SpaceShipOne

Fail:SpaceShipOne-09G.jpg

Penerbangan tanpa kuasa 09G membawa SpaceShipOne merentasi Gurun Mojave untuk ujian aerodinamik.

SpaceShipOne merupakan pesawat yang bukan milik kerajaan yang pertama mencecah kawasan hampagas di angkasa pada altitud 100 kilometer. Ini merupakan nilai rambang, telah diiktiraf secara rasmi sebagai pengesahan untuk penerbangan angkasa. SpaceShipOne dilancarkan oleh pesawat induk White Knight. Juruterbang Mike Melvill secara rasmi disenaraikan sebagai angkasawan swasta yang pertama. Angkasawan sebelum ini hanya menaiki kapal angkasa yang direka, dibayar, dan beroperasi melalui agensi kerajaan.

SpaceShipOne dibiayai oleh orang kuat Microsoft, Paul Allen dengan modal sebanyak US$20 juta yang bertujuan mendapatkan hadiah X-Prize. Yayadan Ansari X-Prize ditubuhkan bagi menggalakkan penerbangan angkasa oleh sektor swasta dan sehingga kini 26 pasukan telah menyahut cabaran untuk bersaing bagi mendapatkan hadiah sebanyak US$10 juta.

Program Tier One ditubuhkan oleh Rutan secara rasmi pada April 2003 sebagai satu langkah bagi membina perlancongan angkasa melalui kejuruteraan dan design inovasi. Untuk memenangi hadiah X-Prize, SpaceShipOne perlu melakukan dua penerbangan dalam tempoh dua minggu. Walaupun sekiranya SpaceShipOne berjaya, kejayaan ini tidak akan mematahkan semangat 25 pasukan lain, tetapi kejayaan ini akan memberikan galakan kepada pasukan lain untuk memberikan peluang lain bagi orang awam mengalami keseronokan penerbangan angkasa.

SpaceShipOne ujian yang dibiayai secara persendirian dimajukan oleh syarikat Burt Rutan, Scaled Composites, dalam rancangan Tier One, sebagai kemasukan mereka dalam pertandingan Hadiah X Ansari. Pada 21 Jun 2004 ia melakukan penerbangan angkasa berpemandu yang pertama.

Ciri-ciri

SpaceShipOne direka sebagai pesawat angkasa suborbital, bererti ia akan mencapai altitud mencukupi untuk sampai ke angkasa tetapi tidak mempunyai kelajuan yang mencukupi untuk mengekalkan orbit. Ia direka untuk melepasi altitud 100 km, yang merupakan takrif antarabangsa sebagai sempadan angkasa dan ketinggian minimum yang diperlukan untuk memenangi Hadiah X itu. SpaceShipOne memiliki beberapa ciri yang diwarisi dari pesawat roket terdahulu.

Ia menggunakan motor roket hibrid yang dimajukan oleh SPACEDEV Inc., menggunakan hydroxy-terminated polybutadiene (bahanapi pepejal bergetah) dengan bahan api pepejal dengan cecair nitrous oksida sebagai bahan pengoksida.

Dua asas penerbangan utama, bekerjasama, mencapai penerbangan suborbital berpemandu, dan diambil serentak ia membentuk dua peringkat sistem pelancaran pengangkutan angkasa mendatar yang berlepas dan mendarat dari landasan. Peringkat pertama adalah jet induk White Knight, yang membawa tahap-kedua, pesawat roket suborbital dirujuk sebagai SpaceShipOne, kepada altitud tinggi, dimana ia dijatuh bebas dan dilancar di udara.

Untuk kemasukan semula sayapnya boleh dipusing dari mendatar kepada hampir menegak untuk memberikan tatarajah rintangan tinggi yang stabil. Tatarajah ini dirujuk sebagai wing feathering, dan Scaled Composites digambarkan sebagai "kemasukan semula ambil mudah - care-free reentry".

Kokpit mempunyai ruang untuk tiga orang, juruterbang dan dua penumpang. Ia mengekalkan atmosfera pernafasan pada tekanan aras laut, dengan itu penghuninya tidak perlu mengenakan pakaian angkasa. Kokpit juga sama dengan White Knight, termasuk kepada peralatan yang dipasang, untuk memudahkan ujian rekabentuk.

Mod penerbangan

SpaceShipOne mempunyai tiga mod penerbangan utama: bergabung dengan White Knight, meluncur, dan tujahan roket.

Sama seperti Orbital Pesawat Ulang-alik (Space Shuttle Orbiter), SpaceShipOne tidak mampu berlepas bersendirian dari tanah, dan juga tidak mampu mencecah altitud yang diperlukan untuk melengkapkan penerbangan angkasa yang berjaya secara bersendirian. Untuk berlepas ia dibawa di bawah White Knight. Gabungan SpaceShipOne dan White Knight mampu berlepas, terbang, dan mendarat dengan kuasa jet pada altitud tinggi.

SpaceShipOne merupakan peluncur (glider) apabila berpisah dengan White Knight di udara, dan dengan enjin roketnya tidak beroperasi. Malah SpaceShipOne didaftarkan dengan FAA sebagai glider, membayangkan fakta bahawa kebanyakan penerbangan kendirinya berlaku dalam mod ini.

Tujahan tunggal SpaceShipOne adalah enjin roket hibridnya. Enjin ini menghasilkan tujahan yang kuat yang diperlukan untuk menolak pesawat keluar dari atmosfera. Scaled Composites tidak menerbitkan statistik prestasi enjin ini.

