Bell Rocket Belt jetpack -prosjekt

Innholdsfortegnelse:

Bell Rocket Belt jetpack -prosjekt
Bell Rocket Belt jetpack -prosjekt

Video: Bell Rocket Belt jetpack -prosjekt

Video: Bell Rocket Belt jetpack -prosjekt
Video: US army uses video games as part of recruitment drive - 12 Nov 09 2024, Mars
Anonim

På begynnelsen av femtitallet designet og bygde et team av ingeniører under ledelse av Thomas Moore sin egen versjon av jetpack kalt Jetvest. Dette systemet har bestått foreløpige tester og ble den første representanten for teknikken i sin klasse, som klarte å ta av. Den potensielle kunden ønsket imidlertid ikke å finansiere fortsettelsen av arbeidet. På grunn av dette ble entusiaster tvunget til å fortsette å utvikle Jetvest på eget initiativ og oppnådde ingen merkbar suksess. I 1953 kom det et nytt forslag om bygging av en jetpack. Denne gangen tok Bell Aerosystems spesialister initiativet.

Prosjektstart

Wendell F. Moore, navnebroren til Thomas Moore, var initiativtaker til arbeidet på Bell. Tilsynelatende hadde han litt informasjon om det første prosjektet og bestemte seg også for å delta i utviklingen av en lovende retning. Moore dannet det generelle utseendet på jetpacken hans, men til en viss tid forlot prosjektet ikke scenen med foreløpige diskusjoner. Akkurat på dette tidspunktet nektet Pentagon T. Moore å fortsette å finansiere utviklingen, noe som gjorde utsiktene for andre lignende prosjekter tvilsomme. Som et resultat ønsket ingen å støtte W. Moore i arbeidet hans.

Bilde
Bilde

Generelt syn på det ferdige Bell Rocket Belt -apparatet. Foto Airandspace.si.edu

Fram til slutten av femtitallet fullførte W. Moore en analyse av tilgjengelig informasjon om arbeidet til sin navnebror og identifiserte ulempene med prosjektet hans. I tillegg har den eksisterende utviklingen gjort det mulig å danne det optimale utseendet på en lovende jetpack. Moore foreslo opprinnelig å bruke en hydrogenperoksydmotor. Slike systemer, for all sin enkelhet, kunne gi den nødvendige drivkraften, og skilte seg heller ikke fra designkompleksitet. Samtidig var det nødvendig å lage et enkelt, pålitelig og brukervennlig kontrollsystem. For eksempel ga ikke T. Moore kontrollpanel med tre svinghjul, som eksisterte på den tiden, den nødvendige komforten for piloten og gjorde det vanskelig å kontrollere flyet, siden det ikke hadde den mest praktiske utformingen.

Vurderingen av prosjektet og det foreløpige prosjekteringsarbeidet fortsatte på initiativ til helt på slutten av femtitallet. I tillegg kunne eksperter ledet av W. Moore i 1958 bygge en forenklet eksperimentell jetpack, som kunne demonstrere riktigheten av de valgte ideene og beslutningene. Ved hjelp av et forenklet apparat var det planlagt å teste de eksisterende ideene, samt bekrefte eller tilbakevise deres levedyktighet.

Første eksperimenter

Den eksperimentelle prototypen skulle bare demonstrere den grunnleggende muligheten for å løse de tildelte oppgavene, og derfor var designen alvorlig forskjellig fra den som opprinnelig ble foreslått for en fullverdig jetpack. Et system med slanger og et par dyser ble montert på en ramme med enkel design. I tillegg var det festet et selesystem til rammen. For manøvrering ble det gitt to svingende dyser, plassert på en bjelke tilknyttet kontrollspakene. Prototypen hadde ikke egne drivstofftanker eller andre lignende enheter og måtte motta komprimert gass fra tredjepartsutstyr.

Bilde
Bilde

Enheten, sett fra siden av pilotsetet. Foto Airandspace.si.edu

Slangene i forsøksapparatet var koblet til en ekstern kilde til komprimert gass. Nitrogen ble foreslått som et middel til å skape jetkraft, som ble utstyrt med en kompressor ved et trykk på 35 atmosfærer. Gassforsyningen og trykkjusteringen av en slik "motor" ble utført av en tester på bakken.

De første testene av en prototypesekk designet av W. Moore var som følger. En av testerne satte på apparatet, i tillegg ble den festet til testbenken med sikkerhetskabler, som ikke tillot å stige til en betydelig høyde eller miste en stabil posisjon i luften. En andre tester drev en komprimert gassforsyningsventil. Da han nådde ønsket trykk, steg den første testeren sammen med apparatet opp i luften, hvoretter hans oppgave var å holde hele systemet i en stabil posisjon.

Til disposisjon for piloten var to spaker forbundet med dysene på apparatet. Ved å flytte dem, vippet piloten dysene og endret derved retningen til skyvevektorene. På grunn av synkron avbøyning av dysene forover eller bakover, kan piloten endre retningen for fremoverflyging. For mer komplekse manøvrer var det nødvendig å vippe bjelken og dysene på andre måter. Et lignende kontrollsystem ble foreslått brukt på en fullverdig jetpack. I teorien gjorde det det mulig å oppnå en ganske høy manøvrerbarhet.

Pilotene i eksperimentelle apparater var forskjellige Bell -ingeniører, inkludert Wendell Moore selv. De første testflyene lignet på jet -thrust -hopp. Testerne lærte ikke umiddelbart å holde apparatet i en stabil posisjon, og derfor begynte ukontrollerte manøvrer i rull og høyde. Derfor var det nødvendig å redusere trykket på den komprimerte gassen og senke piloten til bakken for å unngå nødssituasjoner, skader og skade på utstyret.

Til tross for noen tilbakeslag, gjorde den eksperimentelle prototypen det mulig å løse flere kritiske problemer. Spesialistene var i stand til å bekrefte egenskapene til det brukte kontrollsystemet. I tillegg ble en optimal dysekonfigurasjon valgt. Til slutt, basert på resultatene av disse testene, ble den mest praktiske utformingen av rørledninger og motorer valgt, der trykkvektoren passerte gjennom tyngdepunktet til "pilot + kjøretøy" -systemet og sikret maksimal stabil oppførsel. Hovedbelastningen i form av drivstoff og pilotsylindre var plassert mellom de to dysene.

Fraværet av begrensninger på mengden komprimert gass levert av kompressoren gjorde det mulig å bestemme apparatets potensielle evner. På den siste fasen av testing klarte pilotene å stige til en høyde på 5 m og holde seg i luften i opptil 3 minutter. Samtidig kontrollerte de flyet fullstendig og hadde ingen alvorlige problemer. Etter flere modifikasjoner fullførte den eksperimentelle prototypen oppgavene som ble tildelt den.

Tester av den eksperimentelle prototypen, samt demonstrasjon for spesialister fra andre avdelinger, hadde en positiv effekt på prosjektets videre skjebne. I 1959 klarte Bell -spesialister å overbevise en potensiell kunde i personen ved militæravdelingen om utsiktene til en ny utvikling. Dette resulterte i en kontrakt for en mulighetsstudie av slikt utstyr, samt utvikling og konstruksjon av en prototype jetpack.

Komplett prøve

Jetpack -utviklingsprogrammet har mottatt den offisielle betegnelsen SRLD (Small Rocket Lift Device). Utviklingsselskapet brukte sin egen betegnelse - Bell Rocket Belt ("Bell missile belt"). Det skal bemerkes at den interne bedriftsbetegnelsen til prosjektet ikke stemte helt overens med utformingen av enheten. Utad så "Small Rocket Lifter" mer ut som en ryggsekk med en mengde uvanlige og til og med merkelige enheter. På grunn av massen av komplekse samlinger så apparatet ikke ut som et belte i det hele tatt.

Bilde
Bilde

Tegning fra patentet

Etter å ha mottatt en ordre fra forsvarsavdelingen, fortsatte Moore og hans kolleger med å jobbe med prosjektet, og som et resultat opprettet den siste versjonen, ifølge hvilken flere jetbiler til slutt ble bygget. De ferdige "Rocket Belts" skilte seg markant fra produktene fra den foreløpige designen. Under designen tok spesialistene hensyn til testresultatene til det eksperimentelle produktet, noe som hadde en merkbar effekt på utformingen av den ferdige ryggsekken.

Hovedelementet i SRLD / Bell Rocket Belt -enheten er en metallramme festet til pilotens rygg. For enkel brukervennlighet var rammen utstyrt med et stivt glassfiberkorsett festet til pilotens rygg. Selebeltene var også festet til rammen. Rammen, korsetten og selen er designet for å jevnt fordele vekten av jetpakken på baksiden mens den er på bakken, eller for å overføre vekten av piloten til strukturen under flyging. I lys av tilgjengeligheten av en ordre for militæret, tok Bell -ingeniører hensyn til bekvemmeligheten for fremtidige brukere av lovende teknologi.

