50 -luvun alussa Thomas Mooren johtama insinööritiimi suunnitteli ja rakensi oman versionsa Jetvest -nimisestä jetpack -paketista. Tämä järjestelmä on läpäissyt alustavat testit ja siitä tuli sen luokan ensimmäinen edustaja, joka onnistui nousemaan. Potentiaalinen asiakas ei kuitenkaan halunnut rahoittaa työn jatkamista. Tästä syystä harrastajat joutuivat jatkamaan Jetvestin kehittämistä omasta aloitteestaan, eivätkä he saavuttaneet huomattavaa menestystä. Vuonna 1953 esitettiin uusi ehdotus jetpackin rakentamiseksi. Tällä kertaa aloitteen tekivät Bell Aerosystems -asiantuntijat.
Projektin alku
Wendell F. Moore, Thomas Mooren nimeä kantava henkilö, aloitti työn Bellissä. Ilmeisesti hänellä oli tietoa ensimmäisestä hankkeesta ja hän päätti myös osallistua lupaavan suunnan kehittämiseen. Moore muodosti jetpackinsa yleisen ilmeen, mutta projekti ei poistunut tietyn ajan kuluttua alustavien keskustelujen vaiheesta. Juuri tällä hetkellä Pentagon kieltäytyi T. Moorea rahoittamasta kehitystään, mikä teki muiden vastaavien hankkeiden näkymät epäilyttäviksi. Tämän seurauksena kukaan ei halunnut tukea W. Moorea hänen työssään.
Yleiskuva valmiista Bell Rocket Belt -laitteesta. Kuva Airandspace.si.edu
Viidenkymmenen luvun loppuun asti W. Moore suoritti analyysin saatavilla olevista tiedoista hänen nimensä mukaan ja havaitsi projektinsa haitat. Lisäksi nykyinen kehitys on mahdollistanut lupaavan jetpakkauksen optimaalisen ulkonäön muodostamisen. Moore ehdotti alun perin vetyperoksidimoottorin käyttöä. Tällaiset järjestelmät pystyivät kaikesta yksinkertaisuudestaan huolimatta tarjoamaan vaaditun työntövoiman, eivätkä ne eronneet myös suunnittelun monimutkaisuudesta. Samaan aikaan vaadittiin yksinkertaisen, luotettavan ja helppokäyttöisen ohjausjärjestelmän luomista. Esimerkiksi T. Moore -ohjauspaneeli, jossa oli kolme vauhtipyörää, joka oli olemassa tuolloin, ei tarjonnut lentäjälle tarvittavaa mukavuutta ja vaikeutti lennon ohjaamista, koska sillä ei ollut sopivinta muotoilua.
Hankkeen käsittely ja alustava suunnittelutyö etenivät aloitteellisesti aina 1950 -luvun loppuun saakka. Lisäksi vuoteen 1958 mennessä W. Mooren johtamat asiantuntijat pystyivät rakentamaan yksinkertaistetun kokeellisen jetpackin, joka voisi osoittaa valittujen ideoiden ja päätösten oikeellisuuden. Yksinkertaistetun laitteen avulla oli tarkoitus testata olemassa olevia ideoita sekä vahvistaa tai kumota niiden elinkelpoisuus.
Ensimmäiset kokeilut
Kokeellisen prototyypin oli tarkoitus vain osoittaa perustavanlaatuinen mahdollisuus ratkaista määrätyt tehtävät, minkä vuoksi sen rakenne oli vakavasti erilainen kuin alkuperäinen, joka oli ehdotettu täysimittaiselle vesipaketille. Letkujärjestelmä ja suutinpari asennettiin yksinkertaisen rakenteen runkoon. Lisäksi runkoon kiinnitettiin valjaat. Ohjausta varten oli kaksi kääntyvää suutinta, jotka sijaitsevat yhdellä ohjausvipuihin liittyvällä palkilla. Prototyypillä ei ollut omia polttoainesäiliöitä tai muita vastaavia yksiköitä, ja sen täytyi vastaanottaa painekaasua kolmannen osapuolen laitteista.
