Ремень Bell Rocket

Bell Rocket Belt — это маломощное ракетное двигательное устройство, которое позволяет человеку безопасно путешествовать или прыгать на небольшие расстояния. Это разновидность ракетного ранца .

Обзор

Компания Bell Aerosystems начала разработку ракетного ранца, который она назвала «Bell Rocket Belt» или «человек-ракета» для армии США в середине 1950-х годов. ^{[ 1 ]} Он был продемонстрирован в 1961 году, но 5 галлонов перекиси водорода , необходимые для 21 секунды полета, не впечатлили армию. После того, как в 1964 году была подана заявка на патент США № 3 243 144 и выдана в 1966 году, разработка была отменена.

Эта концепция была возрождена в 1990-х годах, и эти ранцы могут обеспечить мощную и управляемую тягу. Движущая сила этого ракетного пояса работает на перегретом водяном паре. Газовый баллон содержит газообразный азот , а два баллона содержат высококонцентрированную перекись водорода. Азот прижимает перекись водорода к катализатору, который разлагает перекись водорода на смесь перегретого пара и кислорода с температурой около 740 °С. По двум изолированным изогнутым трубкам он вел к двум соплам, из которых он вырывался, обеспечивая движение. Пилот может векторизировать тягу, изменяя направление сопел с помощью ручного управления. Чтобы защититься от полученных ожогов, пилоту пришлось надеть изолирующую одежду.

Bell Rocket Belt был успешным и популярным, но его потенциальное использование в армии было ограничено из-за ограниченного запаса топлива. В результате армия обратила свое внимание на разработку ракет, и проект Rocket Belt был прекращен.

Ремень One Bell Rocket Belt выставлен в Смитсоновского института , пристройке Национального музея авиации и космонавтики Центре Стивена Ф. Удвар-Хейзи , расположенном недалеко от аэропорта Даллеса . Другой проживает в Буффало Государственном университете Нью-Йорка на факультете промышленной и системной инженерии . ^{[ 2 ]} Его использовали в презентациях в Диснейленде , а также на церемониях открытия летних Олимпийских игр 1984 года и 1996 года . Его также видели в кино и на телевидении. Этот тип ракетного пояса использовался в фильме о Джеймсе Бонде 1965 года «Шаровая молния» . Он также появился в телесериале «Затерянные в космосе» , а также в субботнем утреннем детском телешоу CBS « Ковчег II» 1976 года .

История

Уэнделл Ф. Мур начал работать над ракетным ранцем еще в 1953 году (возможно, узнав о работе Томаса Мура), работая инженером в компании Bell Aerosystems . Эксперименты начались в середине 1950-х годов. Разработка двигателя не представляла трудностей — применение перекиси водорода было хорошо освоено ракетчиками . Основной проблемой было достижение стабильного и устойчивого полета; для этого пришлось разработать надежную и удобную систему управления.

В 1959 году армия США заключила контракт с Aerojet General на проведение технико-экономического обоснования ракетного пояса и заключила контракт с Bell Aerosystems на разработку малого ракетного подъемного устройства (SRLD). Была подготовлена экспериментальная установка, работавшая на сжатом азоте. Его стальная трубчатая рама позволяла прикрепить к буровой установке тестер. На раме устанавливались два шарнирных сопла. Азот под давлением 35 атмосфер (3,5 МПа) подавался к форсункам по гибким шлангам. Инженер-оператор на земле регулировал подачу азота через кран. Дополнительно испытатель регулировал тягу с помощью рычагов под плечами. Испытатель наклонял сопла вперед и назад, пытаясь добиться устойчивого висения на ограниченной высоте. Снизу был прикреплен страховочный трос, чтобы установка и тестер не могли взлететь слишком высоко.

Тестирование

Первые испытания показали, что человеческое тело представляет собой очень нестабильную платформу. Испытания выявили наилучшее расположение реактивных сопел относительно центра тяжести как пилота, так и ранца, что позволяло контролировать направление. Венделл Мур и другие члены его группы участвовали в испытательных полетах. Эти первые полеты были всего лишь резким скачком, но они доказали концепцию и убедили военных профинансировать разработку. Компания Bell получила контракт на разработку, летные испытания и демонстрацию практической СРЛД. ^{[ нужна ссылка ]}

Был выбран ракетный двигатель с тягой 280 фунтов-сил (1,25 кН или 127 кгс ). Рюкзак с топливом весил 125 фунтов (57 кг). Рюкзак имел каркас из стекловолокна , профилированный по размеру тела оператора, закрепленный ремнями, к каркасу крепились баллоны с топливом и азотом. Крепление двигателя осуществлялось с помощью шарнирного узла, управление которым осуществлялось рычагами под плечами, а управление тягой осуществлялось посредством узла регулятора, соединенного с рукояткой газа на правом рычаге устройства. Ручка на левом рычаге регулировала наклон сопел (реактиваторов). Испытания ранца начались в конце 1960 года и проводились в большом ангаре со страховочным тросом. Венделл Мур выполнил первые 20 взлетов на привязи, внося при этом постепенные улучшения. ^{[ нужна ссылка ]}

17 февраля 1961 года рюкзак резко отклонился, достигнув конца страховочного троса, который затем оборвался, в результате чего Мур упал примерно на 2,5 метра, сломав коленную чашечку и сделав его непригодным для дальнейших полетов. Инженер Гарольд Грэм занял пост летчика-испытателя , и испытания возобновились 1 марта. Затем он провел еще 36 привязанных тестов, которые позволили им добиться стабильного контроля над стаей. ^{[ нужна ссылка ]}

20 апреля 1961 года (через неделю после Юрия Гагарина полета ) на освободившемся месте возле аэропорта Ниагара-Фолс был совершен первый свободный полет ракетного ранца. Гарольд Грэм достиг высоты примерно 4 футов (1,2 метра), а затем плавно полетел вперед со скоростью примерно 10 км/ч на расстояние 108 футов (менее 35 метров), а затем приземлился. Полет длился 13 секунд. ^{[ нужна ссылка ]}

В последующих полетах Грэм научился управлять ранцем и выполнять более сложные маневры: полет по кругу и поворот на месте. Он летал над ручьями и машинами, десятиметровыми холмами и между деревьями. С апреля по май 1961 года Грэм совершил еще 28 полетов. Венделл Мур работал над тем, чтобы добиться надежности ранца и уверенного пилотирования Грэма при подготовке к представлению ракетного ранца публике. В ходе тестирования были достигнуты максимумы продолжительности и дистанции: продолжительность 21 секунда; дальность 120 м; высота 10 м; скорость 55 км/ч. ^{[ нужна ссылка ]}

Демонстрации

8 июня 1962 года рюкзак был впервые публично продемонстрирован перед несколькими сотнями офицеров на военной базе Форт-Юстис . Затем последовали другие публичные демонстрации, в том числе знаменитый полет во дворе Пентагона . В тот день Гарольд Грэм вылетел перед 3000 членами военного ведомства, которые с энтузиазмом наблюдали за происходящим.

11 октября 1961 года (по другим данным, 12 октября) рюкзак был продемонстрирован лично президенту Джону Кеннеди в ходе экспериментальных маневров на военной базе Форт-Брэгг. Грэм взлетел с амфибии LST , пролетел над полосой воды и приземлился перед президентом.

Гарольд Грэм и его команда поддержки объездили многие города США. Они посетили Канаду, Мексику, Аргентину, Германию и Францию, а также другие страны. Каждый раз они успешно демонстрировали ракетный ранец в действии перед публикой. Однако армия была разочарована. Максимальная продолжительность полета ракетного ранца составляла 21 секунду, дальность – всего 120 м. Для сопровождения ракетного ранца требовался большой контингент военнослужащих. Во время полета было израсходовано 5 галлонов США (19 литров) перекиси водорода . По мнению военных, «Bell Rocket Belt» был скорее эффектной игрушкой, чем эффективным транспортным средством. Армия потратила 150 000 долларов на контракт с Bell Aerosystems. Белл потратил еще 50 000 долларов. Армия отказалась от дальнейших расходов на программу SRLD, и контракт был расторгнут.

