Roketle güçlendirilmiş uçak fikri, otomobil yarış dünyasında ortaya çıktı ve ilk uygulamasını 11 Haziran 1928’de, Almanya’da Lippisch Ente adlı roketle güçlendirilmiş uçakla gerçekleştirdi. İkinci Dünya Savaşı’nın ardından ABD’de, roketle güçlendirilmiş uçaklara olan ilgi, transonik rejimdeki aerodinamikleri daha iyi anlamak üzerine yoğunlaştı. 1946 ile 1958 yılları arasında uçan X-1 roket uçağı, 1947’de ses hızını aşan ilk uçak olarak yeni hız ve irtifa rekorları kırdı.
1959 ile 1968 yılları arasında uçan X-15 hipersonik roketle güçlendirilmiş araştırma uçağı, bilgi ve deneyimi dış uzaya kadar genişletti ve günümüzde dahi pilotlu uçaklar için hız rekorları kırıldı. Roketle güçlendirilmiş uçaklar, bugünkü alt yörüngesel ticari uzay sektöründe yer buldu.
İlk roketle güçlendirilmiş insanlı uçak uçuşu, 11 Haziran 1928’de gerçekleşti ve bu, bir otomobil holdinginin torunu, iki roket öncüsü ve bir uçak tasarımcısı arasındaki beklenmedik bir işbirliğinin sonucuydu. Aynı isimli Alman otomobil üreticisinin torunu Fritz von Opel, yarış arabalarına roket takarak şirketin itibarını artırabileceğine inanıyordu. Mayıs 1928’de roketli bir arabayla saatte 148 mil hızla kara hız rekoru kırdı. Opel ayrıca geleceğin havacılığının roket tahrikinde olduğuna inanıyordu.
Alman roket öncüleri Friedrich Sander ve Max Valier ile bir araya gelerek hayallerini gerçekleştirdi. Opel, Alexander Lippisch tarafından üretilen bir planör satın aldı ve Sander ve Valier’ın yardımıyla uçağın arkasına iki siyah barut roket monte etti. Planörde öne doğru konumlandırılmış bir kanard tasarımı bulunduğundan, Lippisch ona “Ente” adını verdi, çünkü kanard Fransızca’da ördek anlamına geliyordu. İlk deneme 11 Haziran’da roketlerin ateşlenememesi nedeniyle başarısız oldu.
İkinci denemede, bir roket planlandığı gibi ateşlendi, Ente kalktı ve test pilotu Fritz Stamer, uçağı 4,900 feet (yaklaşık 1,5 km) uçurarak mükemmel bir iniş yaptı ve roketle güçlendirilmiş uçak tarihindeki ilk uçuşu tamamladı. Üçüncü bir deneme, her iki roketin ateşlenmesiyle de planlanan gibi gitmedi, çünkü bir roket mükemmel bir şekilde ateşlendi ancak ikincisi patladı. Hasar görmüş uçak, tek bir roketin gücüyle kalktı, ancak kontrol yüzeyleri çalışmıyordu ve büyük bir kısmı alevler içindeydi. Stamer, Ente uçak yanarak kül olurken zorlukla hayatta kaldı.
Duraksamadan, Opel daha geleneksel bir konfigürasyona sahip başka bir planör satın aldı ve arkasına 16 roket motoru yerleştirdi. Dünyanın ilk amaçla inşa edilen roket uçağı olan Opel RAK.1’e adını verdi. İlk uçuşunu 30 Eylül 1929’da, haber medyası dahil bir araya gelen bir kalabalık önünde gerçekleştirdi. Roketler durduktan sonra, neredeyse bir mil mesafe katederek 75 saniye boyunca uçtu. Roketler kapanınca, sert bir iniş yaparak uçağa orta derecede hasar verdi.
Opel roketle güçlendirilmiş uçaklardan uzaklaştı ve 1930’larda birkaç kişi benzer denemeler yaptı. İkinci Dünya Savaşı sırasında, Alman Luftwaffe, iki farklı uçağa roket teknolojisi uyguladı. Heinkel He 176, deneysel bir uçaktı ve sadece sıvı yakıtlı bir roketle güçlendirilen ilk uçaktı, 20 Haziran 1939’da ilk uçuşunu gerçekleştirdi. Resmi olarak sadece üç ay sonra iptal edildi, ancak daha sonraki roketle güçlendirilmiş uçaklar için öğrenilen birçok dersi sunuyordu, örneğin savaşın sonuna doğru hizmete giren ilk seri üretilmiş roketle güçlendirilmiş uçak olan Messerschmitt Me 163 Komet.
