SpaceShipTwo - SpaceShipTwo

SpaceShipTwo
SpaceShipTwo (sentral flykropp) båret under sitt moderskip tvillingskroppen , White Knight Two .
Rolle	Romfly til passasjerer
nasjonal opprinnelse	forente stater
Produsent	Scaled Composites (1. fly) The Spaceship Company
Første fly	10. oktober 2010 (første flyfly) 29. april 2013 (første fly med fly) 13. desember 2018 (første romfart)
Primær bruker	Virgin Galactic
Antall bygget	2
Utviklet fra	Skalert kompositt SpaceShipOne
Utviklet til	Romskipsselskapet SpaceShip III

Den Scaled Composites Modell 339 SpaceShipTwo ( SS2 ) er en luft lansert suborbital spaceplane type lagd for romturisme . Den er produsert av The Spaceship Company , et California -basert selskap eid av Virgin Galactic .

SpaceShipTwo føres til lanseringshøyden av en Scaled Composites White Knight Two , før den slippes ut for å fly videre til den øvre atmosfæren drevet av rakettmotoren . Den glir deretter tilbake til jorden og utfører en konvensjonell landingsbane. Romskipet ble offisielt avduket for publikum 7. desember 2009 ved Mojave Air and Space Port i California. April 2013, etter nesten tre år med tester uten strøm, utførte den første konstruerte den første testflyging med motor.

Virgin Galactic planlegger å operere en flåte på fem SpaceShipTwo romfartøyer i en privat passasjertransporttjeneste, og har tatt bestillinger en stund, med en suborbital flytur med en oppdatert billettpris på USD 250 000 dollar. Romflyet kan også brukes til å bære vitenskapelig nyttelast for NASA og andre organisasjoner.

Oktober 2014, under en testflyging, brøt det første SpaceShipTwo VSS Enterprise opp under flyging og krasjet i Mojave -ørkenen. En foreløpig undersøkelse antydet at fartøyets nedstigningsutstyr ble distribuert for tidlig. En pilot, Michael Alsbury , ble drept; den andre ble behandlet for en alvorlig skulderskade etter fallskjermhopping fra det ramte romfartøyet.

Det andre SpaceShipTwo -romfartøyet, VSS Unity , ble avduket 19. februar 2016. Kjøretøyet gjennomgår flytesting. Den første flyturen til verdensrommet (over 50 mils høyde) , VSS Unity VP03 , fant sted 13. desember 2018.

Designoversikt

SpaceShipTwo-prosjektet er delvis basert på teknologi utviklet for første generasjon SpaceShipOne , som var en del av Scaled Composites Tier One- programmet, finansiert av Paul Allen . Spaceship Company lisensierer denne teknologien fra Mojave Aerospace Ventures , et joint venture av Paul Allen og Burt Rutan , designeren av forgjengerteknologien.

SpaceShipTwo er et passasjers romfly med lavt størrelsesforhold . Kapasiteten vil være åtte personer - seks passasjerer og to piloter. Den apogeum av den nye fartøy er designet til å være omtrent 110 km (68 miles) i den nedre termosfæren , 10 km (6,2 mi) høyere enn kármánlinjen men som i juli 2021 maksimumshøyden har nådd var 89,9 km. Forgjengerfartøyet, SpaceShipOnes mål var også 100 km, men den siste flyturen nådde en høyde på 112 km (70 mi). SpaceShipTwo ble designet for å nå 4.200 km/t (2600 mph) ved bruk av en enkelt hybrid rakettmotor - RocketMotorTwo . Den sjøsetter fra sitt moderskip, White Knight Two , i en høyde på 15 000 m (49 000 fot), og når supersonisk hastighet innen 8 sekunder. Etter 70 sekunder kutter rakettmotoren ut, og romfartøyet kører til sin høyeste høyde. SpaceShipTwos mannskapshytte er 3,7 m (12 fot) lang og 2,3 m (7 fot 7 tommer) i diameter. Vingespennet er 8,2 m (27 fot), lengden er 18 m (59 fot) og halehøyden er 4,6 m (15 fot).

SpaceShipTwo bruker et fjæret reentry -system , mulig på grunn av den lave hastigheten på nytt. Derimot kommer orbital romfartøy inn igjen med orbitale hastigheter, nær 25 000 km/t (16 000 mph), ved hjelp av varmeskjold. SpaceShipTwo er videre designet for å komme inn i atmosfæren igjen i alle vinkler. Det vil bremse gjennom atmosfæren og bytte til en glidestilling i en høyde på 24 km, og det vil ta 25 minutter å glide tilbake til romhavnen .

