Bell Rocket Belt jetpack projekt

Sisukord:

Bell Rocket Belt jetpack projekt
Bell Rocket Belt jetpack projekt
Anonim

Viiekümnendate alguses projekteeris ja ehitas inseneride meeskond Thomas Moore'i juhtimisel oma versiooni jetpakist nimega Jetvest. See süsteem on läbinud eeltestid ja temast sai esimene oma klassi tehnika esindaja, mis suutis õhku tõusta. Potentsiaalne klient ei soovinud aga töö jätkamist rahastada. Seetõttu olid entusiastid sunnitud omal algatusel Jetvesti arendamist jätkama ega saavutanud märgatavat edu. 1953. aastal tuli uus ettepanek reaktiivlennuki ehitamiseks. Seekord haarasid initsiatiivi Bell Aerosystemsi spetsialistid.

Projekti algus

Thomas Moore'i nimekaim Wendell F. Moore oli Belli töö algataja. Ilmselt oli tal esimese projekti kohta teatud teave ja ta otsustas ka osaleda paljutõotava suuna väljatöötamises. Moore kujundas oma jetpacki üldilme, kuid kuni teatud ajani ei väljunud projekt esialgsete arutelude etapist. Just sel ajal keeldus Pentagon T. Moore'ist oma arendustegevuse jätkamist rahastamast, mis muutis teiste sarnaste projektide väljavaated kahtlaseks. Seetõttu ei tahtnud keegi W. Moore'i tema töös toetada.

Pilt
Pilt

Valmis Bell Rocket Belt aparaadi üldvaade. Foto Airandspace.si.edu

Kuni viiekümnendate lõpuni lõpetas W. Moore olemasoleva teabe analüüsi oma nimekaimu töö kohta ja tuvastas oma projekti puudused. Lisaks on olemasolevad arengud võimaldanud kujundada paljulubava reaktiivlennuki optimaalse välimuse. Moore soovitas algselt kasutada vesinikperoksiidmootorit. Sellised süsteemid suudavad kogu oma lihtsuse tõttu tagada vajaliku tõukejõu ega erinenud ka nende konstruktsiooni keerukuse poolest. Samal ajal oli vaja luua lihtne, usaldusväärne ja hõlpsasti kasutatav juhtimissüsteem. Näiteks tol ajal eksisteerinud kolme hoorattaga T. Moore'i juhtpaneel ei pakkunud piloodile vajalikku mugavust ja raskendas lennu juhtimist, kuna sellel polnud kõige mugavamat disaini.

Projekti kaalumine ja eelprojekteerimine toimusid algatuslikult kuni viiekümnendate lõpuni. Lisaks said 1958. aastaks W. Moore'i juhitud eksperdid ehitada lihtsustatud eksperimentaalse reaktiivlennuki, mis suudaks demonstreerida valitud ideede ja otsuste õigsust. Lihtsustatud aparaadi abil oli plaanis olemasolevaid ideid testida, samuti nende elujõulisust kinnitada või ümber lükata.

Esimesed katsed

Eksperimentaalne prototüüp pidi demonstreerima ainult põhilist võimalust määratud ülesannete lahendamiseks, mistõttu selle disain erines tõsiselt algselt täieõigusliku reaktiivlennuki jaoks kavandatust. Lihtsa konstruktsiooniga raamile paigaldati voolikute süsteem ja paar düüsi. Lisaks kinnitati raami külge rakmete süsteem. Manööverdamiseks oli ette nähtud kaks pööratavat düüsi, mis paiknesid ühel juhthoobadega seotud talal. Prototüübil ei olnud oma kütusepaake ega muid sarnaseid seadmeid ning ta pidi saama surugaasi kolmanda osapoole seadmetelt.

Pilt
Pilt

Seade, vaade piloodi istme küljelt. Foto Airandspace.si.edu

Katseseadme voolikud ühendati välise surugaasi allikaga. Lämmastikku pakuti välja reaktiivjõu tekitamise vahendina, mis varustati kompressoriga rõhul 35 atmosfääri. Sellise "mootori" gaasivarustuse ja tõukejõu reguleerimise viis läbi kohapeal olev testija.

W. Moore'i disainitud seljakoti prototüübi esimesed testid olid järgmised. Üks testijatest pani aparaadi selga, lisaks seoti see katsepinki turvakaablitega, mis ei võimaldanud tõusta märkimisväärsele kõrgusele ega kaotada stabiilset positsiooni õhus. Teine tester kasutas surugaasi toiteventiili. Soovitud tõukejõu saavutamisel tõusis esimene tester koos aparaadiga õhku, misjärel oli tema ülesandeks hoida kogu süsteem stabiilses asendis.