Дизайн

Ракета могла переносить человека через препятствия высотой 9 м и развивать скорость от 11 до 16 км/ч. Однако время его полета было ограничено 20 секундами. Более позднее усовершенствование в 1995–2000 годах не смогло улучшить время полета более чем до 30 секунд.

Помимо чрезвычайно ограниченного рабочего времени, этот ракетный пояс не позволял осуществить управляемую посадку в случае отказа привода, поскольку он работал на высотах, слишком низких для парашюта функционирования . Это представляет существенный риск для безопасности и отличает ракетный пояс от самолетов и вертолетов , которые могут безопасно приземляться без двигателя посредством планирования или авторотации .

Принцип работы

Все существующие ракетные ранцы основаны на конструкции ранца Bell Rocket Belt, разработанной в 1960–1969 годах Венделлом Муром.

Пакет Мура состоит из двух основных частей:

Жесткий корсет из стеклопластика (8), пристегнутый к пилоту (10). Корсет имеет сзади трубчатый металлический каркас, на котором закреплены три газовых баллона : два с жидкой перекисью водорода (6) и один со сжатым азотом (7). Когда пилот находится на земле, корсет распределяет вес рюкзака на спину пилота.
Ракетный двигатель, способный передвигаться на шаровом шарнире (9) в верхней части корсета. Ракетный двигатель состоит из газогенератора (1) и двух жестко связанных с ним труб (2), заканчивающихся реактивными соплами с управляемыми наконечниками (3). Двигатель жестко соединен с двумя рычагами, которые проходят под руками пилота. С помощью этих рычагов пилот наклоняет двигатель вперед или назад и в стороны. На правом рычаге расположен дроссель управления тягой (5), соединенный тросом с клапаном-регулятором (4) для подачи топлива в двигатель. На левом рычаге расположена рулевая рукоятка, которая перемещает кончики реактивных сопел, позволяя пилоту управлять рысканьем.

Вся конструкция проста и надежна; За исключением клапана-регулятора и управляемых сопел, ракетный двигатель не имеет движущихся частей.

На рисунке изображен двигатель, баллоны с перекисью водорода и баллон со сжатым азотом (давление около 40 атм или 4 МПа).
Пилот поворачивает рукоятку управления тягой двигателя, открывая клапан регулятора (3).
Сжатый азот (1) вытесняет жидкую перекись водорода (2), которая подается по трубопроводу в газогенератор (4).
Там он контактирует с катализатором (тонкими серебряными пластинками, покрытыми слоем самария нитрата ) и разлагается.
Образующаяся горячая смесь пара и кислорода под высоким давлением поступает в две трубы, выходящие из газогенератора.
Эти трубы покрыты слоем изоляции для уменьшения теплопотерь.
Затем горячие газы поступают в реактивные сопла ( форсунки Де Лаваля ), где они сначала сужаются, а затем расширяются, тем самым разгоняя их до сверхзвуковой скорости и создавая реактивную тягу.

Пилотирование

Пакет имеет два рычага, жестко связанных с двигательной установкой. Нажимая на эти рычаги, пилот отклоняет сопла назад, и пакет летит вперед. Соответственно, поднятие этого рычага заставляет рюкзак двигаться назад. Можно наклонить двигательную установку в стороны (за счет шарового шарнира) для полета вбок.

Управление с помощью рычага несколько грубое; для более точного управления пилот использует рукоятку на левом рычаге. Эта ручка управляет кончиками форсунок. Наконечники (джетаваторы) подпружинены и могут с помощью гибких тяг наклоняться вперед или назад. Пилот наклоняет рукоятку вперед или назад и одновременно наклоняет оба сопла, чтобы лететь прямо . Если пилоту необходимо повернуть, он поворачивает ручку, чтобы наклонить сопла в противоположные стороны, одно вперед, другое назад, поворачивая пилота и пакет вокруг своей оси. Комбинируя различные движения рукояток рычага, пилот может лететь в любую сторону, даже вбок, разворачиваться, вращаться на месте и т. д.

Пилот может управлять полетом своего ракетного ранца по-другому, меняя центр тяжести своего тела. Например, если согнуть ноги и поднять их к животу, центр тяжести сместится вперед, а рюкзак наклонится и тоже полетит вперед. Такое управление стаей с помощью тела считается неправильным и свойственно новичкам. Самый опытный пилот Билл Суитор утверждает, что во время полета необходимо держать ноги вместе и прямо, а управлять полетом с помощью рычагов и ручек рюкзака. Только так можно научиться грамотно управлять ранцем и уверенно выполнять сложные воздушные маневры.

Рукоятка газа находится на правом рычаге. В закрытом положении он полностью перекрывает клапан топливного регулятора, предотвращая попадание топлива в двигатель. Поворачивая рукоятку против часовой стрелки, пилот увеличивает тягу двигателя. При обслуживании баллона сжатым азотом рукоятка в целях безопасности удерживается в закрытом положении срезным штифтом . Таймер пилота находится на той же ручке. Поскольку топлива в рюкзаке хватает только на 21 секунду полета, очень важно знать, когда в рюкзаке закончится топливо, чтобы пилот мог безопасно приземлиться до того, как его баки опустеют.

Перед полетом таймер устанавливается на 21 секунду. Когда пилот поворачивает ручку для взлета, таймер начинает отсчет и посекундно подает сигналы на зуммер в шлеме пилота. Через 15 секунд сигнал становится непрерывным, сообщая пилоту, что пора приземляться.

Особенности полетов Bell Rocket Belt

Пилот ранца носит защитный комбинезон из термостойкого материала, поскольку выхлопная струя и патрубки двигателя очень горячие. Он также носит защитный шлем с защитой органов слуха и зуммером таймера предупреждения о низком уровне топлива. Сверхзвуковая выхлопная струя двигательной камеры ракеты издает оглушительно громкий (130 децибел ) пронзительный визгливый звук, сильно отличающийся от рева реактивного двигателя самолета.

Выхлоп струи прозрачен и обычно не виден в воздухе. Но в холодную погоду водяной пар, составляющий большую часть парогазовой смеси, конденсируется вскоре после выхода из сопла, окутывая пилота облаком тумана (по этой причине начались первые привязные полеты Bell Rocket Лента выносилась в ангар). Реактивный выхлоп также виден, если топливо не полностью разложилось в газогенераторе, что может произойти при загрязнении катализатора или перекиси водорода.

Ракетный пояс RB2000

основали компанию В 1992 году Брэд Баркер (бывший продавец страховых услуг), Джо Райт (бизнесмен из Хьюстона) и Ларри Стэнли ( инженер и владелец нефтяной скважины ) после приглашения профессионального изобретателя Дуга Малевицкого с целью разработки новой версии ракетного ранца. К 1994 году у них был рабочий прототип, который они назвали «RB 2000 Rocket Belt». В «RB 2000» по существу переработана конструкция Венделла Мура с использованием легких сплавов ( титан , алюминий ) и композитных материалов . Он отличался увеличенным запасом топлива и повышенной мощностью, а максимальная продолжительность полета была увеличена до 30 секунд. 12 июня 1995 года им управлял Билл Суитор. ^{[ 3 ]}

Вскоре после этого партнерство распалось: Стэнли обвинил Баркера в мошенничестве, а Баркер увез RB-2000 в неизвестное место. Год спустя Стэнли успешно подал в суд на Баркера, которому было приказано вернуть RB-2000 Стэнли и выплатить 10 миллионов долларов в качестве компенсации за ущерб. Когда Баркер отказался доставить, Стэнли похитил его и держал в плену в ящике, из которого Баркеру удалось сбежать через восемь дней. Стэнли был арестован в 2002 году за похищение и отбыл восемь лет лишения свободы. Райт был убит в своем доме в 1998 году, и преступление остается нераскрытым. ^{[ 4 ]} Ракетный пояс так и не был найден. ^{[ 3 ]} Эта история изложена в книге « Капер ракетного пояса: правдивая история об изобретениях, одержимости и убийствах». ^{[ 4 ]} Полом Брауном и воплощен в фильме 2008 года « Красивая птица» .

Технические характеристики ракетного ранца
	Ремень Bell Rocket	Ракетный пояс РБ 2000
Продолжительность	21 с	30 с
Толкать	136 кгс (1,33 кН) (расчетное 127 кгс или 1,25 кН)	145 кгс (1,42 кН)
Максимальное расстояние	примерно 250 метров или 820 футов
Максимальная высота	18 м (~ 59 футов)	30 м (~ 98 футов)
Максимальная скорость	55 км/ч или 34 мили в час	96 км/ч или 60 миль/ч
Снаряженная масса	57 кг или 125 фунтов	60 кг или 132 фунта
Запас топлива	19 литров или 5 галлонов	23 литра или 6 галлонов

Книги

В 1993 году Дервин М. Бойшаузен опубликовал книгу под названием «Воздушный путешественник: свидание с судьбой», «История ракетного пояса и планы строительства». Это была первая когда-либо опубликованная книга, в которой очень подробно описывалась история этого устройства и способы его создания.

В 2000 году Дервин М. Бойсхаузен опубликовал еще одну книгу под названием «Удивительный ракетный пояс», в которой можно найти историю и дополнительные планы конструкции устройства ракетного пояса.

В 2009 году Уильям П. Суитор опубликовал книгу под названием «Руководство для пилота Rocketbelt: Руководство летчика-испытателя Bell». В этой книге г-н Суитор очень подробно описывает ракетный пояс, включая обслуживание, заправку и даже пошаговые уроки пилотирования. Это первая книга об устройстве ракетного пояса, опубликованная человеком, который действительно летал на нем на протяжении многих лет.

Технические характеристики

Общие характеристики

Экипаж: 1
Длина: 3 фута (0,91 м)
Полная масса: 125 фунтов (57 кг) (без экипажа)

Производительность

Максимальная скорость: 52 узла (60 миль в час, 97 км/ч), 860 футов.
Выносливость: 20–30 секунд.

См. также

Bell Pogo — двухместная летающая платформа на базе Bell Rocket Belt.
Реактивный ранец - включает в себя летный пояс Bell Jet, реактивный пояс RB2000, жилет Moore Jet и пояс для прыжков Thiokol.
Красивая птица
Ракетчик

Ссылки

^ «Самый полный веб-сайт о ракетных и реактивных ремнях» .
^ «Летающие приспособления» . Архивировано из оригинала 10 апреля 2011 года . Проверено 17 сентября 2011 г.
^ Jump up to: ^а ^б Маллинз, Джастин (октябрь 2005 г.). «Взлеты и падения реактивных ранцев» . Новый учёный . № 2519.
^ Jump up to: ^а ^б Браун, Пол (2009). Капер с ракетным поясом: правдивая история об изобретениях, одержимости и убийствах . Суперэластичный. ISBN 9780956227003 .

Внешние ссылки

Информационный сайт №1 Информационный сайт №1 о ракетах и реактивных поясах
TAM Rocket Belt — веб-сайт компании, производящей Rocket Belt.
The Rocketman — сайт компании, выполняющей сегодня полеты Rocketbelt.
Джетвест Томаса Мура (1950-е)
Фотография и переписка Bell Rocket Belt из цифровых коллекций Музея авиации

[1] «Самый полный веб-сайт о ракетных и реактивных ремнях» .

[2] «Летающие приспособления» . Архивировано из оригинала 10 апреля 2011 года . Проверено 17 сентября 2011 г.

[NS-3] Jump up to: ^а ^б Маллинз, Джастин (октябрь 2005 г.). «Взлеты и падения реактивных ранцев» . Новый учёный . № 2519.

[RBC-4] Jump up to: ^а ^б Браун, Пол (2009). Капер с ракетным поясом: правдивая история об изобретениях, одержимости и убийствах . Суперэластичный. ISBN 9780956227003 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]