SpaceShipOne
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
SpaceShipOne (англ. Спейс Шип Уан) — частный пилотируемый суборбитальный космический корабль многоразового использования.
Изготовлен компанией Scaled Composites LLC (США), с 1982 года занимающейся производством экспериментальных летательных аппаратов. Одной из целей создания было участие в конкурсе Ansari X Prize. Основным условием конкурса являлось создание космического корабля, способного дважды в течение двух недель выйти в космическое пространство с тремя людьми на борту. Победитель должен был получить приз в размере 10 миллионов долларов. Награждение было намечено на начало 2005 года. В результате полётов уже в начале октября 2004 года команде создателей удалось выиграть этот приз.
По некоторым данным [источник?]на разработку и строительство корабля было потрачено около 20 миллионов долларов США.
Содержание |
[править] История запусков
- 19 мая 2003г. летательный аппарат SpaceShipOne совершил свой первый полет. Правда, это не был самостоятельный полет, а лишь вывоз в небо на подвеске самолета-носителя White Knight, взлетевшего с аэродрома Мохаве, шт. Калифорния.
- 7 августа 2003г. состоялся первый планирующий полет. Летательный аппарат был поднят в небо и отбуксирован самолетом-носителем White Knight, а затем сброшен, чтобы спланировать под управлением пилота Майка Мелвилла к месту посадки. Запуск корабля с высоты 14.3 км был выполнен на расстоянии примерно 18 км к востоку от Мохаве. Аппарат совершил мягкую посадку, все этапы которой – с момента запуска до момента касания – были видны с земли. White Knight находился в воздухе 1 час 6 минут. Продолжительность свободного полета - 19 минут. Первое бросковое испытание было успешно проведено.
- 27 августа 2003г. прошло второе летное испытание, в ходе которого проверялись рулевые механизмы. Аппарат был отделен от самолета-носителя White Knight на высоте 13 км и спустя 10,5 минут совершил успешную посадку. Пилотировал аппарат в ходе испытания пилот Майк Мелвилл. Это была вторая попытка запуска космического корабля, предпринятая в тот день. Первую пришлось отменить за 20 минут до предполагаемого времени отделения из-за сбоя в работе системы GPS.
- 23 сентября 2003г. состоялся третий свободный полет. Самолет-носитель поднял аппарат на высоту в 14,3 км и сбросил его, а спустя 12 мин 15 с он приземлился на аэродроме. Хотя полет, в целом, прошел успешно, были зафиксированы и некоторые отклонения от проектных характеристик. В частности, во время полета SpaceShipOne начал задирать нос еще до достижения расчетного критического угла атаки, что потребовало от пилота Майка Мелвилла вмешательства в процесс управления.
- 17 октября 2003 г. состоялось четвертое летное испытание. Основной целью эксперимента являлась проверка аэродинамики модифицированного хвостового оперения. Летательный аппарат был отделен от носителя White Knight на высоте 14900 м. Аппарат пилотировал Майк Мелвилл. Спустя 17 мин 49 с после отделения корабль приземлился на аэродроме.
- 14 ноября 2003г. прошло пятое летное испытание. Аппарат был поднят на высоту 22 265 м, после чего отправился в свободный полет. Впервые аппарат пилотировал Пит Сиболд. По заявлению представителей компании Scaled Composites, испытание прошло успешно.
- 19 ноября 2003г. прошёл шестой испытательный полёт. Он пилотировался Майком Мелвиллом. В начале корабль был поднят на высоту 48 300 футов носителем White Knight, а потом отправился в планирующий полёт к земле. В ходе этого испытания были проверены рулевые механизмы, и хвост в целом.
- 4 декабря 2003г. состоялось седьмое летное испытание. Космический корабль был поднят на высоту 16 200 м на борту самолета-носителя White Knight, после чего отделился и в течение 13 мин 14 с свободно парил над пустыней. Впервые SpaceShipOne пилотировал Брайан Банни.
