sandra_rimskaya (sandra_rimskaya) wrote,
sandra_rimskaya
sandra_rimskaya

Categories:

Реактивный ранец в самом начале средних веков.


Картина Архангел Михаил (Pietro Perugino)









Демонстрация пилотом Гарольдом Грэмом реактивного ранца "Bell Rocket Belt". Демонстрация проводилась 11-го октября 1961 года на военной базе "Форт Брегг".

Сам ранец Bell Rocket Belt был создан инженером авиакомпании Bell Венделлом Муром. Работы над ранцем были начаты ещё в 1953-м году, а к 1958-м году удалось создать приемлемый работоспособный аппарат. Испытания ранца длились до 1961-го года, после чего были сделаны выводы о не практичности данной системы и работы над ним были прекращены.




Реактивный ранец (или ракетный ранец; англ. jet pack, rocket pack, rocket belt и др.) — персональный летательный аппарат, носимый на спине, позволяющий человеку подниматься в воздух посредством реактивной тяги. Тяга создаётся за счёт выбрасываемой двигателем вертикально вниз реактивной струи.

Различают два основных типа реактивных ранцев:

Ракетные ранцы весьма просты по конструкции, поэтому именно они получили распространение. Классический ракетный ранец конструкции Венделла Мура может быть изготовлен в условиях частной мастерской, хотя для этого требуются хорошая инженерная подготовка и высокий уровень слесарного мастерства. Главный недостаток ракетного ранца — малая продолжительность полёта (до 30 секунд) и большой расход дефицитного топлива — перекиси водорода. Эти обстоятельства ограничивают сферу применения ракетных ранцев весьма эффектными публичными демонстрационными полётами. Полёты на ракетных ранцах всегда захватывают внимание зрителей и имеют большой успех. Например, такой полёт был устроен в ходе торжественного открытия летних Олимпийских игр 1984 года в Лос-Анджелесе, США.

Ранцы с турбореактивным двигателем работают на традиционном керосине, имеют более высокий КПД, бо́льшую высоту и продолжительность полёта, но они сложны по конструкции и очень дороги. Изготовить такой ранец в кустарных условиях невозможно. Был создан лишь один действующий образец такого ранца, он прошёл лётные испытания в 1960-х годах и в настоящее время уже не летает.

Ещё во время Второй мировой войны Германия широко применяла двигатели, работающие на перекиси водорода: в торпедах, подводных лодках, самолётах и ракетах. Например, истребитель-перехватчик Me-163 имел жидкостный ракетный двигатель, в который подавалась 80-процентная перекись водорода и жидкий катализатор (раствор перманганата калия либо смесь метанола, гидразин-гидрата и воды). В камере сгорания, в процессе горения, перекись водорода разлагалась с образованием большого объёма перегретой парогазовой смеси, создавая мощную реактивную тягу. Серийный самолёт имел скорость до 960 км/ч, мог подниматься на высоту 12 000 метров за 3 минуты, с продолжительностью полёта до 8 минут. Перекись водорода также применялась в ракетах Фау-2, но в качестве вспомогательного топлива — на ней работали турбонасосы, подававшие горючее и окислитель в камеру сгорания главного ракетного двигателя.

После окончания войны немецкие ракетные технологии вместе со знаменитым конструктором Вернером фон Брауном попали в США. Один из работавших с Брауном американских инженеров, Томас Мур (Thomas Moore), придумал индивидуальный летательный аппарат, который он назвал «реактивным жилетом» (англ. «Jet Vest»). «Реактивный жилет» работал на перекиси водорода. В 1952 году Мур сумел получить грант в 25 тысяч долларов от армии США на создание и опробование своего устройства. «Реактивный жилет» был изготовлен и на стендовых испытаниях сумел на несколько секунд приподнять пилота над землёй.

Однако «жилет» Мура имел крайне неудобную систему управления. На груди пилота размещалась коробочка, от которой шли тросики к регулятору тяги и двум управляемым соплам ранца. Справа и слева коробочка имела маховички: правый маховичок управлял тягой, а слева два соосных рулевых маховичка управляли левым и правым соплами. Каждое сопло могло отклоняться вперёд или назад. Если требовалось повернуть в сторону, пилот вращал один из маховичков, отклоняя одно сопло. Для того, чтобы лететь вперёд или назад, пилот вращал оба маховичка одновременно. Так это выглядело в теории. «Реактивный жилет» Томаса Мура так и не смог совершить самостоятельный полет, армия прекратила финансирование, и работы были свёрнуты.

