Pada awal lima puluhan, pasukan jurutera yang diketuai oleh Thomas Moore merancang dan membina jetpack versi mereka sendiri yang disebut Jetvest. Sistem ini telah lulus ujian awal dan menjadi wakil pertama teknik kelasnya, yang berjaya berlepas. Namun, bakal pelanggan tidak mahu membiayai kesinambungan kerja. Oleh kerana itu, para peminat terpaksa terus mengembangkan Jetvest atas inisiatif mereka sendiri dan tidak mencapai kejayaan yang nyata. Pada tahun 1953, ada cadangan baru untuk pembinaan jetpack. Kali ini, pakar Bell Aerosystems mengambil inisiatif.
Permulaan projek
Wendell F. Moore, yang bernama Thomas Moore, adalah pemula karya di Bell. Nampaknya, dia memiliki beberapa informasi tentang proyek pertama dan juga memutuskan untuk ikut serta dalam pengembangan arah yang menjanjikan. Moore membentuk tampilan umum jetpacknya, tetapi sehingga waktu tertentu projek itu tidak meninggalkan peringkat perbincangan awal. Pada saat ini, Pentagon menolak T. Moore untuk terus membiayai pengembangannya, yang membuat prospek untuk projek serupa lainnya meragukan. Akibatnya, tidak ada yang mahu menyokong W. Moore dalam karyanya.
Pandangan umum alat Bell Rocket Belt yang sudah siap. Foto Airandspace.si.edu
Sehingga akhir tahun lima puluhan, W. Moore menyelesaikan analisis maklumat yang ada mengenai karya senama dan mengenal pasti kelemahan projeknya. Sebagai tambahan, perkembangan yang ada telah memungkinkan untuk membentuk penampilan optimum jetpack yang menjanjikan. Moore pada mulanya mencadangkan penggunaan mesin hidrogen peroksida. Sistem sedemikian, untuk semua kesederhanaannya, dapat memberikan daya tuju yang diperlukan, dan juga tidak berbeza dalam kerumitan reka bentuknya. Pada masa yang sama, diperlukan untuk membuat sistem kawalan yang mudah, boleh dipercayai dan mudah digunakan. Sebagai contoh, panel kawalan T. Moore dengan tiga roda roda, yang ada pada masa itu, tidak memberikan keselesaan yang diperlukan bagi juruterbang dan menyukarkan pengendalian penerbangan, kerana ia tidak mempunyai reka bentuk yang paling sesuai.
Pertimbangan projek dan kerja reka bentuk awal diteruskan secara inisiatif hingga akhir tahun lima puluhan. Di samping itu, pada tahun 1958, pakar yang diketuai oleh W. Moore dapat membuat jetpack eksperimen yang dipermudahkan, yang dapat menunjukkan kebenaran idea dan keputusan yang dipilih. Dengan bantuan alat yang dipermudah, dirancang untuk menguji idea yang ada, serta mengesahkan atau membantah daya maju mereka.
Eksperimen pertama
Prototaip eksperimen hanya seharusnya menunjukkan kemungkinan mendasar untuk menyelesaikan tugas yang diberikan, oleh sebab itu reka bentuknya sangat berbeza dari yang awalnya dicadangkan untuk jetpack lengkap. Sistem selang dan sepasang muncung dipasang pada bingkai dengan reka bentuk sederhana. Sebagai tambahan, sistem abah-abah dipasang pada bingkai. Untuk manuver, dua muncung berayun disediakan, terletak di satu balok yang terkait dengan tuas kawalan. Prototaip itu tidak mempunyai tangki bahan bakar sendiri atau unit lain yang serupa dan harus menerima gas termampat dari peralatan pihak ketiga.
Peranti, melihat dari sisi tempat duduk juruterbang. Foto Airandspace.si.edu
Selang alat eksperimen disambungkan ke sumber luaran gas termampat. Nitrogen diusulkan sebagai alat untuk membuat tujahan jet, yang dibekalkan dengan pemampat pada tekanan 35 atmosfera. Penyediaan bekalan gas dan tujahan "enjin" seperti itu dilakukan oleh penguji di tanah.
Ujian pertama prototaip ransel yang dirancang oleh W. Moore adalah seperti berikut. Salah satu penguji memakai alat itu, selain itu, alat itu diikat ke bangku ujian dengan kabel keselamatan, yang tidak memungkinkan naik ke ketinggian yang signifikan atau kehilangan posisi yang stabil di udara. Penguji kedua mengendalikan injap bekalan gas termampat. Setelah mencapai daya tuju yang diinginkan, penguji pertama, bersama-sama dengan radas, naik ke udara, setelah itu tugasnya adalah untuk menjaga keseluruhan sistem dalam kedudukan stabil.
Semasa pembuangan juruterbang terdapat dua tuas yang berkaitan dengan muncung radas. Dengan menggerakkannya, juruterbang memiringkan muncung dan dengan itu mengubah arah vektor tujahan. Kerana pesongan segerak muncung ke depan atau ke belakang, juruterbang dapat mengubah arah penerbangan ke depan. Untuk manuver yang lebih kompleks, perlu memiringkan balok dan muncung dengan cara lain. Sistem kawalan serupa dicadangkan untuk digunakan pada jetpack lengkap. Secara teori, ia memungkinkan untuk memperoleh kemampuan manuver yang cukup tinggi.
Juruterbang alat eksperimen adalah pelbagai jurutera Bell, termasuk Wendell Moore sendiri. Penerbangan ujian pertama serupa dengan lonjakan tujahan jet. Penguji tidak segera belajar memegang alat dalam kedudukan stabil, itulah sebabnya manuver tidak terkawal dalam gulungan dan ketinggian bermula. Oleh itu, perlu untuk mengurangkan tekanan gas yang dimampatkan dan menurunkan juruterbang ke tanah untuk mengelakkan situasi kecemasan, kecederaan dan kerosakan pada peralatan.
Walaupun terdapat beberapa kekurangan, prototaip eksperimen memungkinkan untuk menyelesaikan beberapa masalah kritikal. Pakar dapat mengesahkan kemampuan sistem kawalan yang digunakan. Sebagai tambahan, konfigurasi muncung yang optimum telah dipilih. Akhirnya, berdasarkan hasil ujian ini, reka bentuk saluran paip dan enjin yang paling sesuai dipilih, di mana vektor tujahan melewati pusat graviti sistem "pilot + kenderaan" dan memastikan tingkah laku stabil maksimumnya. Beban utama dalam bentuk silinder bahan bakar dan pilot terletak di antara kedua muncung.
Ketiadaan sekatan terhadap jumlah gas termampat yang dibekalkan oleh pemampat memungkinkan untuk menentukan keupayaan keupayaan alat tersebut. Pada peringkat akhir ujian, juruterbang berjaya naik ke ketinggian 5 m dan tetap di udara hingga 3 minit. Pada masa yang sama, mereka mengawal penerbangan sepenuhnya dan tidak menghadapi masalah serius. Oleh itu, setelah beberapa pengubahsuaian, prototaip eksperimen menyelesaikan sepenuhnya tugas yang diberikan kepadanya.
Uji coba prototaip eksperimen, serta demonstrasinya kepada pakar dari jabatan lain, memberi kesan positif terhadap nasib selanjutnya dari projek ini. Pada tahun 1959, pakar Bell berjaya meyakinkan bakal pelanggan dari jabatan tentera mengenai prospek untuk pembangunan baru. Ini menghasilkan kontrak untuk kajian kelayakan peralatan tersebut, serta pengembangan dan pembinaan jetpack prototaip.
Contoh lengkap
Program pengembangan jetpack telah menerima sebutan rasmi SRLD (Small Rocket Lift Device). Syarikat pembangunan menggunakan sebutannya sendiri - Bell Rocket Belt ("Bell missile belt"). Harus diingat bahawa penunjukan korporat dalaman projek tidak sepenuhnya sesuai dengan reka bentuk peranti. Secara luaran, "Small Rocket Lifter" kelihatan lebih seperti ransel dengan banyak unit yang tidak biasa dan bahkan pelik. Oleh kerana jisim pemasangan kompleks, alat sama sekali tidak kelihatan seperti tali pinggang.
Mengambil dari paten
Setelah mendapat pesanan dari jabatan pertahanan, Moore dan rakan-rakannya terus mengerjakan projek tersebut dan, sebagai hasilnya, membuat versi terakhirnya, yang menurutnya beberapa kenderaan jet akhirnya dibina. "Rocket Belts" siap berbeza dengan produk reka bentuk awal. Semasa reka bentuk, para pakar mengambil kira hasil ujian produk eksperimental, yang memberi kesan yang nyata pada reka bentuk ransel siap.
Elemen utama peranti SRLD / Bell Rocket Belt adalah kerangka logam yang dipasang di bahagian belakang juruterbang. Untuk kemudahan penggunaan, bingkai dilengkapi dengan korset gentian kaca tegar yang dipasang di bahagian belakang juruterbang. Tali pinggang keledar juga dilekatkan pada bingkai. Rangka, korset dan harness telah dirancang untuk merata berat jetpack ke belakang ketika berada di darat, atau untuk memindahkan berat juruterbang ke struktur dalam penerbangan. Memandangkan ketersediaan pesanan untuk tentera, jurutera Bell mengambil kira kemudahan pengguna teknologi masa depan yang menjanjikan.
Tiga silinder logam dipasang secara menegak pada kerangka utama. Pusat itu bertujuan untuk gas termampat, yang sisinya - untuk hidrogen peroksida. Untuk menjimatkan berat badan dan menyederhanakan reka bentuk, diputuskan untuk meninggalkan pam dan menggunakan bekalan bahan bakar anjakan positif ke mesin. Di atas silinder, saluran paip berbentuk V terbalik dipasang dengan penjana gas di tengahnya, yang berfungsi sebagai mesin hidrogen peroksida. Bahagian tengah mesin disambungkan secara berputar ke bingkai. Muncung terletak di hujung paip. Oleh kerana lenturan paip sokongan, muncung mesin jet berada di paras siku juruterbang. Selain itu, mereka bergerak ke depan dan terletak di bidang pusat graviti sistem "pilot + kenderaan". Untuk mengurangkan kehilangan haba, dicadangkan untuk melengkapkan paip dengan penebat haba.
Dalam operasi, nitrogen termampat dari silinder pusat di bawah tekanan 40 atmosfera seharusnya menggantikan hidrogen peroksida cair dari tangki sisi. Itu, pada gilirannya, memasuki penjana gas melalui selang. Di dalamnya terdapat pemangkin yang dibuat dalam bentuk plat perak yang dilapisi dengan samarium nitrat. Di bawah tindakan pemangkin, hidrogen peroksida terurai, membentuk campuran wap-gas, suhunya mencapai 740 ° C. Kemudian, campuran melewati paip sisi melengkung dan melarikan diri melalui muncung Laval, membentuk tujahan jet.
Alat kawalan "Rocket Belt" dibuat dalam bentuk dua tuas yang dihubungkan dengan kuat ke mesin swinging. Terdapat konsol kecil di hujung tuas ini. Yang terakhir dilengkapi dengan pemegang, kancing dan peralatan lain. Khususnya, projek yang disediakan untuk penggunaan pemasa. Menurut perhitungan, bekalan hidrogen peroksida cukup untuk hanya 21 s penerbangan. Atas sebab ini, peranti ini dilengkapi dengan pemasa, yang seharusnya memberi amaran kepada juruterbang mengenai penggunaan bahan bakar. Apabila enjin dihidupkan, pemasa mula mengira dan memberi isyarat setiap saat. 15 saat setelah menghidupkan mesin, isyarat diterapkan secara berterusan, yang bermaksud perlunya pendaratan awal. Isyarat diberikan oleh bel khas yang dipasang di helmet juruterbang.
Kawalan daya tarikan dilakukan menggunakan tombol putar pada panel kanan. Memusing tombol ini mengaktifkan mekanisme muncung, mengakibatkan perubahan daya tuju. Diusulkan untuk mengendalikan jalan dan manuver dengan memiringkan saluran paip berbentuk V mesin. Dalam kes ini, vektor tujahan gas jet mengubah arahnya dan mengalihkan radas ke arah yang betul. Oleh itu, untuk bergerak maju, seseorang harus menekan tuas, untuk terbang ke belakang, menaikkannya. Ia dirancang untuk bergerak ke samping dengan memiringkan mesin ke arah yang benar. Di samping itu, terdapat pemacu untuk kawalan muncung yang lebih baik, disambungkan ke tuas panel kawalan kiri.
Astronomer Eugene Shoemaker "mencuba" jetpack. Foto Wikimedia Commons
Diandaikan bahawa juruterbang sistem Bell Rocket Belt akan terbang dalam keadaan berdiri. Namun, dengan mengubah postur, mungkin mempengaruhi parameter penerbangan. Sebagai contoh, menaikkan kaki sedikit ke depan, adalah mungkin untuk memberikan anjakan tambahan vektor tujahan dan meningkatkan kelajuan penerbangan. Walau bagaimanapun, penulis projek menganggap bahawa kawalan harus dilakukan hanya dengan bantuan alat biasa. Lebih-lebih lagi, juruterbang baru diajar untuk beroperasi secara eksklusif dengan tuas, sambil mempertahankan posisi badan yang netral.
Beberapa ciri reka bentuk paket roket baru memaksa para jurutera mengambil langkah khas yang bertujuan untuk memastikan keselamatan juruterbang. Oleh itu, juruterbang harus menggunakan pakaian yang diperbuat daripada bahan tahan panas, topi keledar khas dan kacamata. Pakaian pelindung itu seharusnya melindungi juruterbang dari gas jet panas, kacamata melindungi mata dari debu yang dibangkitkan oleh jet jet, dan topi keledar dilengkapi dengan pelindung pendengaran. Oleh kerana bunyi yang dihasilkan oleh enjin, langkah berjaga-jaga tersebut tidak berlebihan.
Berat keseluruhan struktur dengan bekalan bahan bakar penuh pada tahap 19 liter (5 gelen) mencapai 57 kg. Enjin jet yang digerakkan oleh hidrogen peroksida memberikan daya tuju sekitar 1250 N (127 kgf). Ciri-ciri seperti itu membolehkan "Rocket Belt" mengangkat dirinya dan juruterbang ke udara. Di samping itu, ada sedikit daya tarikan yang tersisa untuk mengangkut muatan kecil. Untuk alasan yang jelas, semasa ujian dijalankan, alat ini hanya membawa juruterbang.
Ujian
Sampel pertama radas SRLD / Bell Rocket Belt yang lengkap dipasang pada separuh kedua tahun 1960. Percubaannya segera dimulakan. Untuk keselamatan yang lebih besar, penerbangan ujian pertama dilakukan di dudukan khas yang dilengkapi dengan tali yang ditambat. Di samping itu, pendirian terletak di hangar, yang melindungi juruterbang dari angin dan faktor-faktor buruk yang lain. Untuk menentukan parameter alat, digunakan beberapa alat ukur yang dipasang pada dudukan.
W. Moore sendiri menjadi juruterbang ujian pertama Rocket Belt. Selama beberapa minggu, dia membuat dua lusin penerbangan pendek, secara beransur-ansur meningkatkan ketinggian dan menguasai kendali alat dalam penerbangan. Penerbangan yang berjaya diteruskan sehingga pertengahan Februari 1961. Penulis projek ini gembira dengan kejayaan mereka dan membuat rancangan untuk masa terdekat.
Pilot William P. "Bill" Suit pada pembukaan Sukan Olimpik Los Angeles. Foto Rocketbelts.americanrocketman.com
Kemalangan pertama berlaku pada 17 Februari. Semasa pendakian berikutnya, Moore kehilangan kendali, akibatnya perangkat naik ke ketinggian maksimum, melanggar kabel keselamatan dan jatuh ke tanah. Setelah jatuh dari ketinggian kira-kira 2.5 m, jurutera itu patah tempurung lututnya dan tidak dapat lagi mengambil bahagian dalam ujian sebagai juruterbang.
Perlu beberapa hari untuk memperbaiki Rocket Belt yang rosak dan mengetahui punca-punca kemalangan itu. Penerbangan disambung hanya pada 1 Mac. Kali ini juruterbang ujian adalah Harold Graham, yang juga turut serta dalam pengembangan projek tersebut. Selama setengah bulan berikutnya, Graham menyelesaikan 36 penerbangan, belajar bagaimana mengendalikan alat tersebut, dan juga meneruskan program ujian.
20 April 1961 G. Graham melakukan penerbangan percuma pertama. Laman untuk fasa ujian ini adalah Niagara Falls Airport. Setelah menghidupkan enjin, juruterbang naik ke ketinggian sekitar 4 kaki (1, 2 m), kemudian beralih dengan lancar ke penerbangan level dan menempuh jarak 108 kaki (35 m) dengan kelajuan sekitar 10 km / jam. Selepas itu, dia melakukan pendaratan lembut. Penerbangan percuma pertama Rocket Belt hanya berlangsung selama 13 saat. Pada masa yang sama, sejumlah bahan bakar tetap berada di dalam tangki.
Dari April hingga Mei 61, G. Graham melakukan 28 penerbangan percuma, di mana dia meningkatkan teknik mengemudi dan mengetahui kemampuan alat tersebut. Penerbangan dilakukan di permukaan rata, di atas kereta dan pokok. Pada tahap pengujian ini, ciri maksimum alat telah ditentukan dalam konfigurasi yang ada. Bell Rocket Belt boleh naik ke ketinggian 10 m, mencapai kecepatan hingga 55 km / jam dan jarak tempuh hingga 120 m. Durasi penerbangan maksimum mencapai 21 s.
Di luar poligon
Penyelesaian kerja reka bentuk dan ujian awal memungkinkan untuk menunjukkan perkembangan baru kepada pelanggan. Demonstrasi awam pertama produk Rocket Belt berlangsung pada 8 Jun 1961 di pengkalan Fort Eustis. Harold Graham menunjukkan penerbangan alat yang menjanjikan kepada beberapa ratus anggota tentera, yang mengejutkan semua orang yang hadir.
Selepas itu, jetpack yang dijanjikan berulang kali ditunjukkan kepada pakar, pegawai kerajaan dan masyarakat umum. Jadi, tidak lama selepas "tayangan perdana" di pangkalan tentera, pertunjukan berlangsung di halaman Pentagon. Pegawai Kementerian Pertahanan menghargai perkembangan baru, yang dianggap hampir mustahil beberapa tahun lalu.
Pada bulan Oktober tahun yang sama, Graham mengambil bahagian dalam gerakan demonstrasi di Fort Bragg, yang dihadiri oleh Presiden John F. Kennedy. Juruterbang itu berlepas dari kapal serangan amfibi yang terletak jauh dari pantai, terbang di atas air dan berjaya mendarat di pantai, di sebelah presiden dan delegasinya.
Kemudian, sepasukan jurutera dan G. Graham mengunjungi beberapa negara di mana penerbangan demonstrasi pesawat yang menjanjikan dilakukan. Setiap kali perkembangan baru menarik perhatian pakar dan orang ramai.
Sean Connery di set Fireball. Foto Jamesbond.wikia.com
Pada pertengahan tahun enam puluhan, Bell Aerosystems mempunyai peluang pertama untuk mengambil bahagian dalam penggambaran. Pada tahun 1965, satu lagi filem James Bond dirilis, di mana "Rocket Belt" dimasukkan ke dalam gudang mata-mata yang terkenal. Pada awal filem "Fireball", watak utama melepaskan diri dengan bantuan jetpack yang dirancang oleh W. Moore dan rakan-rakannya. Perlu diperhatikan bahawa keseluruhan penerbangan Bond berlangsung sekitar 20-21 saat - nampaknya, pembuat filem memutuskan untuk membuat adegan ini se realistik mungkin.
Pada masa akan datang, pengembangan Bell telah berulang kali digunakan dalam bidang hiburan yang lain. Sebagai contoh, ia digunakan dalam upacara pembukaan Sukan Olimpik di Los Angeles (1984) dan Atlanta (1996). Peranti ini juga mengambil bahagian dalam pertunjukan taman Disneyland beberapa kali. Di samping itu, "Rocket Belt" telah berulang kali digunakan dalam penggambaran filem baru, kebanyakannya dalam genre fantasi.
Hasil projek
Demonstrasi 1961 memberi kesan besar kepada tentera. Namun, mereka tidak dapat meyakinkan Pentagon tentang perlunya meneruskan pekerjaan. Program SRLD menelan belanja jabatan tentera $ 150,000, tetapi hasilnya sangat diharapkan. Di sebalik semua usaha para pembangun, peranti Bell Rocket Belt dibezakan oleh penggunaan bahan bakar yang terlalu tinggi dan "memakan" semua 5 galon bahan bakar hanya dalam 21 saat. Selama ini, kemungkinan terbang tidak lebih dari 120 m.
Pek roket baru ternyata terlalu rumit dan mahal untuk dikendalikan, tetapi tidak memberikan kelebihan jelas kepada pasukan. Memang, dengan bantuan teknik ini, para pejuang dapat mengatasi berbagai rintangan, namun, operasi besar-besarannya dikaitkan dengan sejumlah besar masalah. Akibatnya, tentera memutuskan untuk menghentikan pembiayaan dan menutup program SRLD kerana kekurangan prospek sebenar dalam situasi semasa dan dengan tahap teknologi yang ada.
Penerbangan James Bond. Stills dari filem "Ball Lightning"
Walaupun penolakan jabatan tentera, Bell Aerosystems untuk beberapa waktu terus berusaha memperbaiki jetpacknya dan membuat versi yang ditingkatkan dengan peningkatan prestasi. Kerja tambahan mengambil masa beberapa tahun dan menelan belanja syarikat sekitar $ 50,000. Kerana kemajuan yang tidak ketara, projek ini ditutup dari masa ke masa. Kali ini pihak pengurusan syarikat juga kehilangan minat kepadanya.
Pada tahun 1964, Wendell Moore dan John Hubert memohon paten, segera menerima nombor dokumen US3243144 A. Paten tersebut menerangkan beberapa versi jetpack, termasuk yang digunakan dalam ujian. Di samping itu, dokumen ini mengandungi keterangan mengenai pelbagai unit kompleks, khususnya helmet dengan pembunyikan isyarat.
Pada separuh pertama tahun enam puluhan, pakar Bell mengumpulkan beberapa sampel teknologi yang menjanjikan dengan beberapa perbezaan kecil. Kesemuanya kini adalah pameran muzium dan tersedia untuk ditonton oleh semua orang.
Pada tahun 1970, semua dokumentasi untuk projek Rocket Belt yang tidak lagi diperlukan oleh Bell dijual kepada Williams Research Co. Dia terus mengembangkan projek yang menarik dan bahkan berjaya. Perkembangan pertama organisasi ini dianggap sebagai projek NT-1 - sebenarnya, salinan "Rocket Belt" yang asli dengan sedikit pengubahsuaian. Menurut beberapa laporan, alat ini digunakan dalam upacara pembukaan dua Olimpik dan acara perayaan lain.
Dengan beberapa penambahbaikan, pasukan kejuruteraan baru dapat meningkatkan ciri-ciri jetpack asal dengan ketara. Khususnya, versi peranti yang lebih baru dapat bertahan hingga 30 saat. Walaupun begitu, peningkatan yang ketara dalam ciri tidak dapat membuka jalan untuk penggunaan praktikal. "Sabuk roket" Bell dan perkembangan selanjutnya berdasarkannya belum mencapai pengeluaran besar-besaran dan operasi praktikal sepenuhnya, sebab itulah mereka tetap menjadi contoh teknologi moden yang menarik tetapi kontroversial.
