Гонка за создание рабочих и практичных персональных реактивных ранцев

В первом эпизоде фильма «Шаровая молния» 1965 года Джеймс Бонд, только что расправившийся со злодейским агентом СПЕКТРА полковником Жаком Буваром, бежит на крышу французского замка Бувара, надевает футуристический реактивный ранец и совершает драматический побег. Учитывая ее фантастическую, чрезмерную природу, эта сцена, очевидно, была создана с помощью волшебства голливудских спецэффектов, не так ли? Ну нет, на самом деле. Каким бы невероятным это ни казалось, транспортное средство, показанное на экране, представляло собой реальный работающий реактивный ранец, разработанный Bell Aircraft и пилотируемый для камер летчиком-испытателем Bell Биллом Сьютором. Но если работающие реактивные ранцы существовали еще в 1960-х годах, почему же тогда мы не видим их в каждом гараже рядом с летающими автомобилями? Что ж, как показывает долгая и разочаровывающая история разработки реактивных ранцев, дело, конечно, не в отсутствии попыток.

Идея реактивного или ракетного ранца существует в массовой культуре уже давно, появившись в художественной литературе еще в 1890-х годах. Однако только с развитием реактивной и ракетной техники в 1920-х и 30-х годах летательные аппараты размером с человека стали практической реальностью. Одним из часто упоминаемых кандидатов на роль первого рабочего реактивного ранца является Himmelstürmer или «Небесный штурмовик», устройство, предположительно испытанное нацистами в 1944 году, позволяющее саперам и штурмовым войскам перепрыгивать траншеи, колючую проволоку и другие препятствия. Himmelstürmer был основан на импульсной реактивной технологии, которая наиболее широко использовалась в крылатой ракете Fieseler F.103 или Фау-1, около 12 000 из которых были запущены немцами по целям в Великобритании и Нидерландах в период с 1944 по 1945 год. В отличие от обычных реактивных двигателей Импульсные струи не имеют вращающихся лопаток компрессора или турбины и вместо этого используют набор подпружиненных заслонок или лопастей для сжигания топлива и воздуха серией высокочастотных импульсов, создавая тягу. Эта простая конструкция делает импульсные реактивные двигатели дешевыми в производстве, но при этом шумными и неэффективными по сравнению с другими реактивными двигателями. « Химмельштюрмер» имел два импульсных жиклера: один крепился к спине солдата для обеспечения вертикального подъема, а другой крепился к его груди на вертлюге, позволяя ему управлять. В ходе испытаний устройство позволяло солдатам преодолевать расстояния до 50 метров на высоте 15 метров.

…только нет, это не так, поскольку, несмотря на широкое освещение в Интернете, « Химмельштюрмер» на самом деле никогда не существовал. Этот причудливый образец нацистской технологии был фактически изобретен канадским писателем Эрнстом Цюнделем, впервые появившимся в его книге 1976 года «Немецкое секретное оружие и чудо-оружие Второй мировой войны». Будучи ярым сторонником теории заговора и отрицателем Холокоста, Цюндель обширная библиография включает такие избранные издания, как «Секретные нацистские полярные исследования»; Гитлер на Южном полюсе; Гитлер, которого мы любили и почему, НЛО – секретное оружие нацистов?; Освенцим, Даухау, Бухенвальд: величайшее мошенничество в истории; и действительно ли умерло шесть миллионов? – что должно дать хорошее представление о том, насколько можно доверять его заявлениям. В любом случае, « Химмельштюрмер» , как его обычно называют, скорее всего, никогда бы не сработал. Импульсный реактивный двигатель Argus As-014, использованный в крылатой ракете Фау-1, имел длину 4 метра и производил всего около 270 килограммов тяги; Импульсная струя, достаточно маленькая, чтобы ее можно было прикрепить к спине человека, была бы не только слишком слабой, чтобы поднять его с земли, но также стала бы слишком горячей и вызвала бы серьезные ожоги. Это, в сочетании с присущей ему сложностью управления таким устройством, сделало бы «Химмельштюрмер» непрактичной смертельной ловушкой. Итак, несмотря на то, во что вас заставляют верить «Ракетчик», «Капитан Америка» и «Железное небо» , нацистские штурмовики, летающие на реактивных ранцах, на самом деле никогда не были чем-то особенным.