SpaceShipTwo og White Knight Two er henholdsvis omtrent dobbelt så store som førstegenerasjons SpaceShipOne og moderskip White Knight , som vant Ansari X-prisen i 2004. SpaceShipTwo har 43 og 33 cm (17 og 13 tommer) diameter vinduer for passasjerers seeglede, og alle setene vil legge seg tilbake under landing for å redusere ubehag for G-styrker. I 2008 bemerket Burt Rutan sikkerheten til kjøretøyet:

Denne bilen er designet for å gå i atmosfæren i verste fall rett inn eller opp ned, og den vil rette seg. Dette er designet for å være minst like trygt som de tidlige flyene på 1920 -tallet ... Tro ikke på noen som forteller deg at sikkerheten vil være den samme som et moderne passasjerfly, som har eksistert i 70 år.

I september 2011 ble sikkerheten til SpaceShipTwos fjærede reentry -system testet da mannskapet kort tid mistet kontrollen over fartøyet under en glidende testflyging. Kontrollen ble gjenopprettet etter at romflyet gikk inn i sin fjærkonfigurasjon, og det landet trygt etter en 7-minutters flytur.

Flåte- og lanseringssteder

Flåtens historie

SpaceShipTwo (og WhiteKnightTwo lanseringsfly) er bygget av The Spaceship Company , opprinnelig dannet som et joint venture mellom Scaled Composites og Virgin Galactic. Virgin Galactic kjøpte ut Scaled Composites 'interesse i TSC i 2012, og TSC er nå et heleid datterselskap av Virgin Galactic.

Lanseringskunden til SpaceShipTwo er Virgin Galactic, som fra 2005 offentlig hadde kunngjort at de hadde bestilt fem biler, men bare tre hadde blitt bestilt innen 2015. Den første SS2 fikk navnet VSS Enterprise . "VSS" -prefikset står for "Virgin Space Ship". VSS Enterprise var den første til å fly; den ble ødelagt i et krasj 31. oktober 2014. Byggingen av VSS Unity var omtrent 65% fullført i begynnelsen av november 2014, og Virgin Galactic forventet at den skulle være fullført i 2015. Den ble avduket i februar 2016 og utførte sin første motorflyging i April 2018. Den tredje SpaceShipTwo var forventet å starte byggingen i slutten av 2015.

Start nettsteder

SpaceShipTwo blir lansert fra WhiteKnightTwo lanseringsfly, som tar av fra Mojave Air og Space Port i California under testing. Spaceport America (tidligere Southwest Regional Spaceport), en romhavn på 212 millioner dollar i New Mexico , delvis finansiert av statlige myndigheter, vil bli det permanente oppskytingsstedet når kommersielle lanseringer starter.

Skip i klassen

Ytterligere to skip var under konstruksjon innen 2016. Det er uklart om disse nå er utpekt til å være kjøretøyer i SpaceShip III -klassen.

Utvikling

Mock-up i full skala av SpaceShipTwo i Virgin Galactic livery

September 2006, presenterte Virgin Group- grunnlegger Sir Richard Branson en mock-up av SpaceShipTwo-passasjerkabinen på NextFest-utstillingen på Jacob K. Javits konferansesenter i New York . Designet på kjøretøyet ble avslørt for pressen i januar 2008, med uttalelsen om at selve kjøretøyet var rundt 60% komplett. Desember 2009 fant den offisielle avdukingen og utrullingen av SpaceShipTwo sted. Arrangementet innebar at den første SpaceShipTwo ble døpt av den gang - guvernør i California Arnold Schwarzenegger som VSS Enterprise .

2007 testeksplosjon

Juli 2007 skjedde det en eksplosjon under en oksidasjonsstrømningstest ved Mojave luft- og romhavn , hvor det ble utført tidlige tester på SpaceShipTwos systemer. Oksidanttesten inkluderte å fylle oksidanttanken med 4500 kg lystgass , etterfulgt av en 15 sekunders kaldstrømningstest. Selv om testene ikke antente gassen, ble tre ansatte drept og tre skadet av flygende granatsplinter .

