哥本哈根亚轨道
一个由志愿者领导、众筹资助的丹麦载人航天组织，致力于开发私人建造的亚轨道火箭和航天器。
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概览
哥本哈根亚轨道是一个丹麦非营利太空计划，专注于开发将人送上国际公认的100公里太空边界以上的亚轨道飞行的能力。该组织由航空航天设计师克里斯蒂安·冯·本特森和企业家及业余火箭先驱彼得·马德森于2008年创立，以志愿者和众筹项目的形式运作，而非传统航空航天公司。它通过讲座、博客、演示和开放项目文档公开了大部分工程工作，使其在航天领域占据独特地位：它结合了实验性发射开发、公民工程、教育和公共筹款。 该计划的工作已通过几代推进系统、运载器、太空舱和发射基础设施逐步推进。早期开发集中于混合推进和HEAT-1X运载器，该运载器旨在搭载第谷·布拉赫太空舱。2010年的一次发射尝试因液氧阀门及其加热系统的问题而未能点火。次年，HEAT-1X第谷·布拉赫从该组织的浮动斯普特尼克平台升空，但意外的俯仰翻转导致发动机提前关闭。运载器达到约2.8公里而非计划高度，而无人太空舱在海上着陆后被打捞回收。 该组织随后测试了其他运载器和推进概念，包括SMARAGD探空火箭、HATV混合测试运载器、TM-65液体发动机系列和HEAT-2X测试运载器。HEAT-2X在2014年一次静态点火事故后未发射，该事故导致发动机故障、大规模乙醇火灾和运载器严重损坏。这些经验促成了从早期混合和其他液体推进概念向使用液氧和乙醇的双组元发动机的战略转变。 Nexø系列成为未来载人运载器的主要技术演示路径。Nexø I于2016年使用BPM-5发动机飞行，Nexø II于2018年发射。BPM-2和BPM-5发动机是用于制造、测试台和飞行开发的小型液体推进系统。哥本哈根亚轨道后来专注于更大的BPM-25发动机级别，用于其计划中的载人火箭Spica。Spica设计为12-14米长的运载器，直径950毫米，其太空舱概念源自该组织早期的管状航天器。其开发包括自制制导电子设备和软件、推力矢量控制以及使用液氧和乙醇的BPM-25发动机集群。 该组织还设有招募和培训维度。2021年启动的“新兵计划”为新参与者提供火箭设计、推进、制造、电子和项目工作方面的实践经验。其RC-A1新兵火箭是由新兵团队开发的小型单级演示器，使用改进的BPM-5衍生发动机和动态压力调节系统。该项目旨在培养Spica的未来贡献者，并加强丹麦在太空和国防工业相关的技术能力。 哥本哈根亚轨道的运营围绕年度大会组织，志愿者在会上选举主席和董事会。截至2024年9月，该计划据报道有63名志愿者，Jørgen Skyt担任主席。该组织的发射活动在波罗的海博恩霍尔姆附近丹麦领海以外的海上基础设施进行，使用移动发射平台斯普特尼克和支援船MHV Hjortø。其长期目标仍然是私人开发的丹麦亚轨道载人航天飞行，尽管截至2024年，载人Spica运载器及其太空舱尚未达到飞行就绪状态。
沿革
哥本哈根亚轨道由克里斯蒂安·冯·本特森和彼得·马德森于2008年创立，是一个非营利、众筹资助的丹麦太空项目。从一开始，该计划就试图通过公开讲座、在线写作和技术演示使其开发过程可见。其核心抱负是开发一枚丹麦制造的火箭和航天器，能够将人送上100公里以上的亚轨道轨迹。 早期计划探索了几种推进方法。2008年至2012年间，团队主要使用以液氧为氧化剂的混合火箭。HEAT-1X运载器设计用于搭载第谷·布拉赫太空舱。早期工作研究了石蜡燃料，但2010年的地面测试表明石蜡表现不如预期。一种聚氨酯配方提供了所需的冲量，但产生了严重振荡。该计划还在其Refshaleøen设施进行了许多发动机测试，并短暂研究了一种硝酸和糠醇概念。2012年，该组织决定专注于使用液氧和乙醇的液体双组元发动机。 首次发射活动于2010年在博恩霍尔姆附近的海上发射区进行。HEAT-1X运载器及其无人碰撞测试乘客Rescue Randy搭载在斯普特尼克浮动发射平台上。