Laite, näkymä lentäjän istuimen sivulta. Kuva Airandspace.si.edu
Kokeilulaitteen letkut liitettiin ulkoiseen painekaasulähteeseen. Typpiä ehdotettiin keinoksi luoda suihkuvoima, joka toimitettiin kompressorin kanssa 35 ilmakehän paineessa. Tällaisen "moottorin" kaasun syöttö ja työntövoiman säätö suoritettiin maan päällä olevan testerin avulla.
W. Mooren suunnitteleman prototyyppisen reppun ensimmäiset testit olivat seuraavat. Yksi testaajista laittoi laitteen päälle, lisäksi se oli sidottu testipenkkiin turvakaapeleilla, jotka eivät sallineet nousta merkittävästi korkeuteen tai menettää vakaata asentoa ilmassa. Toinen testaaja käytti painekaasun syöttöventtiiliä. Kun haluttu työntövoima saavutettiin, ensimmäinen testaaja nousi yhdessä laitteen kanssa ilmaan, minkä jälkeen hänen tehtävänään oli pitää koko järjestelmä vakaassa asennossa.
Ohjaajan käytettävissä oli kaksi vipua, jotka liittyivät laitteen suuttimiin. Siirtämällä niitä ohjaaja kallisti suuttimia ja muutti siten työntövektoreiden suuntaa. Suuttimien synkronisen taipuman vuoksi eteen- tai taaksepäin lentäjä voi muuttaa eteenpäin suuntautuvan lennon suuntaa. Monimutkaisemmissa liikkeissä oli tarpeen kallistaa palkkia ja suuttimia muilla tavoilla. Samanlaista ohjausjärjestelmää ehdotettiin käytettäväksi täysimittaisessa suihkupussissa. Teoriassa se mahdollisti melko hyvän ohjattavuuden.
Kokeellisen laitteen lentäjät olivat erilaisia Bell -insinöörejä, mukaan lukien Wendell Moore itse. Ensimmäiset koelennot olivat samanlaisia kuin suihkumoottorin hyppy. Testaajat eivät heti oppineet pitämään laitetta vakaassa asennossa, minkä vuoksi hallitsemattomat liikkeet rullassa ja korkeudessa alkoivat. Siksi oli välttämätöntä alentaa paineistetun kaasun painetta ja laskea ohjain maahan, jotta vältytään hätätilanteilta, vammoilta ja laitteistovaurioilta.
Joistakin takaiskuista huolimatta kokeellinen prototyyppi mahdollisti useiden kriittisten ongelmien ratkaisemisen. Asiantuntijat pystyivät vahvistamaan käytetyn ohjausjärjestelmän kyvyt. Lisäksi valittiin optimaalinen suutinkonfiguraatio. Lopuksi näiden testien tulosten perusteella valittiin sopivin putkilinjojen ja moottoreiden suunnittelu, jossa työntövoima kulki "pilotti + ajoneuvo" -järjestelmän painopisteen läpi ja varmisti sen maksimaalisen vakaan käyttäytymisen. Pääkuorma polttoaineen ja esisylinterien muodossa sijaitsi kahden suuttimen välissä.
Kompressorin toimittaman painekaasun määrää koskevien rajoitusten puuttuminen mahdollisti laitteen mahdollisten ominaisuuksien määrittämisen. Testauksen viimeisessä vaiheessa lentäjät onnistuivat nousemaan 5 metrin korkeuteen ja pysymään ilmassa jopa 3 minuuttia. Samaan aikaan he hallitsivat lentoa täysin eikä heillä ollut vakavia ongelmia. Näin ollen kokeellinen prototyyppi suoritti useiden muutosten jälkeen sille annetut tehtävät täysin.
Kokeellisen prototyypin testit ja sen esittely muiden osastojen asiantuntijoille vaikuttivat myönteisesti hankkeen tulevaan kohtaloon. Vuonna 1959 Bell -asiantuntijat onnistuivat vakuuttamaan potentiaalisen asiakkaan sotilasosastossa uuden kehityksen näkymistä. Tämä johti sopimukseen tällaisten laitteiden toteutettavuustutkimuksesta sekä jetpack -prototyypin kehittämisestä ja rakentamisesta.
