Composites à l'échelle: constructeur de SpaceShipTwo

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Le deuxième SpaceShipTwo de Virgin Galactic, VSS Unity, glisse vers un atterrissage lors d'un vol d'essai dans le ciel au-dessus de Mojave, en Californie, le 4 août 2017.

(Image: © Virgin Galactic)

Scaled Composites est une filiale de Northrop Grumman basée à Mojave, en Californie. La société a développé le SpaceShipTwo initial pour Virgin Galactic, VSS Enterprise, une conception de vaisseau spatial pour emmener des touristes et des charges utiles scientifiques dans l'espace. Le SpaceShipTwo actuel de Virgin Galactic, VSS Unity, a été construit par The Spaceship Company. SpaceShipTwo a effectué plusieurs vols d'essai propulsés en 2018, ce qui signifie que le vaisseau spatial a allumé ses moteurs pendant des vols d'essai dans l'atmosphère. Virgin n'a pas dévoilé son intention d'envoyer des touristes dans l'espace; le prix actuel du billet pour un trajet est de 250 000 $.

Scaled est apparu pour la première fois au public en 2004 lorsque son premier vaisseau spatial, SpaceShipOne, est devenu le premier vaisseau spatial habité privé à atteindre la frontière de l'espace - à 100 kilomètres (62 miles) au-dessus de la surface de la Terre. Pour cet exploit, la société a remporté le prix X Ansari et a reçu 10 millions de dollars en prix. Juste avant que Scaled ne remporte le prix, l'entrepreneur en série Richard Branson a annoncé son intention d'organiser des vols touristiques en utilisant la technologie.

SpaceShipTwo sera finalement lancé avec six passagers à bord et une fusée pour l'espace depuis sous son avion porteur - WhiteKnightTwo. Une fois que l'avion et le vaisseau spatial auront atteint 50 000 pieds d'altitude, SpaceShipTwo volera dans l'espace à une altitude maximale de 100 km.

Alors que SpaceShipTwo se prépare à entrer dans l'atmosphère, le vaisseau spatial a la possibilité de tourner ses gouvernes jusqu'à 65 degrés pour augmenter la traînée. Cette "mise en drapeau" donnera au vaisseau spatial plus de contrôle alors qu'il glisse à travers l'atmosphère mince.

Lorsque l'air s'épaissira autour de 70 000 pieds (21 336 mètres), le vaisseau spatial ramènera son gouvernail à une configuration de vol plané plus conventionnelle, lui permettant de se poser sur une piste d'avion normale.

Virgin Galactic a repoussé sa date de vol prévue pour les touristes à plusieurs reprises en raison des retards de développement et de certains autres incidents. En 2007, une explosion à Scaled Composites a tué plusieurs travailleurs au sol, et en 2014, un pilote a été tué lors d'un vol d'essai motorisé. Virgin a repris ses vols planés en 2016 et les vols d'essai motorisés ont commencé en 2018.

Atteindre le prix X Ansari

L'expérience de Scaled en aérospatiale remonte à 1982, lorsque Burt Rutan, ingénieur aéronautique, a fondé l'entreprise. Outre ses travaux sur SpaceShipOne et SpaceShipTwo, Scaled est connu pour ses travaux sur un véhicule aérien sans pilote appelé Northrop Grumman X-47A, ainsi que sur plusieurs jets d'affaires et voiliers.

La vision de Rutan pour le vol spatial était d'éviter le scénario de lancement à partir du sol conventionnel que les gens étaient si habitués à voir à la fin des années 90 et au début des années 2000, lorsque le concours du X-Prize s'est déroulé. Au lieu de cela, il a proposé de transporter le vaisseau spatial avec un avion porteur - surnommé White Knight - puis de le décoller du sol à une altitude de 62 miles. Aux yeux de Rutan, cela permettrait d'économiser du carburant et de l'argent.

Alors que Rutan a des années d'expérience, le vol spatial est une proposition coûteuse. La course au X-Prize a été rendue possible grâce au soutien financier du cofondateur de Microsoft, Paul Allen, qui a contribué un montant non divulgué au projet.

Avec le soutien d'Allen, Mojave Aerospace Ventures a été formée. L'entreprise comprenait des contributions d'Allen et de Scaled alors que l'équipe travaillait à la construction de SpaceShipOne. Leur objectif était d'aller dans l'espace et de revenir, deux fois, pour décrocher le prix d'être la première entité non gouvernementale à le faire.

