Реактивные ранцы. История создания и подготовка к соревнованиям
В сентябре этого года мы вероятно увидим первую в мире серию гонок на реактивных ранцах. С тем, чтобы не произошло столкновений в воздухе на параллельных полосах, будут проложены две или даже три трассы препятствий. В настоящее время ведутся переговоры с устроителями чемпионата мира по воздушным гонкам, но прежде, чем рассказать о соревнованиях обратимся к истории создания персональных летательных аппаратов на реактивной тяге.
История ранцев
Люди пытались построить реактивный ранец еще сто лет назад. Русский изобретатель Александр Андреев еще в 1919 году подал патент на ранцевый ракетный аппарат на жидкостном реактивном двигателе. Он отмечал, что «с помощью аппарата можно делать воздушную разведку с большей безопасностью, чем на аэроплане. При наступлениях вообще и осаде крепостей минуя все земные препятствия возможно будет перелететь в тыл неприятеля совершенно свободно».
Прошло несколько десятилетий, прежде чем идея обрела физическое воплощение. В 1952 году Томас Мур (Thomas Moore) в США сконструировал реактивный жилет (Jet Vest), который работал на перекиси водорода и сумел оторвать человека от земли на несколько секунд.
В середине 1950-х и компания Bell Aerosystems уже начала разработку ракетного ранца для армии США. Устройство было названо «Bell Rocket Belt» или «человек-ракета». Это было действующее портативное устройство, которое можно было прикрепить к спине для взлета и перемещения в трех измерениях.
В двигателе менее, чем за одну десятую миллисекунды происходила уже упомянутая реакция разложения перекиси водорода на перегретый пар и кислород 2H2O2 → 2Н2О + О2. Смесь увеличивалась в объеме в 5000 раз с выделением большого количества тепла (около 2500 кДж/кг) при 740 °С. Горячий газ использовался в качестве реактивной массы и подавался непосредственно в сопла летательного аппарата.
Принцип работы, схема устройства ракетного ранца
20 апреля 1961 года в районе аэропорта Ниагара-Фолс близ Ниагарского водопада был совершен первый свободный полет ракетного ранца. Испытатель Гарольд Грэм достиг высоты около 1,2 метра, а затем плавно пролетел вперед со скоростью примерно 10 км/ч на расстояние 35 метров и приземлился. Полет длился 13 секунд.
8 июня 1962 года реактивный рюкзак был несколько раз продемонстрирован офицерам военного ведомства, в том числе во дворе Пентагона. Но большим минусом аппарата являлось ограниченное время работы. Струя пара и кислорода может обеспечить значительную тягу, но имеет относительно низкую скорость истечения и, следовательно, плохой удельный импульс. Такие ракетные ранцы могут летать не более 30 секунд из-за ограниченного количества топлива, которое пилот может нести на себе без посторонней помощи.
Показательный полет на реактивном ранце на церемонии открытия олимпийских игр в Лос-Анджелесе в 1984 году
Позже появился ранец Martin jetpack, который имел турбореактивный
двигатель и мог продержаться в воздухе уже более 30 минут. В нем были системы
безопасности и его можно было приобрести за пару сотен тысяч долларов. Но он был
огромен и такой же портативный, «как пианино» — вы не могли его пристегнуть к
спине и самостоятельно идти.
Также в небо взмыл швейцарский джетмен Ив Росси (Yves Rossy), который на реактивном крыле парит со скоростью более 300 км/ч, выполняя невероятные фигуры высшего пилотажа. Это довольно большое устройство, которое нужно запускать с самолета или вертолета. (Правда теперь уже есть разработка запуска аппарата с земли). Тем не менее, приземление происходит с применением двух парашютов: одного для пилота, а второго — для крыла, что не очень удобно.
Был и реактивный параплан Троя Хартмана (Troy Hartman), но для взлета ему нужен ветер, чтобы поднять и наполнить крыло парашютного типа, и это не совсем на то, что многим подойдет.
Необходимо отметить и другие весьма перспективные реактивные персональные летательные средства. Это флайборды Френки Запаты (Franky Zapata) и джетсьюты от Gravity Industries. Последние кстати уже показывают, как могут проводиться соревнования пилотов.
