nevéhez fűződik az űrrepülőgép, amely évtizedekkel megelőzte korát
Eugen Sänger neve ritkábban szerepel az űrhajózás történetében, mint Hermann Oberthé vagy Wernher von Brauné, pedig már az 1930-as években részletesen foglalkozott azzal a gondolattal, hogy a világűrbe vezető út nem feltétlenül csak függőlegesen induló, többfokozatú rakétákon keresztül vezet. Sänger a repülőgép és a rakéta tulajdonságait próbálta egyetlen járműben egyesíteni: rakétahajtással elérni a rendkívül nagy sebességet és magasságot, majd a légkörben aerodinamikai felhajtóerőt használva folytatni a repülést és végül repülőgépként leszállni.
Sänger 1905-ben született Pressnitzben, Csehország német nyelvű vidékén, a mai Přísečnice helyén. Az űrutazás iránt tizenhárom éves korában kezdett komolyabban érdeklődni, miután elolvasta Kurd Laßwitz 1897-ben megjelent Auf zwei Planeten, vagyis Két bolygón című tudományos-fantasztikus regényét. Néhány évvel később Hermann Oberth 1923-as Die Rakete zu den Planetenräumen című könyve már közvetlenül a pályaválasztását is befolyásolta. Sänger ekkor a grazi műszaki egyetemen mélyépítést tanult, de tanulmányait a repülés és a rakétatechnika felé fordította.
1930 és 1935 között a bécsi műszaki egyetemen dolgozott, ahol matematikai számításokkal és kísérletekkel vizsgálta a folyékony hajtóanyagú rakétahajtóműveket. Az egyik legnehezebb probléma a hajtóművek hűtése volt. Az égéstérben több ezer Celsius-fokos gáz keletkezik, miközben a szerkezetnek tartósan el kell viselnie a hatalmas hőterhelést és nyomást. Sänger olyan megoldásokkal kísérletezett, amelyeknél a hajtóanyag egyik komponensét az égéstér és a fúvóka falában kialakított járatokon vezették keresztül, mielőtt az égéstérbe került. A folyadék közben hőt vont el a szerkezettől. A regeneratív hűtés különböző változatai később a nagy teljesítményű folyékony hajtóanyagú rakétamotorok általánosan alkalmazott technológiájává váltak.
Sänger azonban a rakétahajtóművet egy nagyobb rendszer részeként kezelte. Meggyőződése szerint a rakétatechnika és a repülőgép-technika kombinációja különösen alkalmas lehet nagy magasságú repülésekre, majd később űrrepülésre. Számításokat végzett a sebességről, hajtóanyagokról, aerodinamikai erőkről és hőterhelésről, kutatásait pedig az 1930-as években Raketenflugtechnik címmel publikálta. Ez az űrrepülőgépek egyik legkorábbi részletes mérnöki elemzése volt.
1936-tól német repüléstechnikai kutatóintézetek számára dolgozott. A rakétahajtás mellett torlósugár-hajtóműveket is vizsgált, és 1942 áprilisában egy Dornier Do 217 repülőgéppel végzett kapcsolódó kísérleteket. Ugyanebben az időszakban Irene Bredt matematikussal együtt egy jóval merészebb tervet dolgozott ki. Ez lett a Silbervogel, vagyis az „Ezüstmadár”, egy rakétahajtású hiperszonikus repülőgép, amelynek eredeti feladatát a háborús Németország katonai igényei határozták meg.
A Silbervogel nem hagyományos pályáról szállt volna fel. A tervek szerint egy körülbelül három kilométer hosszú sínpályán mozgó rakétaszán gyorsította volna nagyjából 500 méter/másodperces, vagyis mintegy 1800 km/h sebességre. A jármű levált volna a szánról, majd saját folyékony hajtóanyagú rakétamotorjával tovább gyorsított volna több kilométer/másodperces sebességig. A repülési profil különlegessége az volt, hogy a Silbervogel nem állt volna Föld körüli pályára. Szuborbitális íven haladva visszasüllyedt volna a légkör felső rétegeibe, ahol nagy sebessége miatt aerodinamikai felhajtóerő keletkezett volna. Ez ismét felfelé térítette volna a pályáját, majd a jármű újra süllyedni kezdett volna. A folyamat akár többször megismétlődhetett , így a gép hatalmas távolságot tehetett volna meg.
Ezt ma skip-glide repülésnek nevezik. A jármű minden egyes légköri találkozáskor energiát veszít, ugyanakkor a felhajtóerő segítségével a hagyományos ballisztikus pályánál jóval nagyobb távolságot képes megtenni. Sänger számításai szerint ilyen módszerrel egy Európából induló jármű interkontinentális távolságokat érhetett volna el. A Silbervogel ezért katonai bombázóként is szerepelt a tervekben, és rendszeresen összekapcsolják az Amerikabomber elképzelésekkel. A cél egy olyan repülőgép vagy rakétarepülőgép létrehozása volt, amely Európából indulva eléri az Egyesült Államok keleti partvidékét, bombaterhet dob le, majd valamilyen módon visszatér vagy egy másik területen leszáll.
