Які види ракетних ранців існують? – Ч. 2

Армія ж була розчарована. Максимальна тривалість польоту ракетного ранця становила 21 секунду, дальність 120 метрів. При цьому ранець супроводжувала ціла команда обслуговуючого персоналу. За один двадцатісекундний політ витрачалося до 5 галонів (19 літрів) дефіцитної перекису водню. На думку військових, «Bell Rocket Belt»Був скоріше ефектною іграшкою, ніж ефективним транспортним засобом. Витрати армії за контрактом з «Белл Аеросістемс» склали 150 000 доларів, ще 50 000 доларів витратила сама «Белл». Від подальшого фінансування програми SRLD військові відмовилися, контракт був закінчений.

Маленький відеоролик із записом одного з польотів Гарольда Грема можна скачати тут. Розмір 436 кбайт, формат asf, вимагає Windows Media Player.

Пристрій і принцип дії ракетного ранця

Всі існуючі ракетні ранці засновані на конструкції ранця «Bell Rocket Belt», Розробленої в 1960-1969 роках Венделл Муром. Ранець Мура конструктивно складається з двох основних частин:

  • Жорсткий склопластиковий корсет, закріплений на тілі пілота системою ременів. Корсет має ззаду металеву трубчасту раму, на якій встановлені три балони: два з рідкої перекисом водню і один зі стисненим азотом. Коли пілот перебуває на землі, корсет розподіляє вагу ранця на спину і поперек пілота.
  • Ракетний двигун, рухомо встановлений на кульовому шарнірі у верхній частині корсета. Сам ракетний двигун складається з газогенератора і двох жорстко з'єднаних з ним труб, які закінчуються реактивними соплами з керованими наконечниками. Двигун жорстко з'єднаний з двома важелями, які проходять під руками пілота. Цими важелями пілот нахиляє двигун вперед або назад, а також в сторони. На правому важелі встановлена поворотна рукоятка управління тягою, пов'язана тросиком з клапаном-регулятором подачі палива у двигун. На лівому важелі встановлена рульова рукоятка, яка гнучкими тягами пов'язана з керованими наконечниками реактивних сопел.

Перекис водню

Дія ракетного двигуна засноване на реакції розкладу перекису водню. Використовується перекис водню 90-відсоткової концентрації (це безбарвна рідина густиною 1,35 г / см ³). Перекис водню в чистому вигляді відносно стійка, але при контакті з каталізатором (наприклад, з сріблом) стрімко розкладається на воду і кисень, менш ніж за 1/10 мілісекунди збільшуючись в обсязі в 5000 разів.

2H2O2 – 2H2O + O2

Реакція протікає екзотермічно, тобто з виділенням великої кількості теплоти (~ 2500 кДж / кг). Утвориться, при цьому парогазова суміш має температуру 740 градусів Цельсія.

Принцип дії ракетного двигуна

Пілот повертає рукоятку управління тягою двигуна, і клапан-регулятор відкривається. Стисле азот витісняє рідку перекис водню, яка по трубках надходить у газогенератор. Там вона вступає в контакт з каталізатором (тонкі срібні пластини, покриті шаром нітрату самарію) і розкладається. Новоутворена парогазова суміш високого тиску і температури надходить у дві труби, що виходять з газогенератора (труби покриті шаром теплоізолятора, щоб скоротити втрати тепла). Потім гарячі гази надходять в реактивні сопла (сопло Лаваля), де спочатку прискорюються, а потім розширюються, набуваючи надзвукову швидкість і створюючи реактивну тягу. Вся конструкція проста і надійна, ракетний двигун не має жодної рухомої частини.

Пілотування ранця

Ранець має два важелі, жорстко пов'язаних з руховою установкою. Натискаючи на ці важелі, пілот змушує сопла відхилитися назад, і ранець летить вперед. Відповідно, підняття важелів змушує ранець рухатися назад. Можна нахиляти рухову установку і в сторони (завдяки кульовий шарнір), щоб летіти боком.