Jetpack Aviation
Австралийский бизнесмен Дэвид Мейман (David Mayman) в содружестве с изобретателем Нельсоном Тайлером (Nelson Tyler) создали серию газотурбинных ранцев, имеющих общее название JB. Аппарат JB-9 был шагом вперед по сравнению с аналогами, поскольку мог, во-первых, взлетать вертикально, а во-вторых, в снаряженном состоянии с аппаратом можно было даже пробежаться. Устройство умещалось в большой чемодан и перевозилось в багажнике автомобиля.
JB-9 имел бак на 10 галлонов легкодоступного керосина, который сжигался со скоростью 1 галлон в минуту. Таким образом аппарат мог находится в воздухе около 10 минут. Для управления используются рычаги, наклоняющие двигатели, закрепленные на карданном подвесе. Пилот на всякий случай одевает огнеупорный костюм, хотя двигатели смешивают выхлопные газы с окружающим воздухом, что быстро снижает их температуру до комфортного теплого воздушного потока. Холодной ночью это именно то, что нужно, но в любом случае реактиная струя не поджигает почву.
В 2015 году был совершен полет вокруг Статуи Свободы, что на тот момент было серьезным достижением, учитывая ограниченный радиус действия ракетных ранцев.
JB-9 летал со скоростью 100 км/ч в горизонтальном полете. Следующая модификация JB-10 развивала более 200 км/ч, а последняя модель JB-12 может преодолеть планку в 300 км/ч. Скорость подъема зависит от количества оставшегося в баках топлива и находится в пределах 150–300 метров в минуту, позволяя пилоту добраться до потолка в 3000 метров.
Гонки
Директор JetPack Aviation и одновременно летчик-испытатель Дэвид Мейман сообщает, что компания ведет переговоры с командой чемпионата мира по воздушным гонкам планируя запустить первую в мире серию соревнований в сентябре этого года.
В настоящее время разрабатывается новая модель реактивного ранца JB14 с технологией электронного контроля полета, которая будет обладать функцией автоматического удержание высоты и стабилизацией рыскания при помощи лидара.
На параллельных трассах установят ряд пилонов, колец и обручей, а препятствия будут как вертикальными, так и горизонтальными.
Дирекция чемпионата мира по воздушным гонкам хочет привлечь известных гонщиков из других видов спорта и ралли в качестве пилотов реактивных ранцев. Производитель уже создал центр обучения в Калифорнии, куда любой желающий может отправиться и научиться летать на одной из этих машин.
Несмотря на то, что двухмоторный JB10 способен развивать скорость более 200 км/ч, мы не увидим то, как гонщики разгонятся до этих скоростей. Соревнования во главу угла ставят умение маневрировать и контролировать ситуацию, поэтому вряд ли участники смогут разогнаться быстрее 80 км/ч.
Дэвид Мейман сообщает: «К сентябрю нам надо построить еще 6 машин и обучить около 30 новых пилотов, из которых отберут только 10. У нас есть штатные инструкторы и нет никаких сомнений в том, что они смогут относительно быстро провести обучение».
Дэвид Мейман на реактивном ранце JB-10 в гавани Сиднея:
Источники:
1. https://newatlas.com/aircraft/mayman-on-jetpacks-jan-22
2. https://newatlas.com/jetpack-aviation-new-york-flight/40286
3. http://jetpackaviation.com
4. http://epizodsspace.airbase.ru/bibl/iz-istorii/andreev.html
5. https://ru.wikipedia.org/wiki/Реактивный_ранец
6. https://en.wikipedia.org/wiki/Bell_Rocket_Belt
7. https://www.m2ktechnologies.com
8. https://www.jetman.com/en
9. https://gravity.co
10. http://www.troyhartman.com/jetpack
11. https://www.zapata.com/en/flyboard-air
Публикация подготовлена компанией ITSOFT. Размещение и аренда серверов и стоек в двух ЦОДах в Москве; colocation GPU-ферм и ASIC-майнеров, аренда GPU-серверов. Лицензии связи, SSL-сертификаты. Администрирование серверов и поддержка сайтов.
