseleti, koordinátor szerepet töltött be abban a folyamatban, amely elvezetett az USA Nemzeti Légiközlekedési Politikájának megalkotása felé. Ebben a polgári légiközlekedésre vonatkozó szabályrendszert kellett megalkotni az Egyesült Államokban, ám az akkori idők bürokratizmusára jellemző, hogy míg a tartalmi kérdések – ti. hogy a légi közlekedési ágazat egészséges fejlődéséhez milyen intézkedésekre van szükség, vagy mennyi és milyen szabályozásra van szükség ehhez – megválaszolásához kis energiabefektetéssel el lehetett volna jutni, a fő vitaforrás az volt, hogy a kormányzati szerveknek milyen szervezete szükségeltetik a célok eléréséhez. És ez utóbbi probléma megoldására hét év kellett az államnak, hiába volt ebben a témában aktív és együttműködő a NACA, mint ennek az egész vitafórumnak a szervezője. Eredetileg a NACA adott egy törvénytervezetet, amely hosszas utat járt be – időközben két másik forrásból származó törvénytervezet is megjárta a Kongresszust, amelyeket az sorban el is vetett –, hogy 1925. december 8-án, több módosítás és értelmezési változtatást követően elfogadják. Ebben az USA Kereskedelmi Minisztériuma kapta meg a feladatot az ország polgári repülésének szabályozására és ellenőrzésére. A változtatások egyik fontos tétele volt a törvényhez benyújtott egyik módosítás (amely mutatja, hogy a folyamat egyik vesztese maga a NACA lett): a NACA nem lett volna az a központi tanácsadó és koordináló testület, amivé korábban próbált válni, és nem is került volna át a Kereskedelmi Minisztérium felügyelet alá, kvázi annak repülésügyi funkciójának ügyintézésére, ehelyett független repüléstechnikai kutatószervezet maradt.

A hivatalt már 1915-ös megalakulásakor is kettős céllal hozták létre: kormányzati repülésügyi koordináló és kutatóhelyi funkcióval. A koordinációs szerep a fentiek szerint lassan elsorvadt, ám a kutatási funkció kiépítése ezzel párhuzamosan – bár a megalapításhoz képest némi késéssel – megkezdődött. Ennek első lépéseként 1920. január 29-én Woodrow Wilson felkérte Orville Wright-ot, hogy csatlakozon a NACA igazgatótanácsához, amely ezután új feladatot tűzött ki a szervezet elé: mind a civil, mind a katonai repülést előremozdítani az alkalmazott tudományok által. Ezeknek az alkalmazott tudományoknak az eszközei szélcsatornák, motor tesztpadok, és egyéb készségek voltak, amelyekkel működés közben figyelhették meg az egyes repülőeszközök viselkedését. És ezekből épített több telephelynyit a NACA, amelynek első hírnöke a Langley Kutatóközpont volt, majd az évek során következhetett az Ames Kutatóközpont, a Lewis Kutatóközpont és a Muroc Tesztrepülőtér.

Szélcsatornák

A híres változtatható légsűrűségű szélcsatorna

A Teljes méretű szélcsatorna légifelvétele

A Propeller Kutatási Csatorna

Egy mérnök az utolsó beállításokat végzi egy modellen, amit szélcsatornatesztnek vetnek alá Langley-n

Amikor igény támadt a repülési kutatásokra, egyszerre annak több iránya is felmerült: alapkutatások és egyes konkrét géptipussal kapcsolatos kutatások. A NACA ebből azt a kártyát húzta, amelyiken azok a kutatások álltak, amelyek általánosságban foglalkoztak valamivel (pl. a csűrők működésével, vagy a repülőgéptest, esetleg a szárny körüli áramlással), az egyes konkrét gépekel pedig a gazdájuk, azaz lényegében a hadsereg foglalkozott tovább. A másik dilemma az alapkutatások két nagy területe között késztette választásra a problémára megoldást keresőket: voltak az aerodinamikai és az erőforrásokkal, motorokkal kapcsolatos problémák. Az egyeztetések során a NACA-nak jutott az előbbi, utóbbin pedig a nemzeti Szabványügyi Hivatal kezdett el dolgozni. Ennek megfelelően a Langley kutatási iránya a szélcsatornatesztekben nyilvánult meg, amikor általában a repülőgépeknek, vagy azoknak egyes alkatrészeinek a viselkedését vizsgálták az erre a célra épült létesítményekben, mint az aerodinamikai jellemzők kutatása. Ezen létesítmények megépülése sorrenben:

1. Atmoszférikus (1,5 m átmérőjű) szélcsatorna (cca. 1921)
2. Változtatható légsűrűségű csatorna (1922)
3. Propeller Kutatási csatorna (1927)
4. Nagy sebességű szélcsatorna (1928)
5. Függőleges (1,5 m átmérőjű) csatorna (1929)
6. Atmoszférikus 2,1x3,0 méteres szélcsatorna (1930)
7. Teljes méretű 9,0x18,0 méteres szélcsatorna (1931)