Tre metallsylindere ble montert vertikalt på hovedrammen. Den sentrale var beregnet for komprimert gass, de sidene - for hydrogenperoksid. For å spare vekt og forenkle designet, ble det besluttet å forlate alle pumper og bruke drivstofftilførsel med positiv fortrengning til motoren. Over sylindrene ble en invertert V-formet rørledning installert med en gassgenerator i midten, som fungerte som en hydrogenperoksydmotor. Den sentrale delen av motoren var svingbart forbundet med rammen. Dyser var plassert i endene av rørene. På grunn av bøyningen av støtterørene var dysemotorens dyser på nivå med pilotens albuer. I tillegg ble de flyttet fremover og plassert på planet for tyngdepunktet til "pilot + kjøretøy" -systemet. For å redusere varmetap ble det foreslått å utstyre rørene med varmeisolasjon.

I løpet av operasjonen skulle komprimert nitrogen fra den sentrale sylinderen under et trykk på 40 atmosfærer fortrenge flytende hydrogenperoksyd fra sidetankene. Det gikk igjen inn i gassgeneratoren gjennom slanger. Inne i sistnevnte var det en katalysator laget i form av sølvplater belagt med samariumnitrat. Under virkningen av katalysatoren ble hydrogenperoksid dekomponert og dannet en damp-gassblanding, hvis temperatur nådde 740 ° C. Deretter passerte blandingen gjennom buede siderør og rømte gjennom Laval-dyser og dannet et jetstrøm.

Kontrollene til "rakettbeltet" ble utført i form av to spaker som var stivt koblet til den svingende motoren. Det var små konsoller i enden av disse spakene. Sistnevnte var utstyrt med håndtak, knapper og annet utstyr. Spesielt sørget prosjektet for bruk av en timer. Ifølge beregninger var tilførselen av hydrogenperoksid nok i bare 21 sekunder av flyet. Av denne grunn var enheten utstyrt med en tidtaker, som skulle advare piloten om drivstofforbruk. Da motoren ble slått på, begynte timeren å telle ned og ga et signal hvert sekund. 15 sekunder etter at motoren ble slått på ble signalet påført kontinuerlig, noe som betydde behovet for en tidlig landing. Signalet ble gitt av en spesiell summer montert i pilothjelmen.

Trekkraftkontroll ble utført ved hjelp av en dreieknapp på høyre panel. Ved å dreie denne knappen aktiverte dysemekanismene, noe som resulterte i en endring i skyvekraften. Det ble foreslått å kontrollere kursen og manøvrering ved å vippe motorens V-formede rørledning. I dette tilfellet endret vektoren for skyvekraften til jetgassene retning og flyttet apparatet i riktig retning. For å gå fremover måtte man altså trykke på spakene, for å fly bakover og heve dem. Det var planlagt å bevege seg sidelengs ved å vippe motoren i riktig retning. I tillegg var det drev for finere kontroll av dysene, koblet til spaken på venstre kontrollpanel.

Bell Rocket Belt jetpack -prosjekt
Bell Rocket Belt jetpack -prosjekt

Astronomen Eugene Shoemaker "prøver" på en jetpack. Foto Wikimedia Commons

Det ble antatt at piloten i Bell Rocket Belt -systemet ville fly i stående stilling. Ved å endre holdningen var det imidlertid mulig å påvirke flyparametrene. For eksempel, ved å heve bena litt fremover, var det mulig å gi en ekstra forskyvning av skyvevektoren og øke flyhastigheten. Forfatterne av prosjektet mente imidlertid at kontroll bare skulle utføres ved hjelp av apparatets vanlige midler. Videre ble nye piloter lært å operere utelukkende med spaker, samtidig som de opprettholdt en nøytral kroppsposisjon.

Flere designfunksjoner i den nye rakettpakken tvang ingeniørene til å ta spesielle tiltak for å sikre pilotenes sikkerhet. Så piloten måtte bruke en dress laget av varmebestandig materiale, en spesiell hjelm og vernebriller. Overallen skulle beskytte piloten mot varme jetgasser, beskyttelsesbrillene beskyttet øynene mot støvet fra jetstrålene, og hjelmen var utstyrt med hørselvern. På grunn av støyen fra motoren var slike forholdsregler ikke overflødige.

