太空船1号
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简介
航天器1是一种实验性的空中发射火箭动力飞机,具有亚轨道空间飞行能力,使用混合火箭发动机的速度可达3000英尺/秒(900米/秒)。该设计有一个独特的羽毛式大气层再入系统,机翼的后半部分和双尾翼吊杆沿机翼长度方向铰接,向上折叠70度;这在保持稳定的同时增加了阻力。
SpaceShip1在2004年完成了其首次载人私人航天飞行。同年,它便立即从现役中退役。它的母船被命名为白骑士。
这两艘飞船都是由莫哈韦航空航天风险投资公司开发和飞行的,该公司是保罗-艾伦和伯特-鲁坦的航空航天公司Scaled Composites的合资企业。艾伦提供了大约2500万美元的资金。
鲁坦说,这个项目的想法早在1994年就开始了,从全职开发到2004年取得成就的周期约为3年。
该飞行器于2003年12月17日进行了首次超音速飞行,这一天也是莱特兄弟历史性的首次动力飞行一百周年。
太空船1号:第 一次正式的太空飞行,被称为15P航班,由迈克-梅尔维尔驾驶。在那次飞行之前的日子里,莫哈韦航空航天港是美国第 一个获得许可的商业太空港。在这次飞行的几个小时后,梅尔维尔成为美国第 一个有执照的商业宇航员。整个项目的名称是 “一级”,现已演变成 “1b”,目标是将后续航天器的第 一批乘客送入太空。
太空船1号的成就更可与X-15相提并论,而不是像航天飞机那样的轨道航天器。将一个航天器加速到轨道速度需要超过60倍的能量,才能将其加速到3马赫。它还需要一个精心设计的热防护罩,以便在重返大气层时安全地消散能量。
SpaceShip1的官方模型名称是Scaled Composites 316型。
设计
设计目标
Scaled Composites 316型,被称为太空船1号,是一种太空飞机,设计为:
车辆描述
机身为雪茄形,总直径约为1.52米(5英尺0英寸)。主要结构是石墨/环氧树脂复合材料。从前面到后面,它包含了乘员舱、氧化剂罐、燃料舱和火箭喷嘴。该飞行器有短而宽的机翼,跨度为5米(16英尺),弦长为3米(9.8英尺)。一个大的垂直尾翼安装在每个机翼的末端,水平稳定器从尾部伸出来。它有用于水平降落的齿轮。
满载燃料的航天器的总质量为3600公斤(7900磅),其中2700公斤(6000磅)是由满载的火箭发动机携带。航天器的空质量为1,200公斤(2,600磅),包括300公斤(660磅)的空发动机外壳。
2004年6月,在飞行14P和15P之间,增加了一个整流罩,顺利地扩展了机身的形状,以适应喷嘴的外扩端。在15P航班上,新的整流罩过热了,因为内部是黑色的,而且面对的是一个热的、黑色的喷嘴。整流罩软化了,下部在升空时向内皱缩。在那次飞行后,整流罩的内部被涂成白色,并增加了一些小的加固装置。
该飞行器有一个不可转向和不可节流的混合火箭发动机,一个冷气反应控制系统,以及空气动力控制面。所有这些都可以手动控制。见下面关于火箭发动机的单独章节。
反应控制系统是控制航天器在大气层外姿态的xxx方法。
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它由三组推进器组成:在每个翼尖有一个推进器控制滚动,在机头顶部和底部有俯仰控制,在机身两侧有偏航控制。所有的推进器都有冗余的备份,所以总共有12个推进器。
飞船1号的空气动力控制面被设计为在两种不同的飞行状态下运行,即亚音速和超音速。在飞行的助推阶段,超音速飞行状态是最有意义的,而在滑翔阶段则是亚音速模式。有独立的上下舵和升降舵。这些都是用航空风格的操纵杆和踏板控制的。
在超音速模式下,操纵杆是电动控制的,而亚音速模式则使用机械电缆和杆件连接。
航天器1号的机翼可以用气动方式操作。