SpaceShipTwo - Définition
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Caractéristiques techniques
L'avion spatial SpaceShip 2 présente plusieurs spécificités qui le distinguent d'un avion normal car il doit se déplacer à une altitude ou l'atmosphère est très ténue et ne peut pas fournir le comburant à un moteur et assurer la portance d'une aile normale.
L'avion spatial monte jusqu'à une altitude de 110 km (environ 60 km en phase propulsée) ce qui nécessite de traverser une zone où l'atmosphère n'est pas suffisamment dense pour alimenter un moteur à réaction. Pour contourner cette contrainte l'avion spatial utilise un moteur-fusée hybride qui brule du protoxyde d'azote (liquide) et un dérivé du Polybutadiène hydroxytéléchélique (solide). Ce type de motorisation présente l'avantage de pouvoir fonctionner en l'absence d'atmosphère puisque le carburant et le comburant sont embarqués. C'est un compromis entre un moteur-fusée à ergols liquides et un propulseur à propergol solide. Par rapport à un moteur-fusée à ergols liquides, il est de conception plus simple et donc moins fragile et brûle des ergols moins dangereux, qui ne sont pas susceptibles d'exploser. Contrairement à un propulseur à propergol solide, la poussée du moteur peut être à tout moment modulée ou interrompue.
- Aile pivotante
Lorsque l'avion spatial redescend vers le sol, la première phase de sa chute se déroule dans une zone où les ailes n'ont pas une portance suffisante pour contrôler la trajectoire. Pour stabiliser l'avion en toute sécurité, Burt Rutan, le concepteur de l'avion, s'est inspiré de la forme du volant de badmington : une partie des ailes de l'avion spatial bascule à 65°. Durant cette phase du vol l'avion descend en feuille morte freiné par des plans perpendiculaires à la surface de l'aile: dans cette configuration, l'avion est stable, maintenu à l'horizontale et permet au pilote de manœuvrer. L'avion fusée dans cette position se déplace en opposant une surface maximum à sa progression notamment le dessous du fuselage et la partie des ailes se trouvant à l'horizontale : la trainée aérodynamique importante générée et la légèreté de l'avion construit entièrement en composite à base de fibre de carbone limitent sa vitesse et évite un échauffement excessif qui auraient nécessité une protection thermique couteuse et lourde des parties les plus exposées des ailes et du fuselage.
- Structure en composite à base de fibre de carbone
L'avion spatial comme son avion porteur WhiteKnightTwo sont entièrement construits en composite carbone, dont l'utilisation est la spécialité de Scaled Composites. Ce matériau permet d'abaisser le devis de poids et par conséquent de diminuer la quantité de carburant emporté, la puissance des moteurs et la taille des deux avions.
- Contrôle d'attitude
Dans les parties hautes de l'atmosphère l'avion spatial ne peut plus utiliser ses ailerons pour manœuvrer. Il dispose de petits moteurs-fusée qui permettent d'orienter l'avion pour suivre sa trajectoire ou donner un autre point de vue aux passagers.
- Dimensions
L'avion spatial est deux fois plus grand que SpaceShipOne (18 mètres de long, 12,8 mètres d'envergure) et peut emporter six passagers et deux pilotes. La cabine longue de 3,66 mètres et d'un diamètre de 2,29 mètres a la dimension de celle d'un avion d'affaires Falcon 900. Le fuselage est dépourvu de plancher pour fournir le plus grand volume possible en apesanteur. Chaque passager dispose de deux grands hublots, l'un sur le côté de la cabine, l'autre au-dessus de sa tête.
- L'avion porteur WhiteKnight 2
L'avion fusée de la génération précédente SpaceShipOne était transporté par son avion porteur sous le fuselage de celui-ci. Cette conception a été abandonnée pour l'avion fusée SpaceShipTwo car le fuselage de ce dernier, nettement plus volumineux, aurait nécessité que la garde au sol de l'avion porteur soit considérablement augmentée imposant un train d'atterrissage de grande taille. En conséquence l'avion spatial est accroché sous l'aile entre les deux fuselages de l'avion porteur. WhiteKnight 2 est capable de transporter une charge utile externe de 16 tonnes jusqu'à une altitude d'environ 15 km ce qui permet d'envisager sa réutilisation pour le lancement de satellite artificiel. Malgré son envergure (42,7 mètres) il peut effectuer des manœuvres avec un fort facteur de charge ou simuler des périodes d'apesanteur.
