Jetpack

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 26. lokakuuta 2017 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 55 muokkausta .

Jetpack (tai rakettipakkaus ; eng.  jet pack, rakettipakkaus, rakettihihna jne.) - selässä pidettävä henkilökohtainen lentokone , jonka avulla henkilö voi nousta ilmaan suihkun työntövoiman avulla . Työntövoima syntyy suihkusta, jonka moottori heittää pystysuoraan alaspäin.

Jetpackeja on kahta päätyyppiä:

Rakettipakkaukset ovat rakenteeltaan hyvin yksinkertaisia, minkä vuoksi ne ovat yleistyneet. Klassinen Wendell Mooren suunnittelema rakettipakkaus voidaan valmistaa yksityisessä työpajassa, vaikka se vaatii hyvää insinööritaitoa ja korkeaa lukkosepän taitoa. Rakettipaketin suurin haittapuoli on lennon lyhyt kesto (jopa 30 sekuntia) ja niukan polttoaineen - vetyperoksidin suuri kulutus . Nämä olosuhteet rajoittavat rakettipakettien laajuuden erittäin näyttäviin yleisön esittelylennoihin. Rocketpack-lennot kiinnittävät aina katsojien huomion ja ovat suuri menestys. Tällainen lento järjestettiin esimerkiksi vuoden 1984 kesäolympialaisten avajaisissa Los Angelesissa , Yhdysvalloissa .

Suihkumoottorilla toimivat reput toimivat perinteisellä kerosiinilla , niillä on suurempi tehokkuus , korkeampi korkeus ja lennon kesto, mutta ne ovat rakenteeltaan monimutkaisia ​​ja erittäin kalliita. 1960-luvulla luotiin vain yksi esimerkki tällaisesta laukkusta, eikä suunnittelun toimivuudesta ole dokumentoituja faktoja.

Rakettipaketin historia

Jo toisen maailmansodan aikana Saksa käytti laajasti vetyperoksidimoottoreita : torpedoissa, sukellusveneissä, lentokoneissa ja raketteissa . Esimerkiksi Me-163- hävittäjä-torjuntahävittäjässä oli nestemäistä polttoainetta käyttävä rakettimoottori, johon syötettiin 80-prosenttista vetyperoksidia ja nestemäistä katalyyttiä (kaliumpermanganaattiliuos tai metanolin, hydratsiinihydraatin ja veden seos). Polttokammiossa palamisen aikana vetyperoksidi hajosi, jolloin muodostui suuri määrä tulistettua höyry-kaasuseosta, mikä loi voimakkaan suihkun työntövoiman. Sarjalentokoneen nopeus oli jopa 960 km/h, se kykeni nousemaan 12 000 metrin korkeuteen 3 minuutissa ja lennon kesto oli jopa 8 minuuttia. Vetyperoksidia käytettiin myös V-2- raketeissa , mutta apupolttoaineena sitä käyttivät turbopumput, jotka toimittivat polttoainetta ja hapetinta päärakettimoottorin polttokammioon.

Sodan päätyttyä saksalainen rakettitekniikka tuli kuuluisan suunnittelijan Wernher von Braunin kanssa Yhdysvaltoihin . Yksi Brownin kanssa työskennellyistä amerikkalaisista insinööreistä, Thomas Moore , keksi yksittäisen lentokoneen, jota hän kutsui "jet vestiksi" ( eng.  "Jet Vest" ). "Jet vest" työskenteli vetyperoksidilla. Vuonna 1952 Moore onnistui saamaan Yhdysvaltain armeijalta 25 000 dollarin apurahan laitteensa rakentamiseen ja testaamiseen. "Jet-liivi" valmistettiin ja se onnistui penkkikokeissa nostamaan lentäjän maan yläpuolelle muutamaksi sekunniksi .

Mooren "liivissä" oli kuitenkin erittäin hankala ohjausjärjestelmä. Ohjaajan rintaan asetettiin laatikko, josta kaapelit menivät työntövoiman säätimeen ja repun kahteen ohjattavaan suuttimeen . Oikealla ja vasemmalla laatikossa oli käsipyörät: oikea käsipyörä ohjasi työntövoimaa ja vasemmalla kaksi koaksiaaliohjattua käsipyörää vasenta ja oikeaa suutinta. Jokainen suutin voi poiketa eteenpäin tai taaksepäin. Jos piti kääntyä sivulle, ohjaaja käänsi toista käsipyörää kääntäen yhtä suutinta. Lentääkseen eteen- tai taaksepäin ohjaaja käänsi molempia käsipyöriä samanaikaisesti. Tältä se näytti teoriassa. Thomas Mooren "suihkuliivi" ei koskaan kyennyt tekemään itsenäistä lentoa, armeija lopetti rahoituksen ja työtä rajoitettiin.