Täydellinen näyte
Jetpack -kehitysohjelma on saanut virallisen nimityksen SRLD (Small Rocket Lift Device). Kehitysyhtiö käytti omaa nimeään - Bell Rocket Belt ("Bell -ohjusvyö"). On huomattava, että hankkeen sisäinen yritysnimitys ei täysin vastannut laitteen suunnittelua. Ulkoisesti "pieni raketinostin" näytti enemmän reppulta, jossa oli joukko epätavallisia ja jopa outoja yksiköitä. Monimutkaisten kokoonpanojen massan vuoksi laite ei näyttänyt lainkaan hihnalta.
Piirustus patentista
Saatuaan tilauksen puolustusosastolta Moore ja hänen kollegansa jatkoivat työskentelyä projektissa ja loivat sen lopullisen version, jonka mukaan lopulta rakennettiin useita suihkukoneita. Valmiit "rakettivyöt" erosivat merkittävästi alustavan suunnittelun tuotteista. Suunnittelun aikana asiantuntijat ottivat huomioon kokeellisen tuotteen testitulokset, joilla oli huomattava vaikutus valmiiden reppujen suunnitteluun.
SRLD / Bell Rocket Belt -laitteen pääelementti on metallikehys, joka on kiinnitetty lentäjän selkään. Käytön helpottamiseksi runko oli varustettu jäykällä lasikuitukorsetilla, joka oli kiinnitetty ohjaajan selkään. Valjaiden hihnat kiinnitettiin myös runkoon. Runko, korsetti ja valjaat on suunniteltu jakamaan tasaisesti jetpackin paino selälle ollessaan maassa tai kuljettamaan lentäjän painon rakenteeseen lennon aikana. Kun otetaan huomioon tilaus armeijalle, Bell -insinöörit ottivat huomioon lupaavan tekniikan tulevien käyttäjien mukavuuden.
Pääkehykseen asennettiin pystysuoraan kolme metallisylinteriä. Keskiosa oli tarkoitettu painekaasulle, sivut - vetyperoksidille. Painon säästämiseksi ja suunnittelun yksinkertaistamiseksi päätettiin luopua kaikista pumpuista ja käyttää moottorissa iskutilavuuspolttoainetta. Sylinterien yläpuolelle asennettiin käänteinen V-muotoinen putki, jonka keskellä oli kaasugeneraattori, joka toimi vetyperoksidimoottorina. Moottorin keskiosa oli liitetty kääntyvästi runkoon. Suuttimet sijaitsivat putkien päissä. Tukiputkien taipumisen vuoksi suihkumoottorin suuttimet olivat ohjaajan kyynärpäiden tasolla. Lisäksi niitä siirrettiin eteenpäin ja ne sijoitettiin "pilotti + ajoneuvo" -järjestelmän painopisteen tasolle. Lämmönhukan vähentämiseksi ehdotettiin putkien varustamista lämmöneristeellä.
Käytön aikana keskipullosta puristetun typen 40 ilmakehän paineessa oli tarkoitus syrjäyttää nestemäinen vetyperoksidi sivusäiliöistä. Se puolestaan tuli kaasugeneraattoriin letkujen kautta. Jälkimmäisen sisällä oli katalyytti, joka oli valmistettu hopealevyistä, jotka oli päällystetty samariumnitraatilla. Katalyytin vaikutuksesta vetyperoksidi hajosi muodostaen höyry-kaasuseoksen, jonka lämpötila nousi 740 ° C: een. Sitten seos kulki kaarevien sivuputkien läpi ja poistui Laval-suuttimien läpi muodostaen suihkun.
"Rakettivyö" -ohjaimet tehtiin kahden vivun muodossa, jotka oli liitetty jäykästi heiluvaan moottoriin. Näiden vipujen päissä oli pieniä konsoleja. Jälkimmäiset varustettiin kahvoilla, painikkeilla ja muilla varusteilla. Projekti sisälsi erityisesti ajastimen käytön. Laskelmien mukaan vetyperoksidin saanti riitti vain 21 sekunnin lennolle. Tästä syystä laite oli varustettu ajastimella, jonka piti varoittaa lentäjää polttoaineen kulutuksesta. Kun moottori käynnistettiin, ajastin alkoi laskea alas ja antoi signaalin joka sekunti. 15 sekuntia moottorin käynnistämisen jälkeen signaalia annettiin jatkuvasti, mikä tarkoitti varhaisen laskeutumisen tarvetta. Signaalin antoi lentäjän kypärään asennettu erityinen summeri.
