Проект реактивного ранца Bell Jet Belt
Несмотря на все попытки инженеров, первые реактивные ранцы и иные персональные летательные аппараты компании Bell Aerosystes имели один большой недостаток. Перевозимый запас топлива (пероксид водорода) позволял находиться в воздухе не более 20-30 секунд. Таким образом, все разработки компании представляли большой интерес для специалистов и широкой общественности, но не имели никаких реальных перспектив. Тем не менее, команде Уэнделла Мура все же удалось создать реактивный ранец с большой продолжительностью полета. Изделие Bell Jet Belt позволяло летать более 20 минут.
Опыты, продолжавшиеся в течение нескольких лет, показали, что двигатели на перекиси водорода не могут использоваться в составе полноценных реактивных ранцев. Подобные двигатели имели простую конструкцию, но совсем не отличались экономичностью. Так, двигатель одного из аппаратов фирмы «Белл» расходовал 7 галлонов (около 27 л) топлива всего за 30 с. Это означало, что единственным путем увеличения длительности полета является использование иного двигателя. Разработка нового проекта с применением новой силовой установки стартовала в 1965 году.
После пары неудач У. Мур смог убедить представителей военного ведомства в перспективах своего нового проекта. На этот раз предлагалось строить реактивный ранец на базе турбореактивного двигателя. Такой двигатель отличался от существующих, работающих на перекиси водорода, гораздо большей топливной экономичностью и позволял рассчитывать на высокие характеристики.
Аппарат Jet Belt в полете. Фото Rocketbelt.nl
Специалисты Пентагона согласились с доводами представителей компании Bell Aerosystems и открыли финансирование нового проекта. Перспективный реактивный ранец с новым двигателем получил название Bell Jet Belt («Турбореактивный пояс Bell»). По-видимому, название было выбрано по аналогии с одним из предыдущих проектов, Rocket Belt.
Главным элементом нового летательного аппарата должен был стать турбореактивный двигатель с рядом специфических особенностей. Требовалось создать мотор малого размера и веса, имеющий приемлемые показатели тяги и расхода топлива. За помощью в создании двигателя команда У. Мура обратилась к компании Williams Research Corporation. Эта организация имела некоторый опыт создания турбореактивных двигателей, который планировалось использовать в новом проекте.
Результатом работы специалистов компании Williams Research Corp. под руководством Джона К. Халберта стало появление двухконтурного турбореактивного двигателя WR19. Требования коллег по проекту были достаточно высокими, кроме того, на ходе работ сказались технологические трудности.
Коллективу Халберта заказали двухконтурный турбореактивный двигатель минимальных размеров. Использование двухконтурной схемы было связано с предполагаемым способом применения двигателя. Дело в том, что смешивание горячих реактивных газов из внутреннего контура с холодным воздухом контура низкого давления приводило к некоторому охлаждению реактивной струи. Такая особенность двигателя делала его менее опасным для пилота. Учитывая общую архитектуру ранца Jet Belt, можно считать, что это был единственный подходящий вариант силовой установки.
Разработка двигателя WR19 продолжалась несколько лет, из-за чего сборка опытного реактивного ранца стартовала только в конце 1968 года. Новый двигатель весил всего 31 кг и развивал тягу до 1900 Н (около 195 кгс). Таким образом, изделие WR19 могло без особых проблем поднять в воздух себя, другое оборудование ранца и пилота, в том числе, возможно, и с небольшой дополнительной полезной нагрузкой.
Реактивный ранец Bell Jet Belt разрабатывался с использованием некоторых наработок по предыдущим проектам, но с использованием нового двигателя и других агрегатов. Основой конструкции была опорная рама с корсетом и ременной системой, перераспределяющими вес ранца на тело пилота при нахождении на земле и наоборот в ходе полета. Сзади на раме крепился двигатель, по бокам от которого располагались два топливных бака. Над двигателем имелся сопловой блок, агрегаты которого предлагалось использовать для маневрирования.
Двухконтурный турбореактивный двигатель размещался воздухозаборником вниз. Для защиты от различных объектов, которые могут попасть в двигатель, воздухозаборник оснащался сетчатым фильтром. Сопло двигателя находилось вверху, на уровне головы пилота. Там же располагался специальный сопловой блок, конструкция которого, вероятно, создавалась с учетом наработок по старым двигателям на пероксиде водорода.