Vuonna 1958 Thiokol Corp.:n insinöörit Harry Bourdette ja Alexander Bohr loivat hyppyvyön , jolle he antoivat nimen Grasshopper .  Työntövoima luotiin korkeapaineisella puristetulla typellä. "Vyölle" kiinnitettiin kaksi pientä suutinta, jotka oli suunnattu pystysuoraan alaspäin. "Vyöhykkeen" kantolaite pystyi avaamaan ohjausventtiilin vapauttaen puristettua typpeä sylinteristä suuttimien kautta, kun se heitettiin jopa 7 metrin korkeuteen. Eteenpäin nojaten oli mahdollista juosta nopeudella 45-50 km / h "hyppyhihnan" luoman vetovoiman avulla. Bourdette ja Bohr kokeilivat sitten myös vetyperoksidia. "Hyppyvyö" esiteltiin armeijalle toiminnassa, mutta rahoitusta ei ollut, eivätkä asiat menneet taas koekokeiden pidemmälle .

Yhdysvaltain armeija ei kuitenkaan ole menettänyt kiinnostusta kannettavaan lentokoneeseen. US Army Transportation Research Command (TRECOM ) oletti, että henkilökohtaiset suihkukoneet voisivat löytää monenlaisia ​​sovelluksia: tiedusteluun , jokien pakottamiseen , amfibiohyökkäysten laskeutumiseen , jyrkkien vuorenrinteiden kiipeämiseen, miinakenttien ylittämiseen , taktiseen ohjaukseen ja niin edelleen. Konseptia kutsuttiin nimellä Small Rocket Lift Device (SRLD ).

Osana tätä konseptia virasto teki vuonna 1959 sopimuksen Aerojetin ( Aerojet-General ) kanssa tutkimustyöstä mahdollisuudesta luoda armeijakäyttöön sopiva SRLD. Aerojet tuli siihen tulokseen, että sopivin vaihtoehto oli vetyperoksidimoottori. Armeijalle tuli kuitenkin pian tiedoksi, että Bell Aerosystemsin insinööri Wendell Moore oli kokeillut useita vuosia luodakseen henkilökohtaisen suihkulaitteen. Tarkasteltuaan hänen työtään armeija päätti elokuussa 1960 siirtää SRRD:n kehittämistä koskevan tilauksen Bellille. Wendell Moore nimettiin projektin pääinsinööriksi.

Yksittäisten suihkukäyttöisten lentoliikenteen apuvälineiden kokeelliset mallit

Wendell Mooren Bell Rocket Belt

Wendell F. Moore työskenteli Bell Aerosystemsillä rakettiinsinöörinä. Hän aloitti työskentelyn jetpackin parissa jo vuonna 1953 (ehkä kuultuaan kaimansa Thomas Mooren työstä). Kokeet alkoivat 1950-luvun puolivälissä ( Bell suoritti nämä tutkimukset omalla kustannuksellaan). Moottorin luominen ei ollut vaikeaa - rakettitutkijat kehittivät vetyperoksidin käytön hyvin. Ongelmana oli saavuttaa vakaa ja vakaa lento, ja tätä varten oli tarpeen kehittää luotettava ja kätevä järjestelmä pakkauksen ohjaamiseksi ilmassa.

Tehtiin kokeellinen "kokoonpano" ( eng.  the rig ), joka työskenteli puristetulla typellä. Hänellä oli teräsputkista valmistettu kehys , johon testaaja oli "riipputettu". Kaksi suutinta asennettiin kääntyvästi runkoon. Typpeä syötettiin suuttimiin joustavalla letkulla 35 ilmakehän paineella (se syötettiin säiliöstä). Maan päällä oleva käyttöinsinööri sääteli typen syöttöä venttiilillä ja testaaja kallistai suuttimia edestakaisin olkavipuilla yrittäen saavuttaa vakaan leijumisen matalalla. Pohjaan sidottiin turvavaijeri, jotta "asennus" testerin kanssa ei lennänyt liian korkealle.