Rakettmotor

Den hybride rakettmotor design for SpaceShipTwo har vært problematisk og forårsaket store forsinkelser til prøveflyging programmet. Den opprinnelige rakettmotordesignen var basert på hydroksylterminert polybutadien (HTPB) drivstoff og nitrogenoksydoksydator , noen ganger referert til som en N ₂ O / HTPB motor. Den ble utviklet av Scaled Composites underleverandør Sierra Nevada Corporation (SNC) fra 2009 til begynnelsen av 2014. I mai 2014 kunngjorde Virgin Galactic en endring av hybridmotoren som skal brukes i SpaceShipTwo, og tok utviklingsarbeidet internt til Virgin Galactic, avslutte kontrakten med Sierra Nevada og stanse alt utviklingsarbeid på første generasjons rakettmotor . Virgin modifiserte deretter motordesignet for å inkludere en endring av hybridrakettdrivstoffet fra en HTPB til en polyamiddrivstoffformulering. I oktober 2015 kunngjorde Virgin at det vurderte å bytte tilbake til det originale HTPB -drivstoffet.

2014 bytte av motor

I stedet for den gummibaserte HTPB-drivstoffmotoren-motorer som hadde opplevd alvorlige motorstabilitetsproblemer ved avfyringer som var lengre enn omtrent 20 sekunder-ville motoren nå være basert på et solid drivstoff sammensatt av en type plast som kalles termoplastisk polyamid . Plastdrivstoffet ble anslått å ha bedre ytelse (ved flere uspesifiserte tiltak) og ble anslått for å tillate SpaceShipTwo å fly til en høyere høyde.

I mai 2014 da versjon 2-motoren fra Virgin Galactic ble offentliggjort, hadde motoren allerede fullført forbrenninger på over 60 sekunder i bakketester på et motorstativ. Andre generasjons motordesign krevde også modifisering av SS2- flyrammen for å passe flere tanker i vingene på SpaceShipTwo-den ene holder metan og den andre som inneholder helium -for å sikre riktig forbrenning og avstengning av den nye motoren. Ytterligere bakketester ble utført på den nye motoren mellom mai og oktober 2014.

2015: nok et drivstoffskifte

Etter en rekke rakettmotortester kunngjorde Virgin i oktober 2015 at de ville bytte rakettmotor tilbake til hydroksylterminert polybutadien (HTPB), med en lignende formulering som de brukte tidligere i utviklingsprogrammet før de byttet til et nylonbasert drivstoffkorn. De vil bruke HTPB til å drive SpaceShipTwo når den fortsetter flyet etter tapet av det første SS2 -testbilen i oktober 2014. Full kvalifikasjonstester gjenstår.

RocketMotorTwo

Den andre generasjonen RocketMotorTwo-motor er en variant av den tidligere grunnleggende SNC-designen, men drives av polyamid av plast, mens den fortsetter å bruke den samme nitrogenoksydoksydatoren. Andre generasjons motor er nå produsert internt av Virgin Galactic i stedet for av SNC. I desember 2012 hadde 15 fullskala tester blitt utført, og ytterligere bakketester fortsatte ut i mars 2013. I juni 2012 utstedte Federal Aviation Administration (FAA) en rakettprøvetillatelse til Scaled Composites, slik at den kunne begynne SS2-testflyvninger drevet av RocketMotorTwo; den første slike drevne flyvningen fant sted 29. april 2013. Motoren produserer 270 kN (61 000 lb _f ) skyvekraft.

Testflyreiser

SpaceShipTwo i en flygende konfigurasjon under White Knight Two, under innvielsen av rullebanen til Spaceport America i oktober 2010. VMS Eve vises med VSS Enterprise .

En oversikt over avfyringen av SpaceShipTwos rakettmotorer under den første drevne flyvningen i april 2013.

Tester VSS Enterprise

I september 2012 kunngjorde Virgin Galactic at det ikke -drevne subsoniske glidflytestprogrammet i hovedsak var fullført. I oktober 2012 installerte Scaled Composites viktige komponenter i rakettmotoren, og SpaceShipTwo utførte sin første glidefly med motoren installert i desember 2012.

Romfartøyets første testflyging fant sted 29. april 2013. RomskipTwo nådde supersoniske hastigheter i denne første motorflyging. September 2013 ble den andre drevne flyvningen foretatt av SpaceShipTwo. Den første testflyging i 2014 - og tredje totalt sett - skjedde 10. januar 2014. Romfartøyet nådde en høyde på 22 000 m (72 000 fot) og en hastighet på Mach 1,4 (1,715,1 km/t; 1 065,7 mph). WhiteKnightTwo -flyet frigjorde SpaceShipTwo (VSS Enterprise ) i en høyde av 14 000 m (46 000 fot).