Atmoszférikus és változtatható légsűrűségű szélcsatorna

Ennek az időszaknak nemcsak az egyre szaporodó és egyre kifinomultabb vizsgálatokat lehetővé tevő szélcsatornák voltak a főszereplői, hanem egy Max Munk nevű zseni is. Röviden, Munk volt az a tudós, aki megadta azt az elméleti keretet, amelyre a NACA mérnökei alapozhatták kutatásaikat, vagy egy másik megfogalmazás szerint a „Dr. Munk által az elmúlt évben írt tanulmányok többet tettek az aerodinamika és a hidrodinamika élőlénnyé tételéért, mint bármi, ami az elmúlt húsz évben történt”. Munk egyszerre volt elméleti is gyakorlati kutató. Munk számos tanulmányt jegyzett a Langley-ben eltöltött ideje alatt, amelyben rengeleg aerodinamikai alapvetést foglalt írásba és tette mindezt úgy, hogy a bonyolult fizikai és matematikai leírásokat mérnöktársai számára rendkívül közérthetővé is tette. A gyakorlati kutatói tevékenysége csúcspontja az ún. változtatható sűrűségű szélcsatorna és az abban végzett kísérletek voltak. Amikor Munk csatlakozott a NASA-hoz, ott csak egy viszonylag egyszerű, atmoszférikus szélcsatorna dolgozott, amelynek a legnagyobb problémája az ún. méretarány-hatás volt. A szélcsatornába nem lehetett életnagyságú repülőgépet, de néha még részegységet (pl. szárny) sem bevini és vizsgálat alá venni, helyette méretarányos modellekkel kísérleteztek. A modelleket egy légcsavar változó szélerősséggel fújta meg, amelyen egy mérlegkészlettel mérték a támadó erőket. Azonban nagyon hamar rájöttek, hogy létezik a méretarány-hatás, azaz a kicsinyített modelleken mért értékek a valódi méretarányokon nem adequát értékekként jelennek meg. Munk hozzájárulása éppen ez volt: az eredmények olyan korrekciót igényeltek, amelyeket legfeljebb találgatni lehetett, ő viszont a változtatható légsűrűségű csatorna létrehozatalával ezeket az értékeket konkretizálni volt képes. A probléma kulcsa a levegő sűrűsége volt. A mozgó folyadékba (vagy például levegőbe) merített testekre ható erők a Reynolds-számtól függenek – egy dimenzió nélküli matematikai mennyiségtől, amely egyenes arányban változik a test méretével, az áramlás sebességével és a levegő sűrűségével, valamint fordítottan arányban a levegő viszkozitásával. Egy kis modell használatából származó eredményeket össze lehetne hasonlítani egy teljes méretű repülőgép eredményeivel a levegő sebességének vagy sűrűségének növelésével, illetve viszkozitásának csökkentésével. Az első módszer nem volt praktikus, mert egy tizedléptékű modellhez az alagútban a repülés közben tapasztalt légsebesség tízszeresére lett volna szükség. Még ha egy ilyen szuperszonikus alagút technológiailag megvalósítható lett volna is az 1920-as években – ami nem volt az –, akkor is a méretarány-hatásnál jobban torzító összenyomhatósági hatásokat okozott volna. A harmadik módszer, a viszkozitás csökkentése, elméletileg lehetséges volt az alagútban uralkodó hőmérséklet csökkentésével, de ez is meghaladta az 1920-as évek technológiáját. Az egyetlen gyakorlati tényező, amelyet változtatni lehetett, a levegő sűrűsége volt. Ez az alagútban uralkodó nyomás növelésével érhető el. Ha tíz atmoszféra nyomást lehetne létrehozni egy szélcsatornában, akkor egy tizedléptékű modell tesztjei használható eredményeket hoznának. Munk ültette át az elméletet a gyakorlatba, és tervezte meg a változó sűrűségű szélcsatornát, ami lényegében egy palackban lévő alagút. Egy hagyományos, gyűrűs visszatérésű szélcsatornát egy másfél méteres tesztszakasszal teljes egészében egy 10,5 m hosszú és 4,5 m átmérőjű acéltartályba zártak. A tartály 21 atmoszféra nyomást bírt ki, így szinte bármilyen, ésszerű méretű modell tesztelhető volt olyan körülmények között, amelyekkel egy teljes méretű repülőgép repülés közben találkozik.

1926-27 óriási vízválasztó volt úgy a repülés, mint a NACA életében. Eddigre végre beérett a polgári repülésre vonatkozó szabályozás és végre megindulhatott a nem katonai célú repülés. Ebből szinte egyből születtek látványos eredmények, mint például Charles Lindbergh Atlanti-óceán átrepülése. 1927-ben elhunyt a NACA addigi első embere, Charles Walcott, aki átvezette a szervezetet a tétova tanácsadói státusból egy eredményekre képes kutatóintézetté, a helyét pedig Joseph Ames vette át. Ames nem volt főállású vezető, ő a Johns Hopkins Egyetem professzora, később rektora volt és csak heti egy napon tudott a NACA ügyeivel foglalkozni, ezért átalakította a cég szervezetét George Lewist és John Victoryt téve meg helyettesének – előbbi a műszaki ügyeket víve, utóbbi pedig az adminisztrációt –, akik az operatív vezetést vitték. Ez a triumvirátus később meghatározó szerepet töltött be a második világháborúig az amerikai repülésügyben.

Propeller kutatási szélcsatorna

Lewis volt az, akinek Munk után a keze alatt formálódott tovább a NACA műszaki iránya: az ő vezetésével nyílt meg legelőbb a Propeller Kutatási szélcsatorna. Ezt a speciális létesítményt az igény hívta életre, hogy az addig megvalósult szélcsatornák általában 1,5 méteres átmérővel bírtak, amelyekbe sehogysem lehetett bevinni egy légcsavart, ám annak a repülőgép többi részéhez képest is speciális volt a működése és aerodinamikája, szükség volt egy olyan szélcsatornára, amelybe egy életnagyságú propellert is be lehetett vinni. Így született meg a példátlan, 6 méteres átmérőjű torokkal rendelkező új szélcsatorna a propellerek kutatására. Az új létesítmény, mivel életnagyságú vizsgálati példányok is befértek és nem kellett a méretarány-hatással kalkulálni, még a változtatható légsűrűségű csatornához képest is élethűbb és pontosabb eredményeket hozott. Furcsa módon a vizsgálatoknak nemcsak a légcsavarok viselkedésében volt eredménye, hanem a NACA nekiláthatott egy „kutatásnak egy léghűtéses motor burkolatának és áramvonalasításának vizsgálatához, mind alaptanulmányként, mind speciális kereskedelmi repülőgéptípusokra alkalmazva”. Ettől 60%-os légellenállás csökkenést és 14 százalékos sebesség növekedést vártak, amit 1929 februárjára el is értek. Ekkor egy NACA burkolattal felszerelt Lockheed Air Express gép új, 18 óra 13 perces transzkontinentális sebességet ért el. Egyben ez az újítás – amely később NACA burkolat, vagy NACA motorburkolat néven terjedt el a köztudatban – a tudományos mellett politikai áttörést is jelentett a Kongresszusban szinte ünnepelték a NACA-t és úgy értékelték, „hogy a repüléstechnika fejlesztésének történetében még soha nem bizonyították ilyen jól egy új tudományos berendezés értékét”.

