18新利最新登入太空飞船是如何工作的

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白骑士涡轮喷气飞机爬在莫哈韦沙漠太空船一号附加到它的腹部。看到更多的 太空探索的照片

太空旅行过去,只有与资金雄厚的支持是不可能的,巨大的政府的太空计划。但创造者太空飞船第一个非政府载人飞船,开始着手改变这一点。

太空探索图片库

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这艘船已经成功在某种程度上,10月4日,2004年,它获得了1000万美元安萨里X大奖。竞争挑战独立设计师安全地把三个人两次进入太空在两周内可重复使用的航天器。

这个奖不是终极动力发展的太空飞船。18新利最新登入飞船的创造者想象一个世界,太空旅行是一个繁荣的商业迎合的人都渴望冒险的星星

虽然这听起来牵强附会,考虑到查尔斯·林德伯格的历史1927年单人飞行从纽约到巴黎赢得了25000美元泰格奖。林白的成功飞行,开创了现代航空公司行业。年后,当太空旅游去迪斯尼世界一样普遍,我们可以回顾太空船一号的事业历史上翻开了新篇章。

18新利最新登入HowStuffWorks了解了太空船一号从马修Gionta公司的首席工程师,建造它复合比例。在这篇文章中,马太福音告诉我们太空飞船是如何工作的,就像在这个宇宙飞18新利最新登入船飞行。我们也会看的细节设计、推进系统和私人资助太空计划,催生了这一切。

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退出操作

让我们开始的核心问题:工艺是如何工作的呢?18新利最新登入读马太福音Gionta描述会发生什么在这个历史性的飞行一步一步。

HSW所以,太空飞18新利最新登入船是如何工作的呢?

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马修Gionta:“太空是挂在肚子的白骑士飞机,两架飞机,我们从头开始开发。白骑士是turbofan-powered飞机承载架45到50000英尺,这样我们就可以开始我们的太空飞行从大气中相对较高的位置那里的空气已经很薄。我们通过大约85%的地球大气层时,我们已经下降45000英尺。在海拔如此空气非常稀薄的这是一个很好的起点。从那里我们把宇宙飞船的白衣骑士,滑过10秒钟试点设立,飞机都削减了,准备火箭推动他抛出开关,和混合火箭发动机在太空船一号加速飞行员约为正常重力的两到三倍。它加速向前两倍正常重力和飞行员立即开始撤军机动大约垂直——他很直。

船继续加速走一分钟。我们不给出确切的数字,然后有人可以逆向工程。

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重新定位工艺大气返回

我们走了大约一分钟直烧约150000英尺,约。电机停止燃烧,但现在这艘船正在超过2000英里每小时,直,所以海岸。从那里海岸一大约150000英尺,直到它到达远地点[太空船一号距离地球最远的点)。就在它到达最高点,飞行员翻转驱动一些气动执行机构——另一个开关需要飞机的尾巴和机翼的后半部分,有点(让他们)……像一个中间呈v形弯可能是它的方法。

飞机是中间呈v形弯,定位工艺,或重新配置的工艺,对大气造成的经验。所以你还有,虽然他的标题,所以他开始,大约需要15秒羽毛,我们称为的后半部分工艺上约65度。然后他穿过远地点时所有的经历非常接近0 g——这是真正的接近于零g(失重)——从倦怠后通过最高点。

然后他开始回落,他摔倒了,他沿着相同的瀑布抛物线弹道轨迹,如果他只是一块石头。如果有人扔了一块石头,它会同样的抛物线。他的弹道轨迹,不能做。如果工艺开始回落到大气中,提速,达到零速度顶部和拿起越来越多的速度。当它开始落入厚和厚的空气,中间呈v形弯工艺介绍整个腹部,就像一个腹部连续失败到气流给自己一大截面积的试图通过空气驱动减速。

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平台配置

而慢下来。飞行员经历大约5或6克之间的减速他一回来到大气中。他骑,下降到50000英尺左右,也许60000英尺,他翻转开关把它回到一个正常的飞机尾巴和小径,它应该是。他冲的机动和又开始飞像飞机一样,像一个滑翔机。他是一个滑翔机。

然后他从那里滑过另一个……大约10到15分钟回机场我们起飞,在莫哈韦沙漠。

在下一节中,我们问马修喜欢乘坐太空船一号。

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的旅程怎么样?

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太空船一号滑过了方法莫哈韦机场。

太空船一号设计携带一名飞行员和两名乘客亚轨道太空。与马修Gionta我们的谈话,我们问乘客可以乘坐太空飞船。

HSW:你能给我们的读者解释就像乘坐太空船一号什么?