Двигатель Williams WR19. Фото Wikimedia Commons
Реактивные газы двигателя разделялись на два потока и направлялись в две изогнутые трубы с соплами на концах. Сопловой аппарат выводил две струи вниз, по бокам от пилота. Таким образом, с точки зрения общей компоновки новый Jet Belt почти не отличался от старого Rocket Belt. Для управления вектором тяги сопла устанавливались на шарнирах и могли качаться в двух плоскостях.
Система управления была с некоторыми изменениями заимствована у предыдущих экспериментальных аппаратов фирмы Bell. C подвижными соплами соединили два рычага, которые выводились вперед, под руками пилота. Кроме того, для большей жесткости конструкции к рычагам добавили пару подкосов. На вынесенных частях рычагов располагались рукоятки управления, при помощи которых пилот мог регулировать тягу и другие параметры работы двигателя. При помощи правой рукоятки менялась тяга двигателя. Левая рукоятка позволяла поворачивать вправо или влево при помощи специальных устройств на соплах. Синхронный наклон рычагов вперед или назад позволял совершать поступательный полет в нужном направлении.
По некоторым данным, в составе бортового оборудования сохранился таймер для определения продолжительности полета и предупреждения пилота о выработке топлива. Кроме того, за расходом топлива могли следить испытатели, находящиеся на земле. Для этого баки изготовили из прозрачного пластика. На стенках имелись мерные шкалы.
Статья о проекте Jet Belt в журнале Popular Science
Несмотря на использование двухконтурного двигателя, температура реактивных газов оставалась слишком высокой. Из-за этого пилот должен был использовать защитный комбинезон и соответствующую обувь. Кроме того, безопасность головы, органов зрения и слуха обеспечивалась при помощи шлема со звукоизоляцией и очков. Шлем пилота оснащался гарнитурой, связанной с рацией для связи с наземной командой. Рация переносилась в подсумке на поясе.
На верхней части соплового блока установили посадочный парашют. Ввиду рисков, связанных с использованием турбореактивного двигателя, было решено оснастить аппарат средствами спасения. При необходимости пилот мог раскрывать парашют и опускаться на нем на землю. Тем не менее, эффективное применение этого средства обеспечивалось только на высотах более 20-22 м.
Сборка первого опытного «Реактивного пояса» завершилась только весной 1969 года. Вскоре после этого начались испытательные полеты в ангаре на привязи, по результатам которых аппарат выпустили в свободный полет. 7 апреля 69-го на аэродроме Ниагара Фоллс пилот-испытатель Роберт Коуртер впервые поднял аппарат в воздух без страховочных средств. В ходе первого полета испытатель поднялся на высоту около 7 метров и пролетел по кругу примерно 100 м. Максимальная скорость во время этого полета достигала 45 км/ч. Примечательно, что в ходе первого полета изделие Bell Jet Belt израсходовало лишь небольшую часть топлива, залитого в баки.
Реактивные ранцы фирмы Bell. Слева Jet Belt, справа - Rocket Belt. Фото Rocketbelts.americanrocketman.com
За следующие несколько недель испытатели совершили ряд испытательных полетов. Во время испытаний постоянно увеличивались скорость и продолжительность полета. До конца испытаний удалось достичь продолжительности полета на уровне 5 минут. Проверки и расчеты показывали, что при максимальной заправке топливом «Реактивный пояс» может оставаться в воздухе до 25 минут, развивая скорость до 135 км/ч. Таким образом, характеристики нового персонального летательного аппарата позволяли строить планы по его использованию на практике.
В конце 1968 года Уэнделл Мур перенес сердечный приступ, последствия которого позже вновь дали о себе знать. 29 мая 69-го инженер скончался, что фактически поставило точку во всех проектах перспективных летательных аппаратов. Коллеги Мура после его смерти предприняли попытку завершить проект Jet Belt и выполнить условия контракта с военным ведомством. Вскоре аппарат представили представителям заказчика и получили официальный отзыв.