A teljes méretű szélcsatorna

A politikai siker egyben támogatást is jelentett: a Kongresszus jóváhagyta a korábban példátlan 1 000 000 dolláros költségvetésű, teljes méretű szélcsatorna projektet, amelybe teljes repülőgépeket lehetett majd bevinni és vizsgálni. A tervekben egy 9x18 méteres méretű óriási szélcsatorna szerepelt. De ebben az időszakban óriási lendületet vett a NACA és a nagy – és drága – szélcsatorna mellett még újabb, másik egységeket is építette. Így a függőleges szélcsatornát, amelyben a repülőgépek dugóhúzó tulajdonságait vizsgálhatták és amelyet máig úgy emlegetnek, mint a nyugati félteke egyetlen ilyen típusú szélcsatornája. Vagy a nagysebességű csatorna, vagy a teljes méretű szélcsatorna előtanulmányaként épült nagyméretű 2,1x3,0 méteres csatorna. A Langley – és az Ames-Lewis-Victory triumirátus – főműve mégis leginkább az óriási 9x18 méteres berendezés megépítése volt. Ebben végre elfelejthették a mérearány-hatást és nem kellett különböző trükköket bevetni, hogy ugyanolyan eredményeket érjenek el, mint a valódi repülőeszköznél.

A Nagy Gazdasági Világválság

Az 1920-as évek végéig a polgári repülés egy tartósan és dinamikusan emelkedő hullámra került és rohamléptekkel fejlődött, majd ebbe a helyzetbe ütött be az 1929. október 25-i Fekete Péntek, a Nagy Gazdasági Világválság nyitánya, amely eleinte a várakozások szerint nem jelentett komolyabb problémát, ám a válság kibontakozásával és mélyülésével széleskörű hatást váltott ki az iparra, majd továbbgyűrűzve az ahhoz kapcsolódó kormányzati szervekre, így a NACA-ra is. A válságra adott válaszok elsődlegesen átszervezésekben és a kapcsolati, szervezeti visszalépésekben jelentek meg. Ez abból fakadt, hogy a NACA albizottságait szívesen szervezte a megoldandó problémák szerint és szívesen vett fel az ezen bizottságok tagjai közé az repülőgépipar prominensei közül, ám a válság átírta az erővonalakat és az ipart hirtelen korrupcióval és haszonszerzéssel vádolták az állam oldaláról, így az ezzel való széleskörű kapcsolatok nem vetettek jó fényt egy kormányügynökségre, ezért ezeket a kapcsolatokat a lehető legjobban kellett ritkítani. Egy sor bizottságukat összevonták és így leépíthették a tagok számát is.

A válság begyűrűzésének másik fő jele volt, amikor a Kongresszus – párhuzamosan más állami szervekkel – elkezdte csökkenteni a költségvetési támogatást. 1933-ban az előző évhez képest 100 000 dollárral, 1934-ben pedig 200 000 dollárral csökkent a NACA költségvetése, szűk esztendőket hozva a szervezetre. Ezzel párhuzamosan lényegében leálltak a fejlesztései. 1927-30 között gyakorlatilag évente nyitott a szervezet egy-egy újabb szélcsatornát, ám az új évtizedben ezek a fejlesztések teljesen leálltak és nem került sor újabb létesítmény avatására. A fordulatot 1935 jelentette, amikor ismét emelkedni kezdett a szervezet számára megítélt költségvetési forrás összege és például ismét olyan forrást is kaptak – félmillió dollárt egy 500 mérföld/órás sebességű szélcsatornához – ami ismét a kutatási tevékenység fejlődésének jeleit mutatták.

Második világháború

Az USA a háború felé sodródik

A válság miatti visszaesésnek meglett a hatása: 1936-ban a NACA hivatalos jelentésében közölte, hogy ismét elvesztette a vezető szerepét a világon a légi kutatásokban. A náci Németországban, a fasiszta Olaszországban, illetve ellenpontként Angliában és Franciaországban is jelentősen kibővült repüléstechnikai kutatások folytak és az időközben elmúlt fél évtized elég volt arra, hogy a NACA ismét lemaradjon. A NACA el is küldte Lewist – szimbolikusa egy Zeppelin léghajóval, mivel Európának volt ilynje, nekik meg nem – Németországba, hogy felmérje a helyzetet és aki súlyos hírekkel tért haza. Ebben az szerepelt, hogy Hitler kancellár gyakorlatilag korlátlan forrásokat biztosított a fejlesztésekre, emellett a német kutatóintézetek nagyobb létszámú emberállománnyal gazdálkodhattak, akik ráadásul széleskörű, speciális képzésben részesültek.