Luistonesto tehtiin oikeanpuoleisen paneelin kiertonupilla. Tämän nupin kääntäminen aktivoi suutinmekanismit, mikä muutti työntövoimaa. Kurssin ja liikkeen hallintaa ehdotettiin kallistamalla moottorin V-muotoista putkea. Tässä tapauksessa suihkukaasujen työntövoiman vektori muutti suuntaa ja muutti laitetta oikeaan suuntaan. Siten eteenpäin pääsemiseksi piti painaa vipuja, lentää taaksepäin ja nostaa niitä. Suunniteltiin siirtymistä sivuttain kallistamalla moottoria oikeaan suuntaan. Lisäksi vasemman ohjauspaneelin vipuun oli kytketty suuttimia tarkemmin ohjaavia käyttölaitteita.
Tähtitieteilijä Eugene Shoemaker "yrittää" jetpackia. Valokuva Wikimedia Commons
Oletettiin, että Bell Rocket Belt -järjestelmän lentäjä lentää seisovassa asennossa. Asentoa muuttamalla oli kuitenkin mahdollista vaikuttaa lento -parametreihin. Esimerkiksi nostamalla jalkoja hieman eteenpäin, oli mahdollista saada aikaan työntövektorin lisäsiirtymä ja lisätä lentonopeutta. Hankkeen laatijat katsoivat kuitenkin, että valvonta olisi suoritettava vain laitteen tavanomaisten välineiden avulla. Lisäksi uusia lentäjiä opetettiin käyttämään yksinomaan vipuja, säilyttäen kuitenkin neutraalin kehon asennon.
Uuden rakettipaketin useat suunnitteluominaisuudet pakottivat insinöörit toteuttamaan erityistoimenpiteitä lentäjän turvallisuuden varmistamiseksi. Lentäjän oli siis käytettävä kuumuutta kestävästä materiaalista valmistettua pukua, erityistä kypärää ja suojalaseja. Haalarin oli tarkoitus suojata lentäjää kuumilta suihkukaasuilta, suojalasit suojaavat silmiä suihkukoneiden nostamalta pölyltä, ja kypärä oli varustettu kuulosuojaimella. Moottorin aiheuttaman melun vuoksi tällaiset varotoimet eivät olleet tarpeettomia.
Rakenteen kokonaispaino 19 litran (5 gallonan) polttoaineen ollessa täysi oli 57 kg. Vetyperoksidilla toimivan suihkumoottorin työntövoima oli noin 1250 N (127 kgf). Tällaiset ominaisuudet antoivat "Rakettivyö" nostaa itsensä ja ohjaajan ilmaan. Lisäksi pienen kuorman kuljettamiseen jäi pieni määrä vetovoimaa. Ilmeisistä syistä testien aikana laite kantoi vain lentäjää.
Testaus
Ensimmäinen näyte täysimittaisesta SRLD / Bell Rocket Belt -laitteesta koottiin vuoden 1960 jälkipuoliskolla. Hänen koettelemuksensa alkoivat pian. Turvallisuuden lisäämiseksi ensimmäiset koelennot suoritettiin erityisellä telineellä, joka oli varustettu köysillä. Lisäksi osasto sijaitsi hallissa, joka suojeli lentäjää tuulelta ja muilta haitallisilta tekijöiltä. Laitteen parametrien määrittämiseen käytettiin joitain telineeseen asennettuja mittauslaitteita.
W. Mooreista tuli ensimmäinen rakettivyöhykkeen koelentäjä. Useiden viikkojen aikana hän teki kaksi tusinaa lyhyitä lentoja, kasvattaen vähitellen korkeutta ja hallitsemalla laitteen hallintaa lennossa. Onnistuneet lennot jatkuivat helmikuun 1961 puoliväliin saakka. Hankkeen tekijät iloitsivat menestyksestään ja suunnittelivat lähitulevaisuutta.
Lentäjä William P. "Bill" Suitor Los Angelesin olympialaisten avajaisissa. Kuva Rocketbelts.americanrocketman.com
Ensimmäinen onnettomuus tapahtui helmikuun 17. Seuraavan nousun aikana Moore menetti hallinnan, minkä seurauksena laite nousi maksimikorkeuteen, rikkoi turvakaapelin ja romahti maahan. Pudottuaan noin 2,5 metrin korkeudesta insinööri rikkoi polvisuojuksen eikä voinut enää osallistua kokeisiin lentäjänä.