Вероятно, авторы проекта сомневались, что их разработка в существующем виде сможет заинтересовать военных и дойдет до серийного производства в интересах армии. Аппарат получился слишком тяжелым: порядка 60-70 кг с полной заправкой топлива. Кроме того, он был сложен в управлении и реагировал на движения рычагов с некоторой задержкой. Также отмечалась сложность посадки с тяжелым аппаратом на спине.
Полет на "Реактивном поясе" в представлении художника. Рисунок Davidszondy.com
Представители Пентагона ознакомились с изделием Bell Jet Belt и признали его превосходство над другими разработками компании-подрядчика. Тем не менее, и этот реактивный ранец не устроил военных. На решении заказчика сказались выявленные недостатки конструкции, а также ее низкая живучесть. В боевых условиях подобное транспортное средство, не имеющее никакой защиты, могло стать легкой мишенью для противника. Для его уничтожения не требовались какие-либо специальные средства. Даже стрелковое оружие могло нанести турбореактивному двигателю серьезнейшие повреждения, после которых он не смог бы продолжать работу. Кроме того, двигатель представлял опасность для пилота и окружающих людей при аварийной посадке. При деформации двигателя мог произойти отрыв лопаток с последствиями, подобными результату взрыва мины.
Смерть создателя и отказ военных привел к остановке проекта Bell Jet Belt. После завершения испытаний аппарат отправили на хранение, поскольку он больше не представлял интереса для заказчиков и руководства компании. Более того, проект и целое направление потеряли главного идейного вдохновителя и руководителя. Без У. Мура никто не хотел заниматься многообещающим, но сложным направлением. В результате все работы по персональным летательным аппаратам остановились.
К весне 1969 года был построен только один аппарат Jet Belt, который в дальнейшем использовался в недолгих испытаниях. После закрытия направления аппарат и документация по нему, так же как и документы предыдущих проектов, хранились компанией Bell, но вскоре были проданы. В 1970 году все чертежи и бумаги по всем проектам этого направления были распроданы. Кроме того, сменили хозяев некоторые аппараты-прототипы. Так, опытный «Реактивный пояс» и все соответствующие документы были проданы компании Williams Research Corp. Конструкторская документация позже использовалась в некоторых новых проектах, а единственный прототип Jet Belt вскоре стал музейным экспонатом и сохраняет этот статус по сей день.
По материалам сайтов:
http://rocketbelts.americanrocketman.com/
http://theverge.com/
http://thunderman.net/
http://stevelehto.kinja.com/
Опыты, продолжавшиеся в течение нескольких лет, показали, что двигатели на перекиси водорода не могут использоваться в составе полноценных реактивных ранцев. Подобные двигатели имели простую конструкцию, но совсем не отличались экономичностью. Так, двигатель одного из аппаратов фирмы «Белл» расходовал 7 галлонов (около 27 л) топлива всего за 30 с. Это означало, что единственным путем увеличения длительности полета является использование иного двигателя. Разработка нового проекта с применением новой силовой установки стартовала в 1965 году.
После пары неудач У. Мур смог убедить представителей военного ведомства в перспективах своего нового проекта. На этот раз предлагалось строить реактивный ранец на базе турбореактивного двигателя. Такой двигатель отличался от существующих, работающих на перекиси водорода, гораздо большей топливной экономичностью и позволял рассчитывать на высокие характеристики.
Аппарат Jet Belt в полете. Фото Rocketbelt.nl
Специалисты Пентагона согласились с доводами представителей компании Bell Aerosystems и открыли финансирование нового проекта. Перспективный реактивный ранец с новым двигателем получил название Bell Jet Belt («Турбореактивный пояс Bell»). По-видимому, название было выбрано по аналогии с одним из предыдущих проектов, Rocket Belt.
Главным элементом нового летательного аппарата должен был стать турбореактивный двигатель с рядом специфических особенностей. Требовалось создать мотор малого размера и веса, имеющий приемлемые показатели тяги и расхода топлива. За помощью в создании двигателя команда У. Мура обратилась к компании Williams Research Corporation. Эта организация имела некоторый опыт создания турбореактивных двигателей, который планировалось использовать в новом проекте.
Результатом работы специалистов компании Williams Research Corp. под руководством Джона К. Халберта стало появление двухконтурного турбореактивного двигателя WR19. Требования коллег по проекту были достаточно высокими, кроме того, на ходе работ сказались технологические трудности.
