从太空船残骸中发现一名飞行员的遗体,号载人飞船基础上研制一种新型载人飞船

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结构尺寸

  • 8.5米×8.17米(27.9英尺×26.8英尺)

  “太空船1号”第一次对私人投资可重复使用亚轨道乘员飞行器进行了验证,并因此获得了1000万美元安萨里X大奖(Ansari
X
Prize)。这架飞行器由混合燃料火箭提供动力,使用一氧化二氮作为氧化剂,使用橡胶作为燃料。

这是本周第二起商业航天器爆炸事故。美国轨道科学公司一枚搭载货运飞船的火箭10月28日发射不久后爆炸。

2、俄、欧致力于新型载人飞船的研制。12月1日,
建造了全部俄罗斯载人飞行器的能源火箭与航天公司在其总部展示了一个全尺寸、高保真飞船模型,他们希望这艘称作“快船”的新飞船能够替代联盟太空船。该公司副总设计师夸口说,美国和欧洲都没有这样的飞船。但是俄罗斯政府目前还不能为此艘飞船大约在2010年的首次试验飞行提供足够的资金。“快船”是俄罗斯在“联盟”号载人飞船基础上研制一种新型载人飞船,自2000年就开始研制,“快船”的形状如无手柄的熨斗,尺寸是“联盟”号载人飞船的两倍,可容纳6名宇航员,并装有可重复使用舱段,能搭载700千克的货物,设计发射重量为14.5吨。若资金充足,“快船”预计在2010年前开发出来,于2012年后发射。“快船”将被置于“奥涅加”运载火箭顶部发射。发射场可能是拜科努尔和普列谢茨克,也可能是法属圭亚那库鲁发射场。5月8日,欧洲“凤凰”号航天飞机无人驾驶的试飞样机成功进行了首飞试验。“凤凰”号长约6米,翼展3.9米,重1.2吨,是日后真正载人航天飞机设计大小的六分之一。在gps卫星导航系统引导下,成功降落在试验场跑道上。欧洲航天局预计首架欧洲航天飞机将于2015年到2020年间诞生。8月底,由欧洲负责为国际空间站制造的观测舱——“炮塔”开发阶段宣告结束,预计2009年1月发射。
3、私人太空船首次进入太空。世界上第一架私人制造的载人航天器——美国“太空船1号”今年首次进入太空,并获得旨在鼓励开拓太空旅游业的“安萨里X奖”。舆论界普遍认为:私人航天器的成功暗示了太空旅行的大好前景
。就像20世纪80年代至90年代的数字革命一样,21世纪前10年到20年代的宇宙运输革命将改变人们的生活方式,并将揭开人类技术史上的迷人的新篇章。6月21日,美国“太空船1号”于一周内两次成功飞入太空并安全返航。“太空船1号”上的固液火箭发动机采用无毒的一氧化二氮作为氧化剂,端羟基聚丁二烯作为燃料,从而开创了载人航天采用无毒安全推进剂的历史。
此外欧洲计划研制能携带2名航天员和6名乘客的空间巡洋舰亚轨道旅游飞船,该飞船的推进系统将采用3台一氧化二氮/丙烷挤压式火箭发动机。俄罗斯的第一艘私营飞船
“天都”21亚轨道太空旅游飞船的研制工作因缺少资金而处于停滞状态。该飞船在设计上与“太空船一号”相似。作为小型飞船,“天都”21打算由M-55型载机驮载发射,可乘载一名飞行员和两名太空游客,飞行高度约100公里。加拿大竞争X奖的“野火”火箭飞船亦于8月份首次亮相。

