SpaceShipOne

Суборбитальный пилотируемый космический корабль SpaceShipOne, транспортируемый специальным самолетом White Knight


SpaceShipOne:

- Длина: 5 м

- Размах крыльев: 5 м

- Диаметр фюзеляжа: 1,52 м

- Площадь крыла: 15 м²

- Масса пустого аппарата: 1200 кг (из них 300 кг — масса незаправленного ракетного двигателя).

- Полная масса (с топливом): 3600 кг

- Экипаж: 1 человек (+ 2 пассажира)

Установка, обеспечивающая разгон (силовая установка): гибридный ракетный двигатель SpaceDev

Движущая сила (тяга): 73,5 килоньютонов (7,5 тонн-сил)

- Время работы: 80 сек

- Максимальная скорость: 3,09 Маха (3785 км/ч)

Предельно достижимая высота при обычной эксплуатации (практический потолок): 112 000 м

- Скорость подъема: 420 м/с

- Нагрузка на крыло: 240 кг/м²

 

White Knight:

- Длина: 17,4 м

- Размах крыла: 25 м

- Масса пустого аппарата: 2885 кг

- Экипаж: 3 человека

- Грузоподъемность: 3600 кг

- Запас топлива: 2900 кг

- Максимальная взлетная масса: 8165 кг

Установка, обеспечивающая разгон (силовая установка): два турбореактивных двигателя General Electric J85-GE-5

Суммарная движущая сила (суммарная тяга), без дополнительной (форсажной) камеры / с дополнительной (форсажной) камерой: 11 килоньютонов (1,1 тонн-сил) / 16 килоньютонов (1,6 тонн-сил)

Предельно достижимая высота при обычной эксплуатации (практический потолок): 16 000 м

 

Частный пилотируемый космический корабль SpaceShipOne (в переводе с английского — «Космический корабль один»; сокращенно SS1) был спроектирован и построен частной авиастроительной компанией Scaled Composites LLC в калифорнийском городе Мохаве. Немалую роль в появлении этого крылатого летательного аппарата с ракетным двигателем сыграл конкурс Ansari X Prize, пообещавшей 10 млн долларов США за два пилотируемых полета в космос на одном многоразовом космическом аппарате в течение двух недель. Уточнялось, что космический аппарат должен поднять трех членов экипажа (или одного члена экипажа и груз, равный по массе двум взрослым людям) на высоту не менее 100 км, т.е. не ниже линии Кармана, официально установленной нижней границей космического пространства. Два последовательных полета должны состояться на одном и том же аппарате с перерывом не более двух недель, при этом помимо топлива может быть заменено не более 10 % массы аппарата. Не менее важно, что после выполнения зачетных полетов корабль должен остаться достаточно исправным, чтобы продолжать эксплуатацию, а никто из членов экипажа не должен пострадать. Главной целью конкурса было побудить интерес частных компаний к освоению космического пространства, сделав доступным космический туризм — когда любой желающий мог бы слетать в космос за определенную цену.


При проектировании летательного аппарата команда компании Scaled Composites, состоящая в общей сложности из 30 человек, применила целый ряд оригинальных решений. Так, например, для разгона космического аппарата до нужной скорости было решено применить специальный гибридный ракетный двигатель, главной особенностью которого является использование одновременно жидкого и твердого топлива (обычные ракетные двигатели работают либо только на жидком, либо только на твердом топливе).


Фюзеляж SpaceShipOne в итоге получил сигарообразную форму и был выполнен из сверхпрочных композитных материалов. В передней части фюзеляжа разместилась кабина — герметичная камера с атмосферным давлением. Многочисленные иллюминаторы из двухслойного стекла выдерживали возможные перепады давления, а воздух внутри кабины создавался специальной системой, удаляющей излишки углекислого газа и восполняющей запасы кислорода из специальных баллонов. Отдельная система контролировала влажность. Благодаря всему этому можно было обходиться без скафандров. В задней части фюзеляжа установили ракетный двигатель с выступающим наружу соплом. На концах коротких широких крыльев расположили большие вертикальные хвостовые балки с горизонтальными стабилизаторами.


Схема суборбитального самолета с ракетным двигателем SpaceShipOne


Изначально было решено, что космический аппарат будет запускаться не с поверхности Земли, а с воздуха. Для этого специальный транспортный самолет White Knight (в переводе с английского — «Белый рыцарь») должен был поднять SpaceShipOne на высоту 14–15 км, после чего произвести отстыковка. Космический аппарат выравнивался в течение 10 секунд, после чего включался ракетный двигатель. Практически вертикальный взлет с ускорением длился немногим больше минуты, при этом пилот и пассажиры космического корабля испытывали перегрузку до 3 g. Максимальная скорость была достигнута на высоте около 50 км. Она составила около 3800 км/ч, что значительно меньше первой космической скорости (28 400 км/ч), необходимой для выхода на околоземную орбиту. Следующие 50 км до линии Кармана SpaceShipOne двигался по инерции, словно брошенный вверх камень. На максимальной высоте своего полета, корабль около трех минут находился в космосе. В это время аппарат поднял вверх крылья и хвост, чтобы с началом обратного падения быстрее выйти из пикирующего состояния в планирующий полет. В этот момент перегрузки достигали 6 g, но они длились недолго — не более 10 с. Спустившись до высоты около 17 км, аппарат возвратил крылья и хвост в первоначальное положение, после чего большими витками плавно приземлился на аэродром (подобным образом спускается брошенный с пятого этажа бумажный самолетик).


SpaceShipOne на пике полета


Пробный беспилотный полет состоялся в мае 2003 года. В ходе последующих испытательных полетов пилоты отрабатывали подъем аппарата на заданную высоту. 17 декабря 2003 года — к 100-летию первого полета братьев Райт — пилот Брайан Бинни совершил первый полет с отстыковкой и запуском ракетного двигателя, развив сверхзвуковую скорость в 1,2 Маха, а 21 июня 2004 года пилот Майк Мелвилл впервые преодолел высоту 100 км.


Первый зачетный полет SpaceShipOne состоялся 29 сентября 2004 года. Второй — через пять дней, 4 октября, ровно через 47 лет после запуска первого искусственного спутника Земли. Награждение создателей суборбитального космического аппарата состоялось 6 ноября 2004 года.


SpaceShipOne совершил общей сложностью 17 полетов, из которых три последних преодолели 100-километровую высоту — официальную границу атмосферы с космосом.


В дальнейшем лицензию на технологию SpaceShipOne для коммерческих орбитальных полётов приобрела компания Virgin Galactic миллиардера Ричарда Брэнсона, пообещав отправить в космос около 3 тыс. человек в течение пяти лет. Космический аппарат, получивший название SpaceShipTwo (SS2), уже проходит тщательные летные испытания, чтобы обеспечить максимальный уровень безопасности космических туристов.


Преемник SpaceShipOne — суборбитальный космический корабль SpaceShipTwo



SpaceShipOne запускает с самолета-носителя White Knight первый из двух полетов, отмеченных X-Prize в 2004 году.


Эта статья из крутого проекта «Умный плакат Планета Земля»! Хочешь узнать о нем подробнее? Тогда жми сюда!


А еще у нас есть увлекательные плакаты «Солнечная система» и «Глубины океана».