Только после Второй мировой войны всерьез начались практические разработки реактивных ранцев. Одним из первых кандидатов на роль изобретателя реактивного ранца является румынский изобретатель Джастин Капра, который утверждал, что в 1956 году построил работающий «летающий рюкзак» и управлял им. Капра обратился со своим изобретением как к румынским военным, так и к американскому посольству в Бухаресте, но ни один из них не выразил никакого интереса, а Капра был заключен в тюрьму коммунистическим правительством за сближение с американцами. Позже Капра утверждал, что американцы украли его идею, но не смог предоставить никаких достоверных доказательств того, что он когда-либо действительно построил свое изобретение или управлял им. Таким образом, изобретение первого практического реактивного ранца обычно приписывают Венделлу Муру, инженеру компании Bell Aircraft в Буффало, штат Нью-Йорк. В 1953 году Мур начал экспериментировать с транспортным средством под названием Small Rocket Lift Device или SRLD — приспособлением, похожим на рюкзак, предназначенным для перевозки одного человека на короткое расстояние. Технические проблемы, с которыми столкнулся Мур – да и все конструкторы реактивных ранцев до сих пор – были пугающими. Чтобы быть практичным, реактивный ранец должен быть достаточно легким, чтобы его было удобно носить, производить достаточную тягу, чтобы поднять человека с земли, нести достаточно топлива, чтобы преодолеть полезное расстояние, а также быть устойчивым, безопасным и простым в полете – требования, которые часто предъявляются в противоречии друг с другом. Хотя идеальным источником энергии для реактивного ранца является турбореактивный двигатель, который может обеспечивать постоянную тягу в течение длительного периода времени и работать при разумных температурах, в начале 1950-х годов ни один турбореактивный двигатель не был одновременно компактным и достаточно мощным, чтобы поместиться на спине человека и поднять его. в воздух. Единственной альтернативой было использование ракетных двигателей, что само по себе создавало проблемы. Ракетные двигатели, как известно, испытывают жажду, что серьезно ограничивает их срок службы, и производят опасно горячие выхлопные газы, которые потенциально могут травмировать пилота.

Читайте также:   Почему белых людей иногда называют «кавказцами»

В первом прототипе SRLD Мура использовался холодный сжатый азот, хранившийся в резервуарах и выпускавшийся через пару гибких сопел, управляемых двойными джойстиками. Задуманный как испытательный стенд для оценки устойчивости, управляемости и других технических проблем, для первоначальных испытаний SRLD был привязан к специальной установке. Несмотря на то, что SRLD был намного безопаснее, чем будущие версии, тем не менее, он имел немало проблем с прорезыванием зубов. Например, однажды выяснилось, что сопла были установлены слишком близко к оператору, в результате чего взрыв ракеты сорвал с него рукава рубашки. Эти ранние эксперименты вскоре привлекли внимание Транспортного, исследовательского и инженерного командования армии США, которое в 1958 году запустило проект «Кузнечик» — согласованную попытку разработать практичный ракетный ранец, позволяющий боевым инженерам и штурмовым войскам перепрыгивать через минные поля и другие препятствия. Конкурирующие компании Aerojet и Thiokol представили «прыжковые пояса» с азотным двигателем, очень похожие на SRLD компании Bell, но в конечном итоге Bell выиграла правительственный контракт на создание боеспособного «ракетного пояса».