9月5日的发射尝试因液氧阀门未能正常启动而失败，据报道是由于加热不足。广泛讨论的使用消费级吹风机帮助加热阀门成为该项目即兴、低预算工程风格的象征，尽管直接问题涉及加热装置的电源。 2011年的第二次活动产生了该组织的首次飞行。HEAT-1X第谷·布拉赫于6月3日从斯普特尼克升空，由海军预备役船只MHV Hjortø支援。火箭意外向水平方向倾斜，因此任务控制命令提前关闭发动机。它达到约2.8公里而非计划的30公里。第谷·布拉赫与助推器分离，但其降落伞系统未能成功部署。太空舱在高速撞击后从海中回收，部分损坏并进水。 2012年，SMARAGD两级探空火箭发射以测试操作和技术系统。该组织还开发了HATV，一种较小的混合大气测试运载器，其助推器进行了静态点火但未飞行。TM-65系列约65千牛液体发动机从2012年起测试，可能用于HEAT-2X和其他运载器。HEAT-2X旨在携带三分之一比例太空舱模型飞向卡门线，但2014年的一次静态测试以发动机火灾告终。喷嘴故障和焊缝开裂导致大量乙醇迅速泄漏，损坏运载器并使发动机无法使用。HEAT-2X和TM-65随后退役。 2014年期间也带来了领导层过渡。董事会宣布联合创始人克里斯蒂安·冯·本特森于2月在与马德森发生争执后离开。马德森于6月离开。该组织继续作为志愿者协会运作，并开发了BPM-2和BPM-5双组元发动机系列。BPM-2主要用于制造和测试台工作的测试件，而BPM-5为Nexø演示器提供动力。Nexø I于2016年7月飞行，随后Nexø II于2018年8月飞行。这些运载器旨在验证大型火箭所需的技术、推进、制导和操作方法。 主要长期运载器成为Spica，一种拟议的12-14米载人亚轨道火箭，直径950毫米。其推进概念从BPM-100演变为BPM-25发动机集群。尽管BPM-25的单个推力低于早期概念，但它在流量控制和滚转权限方面具有优势。Spica计划使用液氧和乙醇、推力矢量控制以及自制航空电子设备和软件。截至2024年9月下旬，已建造两个硬化钢罐，BPM-25开发正在进行，而完整的飞行太空舱仍处于早期阶段。计划将样板太空舱作为中间地面测试步骤。 航天器开发包括第谷·布拉赫，一种钢制压力壳微型航天器，设计为单人在部分站立姿势下乘坐，以及第谷深空，一种更大的太空舱，旨在让宇航员在加速和着陆期间保持水平位置。2012年8月，一次无人第谷深空测试（也称为Beautiful Betty）使用发射逃逸系统测试进行。它没有获得足够高度进行降落伞部署，并在撞击时部分损坏。早期的第谷·布拉赫太空舱后来在哥本哈根的第谷·布拉赫天文馆展出；MAX-1太空舱概念因担心人体对其加速度曲线的耐受性而被放弃。 2021年，新兵计划增加了正式的教育和劳动力发展组成部分。其RC-A1新兵火箭是一种五米长的单级运载器，由新参与者开发，使用BPM-5衍生发动机和动态压力调节。该计划的既定目的是创造实践经验，并帮助扩大丹麦在太空和国防领域相关的专业知识。截至2024年9月，该组织据报道有63名志愿者，通过年度大会选举主席和董事会进行管理。其海上运营使用斯普特尼克和MHV Hjortø，发射在博恩霍尔姆附近授权的波罗的海区域进行。该组织仍然活跃，并继续开发Spica，但尚未完成载人亚轨道飞行。
- 2021
新兵计划启动
[2]该组织开始为年轻工程师和有抱负的火箭开发者提供招募和培训计划。
- 2018
Nexø II飞行
[1]Nexø II于8月使用BPM-5发动机发射。
- 2016
Nexø I飞行
[1]Nexø I使用BPM-5发动机作为技术演示器飞行。
- 2014
HEAT-2X测试失败和领导层变动
[1]一次静态点火事故使HEAT-2X和TM-65计划退役；联合创始人克里斯蒂安·冯·本特森于2月离开，彼得·马德森于同年晚些时候离开。
- 2012
SMARAGD发射和推进转型
[1]SMARAGD探空火箭飞行，同时该组织采用液氧和乙醇双组元开发作为其主要推进方向。
- 2011