Oktober 2014 krasj

NTSB Go-Team inspiserer en haleseksjon av VSS Enterprise

Oktober 2014 led SpaceShipTwo VSS Enterprise et oppbrudd under flyging under en testet flytur, noe som resulterte i en krasj som drepte den ene piloten, Michael Alsbury , og skadet den andre. Det var tilfeldigvis den første flyvningen som brukte den nye typen drivstoff, basert på nylonplastkorn. Krasjet ble forårsaket av en tidlig utplassering av fjærmekanismen , som vanligvis brukes til å hjelpe til med en sikker nedstigning. SpaceShipTwo var fremdeles i kraftig oppstigning da fjærmekanismen ble utløst. Oppløsning ble observert to sekunder senere.

Fra oktober 2014 hadde SpaceShipTwo gjennomført 54 testflyvninger. Romfartøyet hadde brukt sin "fjærede" vingekonfigurasjon under ti av disse testflyvningene.

The National Transportation Safety Board gjennomført en uavhengig gransking av ulykken. I juli 2015 ga NTSB ut en rapport som siterte utilstrekkelige konstruksjonssikringer, dårlig pilotopplæring, mangel på streng føderalt tilsyn og en potensielt engstelig co-pilot som viktige faktorer i krasjet i 2014. Mens andrepiloten fikk skylden for tidlig utplassering av skipets fjærmekanisme, ble Federal Aviation Administration, Federal Aviation Administration Office of Commercial Space Transportation og skipets designere også skyld i at de ikke opprettet et feilsikkert system som kunne ha beskyttet mot slike for tidlig utplassering.

VSS -enhet

I oktober 2015 ble det rapportert at den andre SpaceShipTwo ville gjøre sin første flytur i 2016. VSS Unity ble avduket i februar 2016.

En fase med testing kalt " Integrated Vehicle Ground Testing " begynte på VSS Unity i februar 2016. Mellom 8. september og 30. november 2016 gjennomførte Virgin Galactic en serie captive-carry-fly av Unity, inkludert planlagte glidflyvninger (1. og 3. november 2016 ) som glidedelen av flyvningen ble kansellert på grunn av vindhastighet. Glidflyvninger av Unity begynte 3. desember 2016.

Etter flere glidflyvninger de foregående månedene, i juli 2017, foreslo Richard Branson at fartøyet skulle begynne drevne tester med tre ukers mellomrom. I september 2017 foreslo administrerende direktør George Whitesides at motortesting var fullført, og at bare et "lite antall glidefly" gjensto før VSS Unity ville begynne motoriske testflyvninger. I oktober 2017 foreslo Branson at SpaceShipTwo kunne nå verdensrommet innen tre måneder, og at han kunne reise til verdensrommet ombord på en SpaceShipTwo innen seks måneder. En syvende høyhastighetstest ble fullført i januar 2018. 13. desember 2018 nådde SpaceShipTwo VSS Unity sin høyeste høyde på 82,72 km (51,40 mi). Dette overgikk den amerikanske regjeringens definisjon av plass på 80 km (50 mi), men ikke standarden som ble brukt andre steder på 100 km (62 mi). Til tross for debatten om hvor verdensrommet begynner, ville Mark Stucky motta astronautvingene sine, mens Frederick W. Sturckow ikke ville som han allerede har fløy på romfergen fire ganger.

Etter en romfart i februar 2019 begynte VSS Unity å gjennomgå endringer som forberedelse til kommersiell tjeneste; Dette inkluderer en oppgradering av flydekket og installering av en passasjerhytte. Det ble senere avslørt i 2021 at VSS Unity faktisk hadde pådratt seg en stor sprekk i strukturen under romflyget i 2019, noe som krevde reparasjonsarbeid på kjøretøyet. Etter at servicen kom tilbake, foretok VSS Unity en testflyging som inkluderte Richard Branson som passasjer 11. juli 2021. Under denne flyturen avvek kjøretøyet fra det planlagte flykurset og utløste en undersøkelse fra Federal Aviation Administration om saken. Ved oppstigning utløste bilen et rødt varsellampe som indikerte at den hadde avviket fra den sikre flystien. September 2021 ble det offentlig kjent at ytterligere SpaceShipTwo -flytester ville bli grunnlagt av FAA -mandat til etterforskningen var fullført. FAA godkjente SpaceShipTwo -flyvninger for å gjenoppta senere i september, etter å ha besluttet å utvide det begrensede luftfartsområdet rundt kjøretøyets flyrekkevidde.