SpaceShipOne, The First Private Manned Spacecraft
“太空飞船一号”以它的独特设计,一飞冲天,成功地飞到了大气层边缘,开创了低成本私人太空旅行的新纪元。这次太空飞行虽然时间很短,却遭遇了几次意想不到的险情,整个飞行惊心动魄今年6月21日,美国加利福尼亚州莫哈韦沙漠当地时间清晨6点46分,”太空飞船一号”飞船由一架双发喷气式飞机搭载着,从莫哈韦机场30号跑道滑跑起飞升空到15千米高空以后,离开母机直冲太空,并于当地时间清晨8点15分,以滑翔的方式,安全返回莫哈韦机场,由此开创一个低成本太空旅行的新纪元。尽管由美国鲁顿缩比复合材料公司研制的”太空飞船一号”在多次试验验证飞行中被证明是安全和可靠的,但是6月21日的飞行却充满惊险。生死一线的76秒钟也是由鲁顿缩比复合材料公司研制的”白色骑士”搭载着”太空飞船一号”,离地飞行了约一小时后,爬升到了预定的平流层,此时,挂在机身下方的”太空飞船一号”与母机分离,约10秒钟后,”太空飞船一号”的飞行员迈克·梅尔维尔启动了飞船自己的固液混合式火箭发动机。这种固液混合式火箭发动机,综合了固态与液态两种发动机的优点,结构相对简单;体积虽小,但燃烧效率较高,比冲较大,且推力可以调节,能很好地满足飞船在冲击外层空间的过程中要求推力大、加速快、安全性好、持续工作时间长的动力需要。这次飞行”太空飞船一号”带了1650千克氧化剂液态燃料和270千克橡胶基固态燃料(端羟基聚丁二烯推进剂)。飞船与母机脱离后,发动机将分装在两个油箱内的驾驶舱下的大油箱的氮氧化剂与橡胶基燃料进行混合,氧化剂通过顺着在橡胶基燃料中的四条纵向孔流动增大两种燃料的混合面积,改善燃烧效率,以提供足够的推力。迈克·梅尔维尔先以机头上仰5度和3g的过载拉起进行加速爬升,准备在发动机点火后的一分钟以内将飞船逐渐拉到接近垂直的上仰姿态。在这期间梅尔维尔还调整了座椅的后仰角度,以适应加速飞行引起的大过载。然而天有不测风云,大约在发动机点火7秒以后,飞船却出现了非控制的45~90度的左滚
(事后,设计人员从无线电高空探测仪测得的数据估计,飞船在高度14.5
~16千米区域内遇到了60节的风切变)。梅尔维尔用方向舵进行”抵抗”,飞船以接近90度的坡度飞行了约5秒钟,一直到发动机点火以后的第19秒钟,飞船才恢复到正常姿态。由于受到这次干扰,飞船的高度损失了近10000米。在发动机点火以后的第10秒钟,飞船的表速就超过了声速,在接下来的10秒内,表速达到了260节(1节相当于每小时1.61千米),低于原设定的300节。之后,由于随着大气越来越稀薄使当地音速不断降低,所以飞船的实际飞行速度虽然在不断地提高,但表速却有所降低。”太空飞船一号”的机翼上没有设置任何操纵面,飞行操纵面都设置在尾撑的末端,包括带有升降舵的平尾和带有上下两个方向舵的垂尾。升降舵通过驾驶秆控制,方向舵用脚蹬操纵。飞船除了可以用差动平尾进行俯仰与滚转控制外,还专门设置了俯仰/滚转电配平增稳操纵系统,因为在超音速飞行时,驾驶杆的杆力太大,电配平增稳系统成为主要的飞行操纵方式。在以后阶段,”太空飞船一号”一直向上爬升,随着爬升角的不断增加,飞行员承受的法向加速度逐渐减小,而纵向加速度从2g增加到3g。在发动机点火以后的第68秒,为了克服因喷管的烧蚀而引起的机头下偏力矩,梅尔维尔增加了舵偏量,以使飞船恢复上仰姿态。这时,地面监测人员告诉他要特别注意滚转配平,因为左侧的稳定配平操纵机构被卡住,使两侧的热超载断路器自动跳闸。梅尔维尔用了3秒种企图用人工的方法恢复配平,但是没有成功。幸运的是,尽管这时的飞船速度已经接近M
3,但由于大气的密度已经很低,表速大约只有50节,飞船操纵面效率因大气密度很低变得几乎无效。在以后的15秒内,飞船左滚增加到130度,飞船表速也因为音速的下降而下降到约20节。在发动机点火以后的第76秒钟,因为燃料烧尽发动机自动停车。这时,一侧带故障的配平电机自动恢复了正常,梅尔维尔使用备份的指令系统改出了坡度,使飞船以相对稳定的姿态直冲大气层顶端。飞行结束后,梅尔维尔心有余悸地说,如果配平故障早几秒发生,那时飞船还处于较稠密的大气层里,那末现在你们就不可能和我在这里对话了。按原定计划,飞船的目标顶端高度应该达到109千米,但是在”太空飞船一号”冲到顶点后,飞船上的导航系统显示飞行高度只达到了99.533千米,这个数据同时也被空军和海军的探测雷达所确认。此外,根据预先设定的程序,在飞船上升至预定高度时,飞船上的”远地点预报机”会进行信息提示,告诉梅尔维尔用手动机构关闭发动机。但是,由于前面遇到了风切变的干扰,飞船偏离了原定的飞行程序,发动机也是在燃料耗尽后自动停车的。令人恐惧的返回历程飞船在达到最大高度时,表速为5节,梅尔维尔在准备返回时,特别激活了为返回大气层设计的”顺桨”构型,即将飞船倒转的同时,将机翼的后半部分和整个尾撑一起向上抬起到与机身呈65度的状态,使飞船以高超声速返回大气层时,整个机身仍能以大阻力的大迎角陡峭态势下降,而机翼后半部分和尾撑基本保持”顺气流”小阻力状态,并很好地维持了飞船的稳定性。在”真空”零过载失重惯性飞行中,梅尔维尔特别关注配平机构,不再使用它,以免出现类似前面的灾难性故障。梅尔维尔还在驾驶舱内抛洒巧克力糖豆,以检验失重状态。在经过大约3分钟的失重飞行后,梅尔维尔利用高压空气姿态操纵喷管使飞船滚转到合适的返回姿态。梅尔维尔说,返回的历程是非常令人恐惧的,因为速度达到M