Piloodi käsutuses oli kaks kangi, mis olid seotud aparaadi düüsidega. Neid liigutades kallutas piloot düüse ja muutis seeläbi tõukejõu vektorite suunda. Pihustite sünkroonse läbipainde tõttu edasi või tagasi võib piloot muuta edasilendu suunda. Keerukamate manöövrite jaoks oli vaja tala ja düüse muul viisil kallutada. Sarnast juhtimissüsteemi tehti ettepanek kasutada täieõiguslikul reaktiivlennukil. Teoreetiliselt võimaldas see saavutada üsna kõrge manööverdusvõime.

Katseseadme piloodid olid erinevad Belli insenerid, sealhulgas Wendell Moore ise. Esimesed katselennud sarnanesid reaktiivlennuki hüppega. Testijad ei õppinud kohe aparaati stabiilses asendis hoidma, mistõttu algasid kontrollimatud manöövrid veeremisel ja kõrgusel. Seetõttu oli vaja vähendada surugaasi survet ja langetada piloot maapinnale, et vältida hädaolukordi, vigastusi ja seadmete kahjustamist.

Vaatamata mõningatele tagasilöökidele võimaldas eksperimentaalne prototüüp lahendada mitmeid kriitilisi probleeme. Spetsialistid suutsid kinnitada kasutatud juhtimissüsteemi võimalused. Lisaks valiti optimaalne düüside konfiguratsioon. Lõpuks valiti nende testide tulemuste põhjal kõige mugavam torujuhtmete ja mootorite konstruktsioon, milles tõukejõu vektor läbis süsteemi "piloot + sõiduk" raskuskese ja tagas selle maksimaalse stabiilse käitumise. Põhikoormus kütuse ja pilootsilindrite kujul asus kahe düüsi vahel.

Kompressori tarnitava surugaasi koguse piirangute puudumine võimaldas kindlaks teha seadme võimalikud võimalused. Katse viimases etapis õnnestus pilootidel tõusta 5 m kõrgusele ja püsida õhus kuni 3 minutit. Samal ajal kontrollisid nad lendu täielikult ja neil polnud tõsiseid probleeme. Seega täitis eksperimentaalne prototüüp pärast mitmeid muudatusi talle pandud ülesandeid täielikult.

Eksperimentaalse prototüübi testid ja selle demonstreerimine teiste osakondade spetsialistidele avaldasid positiivset mõju projekti edasisele saatusele. 1959. aastal õnnestus Belli spetsialistidel veenda sõjaväeosakonna isikut potentsiaalset klienti uue arengu väljavaadetes. Selle tulemusel sõlmiti leping selliste seadmete teostatavusuuringu jaoks, samuti arendati ja ehitati reaktiivlennuki prototüüp.

Täielik proov

Jetpacki arendusprogramm on saanud ametliku nimetuse SRLD (Small Rocket Lift Device). Arendusettevõte kasutas oma nimetust - Bell Rocket Belt ("Bell missile belt"). Tuleb märkida, et projekti sisemine ettevõtte nimetus ei vastanud täielikult seadme disainile. Väliselt nägi "väike raketitõstja" pigem välja nagu seljakott, mille mass oli ebatavaline ja isegi kummaline. Keeruliste sõlmede massi tõttu ei tundunud aparaat üldse vööna.

Pilt
Pilt

Joonistus patendist

Saanud kaitseosakonnalt tellimuse, jätkas Moore ja tema kolleegid projekti kallal tööd ning lõid selle tulemusena selle lõpliku versiooni, mille kohaselt ehitati lõpuks mitu reaktiivmootoriga sõidukit. Valmis "raketivööd" erinesid eelprojekti toodetest märgatavalt. Projekteerimisel võtsid spetsialistid arvesse eksperimentaalse toote katsetulemusi, millel oli märgatav mõju valmis seljakoti kujundusele.

SRLD / Bell Rocket Belt seadme põhielement on piloodi selja külge kinnitatud metallraam. Kasutamise hõlbustamiseks oli raam varustatud piloodi selja külge kinnitatud jäiga klaaskiust korsetiga. Rakmete külge kinnitati ka rakmed. Raam, korsett ja rakmed on konstrueeritud nii, et need jaotavad maapinnal olles jetpaki kaalu ühtlaselt tagaküljele või kannavad piloodi kaalu lennuki konstruktsioonile. Pidades silmas tellimuse kättesaadavust sõjaväele, võtsid Belli insenerid arvesse paljulubava tehnoloogia tulevaste kasutajate mugavust.