Den totale vekten av strukturen med full tilførsel av drivstoff på nivået 19 liter (5 gallon) nådde 57 kg. En jetmotor drevet av hydrogenperoksid ga en skyvekraft på ca 1250 N (127 kgf). Slike egenskaper tillot "Rocket Belt" å løfte seg selv og piloten til luften. I tillegg var det en liten mengde trekkraft igjen for å transportere en liten last. Av åpenbare grunner, under testene, bar enheten bare piloten.

Testing

Den første prøven av et fullverdig SRLD / Bell Rocket Belt-apparat ble satt sammen i andre halvdel av 1960. Prøvene hans begynte snart. For større sikkerhet ble de første testflyvningene utført på et spesialstativ utstyrt med festede tau. I tillegg var stativet plassert i en hangar, som beskyttet piloten mot vind og andre ugunstige faktorer. For å bestemme parametrene til apparatet ble noen måleinstrumenter montert på stativet brukt.

W. Moore ble selv den første testpiloten i rakettbeltet. I løpet av flere uker foretok han to dusin korte flyreiser, gradvis økte høyden og mestret kontrollen over apparatet under flukt. Vellykkede flyreiser fortsatte til midten av februar 1961. Forfatterne av prosjektet gledet seg over suksessene og la planer for den nærmeste fremtiden.

Bilde
Bilde

Pilot William P. "Bill" Suitor ved åpningen av OL i Los Angeles. Foto Rocketbelts.americanrocketman.com

Den første ulykken skjedde 17. februar. Under den neste klatringen mistet Moore kontrollen, som et resultat av at enheten steg til maksimal høyde, brøt sikkerhetskabelen og falt sammen til bakken. Etter å ha falt fra en høyde på omtrent 2,5 m, brøt ingeniøren kneskålen og kunne ikke lenger delta i tester som pilot.

Det tok flere dager å reparere det ødelagte rakettbeltet og finne ut årsakene til ulykken. Flyreiser ble bare gjenopptatt 1. mars. Denne gangen var testpiloten Harold Graham, som også deltok i utviklingen av prosjektet. I løpet av den neste halvannen måneden fullførte Graham 36 flyreiser, lærte seg å bruke apparatet og fortsatte også testprogrammet.

20. april 1961 G. Graham utførte den første gratisflyvningen. Stedet for denne fasen av testing var Niagara Falls flyplass. Etter å ha startet motoren, klatret piloten til en høyde på omtrent 4 fot (1, 2 m), byttet deretter jevnt til nivåflyging og tilbakelegget en avstand på 108 fot (35 m) med en hastighet på omtrent 10 km / t. Etter det gjorde han en myk landing. Den første gratis flytur med rakettbeltet varte bare 13 sekunder. Samtidig var det en viss mengde drivstoff igjen i tankene.

Fra april til mai utførte 61. G. Graham 28 gratisflyvninger, hvor han forbedret pilotteknikken og fant ut apparatets evner. Flyreiser ble utført over en flat overflate, over biler og trær. På dette teststadiet ble apparatets maksimale egenskaper etablert i den eksisterende konfigurasjonen. Bell Rocket Belt kan klatre til en høyde på 10 m, nå hastigheter på opptil 55 km / t og tilbakelegge avstander på opptil 120 m. Maksimal flytid ble 21 s.

Utenfor polygonen

Gjennomføring av designarbeidet og foreløpige tester gjorde det mulig å vise den nye utviklingen for kunden. Den første offentlige demonstrasjonen av Rocket Belt -produktet fant sted 8. juni 1961 på Fort Eustis -basen. Harold Graham demonstrerte flykten til et lovende apparat for flere hundre tjenestemenn, noe som alvorlig overrasket alle tilstedeværende.

Deretter ble den lovende jetpakken gjentatte ganger demonstrert for spesialister, embetsmenn og allmennheten. Så kort tid etter "premieren" på militærbasen fant det sted et show på gårdsplassen til Pentagon. Forsvarsdepartementet satte pris på den nye utviklingen, som ble ansett som nesten umulig for noen år siden.

I oktober samme år deltok Graham i en demonstrasjonsmanøver på Fort Bragg, som ble deltatt av president John F. Kennedy. Piloten tok av fra et amfibisk angrepsskip som ligger langt fra kysten, fløy over vannet og landet vellykket på kysten, ved siden av presidenten og hans delegasjon.

Senere besøkte et team av ingeniører og G. Graham flere land der demonstrasjonsflyging av et lovende fly ble gjennomført. Hver gang vakte den nye utviklingen oppmerksomhet fra spesialister og publikum.