Roketler tarafından sağlanan kısa uçuş süresi operasyonel kullanışlılığını sınırlıyordu. Japonya, Me 163’ün Mistubishi J8M Shūsui adında bazı yerel üretim kopyalarını üretti. 7 Temmuz 1945’te ilk uçuşunu gerçekleştirdiler, ancak savaşta kullanılmadılar.
Amerika Birleşik Devletleri’nde ise roketle güçlendirilmiş uçaklara olan ilgi, 1940’ların başında uçakların ses hızına yaklaşırken (Mach 1) deneyimlemeye başladığı aerodinamik zorluklara yanıt olarak başladı. Ulusal Havacılık Danışma Komitesi (NACA), NASA’nın öncü ajansı, ve ABD Ordusu Hava Kuvvetleri (USAAF), transonik rejimde (Mach 0.75 ile Mach 1.2) havacılık araştırmalarını genişletmeyi önerdiler.
16 Mart 1945’te Hava Teknik Hizmetler Komutanlığı, transonik araştırma konularını araştırmak için üç deneysel uçak inşa etmek üzere Bell Aircraft ile bir sözleşme imzaladı, sonunda X-1 olarak adlandırıldı. Ayrı bir sözleşme altında, Reaction Motors Inc., X-1’i güçlendirmek için alkol ve su karışımı ile sıvı oksijeni yakarak çalışan XLR-11 roket motorunu tasarladı ve üretti.
Bir B-29 Superfortress bombardıman uçağı X-1’i irtifaya taşıdıktan sonra roket uçağı ayrıldı, motorunu çalıştırdı ve görevini gerçekleştirdi. Bell, üç uçaktan ilki olan X-1-1’i Aralık 1945’te teslim etti ve ilk planör uçuşunu 19 Ocak 1946’da Pinecastle Field, Florida’da gerçekleştirdi. Aynı yılın ilerleyen zamanlarında, X-1 programı Kaliforniya Mojave Çölü’ndeki Muroc Field’a (şimdi Edwards Hava Kuvvetleri Üssü) taşındı. İkinci X-1 uçağının (X-1-2) tesliminden sonra, 1947’de USAAF ve NACA, iki aşamalı bir uçuş programında anlaştılar.
Hava Kuvvetleri, Mach 1’e mümkün olan en kısa sürede ulaşmak için X-1-1’i kullanırken, NACA, X-1-2’yi transonik rejimde ayrıntılı çalışmalar yapmak için kullandı. Mach 1’e giderek yaklaştıran birkaç uçuşun ardından, 14 Ekim 1947’de USAAF pilotu Charles E. “Chuck” Yeager, uçağı Mach 1.06’ya çıkararak ses hızını aşan ilk insan oldu. 4 Mart 1948’de NACA pilotu Herbert H. Hoover, X-1-2 uçağıyla ses hızını aşan ilk sivil oldu. X-1 programının son uçuşu Kasım 1958’de gerçekleşti. Farklı X-1 versiyonlarını toplam 27 pilot uçurdu ve 238 uçuş gerçekleştirildi.
8 Haziran 1959 ile 24 Ekim 1968 arasında, 12 test pilotu NASA ve Amerika Birleşik Devletleri Hava Kuvvetleri tarafından ortaklaşa işletilen hipersonik roketle güçlendirilmiş bir araştırma uçağı olan X-15’in 199 uçuşunu tamamladı. Kuzey Amerika Havacılık tarafından inşa edilen üç X-15 uçağı, hipersonik rejimdeki aerodinamik bilgisini ve aşırı yükseklikleri genişletmeyi amaçladı.
X-1’e benzer şekilde, bir B-52 Stratofortress bombardıman uçağı X-15’i yüksek irtifada bıraktı ve pilot roket motorunu yakarak, Reaction Motors tarafından üretilen ve anhidröz amonyak ve sıvı oksijenle yanmıştı. X-15 programındaki uçuşlar, birçok irtifa ve hız rekoru kırdı ve uzayın sınırına ulaştı. ABD Hava Kuvvetleri pilotu William J. Knight, 3 Ekim 1967’de saatte 4,520 mil hızla (Mach 6.7) rekor kırdı ve bu hala günümüzdeki pilota sahip uçaklar için bir rekor olarak duruyor.
NASA, insanlı uzay uçuş programlarını dikey roketler ve kapsüller kullanarak gerçekleştirmeyi seçtiği halde, X-15 programı materyallerin aşırı koşullara nasıl tepki verdiği, aerodinamik ısınma ve Dünya atmosferine yeniden girişin özellikleri konusunda kritik veri sağlayarak Apollo Ay iniş görevlerinin başarısına katkıda bulundu.