Поскольку плотность энергии сжатого азота была недостаточной для удовлетворения потребностей армии, Венделл Мур переключился на более мощное топливо: перекись водорода High-Test, или HTP. В десять раз более концентрированный, чем перекись, используемая для обесцвечивания волос, при пропускании через подходящий катализатор HTP бурно разлагается на горячий пар под высоким давлением и кислород. Он также очень едкий и способен за считанные секунды отделить плоть от костей. Тем не менее, на протяжении 1940-х годов ПВТ широко использовался в торпедах и различных ракетных транспортных средствах, включая немецкую баллистическую ракету Фау-2 и перехватчик Ме-163 «Комета ». Немецкий ракетный истребитель, заживо растворивший своих пилотов.

Пояс Bell Rocket весом 57 килограммов с полной заправкой был построен на раме из стекловолокна, отлитой по размеру тела оператора. К нему были прикреплены два бака по 19 литров HTP плюс бак со сжатым азотом для подачи топлива через систему. ПВД проходил из баков через платиновый катализатор, превращая его в пар высокого давления и кислород, которые выходили через пару гибких сопел, установленных по обе стороны пакета, создавая тягу в 127 килограммов. Угол наклона этих сопел контролировался парой джойстиков, позволяя направлять пакет вперед, назад, влево и вправо. Тяга регулировалась поворотом дроссельной заслонки на правом джойстике. Привязные испытательные полеты начались в начале 1961 года, в основном под управлением самого Мура. И снова ранец и его система управления оказались темпераментными: один полет 17 февраля чуть не закончился катастрофой, когда «Ракетный пояс» убежал и порвался, в результате чего Мур рухнул на землю и сломал коленную чашечку. В конце концов, однако, большинство недостатков было устранено, и 20 апреля 1961 года пояс Bell Rocket совершил свой первый свободный полет в муниципальном аэропорту Ниагара-Фолс под управлением инженера Гарольда Грэма. Хотя этот полет длился всего 13 секунд, последующие испытания еще больше расширили диапазон полета устройства: в конечном итоге Грэм достиг расстояния 262 метра, высоты 60 метров и скорости 96 километров в час. Убедившись в его надежности, команда Bell начала демонстрировать Rocket Belt перед военными чиновниками в Соединенных Штатах и во всем мире. Некоторые из этих представлений были более успешными, чем другие. Демонстрируя ракетный пояс как потенциальное средство для персонала НАСА покинуть пусковую башню в случае чрезвычайной ситуации, Гарольд Грэм упал на голову с высоты 6 метров и потерял сознание. Еще более обнадеживающим был полет 11 октября 1961 года, когда Грэм взлетел с десантного корабля, стоящего на якоре у Форт-Брэгга, Северная Каролина, пересек воду и приземлился на глазах у изумленного президента Джона Ф. Кеннеди.

Но несмотря на внешнюю футуристичность и впечатляющую внешность, Rocket Belt вряд ли был самым безопасным и практичным транспортным средством. Во-первых, несмотря на большую плотность энергии перекиси водорода по сравнению с азотом, «Ракетный пояс» нес достаточно топлива только на 21 секунду работы. Это, наряду с тем фактом, что Rocket Belt летел на высоте, слишком низкой для использования парашюта, означало, что нехватка топлива почти неизбежно была фатальной, что вынуждало операторов тщательно контролировать расход топлива на протяжении каждого полета. Чтобы избежать несчастных случаев, на поясе Rocket был установлен специальный таймер с зуммером, установленным на шлеме оператора, который звучал каждую секунду, как только открывалась дроссельная заслонка. Через 15 секунд прерывистый гул превратился в непрерывный, предупреждая пилота, что на приземление у него осталось всего 6 секунд. Rocket Belt также был оглушительно громким — более 130 децибел — и, хотя он работал при более низкой температуре, чем большинство ракетных двигателей, выхлопы горячего перекиси все же могли вызвать серьезные ожоги, что вынуждало операторов носить специальную термостойкую одежду из номекса. Эти ограничения сделали ракетный пояс непрактичным для использования в бою, и в 1962 году армия, потратив почти 150 000 долларов на дорогую игрушку, закрыла проект. Но Rocket Belt уже захватили воображение публики, и летная команда Bell Rocket Belt проделала долгую карьеру в качестве новичка на особых мероприятиях, участвуя в драматических выступлениях на Всемирной выставке 1964 года, первом Суперкубке в 1967 году, церемониях открытия на летних Олимпийских играх в Лос-Анджелесе 1984 года и Атланте 1996 года и, конечно же, в фильме о Джеймсе Бонде «Шаровая молния». Сегодня несколько квалифицированных пилотов, в том числе каскадер Дэн Шлунд, также известный как «Рокетмен», продолжают летать на обновленных версиях Bell Rocket Belt для кино, телевидения и специальных мероприятий.

