这是火箭!这是飞机!这是……火箭飞机!

这是火箭!这是飞机!这是……火箭飞机!

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Reda Anderson 不相信无形资产。她在南加州的房地产行业赚了不少钱,她认为没有理由把资金投入到一项她看不见、摸不到、也问不出尖锐问题的投资上。这就是为什么她在俄克拉荷马州的古斯里,凝视着一架旧商务喷气机的机身。她在这项投资中有很大利益——这架老飞机很快就会带她进入太空。

结构工程师德里克·赛斯 (Derrick Seys) 仔细解释了飞船外部绘制的线条和箭头,这些线条和箭头类似于医生在准备手术的病人身上做的标记。他的团队将把两架喷气式飞机的机身拼接在一起,增加 20 英寸的长度。额外的空间将容纳煤油和液氧罐,它们将为他们计划安装在飞机尾部的 36,000 磅推力火箭发动机提供动力。火箭发动机,加上机身旁边脚手架上正在成型的全新三角翼组件,将把这架前 Lear 25(曾是企业高管的高空战车)变成一艘飞得更高的宇宙飞船。

这是航天业的新面貌,创新不是由政府合同推动的,而是由寻求一生一次的刺激的富人推动的。66 岁的安德森是 Rocketplane 的第一位客户,这家小公司以 20 万美元的价格出售亚轨道太空之旅,从升空到着陆仅需 45 分钟。她来这里是为了确保这东西不会在俄克拉荷马平原上把她炸成碎片。“如果你认为我不知道我绝对会死在这里,”安德森实事求是地说,“那你一定是个白痴。”

谁会疯狂到试图将一架搭载火箭的 Learjet(几乎不是为严酷的太空飞行而设计的飞行器)以三倍音速送出大气层,而且机上还载着要求苛刻的有钱人?事实证明,这些顶尖工程师是从 NASA 和主流航空航天公司(如洛克希德马丁、赛斯纳,甚至 Learjet 本身)招募而来。Rocketplane 表示,2008 年某个时候,它的作品 Rocketplane XP 将从一条跑道上起飞,由 Learjet 25 的通用电气 CJ610 喷气发动机提供动力,机上载有三名乘客和一名飞行员。它将爬升到 25,000 英尺,然后点燃火箭。70 秒的升空后,飞船将滑出大气层(距地球 66 英里),进行四分钟的失重飞行,视野向西延伸至落基山脉,向南延伸至墨西哥湾。该飞船将像航天飞机一样,以可控的、虽然颠簸的滑行方式重返大气层,并在 25,000 英尺的高空重新启动喷气式飞机,实现动力着陆。

这个想法是由工程师兼空军试飞员教官米切尔·伯恩赛德·克拉普 (Mitchell Burnside Clapp) 提出的,他于 1996 年成立了先锋火箭飞机公司,以争取 1000 万美元的安萨里 X 大奖,该大奖旨在奖励第一家将可重复使用的航天器送入亚轨道空间的私人公司。然而,该公司的努力从未超越设计阶段——克拉普和合伙人查克·劳尔 (Chuck Lauer)(现任火箭飞机公司业务开发经理)和企业家罗伯特·祖布林 (Robert Zubrin)(1998 年离开该公司)无法筹集到足够的资金。伯特·鲁坦 (Burt Rutan) 的太空船一号 (SpaceShipOne)于 2004 年赢得了 X 大奖。

但 X Prize 为私人太空飞行带来了可信度,同时也带来了投资资本。现在的竞争就是看谁能率先将亚轨道旅游飞船推向市场。鲁坦正在努力为航空大亨理查德·布兰森的维珍银河公司研制太空船二号。俄罗斯的米亚西舍夫设计局已开始通过弗吉尼亚州的太空探险公司出售其拟议的五座空射飞行器的门票。处于不同发展阶段的其他企业还有 Armadillo Aerospace、Blue Origin、SpaceDev、SpaceX……名单还在继续。Rocketplane 的资金来自其新任总裁乔治·弗伦奇,他是一名太空爱好者,他认为 Rocketplane 的计划是进入太空并获利的“可行的小型飞行器选择”。他的现金和价值 1,300 万美元的俄克拉荷马州税收抵免协议给了 Rocketplane 所需的推动力,最终使其摆脱了绘图板的束缚。事实上,该公司有足够的资本在今年年初收购了破产的火箭制造商 Kistler Aerospace;现在它正在努力证明这个乍一看似乎疯狂的计划实际上能够奏效。

商务舱-4 G

2004 年初,French 上任 Rocketplane 总裁后,他率先聘请了航天工程师 David Urie 担任 Rocketplane 的工程总监。(Clapp 不久后离开公司,理由是与公司新管理层“存在创意分歧”。)Urie 曾在航天巨头洛克希德马丁公司及其以神秘著称的臭鼬工厂设计实验室工作了 30 年,负责 X-33 冒险之星的开发等项目,NASA 希望这艘飞船能在 20 世纪 90 年代取代航天飞机。

