
中国航空发动机集团简介、直属单位与主营业务
2022年04年24日
航空产业网 2021-07-12
7月11日,维珍银河(Virgin Galactic)创始人理查德·布兰森与团队乘坐太空飞船进行了一次举世瞩目的太空飞行。
此次使用的亚轨道飞船“VSS Unity”由两名专业飞行员操作的“白骑士二号”运载升空。飞船与飞机脱离之后,借助自己的发动机进入亚轨道,在到达指定高度后逐渐减速降落,失重状态将持续约数分钟。
此次VSS Unity 船达到了约 85 公里的最大高度,让乘客可以体验失重并欣赏地球的曲率。值得注意的是,维珍银河的飞行高度并未达到距地表100公里的“卡门线”,而仅符合美国联邦航空管理局(FAA)规定的距地表80公里的“太空分界线”。
技术源流何在?
虽然维珍太空是英国企业,其技术却源自美国。从大型运输机下发射火箭或者实验飞机并不是新事物,但专门设计的多发大飞机来发射载人亚轨道载人飞船,是出自著名航空工程师和企业家伯特·鲁坦的手笔。
私人太空旅行一直是很多人的梦想,而伯特·鲁坦是一位以奇思妙想著称的工程师,微软联合创始人鲍勃·艾伦作为唯一出资人的资助下,私营公司的亚轨道飞行首次变为现实。
伯特·鲁坦设计的基本思路是建造双机身的喷气式飞机作为载体飞机,并将载人飞船挂载到双机身中间。载人飞船在平流层的高空中被释放,然后依靠自身动力飞向太空边沿,实现亚轨道飞行。
伯特·鲁坦的SCALED COMPOSITES公司建造的首架亚轨道飞行器被命名为“飞船一号”(SpaceShip-One)。2004年,“飞船一号”完成了数次高度超过100km的飞行,成为了是第一架把普通人成功带到亚轨道空间的私人航空器。
华盛顿博物馆收藏的飞船一号 阎振宇摄影
如何低成本的进入太空?在如今大家所熟知的SPACEX的垂直回收的方式之前,鲍勃·艾伦投资的SpaceShip才是商业载人航天的翘楚,项目也赢得了2004年的“安萨里X奖”(Ansari X-Prize)的重奖。飞船被与其他传奇航空器一起悬挂在华盛顿航空博物馆的大厅。
布兰森后与伯特·鲁坦的SCALED COMPOSITES成立了新的合资公司,将其命名为“飞船公司”(The Spaceship Company ,TSC),其中维珍集团占比70%,SCALED COMPOSITES占比30%。TSC公司作为研发运载飞机“白骑士二号”和“飞船二号”的主体。由于SCALED COMPOSITES后被诺斯洛普·格鲁曼公司收购,维珍收购了公司30%的股权,TSC成为维珍的全资子公司。
虽然“飞船一号”直径仅有1.5m,比此次执行飞行任务的“飞船二号”小得多,但“飞船一号”的技术奠定了现在飞船二号的基础。
飞船二号的客舱大体相当于湾流G550的空间。飞船二号比一般的亚轨道飞行器要轻巧的多。核心思路是设计两片减速机翼,打开时可以提供较高的阻力,可以在较高的高度上提前减速,从而不需要有传统的耐热防护层。
这个设计也与”飞船一号“一脉相承。
值得一提的是,鲍勃·艾伦与伯特·鲁坦成立的“平流层发射系统”公司在艾伦2018年逝世后也没有停止研发。2019年,配备六台PW4000的重型运载飞机实现了成功首飞,目前已在向全球推广其高空发射服务。这架飞机也比配备四台PW300的白骑士二号大的多。
谁是供应商?
白骑士二号与飞船二号是全复材结构的飞行器,主要机身结构是复材蜂窝芯夹层结构。
试验性飞机与飞船不可避免的有产量少、设计更改多的问题。公司需要成本更低、速度更快的方法建造飞船,并更灵活地应对变化。TSC公司采用了手工铺贴、真空袋成型和非热压罐固化(OOA)的基本制造工艺。
材料方面,TSC公司使用了索维尔公司(原ACG公司)制造的MTM45-1预浸布,而预浸料的纤维来自日本帝人公司的Tenax HTS40碳纤维。采用MTM45-1预浸布的主要优势之一就是适用于非热压罐制造。蜂窝芯是由Kordsa公司制造的芳纶Nomex航空级蜂窝芯,此种材料以耐腐蚀和防火性能良好而闻名,也较适合粘合工艺。
结构件由知名机体结构AASC公司和凯旋集团提供。
E-2D的雷达罩是AASC的产品 ©AASC
Applied Aerospace Structure Corp, 业内常称为AASC,是一家以复合材料零部件制造为专长的企业,尤其是复材承力结构件、雷达罩、整流罩、复材油箱等。也是波音公司、洛克希德·马丁公司等多家企业的核心供应商。
动力方面,白骑士二号最大载荷有17吨,采用了4台加普惠公司的PW300系列发动机,单台推力30.69kN。这款加普惠的发动机畅销全球,也用于湾流G200,塞斯纳奖状与达索的猎鹰7X等机型。
以上几家企业,航空产业网供应商资源数据库均有收录。
无论如何,创始人亲自飞入太空对提升项目的信心至关重要。布兰森此举在与贝索斯的竞赛中抢先一步。虽然贝索斯的蓝色起源称,布兰森的飞船“并不是真正的宇宙飞船”,但布兰森与贝索斯的目的本就不同,贝索斯更希望通过展示能力获得更多的政府和军方订单,布兰森则希望推广太空旅行业务。
作为成功的企业家,布兰森非常善于制造噱头,例如”飞船二号“2016 年2月完成时,就由斯蒂芬·霍金教授正式将命名为VSS Unity。虽然主要的商业模式是”太空观光“,但可以说,支撑此次亚轨道旅行的是美国的军工科技和产业链。
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