维珍银河是如何运作的

由:克雷格·弗洛伊德博士。

理查德·布兰森爵士(左)和伯特·鲁坦,维珍银河公司背后的大脑。更多太空旅游图片。
照片礼貌处女星系

当你看电视的时候航天飞机发布或看老的视频剪辑阿波罗登月,你可能梦想着飞上太空。在过去,这种特权是留给受过高等训练的人的宇航员还有一些高薪乘客。但随着一艘名为维珍银河号的新太空船开张,这一梦想可能会成为更多人的现实。你只需要先凑足10万美元。没错,这并不便宜,但比另一家的2500万美元要好得多太空游客我已经付钱了。

太空旅游形象廊

维珍银河是英国亿万富翁理查德·布兰森爵士的创意。他与安萨里X奖得主的设计师伯特·鲁坦(Burt Rutan)合作太空船一号,以建立一支运载付费乘客进入外层空间并返回的航天器舰队。

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Virgin Galactic已授权太空船一号建造两艘新飞船,宇宙飞船二号白色骑士(携带太空船二号升空的涡轮喷气式飞机)。这些飞船于2008年1月面世,但乘客们自2005年以来一直在注册。大约在2010年的某个时候,它们将最终发射到太空。

太空船二号搭载乘客进行了长达两个半小时的疯狂飞行,将乘客炸飞至离地面360000英尺(109728米)的高空世界并给他们四到五分钟的零重力体验(作为额外的奖励,乘客正式成为宇航员,在太空中旅行超过50英里(80公里)。在短暂的亚轨道飞行后,航天器重新进入大气层并滑向地球。

鲁坦和布兰森都认为,他们设计的成功为太空旅游打开了大门,旅游飞行可以安全进行,太空旅游业将获得成功。那么,这些新的宇宙飞船到底是如何工作的呢?它们有多安全?你是如何在处女银河飞行中获得一席之地的?

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维珍银河的历史

理查德·布兰森爵士带着白骑士二号和太空船二号的模型
理查德·布兰森爵士带着白骑士二号和太空船二号的模型
照片礼貌处女星系

2004年6月21日,飞行员迈克·梅尔维尔驾驶飞机太空船一号(SS1)第一次私人载人航天飞行。2004年9月27日,理查德·布兰森爵士(Sir Richard Branson)和伯特·鲁坦(Burt Rutan)宣布了建造第一艘商用航天器的计划。一周内,梅尔维尔和另一名飞行员驾驶SS1进行了第二次载人航天飞行的资格飞行安萨里X大奖鲁坦和他的公司Scaled Composites获得了X奖,为维珍银河公司奠定了基础。

维珍银河已经与Scaled Composites签订了设计和建造合同宇宙飞船二号(SS2)和白色骑士(WK2)。该公司还与保罗·艾伦(Paul Allen)的莫哈韦航空公司(Mojave Aerospace Ventures)合作,许可SS1的技术(艾伦是微软他的公司拥有并资助了SS1的开发,并资助了新墨西哥州为维珍银河(Virgin Galactic)建造一个航天中心。

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维珍银河于2005年开始运营,计划开发5艘ss2和2艘wk2,该公司计划投资2.5亿美元发展太空旅游产业。2005年12月,维珍银河宣布首批100名乘客,到2008年初,它已经从潜在乘客那里收到了超过3100万美元的存款。

尽管维珍银河最初计划在2008年初测试航天器,并在2009年开始商业飞行,但2007年7月在Scaled Composites发生的一次事故打乱了这一计划。在对火箭发动机中氧化剂流动进行的非燃烧测试中,一次爆炸导致三名技术人员死亡,另外三名工人受伤[来源:《今日美国》].

尽管发生了这一事件,维珍银河在2008年1月公布了其SS2和WK2计划,并打算再订购五艘航天器。商业运营计划在2010年后的某个时候开始,每周飞行一次,每天最多飞行一两次。维珍银河希望在飞行开始后五年内实现盈利维珍银河系的运作将受到美国联邦航空局以及新墨西哥州航天局。

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维珍银河太空船

白骑士二号像普通的喷气式飞机一样起飞,到达50000英尺时释放出太空船二号(连接在中间)。
白骑士二号像普通的喷气式飞机一样起飞,到达50000英尺时释放出太空船二号(连接在中间)。
照片礼貌处女星系

维珍银河将在WK2和SS2的设计中使用在SS1上开发和测试的技术。

白骑士二号(WK2)