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m . GIONTA:这是最疯狂的过山车你曾经骑,我可能偷引用我的老板(Burt Rutan),但我认为他有一个很好的描述。如果我是描述加速度上升……你有重力向下拉。有1克垂直运动的加速度,但你实际上在两个或两个以上的g。飞行员对3 g的感觉——眼球,我们叫它;背部感觉三次你的整个身体的重量,所以,很强的加速上升。当发动机关闭了,现在有拖累汽车但没有推力,所以你在安全带飞向前直到他们持有你在空间;否则你会穿越前窗前面的工艺。所以你悬在你的安全带在这一点上,也许5秒左右,然后你跌倒到座位。在这一点上,g是不断减少,直到大约0 g,和你有大约4分钟失重当你超过限额,然后回来,当你的观点是壮观。

的一些观点你看过地球近地轨道卫星甚至从航天飞机在一些最低海拔本质上是相同的观点得到窗外的工艺。和我们有一些壮观的画面在我们的网站…

…(所以你)开始前几分钟的失重回到大气中。一声,隆隆作响,颤抖,大量的g的,也许6克的达到顶峰。甚至变得很难保持清醒在这一点上,但你可以如果你在很好的形状和你训练。然后,你飞了一架滑翔机,这是一个和平的滑翔机。你有另一个15分钟左右的时间游览回来时,意识到你只是去了太空。你赢得了宇航员的翅膀……的高度,成为一名宇航员。

HSW:哇。

m . GIONTA:看,这是很酷。我们认为有很多富有的人愿意支付的钱我们认为需要,去兜风。

HSW:然后课程的想法,最终,是让这越来越多的成本效益,直到……

m . GIONTA:是啊,谁知道这延伸吗?也许它延伸到轨道太空旅游,对吧?我认为这是一个合乎逻辑的发展。它会有点凉有点在太空度假,你不觉得吗?

在下一节中,我们来看看白骑士的设计工艺,协助“太空之旅。

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白骑士

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白骑士发射飞机携带宇宙飞船(其次是鲍勃·谢勒的星际飞船追飞机)。

当我们从马太,太空船一号不能单独做一个星球之旅。它需要一艘航母被称为的帮助白骑士。最伟大的太空旅行费用和危险之一来自从地面发射的宇宙飞船。只是地面发射所需的燃料成本是非凡的。为了简化这个过程,“太空发射的腹部白骑士在海拔约50000英尺。

白骑士,首次亮相2003年4月,是一个高海拔,双涡轮喷气飞机的研究。它的主要工作是作为空中平台发射太空飞船进入太空。

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白骑士就像是从一个正常的飞机跑道,飞机的起飞与太空船一号附加到它的肚子。两艘船飞一起预定的高度在白衣骑士的力量。然后白骑士释放太空船一号,飘走。一旦清楚白衣骑士,太空船一号开始其亚轨道太空之旅。

为了效率,白骑士也可以,非常重要的功能。白色的骑士与相同的座舱设计,航空电子设备,电子控制系统,气动,削减伺服系统,数据系统和电气系统太空船一号。白骑士适合培训飞行员“太空飞行。

添加额外的现实主义“太空飞行员训练,白骑士thrust-to-weight比率高的设计和强大的速度刹车。这些特性有助于模拟太空飞行演习。

作为一个飞机,白骑士是一个非凡的工艺。根据复合比例,白骑士独特的设计也使得它非常适合“侦察、监视、大气研究、数据中继通信、成像和助推器发射微小卫星。”

在下一节中,我们将看看太空飞船。

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太空飞船

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太空船一号位于斜坡起落架。

而白骑士是一个令人印象深刻的飞机,毫无疑问他是这个节目的明星:太空船一号。18新利最新登入

太空船一号被复合比例描述为一个“三位,高空研究火箭,用于亚轨道飞行100公里的高度。”Perhaps one of the most amazing things about SpaceShipOne is the fact that it transforms into three different configurations during the course of its flight. These configurations put SpaceShipOne in the ideal shape for boost, entry and landing. (See the previous section18新利最新登入太空飞船是如何工作的呢?图像的三个配置。)虽然在技术上是一艘宇宙飞船,它花大部分的时间在地球大气层的过程中它的飞行。最突出的一个配置“羽毛”配置。

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根据太空船一号:骑白骑士空间:

太空船一号……旨在重新像一个稳定的羽毛球,然后滑翔和土地就像一架飞机。超低的翅膀,长宽比为1.7,跨度16.4英尺(~ 5米)。它们的大小是根据需求提供足够的旋转汽车吊进其提升态度水平发射后,允许传统滑动方法和着陆。顶部的攀升,机翼的后部和tailbooms——仍然统称为“羽毛”——向上铰链。飞船开始进入大气层,羽毛稳定在一个平坦的态度与平板机翼气流成直角。

这就产生了如此多的阻力与汽车的重量(不含燃油)加热峰值是温和的。太空船一号是由传统的环氧树脂复合材料,一些有限的耐高温环氧树脂的使用。热部分由一个简单的保护“trowel-on”烧蚀热防护层。测试团队在最坏的情况设想,机身可能损坏但居住者将安然无恙。

太空船一号垂直发射进入太空大气中从高。一旦它到达顶部的电弧由火箭助推,它就失去了动力,落回地球。缓缓降落,太空船一号转换成配置暴露的最大表面积的空气流。这就产生了巨大的阻力和拖慢船。

这仅仅是冰山的一角创新构建到太空船一号。

太空船一号功能:

  • 空中发射
  • INS /全球定位系统(GPS)导航和飞行指挥
  • Rubber-nitrous混合火箭推进系统
  • 石墨/环氧树脂的主要结构
  • 三位“海平面,衬衫袖”客舱环境
  • 小屋的鼻子清除紧急出口;使用侧插门正常出入境
  • 双窗口,双重密封门和控制
  • 新的,低热保护系统
  • “羽毛”大气复合比例LLC所产生的功能列表

在下一节中,我们将讨论的独特火箭发动机将太空船一号进入太空。

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推进

工人准备飞船的历史性的飞行。大型火箭发动机将产生17000磅的推力。”width=
工人准备飞船的历史性的飞行。大型火箭发动机将产生17000磅的推力。

Gionta解释道:

没有火箭发动机是现成的,我们可以购买并安装到我们的飞船。我们从头开始开发自己的火箭发动机。这是一个艰巨的任务的公司从来没有做过火箭。从外部供应商,我们有一些帮助,但我们真的想出了配置和火箭发动机上做了很多的工作。

太空船一号使用了所谓的混合动力汽车。这是由于电动机结合元素从固体和液体火箭发动机(见18新利最新登入火箭发动机工作原理)。这是一个独特的汽车能够加速太空船一号音速的两倍。但燃料燃烧更有趣。

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所有类型的火箭燃料是由两部分组成:燃料和氧化剂。通过添加大量热量的燃料,然后引入氧化剂,得到持续爆炸的结果,将推动飞船送入太空。固体火箭燃料的氧化剂是嵌入到燃料;在液体系统上的两个组件分别存储在点火工艺和组合。后一种系统的问题是,传统的燃料和氧化剂是昂贵的和危险的存储。降低成本和风险,太空船一号由混合的推动hydroxy-terminated聚丁二烯(轮胎橡胶)和一氧化二氮(笑气)。橡胶作为燃料和氧化剂的笑气。

笑气的固有属性帮助节省几美元的项目。一氧化二氮self-pressurizes室温。这使得它不必要的太空飞船配备一个复杂系统的泵和管道结合氧化剂和燃料在飞行。

在下一节中,我们将进入太空。

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在太空船一号

太空船一号是一个小型驾驶舱内部,60英寸(152厘米)直径,你进入船的鼻子。驾驶舱是密封的压力容器。加压驾驶舱驾驶舱之间创建了一个压差和亚轨道接近真空的空间。这个内部压力推出的结构工艺允许结构承受大部队在再入过程中作用于它。

驾驶舱配有双重密封,整个结构周围是另一个有价值的壳。每个研的许多窗户是特殊的双层玻璃,每个窗格可以独自承受压力和飞行的力量。这个翻倍确保如果窗口裂纹,乘客仍将是安全的。

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座舱内的空气是由透气由一个由三部分组成的系统。可呼吸的空气被添加以恒定速率氧气瓶。呼出的二氧化碳从小屋中移除的吸收系统,和湿度控制创建额外的吸收去除空气中的水蒸气。在整个飞行驾驶舱仍然舒适、凉爽和干燥。

整个系统产生了所谓的“融合环境。”Passengers don't need to wear宇航服在太空船一号由于驾驶舱的设计。

讨论“太空独特的控制,我们求助于总工程师马修Gionta:

我们开发了自己的航空电子系统和显示装置连续导航。我不相信有任何hand-flown宇宙飞船。这一个是由一个飞行员hand-flown看着像(飞机)试点。这是独一无二的。航空电子设备是非常重要的,它也需要非常精确的飞行员做他想做的事,并且做得很好。

在下一节中,我们将讨论一些创建“太空的挑战。

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挑战

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太空船一号前进行起飞前的检查其历史性的太空飞行6月。

创建一种全新的宇宙飞船的带有自己的挑战。首席工程师Gionta将探讨一些面临的障碍扩展团队在创建太空船一号。

“很多技术挑战,”Gionta说总结经验。他继续说:

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[有]各种领域,我们从来没有过钻研。超音速飞行,我们从来没有做过一架超音速飞机。事实上,我不认为任何小公司曾经做过一架超音速飞机。所以,我认为我们是第一个咬掉所有的跨声速空气动力学与这样的一小群人。

工艺的设计能够在旅行速度比声速具有独特的特点和要求。设计者必须特别注意性能、空气动力学、负载特性、稳定性和控制的船是为了旅行声波和超音速

创建和测试所需的设备工艺并不是现成的技术。和设备不小的价格。Gionta解释道:

我们整个的目标是证明亚轨道太空旅游可以很经济,这样我们总是不得不选择向最复杂的但最健壮的解决方案,任何的问题,我们的对手,总是试图压低成本。这是一个大问题。

在许多情况下,按比例缩小的团队必须创建所需的工具和特性使太空船一号工作。作为一个例子,Gionta解释如何改造18新利最新登入反应控制系统太空船一号作品:

当我们在太空时,所有你需要做的就是释放的吹气的方向给你一个反作用力推动你。差不多就是这样(反应控制系统)。我们有高压气体存储在瓶子在船上,我们释放空气爆炸了一秒钟,说,正确的翼尖朝上。足够,这是当你在压低,翼尖的空间。它有效地卷飞机,那是你的控制当你在空间。它是一样的宇宙飞船和航天飞机使用,除了在更小得多的规模和更经济。所以我们必须开发。我们创建了一个固定基地,满任务模拟的工艺我们可以大小反应控制系统。

额外的挑战的形式出现的空气中启动一艘宇宙飞船:

…空气推出另一辆车——这是另一个我们没做过……其他工艺(像)b - 52下降车辆定期漂亮,但它是新事物对我们来说这是一个挑战,。和它工作得很好,到目前为止,我们已经得到相当幸运,或者,我不知道,也许我们知道我们在做什么。谁知道呢?

在下一节中,我们将看看私人资助太空计划生产太空船一号:一级。

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一级

保罗·艾伦和伯特·鲁坦讨论最近的太空船一号试飞的结果。”width=
保罗·艾伦和伯特·鲁坦讨论最近的太空船一号试飞的结果。

复合比例首席执行官伯特·鲁坦和微软联合创始人保罗艾伦带头努力证明安全,经济,商业太空旅行是可能的。这一努力已经形状在私人资助的形式,羽翼未丰的太空计划称为一级

鲁坦闻名许多成就在航空工程领域。其中是他设计的飞机“航行者”号。“航行者”号是第一架飞机绕地球飞行没有加油。作为团队领导,鲁坦致力于证明一级是一个可行的太空计划建造一艘船,可以把人们带到亚轨道空间。艾伦致力于提供基金,完成工作所需的资源和支持。在一起,这两个已经成为推动商业太空旅行的脸。

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艾伦的信念在项目和工作在很明显:

每次太空船一号飞,我们表明,相对较少的私人资金可显著提高商业空间技术的边界。伯特·鲁坦在复合比例和他的团队已经完成了令人惊奇的事情的第一次任务进行这种没有任何政府的支持。

鲁坦及其复合比例团队从零开始构建这个太空计划。在短短几年,不到30人,一级项目已经变成了一些最具创新的设计。

显18新利最新登入示在着陆前在每小时90英里(145公里),太空飞船返回跑道。”width=
显18新利最新登入示在着陆前在每小时90英里(145公里),太空飞船返回跑道。

伯特·鲁坦说这一级的历史和方向:

我们的概念设计工作开始于1996年,和一些初步的发展始于1999年。我们的全面发展计划开始于2001年4月保密。这广泛的实验研究工作是一个完整的载人航天计划。它包括所有新硬件包括发射飞机(白骑士),一个三位的飞船(架),混合火箭推进系统,一个移动推进测试设备,一个飞行模拟器,一个inertial-nav飞行指挥,移动任务控制中心,所有航天器系统,飞行员培训项目和一个完整的飞行测试计划。我们所有的硬件组件是全面的,完整的可性能,模型或临时车辆。

在太空飞船和其他航18luck手机登录天器的更多信息,查看下一个页面上的链接。

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