Ensimmäiset testit osoittivat, että ihminen on erittäin epävakaa lentävä esine. Empiirisesti määritettiin suihkusuuttimien paras sijainti suhteessa painopisteeseen , niiden suunta ja tavat ohjata niitä lennon aikana. Wendell Moore itse ja muut hänen ryhmänsä jäsenet osallistuivat "lentoihin". Ensimmäiset lennot olivat enemmän lyhyitä ja teräviä hyppyjä, mutta jatkokokeet olivat erittäin onnistuneita - vuonna 1958 "kokoonpano" onnistui saavuttamaan vakaan lennon jopa 5 metrin korkeudessa kolmen minuutin ajan. Juuri nämä menestykset tekivät vaikutuksen armeijaan, mikä päätti valinnan Bellin hyväksi. Liikennetutkimuksen osaston kanssa tehty sopimus koski valmiin SRLD:n valmistusta, lentotestausta ja esittelyä.

Reppua varten tehtiin rakettimoottori, jonka työntövoima oli 280 puntaa (127 kgf ). Laukun kokonaispaino polttoaineineen oli 57 kg. Laukussa oli kiinteä lasikuitukorsetti , joka oli tehty vartalon muotoon sopivaksi. Polttoainetta ja typpeä sisältävät sylinterit kiinnitettiin tiukasti korsettiin. Propulsiojärjestelmä oli saranoitu ja sitä ohjattiin olkavivuilla. Moottorin työntövoimaa muutettiin oikean vivun kahvaan kytketyllä säätimellä. Vasemman vivun kahva ohjasi taipuvia suuttimia ( jetavaattorit ). Lentäjä oli kiinnitetty korsettiin vyöllä.

Valmistetun selkärepun testit aloitettiin vuoden 1960 lopussa . Lennot suoritettiin suuressa hallissa, "hihnassa" (eli turvakaapelilla). Ensimmäiset 20 "kiinnitettyä" lentoonlähtöä teki Wendell Moore henkilökohtaisesti tarkastaen ohjausjärjestelmien toiminnan, havaitsemalla puutteita ja parantaen matkalaukun suunnittelua. Helmikuun 17. päivänä 1961 tapahtui onnettomuus turvakaapelin takia. Lennon aikana reppu meni äkillisesti sivuun, valitsi kaapelin pituuden ja se repesi. Lentäjä kaatui reppunsa kanssa vasemmalle kyljelleen noin kahden ja puolen metrin korkeudelta. Tämän seurauksena Mooren polvilumpio murtui , eikä hänen tarvinnut enää lentää. Sen jälkeen Mooren kollega, insinööri Harold Graham , otti koelentäjäksi . Lentoja jatkettiin 1. maaliskuuta . Graham suoritti 36 muuta "kiinnitettyä" koelähtöä hallitessaan reppua ilmassa . Lopulta laukku ja lentäjä olivat valmiita oikeaan lentoon.

Huhtikuun 20. päivänä 1961 Niagara Fallsin kaupungin lentokentän lähellä sijaitsevalla joutomaalla tehtiin rakettipakkauksen historian ensimmäinen ilmainen lento (avoimessa avaruudessa ja ilman talutushihnaa). Pilotti Harold Graham nousi noin 1,2 metrin korkeuteen ja lensi sujuvasti eteenpäin noin 10 km/h nopeudella. Hän lensi suorassa linjassa 108 jalkaa (alle 35 metriä ) ja laskeutui. Koko lento kesti 13 sekuntia . Jetpack ei ole enää tieteiskirjallisuutta .

Seuraavilla lennoilla Graham kehitteli repun hallintatekniikkaa ja hallitsi monimutkaisempia pilottitekniikoita . Hän oppi lentämään ympyröissä ja kääntymään paikan päällä, lensi purojen, autojen, kymmenen metrin kukkuloiden yli, lensi puiden välissä. Huhti-toukokuussa tehtiin yhteensä 28 lentoa. Wendell Moore haki repusta ehdottoman luotettavaa työtä ja Grahamilta varmaa pilotointia, jotta tämä ei epäonnistuisi yleisön edessä. Testien aikana saavutettiin seuraavat enimmäisindikaattorit:

8. kesäkuuta 1961 laukku esiteltiin julkisesti ensimmäistä kertaa - useiden satojen upseerien edessä Fort Eustisin sotilastukikohdassa ( Fort Eustis ). Muut julkiset näytökset seurasivat, mukaan lukien kuuluisa lento Pentagonin sisäpihalla 3 000 sotilasosaston jäsenen edessä, jotka seurasivat ihastuneena Harold Grahamin lentämistä henkilöauton yli.

11. lokakuuta 1961 ( muiden lähteiden mukaan - 12. lokakuuta ) laukkua esiteltiin henkilökohtaisesti presidentti Kennedylle esittelyn aikana Fort Braggin sotilastukikohdassa ( Fort Bragg ). Graham nousi LST [en] amfibioajoneuvosta , lensi vesikaistan yli , laskeutui muutaman metrin presidentin eteen ja tervehti tunnetusti Yhdysvaltain armeijan komentajaa. Silminnäkijöiden mukaan presidentti katseli lentoa suu auki hämmästyksestä.

