Войти
Space Ship One и White Knight Tier One представляла собой программу Scaled Composites '1990-х – 2004 гг. суборбитального полета человека в космос с использованием многоразового космического корабля SpaceShipOne и его пусковая установка White Knight. Корабль был разработан Бертом Рутаном, и проект был профинансирован Полом Алленом на 20 миллионов долларов США. В 2004 году он совершил первый частный пилотируемый космический полет и выиграл приз Ansari X Prize в размере 10 миллионов долларов США за первый негосударственный многоразовый пилотируемый космический корабль.
Целью проекта было разработать технологию недорогого повседневного доступа в космос. SpaceShipOne сам по себе не предназначался для перевозки платных пассажиров, но предполагалось, что будет коммерческий дополнительный доход, первоначально в космическом туризме. Компания Mojave Aerospace Ventures была создана для управления коммерческой эксплуатацией технологии. Сделка с Virgin Galactic может привести к обычному космическому туризму в конце 2010-х с использованием космических аппаратов на основе технологии Tier One.
Концепция проекта Tier One заключалась в запуске с воздуха пилотируемого космического корабля с тремя людьми, который поднимается на высоту на высоту чуть более 100 км (62 миль) с помощью гибридного ракетного двигателя , а затем скользит к земле и приземляется горизонтально. Scaled Composites перечисляет следующие компоненты программы:
Представители X Prize Foundation символически вручили приз в десять миллионов долларов Берту Рутану и Полу Аллену из Мохаве Aerospace Ventures, 6 ноября 2004 г. Слева - приз Ansari X Prize.
SpaceShipOne Предварительный запуск такси рейса 16P
Майк Мелвилл и Берт Рутан поговорить с представителями СМИ после первого полета в космос
В дополнение к офисному управлению полетом на первом уровне есть мобильный центр управления полетом. Он относительно небольшой, встроен в большой дорожный т рюкзак. На нем есть логотип Scaled Composites, но нет других явных указаний на его связь с Tier One. Транспортное средство выполняет комбинацию вспомогательных функций:
Этот центр управления используется для поддержки наземных испытаний ракетных двигателей и все летные испытания White Knight и SpaceShipOne. Его основная функция заключается в отслеживании и записи данных испытаний, и для этого он оснащен компьютерами и средствами радиосвязи. Дисплеи SpaceShipOne авионики дублируются в системе управления полетом. Данные телеметрии поступают в систему обработки данных (DRS), которая автоматически направляет радиоантенны, чтобы указать на контролируемое судно. Дальность действия телеметрической системы составляет около 280 км (170 миль).
Центр управления оборудован для связи с офисами Scaled Composites, а также с самолетами и космическими кораблями.
Центр управления поддерживает атмосферу с контролируемой температурой для своего персонала и может быть подключен для обеспечения контроля температуры в каютах White Knight и SpaceShipOne. Физическая структура управления полетами также обеспечивает более легкий доступ в кабину White Knight.
В отличие от твердого топлива, закись азота окислитель обрабатывается как массовый товар и закачивается в бак окислителя космического корабля в поле. Поэтому Tier One имеет мобильную систему доставки закиси азота, которую они называют МОНООДАМИ (мобильная система доставки закиси азота).
МОНООДЫ построены на открытом трейлере, который может транспортироваться по дороге обычным способом. Он состоит в основном из резервуара 6,5 м (230 куб. Футов), блока контроля температуры и генератора для питания блока контроля температуры. Закись азота хранится при комнатной температуре под давлением 4,8 МПа (700 фунтов на кв. Дюйм).
MONODS заправляется коммерческим поставщиком, который использует танкеры длиной 50 м (1800 куб футов) и доставляет закись азота при температуре около -17 ° C (1 ° F) и давлении 2 МПа. (290 фунтов на кв. Дюйм). MONODS нагревает закись азота до комнатной температуры, увеличивая ее давление.
Tier One имеет мобильный стенд для испытания тяги, известный как испытательный стенд прицепа (TST). Преимущество его мобильности заключается в том, что все монтажные и измерительные работы могут выполняться в ангаре, поэтому на полигоне все, что нужно сделать, - это заполнить бак окислителя (из МОНООДОВ) и провести стрельбу.
Испытательный стенд воспроизводит основные конструктивные элементы космического корабля. Он имеет бак окислителя и связанные с ним детали, идентичные используемым в полете. Это означает, что испытание двигателя также автоматически выполняет соответствующие вибрационные, нагрузки и тепловые испытания конструкции космического корабля. Кабина экипажа, однако, не копируется.
Для наземных испытаний тяги используется сопло ракеты с коэффициентом расширения 10: 1, в отличие от сопла 25: 1, используемого на высоте во время реального полета.
Испытательный стенд оснащен приборами для регистрации не только осевого усилия, но и бокового усилия, температуры и деформации, испытываемой компонентами. Данные записываются на компьютер в бункере на полигоне. Компьютер сбора данных управляется дистанционно из центра управления полетом.
Симулятор полета SpaceShipOne состоит из программы симулятора и кабины пилота.
Программа имитатора полета предназначена для точного моделирования поведения SpaceShipOne при любых обстоятельствах и на всех этапах полета. Вместо того, чтобы иметь модель общего поведения SpaceShipOne в полете, он использует вычислительную гидродинамику для моделирования воздуха вокруг корабля. Он рассчитывает аэродинамические и другие силы, действующие на аппарат, с учетом положения его управляющих поверхностей. Это моделирование основано на компьютерном моделировании, которое использовалось в процессе проектирования и уточнялось с использованием данных летных испытаний. Это дает очень точное изображение поведения аппарата даже в непредвиденных режимах полета. (Это один из первых современных самолетов, спроектированных без испытаний в аэродинамической трубе.)
Копия кабины находится на статической основе и поэтому не может точно воспроизвести равновесноцептивный и ускоряющий аспекты полета. Тем не менее, White Knight может работать как высокоточный симулятор подвижной базы. Кабина тренажера является точной копией кабины SpaceShipOne, включая его авионику. Имитируется система пилот плюс авионика, а не только пилот. Программа имитатора полета управляет входами датчиков, которые используются авионикой, а также управляет двенадцатью компьютерами с дисплеем, которые используют коммерческое графическое программное обеспечение для создания изображений с высоким разрешением внешнего вида для пилота. Эти виды отображаются на одиннадцати мониторах и одном проекционном экране. Обратная связь по усилию ручки не моделируется в реальном времени.
Моделирование полета на земле используется не только для обучения пилотов. Он также используется для обучения наземного персонала, разработки процедур и тестирования программного обеспечения и оборудования авионики.
Согласно Scaled Composites, концепция программы возникла в апреле 1996 года, предварительная разработка началась в 1999 году, а полная разработка началась в апреле 2001 года. Первоначально она держалась в секрете. даже после того, как White Knight впервые поднялся в воздух 1 августа 2002 года. О программе было объявлено общественности 18 апреля 2003 года, когда программа была готова к летным испытаниям SpaceShipOne. Его первые летные испытания состоялись 20 мая 2003 года.
После нескольких месяцев глиссадных испытаний 17 декабря 2003 года был совершен первый полет с двигателем, SpaceShipOne, полет 11P. Затем последовали испытания, достигающие увеличивающейся высоты, завершившиеся 21 июня 2004 г. первым частным пилотируемым космическим полетом SpaceShipOne, полетом 15P. Ansari X Prize последовали соревновательные полеты. Рейс SpaceShipOne 16P 29 сентября 2004 г. и рейс 17P 4 октября 2004 г. SpaceShipOne были успешными соревновательными полетами и выиграли приз X Prize.
Программа Tier One, проводимая Scaled Composites, завершилась после выхода SpaceShipOne на пенсию, перейдя к программе преемника для клиента Virgin Galactic.
Затраты на разработку, строительство, и эксплуатация Tier One, хотя и не обнародована, оценивается в диапазоне от 20 до 30 миллионов долларов США, что примерно в два-три раза превышает стоимость Ansari X Prize награда. Единственным спонсором, первоначально секретным, оказался Пол Аллен, соучредитель Microsoft и 48-й самый богатый человек в мире. Разоблачение 17 декабря 2003 года, в тот же день, что и первые летные испытания программы, последовало после слухов о причастности Аллена.
Некоторые комментаторы сравнивали относительную стоимость программы Tier One и высокую стоимость программы Space Shuttle, хотя технологические трудности этих двух программ совершенно разные. SpaceShipOne, поскольку он летает суборбитально, не должен достигать высоких скоростей космического челнока (Маха 3 против 25 Маха) или такой же высоты (100 км (62 мили) на суборбитальной орбите против 400 км). (250 миль) орбита). SpaceShipOne также не имеет такого же экипажа (3 человека против 7) или полезной нагрузки (незначительно против 25 тонн) и выполняет гораздо более короткие полеты (несколько минут против нескольких дней). Программа SpaceShipOne - это техническое достижение, больше напоминающее X-15, чем Shuttle.
Сравнение программы SpaceShipOne с поправкой на инфляцию с бюджетом X-15 показывает, что стоимость программы Tier One составляет 1/100 от стоимости программы X-15, хотя три самолета X-15 произвели почти 200 испытательные полеты во всей их программе испытаний, обычно исследуя гиперзвуковой полет между 4-7 машинами. Лишь несколько десятков полетов X-15 были направлены на достижение пиковых высот, а не на достижение максимальной скорости, хотя только два полета когда-либо достигали высот, близких к высоте, достигнутой SpaceShipOne. С другой стороны, проект Tier One также оплатил строительство базового корабля White Knight в рамках своего бюджета, в то время как НАСА почти бесплатно использовало ранее существовавший бомбардировщик USAF B-52, модифицированный для проведения испытаний на падение. экспериментальные самолеты многих типов (в настоящее время используются для запусков PegasusXL).
Первоначально Tier One разрабатывался тайно, как и политика Scaled Composites в отношении новых программ. 18 апреля 2003 года программа была публично объявлена, и SpaceShipOne и White Knight были продемонстрированы средствам массовой информации на презентации, в которой приняли участие от 550 до 600 человек. Интерес СМИ был настолько велик, что то, что планировалось как День семьи и друзей 24 апреля 2003 г., превратилось во второй день СМИ.
Scaled Composites снова привлекла внимание общественности, заранее объявив о последнем испытательном полете, SpaceShipOne, полет 15P, который должен был стать первым космическим полетом программы. Около 11000 человек отправились на космодром Мохаве, чтобы посмотреть полет, который также транслировался. Полет проходил в формате авиашоу, где и основной самолет, и самолеты-преследователи совершали взлеты и приземления на глазах у толпы, а также праздничные облеты, когда испытание прошло успешно. Полет оказался не только техническим, но и популярным, вызвав большой интерес общественности к космическим полетам.
Во время интервью в документальном фильме Черное небо: Гонка за космос Рутан заявил, что первый уровень будет охватывать суборбитальные полеты, второй уровень будет охватывать орбитальные полеты, а третий уровень будет охватывать полеты за пределы орбиты Земли (включая полеты на Луну и другие планеты). В том же документальном фильме он продемонстрировал проекты орбитального корабля на основе SpaceShipOne, у которого в корме корабля была установлена ракета, примерно в два раза превышающая длину SpaceShipOne.
Заявленная цель первого уровня. Программа предназначена для демонстрации суборбитальных полетов человека в космос с небольшими затратами. До того, как Берт Рутан начал рассматривать этот проект, на пути к доступным суборбитальным космическим полетам стояли три основных препятствия:
Сам Tier One не предназначен для перевозки платных пассажиров, и для этого потребуются разрешения правительства США. действительно намеревался это сделать. Это технологический испытательный стенд, и прямо предполагается, что технология, разработанная в этой программе, позже будет использоваться в коммерческих космических полетах. С этой целью Аллен и Рутан создали компанию Mojave Aerospace Ventures, которая владеет интеллектуальной собственностью проекта и управляет всем ее коммерческим использованием.
Первоначально Scaled Composites выражала надежду, что примерно к 2013 году представители общественности смогут совершить суборбитальный полет примерно по цене роскошного круиза. 25 сентября 2004 г. была заключена сделка с Virgin Galactic на разработку Virgin SpaceShip на основе увеличенной версии SpaceShipOne. Эти космические корабли будут построены The Spaceship Company.
 | На Викискладе есть медиафайлы, связанные с Mojave Aerospace Ventures Tier One. |