Vaurioituneen rakettihihnan korjaaminen ja onnettomuuden syiden selvittäminen kesti useita päiviä. Lennot jatkuivat vasta maaliskuun 1. Tällä kertaa koelentäjä oli Harold Graham, joka myös osallistui projektin kehittämiseen. Seuraavan puolentoista kuukauden aikana Graham suoritti 36 lentoa, oppi käyttämään laitetta ja jatkoi myös testiohjelmaa.
20. huhtikuuta 1961 G. Graham suoritti ensimmäisen ilmaisen lennon. Tämän testivaiheen sivusto oli Niagara Fallsin lentokenttä. Kun moottori oli käynnistynyt, lentäjä nousi noin 1,2 metrin korkeuteen, siirtyi sitten tasaisesti vaakasuoralle lennolle ja suoritti 35 metrin etäisyyden noin 10 km / h nopeudella. Sen jälkeen hän laskeutui pehmeästi. Rakettivyöhykkeen ensimmäinen vapaa lento kesti vain 13 sekuntia. Samaan aikaan säiliöihin jäi tietty määrä polttoainetta.
Huhtikuusta toukokuuhun 61. G. Graham suoritti 28 ilmaista lentoa, joiden aikana hän paransi ohjaustekniikkaa ja selvitti laitteen ominaisuudet. Lennot suoritettiin tasaisella pinnalla, autojen ja puiden yli. Tässä testausvaiheessa määritettiin laitteen enimmäisominaisuudet olemassa olevaan kokoonpanoon. Bell Rocket Belt pystyi kiipeämään 10 metrin korkeuteen, saavuttamaan nopeuden jopa 55 km / h ja kattamaan jopa 120 metrin etäisyydet. Lennon enimmäiskesto oli 21 sekuntia.
Monikulmion ulkopuolella
Suunnittelutyön valmistuminen ja alustavat testit mahdollistivat uuden kehityksen näyttämisen asiakkaalle. Ensimmäinen julkinen esittely Rocket Belt -tuotteesta pidettiin 8. kesäkuuta 1961 Fort Eustisin tukikohdassa. Harold Graham esitti lupaavan laitteen lennon useille sadoille sotilaille, mikä yllätti vakavasti kaikki läsnäolijat.
Myöhemmin lupaava jetpack esiteltiin toistuvasti asiantuntijoille, valtion virkamiehille ja suurelle yleisölle. Joten pian sotilastukikohdan "ensi -illan" jälkeen Pentagonin sisäpihalla järjestettiin esitys. Puolustusministeriön virkamiehet arvostivat uutta kehitystä, jota muutama vuosi sitten pidettiin lähes mahdottomana.
Saman vuoden lokakuussa Graham osallistui mielenosoitukseen Fort Braggissa, johon osallistui presidentti John F. Kennedy. Luotsi nousi amfibiohyökkäyslaivasta, joka sijaitsi kaukana rannikosta, lensi veden yli ja laskeutui onnistuneesti rannalle presidentin ja hänen valtuuskuntansa viereen.
Myöhemmin insinööritiimi ja G. Graham vierailivat useissa maissa, joissa suoritettiin lupaavan lentokoneen esittelylentoja. Joka kerta uusi kehitys herätti asiantuntijoiden ja yleisön huomion.
Sean Connery Fireball -sarjassa. Kuva Jamesbond.wikia.com
60-luvun puolivälissä Bell Aerosystemsillä oli ensimmäinen mahdollisuus osallistua kuvaamiseen. Vuonna 1965 julkaistiin toinen James Bond -elokuva, jossa "Rakettivyö" sisällytettiin kuuluisan vakoojan arsenaaliin. Elokuvan "Tulipallo" alussa päähenkilö pakenee takaa -ajoa W. Mooren ja hänen työtovereidensa suunnitteleman vesiskootterin avulla. On huomionarvoista, että koko Bond -lento kestää noin 20–21 sekuntia - ilmeisesti elokuvantekijät päättivät tehdä tästä kohtauksesta mahdollisimman realistisen.