Juste avant de participer au prix, Branson a tenu une conférence de presse annonçant son intention d'investir également dans la technologie de Scaled et de former Virgin Galactic, une compagnie de vols spatiaux. La société a navigué sur ses vols de qualification X-Prize et a facilement décroché le prix en octobre 2004.

Développement précoce et vols

En juillet 2007, une explosion fatale s'est produite dans l'usine d'assemblage de SpaceShipTwo au port aérien et spatial de Mojave. Trois travailleurs ont été tués et plusieurs blessés dans l'explosion.

Six mois plus tard, les inspecteurs de la sécurité de Californie ont publié des citations à Scaled, affirmant que la société n'avait pas fourni "d'informations et de formations efficaces sur les risques sanitaires et physiques associés à l'oxyde nitreux". Le composé gazeux a été utilisé lors de l'essai au port aérien et spatial de Mojave.

"Nous continuons de travailler avec l'agence afin que les procédures améliorées déjà mises en œuvre favorisent les conditions de travail les plus sûres possibles", a déclaré Doug Shane, vice-président exécutif de Scaled Composites, dans un communiqué à Space.com en janvier 2008.

Le premier vaisseau spatial SpaceShipTwo de Scaled s'appelait VSS Enterprise. Le vaisseau spatial a emprunté son nom à la célèbre USS Enterprise dans la série de science-fiction "Star Trek". Il a terminé son premier essai de vol plané le 10 octobre 2010, volant à 13 minutes au-dessus du désert de Mojave sous la direction du pilote Peter Siebold et du copilote Michael Alsbury.

VSS Enterprise a effectué une série de tests de vol plané tous les quelques mois entre octobre 2010 et mai 2011. Le 9 juin 2011, un test de vol plané a été interrompu en raison d'un échec de largage pendant le vol. Les tests de glisse ont repris le 14 juin 2011 et se sont poursuivis jusqu'au 12 avril 2013. En 2012, Scaled a annoncé qu'elle se retirerait de The SpaceShip Company - une coentreprise entre Virgin Galactic et Scaled Composites pour construire les futures versions de WhiteKnightTwo et SpaceShipTwo - après ces deux véhicules terminent leurs programmes d'essais en vol. Ce changement est intervenu après que Virgin Galactic a racheté Scaled pour acquérir la pleine propriété de la coentreprise.

Le 29 avril 2013, VSS Enterprise a effectué son premier vol propulsé. Pendant 13 minutes, il est monté à une altitude maximale de 56 000 pieds (17 000 m) et a atteint une vitesse de pointe de Mach 1,22 (avec Mach représentant la vitesse du son.) Aux commandes ce jour-là étaient le copilote Alsbury et le pilote Mark Stucky . VSS Enterprise a ensuite effectué un mélange de vols motorisés et de tests de vol plané en 2013 et 2014, jusqu'à son dernier vol le 31 octobre 2014.

Accident mortel et enquête

Le 31 octobre 2014, VSS Enterprise s'est écrasé après le déploiement prématuré de son système de rentrée progressif. L'incident a tué le copilote Alsbury et a envoyé le pilote Siebold à l'hôpital avec de graves blessures. Les responsables au sol ont vu "l'anomalie en vol" environ deux minutes après que WhiteKnightTwo a libéré SpaceShipTwo, a déclaré le PDG et directeur général du port spatial Stuart Witt lors d'une conférence de presse ce jour-là.

Le 28 juillet 2015, le National Transportation Safety Board a annoncé que l'accident s'était produit à la suite d'une erreur du copilote. Alsbury a déployé le système de mise en drapeau trop tôt, alors que le vaisseau spatial ne volait qu'à Mach 0,8 - pas au Mach 1,4 requis. Scaled Composites connaissait le risque de déverrouiller le système de plumes au début, mais ne l'a pas précisé dans ses manuels de pilotage, a découvert le NTSB. Le conseil a également expliqué comment Siebold a survécu à l'accident.

"Au cours de la séquence de désintégration, [Siebold] a été éjecté du véhicule alors qu'il était encore retenu dans son siège", a déclaré l'enquêteur Lorenda Ward lorsque le NTSB a présenté ses conclusions en juillet 2015, selon la National Public Radio. "Pendant sa descente au sol, le pilote s'est libéré de son siège et son parachute s'est déployé automatiquement."