与WhiteKnightOne一样,WK2由碳复合材料制成——它是世界上最大的全碳复合材料飞机。它由四台普惠PW308A涡轮增压器提供动力喷气发动机在SS2下侧连接点的两侧各有两个乘员舱。WK2可以提升和发射SS2以及其他有效载荷,如小型无人驾驶飞机火箭能够携带小的卫星陷入低谷世界WK2还将作为SS2宇航员和飞行员的训练工具,通过飞行训练他们失重抛物线飞行轨迹(见零重力飞行的工作原理失重是如何工作的)。WK2飞机即将完工,预计于2008年夏季开始飞行测试。

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太空船二号(SS2)

SS2的长度为60英尺(18.3米)(超过太空船一号)宽7.5英尺(2.3米)。它的翼展为27英尺(8.2米),尾部高度为15英尺(4.6米),可搭载两名飞行员和六名乘客。客舱长12英尺(3.7米),宽7.5英尺(2.3米)。维珍银河将SS2比作湾流商务飞机。

SS2的特点是:

  • A.碳复合材料双壳由碳纤维夹芯板和蜂窝芯制成。船体可实现全压舱,乘客和飞行员不必穿笨重的宇航服。
  • A.混合火箭发动机一部分是固体火箭,一部分是液体。它使用一氧化二氮氧化剂和轮胎橡胶燃料。氧化亚氮会自我加压,并储存在客舱后面的一个燃料箱中(燃料箱构成客舱的后舱壁)。外壳、喉部和喷嘴(CTN)由固体橡胶燃料制成。当一氧化二氮流过橡胶燃料并从喷嘴流出时,一个主阀门和点火器点燃了它。CTN烧坏了,可以在下次飞行时更换。
  • 双层玻璃窗它们能够承受舱壁上的压力差。它们将提供大量的地球和太空视图。
  • 推进器(压缩空气容器)帮助航天器俯仰、滚动和偏航
  • 升降副翼,有助于SS2在滑翔着陆时进行机动的飞行操纵面
  • 舱口--一个用于入口和出口,另一个用于紧急出口
  • A.羽状机构(旋转机翼的气动控制装置)。羽化将机翼置于向上位置,以便重新进入。羽毛状的位置会产生阻力,减慢航天器的速度,让它像羽毛球一样在地球大气层的上部轻轻地落下。这项技术减少了再入的重力和热量积累。
太空船二号在飞行中
太空船二号在飞行中
照片礼貌处女星系

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WK2和SS2飞行计划

从太空船一号看地球
从太空船一号看地球
照片礼貌处女星系

维珍银河公司WK2/SS2航班的飞行计划要求亚轨道飞行. 亚轨道飞行有一条抛物线形的飞行轨迹——就像你把一块岩石抛向空中,然后它落下时形成的形状。宇宙飞船飞得不够快,无法进入低空世界轨道的航天飞机(意思是它不会环游世界)。航班将有点像早些时候艾伦·谢泼德和维吉尔·格里索姆的飞行,但会持续更长时间。

WK2将像任何喷气式飞机一样从地面起飞,但SS2附在飞机底部。当它到达50000英尺的高度时,它将释放SS2。当SS2飞行员点燃混合动力车时火箭SS2发动机将在大约90秒内垂直加速至马赫数3(在此期间,机组人员和乘客将经历3至4 Gs),并爬升至300000英尺(91440米)以上。发动机关闭后,机翼将有羽毛的在这段时间内,SS2将处于其最高点——约360000英尺(109728米)——机组人员和乘客将体验到失重.

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然后乘客们回到他们的座位上,向后倾斜以便重新进入。在重新进入大气层时,乘客将承受大约6g的拉力。SS2将会羽化,直到它下降到70000英尺的高度,当飞行员将机翼从羽化模式重新配置为滑翔机模式, SS2将滑翔着陆返回航天发射场。总的飞行时间是两个半小时。返航后,乘客们将庆祝并获得他们的宇航员翅膀。

在美国,飞离地球50英里(264000英尺)以上的人被指定为宇航员(国际航空公司认为那些飞行超过62英里(327000英尺)的人是宇航员。维珍银河航空公司将在乘客飞行后授予他们宇航员翅膀,而联邦航空管理局也可以给他们宇航员徽章。

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维珍银河的乘客

理查德·布兰森爵士在2006年太空船二号的比例模型揭幕时竖起了大拇指。
理查德·布兰森爵士在2006年太空船二号的比例模型揭幕时竖起了大拇指。
唐·埃默特/法新社/华盖创意

维珍银河从2005年开始预订乘客。只要能支付费用并通过体检,就可以登机。有意向的乘客可以直接通过维珍银河网站或全球授权的机票代理商预订机票。费用如下:

  • 创始人:第一批100名乘客付了20万美元。这一部分已经满了。
  • 先锋:在飞行运营的第一年乘坐飞机的乘客将支付10万至17.5万美元。需要20,000美元的订金。
  • 旅行者:以后的航班可能会便宜一些,但价格尚未确定。

显然,这些飞行的费用远远低于太空游客丹尼斯·蒂托(2001年)和马克·夏特沃斯(2002年)为乘坐俄罗斯联盟号宇宙飞船前往国际空间站而支付的2000万美元。

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未来的乘客必须经过三天的训练,并在飞行前通过体检。截至2008年1月,约有80人开始训练,其中包括在离心机中以3到4克的速度旋转。进一步的培训将包括零重力飞行登上WK2了解失重当全面运作开始时,培训将在美国太空港进行。

维珍银河在WK2和SS2的设计中强调了安全性。例如,混合动力车火箭发动机不需要储存爆炸性推进剂。SS2的空中发射不会让乘客面临与火箭发射相关的风险——如果火箭无法点火,SS2可以向后滑动以实现安全着陆。羽化是一种更安全的重新进入大气层的方式,而不会产生像火箭那样的高热负荷航天飞机做(但是SS2没有达到航天飞机的速度)。

维珍银河公司(Virgin Galactic)是第一家涉足这一领域的公司,但其他公司也在竞相进入这一新兴领域太空旅游行业。

  • 亚马逊网站创始人杰夫·贝佐斯(Jeff Bezos)投资了Blue Origin,该公司正在测试其新型谢泼德可重复使用运载火箭,希望能发射亚轨道太空飞行。
  • 贝宝(PayPal)创始人埃隆·马斯克(Elon Musk)于2002年创办了太空探索技术公司(Space Exploration Technologies,简称SpaceX),以开发用于商业太空飞行的新型火箭——他设想的是轨道太空旅游飞行。
  • 酒店业巨头罗伯特·毕格罗(Robert Bigelow)成立了毕格罗航空公司,以建造一家太空酒店。
  • 欧洲航空航天公司EADS成立了阿斯特里姆公司,开发太空飞机和太空旅游。

要了解更多关于维珍银河和太空旅游的信息,请查看下一页的链接。

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更多信息

HowWorks文章

更多伟大的链接

  • ABC新闻网,“维珍银河计划建造更多的宇宙飞船”,2008年2月21日。http://abcnews.go.com/Technology/BusinessTravel/wireStory?id=4322228
  • AskMen.com,“RichardBranson。”http://www.askmen.com/men/december99/6_richard_branson.html
  • 毕格罗航空公司。http://www.bigelowaerospace.com/
  • 蓝色起源。http://public.blueorigin.com/index.html
  • EADS腹肌。http://www.astrium.eads.net/
  • “维珍银河宣布其首批100名太空游客。”2005年12月13日。http://space.newscientist.com/article/dn8457-virgin-galactic-announces-its-first-100-space-tourists.html
  • Popular Mechanics.com,“维珍银河和伯特·鲁坦揭开太空船二号:第一眼”的面纱http://popularmechanics.smartmoney.com/science/air_space/4246011.html?series=35
  • Scaled复合材料有限责任公司。http://www.scaled.com/
  • 太空探索技术。http://www.spacex.com/index.php
  • 美国太空港。http://www.spaceportamerica.com/home.html
  • 飞行的基本知识。http://www.aviastar.org/theory/basics_of_flight/index.html
  • 传记频道,“理查德·布兰森爵士。”http://www.biography.com/search/article.do?id=9224520
  • 物理超文本书,加速。http://hypertextbook.com/physics/mechanics/acceleration/
  • 太空评论:“商业亚轨道飞行中的人为因素:加速度对人体有什么影响?”http://www.thespacereview.com/article/402/1
  • USAToday.com,“维珍银河在爆炸后保持低调”,2007年8月26日。http://www.usatoday.com/tech/science/space/2007-08-26-virgin-space-tourism_N.htm
  • 维珍银河有限公司。http://www.virgingalactic.com/
  • 高加速度与人体http://csel.eng.ohio-state.edu/voshell/gforce.pdf
  • X奖基金会空间。http://www.xprize.org/space

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