Несмотря на коммерческий провал Rocket Belt, Bell Aircraft продолжала разрабатывать персональные летательные аппараты для военных. Их следующей попыткой стала POGO, небольшая летающая платформа с ракетным двигателем, предназначенная для перевозки двух человек. Первоначально предназначенный для использования астронавтами Аполлона на Луне, POGO также был представлен армии как «летающий джип» для перевозки солдат по пересеченной или опасной местности. В то время как Беллу удалось сделать POGO чрезвычайно надежным, стабильным и простым в управлении, НАСА отказалось от него в пользу более традиционного лунного вездехода, в то время как армия решила, что POGO недостаточно «защищен от боевых действий» для боевого использования и проекта. как и «Ракетный пояс», в конечном итоге был отменен. Не испугавшись, Белл отказался от использования перекиси водорода и объединился с исследовательской корпорацией Williams из Уоллед-Лейк, штат Мичиган, чтобы разработать турбореактивный двигатель, компактный и достаточно мощный для индивидуального пилотируемого полета. Результатом стал WR19, который весил всего 31 килограмм и мог развивать тягу более 193 килограммов. Белл включил WR19 в одноместный летательный аппарат, получивший образное название «Реактивный пояс», который, как и более ранний ракетный пояс, управлялся путем перемещения пары гибких реактивных сопел с помощью джойстиков. Реактивный пояс впервые поднялся в воздух 7 апреля 1969 года над Ниагарским водопадом, пилотируемый Робертом Куртером. Последующие полеты показали, что аппарат способен летать до 25 минут со скоростью до 135 километров в час, что делает его гораздо более практичным для военного использования. Однако, несмотря на это, армия США считала реактивный пояс слишком тяжелым, сложным и темпераментным, и, как и все его предшественники, это устройство так и не поступило на вооружение.

Читайте также:   10 странных вещей, которые происходят в вашем теле без вашего ведома

После 1960-х годов военные исследования реактивных ранцев фактически прекратились, но в последующие десятилетия различные изобретатели пытались продвинуть эту технологию вперед. В 1992 году продавец страховых услуг Брэд Баркер, бизнесмен Джо Райт, инженер Ларри Стэнли и профессиональный изобретатель Дуг Малевицки основали компанию для разработки обновленной версии оригинального Bell Rocket Belt с использованием легких сплавов и композитных материалов. Получившаяся конструкция, получившая название RB 2000, была впервые поднята в воздух 12 июня 1995 года летчиком-испытателем Bell Биллом Суитором, и ей удалось увеличить максимальную продолжительность полета конструкции с 21 до 30 секунд. К сожалению, как и перекись водорода в ракетном ранце, деловое партнерство четырех мужчин оказалось опасно нестабильным, и все предприятие превратилось в причудливый водоворот паранойи, интриг и судебных процессов, кульминацией которого стало похищение Баркера Стэнли на восемь дней и убийство Райта. неизвестным злоумышленником. Но привлекательность «Ракетного пояса» пережила даже эту диковинную мыльную оперу, и сегодня модернизированные образцы продаются на коммерческой основе как мексиканской компанией Tecnological Aeroespacial Mexicana или TAM, так и колорадской Jet Pack H2O2. Так что, если у вас есть доступ к перекиси водорода, четверть миллиона долларов, прожигающих дыру в вашем кармане, и желание смерти, вы тоже можете испытать острые ощущения от беспривязного человеческого полета в течение 30 секунд за раз.