A helyzet megoldására a NACA létrehozott egy bizottságot, ami – igaz csigalassúsággal, csak 1938-ra – ajánlásokat fogalmazott meg, hogyan lehetne ezen a kedvezőtlen helyzeten változtatni. A New Deal és az európai háború fenyegetése miatt az ajánlásokat el is fogadták a törvényhozók. Elsőként az ajánlások mentén a NACA szorosabbra fűzte a kapcsolatait az egyetemi kutatóhelyekkel, szerződéseket kötve közös kutatásokra. Az ajánlások legfontosabbika azonban egy új kutatóegység létrehozatala lett, amellyel Langley mellett egy új telephelyet kaphatott a hivatal, új feladatokkal.

Ebben az időszakban egy váratlan, negatív esemény is érte a NACA-t: Dr. Ames, a szervezet vezetője szélütést kapott és kénytelen volt lemondani pozíciójáról. A helyét Vannevar Bush – sok egyéb mellett az U.S. Office of Scientific Research and Development szervezet vezetője, amely a háború alatti tudományos kutatásokért felelt, így Bush lehetett az, aki például a radarra, vagy az atombombára irányuló amerikai erőfeszítések kormányzati koordinációját végezte – vette át..

A Sunnyvale Laboratórium

Az Ames Kutatóközpont szélcsatornái a levegőből

A 2,1x3,0 méteres szélcsatorna építése (1941)

Az 1939-es évben a NACA életét két dolog befolyásolta igazán. Egyrészt napvilágot látott egy Roosevelt elnök által aláírt mozgósítási terv, amely tartalmazta a NACA – elsődleges fontosságú – besorolását egy esetleges nemzeti vészhelyzet esetén. Másrészt pedig a hadsereg légierejének főparancsnoka, Oscar Westover vezérőrnagy javasolta, hogy a NACA kapjon egy másik telephelyet Langley mellé. Eszerint szükség volt egy másik laboratóriumra, hogy tehermentesítsék a Langley-t, és szétszórják a hivatal kutatólétesítményeit, hogy ne legyenek sebezhetőek egyetlen kívülről jövő támadás esetén sem. Az események ettől a pillanattól sebességet váltottak. Európában, elsősorban a hitleri Németországban a repülési kutatások, illetve azok eredményeként a repülési teljesítmények óriási fejlődésen mentek át – az oda látogató Charles Lindbergh az írta, hogy „képtelen levélben közvetítette a német repüléstechnika fejlődési mértékét” –. Westover tábornok ugyan időközben meghalt, de a még vele útjára bocsátott bizottság határozottan javasolta Langley Field bővítését és egy új kutatóállomás létrehozatalát.

Az új telephely kiválasztásánál eredetileg szempont volt, hogy valahová a szárazföld belsejében helyezzék el, hogy ne legyen sebezhető egy támadás esetén. Később ez a szempont lassan eltűnt (vagy inkább közbejött a praktikum: a Nagy gazdasági világválságból való kilábalás a repülőipar számára ismét a hadsereg irányából kezdődött, de ezek az ipari szereplők zömmel Kaliforniában voltak, amelyhez képest a Langley keleti-parti elhelyezkedése meglehetősen előnytelen volt) és az új telephely elhelyezésére Kalifornia, azon belül is a Sunnyvale-ben található Moffett Field haditengerészeti támaszpont területe látszott befutónak. Igaz, hogy ezzel az elhelyezéssel az eredeti szempont sérült, a NACA létesítményei közül Langley a németek, Sunnyvale a japánok számára volt elérhető – még ha nem is feltétlenül olyan könnyen –. A másik szempont, hogy mi legyen a feladata az új létesítménynek szintén a NACA alapvetéseit feszegette. A NACA eladdig szigorúan repülési alapkutatásokkal foglalkozott. Ám a repülőipar részéről egyre nagyobb igény mutatkozott az alkalmazott kutatások (azaz egy-egy konkrét géptípussal kapcsolatos tesztek és fejlesztések) iránt. A létrehozatalt előkészítő bizottság kissé elmosva a határokat, így írta le a leendő feladatkört: "új aerodinamikai elméletek, elvek és felfedezések alkalmazása a katonai repülőgépek sajátos problémáira", amelyben az egyetlen, „sajátos” kitétel vonatkozott arra, hogy immár akár például egyetlen bombázó repülőgéptípusnak a dugóhózóra való hajlamosságát is kutathatták, ami korábban a saját önkorlátozásuk alapján elképzelhetetlen lett volna.

A NACA új kutatóközpontja 1939. december 20-án alakult meg. Az új központ a nagy sebességű repülés aerodinamikájának problémájával kezdett el foglalkozni. Megalapításakor A P–39 Airacobra, vagy a P–40 Warhawk vadászgép típusok voltak Amerika top típusai a maguk 626 km/h és 581 km/h sebességével (összehasonlításul, egy évtizeddel korábban Charles Lindbergh híres óceánrepülő toptípusa a Ryan NYP „Spirit of St. Louis” néven 214 km/h sebességre volt képes). A jövőbeli háborúhoz szükséges technológia célkeresztjében a sebesség állt, a szintén akkor születő Mistsubishi A6M Zero csúcssebessége 533 km/h, az Atlanti-óceán túlpartján születendőben levő technika, a Messerschmidt Bf–109-é pedig 626 km/h volt.

A NACA megkezdhette egy laboratórium, lényegében egy nagysebességű szélcsatorna építését, amely a nyugati parti repülőgépgyártók számára adott lehetőséget a gépeik tökéletesítésére a háború alatt. Joseph Ames 1943-as halálát követően – hivatalosan 1944. június 8-án – az új NACA laboratóriumot pedig róla nevezték el Ames Kutatóközpont néven.

Az építés villámsebességű volt. Mikorra a pearl harbori japán támadás elérte Hawaiit, az új NACA laboratórium már eredményeket szállított. Ez nagyrészt egy embernek, a létesítmény újonnan kinevezett igazgatójának Smith J. DeFrance-nak volt köszönhető, aki Langleyről érkezett, ahol korábban négy szélcsatorna építésén is dolgozott és ezzel a tapasztalattal kezdett bele Moffett Field-en az újabb projektnek, aminek aztán egészen a NACA-nak a NASA-ba való beolvadásáig vezetője maradt.