首次火箭飞行
[1]HEAT-1X第谷·布拉赫发射但发生俯仰翻转，在约1.4公里高度提前关闭。
- 2010
首次HEAT-1X发射尝试
[1]博恩霍尔姆附近的发射尝试因运载器液氧阀门未能正常操作而失败。
- 2008
组织成立
[1]克里斯蒂安·冯·本特森和彼得·马德森创立哥本哈根亚轨道，作为一个非营利、众筹资助的载人航天项目。
产品与定位
一个由志愿者驱动、开放且众筹资助的丹麦太空计划，强调低成本实验工程、公众参与以及最终实现本土载人亚轨道飞行。
载人亚轨道火箭
Spica
Spica是哥本哈根亚轨道的主要计划载人火箭。设计高度约12-14米，直径950毫米。计划使用BPM-25液体发动机集群，燃烧乙醇和液氧作为氧化剂，并配备推力矢量控制和自制制导电子设备和软件。截至2024年底，储罐建造和发动机开发正在推进，但可操作的航天器太空舱仍处于早期开发阶段。
技术演示火箭 · 2016
Nexø I和Nexø II
Nexø系列是小型液体推进演示器，用于在更大的Spica计划之前测试推进、制造、制导和飞行操作。Nexø I于2016年发射，Nexø II于2018年发射，均使用BPM-5级发动机，燃料为乙醇和液氧。该系列并非作为载人产品线，而是作为通往载人亚轨道系统的工程桥梁。
混合火箭和太空舱系统 · 2011
HEAT-1X第谷·布拉赫
HEAT-1X是旨在搭载第谷·布拉赫微型航天器的助推器。它使用混合推进方法，涉及固体燃料和液体氧化剂，并于2011年进行了无人测试。火箭发射后不久发生俯仰翻转，需要提前关闭，而太空舱分离并在硬着陆后从海中回收。
载人太空舱演示器 · 2011
第谷·布拉赫
第谷·布拉赫是一种钢制压力壳微型航天器，设计为单名乘员。其原始配置将乘客置于透明圆顶下方的半站半坐位置，并配备降落伞和浮力装置用于海上回收。首个飞行件携带碰撞测试假人而非真人。幸存的太空舱后来在哥本哈根的第谷·布拉赫天文馆展出。
太空舱演示器 · 2012
第谷深空
第谷深空，最初称为Beautiful Betty，是一种更大的太空舱概念，旨在使乘员相对于发射和着陆加速度保持水平位置。2012年进行了一次无人发射逃逸系统测试，但运载器未达到足够高度进行降落伞部署，并在海上撞击时部分损坏。
训练和技术演示火箭
RC-A1新兵火箭
RC-A1是由新兵计划参与者开发的单级火箭。它长约五米，燃料质量约165公斤。设计使用动态压力调节系统而非涡轮泵，以及改进的BPM-5衍生发动机。其主要作用是实践训练和技术开发。
营销活动
- 2021新兵计划
Denmark
一项招募、教育和实践工程计划，旨在吸引年轻参与者并建立丹麦在火箭和太空技术方面的技能。
结果. 该计划产生了RC-A1新兵火箭项目，并旨在支持更广泛的Spica计划。
品牌决策
2014
TM-65和HEAT-2X计划退役换代背景
一次静态点火事故导致发动机故障、重大乙醇火灾和HEAT-2X的广泛损坏。
采取的行动
损坏的运载器和TM-65发动机退役，开发转向较小的BPM发动机，后来转向BPM-25级别。
后续影响
Nexø成为主要的近期飞行演示系列，而Spica仍然是长期目标。
2014
2014
为Spica选择BPM-25换代背景
最初的Spica概念考虑了更强大的BPM-100级别，但制造困难影响了该方向。
采取的行动
该计划选择了BPM-25发动机，计划以集群方式提供所需推力。
后续影响
BPM-25提供了更大的滚转权限和流量控制优势，尽管需要多台发动机。
2012
转向液氧和乙醇推进战略背景
在测试混合系统并短暂研究其他推进剂组合后，该组织重新评估了其推进架构。
采取的行动
哥本哈根亚轨道采用液氧和乙醇双组元发动机作为其后续BPM系列的基础。
后续影响
该决定导致了BPM-2和BPM-5的开发，后来的Nexø飞行，以及Spica的BPM-25概念。
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