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波音研發下代航天飛機:希望10天內10次往返太空(圖)

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發表於 2018-6-12 14:47:55 | 顯示全部樓層 |閱讀模式
來源:網易科技


6月11日消息,據國外媒體報道,美國超音速航天飛機項目Phantom Express的首台火箭引擎已經完成組裝。據悉,Phantom Express項目也被稱為XS-1,是波音公司和美國國防部高級研究規劃局(DARPA)合作的超音速航天飛機項目,預計將於2020年首次亮相。
  波音表示,該航天飛機能夠重復使用,可實現垂直發射並水平降落,將為美國軍方“提供快速低成本往返太空”的能力。
  按照波音公司的設計,該航天飛機能夠像火箭一樣發射,可釋放二級火箭並將衛星送入預定軌道。然後,它可以像飛機一樣降落在跑道上,在幾個小時後可再次發射升空。波音希望它能夠在未來的太空戰中發揮至關重要的作用,讓軍方能夠在數小時內連續發射並替換受損的衛星。


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(圖示:這架可重復使用的“幻影快車”(Phantom Express)航天飛機能夠實現垂直發射,水平降落,由波音公司建造,是美國國防高級研究規劃局(DARPA)試驗太空飛機計劃的一部分。)
該航天飛機將配備可消耗的二級火箭,最多能夠將3,000磅(約合1361千克)的有效載荷送入近地軌道。

  Aerojet Rocketdyne上周表示,作為該項目的一部分,它已經完成了首台AR-22火箭引擎的組裝工作。

  Aerojet Rocketdyne的AR-22發動機源自航天飛機主發動機,從一開始就為重復使用而設計,也是Phantom Express的主要推進器。

  Aerojet Rocketdyne首席執行官兼總裁艾琳·德雷克(Eileen Drake)表示:“Phantom Express基於我們可重復使用的太空飛行體驗,在此基礎上提供了快速補充和替換在軌設備的能力,該項目主要源自應對來自潛在對手的越來越多威脅。”

  “我們當前的任務是展示這種引擎在地面上的快速周轉能力,為示範項目鋪平道路。”

  AR-22火箭引擎能夠產生大約375,000磅(170,097千克)的推力,設計最大使用次數55次,可連續重復使用10次。

  這種可重復使用特性使得AR-22非常適合於Phantom Express航天飛機。

  可重復使用的Phantom Express航天飛機將實現垂直起飛並水平着陸。

  AR-22項目經理傑夫·海恩斯(Jeff Haynes)說:“Phantom Express和普通飛機相似的運行方式是這種航天飛機實現快速周轉的重要因素。”

  Aerojet Rocketdyne在美國航空航天局位於密西西比州的斯坦尼斯航天中心的設施中組裝完成AR-22火箭引擎。

  該發動機將於今年夏季開始在斯坦尼斯進行一系列日常點火測試,以展示其支持Phantom Express設想的高效運轉能力。

  這些測試還將提供有價值的信息,用於改進Phantom Express的飛行和周轉程序,同時告知波音公司該為飛行計劃開發何種地面基礎設施。



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(圖示:Aerojet Rocketdyne已經完成了首台AR-22火箭引擎的組裝工作。這台發動機專為波音公司的Phantom Express航天飛機打造,用於實現更快捷、更廉價的太空飛行。)



這個被稱為XS-1的項目預計將在2020年首次亮相,而軍方高層聲稱其將“通過提供快速低成本往返太空的能力來加強國家安全。”

  波音公司拒絕透露將投入多少資金和美國國防部高級研究規劃局合作開發Phantom Express項目。

  Phantom Express大小相當於一架商務飛機,其能夠像火箭一樣發射,沖出大氣層,釋放掉燃料消耗殆盡的二級火箭,並將衛星送入預定軌道,然後像飛機一樣在跑道上降落。

  除波音之外,還有很多公司也在設計可重復使用的運載火箭,旨在降低將有效載荷送入太空的成本。

  伊隆·馬斯克(Elon Musk)領導的SpaceX和亞馬遜首席執行官傑夫·貝佐斯(Jeff Bezos)支持的太空公司藍色起源Blue Origin都正在研發可重復使用的運載火箭。