Põhiraamile paigaldati vertikaalselt kolm metallist silindrit. Keskne oli mõeldud surugaasile, külgmised - vesinikperoksiidile. Kaalu säästmiseks ja disaini lihtsustamiseks otsustati loobuda igasugustest pumbadest ja kasutada mootoris positiivse töömahuga kütusevarustust. Silindrite kohale paigaldati ümberpööratud V-kujuline torujuhe, mille keskel oli gaasigeneraator, mis töötas vesinikperoksiidmootorina. Mootori keskosa oli pöördraamiga raami külge ühendatud. Düüsid paiknesid torude otstes. Tugitorude painutamise tõttu olid reaktiivmootori pihustid piloodi küünarnukkide tasemel. Lisaks viidi need edasi ja paiknesid süsteemi "piloot + sõiduk" raskuskese tasapinnal. Soojuskadude vähendamiseks tehti ettepanek varustada torud soojusisolatsiooniga.

Töö käigus pidi kesksilindrist survestatud lämmastik 40 atmosfääri rõhul välja tõrjuma külgmahutitest vedela vesinikperoksiidi. See omakorda sisenes gaasigeneraatorisse voolikute kaudu. Viimase sees oli katalüsaator, mis oli valmistatud samariumnitraadiga kaetud hõbedaste plaatide kujul. Katalüsaatori toimel lagunes vesinikperoksiid, moodustades auru-gaasi segu, mille temperatuur ulatus 740 ° C-ni. Seejärel läbis segu kõverad külgtorud ja pääses läbi Lavali pihustite, moodustades reaktiivjoa.

Raketivöö juhtimisseadmed valmistati kahe hoova kujul, mis olid jäigalt ühendatud õõtsuva mootoriga. Nende hoobade otstes olid väikesed konsoolid. Viimased olid varustatud käepidemete, nuppude ja muu varustusega. Eelkõige nägi projekt ette taimeri kasutamist. Arvutuste kohaselt piisas vesinikperoksiidi tarnimisest vaid 21 sekundiks. Sel põhjusel oli seade varustatud taimeriga, mis pidi pilooti hoiatama kütusekulu eest. Kui mootor sisse lülitati, hakkas taimer loendama ja andis iga sekundiga märku. 15 sekundit pärast mootori sisselülitamist rakendati signaali pidevalt, mis tähendas vajadust varajase maandumise järele. Signaali andis piloodi kiivrisse paigaldatud spetsiaalne sumin.

Veojõukontroll viidi läbi paremal paneelil oleva pöördnupu abil. Selle nupu keeramine aktiveeris düüsimehhanismid, mille tulemusel muutus tõukejõud. Tehti ettepanek juhtida kurssi ja manööverdamist, kallutades mootori V-kujulist torujuhet. Sellisel juhul muutis reaktiivgaaside tõukejõu vektor oma suunda ja nihutas aparaati õiges suunas. Seega tuli edasiliikumiseks vajutada hoobadele, tahapoole lennata, neid tõsta. Plaaniti liikuda külili, kallutades mootorit õiges suunas. Lisaks olid pihustite peenemaks juhtimiseks ajamid, mis olid ühendatud vasakpoolse juhtpaneeli hoovaga.

Bell Rocket Belt jetpack projekt
Bell Rocket Belt jetpack projekt

Astronoom Eugene Shoemaker "proovib" jetpacki. Foto Wikimedia Commons

Eeldati, et Bell Rocket Belt süsteemi piloot lendab seisvas asendis. Asendi muutmisega oli aga võimalik lennuparameetreid mõjutada. Näiteks tõstes jalgu veidi ettepoole, oli võimalik ette näha tõukevektori täiendav nihe ja suurendada lennukiirust. Projekti autorid leidsid aga, et kontrolli tuleks läbi viia ainult aparaadi tavaliste vahendite abil. Veelgi enam, uusi piloote õpetati töötama ainult hoobadega, säilitades samal ajal neutraalse kehaasendi.

Uue raketipaki mitmed disainifunktsioonid sundisid insenere võtma erimeetmeid, et tagada piloodi ohutus. Niisiis pidi piloot kasutama kuumuskindlast materjalist ülikonda, spetsiaalset kiivrit ja prille. Kombinesoon pidi pilooti kaitsma kuumade reaktiivgaaside eest, prillid kaitsesid silmi reaktiivjugade tekitatud tolmu eest ning kiiver oli varustatud kuulmiskaitsega. Mootori tekitatud müra tõttu ei olnud sellised ettevaatusabinõud üleliigsed.