2.9的气流在飞船周围狂啸而过,飞船的迎角抬升到60度,垂直过载达到5g,飞船表速为130节。由于飞船几乎是垂直地往下降,速度下降很快,当降到声速以下时,飞船的迎角已经增加到接近70度。这时地面观察人员还隐隐地听到两次音爆声。随后,”太空飞船一号”开始以85节表速继续下降。在17.3千米高度处,梅尔维尔操纵将高高翘起的机翼后半部分和尾撑的”顺桨”构型收回,飞船恢复到滑翔飞行构型。在表速增加到170节时开始俯冲,当飞船进入稳定滑翔飞行状态后,适当降低了一些速度。按原定计划,飞船的返回区是在一个8千米的方形范围内。由于在上升阶段出现的一些意外,飞船偏离了返回点约42千米。所幸的是,因为飞船具有良好的滑翔性能,还是确保了飞船在不能使用自动配平增稳系统的情况下,回到了莫哈韦机场,安全地在30号跑道上着陆。从”白色骑士”携带”太空飞船一号”由莫哈韦民用航天实验中心升空,到”太空飞船一号”
由亚轨道回到了它的起飞地点,整个试飞前后历时大约90分钟。”太空飞船一号”落地后,对它进行了简单的检查发现,飞船发动机外面的碳纤维整流罩后段下表面,在返回时因载荷压力较大而有些变形。整流罩与发动机的连接件也受到热破坏,整个整流罩向下偏斜。但飞船表面的情况还不错,看不到严重的”热障”受损部位,在机翼前缘涂敷的薄薄的热保护层也没有太大的变化,只是贴在”太空飞船一号”机头和机翼翼尖前缘部位的8根温度敏感条中4条被烧蚀了。别具匠心的设计”太空飞船一号”与它的母机”白色骑士”都是由天才的设计师伯特·鲁丹领衔开发的。试制工作非常艰难,前后历时8年,耗资2500万美元。其实,许多现成的飞机,如C-130、C-141、C-17运输机或B-52轰炸机都可以用于挂载”太空飞船一号”的母机,但是美国路易斯精神基金会设立的”X”奖,特别规定了必须是没有国家资金支持的私营行为,所以能否研发出一种较小型的、廉价的、能在15000米的高空发射”太空飞船一号”的母机也就成了项目能否成功的关键之一。由伯特·鲁丹研制的”白色骑士”母机,凝聚了伯特·鲁丹多年来的设计心血,虽然其外形与他本人设计的281″海神”号高空多用途飞机有不少相似之处,但在布局、结构、起落装置等方面做了较大的修改。为保证能够悬挂”太空飞船一号”,并将其送达15000米高空,”白色骑士”采用了”怪异”的W外形的大展弦比机翼和三体机身布局,而平尾与立尾则分别安装在左右机身的后部。乍看上去,就好像是两架并在一起的飞机,各用一个机翼”挑”着主机身飞行。W翼的构型保证了左右机身离地较近,而中央机身的位置离地较远,以便在它的下方留出足够的高度挂载小型太空船。
伯特·鲁丹设计的”太空飞船一号”宇宙飞船,全长7.62米,重约3吨左右,机头的外观与”白色骑士”的驾驶舱十分相似,在弹头体外形上挖了一些小圆洞,用以安装舷窗玻璃,这样的设计不但飞行阻力小、结构强度大、抗高温特性好,而且还有较好的视野。飞船的机体采用新型的石墨环氧树脂材料制造,不但重量较轻,而且还能够承受突破”热障”时产生的高温。为什么飞行最低高度界定在100千米”X”奖之所以把私营载人航天飞行的最低高度界定在100千米,是与大气层的特性有关。直径大约为12700千米的地球的大气层厚度则很薄,只有100~800千米,而在这薄薄的大气层内的变化又极为复杂。从地球海平面起一直到大约11千米高度的叫做对流层。整个对流层大约占了全部大气质量的四分之三,几乎所有的水蒸气都集中在这一层大气内,再加上大量的微粒,因而它是大气层中风云变幻最剧烈的一层。从11千米到30.5千米被称为同温层,其大气温度基本不变,包含的空气质量大约占整个大气的不到四分之一,基本没有云、雾、雨、雪、雹等气象变化现象,也没有上下对流,只有水平方向的风,所以又叫平流层。人类的航空活动差不多都集中在对流层和同温层内。从30千米到80~100千米的高度范围,被称为中间层。这一层空气的特点是:以45千米为界,温度先增后降。中间层的空气只占整个大气的1/3000,所以人们一般把飞行高度达到80~100千米的飞行器看成是不依靠大气层飞行的航天器,这就是为什么”X”奖把私营载人航天飞行的最低高度界定在100千米的原因。在中间层之上直至800千米高空的范围,称作电离层。其特点是:含有大量的带正电或负电的离子,且温度开始升高。在200千米高度时温度可达摄氏400度,因此它又被叫做暖层。在电离层顶端之外就是大气的最外层–“散逸层”。由于地球引力减弱,气体分子和等离子体与地球若即若离。电离层和散逸层的空气密度极低,对太空飞行器的影响很小,也是人类大部分航天活动的区域。低成本太空旅行新纪元应当说,在人类的航天飞行史上,”太空飞船一号”冲击太空的飞行属于一次”低档”的亚轨道航天飞行,无论从飞行高度还是从飞行速度上都离环绕地球的”第一宇宙速度”相差甚远,”太空飞船一号”也不是真正意义上的宇宙飞船。据估计,如果要使”太空飞船一号”达到近地轨道,速度至少要加大8倍,消耗的能量至少要增加50倍。这就意味着,需要制造更轻的飞船,而且需要更高效率发动机和更全面的放热保护。尽管如此,”太空飞船一号”的试飞成功仍具有相当重要的现实意义。虽然在”太空飞船一号”冲击太空飞行之前,由政府与官方组织的一系列实验研究早已实现了用航空母机携带火箭发动机为动力的载人航天飞行器,但是伯特·鲁丹的”太空飞船一号”没有花政府一分钱,仅仅用私人捐助的数千万美元,就达到了飞至大气层边缘的目的。因此在经济上,它向人们显示了良好的民用前景。由私营企业和民间资金主导航天计划,条条框框相对较少,方案选择空间较大,对投入的资金也会精打细算,因而有助于大幅度降低宇宙飞船的研制和发射费用,缩短发展周期。”太空飞船一号”这次飞行属于亚轨道飞行,尽管遇到了一些意外,但是相比轨道飞行还是安全得多。此外,由于它只在100千米左右的高度范围内”活动”,且停留的时间较短,也就不必像载人宇宙飞船那样需要很复杂的生命保障系统、精确的地面遥测/遥控系统等相关的设备,所以,其发射成本低是必然的。这种飞行还可以开辟出许多新的应用领域,如微重力研究、半导体和新材料生产、对地观察、大气监测、普通人太空游等等,当然,其潜在的军事用途也不容忽视。”太空飞船一号”飞船”冲顶”成功的经济意义、创新意义超过其技术意义。它不仅仅完成了一次具有里程碑意义的飞天之旅,而且也标志着一种新的太空竞赛正式开始,将会鼓励更多的私人企业共同开创一个低成本的太空旅行新纪元。

