SpaceShipOne

Суборбітальний пілотований космічний корабель SpaceShipOne, транспортований спеціальним літаком White Knight

 

SpaceShipOne:

- Довжина: 5 м.

- Розмах крил: 5 м.

- Діаметр фюзеляжу: 1,52 м.

- Площа крила: 15 м².

- Маса порожнього апарата: 1200 кг (із них 300 кг — маса незаправленого ракетного двигуна).

- Повна маса (з пальним): 3600 кг.

- Екіпаж: 1 людина (+ 2 пасажів).

Прилад, який забезпечує розгін (силова установка): гібридний ракетний двигун SpaceDev.

Рушійна сила (тяга): 73,5 кілоньютони (7,5 тонн-сил).

- Час роботи: 80 сек.

- Максимальна швидкість: 3,09 Маха (3785 км/год).

Гранично досяжна висота за звичайної експлуатації (практична стеля): 112 000 м.

- Швидкість підйому: 420 м/с.

- Навантаження на крило: 240 кг/м².



White Knight:

- Довжина: 17,4 м.

- Розмах крила: 25 м.

- Маса порожнього апарата: 2885 кг.

- Екіпаж: 3 чоловік.

- Вантажопідйомність: 3600 кг.

- Запас пального: 2900 кг.

- Максимальна злітна маса: 8165 кг.

Прилад, який забезпечує розгін (силова установка): два турбореактивні двигуни General Electric J85-GE-5.

Сумарна рушійна сила (сумарна тяга), без додаткової (форсажної) камери/з додатковою (форсажною) камерою: 11 кілоньютонів (1,1 тонн-сил)/16 кілоньютонів (1,6 тонн-сил).

Гранично досяжна висота за звичайної експлуатації (практична стеля): 16 000 м.

 

Приватний пілотований космічний корабель SpaceShipOne (у перекладі з англійської — «Перший космічний корабель»; скорочено SS1) спроєктувала й побудувала приватна авіабудівна компанія Scaled Composites LLC в каліфорнійському місті Мохаве. Чималу роль у появі цього крилатого літального апарата з ракетним двигуном зіграв конкурс Ansari X Prize, який обіцяв 10 млн доларів США за два пілотовані польоти в космос на одному багаторазовому космічному апараті впродовж двох тижнів. Уточнювали, що космічний апарат має підняти трьох членів екіпажу (чи одного члена екіпажу й вантаж, який за масою дорівнюватиме двом дорослим людям) на висоту, не меншу від 100 км, тобто не нижче від лінії Кармана, офіційно встановленої як найнижча межа космічного простору. Два послідовні польоти мали відбутися на одному апараті з перервою, не довшою за два тижні, при цьому крім пального не може бути замінено понад 10% маси апарата. Не менш важливо, що після виконання залікових польотів корабель має залишитися достатньо справним, щоби продовжувати експлуатацію, а ніхто зі членів екіпажу не може постраждати. Головною метою конкурсу було спонукання інтересу приватних компаній до освоєння космічного простору, щоби зробити доступним космічний туризм — коли будь-хто охочий міг би злітати в космос за певну ціну.

 

При проєктуванні літального апарата команда компанії Scaled Composites, що складається в цілому зі 30 осіб, застосувала цілий ряд оригінальних рішень. Так, наприклад, для розгону космічного апарата до потрібної швидкості вирішили використати спеціальний гібридний ракетний двигун, чия основна особливість полягає у споживанні водночас рідкого і твердого палива (звичайні ракетні двигуни працюють або тільки на рідкому, або тільки на твердому паливі).

 

Зрештою фюзеляж SpaceShipOne отримав цигаркоподібну форму й був виконаний із надміцних композитних матеріалів. У передній частині фюзеляжу розмістилася кабіна — герметична камера з атмосферним тиском. Численні ілюмінатори зі двошарового скла витримували можливі перепади тиску, а повітря всередині кабіни створювала спеціальна система, яка видаляла надлишки вуглекислого газу й поновлювала запаси кисню зі спеціальних балонів. Окрема система контролювала вологість. Завдяки всьому цьому можна було обходитися без скафандрів. У задній частині фюзеляжу встановили ракетний двигун із соплом назовні. На кінцях коротких широких крил розташували великі вертикальні хвостові балки з горизонтальними стабілізаторами.

 

Схема суборбітального літака з ракетним двигуном SpaceShipOne

 

Спочатку вирішили, що космічний апарат запускатимуть не з поверхні Землі, а з повітря. Для цього спеціальний транспортний літак White Knight (у перекладі з англійської — «Білий лицар») мав підняти SpaceShipOne на висоту 14-15 км, після чого провести відстикування. Космічний апарат вирівнювався впродовж 10 секунд, почому вмикався ракетний двигун. Майже вертикальний зліт зі прискоренням тривав трохи понад хвилину, при цьому пілот і пасажири космічного корабля відчували перевантаження до 3 g. Максимальна швидкість була досягнута на висоті коло  50 км. Вона становила приблизно 3800 км/год, значно нижчу за першу космічну швидкість (28 400 км/год), необхідну для виходу на навколоземну орбіту. Дальші 50 км до лінії Кармана SpaceShipOne рухався за інерцією, мов кинутий угору камінь. На максимальній висоті свого польоту корабель зо три хвилини перебував у космосі. В цей час апарат підняв угору крила і хвіст, щоб із початком зворотного падіння швидше вийти зі стану піке до польоту у стані планування. Цієї миті перевантаження сягало 6 g, проте тривало недовго — не більш як 10 с. Спустившись до висоти приблизно 17 км, апарат повернув крила і хвіст і набув своєї попередньої позиції, почому за допомогою великих поворотів плавно приземлився на аеродром (схожим чином спускається кинутий зі п'ятого поверху паперовий літачок).

 

SpaceShipOne на піку польоту

 

Пробний безпілотний політ відбувся у травні 2003 року. Під час подальших випробувальних польотів пілоти відпрацьовували підйом апарата на заплановану висоту. 17 грудня 2003 року — до 100-річчя першого польоту братів Райтів — пілот Браян Бінні здійснив перший політ із відстиковкуванням і запуском ракетного двигуна, розвинувши надзвукову швидкість на 1,2 Маха, а 21 червня 2004 пілот Майк Мелвілл уперше подолав висоту 100 км.

 

Перший заліковий політ SpaceShipOne відбувся 29 вересня 2004 року. Другий — за п'ять днів, 4 жовтня, точно за 47 років після запуску першого штучного супутника Землі. Нагородження творців суборбітального космічного апарата відбулося 6 листопада 2004 року.

 

SpaceShipOne виконав загалом 17 польотів, із яких три останні подолали 100-кілометрову висоту — офіційну межу атмосфери з космосом.

 

Надалі ліцензію на технологію SpaceShipOne для комерційних орбітальних польотів придбала компанія Virgin Galactic мільярдера Річарда Бренсона, пообіцявши послати в космос зо 3 тис. осіб упродовж п'яти років. Космічний апарат, який отримав назву SpaceShipTwo (SS2), вже проходить ретельні льотні випробування, щоб забезпечити максимальний рівень безпеки космічних туристів.

 


Наступник SpaceShipOne — суборбітальний космічний корабель SpaceShipTwo




SpaceShipOne запускає з літака-носія White Knight перший з двох польотів, відзначених X-Prize у 2004 році.



Ця стаття з крутого проєкту «Розумний плакат Планета Земля»! Хочеш дізнатися про нього докладніше? Тоді тисни сюди!


А ще у нас є захоплюючі плакати «Сонячна система» і «Глибини океану».