Tulevaisuudessa Bellin kehitystä on käytetty toistuvasti muilla viihdealueilla. Sitä käytettiin esimerkiksi Los Angelesin (1984) ja Atlantan (1996) olympialaisten avajaisissa. Laite osallistui myös Disneyland -puistonäyttelyyn useita kertoja. Lisäksi "Rakettivyö" on käytetty toistuvasti uusien elokuvien, lähinnä fantasiagenren, kuvaamiseen.
Hankkeen tulokset
Vuoden 1961 mielenosoitukset tekivät suuren vaikutuksen armeijaan. He eivät kuitenkaan kyenneet vakuuttamaan Pentagonia tarpeesta jatkaa työtä. SRLD -ohjelma maksoi sotilasosastolle 150 000 dollaria, mutta tulokset jättivät paljon toivomisen varaa. Kaikista kehittäjien ponnisteluista huolimatta Bell Rocket Belt -laite erottui liian korkeasta polttoaineen kulutuksesta ja "söi" kaikki 5 litraa polttoainetta vain 21 sekunnissa. Tänä aikana oli mahdollista lentää enintään 120 m.
Uusi rakettipaketti osoittautui liian monimutkaiseksi ja kalliiksi käyttää, mutta se ei antanut joukkoille selviä etuja. Itse asiassa tämän tekniikan avulla taistelijat voisivat voittaa erilaisia esteitä, mutta sen massatoimintaan liittyi suuri määrä erilaisia ongelmia. Tämän seurauksena armeija päätti lopettaa rahoituksen ja sulkea SRLD -ohjelman, koska todellisia näkymiä ei ollut nykyisessä tilanteessa ja nykyisellä tekniikan tasolla.
James Bondin lento. Kuvia elokuvasta "Ball Lightning"
Huolimatta sotilasosaston kieltäytymisestä, Bell Aerosystems jatkoi jonkin aikaa pyrkimystään hienosäätää jetpakkaustaan ja luoda parannettua versiota suorituskyvyn parantamiseksi. Lisätyö kesti useita vuosia ja maksoi yritykselle noin 50 000 dollaria. Huomattavan edistymisen puutteen vuoksi hanke lopetettiin ajan myötä. Tällä kertaa myös yrityksen johto menetti kiinnostuksensa häneen.
Vuonna 1964 Wendell Moore ja John Hubert haki patenttia, ja he saivat pian asiakirjanumeron US3243144 A. Patentti kuvaa useita jetpack -versioita, mukaan lukien testit. Lisäksi tämä asiakirja sisältää kuvauksen kompleksin eri yksiköistä, erityisesti kypärästä, jossa on summeri.
60 -luvun alkupuoliskolla Bell -asiantuntijat keräsivät useita näytteitä lupaavasta tekniikasta pienillä eroilla. Kaikki ne ovat tällä hetkellä museonäyttelyitä ja ovat kaikkien nähtävillä.
Vuonna 1970 kaikki Rocket Belt -projektin asiakirjat, joita Bell ei enää tarvinnut, myytiin Williams Research Co: lle. Hän jatkoi mielenkiintoisen projektin kehittämistä ja jopa saavutti jonkin verran menestystä. Tämän organisaation ensimmäistä kehitystä pidetään NT -1 -projektina - itse asiassa kopiona alkuperäisestä "rakettivyöstä" vähäisin muutoksin. Joidenkin raporttien mukaan tätä laitetta käytettiin kahden olympialaisen ja muiden juhlatilaisuuksien avajaisissa.
Muutamilla parannuksilla uusi suunnittelutiimi pystyi parantamaan merkittävästi alkuperäisen suihkupussin ominaisuuksia. Erityisesti laitteen myöhemmät versiot voivat pysyä ilmassa jopa 30 sekuntia. Kuitenkin edes niin merkittävä ominaisuuksien kasvu ei voinut avata tietä laitteelle käytännön käyttöön. Bellin "rakettivyö" ja sen perusteella tehty kehitys ei ole vielä saavuttanut massatuotantoa ja täysimittaista käytännön toimintaa, minkä vuoksi ne ovat edelleen mielenkiintoinen mutta kiistanalainen esimerkki nykyaikaisesta tekniikasta.