- 17 декабря 2003г. В день 100-летия со дня первого полета самолета братьев Райт SpaceShipOne впервые преодолел звуковой барьер. В ходе испытаний ЛА был поднят на высоту 14,4 км специальным самолетом-носителем White Knight, которым управлял летчик-испытатель Питер Сиболд. Затем SpaceShipOne отделился и через некоторое время начал стабильный планирующий полет на скорости 0,55 М (около 680 км/ч). Затем летчик-испытатель Брайан Бинни включил ракетный двигатель и направил аппарат вверх. Через 9 секунд SpaceShipOne успешно преодолел звуковой барьер. Двигатель работал в течение всего 15 секунд, за которые ЛА, двигаясь вверх под углом 60° набрал скорость в 1,2 М (почти 1500 км/ч). После остановки двигателя Бинни перевел аппарат в режим вертикального подъема и двигался вверх, пока скорость не упала до нулевой отметки на высоте 20,4 км. Затем испытатель перевел аппарат в режим высокого тормозного эффекта, чтобы имитировать вхождение в атмосферу с суборбитальной высоты. Через минуту пилот перевел аппарат в планирующий режим и еще через 12 минут приземлился на аэродроме в Мохаве. Во время посадки произошла небольшая авария: из-за поломки левого шасси SpaceShipOne съехал с взлетно-посадочной полосы с опущенным вниз левым крылом. Однако повреждения в результате аварии были минимальными, пилот также не пострадал.
- 8 апреля 2004г. компания Scaled Composites провела очередные испытания. Официально об итогах испытаний компания не сообщала. По сообщению Space.com, в ходе новых испытаний частный космический корабль, пилотируемый летчиком- испытателем Питером Сиболдом, поднялся на высоту в 32 км и во время полета в два раза превысил скорость звука. Ракетный двигатель корабля включался всего на 40 секунд. Целью полета была оценка управляемости при наборе высоты на транс- и сверхзвуковых режимах полета. Проверялась также устойчивость работы реактивной системы управления (РСУ) на трансзвуковом режиме при входе в атмосферу. На земле испытатели оценивали радиолокатор сопровождения ракетоплана.
- 14 мая 2004 г. частный пилотируемый космический корабль совершил рекордный полет со сверхзвуковой скоростью, поднявшись почти к границе космического пространства. В ходе этих испытаний он совершил третий по счету полет с использованием своего ракетного двигателя. В ходе полета аппарат, управляемый летчиком-испытателем Майком Мелвиллом, поднялся на рекордную высоту в 64,6 км. Целью этого полета было продолжение определения границ управляемости ракетоплана на участке разгона, а также испытание РСУ и системы для переориентации при входе в атмосферу и стабилизации на сверхзвуковом участке полета.
- 21 июня 2004 г. первый частный космический корабль SpaceShipOne начал испытательный полет за пределы земной атмосферы. В 6:32 по местному времени самолет-носитель White Knight с пристыкованным ЛА выехал из ангара и направился к взлетно-посадочной полосе. Через десять минут аппарат проехал на буксире мимо тысяч зрителей и был доставлен к полосе. Еще через пять минут самолет-носитель с ЛА поднялись в воздух. В 7:51 по местному времени на высоте 15 км аппарат отстыковался от самолета-носителя White Knight. Через несколько мгновений летчик-испытатель Майкл Мелвилл включил ракетный двигатель, после чего корабль устремился в космическое пространство. Полет прошел благополучно, и Мелвилл в течение трех с половиной минут находился в космическом пространстве в состоянии невесомости. Двигатель проработал всего 80 секунд, но после этого аппарат продолжил движение по инерции и вскоре начал снижение. В 8:02 по местному времени аппарат вошел в атмосферу Земли и продолжал снижение в планирующем режиме. В 8:20 по местному времени летчик-испытатель, а теперь и полноправный астронавт, Майкл Мелвилл посадил космический корабль на аэродроме в Мохаве, который теперь может считаться полноправным космодромом. Исторический полет первого пилотируемого частного космического корабля SpaceShipOne к границе земной атмосферы завершился успешно.
Правда первый полет за пределы земной атмосферы прошел далеко не так гладко, как могло показаться на первый взгляд. Как признали пилот Майкл Мелвилл и Берт Рутан, в ходе полета произошли несколько серьезных неполадок, которые при менее благоприятном стечении обстоятельств могли повлечь за собой катастрофу. Наиболее серьезной стала неполадка, приведшая к полной потере управляемости через 70 секунд после включения ракетного двигателя и совпавшая по времени с выходом аппарата в космос. Ситуацию удалось спасти лишь с помощью резервной управляющей системы, которой Мелвилл воспользовался во время спуска. По признанию самого пилота, если бы сбой произошел чуть раньше, он мог бы и не вернуться на Землю живым.