  美國國防部高級研究規劃局發言人賈里德·亞當斯(Jared Adams)在一封電子郵件中寫道:“可重復使用的第一階段......我們將在幾個小時內為下一次飛行做好准備。”

  XS-1計劃的目標是在10天內重復完成10次太空往返。

  波音表示,目前其仍在評估發射場。但美國國防部高級研究規劃局的亞當斯表示,Phantom Express將從卡納維拉爾角發射升空,這也是波音其他兩個太空項目的大本營。

  波音在此接管了美國國家航空航天局現已退役航天飛機的一個曾用機庫,用於商業太空飛行項目。該項目將載運宇航員和潛在付費乘客往返於國際空間站。

  另外兩個機庫中停放的是波音研發的兩架機器人太空飛行器,屬於美國空軍X-37B項目。

  這些類似微型航天飛機的設備迄今為止已經完成了四次飛行,最後一次飛行是在今年5月8日。

  與通過消耗性火箭發射的X-37B不同,Phantom Express將進入太空。

  美國國防部高級研究規劃局表示,“該計劃的目標旨在實現目前無法達到的發射能力。相比於現在需要幾個月或幾年的准備工作才能將衛星送入軌道,未來將在幾天內就准備就緒。”

  其聲稱,這架飛機將“徹底改變美國從軍事或商業衛星的災難性損失中快速恢復的能力,因為如今美國嚴重依賴衛星服務。”

  “XS-1既不是傳統的飛機,也不是傳統的運載火箭,而是兩者的組合,其目標是將發射成本降低十倍,並取代今天令人沮喪的漫長等待時間。” 美國國防部高級研究規劃局項目經理Jess Sponable指出。

  “我們對波音公司在XS-1項目第一階段的進展感到非常滿意,並期待繼續與波音公司開展密切合作,將項目推進到製造和飛行的第二、第三階段。”

  美國國防部高級研究規劃局和波音公司期望XS-1項目實現類似於飛機的可操作性,可靠性和成本效益,計劃進行一項關於XS-1技術的飛行測試,在10天內飛行10次,最後還要進行一次搭載有效載荷的飛行測試。

  如果一切順利的話,該項目有助於開展未來的太空商業服務。在和美國軍方大小相似的有效載荷情況下,單次發射成本可降低至500萬美元以下。

  XS-1第二階段包括到2019年的技術演示設備的設計,建造和測試。它要求在10天內將火箭引擎在地面上反復啟動10次,以驗證飛行試驗的推進准備情況。

  第三階段的目標進行12到15次飛行測試,目前計劃在2020年進行。

  為了降低多次重復飛行的風險,XS-1的目標是在連續在10天內飛行10次,最初不帶有效載荷,速度可達到5馬赫。

  隨後的飛行測試會將速度提升至10馬赫,並將900磅到3000磅的有效載荷送入近地軌道。

  美國國防部高級研究規劃局打算發布測試中的選定數據,並將向所有感興趣的商業實體提供潛在有效載荷的相關規格。

  “我們很高興看到這種真正的未來技術能力越來越接近現實,”負責監督XS-1項目的美國國防部高級研究規劃局戰術技術辦公室(TTO)負責人布萊德圖斯利(Brad Tousley)說。

  “展示類似於飛機的、按需和常規的進入太空技術對於滿足國防部的關鍵需求非常重要,可能會有助於打開一系列下一代商業機會的大門。”




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(圖示:先前的X-37B太小,無法搭載乘客,但有一個類似於皮卡大小的貨艙,足以裝載一顆小型衛星。)


美國國防部高級研究規劃局於2014年啟動了XS-1計劃。

  在過去的兩年中,美國國防部高級研究規劃局為三家公司提供了一期研究資助:曾與藍色起源合作的波音公司,曾與XCOR航空合作的Masten Space Systems公司,以及曾與維珍銀河合作的Northrop Grumman公司。

  先前的X-37B太小,無法搭載乘客,但有一個類似於皮卡大小的貨艙,足以裝載一顆小型衛星。

  根據X-37B製造商波音公司的說法,這艘太空飛船在近地軌道上運行,距離地球110(177公里)和500英里(800公里)之間。


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