В 1958 году Гарри Бурдетт и Александер Бор, инженеры компании «Тиокол» («Thiokol Corp.»), создали «прыжковый пояс» («Jump Belt»), которому они дали название «Кузнечик» (англ. Project Grasshopper). Тяга создавалась сжатым азотом высокого давления. На «поясе» были закреплены два небольших сопла, направленных вертикально вниз. Носитель «пояса» мог открывать регулирующий клапан, выпуская из баллона сжатый азот через сопла, при этом его подбрасывало вверх на высоту до 7 метров. Наклонившись вперёд, можно было при помощи создаваемой «прыжковым поясом» тяги бежать со скоростью 45—50 км/ч. Затем Бурдетт и Бор опробовали и перекись водорода. «Прыжковый пояс» был продемонстрирован военным в действии, но финансирования не было, и дальше пробных экспериментов дело снова не пошло.

Тем не менее, американские военные не утратили интереса к переносному летательному аппарату. Управление транспортных исследований армии США (U.S. Army Transportation Research Command, TRECOM) предполагало, что персональные реактивные аппараты могут найти самое разнообразное применение: для разведки, форсирования рек, высадки морских десантов, подъёма на крутые горные склоны, преодоления минных полей, тактического маневрирования и так далее. Концепция получила название «Малое ракетное подъёмное устройство» (Small Rocket Lift Device, SRLD).

В рамках этой концепции Управление в 1959 году заключило с компанией «Аэроджет» («Aerojet-General») контракт на исследовательские работы по возможности создания SRLD, пригодного для армейских целей. «Аэроджет» пришла к выводу, что наиболее подходящим является вариант с двигателем на перекиси водорода. Однако вскоре военным стало известно, что инженер Венделл Мур из компании «Белл Аэросистемс» («Bell Aerosystems») уже несколько лет проводит эксперименты по созданию персонального реактивного устройства. Ознакомившись с его работами, военные в августе 1960 года решили передать заказ на разработку SLRD компании «Белл». Венделл Мур был назначен ведущим инженером проекта.


Венделл Мур (Wendell F. Moore) работал в «Белл Аэросистемс» инженером-ракетчиком. Он начал работать над созданием реактивного ранца ещё в 1953 году (возможно, узнав о работах своего однофамильца Томаса Мура). Эксперименты начались в середине 1950-х годов («Белл» проводила эти исследования за свой счёт). Создание двигателя не представляло трудностей — применение перекиси водорода было хорошо отработано ракетчиками. Проблема состояла в достижении стабильного и устойчивого полёта, а для этого требовалось разработать надёжную и удобную систему управления ранцем в воздухе.

Была изготовлена экспериментальная «сборка» (англ. «the rig»), работавшая на сжатом азоте. Она имела раму из стальных труб, в которой был «подвешен» испытатель. На раме шарнирно устанавливались два сопла. К соплам гибким шлангом был подведён азот давлением 35 атмосфер (он подавался из цистерны). Инженер-оператор на земле регулировал вентилем подачу азота, а испытатель подплечными рычагами наклонял сопла вперёд-назад, пытаясь добиться стабильного зависания на небольшой высоте. Снизу был привязан страховочный трос, дабы «сборка» с испытателем не улетела слишком высоко.

Первые же испытания показали, что человек является весьма неустойчивым летающим объектом. Опытным путём было определено наилучшее расположение реактивных сопел относительно центра тяжести, их направление, способы управления ими в полёте. В испытательных «полётах» участвовал сам Венделл Мур и другие члены его группы. Первые полёты были больше похожи на короткие и резкие прыжки, но дальнейшие эксперименты оказались весьма успешными — в 1958 году на «сборке» удалось добиться стабильного полёта на высоте до 5 метров в течение трёх минут. Именно эти успехи впечатлили военных, предопределив выбор в пользу компании «Белл». Контракт с Управлением транспортных исследований предусматривал изготовление, полётные испытания и демонстрацию готового SRLD.

Для ранца изготовили ракетный двигатель с тягой 280 фунтов (127 кгс). Общий вес ранца вместе с топливом составлял 57 кг. Ранец имел твёрдый стеклопластиковый корсет, изготовленный по форме тела. К корсету жёстко крепились баллоны с топливом и азотом. Двигательная установка крепилась шарнирно и управлялась подплечными рычагами. Тяга двигателя изменялась регулятором, соединённым с рукояткой на правом рычаге. Рукоятка на левом рычаге управляла отклоняемыми соплами (jetavators). Пилот был пристёгнут к корсету ремнями.

Испытания созданного ранца начались в конце 1960 года. Полёты осуществлялись в большом ангаре, «на привязи» (то есть со страховочным тросом). Первые двадцать «привязных» взлётов совершил лично Венделл Мур, проверяя функционирование систем управления, обнаруживая недостатки и совершенствуя конструкцию ранца. 17 февраля 1961 года из-за страховочного троса произошла авария. Во время полёта ранец резко пошёл в сторону, выбрал длину троса, и тот лопнул. Пилот вместе с ранцем упал на левый бок с высоты примерно два с половиной метра. В результате у Мура была сломана коленная чашечка, и летать ему больше не пришлось. После этого функции лётчика-испытателя принял на себя коллега Мура, инженер Гарольд Грэм (Harold Graham). 1 марта полёты были возобновлены. Грэм выполнил ещё 36 «привязных» испытательных взлётов, осваивая управление ранцем в воздухе. Наконец, ранец и пилот были готовы к настоящему полёту.