Konstruktsiooni kogumass koos täisvarustusega kütusega 19 liitri (5 galloni) tasemel ulatus 57 kg -ni. Vesinikperoksiidiga töötav reaktiivmootor andis tõukejõuks umbes 1250 N (127 kgf). Sellised omadused võimaldasid "raketivööl" ennast ja pilooti õhku tõsta. Lisaks jäi väikese veose vedamiseks vähe veojõudu. Arusaadavatel põhjustel kandis seade testide ajal ainult pilooti.

Testimine

Esimene täieliku SRLD / Bell Rocket Belt aparaadi proov koguti kokku 1960. aasta teisel poolel. Peagi algasid tema katsumused. Suurema ohutuse tagamiseks viidi esimesed katselennud läbi spetsiaalse stendi, mis oli varustatud kinnitatud köitega. Lisaks asus stend angaaris, mis kaitses pilooti tuule ja muude ebasoodsate tegurite eest. Aparaadi parameetrite määramiseks kasutati mõnda alusele paigaldatud mõõteriista.

W. Moore ise sai esimeseks raketivöö katsepiloodiks. Mitme nädala jooksul tegi ta kaks tosinat lühilendu, suurendades järk -järgult kõrgust ja omandades lennuaparaadi juhtimise. Edukad lennud jätkusid 1961. aasta veebruari keskpaigani. Projekti autorid rõõmustasid oma õnnestumiste üle ja tegid plaane lähitulevikuks.

Pilt
Pilt

Piloot William P. "Bill" Kosilane Los Angelese olümpiamängude avamisel. Foto Rocketbelts.americanrocketman.com

Esimene õnnetus juhtus 17. veebruaril. Järgmise tõusu ajal kaotas Moore juhitavuse, mille tagajärjel tõusis seade maksimaalsele võimalikule kõrgusele, murdis turvatrossi ja varises maapinnale. Olles kukkunud umbes 2,5 m kõrguselt, murdis insener põlveõndla ega saanud enam piloodina katsetel osaleda.

Kahjustatud raketivöö parandamiseks ja õnnetuse põhjuste väljaselgitamiseks kulus mitu päeva. Lennud algasid alles 1. märtsil. Seekord oli katsepiloodiks Harold Graham, kes osales ka projekti arendamises. Järgmise pooleteise kuu jooksul sooritas Graham 36 lendu, õppis aparaati kasutama ja jätkas ka testimisprogrammi.

20. aprill 1961 G. Graham sooritas esimese tasuta lennu. Selle katseetapi koht oli Niagara Fallsi lennujaam. Pärast mootori käivitamist ronis piloot umbes 1, 2 m kõrgusele, seejärel lülitus sujuvalt tasapinnale ja läbis kiirusega umbes 10 km / h 35 jalga 108 jalga. Pärast seda tegi ta pehme maandumise. Raketivöö esimene vaba lend kestis vaid 13 sekundit. Samal ajal jäi paakidesse teatud kogus kütust.

Aprillist maini tegi 61. G. Graham 28 tasuta lendu, mille jooksul täiustas piloteerimistehnikat ja selgitas välja aparaadi võimalused. Lennud viidi läbi tasase pinna, autode ja puude kohal. Selles katsetamisetapis määrati seadme maksimaalsed omadused olemasolevas konfiguratsioonis. Bell Rocket Belt võis ronida 10 m kõrgusele, saavutada kiiruse kuni 55 km / h ja läbida kuni 120 m kauguse. Maksimaalne lennuaeg ulatus 21 sekundini.

Väljaspool hulknurka

Projekteerimistööde lõpetamine ja eeltestid võimaldasid kliendile uut arengut näidata. Raketivöö toote esimene avalik tutvustus toimus 8. juunil 1961 Fort Eustise baasis. Harold Graham demonstreeris paljulubava aparaadi lendu mitmesajale sõjaväelasele, mis üllatas tõsiselt kõiki kohalviibijaid.

Seejärel demonstreeriti paljulubavat jetpacki korduvalt spetsialistidele, valitsusametnikele ja üldsusele. Niisiis, vahetult pärast sõjaväebaasis toimunud "esietendust" toimus Pentagoni hoovis etendus. Kaitseministeeriumi ametnikud hindasid uut arengut, mida peeti paar aastat tagasi peaaegu võimatuks.

Sama aasta oktoobris võttis Graham osa näidismanöövrist Fort Braggis, millest võttis osa president John F. Kennedy. Piloot startis rannikust kaugel asunud amfiibründelaevalt, lendas üle vee ja maandus edukalt kaldal presidendi ja tema delegatsiooni kõrval.

Hiljem külastas inseneride meeskond ja G. Graham mitut riiki, kus viidi läbi paljulubava lennuki näidislende. Iga kord äratas uus areng spetsialistide ja avalikkuse tähelepanu.