A háború alatt az új NACA központ két fontos kutatási eredményt ért el. Ezek egyike a jegesedés-kutatás volt. Az eredményt elsősorban a nagy magasságban és mindenféle időjárási körülmények között repülő bombázógépek hasznosíthatták, ám hamar kiderült, hogy amennyiben nincsenek háborús körülmények, akkor a kereskedelmi üzemeltetők is hasznosítani tudták (a jegesedés-kutatás vezető kutatójának, Lewis A. Rodertnek oda is ítélték az 1946-os Collier-trófeát az eredményekért). A másik kutatási irány a szárnyjellemzőkről szólt és eredményük a P–51 Mustang vadászgép nagyon alacsony ellenállású szárnyai lettek. A Mustanngal olyan szárnyprofilt sikerült kikísérletezni, amelynek rendkívül alacsony volt a légellenállása (olyannyira, hogy amikor a németek zsákmányoltak egyet, a csodájára jártak és nem sikerült reprodukálni a saját szélcsatornájukban a kísérleti szárnyprofiljaikkal a zsákmányolt gép alacsony légellenállását).

A Motorkutató Laboratórium

A tervraz terem (1942)

Épül a Motorkutatási Laboratórium hangárja (1941)

A korábban a sunnyvale-i telep létrehozatalát javasló, Lindberghet is soraiban tudó bizottság munkája nem állt meg a Langley aerodinamikai munkájának kaliforniai kiterjesztésével, hanem tovább dolgozott. 1939. október 19-én egy újabb ajánlás látott napvilágot. A problémakör még mindig ugyanaz volt: a háború megnyeréséhez a repülő haditechnika elé tűzött követelmények élén a minél nagyobb sebesség állt. És ennek maximalizálásának két markánsan elkülönülő komponense volt: a gépek aerodinamikája és az azokat hajtó motorok teljesítménye. Az aerodinamikai fejlesztések felfuttatását megoldották az új sunnyvale-i teleppel. Szükség volt még a motorok teljesítményének javítására is, mi több, erre volt a leginkább szükség abból a felismerésből kiindulva, hogy az hangsúlyosabb a legnagyobb sebesség elérésén belül, mint az aerodinamika. Korábban, közel húsz évvel előbb éppenhogy szétválasztották a két területet, eddigre azonban megszületett az idea, hogy ez nem volt helyes. Ráadásul a motorfejlesztések nem is működtek valami hatékonyan a Szabványügyi Hivatal kezében, hiszen az volt megfigyelhető, hogy az egyes gyártók inkább saját maguk végzik ezeket a fejlesztéseket házon belül. Nagyobb eredményt ígérőnek mutatkozott, ha mindent egy kézbe vonnak össze és így folyik a továbbiakban, együtt, integráltan a kutatás.

A helyzetértékelésben ismét az Európában tanulmányutat tevő Lindbergh járt elöl. Odaát az óceán túlpartján az 1920-as és '30-as években nagyjából fele-fele arányban folytak kísérletek a folyadék- és a léghűtéses motorokkal, azonban az USA-ban a léghűtéses motorok kaptak prioritást. Lindbergh megállapítása szerint „bizonyos fontos katonai repülőgéptípusok esetében a külföldi vezető szerep részben a külföldi folyadékhűtéses motorok fölényének köszönhető”, azaz a két motorverzió közül a folyadékhűtés állt nyerésben és az amerikaiak éppen nem ezt választották. Erre az lehetett az üdvözítő megoldás, ha mihamarabb komoly motorfejlesztési előkészületeket tesznek. Így született meg egy harmadik kutatóközpont gondolata. Addigra azonban Németország lerohanta Lengyelországot, megnövelve annak az esélyét, hogy az USA hamarosan belép a háborúba, így a Kongresszuson lényegében ellenállás nélkül ment át a javaslat – vagy legalábbis sokkal, de sokkal könnyebben, mint a sunnyvale-i –, majd a jóváhagyással a Fehér Ház elé került, ahol az elnök gyorsan jóvá is hagyta.

Az elnöki intézkedések nyomán kineveztek egy Helyszíni Különleges Bizottságot, amelynek feladata az lett, hogy az előzetesen javasolt 62 helyszín közül kiválassza a megfelelőt – az ügy kényes volt, hiszen 61 kongresszusi képviselőt kellett megsérteni és csak 1 volt elégedett, hogy az ő szavazókörzete nyert a versenyben – bár ez főként csak politikai színjáték volt, mivel a NACA Cleveland-et szerette volna. Hosszas folyamat végén – a kiválasztó bizottság tagjai becsülettel végiglátogatták a jelölt városok többségét – Cleveland lett a befutó: a fő szempont itt is ugyanaz volt, mint Sunnyvale-nél, a legtöbb motorgyártó Cleveland közelében volt megtalálható és ez tette vonzóvá.