20 апреля 1961 года (через неделю после полёта Гагарина) на пустыре около аэропорта городка Ниагара Фоллс был совершён первый в истории свободный полёт на ракетном ранце (на открытом пространстве и без привязи). Пилот Гарольд Грэм поднялся на высоту примерно 4 футов (1,2 метра) и плавно полетел вперёд со скоростью примерно 10 км/ч. Он пролетел по прямой 108 футов (меньше 35 метров) и приземлился. Весь полет продолжался 13 секунд. Реактивный ранец перестал быть фантастикой.

В последующих полётах Грэм отрабатывал технику управления ранцем и осваивал более сложные приёмы пилотирования. Он научился летать по кругу и разворачиваться на месте, перелетал через ручьи, автомобили, десятиметровые холмы, летал между деревьями. Всего с апреля по май было совершено 28 полётов. Венделл Мур добивался абсолютно надёжной работы от ранца и уверенного пилотирования от Грэма, чтобы затем не оплошать перед публикой. В ходе испытаний были достигнуты следующие максимальные показатели:


  • продолжительность полёта — 21 секунда;

  • дальность полёта — 120 метров;

  • высота — 10 метров;

  • скорость — 55 км/ч.

8 июня 1961 года ранец был впервые продемонстрирован публично — перед несколькими сотнями офицеров на военной базе Форт-Юстис (Fort Eustis). Затем последовали другие публичные показы, в том числе знаменитый полёт во дворе Пентагона перед тремя тысячами сотрудников военного ведомства, которые с восторгом наблюдали, как Гарольд Грэм перелетает через легковую машину.

11 октября 1961 года (по другим данным — 12 октября) ранец был продемонстрирован лично президенту Кеннеди в ходе показательных манёвров на военной базе Форт-Брагг (Fort Bragg). Грэм взлетел с амфибии LST, перелетел через полосу воды, приземлился в нескольких метрах перед президентом и лихо отдал честь Главнокомандующему армии США. По свидетельству очевидцев, президент наблюдал за полётом, открыв рот от изумления.

Гарольд Грэм с обслуживающей командой объездили многие города США, побывали в Канаде, Мексике, Аргентине, Германии, Франции и других странах, каждый раз с огромным успехом демонстрируя ракетный ранец в действии перед широкой публикой.

Армия же была разочарована. Максимальная продолжительность полёта ракетного ранца составляла 21 секунду, дальность 120 метров. При этом ранец сопровождала целая команда обслуживающего персонала. За один двадцатисекундный полет расходовалось до 5 галлонов (19 литров) дефицитной перекиси водорода. По мнению военных, «Bell Rocket Belt» был скорее эффектной игрушкой, нежели эффективным транспортным средством. Расходы армии по контракту с «Белл Аэросистемс» составили 150 000 долларов, ещё 50 000 долларов потратила сама «Белл». От дальнейшего финансирования программы SRLD военные отказались, контракт был закончен.

Все существующие ракетные ранцы основаны на конструкции ранца «Bell Rocket Belt», разработанной в 19601969 годах Венделлом Муром. Ранец Мура конструктивно состоит из двух основных частей:


  • Жёсткий стеклопластиковый корсет (8), закреплённый на теле пилота системой ремней (10). Корсет имеет сзади металлическую трубчатую раму, на которой установлены три баллона: два с жидкой перекисью водорода (6) и один со сжатым азотом (7). Когда пилот находится на земле, корсет распределяет вес ранца на спину и поясницу пилота.

  • Ракетный двигатель, подвижно установленный на шаровом шарнире (9) в верхней части корсета. Сам ракетный двигатель состоит из газогенератора (1) и двух жёстко соединённых с ним труб (2), которые заканчиваются реактивными соплами с управляемыми наконечниками (3). Двигатель жёстко соединён с двумя рычагами, которые проходят под руками пилота. Этими рычагами пилот наклоняет двигатель вперёд или назад, а также в стороны. На правом рычаге установлена поворотная рукоятка управления тягой (5), связанная тросиком с клапаном-регулятором (4) подачи топлива в двигатель. На левом рычаге установлена рулевая рукоятка, которая гибкими тягами связана с управляемыми наконечниками реактивных сопел.


https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%E5%E0%EA%F2%E8%E2%ED%FB%E9_%F0%E0%ED%E5%F6#


Новый реактивный ранец успешно взлетел (новости)





Дело техники. Реактивный ранец.













Видела картины средних веков, на которых изображены летящие в небе люди. Но сейчас их не нашла.  Решила повесить эти: представление о 21 веке людей, живущих в начале 20 века. Фантастика.



Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

  • 17 comments