Harold Graham ja hänen palveluryhmänsä matkustivat moniin Yhdysvaltojen kaupunkeihin , vierailivat Kanadassa , Meksikossa , Argentiinassa , Saksassa , Ranskassa ja muissa maissa , joka kerta esitellen rakettipakkausta toiminnassa suurelle yleisölle suurella menestyksellä .

Armeija oli pettynyt. Rakettipaketin enimmäislennon kesto oli 21 sekuntia, kantama 120 metriä. Samaan aikaan matkalaukun mukana oli kokonainen huoltohenkilöstö. Yhdellä 20. lennolla kului jopa 5 gallonaa (19 litraa ) niukkaa vetyperoksidia. Armeijan mukaan Bell Rocket Belt oli enemmän näyttävä lelu kuin tehokas ajoneuvo. Bell Aerosystemsin kanssa tehdyn sopimuksen mukaiset armeijan kulut olivat 150 000 dollaria , ja Bell itse käytti vielä 50 000 dollaria. Armeija kieltäytyi lisärahoituksesta SRLD-ohjelmalle, ja sopimus saatiin päätökseen.

Rakettipaketin laite ja toimintaperiaate

Kaikki olemassa olevat rakettipaketit perustuvat Wendell Mooren vuosina 1960-1969 kehittämään Bell Rocket Belt -rakettihihnaan. Mooren laukku koostuu rakenteellisesti kahdesta pääosasta:

Vetyperoksidi

Rakettimoottorin toiminta perustuu vetyperoksidin hajoamisreaktioon. Vetyperoksidia käytetään 90%:n pitoisuutena (se on väritön neste, jonka tiheys on 1,35 g / cm³). Vetyperoksidi puhtaassa muodossaan on suhteellisen stabiili, mutta joutuessaan kosketuksiin katalyytin (esimerkiksi hopean ) kanssa se hajoaa nopeasti vedeksi ja hapeksi ja kasvaa tilavuudeltaan 5000 kertaa alle 1/10 millisekunnissa.

2H 2O 2 → 2H 2O + O 2

Reaktio etenee eksotermisesti, eli vapautuen suurella määrällä lämpöä (~2500 kJ/kg). Saadun kaasu-höyryseoksen lämpötila on 740 °C.

Kuinka rakettimoottori toimii

Kuvassa on sylinterit, joissa on vetyperoksidia ja sylinteri, jossa on puristettua typpeä (paine noin 40 atm). Ohjaaja kääntää moottorin työntövoiman säätönuppia ja ohjausventtiili ( 3 ) avautuu. Puristettu typpi ( 1 ) syrjäyttää nestemäisen vetyperoksidin ( 2 ), joka tulee kaasugeneraattoriin putkien ( 4 ) kautta. Siellä se joutuu kosketuksiin katalyytin kanssa (ohuet hopealevyt, jotka on päällystetty samariumnitraattikerroksella ) ja hajoaa. Tuloksena oleva korkean paineen ja lämpötilan höyry-kaasuseos menee kahteen putkeen, jotka lähtevät kaasugeneraattorista (putket peitetään lämpöeristekerroksella lämpöhäviön vähentämiseksi). Kuumat kaasut menevät sitten suihkusuuttimiin ( Laval-suutin ), jossa niitä ensin kiihdytetään ja sitten laajennetaan saavuttaakseen yliääninopeuden ja luodakseen suihkun työntövoiman. Koko rakenne on yksinkertainen ja luotettava, rakettimoottorissa on mahdollisimman vähän liikkuvia osia.

Matkalaukun pilotointi

Repussa on kaksi vipua, jotka on liitetty tiukasti propulsiojärjestelmään. Näitä vipuja painamalla ohjaaja saa suuttimet poikkeamaan taaksepäin ja laukku lentää eteenpäin. Vastaavasti vipujen nostaminen saa laukkua liikkumaan taaksepäin. Voit myös kallistaa propulsiojärjestelmää sivuille (pallonivelen ansiosta) lentääksesi sivuttain.