Bilde
Bilde

Sean Connery på settet med Fireball. Bilde Jamesbond.wikia.com

På midten av sekstitallet hadde Bell Aerosystems den første muligheten til å delta i filmingen. I 1965 ble en annen James Bond -film utgitt, der "Rocket Belt" var inkludert i arsenalet til den berømte spionen. I begynnelsen av filmen "Fireball" slipper hovedpersonen unna jakten ved hjelp av en jetpack designet av W. Moore og hans kolleger. Det er bemerkelsesverdig at hele Bond -flyet varer omtrent 20-21 sekunder - tilsynelatende bestemte filmskaperne seg for å gjøre denne scenen så realistisk som mulig.

I fremtiden har utviklingen av Bell blitt brukt gjentatte ganger på andre underholdningsområder. For eksempel ble den brukt i åpningsseremoniene til de olympiske leker i Los Angeles (1984) og Atlanta (1996). Enheten deltok også i Disneyland park show flere ganger. I tillegg har "Rocket Belt" blitt gjentatte ganger brukt i innspillingen av nye filmer, mest i fantasy -sjangeren.

Resultater av prosjektet

Demonstrasjonene i 1961 gjorde stort inntrykk på militæret. Imidlertid klarte de ikke å overbevise Pentagon om behovet for å fortsette arbeidet. SRLD -programmet kostet militæravdelingen 150 000 dollar, men resultatene lot mye å være ønsket. Til tross for all innsats fra utviklerne, ble Bell Rocket Belt -enheten preget av for høyt drivstofforbruk og "spiste" alle 5 liter drivstoff på bare 21 sekunder. I løpet av denne tiden var det mulig å fly ikke mer enn 120 m.

Den nye rakettpakken viste seg å være for komplisert og dyr i drift, men ga ikke troppene noen klare fordeler. Faktisk, ved hjelp av denne teknikken, kunne jagerfly overvinne forskjellige hindringer, men masseoperasjonen var forbundet med et stort antall forskjellige problemer. Som et resultat bestemte militæret seg for å stoppe finansieringen og stenge SRLD -programmet på grunn av mangel på reelle utsikter i dagens situasjon og med det eksisterende teknologinivået.

Bilde
Bilde
Bilde
Bilde
Bilde
Bilde
Bilde
Bilde

Flight of James Bond. Stillbilder fra filmen "Ball Lightning"

Til tross for avslag fra militæravdelingen, fortsatte Bell Aerosystems en stund med å finpusse jetpacken og lage en oppgradert versjon med økt ytelse. Tilleggsarbeid tok flere år og kostet firmaet omtrent 50 000 dollar. På grunn av mangel på merkbar fremgang, ble prosjektet stengt over tid. Denne gangen mistet også ledelsen i selskapet interessen for ham.

I 1964 søkte Wendell Moore og John Hubert om patent, og mottok snart dokumentnummer US3243144 A. Patentet beskriver flere versjoner av jetpacken, inkludert de som ble brukt i tester. I tillegg inneholder dette dokumentet en beskrivelse av forskjellige enheter av komplekset, spesielt en hjelm med en signal summer.

I løpet av første halvdel av sekstitallet samlet Bell -spesialister flere prøver av lovende teknologi med noen mindre forskjeller. Alle er for tiden museumsutstillinger og er tilgjengelige for visning for alle.

I 1970 ble all dokumentasjon for Rocket Belt -prosjektet som Bell ikke lenger trengte, solgt til Williams Research Co. Hun fortsatte å utvikle et interessant prosjekt og oppnådde til og med en viss suksess. Den første utviklingen av denne organisasjonen regnes som NT -1 -prosjektet - faktisk en kopi av det originale "Rocket Belt" med minimale modifikasjoner. Ifølge noen rapporter ble denne spesielle enheten brukt i åpningsseremoniene til to olympiader og andre festlige hendelser.

Med noen forbedringer var det nye ingeniørteamet i stand til å forbedre egenskapene til den originale jetpakken betydelig. Spesielt kan de senere versjonene av enheten forbli i luften i opptil 30 sekunder. Likevel kunne ikke en så betydelig økning i egenskaper åpne enheten for praktisk bruk. Bells "rakettbelte" og videre utvikling på dens basis har ennå ikke nådd masseproduksjon og fullverdig praktisk drift, og derfor er de fortsatt et interessant, men kontroversielt eksempel på moderne teknologi.

Anbefalt: