Bell Rocket Belt jetpack projekt

Indholdsfortegnelse:

Bell Rocket Belt jetpack projekt
Bell Rocket Belt jetpack projekt

Video: Bell Rocket Belt jetpack projekt

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

I begyndelsen af halvtredserne designede og byggede et team af ingeniører under ledelse af Thomas Moore deres egen version af jetpack kaldet Jetvest. Dette system har bestået foreløbige tests og blev den første repræsentant for teknikken i sin klasse, som formåede at tage fart. Den potentielle kunde ønskede imidlertid ikke at finansiere fortsættelsen af arbejdet. På grund af dette blev entusiaster tvunget til at fortsætte med at udvikle Jetvest på eget initiativ og opnåede ikke nogen mærkbar succes. I 1953 kom der et nyt forslag til konstruktion af en jetpack. Denne gang tog specialister fra Bell Aerosystems initiativet.

Projektstart

Wendell F. Moore, navnebror til Thomas Moore, var initiativtager til arbejdet på Bell. Tilsyneladende havde han nogle oplysninger om det første projekt og besluttede også at deltage i udviklingen af en lovende retning. Moore dannede det generelle udseende af sin jetpack, men indtil et bestemt tidspunkt forlod projektet ikke scenen med indledende diskussioner. Netop på dette tidspunkt nægtede Pentagon T. Moore at fortsætte med at finansiere dens udvikling, hvilket gjorde udsigterne for andre lignende projekter tvivlsomme. Som følge heraf ville ingen støtte W. Moore i hans arbejde.

Billede
Billede

Generelt billede af det færdige Bell Rocket Belt -apparat. Foto Airandspace.si.edu

Indtil slutningen af halvtredserne gennemførte W. Moore en analyse af de tilgængelige oplysninger om hans navnebrors arbejde og identificerede ulemperne ved hans projekt. Derudover har den eksisterende udvikling gjort det muligt at danne det optimale udseende af en lovende jetpack. Moore foreslog oprindeligt at bruge en hydrogenperoxidmotor. Sådanne systemer kunne på grund af al deres enkelhed levere den krævede kraft og adskilte sig heller ikke i deres designkompleksitet. Samtidig var det påkrævet at oprette et enkelt, pålideligt og brugervenligt kontrolsystem. F.eks. Gav T. Moore kontrolpanelet med tre svinghjul, som fandtes på det tidspunkt, ikke den nødvendige komfort for piloten og gjorde det svært at kontrollere flyvningen, da den ikke havde det mest bekvemme design.

Overvejelsen af projektet og det foreløbige designarbejde forløb på initiativbasis indtil slutningen af halvtredserne. Desuden var eksperter under ledelse af W. Moore i 1958 i stand til at bygge en forenklet eksperimentel jetpack, som kunne demonstrere rigtigheden af de valgte ideer og beslutninger. Ved hjælp af et forenklet apparat var det planlagt at teste de eksisterende ideer samt bekræfte eller tilbagevise deres levedygtighed.

Første forsøg

Den eksperimentelle prototype skulle kun demonstrere den grundlæggende mulighed for at løse de tildelte opgaver, hvorfor dens design var alvorligt anderledes end det, der oprindeligt blev foreslået for en fuldgyldig jetpack. Et system med slanger og et par dyser blev monteret på en ramme af et enkelt design. Desuden blev der fastgjort et selesystem til rammen. Til manøvrering blev der tilvejebragt to svingende dyser, der var placeret på en bjælke, der er forbundet med betjeningsgrebene. Prototypen havde ikke egne brændstoftanke eller andre lignende enheder og måtte modtage komprimeret gas fra tredjepartsudstyr.

Billede
Billede

Enheden set fra siden af pilotsædet. Foto Airandspace.si.edu

Slangerne i forsøgsapparatet var forbundet med en ekstern kilde til komprimeret gas. Kvælstof blev foreslået som et middel til at skabe jetstrøm, som blev forsynet med en kompressor ved et tryk på 35 atmosfærer. Gasforsyningen og trykjusteringen af en sådan "motor" blev udført af en tester på jorden.

De første test af en prototype rygsæk designet af W. Moore var som følger. En af testerne satte apparatet på, derudover blev det bundet til testbænken med sikkerhedskabler, som ikke tillod at stige til en væsentlig højde eller miste en stabil position i luften. En anden tester betjente en ventil til komprimeret gas. Da han nåede det ønskede tryk, steg den første tester sammen med apparatet op i luften, hvorefter hans opgave var at holde hele systemet i en stabil position.

