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太空船一號在第一次試飛時達到了音速
伯特羅丹(Burt Rutan)的太空船一號(SpaceShipOne)火箭飛機,在2003年12月17日,也就是萊特兄弟進行人類第一次飛行的100週年那天,進行的第一次動力試飛時,打破了音障。測試飛行員布萊恩賓尼(Brian Binnie)在由伯特羅丹駕駛的白騎士號(White Knight)運送飛機載到半空中發射後,將這架機翼粗短的有翼火箭飛到近時速1,500公里──相當於1.2馬赫。
這次飛行是羅丹要將這架飛行器送上100公里高空,並贏得獎金一千萬美元的X大獎這個目標的一個里程碑。這艘火箭飛機由白騎士號攜帶至14,630公尺高空中被釋出,賓尼接著啟動引擎,將太空船一號拉成60度角的爬升角度,然後在引擎點火9秒鐘後打破了音速。這樣的加速度將賓尼以三倍於地心引力的力量(3個G),推壓在他的座椅裡面。接著他再繼續將太空船一號繼續往上拉──這樣會在他的身上再加上2.5個G值的力,接著引擎在6秒後熄火,飛機則保持垂直爬升的狀況。
這樣的情況下,太空船一號會繼續向上飛行,但又慢慢地因為地心引力而慢下來,然後在達到20,730公尺高空時呈現幾近完全停止的狀態。賓尼接著升起了這架飛行器特有的「羽狀翼」──一個專門設計來使太空船一號在垂直下降時能保持穩定的翻起式尾翼,然後以自由落體的狀況垂直下降約60秒後,再將這個羽狀尾翼收起來,以進行類似飛機滑行式的降落。
這一切都進行得很順利,只是一個控制上的問題造成了降落時的顛簸,結果衝出了位在美國加州莫哈維(Mojave)的跑道,還損壞了主起落架。姑且不論這次很不怎樣的降落,這次飛行顯示了這顆火箭引擎的確能發揮作用,以及這架飛機能在超音速的情況下操作,還有這架飛機能從零速度的情況下轉變成穩定的「羽毛式」降落。修復之後,這架飛行器預計將以更長程的火箭行進、更高的高度,和更快的速度再進行飛行。
訪問火箭人
以下是我們和太空船一號測試飛行員布萊恩賓尼的對話。
Popular Science:這次飛行學到的最重要一課是什麼?
布萊恩賓尼:在那樣的高度能順利啟動引擎,而這是我們以前從來沒做到過的。各方面的性能表現和用模擬器預測的結果都非常接近,可見得我們的阻力模型很接近實際狀況。
形容一下爬升的狀況吧。
啟動點火開關後,引擎就在不到一秒內點火了,然後就像賽馬場攔著馬的那扇門打開時的樣子一樣,砰!你和馬都衝出去了。當引擎熄火時,我發現自己呼吸得非常吃力。
太空船一號在零重力的狀況時怎樣?
零重力的狀況時是這次飛行中最令人開心的一部分。我還記得當時心中想著:「準備進入旋轉狀態吧。」但當時的飛行狀況其實相當平靜而且良好。如果要說有什麼真正炫的地方,可以說就是羽狀降落的性能。
你在降落時有狀況發生哦。
對像我這樣海軍飛行員出身的人來說,那其實並不算什麼。當時我正在達到終點的前10秒,然後就陷入了上下左右顛簸。這種顛簸在搖桿上施加了往後的壓力,而我對應的作法就是把手鬆開,讓搖桿繼續往後以減輕壓力,於是上下左右顛簸的情況就消失了,但是跑道愈來愈接近,而我的降落速度又太快。伯特是個真正了不起的大師。他看看損壞的太空船一號說:「這我們可以修好。」
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