Ohjaus vivuilla on melko karkea, hienompaan ohjaukseen ohjaaja käyttää vasemman vivun kahvaa. Tämä kahva ohjaa suihkusuuttimia. Kärjet ( jetavaattorit ) ovat jousikuormitettuja ja ne voidaan kääntää eteenpäin tai taaksepäin joustavien tankojen avulla. Kallistamalla sauvaa eteenpäin tai taaksepäin ohjaaja kääntää samanaikaisesti molempien suuttimien kärjet lentääkseen suorassa linjassa. Jos ohjaajan on käännyttävä, hän kääntää kahvaa, kun taas suuttimet poikkeavat vastakkaisiin suuntiin, toinen eteenpäin, toinen taaksepäin, kääntäen ohjainta ja laukkua akselin ympäri. Yhdistämällä erilaisia ​​kahvan ja vipujen liikkeitä ohjaaja voi lentää mihin tahansa suuntaan, jopa sivuttain, suorittaa käännöksiä, pyöriä paikallaan jne.

Voit ohjata laukun lentoa toisella tavalla - muuttamalla kehon painopisteen sijaintia. Jos esimerkiksi taivutat jalkojasi ja nostat ne vatsallesi, painopiste siirtyy eteenpäin, laukku kallistuu ja myös lentää eteenpäin. Tällaista repun hallintaa oman kehon avulla pidetään virheellisenä ja tyypillistä aloittelijoille. Kokenein lentäjä Bill Sutor toteaa, että lennon aikana on välttämätöntä pitää jalat yhdessä ja suorina, ja lentoa tulee ohjata repun vipujen ja kahvojen avulla. Tämä on ainoa tapa oppia ohjaamaan pätevästi laukkua ja suorittamaan varmuudella monimutkaisia ​​liikkeitä ilmassa.

Oikeassa vivussa on pyörivä "kaasukahva". Kun se on paikallaan, se sulkee täysin moottorin polttoaineensyötön säätimen. Kääntämällä kahvaa vastapäivään ohjaaja lisää moottorin työntövoimaa. Reppua täytettäessä painetypellä kahva kiinnitetään lukittuun asentoon hakaneulalla.

Ajastin sijaitsee samassa kahvassa. Koska jet-pakkauksessa on vain 21 sekuntia polttoainetta jäljellä, ohjaajan on tiedettävä, että polttoaine on loppumassa, jotta hän ei päädy 10 metrin korkeuteen tyhjillä säiliöillä. Ennen lentoa ajastin on asetettu 21 sekuntiin. Kun lentäjä kääntää lentoonlähdön kahvaa, ajastin alkaa laskea alas ja piippaa joka sekunti lentäjän kypärässä olevaan summeriin . Viidentoista sekunnin kuluttua signaali muuttuu jatkuvaksi ja kertoo lentäjälle, että on aika laskeutua.

Matkalaukkulla lennon ominaisuudet

Laulun lentäjä on pukeutunut lämmönkestävästä materiaalista valmistettuihin suojahaalareihin, koska sekä suihkuvirta että moottorin putket ovat erittäin korkeassa lämpötilassa. Suojakypärä tulee laittaa päähän (sisällä on myös merkkiääni).

Kun rakettimoottori on käynnissä, yliäänisuihku lähettää korviaan aiheuttavan kovan äänen (jopa 130 dB ).

Lähtevä suihkuvirta on yleensä läpinäkyvää eikä sitä näy ilmassa. Mutta kylmällä säällä vesihöyry, joka muodostaa suurimman osan kaasu-höyryseoksesta, tiivistyy pian suuttimista ulostulon jälkeen, ja sitten lentäjä verhoutuu kokonaiseen vesisumupilveen. Tästä syystä Bell Rocket Beltin ensimmäiset "kytketyt" lennot suoritettiin hallissa - se oli talvella. Suihkuvirta on myös näkyvissä, jos kaasugeneraattorissa oleva polttoaine ei hajoa kokonaan, mikä tapahtuu esimerkiksi silloin, kun katalyytti ei toimi hyvin tai vetyperoksidi on epäpuhtauksien saastuttamaa.

Rakettipaketin modernit versiot

Rakettipaketin tekniset ominaisuudet
Bell Rocket Belt RB 2000 rakettihihna
Lennon kesto 21 s 30 s
moottorin työntövoima 136 kgf (laskettu 127) 145 kgf
Suurin lentoetäisyys noin 250 metriä
Suurin lentokorkeus 18 m 30 m
maksiminopeus 55 km/h 96 km/h
Omapaino 57 kg 60 kg
Polttoaineen syöttö 19 l 23 l

Vuonna 1995 laukkua parannettiin. Kolme insinööriä Texasista, Brad Barker, Joe Wright ja Larry Stanley, kutsuivat ammattikeksijä Doug Malewickin ( Doug Malewicki ), rakensivat uuden version rakettipaketista, jota he kutsuivat nimellä " RB 2000 Rocket Belt ". RB 2000 -reppu toistaa pohjimmiltaan Wendell Mooren suunnittelua, mutta on valmistettu kevyistä metalliseoksista ( titaanista , alumiinista ) ja komposiittimateriaaleista, ja siinä on lisääntynyt polttoainekapasiteetti ja suurempi teho. Tämän seurauksena enimmäislennon kesto on pidennetty 30 sekuntiin.