A Motorkutató labor kicsit lassabban készült el, mint a kaliforniai aerodinamikai társa és bizony az előre becsült költségek sem bizonyultak helytállónak, ám addigra a valós háborús helyzet miatt a törvényhozás nem volt a vitatkozás helyzetében a finanszírozást illetően. A laboratórium 1942 júniusára már készen állt a munka megkezdésére, ám hivatalosan csak 1943 áprilisában nyitotta meg a kapuit, igaz így is 9 hónappal a tervezett idő előtt. A laborral egyben a NACA szemléletében és az általa nyújtott szolgáltatásokkal kapcsolatban is alapvető változások álltak be. Egyrészt a NACA szakított azzal, hogy ő csak alapkutatásokat végez és legyenek jók az eredményei a polgári repülés számára. Az új felállásban felbillent az egyensúly mindkét értelemben: a fő megrendelő a hadsereg lett (1941 végén, a Pearl Harbort megelőző egyik még békés napon a NACA azt jelentette, hogy a munkáinak 71%-a volt valamely katonai projekthez kapcsolódó). Másrészt pedig – és ez következett a megrendelésállományból is – az alapkutatást nagyon sok esetben felváltotta valamely alkalmazott kutatási probléma egy konkrét, meglévő típus fejlesztésével (mint pl. egy vízhűtéses Pratt and Whitney motor fejlesztésében való elakadás továbbvitelével). Ez a változás tükröződött a NACA tevékenységének átláthatóságában is: korábban két műszaki kiadványban, a Műszaki Jelentésben (Technical Report) és a Műszaki Jegyzetekben (Technical Notice) publikálta a kutatási eredményeit széles körben – kivéve, ha valamely üzleti titkot, vagy az USA számára excluzívnak igényelt eredményt érintettek –, ám a háború alatt ezek a kiadványok teljesen felfüggesztésre kerültek, annyira csak titkos, nem publikálható katonai eredményei voltak csak a NACA-nak.

A szuperszonikus kor

Muroc Test Flight Unit

A Muroc repüléskísérleti telepből a NASA űrközpontjává magát kinövő sivatagi tesztrepülőtér műholdfelvételen

1946-ban a NACA még egy telephellyel gazdagodott. A szuperszonikus kutatásokat a Légierő egy félreeső sivatagi reptéren végezte az X-sorozat kísérleti gépeivel, amely reptér a kaliforniai Mojave-sivatagban került felállításra, egy egykori sóstó, a Muroc-tó kiszáradt medrében. A katonai igény kezdetben bombalőtér iránt jelentkezett, ám hamar rájöttek, hogy a tómeder alján levő kemény sóréteg úgy viselkedik, mintha le lenne betonozva a síkság, így végtelen hosszú és bármilyen irányú kifutópályát alkotva tökéletesen alkalmas repülőgépek kipróbálására. 1946-ban a 4. Légi Hadtest, más néven a Légi Technikai Szolgálat Parancsnoksága költözött ide, immár kifejezetten azzal a profillal, hogy itt repülőgép teszteket végezzenek. A NACA is ismerősen mozgott ezen a területen, hiszen 1942-től jelen voltak a szakembereik bizonyos katonai teszteken. 1946 végén aztán 13 szakember érkezett Virginiából, a Langleyről, hogy állandó jelenléttel, állandó irodát nyisson a helyen . Ezzel megalakult a Muroc Test Flight Unit, amelynek állandó működéséról 1947. szeptember 7-én adott ki hivatalos közleményt Hugh Dryden.

1946-tól aztán megkezdődtek az aktív programok az X–1-gyel, majd a D–558-cal, a hadseregtől és a haditengerészettől érkező megbízásokkal. A létszám és a projektek köre egyre bővült és 1949-ben NACA High-Speed Flight Research Station-re (NACA Nagysebességű Repülési Kutató Állomás) keresztelték át az operációt az immár hivatalos és állandó NACA telephelyen (amely persze szerves része volt a Muroc Field néven működő légierőbázisnak, amelyet aztán 1950-ben Glen Edwards kapitányról, az USAF egyik, a helyszínen hősi halált halt berepülőpilótájáról neveztek el Edwards Légierőbázisnak). 1954-ben ismét nevet váltott és NACA High-Speed Flight Station (NACA Nagysebességű Repülő Állomás) lett, a feladat mit sem változott azon kívül, hogy egyre kiterjedtebb lett. A következő névváltozás már ahhoz kötődött, hogy a NACA átalakult NASA-vá és átlépett az űrkorszakba (még később NASA Dryden Flight Research Center lett Hugh Dryden, a NASA legendás főigazgató helyettese után, míg ma Neil Armstrong Flight Research Center a neve, a talán még legendásabb Neil Armstrong emlékére kapott elnevezésével)

Szuperszonikus alap és alkalmazott kutatások, kísérletek

A repülés úgy lépett ki a második világháborúból, hogy világosan kirajzolódott az irány a jövő felé, ami nem volt más, mint a sugárhajtás. A technológia alapjai meglehetősen egyszerűek: minden motoros repülőgépet reaktív erő hajt. A levegő hátrafelé áramlik valamiféle meghajtás hatására, ami előre kényszeríti a repülőgépet. Az 1930-as évek repülőgépei a hátrafelé irányuló tolóerőt úgy hozták létre, hogy egy légcsavarral egy légtömeget hoztak mozgásba és gyorsítottak fel. Viszonylag alacsony sebességnél ez egy repülőgép meghajtásának leghatékonyabb módja volt. Nagyobb sebességnél azonban egy másik meghajtási módszer válik praktikussá. A légköri nyomásnál nagyobb nyomáson felmelegített és a hátsó fúvókán keresztül távozó levegő a kilépéskor jelentősen kitágul, így a fúvókából nagy sebességgel távozik, majd a gáz egyik irányban ható tolóereje a repülőgépet az ellenkező irányba tolja. A légcsavaros repülőgépeknél azonban technikai korlátok léptek fel, amikor a légcsavarvégek elérték a hangsebességet, az a propellerek hatékonyságának határát is jelentette, erre nem vezetett további út a fejlődésben. A sugárhajtóművekkel viszont ez az akadály nem lépett fel, így a további fejlődésnek nem mutatkozott határa. És volt még egy harmadik alternatíva is, a rakétahajtás – szintén egy reaktív hajtású megoldás –.