Til rådighed for piloten var to håndtag forbundet med apparatets dyser. Ved at flytte dem vippede piloten dyserne og ændrede derved retningen af trykvektorerne. På grund af synkron afbøjning af dyserne fremad eller bagud, kunne piloten ændre retningen for den fremadgående flyvning. For mere komplekse manøvrer var det nødvendigt at vippe bjælken og dyserne på andre måder. Et lignende kontrolsystem blev foreslået brugt på en fuldgyldig jetpack. I teorien gjorde det det muligt at opnå en temmelig høj manøvredygtighed.

Piloterne i forsøgsapparatet var forskellige Bell -ingeniører, herunder Wendell Moore selv. De første testflyvninger lignede jet -thrust -spring. Testerne lærte ikke umiddelbart at holde apparatet i en stabil position, hvorfor ukontrollerede manøvrer i rulle og højde begyndte. Derfor var det nødvendigt at reducere trykket i den komprimerede gas og sænke piloten til jorden for at undgå nødsituationer, skader og skader på udstyret.

På trods af nogle tilbageslag gjorde den eksperimentelle prototype det muligt at løse flere kritiske problemer. Specialisterne var i stand til at bekræfte mulighederne i det brugte kontrolsystem. Desuden blev en optimal dysekonfiguration valgt. Endelig blev der på baggrund af resultaterne af disse tests valgt det mest bekvemme design af rørledninger og motorer, hvor trykvektoren passerede gennem tyngdepunktet i "pilot + køretøj" -systemet og sikrede dets maksimale stabile adfærd. Hovedbelastningen i form af brændstof og pilotcylindre var placeret mellem de to dyser.

Fraværet af begrænsninger på mængden af komprimeret gas, der leveres af kompressoren, gjorde det muligt at bestemme apparatets potentielle muligheder. I testens sidste fase formåede piloterne at stige til en højde på 5 m og blive i luften i op til 3 minutter. Samtidig kontrollerede de fuldstændig flyvningen og stod ikke over for alvorlige problemer. Efter flere ændringer fuldførte den eksperimentelle prototype fuldstændigt de opgaver, der blev tildelt den.

Test af den eksperimentelle prototype samt demonstration for specialister fra andre afdelinger havde en positiv effekt på projektets videre skæbne. I 1959 lykkedes det Bell -specialister at overbevise en potentiel kunde i den militære afdeling om mulighederne for en ny udvikling. Dette resulterede i en kontrakt om en forundersøgelse af sådant udstyr samt udvikling og konstruktion af en prototype jetpack.

Komplet prøve

Jetpack -udviklingsprogrammet har modtaget den officielle betegnelse SRLD (Small Rocket Lift Device). Udviklingsselskabet brugte sin egen betegnelse - Bell Rocket Belt ("Bell missilbælte"). Det skal bemærkes, at projektets interne virksomhedsbetegnelse ikke helt matchede enhedens design. Udadtil lignede "Small Rocket Lifter" mere en rygsæk med en masse usædvanlige og endda mærkelige enheder. På grund af massen af komplekse samlinger lignede apparatet slet ikke et bælte.

Billede
Billede

Henter fra patentet

Efter at have modtaget en ordre fra forsvarsafdelingen, fortsatte Moore og hans kolleger med at arbejde på projektet og skabte som følge heraf den endelige version, hvorefter flere jetkøretøjer til sidst blev bygget. Det færdige "Rocket Belts" adskilte sig markant fra produkterne fra det foreløbige design. Under designet tog specialisterne hensyn til testresultaterne af det eksperimentelle produkt, hvilket havde en mærkbar effekt på designet af den færdige rygsæk.

Hovedelementet i SRLD / Bell Rocket Belt -enheden er en metalramme fastgjort til pilotens ryg. For at lette betjeningen var rammen udstyret med et stift glasfiberkorset fastgjort til pilotens ryg. Selebælterne blev også fastgjort til rammen. Rammen, korsettet og selen er designet til at jævnt fordele jetpackens vægt på ryggen, mens den er på jorden, eller for at overføre pilotens vægt til strukturen under flyvning. I betragtning af tilgængeligheden af en ordre til militæret tog Bell -ingeniører hensyn til fremtidige brugeres bekvemmelighed med lovende teknologi.

Tre metalcylindre blev monteret lodret på hovedrammen. Den centrale var beregnet til komprimeret gas, de sider - til brintoverilte. For at spare vægt og forenkle designet blev det besluttet at opgive eventuelle pumper og bruge positiv brændstoftilførsel til motoren. Over cylindrene blev der installeret en omvendt V-formet rørledning med en gasgenerator i midten, der fungerede som en hydrogenperoxidmotor. Den centrale del af motoren var svingbart forbundet med rammen. Dyser var placeret i enderne af rørene. På grund af bøjningen af støtterørene var jetmotordyserne på niveau med pilotens albuer. Derudover blev de flyttet frem og placeret på planet for tyngdepunktet i "pilot + køretøj" -systemet. For at reducere varmetab blev det foreslået at udstyre rørene med varmeisolering.

Under driften skulle komprimeret nitrogen fra den centrale cylinder under et tryk på 40 atmosfærer fortrænge flydende hydrogenperoxid fra sidetankene. Det kom til gengæld ind i gasgeneratoren gennem slanger. Inde i sidstnævnte var der en katalysator fremstillet i form af sølvplader overtrukket med samariumnitrat. Under katalysatorens virkning blev hydrogenperoxid nedbrudt og dannede en damp-gas-blanding, hvis temperatur nåede 740 ° C. Derefter passerede blandingen gennem buede siderør og slap ud gennem Laval-dyser og dannede et jetstrøm.

Betjeningen af "raketbæltet" blev foretaget i form af to håndtag, der var stift forbundet med den svingende motor. Der var små konsoller i enderne af disse håndtag. Sidstnævnte var udstyret med håndtag, knapper og andet udstyr. Især forudsatte projektet brug af en timer. Ifølge beregninger var forsyningen af brintoverilte nok til kun 21 sekunder af flyvningen. Af denne grund var enheden udstyret med en timer, som skulle advare piloten om brændstofforbrug. Da motoren blev tændt, begyndte timeren at tælle ned og gav et signal hvert sekund. 15 sekunder efter at motoren var tændt, blev signalet anvendt kontinuerligt, hvilket betød behovet for en tidlig landing. Signalet blev givet af en særlig summer, der var monteret i pilotens hjelm.

Trækkontrol blev udført ved hjælp af en drejeknap på højre panel. Drejning af denne knap aktiverede dysemekanismerne, hvilket resulterede i en ændring i trykstyrken. Det blev foreslået at styre kursen og manøvren ved at vippe motorens V-formede rørledning. I dette tilfælde ændrede vektoren for jetgassernes fremdrift dens retning og flyttede apparatet i den rigtige retning. For at bevæge sig fremad måtte man således trykke på håndtagene, for at flyve bagud, hæve dem. Det var planlagt at bevæge sig sidelæns ved at vippe motoren i den rigtige retning. Derudover var der drev til finere styring af dyserne, forbundet til håndtaget på venstre kontrolpanel.

Bell Rocket Belt jetpack projekt
Bell Rocket Belt jetpack projekt

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

Det blev antaget, at piloten i Bell Rocket Belt -systemet ville flyve i stående position. Ved at ændre holdningen var det imidlertid muligt at påvirke flyveparametrene. For eksempel ved at løfte benene lidt fremad, var det muligt at tilvejebringe en yderligere forskydning af trykvektoren og øge flyvehastigheden. Forfatterne af projektet mente imidlertid, at kontrol kun skulle udføres ved hjælp af apparatets almindelige midler. Desuden blev nye piloter lært at operere udelukkende med håndtag, samtidig med at de bevarede en neutral kropsposition.

Flere designfunktioner i den nye raketpakke tvang ingeniørerne til at træffe særlige foranstaltninger med det formål at sikre pilotens sikkerhed. Så piloten måtte bruge en dragt lavet af varmebestandigt materiale, en særlig hjelm og beskyttelsesbriller. Overallen skulle beskytte piloten mod varme jetgasser, beskyttelsesbrillerne beskyttede øjnene mod støvet fra jetstrålerne, og hjelmen var udstyret med høreværn. På grund af motorens støj var sådanne forholdsregler ikke overflødige.

