โครงการ Aerospaceplaneของกองทัพอากาศสหรัฐฯเป็นโครงการวิจัยพื้นฐานที่นำโดย Weldon Worth ที่ฐานทัพอากาศ Wright-Pattersonเกี่ยวกับการออกแบบเครื่องบินอวกาศ ที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ ใน อนาคต ^{[ 1 ]}ความพยายามนี้เริ่มต้นขึ้นในปี 1957 อันเป็นผลมาจาก^{[ 2 ]}ข้อกำหนดอย่างเป็นทางการของกองทัพอากาศสหรัฐฯ SR-89774 ("SR" ย่อมาจาก "ข้อกำหนดการศึกษา") สำหรับเครื่องบินอวกาศที่สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้ ในปี 1959 งานนี้เป็นที่รู้จักกันในชื่อRecoverable Orbital Launch System ( ROLS ) ^{[ 2 ]}ซึ่งครอบคลุมแนวคิด การออกแบบ และโครงการวิจัยที่หลากหลายตั้งแต่ปี 1958 แต่ถูกยกเลิกเนื่องจากไม่สามารถนำไปปฏิบัติได้จริงในปี 1963 ^{[ 2 ]}

แนวคิดการขับเคลื่อนเริ่มต้นคือระบบเก็บรวบรวมอากาศเหลว ( LACES ) ซึ่งปัจจุบันรู้จักกันในชื่อเครื่องยนต์วงจรอากาศเหลวงานวิจัยเพิ่มเติมแสดงให้เห็นว่าสามารถเพิ่มประสิทธิภาพได้มากขึ้นโดยการสกัดเฉพาะออกซิเจนจากอากาศเหลวซึ่งเป็นระบบที่พวกเขาเรียกว่าระบบเก็บรวบรวมและเพิ่มความเข้มข้นของอากาศ ( ACES ) จึงมีการทำสัญญากับMarquardtและGeneral Dynamics เพื่อพัฒนา ระบบทดสอบ ACES โดยGarrett AiResearchเป็นผู้สร้างเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนสำหรับระบายความร้อนอากาศ การออกแบบ ACES ค่อนข้างซับซ้อน อากาศจะถูกทำให้เป็นของเหลวก่อนในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่ระบายความร้อนด้วย เชื้อเพลิง ไฮโดรเจนเหลวจากนั้นจึงสูบเข้าไปในถังแรงดันต่ำสำหรับการจัดเก็บระยะสั้น จากนั้นจึงสูบเข้าไปในถังแรงดันสูง ซึ่งออกซิเจนจะถูกแยกออกและส่วนที่เหลือ (ส่วนใหญ่เป็นไนโตรเจน) จะถูกทิ้งออกไป ในช่วงปลายปี 1960 และต้นปี 1961 เครื่องยนต์สาธิตขนาด 125 นิวตัน สามารถใช้งานได้นานถึง 5 นาทีต่อครั้ง

ในช่วงต้นทศวรรษ 1960 กองทัพอากาศได้เสนอสัญญาพัฒนาเพื่อสร้างเครื่องบินอวกาศที่มีลูกเรือสามคน ซึ่งสามารถขึ้นบินจากรันเวย์ใดก็ได้และบินตรงขึ้นสู่วงโคจรและกลับมาได้ พวกเขาต้องการให้การออกแบบนี้ใช้งานได้ในปี 1970 ด้วยต้นทุนการพัฒนาทั้งหมดเพียง 5 พันล้านดอลลาร์บริษัทโบอิ้งดักลาสคอนแวร์ล็อกฮีด กู๊ดเยียร์ นอร์ทอเมริกันและรีพับลิกต่างก็ตอบรับ การออกแบบส่วนใหญ่เหล่านี้ละเลยระบบ ACES และใช้เครื่องยนต์สแครมเจ็ตเป็นแหล่งพลังงานแทน เครื่องยนต์สแครมเจ็ตได้รับการกล่าวถึงครั้งแรกในช่วงเวลาเดียวกับการออกแบบ LACES ดั้งเดิมใน เอกสาร ของนาซาในปี 1958 และหลายบริษัทให้ความสนใจอย่างมากในการพัฒนา โดยเฉพาะอย่างยิ่งบริษัทมาร์ควาร์ด ซึ่ง ธุรกิจ เครื่องยนต์แรมเจ็ต ของเขา กำลังซบเซาลงเนื่องจากการเปิดตัวเครื่องยนต์เจ็ตรุ่นใหม่ และเขาได้เริ่มทำงานเกี่ยวกับเครื่องยนต์สแครมเจ็ตแล้วทั้งอเล็กซานเดอร์ คาร์ทเวลีและอันโตนิโอ เฟอร์รี ต่าง ก็เป็นผู้สนับสนุนแนวทางเครื่องยนต์สแครมเจ็ต ในที่สุด Ferri ก็สาธิตเครื่องยนต์ scramjet ที่สร้างแรงขับสุทธิได้สำเร็จในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2507 โดยสร้างแรงขับได้ 517 ปอนด์-แรง (2.30 กิโลนิวตัน) ซึ่งคิดเป็นประมาณ 80% ของเป้าหมาย^{[ 1 ]}

ในปี พ.ศ. 2506 กองทัพอากาศได้เปลี่ยนลำดับความสำคัญในโครงการ SR-651 และมุ่งเน้นไปที่การพัฒนาเครื่องยนต์ความเร็วสูงหลากหลายประเภท ซึ่งรวมถึงเครื่องยนต์ LACES และ ACES รวมถึงเครื่องยนต์ scramjet, turboramjetและเครื่องยนต์ ramjet "ปกติ" (การเผาไหม้แบบซับโซนิก) ที่มีช่องรับอากาศที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานที่ความเร็วสูงสุดถึงMach 8 ในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2506 การตรวจสอบชี้ให้เห็นว่าแนวคิดพื้นฐานของเครื่องบินอวกาศนั้นใหม่เกินไปสำหรับการพัฒนาต้นแบบจริงใดๆ ยิ่งไปกว่านั้น การออกแบบทั้งหมดมีความไวต่อน้ำหนักอย่างมาก และการเพิ่มน้ำหนักใดๆ (และมักจะมีอยู่เสมอ) อาจส่งผลให้การออกแบบทั้งหมดใช้งานไม่ได้ โครงการเครื่องบินอวกาศถูกวิพากษ์วิจารณ์ว่าเกี่ยวข้องกับ "ปัจจัยที่ไม่สามารถทำได้อย่างชัดเจนมากมาย" และเปิดโอกาสให้ "ถูกเยาะเย้ยมากมาย" ^{[ 2 ]}จนกระทั่งงบประมาณของโครงการถูกยุติลงในปี พ.ศ. 2507 ^{[ 2 ]}

• เครื่องบินอวกาศ - 1961วารสารโครงการอวกาศ เล่ม 2 ฉบับที่ 5