2004 ж. SpaceShipOne ғарышқа ұшты, Ansari X PRIZE байқауында жеңіс жолындағы алғашқы ресми ұшу. 100 км биіктікке жетіп, қайта пайдаланатын ғарыш кемесін көрсетті.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
2004 жылы жеке экипажбен жасалған орбиталық емес ғарышқа ұшу. SpaceShipOne-нің 16P рейсі – Tier One бағдарламасы бойынша 2004 жылдың 29 қыркүйегінде өткен ғарышқа ұшу. Бұл Ansari X PRIZE байқауындағы үкіметтік емес, қайта пайдаланылатын экипажмен ұшуды көрсету үшін өткізілген алғашқы бәсекелестік ұшу болды, сондықтан ол X1 ұшуы деп те аталады. Ұшу барысында бақылаудан шығу орын алды, нәтижесінде ұшу күтілген биіктікке жетпеді. Дегенмен, ол 100 км биіктік шегінен асып, X PRIZE жүлдесіне ие болу үшін қажетті талаптарды орындады.
2004 private crewed sub orbital spaceflight
Flight 16P of SpaceShipOne was a spaceflight in the Tier One program that took place on September 29, 2004. It was the first competitive flight in the Ansari X PRIZE competition to demonstrate a non governmental reusable crewed spacecraft, and is hence also referred to as the X1 flight. A serious roll excursion occurred during boost, so the flight did not achieve the expected altitude. However, it exceeded 100 km altitude, making it a successful X PRIZE flight.
Жоспарлау
X PRIZE ережелеріне сәйкес, бәсекелестік рейстердің күні мен орны X PRIZE Foundation-ға ұшуға кемінде 60 күн бұрын хабарлануы тиіс еді. 2004 жылдың 21 маусымында 15P рейсі кезінде туындаған мәселелерге байланысты Scaled Composites компаниясы бәсекелестік рейстер күнін дереу белгілемеді, себебі тағы бір сынақ ұшуы қажет болуы мүмкін деп күдіктенді. 2004 жылдың 7 шілдесінде Берт Рутан ақаулар жойылғанын және келесі рейстер бәсекеге қабілетті болатынын хабарлады. 2004 жылдың 27 шілдесінде X PRIZE Foundation Scaled Composites компаниясы алғашқы бәсекелестік рейсін 2004 жылдың 29 қыркүйегінде жасайтынын мәлімдеді. Бастапқыда таңдалған ұшқыш, ұшуға екі апта қалғанда, әйелі босанғаннан кейін және өзі де ауырғандықтан стресске байланысты бас тартты. SpaceShipOne-нің бұрынғы жалғыз ғарышқа ұшқан ұшқышы Майк Мелвилл оның орнына ұшты. Ұшқыштың таңдалуы жоспарланған ұшырудан шамамен екі сағат бұрын ғана жарияланды. Мелвиллдің таңдалуы күтпеген болып көрінді, өйткені ол бұрынғы ұшудан кейін SpaceShipOne ұшудан демалып, мотоциклімен көбірек жүруді қалағанын айтқан еді.
X PRIZE rules required that the date and place of competitive flights be announced to the X PRIZE Foundation at least 60 days before the flight. Due to problems encountered during flight 15P on June 21, 2004, Scaled Composites did not immediately set a date for their competitive flights, suspecting that another test flight might be required. By July 7, 2004 Burt Rutan reported that the faults had been resolved and the next flights would be competitive. On July 27, 2004, the X PRIZE Foundation announced that Scaled Composites had given notice that they would make their first competitive flight on September 29, 2004. The pilot initially selected for the flight withdrew due to stress about two weeks before the flight, after his wife gave birth and he also fell ill. Mike Melvill, who also piloted SpaceShipOne's sole previous spaceflight, stepped in to fly in his place. The choice of pilot was not publicly announced until about two hours before planned takeoff. Melvill was seen as a surprise choice, because after the previous flight he had said he wanted to take a break from flying SpaceShipOne and ride his motorbike more.
Ұшу профилі
SpaceShipOne ұшқышы Майк Мелвилл болды. Үш ұшақ ілесіп ұшты. Барлық уақыт PDT бойынша, яғни UTC-ден жеті сағатқа қалыпта. Бұл – ұшу күні ғарыш портындағы жергілікті азаматтық уақыт. Барлық өлшемдер бастапқыда олар есептелген АҚШ стандарттық бірліктерінде келтіріледі, сондай-ақ SI бірліктеріне аудармасы да берілген. Ұшу жоспары бойынша таңертең, жел жағдайы ең қолайлы болған кезде Мохаве ғарыш портынан ұшу керек еді. Ұшу 06:47-ге жоспарланған, бірақ желдің күшін 50 миль/сағ (20 м/с) дейін жеткендіктен кейінге шегерілді, ол күн шыққаннан кейін басылды. SpaceShipOne-ді алып жүрген White Knight ұшып-қону жолағына сағат 07:00-де шықты, ал 07:11-де ұшып кетті. Ұшып шыққаннан кейін White Knight және SpaceShipOne жоспарланған ұшыру биіктігіне, шамамен 14 км-ге көтерілді. 08:09-да SpaceShipOne босатылды, 6 секунд сырғыды, содан кейін мұрынды жоғары көтеріп, ракеталық қозғалтқыш іске қосылды. Ракеталық қозғалтқыш шамамен 87 секунд бойы жұмыс істеуге қабілетті болды, ол алдыңғы ұшудан кейін жаңартылған. Қозғалтқышты 105 км биіктікте өшіру жоспарланған, тым қашықтыққа бармау үшін. Ғарыш кемесі Мах 2.7 жылдамдықпен қозғалғанда, 50 секундтан кейін тез айнала бастады. Бұл, мүмкін, ұшқыштың қателігінен болған, немесе кем дегенде оны күшейте түскен. Ұшқыш бұл жағдайға тым алаңдаған жоқ, өйткені ол жағдайды түзетуге сенімді болды және айналу кезінде қозғалтқыштың жұмысын тоқтатуға рұқсат берді. Кейін ол: «Менің ойымша, бұл керемет болды» деді. Биіктік тым жоғары болды (сонымен қатар атмосфера тым жұқа болды), айналу аэродинамикалық күштің күшті болуына себеп болмас еді, сондықтан аэродинамикалық басқару беттерін пайдаланып айналу жылдамдығын тежеу мүмкін емес еді. Навигациялық жүйе болжағандай, мақсатты биіктікке жетуге жеткілікті жылдамдық болғанда, жердегі операторлар ұшқышқа қозғалтқышты тоқтатуды ұсынды. Ол дереу осыны істеді, 76 секундта, 11 секундқа қысқартты. Қозғалтқыш тоқтатылғаннан кейін, кеме айналып жатқанда көтерілуді жалғастырды. Ұшқыш бірден айналуды тоқтатуға тырыспады. Апгейде ол цифрлық камерамен Жердің суретін түсірді. Апгей биіктігін жақын жердегі Эдвардс әуе күштері базасы радар деректеріне сүйене отырып, 337 569 фут (102,9 км) деп есептеді. Алдын ала қозғалтқышты тоқтатудың нәтижесінде бұл күтілгеннен әлдеқайда төмен болды. Алайда, бұл X PRIZE талаптарына сай келетін ғарышқа ұшу үшін қажетті 100 км-ден асты. Алғашқы хабарламалар бойынша, жерден алынған нұсқаудан кейін ұшқыш 100 км-ді басып өту үшін қозғалтқышты тоқтатуды кейінге шеккен; шындығында, нұсқау 100 км биіктікке жеткеннен кейін берілді, ал ұшқыштың реакция уақыты қосымша 2,9 км-ді құрады. Апгейден кейін ұшқыш атмосфераға қайта кіру үшін қанаттарын бүкті. Содан кейін ол реактивті соплорды пайдаланып айналуды қиындықсыз тоқтатты. Жалпы, кеме 29 толық айналым жасады. Атмосфераға қайта кіру қалыпты түрде өтті, кеме тұрақты жоғары соқтығыс конфигурациясының арқасында тез арада дұрыс бағытқа келді. Ол қалыпты конфигурацияға оралды, ғарыш портына сырғып келді және 08:34-те қауіпсіз қонды. Содан кейін White Knight 08:39-да қонды.
The SpaceShipOne pilot was Mike Melvill. There were three chase planes. All times are in PDT, which is seven hours behind UTC. This was the local civil time at the spaceport on the day of the flight. All measurements are first stated in the U. S. customary units in which they were originally reported, with conversions to SI units also given. The flight was planned to take off from Mojave Spaceport in the early morning, when wind conditions are most favourable. Takeoff was scheduled for 06:47, but was delayed because of winds gusting to 50 mph (20 m/s), which subsided after sunrise. White Knight, carrying SpaceShipOne, taxied to the runway at 07:00, and took off at 07:11. After takeoff, White Knight and SpaceShipOne ascended to the launch altitude, planned to be around 14 km. At 08:09 SpaceShipOne was released, glided for 6 s, then went into nose up attitude and the rocket motor was ignited. The rocket motor was capable of burning for approximately 87 s, having been upgraded since the previous flight. It was planned to shut off the motor at an altitude of 345,000 feet (105 km), presumably to avoid pushing the envelope too far. The spacecraft started rolling rapidly 50 s into the burn, while travelling at Mach 2.7. This was probably due to, or at least exacerbated by, pilot error. The pilot was not highly concerned by this, being confident that he could correct the situation, and he allowed the burn to continue during the roll. He later said "I thought it was kind of cool." The altitude was too high (and thus the atmosphere too thin) for the roll to cause significant aerodynamic stress, and it was correspondingly infeasible to damp the roll rate using the aerodynamic control surfaces. When there was sufficient velocity to assure the achievement of the target altitude, as predicted by the navigational system, the ground controllers recommended that the pilot abort the burn. He promptly did so, 76 s into the burn, cutting it short by 11 s. After engine cutoff, the craft continued climbing while rolling. The pilot did not immediately work to damp the roll. Around apogee he took photographs of the Earth using a digital still camera. The apogee altitude was estimated by the nearby Edwards Air Force Base, based on radar data, to be 337,569 feet (102.9 km). Due to the early burn cutoff, this was far less than originally anticipated. However, it was more than the 100 km necessary to qualify as a spaceflight and satisfy X PRIZE requirements. Early reports said that after the instruction from the ground the pilot had delayed the burn cutoff in order to exceed 100 km; in fact the instruction was issued just after the 100 km altitude was assured, and the pilot's reaction time accounts for the additional 2.9 km. After apogee, the pilot feathered the wing for atmospheric reentry. He then damped out the roll, without difficulty, using the reaction jets. Overall, the craft did 29 complete rolls. Atmospheric reentry proceeded normally, with the craft rapidly righting its attitude due to the stable high drag configuration. It changed back to gliding configuration normally, glided back to the spaceport, and landed safely at 08:34. White Knight then landed at 08:39.
Кейінгі ұшулар
X ПРИЗін жеңіп алу үшін ғарыш кемесі 14 күн ішінде екі сәтті бәсекелестік ұшу жасауы керек. 2004 жылдың 29 қыркүйегіндегі бұл ұшу сәтті аяқталғандықтан, жеңіске жету үшін 2004 жылдың 13 қазанына дейін екінші ғарыш ұшуын жүзеге асыру қажет болды. Scaled Composites екінші бәсекелестік ұшуды, 17P рейсін 2004 жылдың 4 қазанына, "Спутник-1" ұшырылған күннің 47 жылдығына жоспарлады және ол уақтылы түрде сәтті аяқталды. Егер алғашқы екі ұшудың біреуі сәтсіз аяқталса, 2004 жылдың 13 қазанына дейін үшінші бәсекелестік рейс (18P) жасалуы мүмкін еді, бірақ соңында мұндай қажеттілік тумады. X PRIZE байқауына таласқан тағы бір жоба – da Vinci Project 2004 жылдың 2 қазанында алғашқы бәсекелестік ұшуын жоспарлаған, бірақ қиындықтарға ұшырап, ұшуды кейінге жылдыруға мәжбүр болды.
To win the X PRIZE, a spacecraft must make two successful competitive flights within 14 days. With this flight on September 29, 2004, successful, a second spaceflight had to follow by October 13, 2004, in order to win. Scaled Composites scheduled the second competitive flight, flight 17P, for October 4, 2004, the 47th anniversary of the launch of Sputnik 1, and it was completed successfully on schedule. There was a possibility of a third competitive flight (18P) occurring by October 13, 2004, if either of the first two flights failed, but in the end this was not required. The da Vinci Project, another X PRIZE contender, planned to make its first competitive flight on October 2, 2004, but encountered problems and had to delay its flights.