Еще один сбой неясной природы произошел несколько раньше, вскоре после включения ракетного двигателя. Выразилась неполадка в том, что и пилот, и все зрители находившиеся на земле услышали очень громкий хлопок. В послеполетном интервью Мелвилл сообщил, что никаких повреждений конструкции двигателя "хлопок" не нанес. Скорее всего, его причиной стал выброс твердого топлива из сопла с последующим его сгоранием или какая-то второстепенная деталь двигателя, отвалившаяся в полете. В интервью New Scientist брат Берта Рутана, летчик-испытатель Дик Рутан предположил, что причиной хлопка стал отвалившийся из-за аэродинамических нагрузок фрагмент обтекателя ракетного двигателя. Однако, по словам Рутана, это было не слишком опасно. Отвалиться мог даже весь обтекатель - на безопасности полета это бы никак не сказалось.
Наконец, еще одна неполадка случилась еще до включения ракетного двигателя. Непосредственно перед тем, как пилот собирался щелкнуть включающим двигатель тумблером, аппарат свалился на 90° вправо, то же самое повторилось и после первой попытки выровнять SpaceShipOne. Со второй попытки Мелвилл все же выровнял космический корабль и включил двигатель, устремившись ввысь на скорости в 2400 км/ч. По словам Мелвилла, три минуты, проведенные в невесомости, и вид на Землю с высоты 100 км произвели на него неизгладимое впечатление. А самым неприятным ощущением, помимо стресса от неполадок, был гул, раздающийся после вхождения аппарата обратно в атмосферу.
29 сентября 2004 года частный космический корабль SpaceShipOne, принадлежащий американской компании Scaled Composites, совершил свой первый полет в борьбе за десятимиллионный приз. Ракетный самолет начал свой первый полет за пределы земной атмосферы в 7:11 по местному времени. Двигаясь кругами, самолет-носитель White Knight вывел ЛА на высоту около 15 км. В 8:10 по местному времени SpaceShipOne отстыковался от самолета-носителя, после чего пилот Майкл Мелвилл включил ракетный двигатель, проработавший примерно 77 секунд. Далее он продолжил движение по инерции и достиг высоты 103 км. Максимальная скорость аппарата превысила 3200 км/ч. Возвращение на Землю заняло примерно 25 минут, и в 8:34 по местному времени первый частный космический корабль благополучно приземлился на аэродроме в пустыне Мохаве.
Полет прошел не совсем гладко. В верхней точке аппарат по непонятным причинам потерял устойчивость и начал вращение по спирали. Впрочем, пилоту удалось достаточно быстро справиться с проблемой, к тому же, как отмечает Мелвилл, для зрителей на Земле вращение корабля выглядело весьма эффектно. Во время полета роль пассажиров играл балласт, а общая масса полезной нагрузки составила 270 кг.
04 октября 2004 года частный космический корабль совершил второй полет в борьбе за назначенный приз. Во время второго полета аппаратом управлял еще один летчик-испытатель фирмы Scaled Composites — Брайан Бинни. Он стал вторым гражданским пилотом, который сможет получить официальное звание астронавта. Второй полет прошел без каких-либо эксцессов: в 6:49 по местному времени самолет White Knight с закрепленным на фюзеляже космическим кораблем взлетел с аэродрома Мохаве в штате Калифорния. Отделение от самолета-носителя произошло штатно через 30 мин., вслед за этим был включен ракетный двигатель, который проработал 97 секунд, и забросил аппарат на высоту 112 километров. Это является рекордом для суборбитальных летательных аппаратов. Прошлый рекорд, установленный в 1963 году принадлежащим NASA аппаратом X-15 составил 108 км. В 8:13 по местному времени корабль благополучно приземлился на аэродроме в Мохаве.
[править] Пилоты
- Брайан Бинни
- Майк Мелвилл
- Доуг Шейн
- Питер Сиеболд
Согласно ФАИ, пилоты SpaceShipOne не являются космонавтами, так как для этого аппарат должен совершить хотя бы один виток вокруг Земли на высоте более 100 км. Однако в США астронавтом считается каждый, кто совершил полет на высоте свыше 50 миль (ок. 80 км).