A terv azonban messze meghaladta az 1940-es évek műszaki lehetőségeit. A későbbi vizsgálatok szerint Sänger és Bredt számításai alábecsülték a légkörbe nagy sebességgel visszatérő jármű hőterhelését. Minden egyes mélyebb légköri szakasz során hatalmas hőáram érte volna a gép alsó felületét és belépőéleit. A szükséges hőálló anyagok, hővédő rendszerek és megfelelően könnyű szerkezeti megoldások ekkor még nem álltak rendelkezésre. A Silbervogel így terv maradt, a mögötte álló aerodinamikai problémák azonban később hasznosításra kerültek.
A háború után Sänger Franciaországban dolgozott, ahol 1946 és 1954 között főként rakéta- és nagyméretű torlósugár-hajtóművek fejlesztési problémáival foglalkozott. 1954-ben visszatért Németországba, és Stuttgartban folytatta kutatásait. Később több német repülőgépipari vállalat tanácsadója lett, 1961 és 1964 között pedig a Junkers európai űrjárművekkel kapcsolatos tanulmányaiban is közreműködött.
Eközben az Egyesült Államokban már valódi hiperszonikus rakétarepülőgépekkel kísérleteztek. Az X-15 1959-ben repült először, később pedig meghaladta a 7270 km/h sebességet, és egyes repülései 100 kilométer fölé emelkedtek. Az X-15 mérnökei a hiperszonikus aerodinamika, a szerkezeti felmelegedés, a ritka légkörben történő irányítás és a nagy sebességű visszatérés problémáival szembesültek. Ezek ugyanabba a fizikai tartományba tartoztak, amelyet Sänger már évtizedekkel korábban vizsgált, bár az X-15 fejlesztését számos más kutatási program és mérnöki munka alapozta meg.
Az 1970-es évektől a Space Shuttle esetében ugyanezek a kérdések már orbitális sebességnél jelentkeztek. Az űrrepülőgép körülbelül 28 000 km/h sebességről kezdte meg légköri visszatérését, ezért olyan hővédő rendszerre volt szüksége, amelyet Sänger korában még nem lehetett volna elkészíteni. A Shuttle rakétahajtással jutott a világűrbe, visszatéréskor viszont szárnyas siklórepülőgépként használta a légkört, majd hajtómű nélküli leszállást hajtott végre egy kifutópályán. Ez több ponton hasonlított Sänger korai űrrepülőgép-koncepcióinak alapelvéhez, de a Space Shuttle közvetlen fejlődéstörténete ennél jóval összetettebb volt.
Sänger neve később egy újabb német űrrepülőgép-tervben is megjelent. Az MBB által évtizedekkel halála után kidolgozott Sänger II egy kétfokozatú, újrafelhasználhatóságra építő rendszer lett volna. Egy nagyméretű, vízszintesen felszálló hiperszonikus hordozó repülőgép nagy sebességre gyorsította volna a kisebb felső fokozatot, amely leválás után rakétahajtással folytatta volna útját a világűr felé. A hordozó ezután visszatért volna a repülőtérre. A program végül nem jutott el repülőképes jármű megépítéséig.
Sänger érdeklődése az 1950-es években már a hagyományos rakétatechnika határain túlra is kiterjedt. Felvetette egy elektron–pozitron annihilációt használó fotonrakéta lehetőségét. Amikor egy elektron és egy pozitron találkozik, tömegük energiává alakulhat, többek között nagy energiájú gammafotonok formájában. A fotonoknak nincs nyugalmi tömegük, impulzusuk azonban van, ezért irányított kibocsátásukkal elvileg tolóerő hozható létre. A módszer egyik alapvető problémája éppen a fotonok rendkívül kis impulzusa. Egyetlen newton tolóerőhöz ideális esetben is közel 300 megawatt irányított sugárzási teljesítmény szükséges. Ehhez járul az antianyag előállítása és tárolása, valamint a gamma-sugárzás irányításának megoldatlan technikai problémája. A fotonrakéta ezért ma is nagyrészt elméleti lehetőség.
Eugen Sänger 1964-ben, 59 évesen halt meg. Pályafutása során folyékony hajtóanyagú rakétamotorokkal, regeneratív hűtéssel, torlósugár-hajtóművekkel, hiperszonikus aerodinamikával, szuborbitális repüléssel, szárnyas űrjárművekkel és antianyag-alapú hajtási elképzelésekkel foglalkozott. Terveinek jelentős része nem volt megépíthető a rendelkezésére álló anyagokkal és technológiával. Az általa vizsgált mérnöki problémák közül azonban több – a hiperszonikus hőterhelés, a nagy sebességű légköri visszatérés, a rakétahajtás és az aerodinamikai repülés kombinációja, valamint az újrafelhasználható űrjárművek kérdése – később az X-15, a Space Shuttle és számos további kísérleti űrrepülőgép fejlesztésénél is központi feladattá vált.