  • 名称:太空飞船1号
  • 制造商:缩尺复合体公司
  • 发射日期:2004年6月21日
  • 发射地点:加利福尼亚州,莫哈韦
  • 轨道:亚轨道
  • 运载火箭:“白色骑士”运载飞机(空中发射)

自2010年至今,“太空船2号”已进行了数十次测试飞行,这次坠毁可能对其太空旅游计划带来严重打击。据新华社电(原标题:英国载人太空船沙漠上空爆炸
“太空船2号”在飞行测试时当空爆炸,两名飞行员一死一伤,原计划明年载游客首航太空)

结构特点

“太空船1号”机身采用碳纤维/环氧复合材料制成,在容易暴露在大气层再入时产生的热量中的表面上覆盖了热防护层。它装备GPS导航系统,在超音速上升时使用电子调整面进行控制;在外大气层控制使用手动操作冷气助推器来进行;滑翔时则采用常规手动控制。

事故为太空游带来不小打击。除维珍银河公司,美国XCOR航空航天公司和蓝色起源公司也正研发这一项目。美国航空与防卫咨询企业蒂尔集团公司空间研究主管马尔科说:“明年甚至今后几年都可能看不到任何商业太空游项目。”维珍银河公司的太空游项目并非首次发生事故。2007年,“太空船2号”火箭发动机进行测试时爆炸,3人死亡。

图片 1太空飞船1号苏/俄图片 2

飞行数分钟后爆炸

视频显示,“太空船2号”残骸散落在沙漠上。莫哈韦航空航天港主管斯图尔特说,太空船发射大约50分钟、同母航天器分离几分钟后爆炸。爆炸地点位于洛杉矶市区以北大约193公里、距离太空船发射地莫哈韦航空航天港大约32公里。搭载“太空船2号”的“白骑士2号”飞行器已安全着陆。

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