Коллективу Халберта заказали двухконтурный турбореактивный двигатель минимальных размеров. Использование двухконтурной схемы было связано с предполагаемым способом применения двигателя. Дело в том, что смешивание горячих реактивных газов из внутреннего контура с холодным воздухом контура низкого давления приводило к некоторому охлаждению реактивной струи. Такая особенность двигателя делала его менее опасным для пилота. Учитывая общую архитектуру ранца Jet Belt, можно считать, что это был единственный подходящий вариант силовой установки.
Разработка двигателя WR19 продолжалась несколько лет, из-за чего сборка опытного реактивного ранца стартовала только в конце 1968 года. Новый двигатель весил всего 31 кг и развивал тягу до 1900 Н (около 195 кгс). Таким образом, изделие WR19 могло без особых проблем поднять в воздух себя, другое оборудование ранца и пилота, в том числе, возможно, и с небольшой дополнительной полезной нагрузкой.
Реактивный ранец Bell Jet Belt разрабатывался с использованием некоторых наработок по предыдущим проектам, но с использованием нового двигателя и других агрегатов. Основой конструкции была опорная рама с корсетом и ременной системой, перераспределяющими вес ранца на тело пилота при нахождении на земле и наоборот в ходе полета. Сзади на раме крепился двигатель, по бокам от которого располагались два топливных бака. Над двигателем имелся сопловой блок, агрегаты которого предлагалось использовать для маневрирования.
Двухконтурный турбореактивный двигатель размещался воздухозаборником вниз. Для защиты от различных объектов, которые могут попасть в двигатель, воздухозаборник оснащался сетчатым фильтром. Сопло двигателя находилось вверху, на уровне головы пилота. Там же располагался специальный сопловой блок, конструкция которого, вероятно, создавалась с учетом наработок по старым двигателям на пероксиде водорода.
Двигатель Williams WR19. Фото Wikimedia Commons
Реактивные газы двигателя разделялись на два потока и направлялись в две изогнутые трубы с соплами на концах. Сопловой аппарат выводил две струи вниз, по бокам от пилота. Таким образом, с точки зрения общей компоновки новый Jet Belt почти не отличался от старого Rocket Belt. Для управления вектором тяги сопла устанавливались на шарнирах и могли качаться в двух плоскостях.
Система управления была с некоторыми изменениями заимствована у предыдущих экспериментальных аппаратов фирмы Bell. C подвижными соплами соединили два рычага, которые выводились вперед, под руками пилота. Кроме того, для большей жесткости конструкции к рычагам добавили пару подкосов. На вынесенных частях рычагов располагались рукоятки управления, при помощи которых пилот мог регулировать тягу и другие параметры работы двигателя. При помощи правой рукоятки менялась тяга двигателя. Левая рукоятка позволяла поворачивать вправо или влево при помощи специальных устройств на соплах. Синхронный наклон рычагов вперед или назад позволял совершать поступательный полет в нужном направлении.
По некоторым данным, в составе бортового оборудования сохранился таймер для определения продолжительности полета и предупреждения пилота о выработке топлива. Кроме того, за расходом топлива могли следить испытатели, находящиеся на земле. Для этого баки изготовили из прозрачного пластика. На стенках имелись мерные шкалы.
Статья о проекте Jet Belt в журнале Popular Science
Несмотря на использование двухконтурного двигателя, температура реактивных газов оставалась слишком высокой. Из-за этого пилот должен был использовать защитный комбинезон и соответствующую обувь. Кроме того, безопасность головы, органов зрения и слуха обеспечивалась при помощи шлема со звукоизоляцией и очков. Шлем пилота оснащался гарнитурой, связанной с рацией для связи с наземной командой. Рация переносилась в подсумке на поясе.
На верхней части соплового блока установили посадочный парашют. Ввиду рисков, связанных с использованием турбореактивного двигателя, было решено оснастить аппарат средствами спасения. При необходимости пилот мог раскрывать парашют и опускаться на нем на землю. Тем не менее, эффективное применение этого средства обеспечивалось только на высотах более 20-22 м.