Egy X–1-est szerelnek éppen a B–29 bombázó továbbfejlesztéséből született B–50-es anyarepülőgép alá egy kísérlethez

Azonban az USA ebben is lemaradásban volt. Az első találmányi bejegyzést Franciaországban tették meg 1921-ben, amikor Maxime Guillaume az első gázturbinás sugárhajtómű terveit védette le. 1930-ban Frank Whittle, az Egyesült Királyság mérnöke jegyeztette be a maga szabadalmát turbojet hajtóművére. És Németországban Ernst Heinkel építette meg az első tisztán sugárhajtású repülőgépet, a He 178-at 1937-ben. A lemaradást az is elősegítette, hogy a hadsereg valamiért nem látott fantáziát a sugárhajtóművekben és inkább a hagyományos motorokat favorizálta.

A sugárhajtás, majd a mögötte felsejlő hangsebesség feletti repülés teljesen új területeket nyitott meg, amelyre a NACA rávethette magát és az alapkutatás ismét a hivatal alapvető küldetése lehetett: ezek sorban a levegő összenyomhatósága, a hő, valamint a stabilitás és az irányítás területei voltak. A sugárhajtás fejlesztése mellett mégis az első jelentős NACA projekt a hangsebesség elérése és meghaladása volt a Bell X–1 kísérleti repülőgéppel, amely nem sugár- hanem rakétahajtású volt. A hivatal ebben a projektben kooprodukcióban vett részt, a Légierő volt a projektgazda – és adta a repülések személyi hátterét, valamint kiszolgáló infrastruktúráját, így a hordozó B–29 anyarepülőgépet is –, majd a Bell Aircraft építette a repülőeszközt, a NACA feladata volt az elkészült repülőgép tesztelése, majd az adatgyűjtés a repülések során és végül az adatok kiértékelése és más, későbbi gyártmányok számára azok értelmezése. A kísérleteket siker koronázta és az X–1 végül Chuck Yeager pilótával a cockpitben 1947. október 14-én átlépte a hangsebességet a kaliforniai Mojave-sivatag felett és a világ első Mach 1-re képes repülőeszköze lett. Később az USAF és a NACA hol közösen, hol önállóan folytatta az X–1 továbbfejlesztésével a kísérleteket, X–1A, X–1B, X–1C, X–1D és X–1E-vel jelölve a fejlődési lépcsőfokokat és a legutolsó változattal 1957. október 8-án Mach 2,24 (~ 2766 km/h) sebességet értek el Joe Walker pilótával.

Egy balul sikerült teszt az X–15-tel

De nemcsak az X–1, hanem más projektek részese is volt a NACA. Így például a Douglas D–558–2 Skyrocketé, amely az X–1-eséhez hasonló projekt volt, csak éppen az US Navy gondozásában és a Douglas Aircraft repülőgépgyárat bevonva ipari partnerként. Ebben a projektben három gépet épített a Douglas, amellyel összesen 313 felszállást végeztek egy szintén új NACA létesítményből, a Muroc Tesztrepülési Egységből (amelyet ma az Edwards légitámaszpont sivatagi tómederbeli reptereként ismer a világ). Ezek során 1953. november 20-án először sikerült egy repülőgéppel átlépni a Mach 2, azaz 2076 km/h sebességhatárt Scott Crossfield pilótának.

NACA levegőbeömlő csatornák egy Ferrari F40-en

A NACA talán leghíresebb X-sorozatbeli kísérleti gépe a North American X–15-ös rakétagépe volt. A gép beleillett abba a sorozatba, amelyben a NACA a nagysebességű repülést kutatta és a koncepció szerint ezzel a repülőeszközzel egyenesen az elérhető legnagyobb sebességet és magasságot igyekezett kutatni a hivatal. A náci Németországból a Gemkapocs művelettel az USA-ba került Walter Dornberger volt a szülőatyja a projektnek, akinek az előzetes tervei alapján később a North American gyártotta le a géptestet, illetve a Reaction Motors a rakétahajtóművet. A típus azonban a repülési programját már nem NACA, hanem NASA színekben végezhette el, mivel az 1959. június 8-i első siklórepülésére, majd az 1959. szeptember 17-i első hajtóműves repülésére már úgy kerülhetett sor, hogy a NACA beolvadt az újonnan alakult NASA-ba.

A nagysebességű repülési kutatások gyakorlati eredményeit illetően is fontos NACA hozzájárulásokat említhetünk. Ilyenek voltak a transzszonikus repülés sajátosságainak kutatása – amikor egy repülőgép egy a hangsebességhez közeli sebességtartományban repül –, amelyet Richard Whitcomb NACA mérnök 1951-es tanulmányában és a területszabály aerodinamikai képlet közzétételében jelent meg. Ebben azt írták le a kutatók, hogy milyen alakúnak kell lennie egy repülőgéptestnek a hangsebesség átlépésének képességéhez. Ennek első gyakorlati alkalmazása a Convair F–102 , majd a Grumman F–11F Tiger elfogóvadászánál került sor. Az F–102-nél a Convair mérnökei, bár a gépet szuperszonikus repülésre tervezték, sehogysem tudtak urrá lenni a problémán, hogy a gép képtelen átlépni a hangsebességet. A géptípus már gyártásban volt, amikor a NACA-hoz fordultak segítségért, ahonnan meg is kapták azt az aerodinamikai problémát okozó leírást, amelynek felhasználásával úgy tudták javítani a típust, hogy az azután képes lett teljesíteni az elé kitűzött tervezési célt. Az F–11F esetében pedig már eleve a tervezéskor alkalmazták ezeket az újonnan kikísérletezett elveket, így a gép már úgy tudott megszületni, hogy probléma nélkül képes volt a hanghatár átlépésére, sőt mindezt a megfelelő hajtóműválasztás eredményeként úgy, hogy a hangsebesség eléréséhez és fenntartásához nem volt szüksége utánégetőre. Whitcomb később megkapta – miután a területszabályt eleinte titkosnak minősítették, megvárva, míg a titkosítást fel lehetett oldani – a szabály megalkotásáért a Collier Trófeát.