Bu 12 pilotun sekizi, 50 mil (80 kilometre) yüksekliğin üzerine çıkarak ABD Hava Kuvvetleri’nin insanlı uzay uçuşu kriterini karşılayan ve onları askeri astronot olarak nitelendiren 13 uçuşu gerçekleştirdi. Beş Hava Kuvvetleri pilotu hemen astronot kanatları kazandı, sivil üç pilot ise 2005 yılına kadar NASA astronot kanatları kazandı. Bu 13 uçuşun ikisi, aynı NASA pilotu Joseph A. “Joe” Walker tarafından Fédération aéronautique internationale (FAI) veya Uluslararası Havacılık Federasyonu tarafından belirlenen insanlı uzay uçuşu kriterini karşıladı.
Bu kriter, 62.1 mil (100 kilometre) yüksekliğe çıkarak von Kármán hattını aşmaktı. Walker, 22 Ağustos 1963’te 67.1 mil (108 kilometre) yüksekliğe ulaştı ve bu, X-15 uçuşlarının en yükseğiydi. İki X-15 pilotu, Neil A. Armstrong ve Joe H. Engle, daha sonra NASA astronotları oldu. Armstrong, 1962’de NASA tarafından seçildi ve Gemini VIII’de uçtu ve Apollo 11 görevi sırasında Ay’a insanlığın ilk adımlarını attı, Engle ise 1966’da seçildi ve STS-2 ve STS-51I görevlerini komuta etti.
yüzyılın alt yörünge ticari uzay uçuşunda roketle güçlendirilmiş uçaklar önemli bir rol oynar. Uçak tasarımcısı Burt Rutan’ın Scaled Composites ve Microsoft’un kurucu ortağı Paul Allen’ın işbirliğiyle kurulan Mojave Aerospace Ventures tarafından geliştirilen SpaceShipOne, aynı araçla iki alt yörünge görevini tamamlayarak 100 kilometre yüksekliğe ulaşarak 10 milyon dolarlık Ansari X-ödülünü kazandı. İki hafta içinde.
Scaled Composite’in White Knight taşıyıcı uçağı tarafından taşınan SpaceShipOne, serbest bırakıldı ve belirlenen hız ve yüksekliğe ulaşmak için hibrid roket motorunu ateşledi. İlk roketle güçlendirilmiş uçuş, 17 Aralık 2003’te Kitty Hawk, Kuzey Carolina’daki Wright Brothers’ın ilk roketle güçlendirilmiş uçuşunun 100. yıldönümünde, pilot W. Brian Binnie tarafından kontrol edildi.
İki X-ödülü nitelikli uçuştan ilki, 29 Eylül 2004’te Michael W. “Mike” Melvill tarafından kontrol edilerek gerçekleştirildi, ikinci uçuş ise 4 Ekim’de Binnie tarafından gerçekleştirildi. İki uçuş da 100 kilometre eşiğini aştığı için Melvill ve Binnie ABD ticari astronot kanatları kazandı. Rutan, SpaceShipOne’ı ödül kazandıktan sonra emekli etmeye ve sonraki projeye odaklanmaya karar verdi.
SpaceShipTwo, önceki modelinin yaklaşık iki katı büyüklüğünde, iki pilot ve altı ücretli yolcu olmak üzere toplam sekiz kişi taşıyabilir. Aynı şekilde White Knight Two adlı çift gövdeli bir uçak, SpaceShipTwo’yu yüksekliğe taşır ve serbest bıraktıktan sonra hibrid roket motorunu ateşler, alt yörünge yolculuğuna başlar. Aralık 2009’da tanıtılan ilk SpaceShipTwo aracı olan Enterprise, 29 Nisan 2013’te ilk roketle güçlendirilmiş uçuşunu gerçekleştirdi.
Bu uçak, 31 Ekim 2014’te kazaya uğradı ve iki pilotundan birini öldürdü, diğerini yaraladı. İkinci araç olan Unity, 5 Nisan 2018’de ilk roketle güçlendirilmiş uçuşunu gerçekleştirdi ve 13 Aralık 2018’de 80 kilometrenin üzerindeki ilk uçuşunu gerçekleştirdi. Virgin Galactic’in kurucusu Sir Richard Branson da dahil olmak üzere altı kişiyi taşıyan ilk uçuş 11 Temmuz 2021’de gerçekleşti.
Bu uçuş planlanandan sapınca, ticari uzay uçuşlarını denetlemekten sorumlu olan Federal Havacılık İdaresi (FAA), soruşturma yapılıncaya kadar daha fazla SpaceShipTwo uçuşunu askıya aldı. Uçuşlar 25 Mayıs 2023’te altı kişiyi tekrar taşıyarak yeniden başladı ve ileride daha fazla uçuş beklenmektedir.