Управління за допомогою важелів – досить грубе, для більш тонкого управління пілот використовує рукоятку на лівому важелі. Ця рукоятка управляє наконечниками реактивних сопел. Наконечники (jetavators) Подпружінени і можуть за допомогою гнучких тяг відхилятися вперед або назад. Нахиляючи рукоятку вперед або назад, пілот відхиляє синхронно наконечники обох сопел, щоб летіти прямолінійно. Якщо пілотові потрібно виконати поворот, він повертає рукоятку, при цьому сопла відхиляються в протилежних напрямках, одне вперед, інше назад, розгортаючи пілота і ранець навколо осі. Поєднанням різних рухів рукоятки і важелів пілот може летіти в будь-яку сторону, навіть боком, виконувати повороти, обертання на місці і т. п.

Керувати польотом ранця можна і по-іншому – змінюючи положення центра ваги тіла. Наприклад, якщо зігнути ноги і підняти їх до живота, центр ваги зміститься вперед, ранець нахилиться і теж полетить вперед. Таке управління ранцем, за допомогою власного тіла, вважається невірним і характерно для новачків. Найдосвідченіший пілот Білл Сьютор стверджує, що під час польоту необхідно тримати ноги разом і прямо, а керувати польотом слід за допомогою важелів і рукояток ранця. Тільки так можна навчитися грамотно пілотувати ранець і впевнено виконувати складні маневри в повітрі.

На правому важелі встановлена поворотна «рукоятка газу». В нерухомому стані вона повністю закриває регулятор подачі палива у двигун. Повертаючи рукоятку проти годинникової стрілки, пілот збільшує тягу двигуна. Під час заправки ранця стисненим азотом рукоятка фіксується в замкнутому положенні запобіжної чекою.

На цій же рукоятці розташований таймер. Оскільки ранець має запас палива лише на 21 секунду польоту, пілотові необхідно знати, що у нього закінчується паливо, щоб не опинитися з порожніми баками на висоті в 10 метрів. Перед польотом таймер зводиться на 21 секунду. Коли пілот повертає рукоятку для зльоту, таймер починає відлік і подає щосекундні сигнали на зумер в шоломі пілота. Через п'ятнадцять секунд сигнал стає безперервним, повідомляючи пілотові, що пора йти на посадку.

Особливості польотів на ракетному ранці

Пілот ранця одягнений в захисний комбінезон з термостійкого матеріалу, оскільки і реактивна струмінь, і труби двигуна мають дуже високу температуру. На голову в обов'язковому порядку надаватися захисний шолом (він також має всередині сигнальний зумер).

При роботі ракетного двигуна надзвукова реактивна струмінь видає оглушливо гучний звук (силою до 130 дБ), що більше нагадує пронизливий вереск, ніж ревіння реактивного двигуна. Ракетний ранець – дуже галасливий літальний апарат.

Як правило, виходить реактивна струмінь прозора і в повітрі не видно. Але в холодну погоду водяна пара, що становить більшу частину парогазової суміші, конденсується незабаром після виходу із сопел, і тоді пілота огортає цілу хмару водяного туману. Саме з цієї причини найперші «прив'язні» польоти ранця «Bell Rocket Belt»Виконувалися в ангарі – справа була зимою. Також реактивна струмінь буває видно, якщо паливо в газогенераторі розкладається не повністю, що трапляється, наприклад, при поганій роботі каталізатора або при забрудненні перекису водню домішками.

Сучасні версії ранця Технічні характеристики ракетного ранця Bell Rocket BeltRB 2000 Rocket BeltТривалість полета21 с30 стяг двігателя136 кгс (розрахункова 127) 145 кгсМаксімальная дальність полетаоколо 250 метровМаксімальная висота полета18 М30 мМаксімальная скорость55 км/ч96 км / чСнаряженний вес57 кг60 кгЗапас топліва19 л23 л

У 1995 році конструкція ранця була вдосконалена. Троє інженерів з Техасу, Бред Баркер, Джо Райт і Ларрі Стенлі, запросивши професійного винахідника Дуга Малевік (Doug Malewicki), Побудували нову версію ракетного ранця, який вони назвали «RB 2000 Rocket Belt». Ранець «RB 2000 »в основному повторює конструкцію Венделла Мура, але зроблений з легких сплавів (титан, алюміній) і композитних матеріалів, має збільшений запас палива і підвищену потужність. В результаті максимальна тривалість польоту збільшена до 30 секунд.

Турбореактивний ранець (Bell Jet Flying Belt)

У 1965 році «Белл Аеросістемс» уклала новий контракт з військовим агентством ARPA - на розробку ранця, який по повному праву називався б реактивним, – ранця зі справжнім турбореактивним двигуном. Проект отримав назву «Jet Flying Belt», або просто «Jet Belt». Над проектом нового, турбореактивного ранця працювали Венделл Мур і Джон Налберт (John K. Hulbert), Фахівець з газових турбін. Спеціально для нового ранця компанія «Williams Research Corp.»За замовленням« Белл »спроектувала і виготовила турбореактивний двигун WR-19, з силою тяги 195 кгс і вагою 31 кг. До 1969 року новий ранець був створений.

7 квітня 1969 на аеродромі Ніагара Фоллз відбувся перший вільний політ турбореактивного ранця «Jet Belt». Пілот Роберт Куртер (Robert Courter) Пролетів близько 100 метрів по колу на висоті 7 метрів, досягнувши швидкості 45 км / ч. Наступні польоти були більш тривалими, до 5 хвилин. Теоретично новий ранець міг знаходитися в повітрі до 25 хвилин і розвивати швидкість до 135 км / ч.

Незважаючи на успішні випробування, армія знову не проявила зацікавленості. Ранець був складним в обігу і занадто важким. Приземлення пілота з таким вантажем на плечах було небезпечним. Крім того, при пошкодженні двигуна лопатки турбін могли розлітатися з високими швидкостями, загрожуючи життю пілота.

Ранець «Bell Jet Flying Belt»Так і залишився експериментальним зразком. 29 травня 1969 Венделл Мур помер від хвороби, і роботи по турбореактивних ранцю були згорнуті. Єдиний примірник ранця «Белл» продала компанії «Williams»Разом з патентами і технічною документацією. Цей ранець в даний час знаходиться в музеї «Williams Research Corp

Особливості пристрою турбореактивного ранця

Ранець «Jet Belt»Має турбореактивний двигун WR-19. Маса двигуна 31 кг, тяга 195 кг, діаметр 30 см. Двигун встановлений вертикально, повітрозабірником вниз. Вхідне повітря стискається турбіною і розділяється на два потоки. Один потік іде в камеру згоряння. Другий потік проходить між подвійними стінками двигуна, потім змішується з потоком виходять гарячих газів, охолоджуючи їх і захищаючи пілота від високої температури. У верхній частині двигуна змішаний потік розділяється і надходить у дві труби, що ведуть до реактивним соплам. Конструкція сопел дозволяє відхиляти реактивний струмінь в будь-яку сторону. Паливо (гас) знаходиться в баках з боків двигуна.

Управління турбореактивним ранцем схоже на управління ракетного ранця, але пілот уже не може нахиляти всю рухову установку. Маневрування виконується тільки відхиленням керованих сопел. Нахиляючи важелі, пілот відхиляє реактивний струмінь обох сопел вперед, назад або в сторони. Поворотом лівої рукоятки пілот повертає ранець. Права рукоятка, як зазвичай, управляє тягою двигуна.

Запуск реактивного двигуна здійснюється за допомогою порохового піропатрона. На випробуваннях для запуску використовували пересувний стартер на спеціальному візку. Є прилади для контролю роботи двигуна і рація для зв'язку і передачі телеметричної інформації наземним інженерам.

Зверху на ранці встановлений парашут (використовується стандартний десантний запасний парашут). Він ефективний тільки при відкритті на висоті понад 20 метрів.

Ракетний ранець в шоу-бізнесі

У 60-х роках ракетний ранець «Bell Rocket Belt»Знаходився на піку популярності. Компанія «Белл» влаштовувала демонстраційні польоти в США та інших країнах, кожного разу викликаючи захват публіки.

в 1965 році на екрани вийшов новий фільм з серії про Джеймса Бонда, «Thunderball». Бонд (у виконанні Шона Коннері) проникає у французький замок, де ховається агент таємничої організації «SPECTRE». Бонд ліквідує супротивника, потім тікає від охорони на дах замку і відлітає на заздалегідь захованому ракетному ранці.

У зйомках фільму було задіяно два ранця. Один, бутафорський, можна побачити на Шоне Коннері в великопланові сценах. Другий був самим справжнім ранцем «Bell Rocket Belt»І літав наживо. Їм керували пілоти компанії «Белл» – Білл Сьютор і Гордон Йегер (Gordon Yaeger). Сцени з Шоном Коннері і ранцем довелося знімати двічі, тому що в перший раз його відзняли з непокритою головою, а дублювати його Білл Сьютор навідріз відмовився злітати без захисного шолома.

При озвученні фільму справжній пронизливий рев двигуна ранця замінили шипінням вогнегасника – «для більшого правдоподібності».

Ще одне знамените поява ранця відбулося на відкритті Літніх Олімпійських ігор в Лос-Анджелесі в 1984 році. Пілотував ранець все той же Біл Сьютор, легендарна особистість (всього на його рахунку понад 1200 польотів – більше, ніж у будь-якого іншого пілота донині). Білл злетів через трибун, пролетів над рядами глядачів, які від несподіванки прикривали голови руками, і приземлився навпроти президентської трибуни, де сидів Рональд Рейган. Політ спостерігали 100 000 глядачів на трибунах і близько 2,5 мільярдів телеглядачів по всьому світу (крім СРСР, який бойкотував Олімпіаду).

У 2001 році пілот Ерік Скотт заявив, що йому вдалося піднятися на ранці на висоту 46 метрів. Проте підтвердження цьому рекорду не послідувало.

Ракетний ранець в наш час

В останні роки ракетний ранець стає популярний у ентузіастів, які будують його своїми силами. Конструкція ранця досить проста, але секрет придатного для польотів ранця полягає в двох ключових вузлах: газогенераторі і клапані-регуляторі тяги. Саме їх колись доводив до розуму Венделл Мур в ході довгих випробувань.

Поширення ранців стримується і дефіцитом концентрованої перекису водню, яка вже не виробляється великими хімічними компаніями. Ракетники-любителі будують власні установки по її виробництву методом електролізу.

На справжній день в світі налічується не більше 5 успішно літаючих ракетних ранців. За сорок з гаком років з дня першого польоту Гарольда Грема лише одинадцять чоловік (включаючи його самого) літали на ранці у вільному польоті (без страхувальної прив'язі). Найвідомішим з них, як уже згадувалося, є Білл Сьютор, який колись жив по сусідству з Венделл Муром і попросив можливості політати на ранці, який Мур привіз додому в багажнику.

Джерело: Вікіпедія

Посилання

  • Rocket Belt. Сайт Петера Гійсберта, присвячений історії ракетного ранця. Величезна кількість інформації і фотографій. (Сайт з флеш-навігацією) (Англ.)
  • Сайт Гарольда Грема. Багато фотографій його польотів, кілька відеороликів. (Англ.)
  • IT'S ROCKET MAN!!. – Сайт Дуга Малевік. Професійний винахідник, один з творців ранця «RB 2000 ». (Англ.)
  • US Army Transportation Museum. Сторінка про ранці «Bell Rocket Belt». (Англ.)
  • Peroxide Propulsion. Сайт, присвячений конструюванню ракетних ранців та іншим ракетним технологіям, заснованим на перекису водню. Фотографії і відеоролики випробувальних польотів (на прив'язі). (Англ.)
  • Rocketman, Inc – троє пілотів (Кинни Гібсон, Ерік Скотт, Ден Шлунд) займаються організацією шоу-польотів на ракетних ранцях в будь-якій точці світу. Багато фотографій. (Англ.)
  • Dan Schlund, stuntman. Ден Шлунд, професійний каскадер. Пілотує ранець з 2000 року. (Англ.)


Category: Різне

Comments (Прокоментуй!)

There are no comments yet. Why not be the first to speak your mind.

Leave a Reply