在 Rocketplane,Urie 立即开始招募一批经验丰富的工程师和应届毕业生,以完成他的壮举。他招募的关键人才之一是鲍勃·塞托 (Bob Seto),他是 Learjet 所有型号飞机的项目经理。塞托说,使用现有的机身而不是从头开始设计机身,可以让 Rocketplane 在新的太空竞赛中抢占先机。“设计机身细节的成本很高,”他说。“购买机身可以减少很多风险和开发工作。我们不必花费大量时间从一张白纸开始。”

利尔喷气飞机非常适合这项任务,这也为这项任务提供了助力。利尔喷气飞机 25 的设计加速度超过 3 G,这与 Rocketplane XP 在火箭动力上升和湍流再入过程中遇到的情况大致相同。XP 的新型、更坚固的三角翼组件和重新设计的尾翼将使飞船的结构强度更高,能够承受 4 G 飞行。为了应对再入时的大气加热,飞船将依靠 NASA 艾姆斯研究中心开发的保护涂层。机头、机翼结构的前缘和喷气发动机进气口将采用钛合金,与飞船其他地方使用的铝相比,钛合金可以承受更高的温度。所有这些修改都会增加重量。 XP 的起飞重量为 19,500 磅,比 Learjet 25 重 4,500 磅,需要足够的跑道才能起飞,所以它将在俄克拉荷马州伯恩斯弗拉特的前战略空军指挥基地为 B-52 轰炸机修建的 13,500 英尺跑道上起飞和降落。

“太空豪华轿车”内部

空气动力学工程师 Gary Lantz 从领先的小型飞机制造商 Cessna 招募而来,他将 Rocketplane XP 描述为“太空豪华轿车”,因为它可以搭载的乘客数量有限。Reda Anderson 喜欢这个词,因为它传达了独家性:机上乘客越多,它就越像一辆太空巴士,而这不是她想要的那种体验。“我喜欢世界级的活动,”她说——比如她去年乘坐私人潜水艇潜入泰坦尼克号残骸——她不想和一群其他人分享。她也不介意 XP 相对狭窄的内部空间会阻止乘客在零重力状态下在机舱内漂浮。这是
她追求的是美景,而不是几分钟的自由漂浮的失重状态。

Rocketplane 的工程师和承包商表示,他们的计划将在SpaceShipTwo计划于 2008 年或 2009 年发射之前将安德森送入太空。但这能成功吗?加州大学戴维斯分校机械和航空工程学教授、商业太空公司 t/Space 和 SpaceDev 的航天器设计顾问 Nesrin Sarigul-Klijn 对此表示怀疑。她担心加固的 Learjet 机身和重型发动机会太重。“他们首先会耗尽推进剂,”Sarigul-Klijn 说,“然后当他们添加更多推进剂时,就会没有足够的空间来载人。”

但南加州大学航天学副教授丹·欧文认为,Rocketplane 可能拥有神奇的数字。“我认为这实际上是可行的,”他说。“质量、推力、体积——我认为所有这些都可以实现。”欧文认为火箭发动机是最大的障碍。“原则上没有什么大问题,”他谈到开发一种足够安全的载人飞行新火箭时说,“但要解决这个问题,必须付出巨大的努力。”

升空

这项任务落到了发动机承包商 Polaris Propulsion 的负责人 David Crisalli 的身上。1997 年,在加利福尼亚州奥克斯纳德创办自己的公司之前,Crisalli 是顶级火箭制造商 Rocketdyne 的工程师。他的客户现在包括波音、诺斯罗普·格鲁曼和 Rocketdyne。Crisalli 接手这个项目时保证 Rocketplane 不会为了满足进度和预算而牺牲安全性。“打破常规和疯狂是有区别的,”他说。

克里萨利确信 Rocketplane 属于前者,于是他召集了一批退休的阿波罗时代 NASA 承包商,帮助他开发一种再生冷却(即通过循环推进剂冷却)火箭发动机,这种发动机可以像喷气发动机一样反复使用。Polaris 于 4 月完成了 Rocketplane AR-36 的初步设计工作,然后开始制造。Rocketplane XP 计划于 2008 年进行首次火箭驱动试飞,而喷气发动机专用试飞将于 2007 年底开始。

French 不愿透露开发和运营 Rocketplane 的成本,也不愿透露何时能收回投资。但他和他的工程师们认为,亚轨道太空旅游只是一个不断扩大的市场的开始,最终将包括当日全球包裹递送和超快洲际旅行。收购 Kistler 后,French 预计将为政府宇航员和访问商业空间站的太空游客运营轨道飞行。

但首先他们需要有一个成功的首秀。安德森已经准备好了。

迈克尔·贝尔菲奥雷 (Michael Belfiore) 的新书《企业家:新太空时代的梦想家和冒险家》即将由史密森尼图书/哈珀柯林斯出版。

SpaceDev 为SpaceShipOne制造了火箭发动机,目前正在开发Dream Chaser ,这是一架可搭载六名乘客的火箭飞机,由舷外混合火箭助推器垂直发射。体验:亚轨道和轨道太空飞行
出发日期:亚轨道飞行为 2008 年;轨道飞行为 2009 年
价格:未确定 由 Przemek Wisnia 提供

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