Profil penerbangan

White Knight akan berlepas dengan SpaceShipOne tergantung di bawahnya. Gabungan kedua pesawat ini akan terbang ke altitud sekitar 14 km, yang memakan masa selama satu jam. SpaceShipOne kemudian dibebaskan, dan meluncur sebentar tanpa kuasa. Enjin roket mungkin dihidupkan serta-merta atau dilewatkan. Jika enjin roket tidak dihidupkan, pesawat boleh melayang ke tanah, sebagaiman dalam ujian melayang.

Enjin roket dihidupkan ketika pesawat meluncur. Dengan kuasa tujahan, ia menunding ke atas, dan mendaki hampir menegak. Pembakaran roket paling lama dalam penerbangan setakat ini adalah 76 saat (flight 15P), tetapi ia mampu menyimpan bahan api untuk pembakaran yang lebih lama sedikit dari ini.

Pada penghujung pembakaran pesawat tersebut terbang mendaki pada kelajuan melebihi kelajuan bunyi dan ia terus mendaki tanpa kuasa. Jika pembakaran cukup lama, ia kemudiannya akan melebihi altitud 100 km, pada ketinggian di mana atmosfera tidak memberi rintangan yang berkesan, dan pesawat akan mengalami jatuhan bebas untuk beberapa minit.

Pada puncak (apogee) sayap akan ditukar rajah kepada mod rintangan tinggi. Ketika pesawat memasuki kembali atmosfera ia perlahan dengan kasar, bagaimanapun mencapai kelajuan tinggi berbanding kelajuan yang dicapai dalam pendakiannya. Pada altitud sekitar 10 km dan 20 km ia menukar tatarajah kepada mod peluncur rintangan rendah, dan meluncur turun untuk mendarat dalam tempoh 20 minit.

White Knight memakan masa yang lebih panjang untuk mendarat, dan biasanya mendarat beberapa minit selepas SpaceShipOne.

Pembangunan

Kom pembinaan dan pembangunan SpaceShipOne, walaupun tidak diterbitkan pada umum, dianggarkan sekitar 20 juta US dollar), sekitar dua ganda nilai anugerah Ansari X Prize. Paul Allen, rakan pengasas Microsoft, merupakan pembiayai tunggal.

Penerbangan ujian

Fail:SpaceShipOne WhiteKnight.jpg

Semua penerbangan SpaceShipOne bermula dengan White Knight membawa SpaceShipOne pada altitud sekitar 14km, sebagaimana dipaparkan dalam ujian [[bawa tahanan (captive carry)]] bagi sistem dua pesawat.

Pada 1 April 2004, Scaled Composites menerima lesen pertama untuk penerbangan sub-orbital berpemandu yang dikeluarkan oleh Jabatan Pengangkutan Amerika Syarikat. Lesen ini membenarkan syarikat melakukan ujian penerbangan untuk tempoh satu tahun.

Semua penerbangan SpaceShipOne berpengkalan di Mojave Airport Civilian Flight Test Center yang mengelaskan diri sendiri (separuh masa) sebagai Pengkalan angkasa Mojave (Mojave Spaceport) pada 17 Jun 2004.

SpaceShipOne didaftarkan kepada FAA sebagai N328KF. 'N' adalah awalan untuk pesawat udara pendaftaran-AS; '328KF' mewakili 328 ribu (k) kaki (sekitar 100 kilometer, diiktiraf secara rasmi sebagai pinggir angkasa (edge of space)). Pilihan asal nombor pendaftaran — N100KM — telah digunakan.

Pemandu uji (Test pilot) bagi projek SpaceShipOne adalah Brian Binnie, Peter Siebold, Mike Melvill, dan Doug Shane.

Flight 15P adalah penerbangan angkasa SpaceShipOne yang pertama, dan penerbangan angkasa manusia (human spaceflight) dibiayai secara persendirian. Walaupun ini merupakan ujian penerbangan yang berjaya, ia berhadapan dengan beberapa masalah teknikal, dan SpaceShipOne sedang diperiksa dengan teliti untuk mengesan kecacatan teknikal agar boleh diperbaiki sebelum melakukan cubaan Hadiah X.

Dalam jadual di bawah, "kelajuan tertinggi" dilaporkan dalam bentuk nombor Mach pada akhir-pembakaran (burn-out) (penghujung pembakaran roket). Ini bukannya kelajuan mutlak.

Penerbangan ujian berkuasa SpaceShipOne
Penerbangan	Tarikh	Kelajuan Tertinggi	Altitud	Tempoh Masa	Juruterbang
11P	17 Disember 2003	Mach 1.2	20.7 km	18 min 10 s	Brian Binnie
13P	8 April 2004	Mach 1.6	32.0 km	16 min 27 s	Peter Siebold
14P	13 Mei 2004	Mach 2.5	64.3 km	20 min 44 s	Mike Melvill
15P	21 Jun 2004	Mach 2.9	100.1 km	24 min 05 s	Mike Melvill
16P	29 September 2004	Mach 2.92	102.9 km	24 min 11 s	Mike Melvill
17P	4 Oktober 2004	Mach 3.09	112.0 km	23 min 56 s	Brian Binnie

Pautan luar

• SpaceShipOne at Scaled Composites's website
• SpaceShipOne video footage at the BBC News website (requires Real player; this is not the 100km flight, but an earlier, shorter test flight, probably flight 14P)
• Private Craft to Shoot for Space by Irene Mona Klotz, Discovery News
• June 21, 2004 Gambar perlancaran