Pilt
Pilt

Sean Connery tulekera võtetel. Foto Jamesbond.wikia.com

Kuuekümnendate keskel oli Bell Aerosystemsil esimene võimalus filmivõtetel osaleda. 1965. aastal ilmus veel üks James Bondi film, kus "Raketi vöö" kuulsa kuulsuse arsenali kuulus. Filmi "Tulepall" alguses pääseb peategelane tagaajamisest W. Moore'i ja tema kolleegide kujundatud reaktiivlennuki abil. Tähelepanuväärne on see, et kogu Bondi lend kestab umbes 20–21 sekundit - ilmselt otsustasid filmitegijad selle stseeni võimalikult realistlikuks muuta.

Tulevikus on Belli arendust korduvalt kasutatud ka muudes meelelahutusvaldkondades. Näiteks kasutati seda Los Angelese (1984) ja Atlanta (1996) olümpiamängude avatseremoonial. Seade osales mitmel korral ka Disneylandi parginäitusel. Lisaks on "Raketivööd" kasutatud korduvalt uute filmide filmimisel, enamasti fantaasiažanris.

Projekti tulemused

1961. aasta meeleavaldused jätsid sõjaväele suure mulje. Siiski ei suutnud nad Pentagonit veenda töö jätkamise vajalikkuses. Programm SRLD maksis sõjaväeosakonnale 150 000 dollarit, kuid tulemused jätsid soovida. Vaatamata arendajate kõikidele pingutustele eristas Bell Rocket Belt seadet liiga suur kütusekulu ja "sõi" kõik 5 gallonit kütust vaid 21 sekundiga. Selle aja jooksul oli võimalik lennata mitte üle 120 m.

Uus raketipakk osutus liiga keeruliseks ja kulukaks, kuid ei andnud vägedele selgeid eeliseid. Tõepoolest, selle tehnika abil võitsid võitlejad mitmesuguseid takistusi, kuid selle massiline toimimine oli seotud suure hulga erinevate probleemidega. Selle tulemusena otsustasid sõjaväelased rahastamise lõpetada ja programmi SRLD sulgeda, kuna praeguses olukorras ja olemasoleva tehnoloogiaga ei ole reaalseid väljavaateid.

Pilt
Pilt
Pilt
Pilt
Pilt
Pilt
Pilt
Pilt

James Bondi lend. Pilte filmist "Ball Lightning"

Vaatamata sõjaväeosakonna keeldumisele jätkas Bell Aerosystems mõnda aega oma reaktiivpaketi täiustamist ja täiustatud jõudlusega täiustatud versiooni loomist. Lisatöö võttis mitu aastat ja maksis ettevõttele umbes 50 000 dollarit. Märgatava arengu puudumise tõttu suleti projekt aja jooksul. Seekord kaotas ettevõtte juhtkond ka tema vastu huvi.

Aastal 1964 taotlesid Wendell Moore ja John Hubert patenti, saades peagi dokumendinumbri US3243144 A. Patendis on kirjeldatud jetpaki mitmeid versioone, sealhulgas neid, mida kasutati katsetes. Lisaks sisaldab see dokument kompleksi erinevate üksuste kirjeldust, eriti signaalimüraga kiivrit.

Kuuekümnendate aastate esimesel poolel kogusid Belli spetsialistid mitmeid paljulubava tehnoloogia näidiseid väikeste erinevustega. Kõik need on praegu muuseumieksponaadid ja on kõigile vaatamiseks saadaval.

1970. aastal müüdi kogu Rocket Belt projekti dokumentatsioon, mida Bell enam ei vajanud, Williams Research Co -le. Ta jätkas huvitava projekti arendamist ja saavutas isegi edu. Selle organisatsiooni esimest arendust peetakse NT -1 projektiks - tegelikult originaalse "raketivöö" koopia minimaalsete muudatustega. Mõne teate kohaselt kasutati seda seadet kahe olümpiaadi ja muude pidulike ürituste avatseremoonial.

Mõningate täiustustega suutis uus insenerimeeskond oluliselt parandada algse reaktiivlennuki omadusi. Eelkõige võiksid seadme hilisemad versioonid õhus püsida kuni 30 sekundit. Sellegipoolest ei suutnud isegi nii oluline omaduste suurenemine seadmele praktilist kasutust avada. Belli "raketivöö" ja selle alusel toimuvad edasiarendused ei ole veel jõudnud masstootmiseni ja täieõigusliku praktilise toimimiseni, mistõttu jäävad need tänapäevase tehnoloogia huvitavaks, kuid vastuoluliseks näiteks.

Soovitan: