Концепция аппарата с несущим корпусом (АНК) была предложена американскими специалистами на раннем этапе исследований космоса. В середине 1950-х годов, в процессе поиска оптимальной формы боеголовок баллистических ракет, было выявлено, что конус с закругленной носовой частью, срезанный вдоль направляющей, обладает определенным аэродинамическим качеством. Продувки в аэродинамических трубах показали, что АНК малого удлинения развивает подъемную силу, достаточную не только для некоторого маневрирования на высоких гиперзвуковых скоростях, но теоретически и для осуществления горизонтальной посадки «по-самолетному». Расчеты показали, что АНК обладают большой «объемной эффективностью» и малой тепловой нагрузкой, обеспечивают умеренную перегрузку по сравнению с чисто баллистическими аппаратами, а также отличаются хорошей совместимостью с носителем, поскольку их невысокие несущие свойства на дозвуковых и трансзвуковых скоростях не создают больших поперечных нагрузок на ракету на этапе выведения.
По массе такой аппарат занимал промежуточное положение между баллистическим и крылатым. Преимущество АНК в массовых характеристиках по сравнению с крылатыми аппаратами объясняется, среди прочего, тем фактом, что основные силовые элементы первых имеют довольно большую строительную высоту, вследствие чего могут воспринимать изгибающие нагрузки с небольшими затратами «силовой массы». В то же время АНК обладают рядом недостатков, в первую очередь, недостаточной устойчивостью на небольших дозвуковых скоростях полета. По сравнению с баллистическими аппаратами капсульного типа, АНК, конечно, более маневренны и в меньшей степени подвергаются тепловым нагрузкам. В то же время по маневренности они уступают крылатым аппаратам. Таким образом, АНК занимают промежуточное положение между простыми, но неманевренными капсулами и высокоманевренными, но сложными и относительно тяжелыми крылатыми кораблями. Соответственно, в начале 1960-х годов первые рассматривались как разумный компромисс между функциональными качествами и технологическими возможностями.
Для уточнения расчетов при проектировании будущих космических кораблей в США велись обширные экспериментальные исследования по АНК в широком диапазоне скоростей - от второй космической до нулевой. Основными задачами этих работ было изучение термодинамики радиационного охлаждения, прочности конструкции и флаттера при входе в атмосферу с орбиты спутника Земли, маневренности пилотируемых кораблей в фактических условиях полета от гиперзвуковой до посадочной скорости. Кроме того, рассчитывались такие аспекты, как термодинамика входа летательного аппарата в атмосферу Земли с гиперболической скоростью и термодинамика абляционной теплозащиты. Широкие экспериментальные исследования с использованием масштабных моделей велись по программе 680А, или START (Spacecraft Technology and Advanced Reentry Test - Испытания технологии возвращения перспективных космических аппаратов), которая объединила значительную часть научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ в области технологий маневрирующих воздушно-космических аппаратов. Необходимость в интеграции действий назрела, когда стало ясно, что проект X-20 Dyna-Soar не может быть реализован при достигнутом техническом уровне.
Министр обороны Роберт МакНамара инициировал START в конце 1963 г., а в августе 1964 г ВВС официально объявили о начале программы, основная задача которой заключалась в исследовании проблемы входа в плотные слои атмосферы КА, использующих подъемную силу. Основными исследования программы START были сосредоточены в области аэро- и термодинамики, аэроупругости и прочности конструкции, маневренности в различном диапазоне скоростей, а также точности при заходе на посадку АНК. В свою очередь, START включала в себя три крупных проекта:
1) ASSET (Aerothermodynamic Structural System Environemental Test - Аэротермодинамические испытания конструкции), в рамках которого в 1963-1965 гг на модели с полуконическим корпусом и низкорасположенным треугольным крылом проводились исследования аэродинамики, радиационного охлаждения, прочности, аэроупругости и динамической устойчивости конструкции.