Сборка первого опытного «Реактивного пояса» завершилась только весной 1969 года. Вскоре после этого начались испытательные полеты в ангаре на привязи, по результатам которых аппарат выпустили в свободный полет. 7 апреля 69-го на аэродроме Ниагара Фоллс пилот-испытатель Роберт Коуртер впервые поднял аппарат в воздух без страховочных средств. В ходе первого полета испытатель поднялся на высоту около 7 метров и пролетел по кругу примерно 100 м. Максимальная скорость во время этого полета достигала 45 км/ч. Примечательно, что в ходе первого полета изделие Bell Jet Belt израсходовало лишь небольшую часть топлива, залитого в баки.
Реактивные ранцы фирмы Bell. Слева Jet Belt, справа - Rocket Belt. Фото Rocketbelts.americanrocketman.com
За следующие несколько недель испытатели совершили ряд испытательных полетов. Во время испытаний постоянно увеличивались скорость и продолжительность полета. До конца испытаний удалось достичь продолжительности полета на уровне 5 минут. Проверки и расчеты показывали, что при максимальной заправке топливом «Реактивный пояс» может оставаться в воздухе до 25 минут, развивая скорость до 135 км/ч. Таким образом, характеристики нового персонального летательного аппарата позволяли строить планы по его использованию на практике.
В конце 1968 года Уэнделл Мур перенес сердечный приступ, последствия которого позже вновь дали о себе знать. 29 мая 69-го инженер скончался, что фактически поставило точку во всех проектах перспективных летательных аппаратов. Коллеги Мура после его смерти предприняли попытку завершить проект Jet Belt и выполнить условия контракта с военным ведомством. Вскоре аппарат представили представителям заказчика и получили официальный отзыв.
Вероятно, авторы проекта сомневались, что их разработка в существующем виде сможет заинтересовать военных и дойдет до серийного производства в интересах армии. Аппарат получился слишком тяжелым: порядка 60-70 кг с полной заправкой топлива. Кроме того, он был сложен в управлении и реагировал на движения рычагов с некоторой задержкой. Также отмечалась сложность посадки с тяжелым аппаратом на спине.
Полет на "Реактивном поясе" в представлении художника. Рисунок Davidszondy.com
Представители Пентагона ознакомились с изделием Bell Jet Belt и признали его превосходство над другими разработками компании-подрядчика. Тем не менее, и этот реактивный ранец не устроил военных. На решении заказчика сказались выявленные недостатки конструкции, а также ее низкая живучесть. В боевых условиях подобное транспортное средство, не имеющее никакой защиты, могло стать легкой мишенью для противника. Для его уничтожения не требовались какие-либо специальные средства. Даже стрелковое оружие могло нанести турбореактивному двигателю серьезнейшие повреждения, после которых он не смог бы продолжать работу. Кроме того, двигатель представлял опасность для пилота и окружающих людей при аварийной посадке. При деформации двигателя мог произойти отрыв лопаток с последствиями, подобными результату взрыва мины.
Смерть создателя и отказ военных привел к остановке проекта Bell Jet Belt. После завершения испытаний аппарат отправили на хранение, поскольку он больше не представлял интереса для заказчиков и руководства компании. Более того, проект и целое направление потеряли главного идейного вдохновителя и руководителя. Без У. Мура никто не хотел заниматься многообещающим, но сложным направлением. В результате все работы по персональным летательным аппаратам остановились.
К весне 1969 года был построен только один аппарат Jet Belt, который в дальнейшем использовался в недолгих испытаниях. После закрытия направления аппарат и документация по нему, так же как и документы предыдущих проектов, хранились компанией Bell, но вскоре были проданы. В 1970 году все чертежи и бумаги по всем проектам этого направления были распроданы. Кроме того, сменили хозяев некоторые аппараты-прототипы. Так, опытный «Реактивный пояс» и все соответствующие документы были проданы компании Williams Research Corp. Конструкторская документация позже использовалась в некоторых новых проектах, а единственный прототип Jet Belt вскоре стал музейным экспонатом и сохраняет этот статус по сей день.
По материалам сайтов:
http://rocketbelts.americanrocketman.com/
http://theverge.com/
http://thunderman.net/
http://stevelehto.kinja.com/
Информация