A területszabály alkalmazásának legnagyobb korabeli sikere azonban a Convair B–58 Hustler bombázógépe volt, amely az első Mach 2 sebességre képes bombázótípus volt (és amely ebbéli képességében megelőzte a szovjet vadászgépeket, amelyek csak szolgálatba állítását követően érték el ezt a sebességi képességet).

Az ezen idő alatt végzett alapkutatások egy kisebb, de mégis jelentős találmánya volt a szuperszonikus repülőgépek levegőbeömlőinek optimális formája (egy fordított tölcsér alakú, kiszélesedő nyílás), ami NACA-csatorna néven híresült el és technikai haszna, hogy amikor levegőnek kell belépnie egy nyíláson egy repülőgépbe, akkor a nyílást ilyen módon kialakítva optimalizálható az áramlás.

NACA-ból NASA

A NACA űrtechnológiákra szakosodott bizottsága (Special Committee on Space Technology) 1958. május 26-i ülésén, az átalakulás idején

Az 1950-es évek közepére fontos politikai változások történtek, különösen a két szuperhatalom, az USA és a Szovjetunió viszonylatában. A hidegháború ekkorra őrületes technológiai tempót diktált, a repüléstechnikában pedig egyértelműen elérkezett a rakéta-korszak. Mindkét hatalom egyre nagyobb teljesítményű hordozórakétákat fejlesztett és Eisenhower elnök be is jelentette, hogy bizonyítandó az USA rakétatechnikában is vezető szerepét, országa elsőként fog egy műholdat feljuttatni a világűrbe. Azonban a szovjetek titokban ezen a területen sokkal előrébb tartottak, mint az amerikaiak és a Szputnyik–1 felbocsátásával alaposan rácáfoltak erre a vezető szerepet kisajátító amerikai tévhitre. A világ első műholdjának a Föld körüli pályára állításával egyúttal óriási propagandasikert arattak a szovjetek, az amerikai közvélemény pedig ennek ellenpontjaként, óriási háborús vereségként élte meg az eseményt.

A közvélemény óriási nyomást helyezett a lassan reagáló, és egyébként is a rakéta és űrtechnika felé érdektelenséget mutató Eisenhower-adminisztrációra és visszavágást sürgetett. Amikor az USA ráadásul látványos kudarcot vallott az eredetileg felküldeni tervezett Vanguard–1-gyel, a válság még mélyült is, ezért hosszabb távú és mélyrehatóbb megoldás után kellett állami szinten nézni. Ezért Eisenhower elnök kénytelen volt lendületet venni és felépíteni egy koncepciót a technikai lemaradás behozatalára. Ekkor adva volt egy probléma: ad1, az USA technológiai lemaradásba került a repülés egy speciális területén (mint az már többször is előfordult korábban és éppen a NACA volt a megoldás ezen problémákra), ad2 kell egy szervezet, aki ért a technológiai kutatásokhoz, van benne tapasztalata. Erre a lehető legmegfelelőbb válasz volt a NACA, ami az I. világháború óta ezzel foglalkozott. Ám volt számos olyan faktor, ami miatt a NACA éppenhogy nem felelt meg. A szervezeti felépítése, a döntési mechanizmusai nem voltak alkalmasak arra, hogy gyors reagálású erőként, csak a prompt problémára koncentráljon, ráadásul kapcsolatrendszerénél fogva mélyen átitatottak voltak a bizottságai a hadsereg prominenseivel, márpedig az egyik legfontosabb szempont volt, hogy az űrversenyben a szovjeteknek választ adó szervezet ízig-vérig civil legyen.

Eisenhower erre azt a megoldást találta, hogy a NACA alapjaira építve egy új szervezetet hoz létre, gyakorlatilag más ruhába öltöztetve újraindítja a NACA-t, a cégért is kicserélve. A változtatást az 1958. július 29-i Nemzeti Űrhajózási törvénybe iktatták be, megalapítva a Nemzeti Légi és Űrhajózási Hivatalt (NASA – National Aeronautics and Space Administration). Az új szervezet megkapta a NACA teljes emberállományát és eszközrendszerét, a kutatóközpontjait, kiegészítve más, főként a különböző amerikai haderőnemeknél folyó rakétakutatási projektekkel (szintén emberállományostól és pénzügyi forrásostól). És a NASA megkapta a feladatot: technológiai fejlesztésekkel le kell győzni a szovjeteket az űrteljesítmények terén.

Elnökök

No.	Portré	Név	Hivatali idő	Elnök aki alatt szolgált
1		George P. Scriven dandártábornok (US Army)	1915–1916		Woodrow Wilson
2		William F. Durand (Stanford Egyetem)	1916–1918
3		John R. Freeman (Tanácsadó)	1918–1919
4		Charles Doolittle Walcott (Smithsonian Intézet)	1920–1927
					Warren G. Harding
					Calvin Coolidge
5		Joseph Sweetman Ames (Johns Hopkins Egyetem)	1927–1939
					Herbert Hoover
					Franklin D. Roosevelt
6		Vannevar Bush (Carnegie Intézet)	1940–1941
7		Jerome C. Hunsaker kapitány (ezredes) (US Navy, MIT)	1941–1956
					Harry S. Truman
					Dwight D. Eisenhower
8		James H. Doolittle altábornagy (Shell Oil Company)	1957–1958

Külső hivatkozások

• U.S. A National Advisory Committee for Aeronautics = NACA
• Information a NACA szervezetéről
• A NACA és a NASA története 1915-1990 között Archiválva 2021. április 8-i dátummal a Wayback Machine-ben
• A Langley Aeronautical Laboratory története 1917-1958 között Archiválva 2012. október 16-i dátummal a Wayback Machine-ben