[править] Полёт SpaceShipOne
В начале полёта корабль поднимается на высоту примерно 14 км над уровнем моря при помощи специального самолёта White Knight (Белый Рыцарь). Затем происходит отстыковка, SpaceShipOne выравнивается в течение примерно 10 секунд, а потом включается ракетный двигатель. Он приводит корабль почти в вертикальное положение, ускорение длится немногим больше одной минуты, при этом пилот испытывает нагрузку до 3g. На этом этапе корабль достигает высоты примерно 50 км. Еще на 50 км он поднимается под действием инерции. Движение проходит по параболической траектории. В космосе SpaceShipOne находится около трёх минут. Немногим не доходя до апогея траектории, корабль складывает крылья и хвост, тем самым помогая входить в земную атмосферу. Перегрузки, длящиеся менее 10 секунд, могут достигать 6g. Таким образом он спускается на высоту около 17 км, где снова принимает первоначальное положение крыльев и планирует до посадки наподобие планера.
«Это фантастический опыт, – поделился своими впечатлениями Бинни на послеполетной пресс-конференции. – Трудно, конечно, описать. Просто когда корабль достигает высшей точки полета, двигатель выключается, и ты понимаешь, что больше не чувствуешь своей тяжести, наступает настоящая эйфория. За иллюминатором темнота, а где-то внизу яркая Калифорния… Это фантастическое ощущение. Там свобода! Вы все должны испытать это.».
Поминутная хроника подготовительного [1] и зачетных полетов [2] [3]
[править] Детали конструкции корабля
При конструировании летательного средства был применён ряд оригинальных решений. Главным из них стало использование специально разработаного гибридного двигателя, работающего на полибутадиене и оксиде азота N2O (веселящий газ).
Кабина пилота представляет собой герметичную камеру, где создаётся необходимое давление. Многочисленные иллюминаторы созданы из двухслойного стекла, каждый слой должен выдерживать давление окружающей среды. Воздух внутри кабины создаётся тройной системой, использующей кислородные баллоны, углекислый газ удаляется специальной поглощающей системой. Отдельная система контролирует влажность воздуха. Всё это позволяет обходиться без космических скафандров.
[править] Дальнейшее развитие
Председателем Scaled Composites Бертом Рутаном (кстати, он занимался созданием знаменитого самолёта «Вояджер», на котором в 1986 году был совершён первый в мире беспосадочный кругосветный перелёт без дозаправки) и одним из основателей Microsoft Полом Алленом в апреле 1996 года основана частная космическая программа, известная как Tier One (Тиер Уан). Её целью стало продвижение коммерческого космического туризма. Начав со штата сотрудников менее 30 человек, программа уже через несколько лет, на примере SpaceShipOne, показала перспективность своих разработок.
[править] Выигрыш X-Prize
4 октября 2004 года аппарат SpaceShipOne совершил свой второй успешный полёт. Пилот Брайан Бинни поднялся на высоту более 112 километров и затем благополучно опустился на Землю. Полёт прошёл без каких-либо сбоев. Таким образом, согласно правилам конкурса, компания создатель «Scaled Composites» стала победителем программы «X Prize» и получила награду в 10 миллионов долларов. Один из главных создателей Берт Рутан сообщил людям, собравшимся у его дома, что был уверен в успехе сегодняшнего полёта. Успех SpaceShipOne, по словам создателей, открыл космос для частных полётов.
Как сказал Рутан: «Я хорошо чувствую, что наша программа начнёт возрождение эпохи человека в космосе». Председатель компании Virgin Atlantic Airways Бренсон объявил о создании нового космического предприятия «Virgin Galactic». Проект будет приобретать лицензию на технологию SpaceShipOne для коммерческих орбитальных полётов, начиная с 200 000 долларов. Рассчитывают, что в следующие 5 лет в космос могут выйти около 3000 человек.
По словам Бренсона: «Это развитие позволит стать космонавтом любому гражданину любой страны, а не каким-то избранным».
[править] См. также
[править] Ссылки
|
SpaceShipOne на Викискладе? |
- Официальный сайт компании Scaled Composites, LLC (на англ.)
- Сайт фонда X Prize (на англ.)
- Страничка конкурса Ansari X Prize на сайт фонда (на англ.)
- Видео. SpaceShipOne, Наземное испытание ракетного двигателя
- Видео. Полет SpaceShipOne: XPrize Flight #1 (первый зачетный полет на получение приза)
- Видео. Полет SpaceShipOne: XPrize Flight #2 (второй зачетный полет на получение приза)
- Фото. Схемы. Рисунки. SpaceShipOne на ВикиСкладе
|