太空船一号:世界上第一架商业太空船

商业太空飞行可能看上去像是科幻小说的情节,但是通过SpaceX公司和美国国家航空航天局(NASA)在几十年之内要将人类送上火星的计划,我们比以往任何时候都要接近航天飞行文明。然而,商业太空飞行的历史比你想象的更悠久。加入ACS来了解一下世界上第一架可重复使用的商业太空船“太空船一号”的曲折故事,以及它会对飞行的未来有什么影响。

“太空船一号”设计简单介绍

“太空船一号”由Scaled Composites公司设计、开发、制造。Scaled Composites是由著名的航空航天工程师伯特·鲁坦(Burt Rutan)所有的一家加州航空航天公司。然而,项目资金大部分来自于亿万富翁保罗·艾伦(Paul Allen)——微软的联合创始人。双方合作成立合资企业Tier One,目标是让私人太空飞行在商业规模上变得可承受和可重复。但是并不是说“太空船一号”是针对大众运输而设计的——初始飞行器仅仅28英尺长,机身直径不超过5英尺,翼展16英尺。驾驶舱设计能容纳一名飞行员和两名乘客,没有太多的生物舒适性或伸腿空间。“太空船一号”在两翼端部安装有大的垂直尾桁,在重返大气层时其后半部折叠收起,以增加阻力而不牺牲稳定性。着陆时,两翼向下折叠回到滑行姿势,保证平稳下降。

“太空船一号”历史一览

尽管“太空船一号”是一架成熟的太空船,然而它并不是完全不使用助推器从地球表面开始它的旅程:飞行器在涡扇动力母舰“白骑士号”的帮助下,在50000英尺的海拔发射出去。分离之后,“太空船一号”滑行几秒钟,然后其混合式火箭发动机启动,燃烧大约80秒钟——足以让它穿越地球的大气层进行短时间的亚轨道飞行。

“太空船一号”的首次成功飞行发生于2004年6月21日,当时它到达了地球表面上空62.5英里的高度——这个高度被视为我们的星球和太空之间的分界线。同年另外两次成功飞行(一次在9月29日,另一次在10月4日)后,项目获得了安萨里X奖1000万美元奖金,并继续进行总共17次试飞。其中,太空船仅仅在第15次发射完成了太空飞行,并在之后两次飞行后退役。

勇往直前,不断向上:“太空船二号”及其他

“太空船一号”首次成功飞行后大约两年,鲁坦宣布了新一代的太空船:巧妙地命名为“太空船二号”。这次,项目吸引了英国商界巨头理查德·布兰森爵士的注意,他把项目并入他的太空飞行公司Virgin Galactic。鲁坦第二个版本的航天飞机长60英尺,翼展27英尺,承载两名飞行员和最多六名乘客,由原来的混合式火箭发动机的升级版本提供动力。其母舰“白骑士二号”,大小也差不多是第一代的两倍。

“太空船二号”的开发充满曲折。2007年,在莫哈维航空航天港的氧化剂流量试验期间,设施内的爆炸导致3名员工死亡、3名受伤。项目还因为混合式火箭发动机设计的数次修改而延迟:在2009年到2014年间,在若干试验中使用基于端羟基聚丁二烯(HTPB)燃料和一氧化二氮的发动机,但是Scaled Composites公司在2014年初期宣布了开发一种新的、采用聚酰胺燃料的发动机作为替代的计划——然后在2015年后期宣布他们又回到原来的HTPB设计。

2014年10月,“太空船二号”遭受了另一次挫折,太空船在一次动力飞行试验中解体,导致一名飞行员死亡,另一名受伤。毫无意外,这导致了对飞行器安全性的广泛担忧,但是美国国家运输安全委员会(NTSB)进行的调查确定,事故原因在于飞行员培训差、副飞行员没有最近飞行经验并存在潜在焦虑、设计防护措施不足以及缺少严格的联邦监督。

飞行的未来还是昙花一现?

既然“太空船一号”在大约14年前就实现首次成功飞行,为什么如今太空旅行还没有成为日常小事呢?毕竟,在2004年太空船的首次航行之前的新闻发布会上,鲁坦本人坚信这次飞行将标志着商业太空飞行的复兴。“我相信我们这个计划的真正意义是那种意识,我相信那种意识会吸引投资,吸引一大堆的活动,很快你们就可以承受得起飞行的价格了。”

如果“太空船二号”必须经过严格测试,鲁坦的预测终有一天会开花结果。它的第一次试飞在2018年4月9日进行,第二次成功的动力飞行试验在5月29日完成。根据布兰森的推测,我们可以期待商业太空飞行在2018年年底就实现——尽管“太空船二号”的票价目前处于250000美元的区域,可以说太空之旅最初将会限于那些非常富有的人。

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