Den samlede vægt af strukturen med en fuld forsyning af brændstof på et niveau på 19 liter (5 gallon) nåede 57 kg. En jetmotor drevet af hydrogenperoxid gav et tryk på ca. 1250 N (127 kgf). Sådanne egenskaber tillod "raketbæltet" at løfte sig selv og piloten op i luften. Derudover var der en lille mængde trækkraft tilbage til transport af en lille last. Af indlysende årsager, under testen, bar enheden kun piloten.

Test

Den første prøve af et fuldgyldigt SRLD / Bell Rocket Belt-apparat blev samlet i anden halvdel af 1960. Hans forsøg begyndte snart. For større sikkerhed blev de første testflyvninger udført på en særlig stand udstyret med tovede reb. Derudover var stativet placeret i en hangar, som beskyttede piloten mod vind og andre negative faktorer. Til bestemmelse af apparatets parametre blev der brugt nogle måleinstrumenter monteret på stativet.

W. Moore blev selv den første testpilot af raketbæltet. I løbet af flere uger foretog han to dusin korte flyvninger, der gradvist øgede højden og mestrede kontrollen med apparatet under flyvning. Succesfulde flyvninger fortsatte indtil midten af februar 1961. Forfatterne af projektet glædede sig over deres succeser og lagde planer for den nærmeste fremtid.

Billede
Billede

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

Den første ulykke skete den 17. februar. Under den næste stigning mistede Moore kontrollen, hvilket resulterede i, at enheden steg til den maksimalt mulige højde, brød sikkerhedskablet og faldt sammen til jorden. Efter at være faldet fra en højde på omkring 2,5 m, knuste ingeniøren knæskallen og kunne ikke længere deltage i test som pilot.

Det tog flere dage at reparere det beskadigede raketbælte og finde ud af årsagerne til ulykken. Flyvninger genoptog først den 1. marts. Denne gang var testpiloten Harold Graham, som også deltog i udviklingen af projektet. I løbet af de næste halvanden måned gennemførte Graham 36 flyvninger, lærte at betjene apparatet og fortsatte også testprogrammet.

20. april 1961 foretog G. Graham den første gratis flyvning. Stedet for denne fase af testen var Niagara Falls lufthavn. Efter start af motoren klatrede piloten til en højde på ca. 4 fod (1, 2 m), skiftede derefter jævnt til plan flyvning og tilbagelagde en afstand på 108 fod (35 m) med en hastighed på ca. 10 km / t. Efter det lavede han en blød landing. Den første gratis flyvning med raketbæltet varede kun 13 sekunder. På samme tid blev der en vis mængde brændstof tilbage i tankene.

Fra april til maj udførte 61. G. Graham 28 gratis flyvninger, hvor han forbedrede pilotteknikken og fandt ud af apparatets muligheder. Flyvninger blev udført over en flad overflade, over biler og træer. På dette teststadium blev apparatets maksimale egenskaber fastlagt i den eksisterende konfiguration. Bell Rocket Belt kunne klatre til en højde på 10 m, nå hastigheder på op til 55 km / t og tilbagelægge afstande på op til 120 m. Den maksimale flyvetid nåede 21 s.

Udenfor polygonen

Afslutning af designarbejdet og indledende test gjorde det muligt at vise den nye udvikling til kunden. Den første offentlige demonstration af Rocket Belt -produktet fandt sted den 8. juni 1961 på Fort Eustis -basen. Harold Graham demonstrerede et lovende apparats flugt til flere hundrede servicemænd, hvilket alvorligt overraskede alle tilstedeværende.

Efterfølgende blev den lovende jetpack gentagne gange demonstreret for specialister, embedsmænd og offentligheden. Så kort efter "premieren" på militærbasen fandt der et show sted i gården i Pentagon. Forsvarsministeriets embedsmænd satte pris på den nye udvikling, som blev betragtet som næsten umulig for et par år siden.

I oktober samme år deltog Graham i en demonstrationsmanøvre ved Fort Bragg, hvor præsident John F. Kennedy deltog. Piloten startede fra et amfibisk overfaldsskib, der lå langt fra kysten, fløj over vandet og landede med succes på kysten ved siden af præsidenten og hans delegation.

Senere besøgte et team af ingeniører og G. Graham flere lande, hvor der blev gennemført demonstrationsflyvninger med et lovende fly. Hver gang tiltrak den nye udvikling sig opmærksomhed fra specialister og offentligheden.