Turbojet Pack (Bell Jet Flying Belt)

Vuonna 1965 Bell Aerosystems teki uuden sopimuksen sotilaallisen viraston ARPA:n kanssa kehittääkseen paketin, jota oikeutetusti kutsuttaisiin jet packiksi – aidolla suihkuturbiinimoottorilla varustetun paketin. Projektin nimi oli "Jet Flying Belt" tai yksinkertaisesti "Jet Belt". Wendell Moore ja John K. Hulbert , kaasuturbiinien asiantuntija , työskentelivät uuden, suihkuturbiinipaketin projektin parissa . Erityisesti uudelle laukkulle, Williams Research Corp. Bellin tilauksesta hän suunnitteli ja valmisti WR-19-suihkuturbiinimoottorin, jonka työntövoima oli 195 kgf ja paino 31 kg. Vuoteen 1969 mennessä luotiin uusi reppu.

7. huhtikuuta 1969 Jet Belt -turbosuihkukonepakkauksen ensimmäinen ilmainen lento tapahtui Niagara Fallsin lentokentällä. Lentäjä Robert Courter lensi noin 100 metriä ympyrässä 7 metrin korkeudessa saavuttaen 45 km/h nopeuden. Seuraavat lennot olivat pidempiä, jopa 5 minuuttia. Teoriassa uusi laukku voisi pysyä ilmassa jopa 25 minuuttia ja saavuttaa jopa 135 km/h nopeuden. (Ei vahvistettu)

Onnistuneista testeistä huolimatta armeija ei jälleen osoittanut kiinnostusta. Laukku oli vaikea käsitellä ja liian painava. Lentäjän laskeutuminen sellaisella kuormalla harteillaan oli vaarallista. Lisäksi, jos moottori vaurioitui, turbiinin siivet saattoivat levitä suurilla nopeuksilla ja uhkaavat lentäjän henkeä.

Bell Jet Flying Belt -laukku säilyi kokeellisena mallina. 29. toukokuuta 1969 Wendell Moore kuoli sairauteen, ja suihkuturbiinipaketin työskentelyä rajoitettiin. Bell myi laukun ainoan kopion Williamsille sekä patentit ja tekniset asiakirjat. Tämä laukku on tällä hetkellä Williams Research Corp. -museossa.

Laitteen suihkuturbiinipaketin ominaisuudet

"Jet Belt" -laukussa on WR-19 ohitussuihkumoottori. Moottorin paino 31 kg, työntövoima 195 kg, halkaisija 30 cm Moottori on asennettu pystysuoraan ilmanottoaukko alaspäin ( 1 ). Kompressori puristaa sisään tulevan ilman ja jakaa kahteen virtaan. Yksi virta menee polttokammioon. Toinen virtaus kulkee moottorin kaksoiseinien välistä, sekoittuen sitten kuumien pakokaasujen kanssa jäähdyttäen niitä ja suojaaen ohjaajaa korkeilta lämpötiloilta. Moottorin yläosassa sekoitettu virtaus erottuu ja menee kahteen suihkusuuttimiin ( 2 ) johtavaan putkeen. Suuttimien muotoilu mahdollistaa suihkun kääntämisen mihin tahansa suuntaan. Polttoaine (kerosiini) on säiliöissä ( 3 ) moottorin sivuilla.

Suihkuturbiinikoneiston ohjaus on samanlainen kuin rakettipaketin, mutta lentäjä ei voi enää kallistaa koko propulsiojärjestelmää. Ohjaus suoritetaan vain kääntämällä ohjattuja suuttimia. Kallistamalla vipuja ohjaaja ohjaa molempien suuttimien suihkuvirtaa eteenpäin, taaksepäin tai sivuille. Vasenta kahvaa kääntämällä ohjaaja kääntää laukkua. Oikea kahva, kuten tavallista, ohjaa moottorin työntövoimaa.

Suihkumoottori käynnistetään käyttämällä jauhetulkua . Testeissä käytettiin käynnistykseen erityisessä vaunussa olevaa mobiilikäynnistintä. Siellä on laitteet moottorin toiminnan valvontaan ja radiopuhelin kommunikointia ja telemetriatietojen välittämistä varten maainsinööreille.

Repun päälle on asennettu laskuvarjo ( 4 ) (käytetään tavallista laskuvarjovarjoa). Se on tehokas vain avattaessa yli 30 metrin korkeudella.

Jetpack nykyaikana

Viime vuosina rakettipakkauksesta on tullut suosittu tee -se-itse- harrastajien keskuudessa . Pakkauksen rakenne on melko yksinkertainen, mutta lentokelpoisen pakkauksen salaisuus piilee kahdessa avainkomponentissa: kaasugeneraattorissa ja työntövoiman ohjausventtiilissä. He toivat kerran mieleen Wendell Mooren pitkien koettelemusten aikana.

Reppujen leviämistä rajoittaa myös tiivistetyn vetyperoksidin pula, jota suuret kemianyhtiöt eivät enää tuota. Amatöörirakettimiehet rakentavat omat laitteistonsa sen tuotantoa varten elektrolyysillä .

Harold Grahamin ensimmäisestä lennosta kuluneiden neljänkymmenen vuoden aikana vain yksitoista ihmistä (mukaan lukien itse) lensi repussa vapaalla lennolla (ilman valjaita). Tunnetuin näistä, kuten jo mainittiin, on Bill Sutor, joka asui kerran Wendell Mooren naapurissa ja pyysi mahdollisuutta lentää matkalaukulla, jonka Moore toi kotiin tavaratilassa. Puolen vuosisadan aikana keksinnöstä, vuoteen 2008 mennessä, lentoaika on kasvanut 4-kertaiseksi [1] .

Jetlev on vesikäyttöinen suihkureppu [2] . Sitä ei sijoiteta ajoneuvoksi, vaan ammuksena ulkoiluun. Siinä ei ole kuumia suihkuja, ja voit kiivetä siihen enintään 15 metriä ja vain lähellä veden pintaa.

Denverin Jet PI rakensi matkalaukun Bell Systemsin 1960-luvulla kehittämän vanhan mallin perusteella. Uudesta versiosta on kuitenkin tullut kevyempi ja nopeampi, jolloin ihminen voi lentää 124 km/h nopeudella jopa 76 m korkeudessa. Lisäksi siinä ei ole runkoa ja siipiä eikä se käytä vettä, kuten yhdessä suosituista jet-paketeista. Suihkurepulla lentämään oppiminen kestää noin 100 tuntia, mutta sitä ei ole vielä nähty markkinoilla. Suurin etäisyys, jonka ihminen voi lentää tällaisella laitteella, on 760 m. Lentäjän enimmäispaino on 82 kg. Jetpack käyttää polttoaineena vetyperoksidia; laitteeseen mahtuu jopa 24 litraa polttoainetta [3] .

Myös suihkumoottoreilla varustettuja siivekkeitä (jet pack-wing) kehitetään. Ne eivät voi lähteä maasta, ja laskeutumiseen käytetään laskuvarjoa , mutta niiden avulla voit olla lennossa noin 10 minuuttia, suorittaa erilaisia ​​taitolentoharjoituksia ja laskeutua kymmenien kilometrien etäisyydelle laukaisupaikasta. Yksi tällaisia ​​lentokoneita rakentavista harrastajista on Yves Rossy , jonka Jetman-lentopakkaus voi saavuttaa jopa 300 km/h [4] nopeuden ja jopa 792 metrin (2600 jalan) korkeuden [5] . Uusimman (vuoden 2012) mallin repun paino täyspolttoaineella on 55 kiloa, siipien kärkiväli on kaksi metriä. Lentopetrolia käytetään polttoaineena [6] . Yksi Yves Rossyn suunnitteleman lentokoneen ominaisuuksista on siipien koneistuksen täydellinen puuttuminen. Ohjaus tapahtuu siirtämällä massakeskiötä, mutta toisin kuin riippuliittimessä, jossa lentäjä voi liikkua siipitason alla, Yves Rossi -koneessa siipi on jäykästi kiinnitetty selkään ja lentäjä ohjaa lentoa vain liikuttaa käsiään, jalkojaan ja päätään. Samalla ohjattavuus on riittävä suorittamaan vaihtelevan monimutkaisuuden taitolentoa [7] .

Yves Rossin siivekkäällä repulla on kilpailija - "Griffin" . Tämä on henkilökohtainen lentokone, joka on saksalaisen SPELCO GbR:n suihkumoottorilla varustettu siipi. Laite perustuu pieneen miehittämättömään tiedustelulentokoneeseen, jonka SPELCO toimittaa Saksan ilmavoimille. Kevyestä hiilikuidusta valmistettu siipi on noin kaksi metriä leveä. "Gryphon" kehittää yli 200 km / h nopeuksia ja voi kuljettaa jopa 50 kg hyötykuormaa (ilman lentäjän painoa). Ohjattujen peräsinten avulla voit ohjata ilmassa [8] .

