白衣騎士飛機

白衣騎士飛機

台北時間2009年7月30日美國奧什科什報導 維珍公司建造的“白衣騎士2號”飛機28日在美國威斯康星州奧什科什市世界最大的航空展上首次公開亮相。 這種飛機是世界上最大的全合成材料飛機,維珍公司將用它把第一艘商業載人飛船“太空船2號”送上太空。

基本介紹

  • 中文名:白衣騎士飛機
  • 外文名:White knight plane
  • 時間:2009年7月30日
  • 位置:美國加州的莫哈韋沙漠
靈感起源,設計歷程,第一代,第二代,優勢,發展前景,

靈感起源

太空旅遊”的想法還要從2003年參觀一家名叫ScaledComposites 的公司講起。這家公司位於美國加州的莫哈韋沙漠,以設計建造富有未來主義風格的飛行器著稱。其中,它所打造的“地球飛行者”就是受維珍航空公司的贊助而實現環球飛行的。就在懷特霍恩參觀完畢準備出廠時,目光被一樣不同尋常的東西所吸引。ScaledComposites的老闆伯特·魯坦告訴他,那是一架太空飛船,是為另一名顧客建造的。
那艘不同尋常的飛船名為“太空船一號”。2004年 10月4日,“太空船一號”第二次升入太空,不僅吸引了全世界的注意,還贏得了1000萬美元的安薩里X獎獎金。它先由類似於普通飛機的運載器“白衣騎士”帶入高空,實施脫離後,飛船啟動引擎,噴射至離地100公里的地方,算是正式進入太空。經歷短暫飛行後,飛船重新進入大氣層,並在普通飛機跑道上滑翔著陸。這段成功的旅程也標誌著太空旅遊不再僅限於政府管制,已經成為私人企業瞄準的商機。

設計歷程

第一代

運載器和太空船的組合有點類似於二級火箭。火箭發射已經有很長的歷史了,“太空船一號”和“白衣騎士”則可以算是火箭的改良版,並且造價要便宜許多——當年美蘇進行太空競賽時,為強調速度而不計成本。火箭在穿過地球厚厚的大氣層時需要消耗巨大能量,若搭載飛機進入大氣層,整組設計則可以更加輕巧些。飛機自身是輕的,因為它靠引擎吸入空氣、與燃料混合而轉化為飛行動力。所以,它能比火箭少攜帶燃料,也無需靠化學氧化劑點燃燃料。如此一來,整組飛行器——飛機加火箭——就可以針對各自任務分別進行完善,這比設計一體化的機器要簡單得多。

第二代

維珍銀河的第二代飛行器是以“太空船一號”和“白衣騎士”為藍本的,不過仍有許多不同之處。為了能運載更大容量的飛船,“白衣騎士二號”經過大規模的重新設計,完全採用碳纖維等複合材料,具備了相當于波音757的機翼跨度,是以前的3倍,堪稱世界上最大的飛行器。它配備了4台惠普公司製造的引擎,更像是名副其實的“地球飛行者”。
“太空船二號”的承載量從原先的3人升級到了8人:2位飛行員以及6名乘客。乘客們將有足夠的空間在零重力狀態下進行漂浮。“太空船二號”的機頭有點像海豚的鼻子,機身設計了更多的窗戶。比起前任來,它可以飛得更高,這樣乘客們就能有更多時間體驗失重的奇妙感覺。另外,它的機翼是摺疊型的,當返回大氣層時機翼會旋轉90度以提供足夠的拉力,使它在更高的高度、更早地開始緩慢減速。

優勢

為製造更多的這種飛行器,ScaleComposites考慮另開一家分廠。維珍銀河已經訂購了5艘太空船和 2架運載飛機——因為太空船所需的加油時間要比運載飛機長。最終,每艘太空船每天能夠作兩次太空飛行;運載飛機則能往返3-4次。
維珍銀河相信,它所訂購的這支龐大船隊應該足以滿足早期太空旅遊業的需求。在初始階段,旅遊票價定為每人20 萬美元。截至目前,已經有上千人報名參加,預定費累計達3000萬美元。當然,維珍航空也曾做出聲明:也許有一天,新型飛行器的作用將遠遠不止於將當天往返的旅客送往太空邊緣後又折回。言下之意,太空船能運送的,不僅僅是人,還可以是其他物品。
“其他物品”具體指什麼人們還不是很清楚,但有一種可能性是“衛星”。維珍銀河稱自己可以用“白衣騎士二號” 搭載無人運載火箭,將重量在50—100公斤之間的小型衛星送入近地軌道,成本還不到250萬美元。小型衛星發射的部分任務是由“飛馬火箭(Pegasusrocket)”完成的,但是搭載這種火箭的費用比維珍公司所說的要高出許多倍。如果發射衛星的成本能夠大幅降低,那么微型衛星的升空也將不成問題,更多科研機構、組織將有能力發射衛星。
空中發射能否成功和運載飛機能承載的重量有著密切關係。因此,目前為止,從地面發射的大型火箭仍然是將大型物資送入太空的唯一工具。雖然,小型衛星也可以和大型貨物一起“搭便車”,但是,要安排起來終究是很麻煩。相對來說,採用“白衣騎士二號”這樣的低成本專用型發射飛機就不會有這么多的限制。維珍銀河已經在和一家火箭製造公司進行磋商,希望利用“白衣騎士二號”實現衛星發射的任務。
用飛機搭載火箭進行高空發射有許多優勢,能避免許多在地面發射所遇到的問題,例如天氣狀況、發射成本等。飛機可以飛離惡劣天氣區域,爬升到一個更適合的位置發射火箭。而且,也不需要專門建造發射台,任何合適的跑道都可以起飛。空中發射還比地面發射更加環保,因為它避免了在低氣壓層點燃火箭。

發展前景

從長期來看,維珍銀河公司的系統可能還將被用於發射超音速飛機,使它們在幾個小時內從地球一頭躥到另一頭。在 2005和2006年,“白衣騎士”嘗試發射了美國政府的試驗型X-37超音飛機。如今,美國國家航空航天局已經和維珍公司簽署了一項飛機合作協定;而且據說維珍公司正在討論開發第三代更為強大的太空船。第三代太空船將能進行更持久的亞軌道旅行,而不僅僅像“白衣騎士二號”那樣只是到太空“伸一伸鼻子”。
懷特霍恩和魯坦希望能看到今後幾代運載飛機和火箭技術把人們帶入繞地軌道。但也有業內人士對他們的能力表示懷疑,因為這種飛行器的飛行速度必須加快許多倍,而且還要具備更強的耐熱力。
隨著新一代太空飛行器的成形,它們的潛力也將被慢慢挖掘出來。雖然維珍銀河已經花了7000萬美元,而且還將繼續投入1.3億美元,不過,樂觀者預計維珍銀河在2014年就能達到收支平衡。降低太空旅行費用是招徠更多顧客的一個策略,同樣,還可以想盡一切辦法來增加額外收入,例如出售媒體播報權等。
儘快為運載飛機找到對口市場將有助於維珍銀河更快地進賬。懷特霍恩相信,衛星發射和貨物運載是很有發展前景的項目,雖然還沒有顧客提出這樣的需求。不過不管怎么樣,維珍航空在商業太空飛行方面取得的進步還是值得稱道的。
對於像理察、貝索斯這樣的人來說,要賺錢自然有更容易、更安全的方法,但同樣對於這些“不走尋常路”的人而言,太空商業化無疑是更加刺激的冒險。

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