Billede
Billede

Sean Connery på sættet med Fireball. Foto Jamesbond.wikia.com

I midten af tresserne havde Bell Aerosystems den første mulighed for at deltage i optagelserne. I 1965 udkom endnu en James Bond -film, hvor "Rocket Belt" var inkluderet i den berømte spions arsenal. I begyndelsen af filmen "Fireball" slipper hovedpersonen forfølgelsen ved hjælp af en jetpack designet af W. Moore og hans kolleger. Det er bemærkelsesværdigt, at hele Bond -flyvningen varer omkring 20-21 sekunder - tilsyneladende besluttede filmskaberne at gøre denne scene så realistisk som muligt.

I fremtiden er udviklingen af Bell gentagne gange blevet brugt inden for andre områder af underholdning. For eksempel blev det brugt i åbningsceremonierne ved de olympiske lege i Los Angeles (1984) og Atlanta (1996). Enheden deltog også i Disneyland -parkens show flere gange. Derudover er "Rocket Belt" gentagne gange blevet brugt til optagelser af nye film, mest inden for fantasygenren.

Resultater af projektet

Demonstrationerne i 1961 gjorde stort indtryk på militæret. De kunne imidlertid ikke overbevise Pentagon om behovet for at fortsætte arbejdet. SRLD -programmet kostede militærafdelingen $ 150.000, men resultaterne lod meget tilbage at ønske. På trods af alle udviklernes indsats blev Bell Rocket Belt -enheden kendetegnet ved et for højt brændstofforbrug og "spiste" alle 5 liter brændstof på bare 21 sekunder. I løbet af denne tid var det muligt at flyve højst 120 m.

Den nye raketpakke viste sig at være for kompliceret og dyr at betjene, men gav ikke tropperne klare fordele. Ved hjælp af denne teknik kunne krigere faktisk overvinde forskellige forhindringer, men dens masseoperation var forbundet med et stort antal forskellige problemer. Som et resultat besluttede militæret at stoppe finansieringen og lukke SRLD -programmet på grund af manglen på reelle udsigter i den nuværende situation og med det eksisterende teknologiniveau.

Billede
Billede
Billede
Billede
Billede
Billede
Billede
Billede

James Bond flyvning. Stillbilleder fra filmen "Ball Lightning"

På trods af militærafdelingens afslag fortsatte Bell Aerosystems i nogen tid med at forsøge at forfine sin jetpack og skabe en opgraderet version med øget ydeevne. Yderligere arbejde tog flere år og kostede firmaet omkring $ 50.000. På grund af den manglende mærkbare fremgang blev projektet lukket over tid. Denne gang mistede virksomhedens ledelse også interessen for ham.

I 1964 ansøgte Wendell Moore og John Hubert om patent og modtog snart dokumentnummer US3243144 A. Patentet beskriver flere versioner af jetpacken, herunder dem, der blev brugt i test. Derudover indeholder dette dokument en beskrivelse af forskellige enheder i komplekset, især en hjelm med en signal summer.

I løbet af første halvdel af tresserne indsamlede Bell -specialister flere prøver af lovende teknologi med nogle mindre forskelle. Alle er i øjeblikket museumsudstillinger og kan ses af alle.

I 1970 blev al dokumentation til Rocket Belt -projektet, som Bell ikke længere behøvede, solgt til Williams Research Co. Hun fortsatte med at udvikle et interessant projekt og opnåede endda en vis succes. Den første udvikling af denne organisation betragtes som NT -1 -projektet - faktisk en kopi af det originale "Rocket Belt" med minimale ændringer. Ifølge nogle rapporter blev denne særlige enhed brugt til åbningsceremonierne for to olympiader og andre festlige begivenheder.

Med nogle forbedringer var det nye ingeniørteam i stand til betydeligt at forbedre egenskaberne ved den originale jetpack. Især de senere versioner af enheden kunne forblive i luften i op til 30 sekunder. Ikke desto mindre kunne selv en så betydelig stigning i egenskaber ikke åbne enheden for praktisk anvendelse. Bells "raketbælte" og yderligere udvikling på dens basis har endnu ikke nået masseproduktion og fuldgyldig praktisk drift, hvorfor de fortsat er et interessant, men kontroversielt eksempel på moderne teknologi.

Anbefalede: