DARPA XS-1 был экспериментальным космическим самолетом / ускорителем с запланированной возможностью вывода на орбиту малых спутников для США Военный. Сообщается, что его можно использовать повторно не реже одного раза в день, с заявленной целью - делать это в течение 10 дней подряд. XS-1 был предназначен для непосредственной замены первой ступени многоступенчатой ракеты , взлетая вертикально и летя на гиперзвуковой скорости и на большой суборбитальной высоте, что позволяет одной или нескольким разгонным верхним ступеням разделять и развертывать полезную нагрузку в низкая околоземная орбита. Затем XS-1 вернется на Землю, где его якобы можно будет обслуживать достаточно быстро, чтобы повторять этот процесс не реже одного раза в 24 часа.
Программа DARPA XS-1 действовала в 2013–2020 годах. После нескольких лет доработок и предложений в мае 2017 года DARPA выбрало Boeing для фазы 2/3 для создания и тестирования космического корабля XS-1 (теперь называемого программой экспериментального космического самолета). В то время испытательные полеты планировалось начать не ранее 2020 года. 22 января 2020 года было объявлено, что Boeing прекращает свою роль в программе, фактически прекращая ее.
XS-1 Программа последовала за несколькими предыдущими неудачными попытками разработать многоразовую ракету-носитель . Rockwell X-30 в 1980-х и X-33 VentureStar в 1990-х никогда не летали из-за незрелости технологий. Последней попыткой DARPA была программа (RASCAL) в начале 2000-х годов с целью вывода на орбиту 300 фунтов (140 кг) полезных нагрузок менее чем за 750 000 долларов.
Программа XS-1 была объявлена в ноябре 2013 года на отраслевом дне DARPA. DARPA заявило, что XS-1 был более осуществимым из-за более совершенных технологий, включая легкие и недорогие композитные конструкции планера и баков, прочную тепловую защиту, многоразовую и доступную силовую установку и системы управления здоровьем, подобные самолетам. Джесс Спонейбл, менеджер программы XS-1, выступила 5 февраля 2014 года в группе NASA по будущим космическим операциям, заявив: «Видение здесь состоит в том, чтобы разорвать цикл роста затрат на космические системы, обеспечить обычный доступ в космос и гиперзвуковые аппараты. «
К июлю 2014 года три компании получили контракты на разработку демонстрационного автомобиля. Отобранными компаниями были Boeing с Blue Origin, Masten Space Systems с XCOR Aerospace и Northrop Grumman с Девственница Галактик. В отличие от других программ DARPA, которые были переданы частям вооруженных сил США, которые когда-то оказались успешными, эта инициатива с самого начала была задумана как прямое партнерство между агентством и промышленностью. В августе 2015 года Boeing, Northrop Grumman и Masten Space Systems получили дополнительное финансирование от DARPA для продолжения разработки своих концепций для Фазы 1B программы. По состоянию на 2015 год первый орбитальный полет XS-1 планировалось осуществить уже в 2020 году.
DARPA начало Фазу 2 программы XS-1 в апреле 2016 года. В июле 2016 года DARPA заявило, что верит " настало время для возобновления усилий, которые начались в 2013/14 году, но [в 2016 году] были усилены процессом запроса предложений, что позволило создать несколько отраслевых концепций. В соответствии с требованиями [запроса предложений] крылатый корабль [ требования по-прежнему должны быть] иметь возможность выполнять 10 полетов за 10 дней с грузоподъемностью более 3000 фунтов при затратах менее 5 миллионов долларов США за полет ».
В мае 2017 года DARPA выбрало Boeing для фазы 2/3, чтобы построить и испытать XS-1 (теперь называется программой экспериментального космоплана). Контракт фазы 2/3 включал финансирование DARPA в размере 146 миллионов долларов и неуказанный вклад компании.
22 января 2020 года DARPA объявило, что Boeing выходит из программы XS-1 «немедленно» и фактически прекращает
Цели программы по состоянию на сентябрь 2013 г. заключались в следующем: Космический самолет должен нести полезную нагрузку 3000–5000 фунтов (1400–2300 кг) на низкую околоземную орбиту для менее 5 миллионов долларов США за рейс при ставке 10 или более рейсов в год; в настоящее время для запуска такого типа полезной нагрузки требуется одноразовый ускоритель Orbital Sciences Corporation Minotaur IV по цене 55 миллионов долларов один раз в год.
Boeing, Northrop Grumman Aerospace Systems и Masten Space Systems заключили контракты на концептуальное проектирование Фазы 1.
Изначально компания Boeing проводила торговые исследования с Blue Origin. Конструкция Боинга позволила бы автономному ускорителю переносить вторую ступень и полезную нагрузку на большую высоту и запускать их в космос. Затем ракета-носитель вернется на Землю, где ее можно будет быстро подготовить к следующему полету, применив принципы эксплуатации и технического обслуживания, аналогичные современным самолетам.
Northrop Grumman использовала свой опыт в самолетах, космических кораблях и автономных системах для работы с его команда, состоящая из Scaled Composites для руководства изготовлением и сборкой и Virgin Galactic для руководства коммерческими операциями и переходом на космические самолеты; Virgin Galactic и Scaled Composites работали на SpaceShip Two, единственном в мире коммерческом космическом корабле. Команда также использовала технологии, разработанные в ходе связанных проектов для DARPA, NASA и США. Исследовательская лаборатория ВВС, чтобы дать правительству "возврат на эти инвестиции". Их концепция включала запуск с чистой площадки с использованием транспортной установочной установки с минимальной инфраструктурой и наземным экипажем, высоко автономными полетами, а также горизонтальной посадкой и восстановлением на стандартных взлетно-посадочных полосах.
Masten Space Systems имеет опыт создания многоразовых ракетных транспортных средств с их конструкциями Xombie, Xoie и Xaero с вертикальным взлетом и вертикальной посадкой (VTVL), которые уже достигли или превысили 10 полетов за 10 дней, установленную программой. Хотя компания состоит примерно из 30 сотрудников и размещена в небольшом здании в Воздушно-космическом порту Мохаве, они годами управляли различными небольшими системами VTVL на коротких перелетах в космопорте, выступая в качестве испытательных стендов для системы наведения, навигации и управления (GNC), предназначенные для безопасной посадки космических аппаратов на Луну и, возможно, на другие планеты. В их концепции была показана система VTVL, взлетающая вертикально со стартовой площадки с крыльями и хвостовым оперением. Masten Space Systems была партнером XCOR Aerospace на этапе 1A.
В мае 2017 года Boeing был выбран партнером DARPA для создания XS-1. Aerojet Rocketdyne должен был предоставить Двигатели АР-22 на базе двигателя РС-25 для космического корабля. Контракт фазы 2/3 на постройку и запуск прототипа включал 146 миллионов долларов США из средств DARPA.
Конструкция Boeing представляла собой аппарат с вертикальным взлетом и горизонтальной посадкой (VTHL ) под названием Phantom Express. Запланированные технические характеристики включают высоту транспортного средства 100 футов (30 м) и размах крыла 62 фута (19 м). В Phantom Express должен был использоваться двигатель Aerojet Rocketdyne AR-22, который изначально был построен для программы Space Shuttle, но был модифицирован для повторного использования десять раз в течение десяти дней для менее 5 миллионов долларов за запуск. Это требование к производительности было продемонстрировано на испытательном стенде в июле 2018 года. 22 января 2020 года было объявлено, что Boeing прекращает свою роль в программе, фактически прекращая ее.