2) PRIME (Precision Recovery Including Maneuvering Entry - точная посадка с орбиты с использованием маневра при входе в атмосферу), по которой в 1966-1967 гг исследовались проблемы управляемого входа космических аппаратов в плотные слои атмосферы.
3) PILOT (Piloted Low-Speed Tests - Пилотируемые испытания на малых скоростях), предусматривавший проведение испытаний пилотируемых АНК на дозвуковой скорости. Полеты проводились с 1966 по 1975 гг
Проект ASSET был задуман в августе 1959 г в Лаборатории динамики полета ВВС США как одна из программ поддержки ракетоплана Dyna-Soar, сконцентрированная на проблемах «горячего» корпуса. В апреле 1961 г контракт по проекту ASSET был выдан компании McDonnell Aircraft Corp. из Сент-Луиса. Предполагалось, что фирма построит семь масштабных моделей и с 1962 г приступит к их летным испытаниям. Считается, что эти АНК выступали в роли летаюш,их лабораторий, предназначенных для получения необходимых данных для программы Dyna-Soar и для концепции AerospacePlane, а конкретно - имитировали носовую часть фюзеляжа Dyna-Soar в месте ее пересечения с крылом. Но даже неопытный взгляд замечает существенные различия между указанными выше аппаратами и моделями, создаваемыми в рамках проекта ASSET. Первые представляли собой классические планеры с ярко выраженным фюзеляжем и треугольным крылом малого удлинения, а последние были лишь двойными полуконусами, оснащенные чрезвычайно небольшим треугольным крылом клиновидного профиля с очень большой стреловидностью и сверхмалым удлинением (<1). Эти различия дали основания ряду экспертов утверждать, что проект ASSET был частью некоей «серой» программой разработки ракетоплана, альтернативного X-20. Об этом косвенно говорит и то, что работы в рамках ASSET продолжались и после закрытия проекта Dyna-Soar.
В рамках программы ASSET строились два варианта аппаратов: модели ASV (Aerothermodynamic Structural Vehicle) для исследования аэротермодинамики конструкции и AEV (Aerothermoelastic Vehicle) для изучения аэротермоупругости конструкции. Летающие модели изготавливались из тех же материалов с радиационным охлаждением, что и носовая часть Dyna-Soar, и вначале гораздо больше походили на ракетоплан, прототипами которого являлись. Они еще не были в полном смысле аппаратами с несущим корпусом, представляя собой, скорее, переходное звено от крылатых воздушно-космических самолетов к АНК. Каждая модель должна была иметь длину 78,2 дюйма (1,99 м) и поперечный размер 54,9 дюйма (1,39 м), при этом масса варианта ASV составляла примерно 600 фунтов (270 кг), а AEV - 700 фунтов (320 кг). Для запусков предполагалось приспособить легкую твердотопливную ракету-носитель Blue Scout I отделения Aeronutronics фирмы Ford (трехступенчатый вариант для ASV и двухступенчатый - для AEV), которая могла бы «забросить» модели на 1700 и 850 морских миль (3150 и 1580 км) соответственно. Спасение моделей не предусматривалось; данные передавались на наземные станции по телеметрическому радиоканалу.
ВВС планировали в июне 1962 г начать серию из шести пусков по программе ASSET с двухмесячным интервалом. Но к этому моменту выяснилось, что расходы на разработку и испытания системы «Blue Scout - ASSET» превысили запланированную смету, и от проведения отдельного первого пуска для испытания связки пришлось отказаться. Полеты не начались и осенью, поскольку ВВС приняли решение вообще уйти с легкого носителя Scout на более мощную ракету Thor. В трех пусках из шести ее предполагалось оснастить верхней ступенью AbleStar фирмы Aerojet General Corporation. В декабре 1962 г McDonnell получила дополнительный контракт на 2,14 млн $, в соответствии с которым переделала свои модели. Четыре ASV потяжелели до 1130 фунтов (513 кг), а два AEV - до 1225 фунтов (556 кг). Длина аппарата уменьшилась до 68.8 дюйма (1,75 м), а поперечный размер остался практически прежним - 54.9 дюйма (1,39 м). Каждый планер имел внутренний объем 18,4 куб. фута (0,521 м). Площадь «крыла» модели составила 14 кв. футов (1,30 м2) при стреловидности по передней кромке 70°.