Après l'accident et avant que le NTSB ne publie ses résultats, Virgin et The Spaceship Company ont développé un inhibiteur pour empêcher le système de plumes de se déverrouiller tôt. Lors de l'audience, Branson (dans une vidéo) a remercié le NTSB pour une enquête qui "contribuera à rendre l'industrie naissante de l'espace commercial plus sûre et meilleure".

Programme de test VSS Unity

Virgin a repris son programme d'essais en vol avec un nouveau vaisseau spatial, appelé VSS Unity, le 8 septembre 2016. Le prototype SpaceShipTwo a subi un test de transport en captivité, donnant le coup d'envoi à une série qui a duré presque tout le reste du mois de novembre. Le 3 décembre 2016, Unity a effectué un test de plané de 10 minutes, atteignant une altitude maximale de 16,8 km (55 000 pieds) et une vitesse de pointe de Mach 0,6. Son pilote ce jour-là était Mark "Forger" Stucky, et son copilote était David Mackay.

D'autres tests de glisse se sont poursuivis jusqu'en mai 2017, tous les quelques mois. Puis le 1er juin 2017, Unity a eu un vol "à flux froid", ce qui signifie qu'il "a fait passer l'oxydant dans le système de propulsion sans allumer le moteur", selon Virgin. Deux autres vols planés ont suivi le 1er juin 2017 et le 4 août 2017.

Le 5 avril 2018, SpaceShipTwo a terminé son premier vol d'essai propulsé en plus de trois ans. Après que WhiteKnightTwo a largué le vaisseau spatial à une altitude de 50 000 pieds (15 000 m), le vaisseau spatial a volé à une altitude maximale de 84 271 pieds (25 686 m) à une vitesse de pointe de Mach 1,87. Le vol de 30 secondes a été piloté par Mackay et Stucky.

"@virgingalactic revient sur la bonne voie", a tweeté le fondateur de Virgin Galactic, Richard Branson, après le test. "Vol propulsé réussi, Mach 1.6. Revue des données à venir, puis au prochain vol. L'espace semble terriblement proche maintenant."

Le 29 mai, Unity a effectué un deuxième vol d'essai propulsé, atteignant une altitude maximale de 114 500 pieds (34 900 mètres) et une vitesse de pointe de Mach 1,9. "Il s'agit d'une étape importante dans notre programme de tests en vol", a déclaré Mackay dans une vidéo de Virgin Galactic publiée sur YouTube. "Lorsque le moteur de la fusée est allumé, c'est à ce moment-là qu'il prend vraiment vie. Nous l'avons déjà fait voler [le vaisseau spatial], mais vraiment, ce qu'il est conçu pour faire, c'est aller dans l'espace."

Autres projets à l'échelle

Alors que Scaled est surtout connu pour son programme SpaceShipTwo, la société a également été impliquée dans d'autres projets qui ont fait la une des dernières années.

  • Scaled a développé un projet appelé Proteus à la fin des années 1990. Il était à l'origine envisagé comme un moyen pour un avion d'agir comme un satellite de communication temporaire à haute altitude, pour renvoyer Internet à large bande au sol. Aujourd'hui, il est utilisé pour la recherche à haute altitude et de longue durée. Proteus a effectué son premier vol le 26 juillet 1998 et a achevé son 1000e vol le 14 juin 2017, selon Scaled.
  • En octobre 2017, Scaled a lancé un avion expérimental appelé modèle 401, qui est censé "démontrer des techniques de fabrication avancées et à faible coût" ainsi que des services de vol de recherche pour l'industrie et le gouvernement américain, a déclaré Scaled.
  • Scaled travaille également sur l'avion Stratolaunch, qui est censé avoir l'envergure la plus longue du monde. Les tests de ravitaillement des avions sur l'avion ont commencé en février 2018, selon NBC. Peu de temps après, les ingénieurs ont emmené Stratolaunch pour une séance d'entraînement sur la piste, lorsque l'avion a atteint une vitesse de pointe de 46 mi / h (74 km / h). Le Washington Post a déclaré qu'une des fonctions de Stratolaunch pourrait être le vol d'une navette spatiale en cours de développement, surnommée "Black Ice".

Ressources additionnelles

  • Site Web de Scaled Composites
  • Site Web du X-Prize

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