Vuonna 2017 brittiläinen keksijä Richard Browning alkoi kehittää "lentopukuaan". Neljä suihkumoottoria on sijoitettu käsivarsiin ja yksi moottori on asennettu takaosaan, mikä luo vakaan lennon. Käytetyt moottorit ovat lentopetrolia käyttäviä pienoissuihkuturbiineja. Browningista tuli lentopukua suunnittelevan ja rakentavan Gravity Industriesin perustaja ja päätestilentäjä [9] [10] [11] .

Tapahtumat

Joulukuussa 2019 ensimmäistä kertaa historiassa miehen lento jetreckillä kääntyi traagiseksi lopputulokseksi: laite räjähti käytön aikana, minkä seurauksena lentäjä, 49-vuotias Kelman James Riches, putosi korkealta. seitsemän metriä ja kuoli. [12]

Populaarikulttuurissa

60-luvulla Bell Rocket Belt -rakettipakkaus oli suosion huipussaan. Bell-yhtiö järjesti demonstraatiolentoja USA:ssa ja muissa maissa joka kerta herättäen yleisön iloa.

Katso myös

Muistiinpanot

  1. ↑ Amerikkalaiset lisäsivät lentoaikaa jetpackilla 300 prosenttia // Lenta.ru, tammikuu 2008
  2. ↑ Water Flying Pack tuli myyntiin Arkistoitu 16. maaliskuuta 2012 Wayback Machinessa // Membrane
  3. ↑ Uuden kompaktin jetpackin avulla voit lentää 124 km/h nopeudella jopa 76 metrin korkeudessa. Arkistokopio 26. lokakuuta 2015 Wayback Machinessa // MK
  4. ↑ Jetman lensi Fujiyaman yli nopeudella 300 km/h (Jet Pack) . Haettu 12. toukokuuta 2015. Arkistoitu alkuperäisestä 27. joulukuuta 2015.
  5. ↑ Rakettimies lentää suihkukoneilla toimivilla siivillä . Haettu 12. toukokuuta 2015. Arkistoitu alkuperäisestä 18. toukokuuta 2015.
  6. ↑ Sveitsiläinen lentäjä julkisti videon jetpack-lennosta Dubain yli Arkistoitu 14. toukokuuta 2015 Wayback Machinessa 12. toukokuuta 2015
  7. ↑ "Jetman" In The Skies Over Wisconsin (6 valokuvaa + HD-video) Arkistoitu 20. maaliskuuta 2015 Wayback Machinessa , 1. elokuuta 2013
  8. ↑ "Griffin" tekee laskuvarjojoukoista supermiehiä Arkistokopio 18. toukokuuta 2015 Wayback Machinessa // Utro.ru , 2008
  9. ↑ Manthorpe, Rowland . Tosielämän Iron Man: katso, kuinka keksijä Richard Browning "lentää" suihkukoneella toimivassa puvussaan  (englanniksi) , WIRED UK . Arkistoitu alkuperäisestä 30. elokuuta 2021. Haettu 30. elokuuta 2021.
  10. ↑ Gibbs, Samuel . Britannian Iron Man: keksijä lentää suihkumoottoripuvussa  , The Guardian (  28. huhtikuuta 2017). Arkistoitu alkuperäisestä 30. elokuuta 2021. Haettu 30. elokuuta 2021.
  11. ↑ Tosielämän Iron Man   -puku ? . aika . Haettu 22. helmikuuta 2021. Arkistoitu alkuperäisestä 9. toukokuuta 2021.
  12. ↑ Yhdysvalloissa jet -reppu räjähti lennon aikana: lentäjä kuoli . Arkistokopio päivätty 10. joulukuuta 2019 Wayback Machinessa // Vesti.ru , 9. joulukuuta 2019
  13. ↑ Michael Jackson lentää lavalta jetpackilla . Haettu 4. lokakuuta 2020. Arkistoitu alkuperäisestä 19. huhtikuuta 2021.
  14. ↑ IKAR - kannettava pystysuoraan nousuun suuntautuva suihkusiipi . Haettu 8. marraskuuta 2017. Arkistoitu alkuperäisestä 9. marraskuuta 2017.

Linkit

Kehittäjät
  Siirry Wikidata-kohteeseen  Temaattiset sivustot
Bibliografisissa luetteloissa
 Lentokoneet
Suunnittelijat
Pyöriväsiipinen
Aerostaattinen
Aerodynaaminen
Rakettidynamiikka
muu
 Laukkutyypit _
Laukut
Reput