Конфигурация моделей обеспечивала им гиперзвуковое аэродинамическое качество примерно 1,0. На аппаратах ASSET, как и на X-20, применялась радиационная теплозащита. Носовой конус и значительная часть нижней поверхности изготавливалась из молибденового сплава TZM, который покрывался защитным слоем W-3 на основе кремния и бора, что обеспечивало стойкость теплозащиты к окислению вплоть до температур порядка 1700°С. Носок пяти изделий был сделан керамическим с двуокисью циркония, а одного - ASV-3 - изготовлен из вольфрама, покрытого окисью тория. Передние кромки крыла собирались из графитовых конструктивных элементов. Часть крыла и корпуса изготавливались из ниобия, хвостовой отсек был покрыт панелями из сплава L-605 на основе кобальта, а силовой каркас моделей изготавливался из алюминиевых и титановых сплавов. Нижняя поверхность крыла имела излом - передняя часть расположена под углом 10° от горизонтали (плоскости задней части). Между внешней нижней поверхностью и титановым полом внутри аппарата была применена трехслойная изоляция, обеспечивающая поддержание температуры внутри аппарата около 71 °С.
Аппараты ASV были оснащены восемью микро-ЖРД тягой от 0,9 до 2,2 кгс, работающими на перекиси водорода. Два сопла устанавливались в хвостовой части фюзеляжа, а остальные - в задних частях крыла. Модели AEV не оснащались двигателями, чтобы их работа не вносила искажений в работу датчиков, замерявших деформации конструкции. Их устойчивость обеспечивала уникальная балансировочная система с жидкой ртутью, перекачиваемой между специальными емкостями. Единственным органом управления аппарата AEV являлся подфюзеляжный щиток размером 0,3x0,6 м с углом отклонения 1,3°. На нижней поверхности аппаратов AEV были установлены две флаттерные панели. Одна, из ниобия, размером 305x610 мм, у задней кромки, была снабжена пружинным приводом, обеспечивающим колебания панели в пределах 2° с частотой 25 Гц. Вторая панель очень малой толщины, расположенная несколько впереди линии излома нижней поверхности, предназначалась для исследований явлений флаттера на аппаратах с тонкой обшивкой. Оборудование моделей включало до 140 датчиков и телеметрическую систему для передачи данных на наземные станции. Так, на первой модели ASV-1 замеры температуры производили 59 датчиков, давление измерялось 35 приборами, деформации - шестью и ускорения - четырьмя датчиками.
На всех аппаратах ASV устанавливалось оборудование для записи данных испытаний на магнитную ленту. Телеметрическая 140-канальная система включала в себя УКВ-передатчик и передатчики сантиметрового диапазона X для обеспечения передачи данных через ионизированный слой (плазму), окружающий аппарат в начальный период возвращения в атмосферу. На аппаратах AEV, спасение которых не предусматривалось, применялась телеметрическая система метрового диапазона. Система возвращения и спасения аппаратов ASV включала в себя парашютную систему, состоявшую из стабилизирующего и основного парашюта, и самонаполняющегося двухкамерного цилиндрического поплавка длиной 3,66 м и диаметром 0,6 м. Объем каждой камеры достигал 0,57 м и обеспечивал плавучесть аппарату даже в случае негерметичности одной из них. Для обнаружения в море модели оснащались радио- и световыми маяками, а также сбрасываемыми акустическими бомбами SOFAR. В момент подъема на борт судна-спасателя масса модели не превышала 593 фунтов (269 кг).