Tidslinje for SpaceShipOne, SpaceShipTwo, CSXT og New Shepard sub-orbital flyreiser. Hvor booster og kapsel oppnådde forskjellige høyder, er det høyere plottet. I SVG-fil, å sveve over et punkt vise detaljer.

Kostnader

SpaceShipTwos totale utviklingskostnader ble estimert til rundt 400 millioner dollar i mai 2011, en betydelig økning i forhold til estimatet for 2007 på 108 millioner dollar.

Kommersiell drift

Varigheten av flyvningene vil være omtrent 2,5 timer, men bare noen få minutter av det vil være i verdensrommet. Prisen vil først være 200 000 dollar. Mer enn 65 000 potensielle romturister søkte om den første omgangen på 100 billetter. I desember 2007 hadde Virgin Galactic 200 betalte kunder på bøkene sine for de tidlige flyvningene, og 95% bestod 6-8 g sentrifugetestene. Det tallet hadde økt til 575 tidlig i 2013. I april 2013 kunngjorde Virgin Galactic at prisen for et sete ville øke 25% til $ 250 000 før midten av mai 2013, og ville forbli på USD 250 000 "til de første 1000 menneskene har reist , slik at det stemmer overens med inflasjonen siden [Virgin Galactic] startet ".

Etter 50–100 testflyvninger var det forventet at de første betalende kundene skulle fly ombord i båten i 2014. Ved å finjustere den planlagte timeplanen i slutten av 2009, nektet Virgin Galactic å kunngjøre en fast rutetabell for kommersielle flyreiser, men gjentok at innledende flyvninger ville finne sted fra Spaceport America . Operasjonell utrulling vil være basert på en "sikkerhetsstyrt tidsplan". I tillegg til å lage suborbital passasjerlanseringer, vil Virgin Galactic markedsføre SpaceShipTwo for suborbital romfartsoppdrag .

NASA sRLV -program

I mars 2011 hadde Virgin Galactic sendt inn SpaceShipTwo som et gjenbrukbart oppskytningsbil for å bære forsknings nyttelast som svar på NASAs oppfordring til suborbital gjenbrukbar lansering (sRLV), som er en del av byråets Flight Opportunities Program. Virgin -planlagte forskningsflyvninger kan nå en topphøyde på 110 km. Disse flyvningene vil gi omtrent fire minutter med mikrogravitet for forskningsnyttelast. Nyttelastmasse og mikrogravitasjonsnivåer er ennå ikke spesifisert. Siden mai 2021 har NASA-støttet teknologi og systemer blitt testet på SpaceShipTwo.

Fremtidens romfartøy

I august 2005 uttalte presidenten for Virgin Galactic at hvis suborbitaltjenesten med SpaceShipTwo lykkes, vil oppfølgingen SpaceShipThree være et orbitalfartøy. I 2008 foreslo Virgin Galactic at det kan utvikle et høyhastighets personbil som tilbyr transport gjennom punkt-til-punkt suborbital romfart .

Spesifikasjoner

Data fra Virgin Galactic, space.com og Popular Mechanics

Generelle egenskaper

• Mannskap: 2
• Kapasitet: 6 passasjerer
• Lengde: 18,3 m (60 fot 0 tommer)
• Vingespenn: 8,3 m (27 fot 3 in)
• Høyde: 5,5 m (18 fot 1 in)
• Totalvekt: 9.740 kg (21.473 lb)
• Motor: 1 × RocketMotorTo flytende/solid hybrid rakettmotor

Opptreden

• Maksimal hastighet: 4000 km/t (2500 mph, 2200 kn)
• Servicetak: 110 000 m (360 000 fot)

Se også

Referanser

Eksterne linker

• Offisielt nettsted for Virgin Galactic
• Offisielt nettsted for skalert kompositt
• Virgin Galactic , National Geographic Channel -dokumentar, 2012
• Dannelse av The Spaceship Company - SPACE.com (2005)
• The Birth of SpaceShipTwo - SpaceDaily (2004)
• Space or Bust: Artikkel om romfartsturisme - Cosmos Magazine (2005)
• Romlov i Paris - Space Law Probe (2006)
• Bilder av SS2 -mockups - ZDNet (2007)
• "VG Powered Flight Oppdatert Drop BRoll" Virgin Galactic via YouTube 29. april 2013 Viser alle 16 sekunder av raketten fra første fly avfyring fra tre visninger, og mesteparten av sekvensen fra en fjerde visning