Гораздо более безопасным и практичным является широкий спектр реактивных ранцев с турбореактивными двигателями, ставший возможным благодаря последним достижениям в области газотурбинных технологий. Среди наиболее известных из них — реактивные ранцы, спроектированные и управляемые швейцарским пилотом Ивом Росси, известным во всем мире как «Джетмен». Его ранцы, состоящие из крыльев из углеродного волокна шириной 2 метра, прикрепленных к его спине и оснащенных четырьмя компактными турбореактивными двигателями Jetcat P400, достигли скорости до 304 километров в час и перенесли Росси через Гранд-Каньон, Альпы, Англию. Канал и другие достопримечательности. Однако какими бы впечатляющими ни были творения Росси, они не совсем вписываются в классический образ реактивного ранца, неспособного взлетать своим ходом. Вместо этого Росси должен быть поднят наверх на отдельном самолете и отпрыгнуть, прежде чем зажечь двигатели. Он также не может приземлиться, надевая крыло, и вместо этого должен сбросить его и спуститься на землю отдельно с парашютом.

Читайте также:   Учёный остановил нападающего быка, используя контроль над разумом

Популярной концепции реактивного ранца больше соответствует JB-9 компании JetPack Aviation, который публично дебютировал в ноябре 2015 года, облетев Статую Свободы. Разработанный австралийским бизнесменом Дэвидом Мэйманом и американским инженером и изобретателем Нельсоном Тайлером, JB-9 оснащен двумя реактивными двигателями AMT Nike с тягой 160 килограммов и может развивать скорость 100 километров в час примерно за 10 минут. Еще более научной фантастикой является полетный ранец «Дедал», разработанный британским изобретателем Ричардом Браунингом. Дедал, более реалистичный костюм Железного человека, чем реактивный ранец, состоит из металлического экзоскелета, оснащенного шестью микротурбореактивными двигателями с тягой по 22 килограмма — два на спине и два на каждой руке, что позволяет владельцу маневрировать костюмом, просто перемещая его. их руки. 9 ноября 2017 года Браунинг установил мировой рекорд Гиннеса по летным костюмам с реактивным двигателем, достигнув скорости 51,5 километра в час над парком Лагуна в Ридинге [«Реддинг»] , Англия. Что касается более доступного варианта, то в 2008 году канадский изобретатель Рэймонд Ли запатентовал JetLev, ракетный ранец, в котором используется технология гидроцикла, позволяющая левитировать владельца на струях воды, перекачиваемых из озера или океана внизу. JetLev доступны для аренды на десятках туристических курортов по всему миру, и, возможно, это первое практическое использование реактивных ранцев в истории. Недавно они были приняты на вооружение пожарной службой Дубая, чтобы избежать пробок на дорогах и получить доступ к труднодоступным местам огня.

Итак, вопреки распространенному мнению, реальные реактивные ранцы существуют уже давно, на удивление распространены и быстро догоняют своих вымышленных собратьев. Почему же тогда не все летают на работу? Что ж, если не считать неприличной стоимости, простой ответ заключается в том, что, несмотря на почти 60 лет разработки, реактивные ранцы по-прежнему слишком сложны и опасны для обычного человека, чтобы он мог летать без тщательной подготовки. Автомобили, которые ездят только в двух измерениях по дорогам с ограниченным пространством, относительно просты в эксплуатации и строго регулируются, по-прежнему становятся причиной миллионов серьезных аварий каждый год; Добавьте к этому третье измерение, сложное управление полетом и ограниченный запас топлива, и риск смертельной аварии возрастет в геометрической прогрессии. Поэтому в следующий раз, когда вы будете оплакивать нынешнее состояние технологий, спрашивая: «Где мой реактивный ранец?», сделайте шаг назад и спросите себя: если вы не доверяете своим соседям даже машину, с какой стати вы доверяете им реактивный ранец?

Если вам понравилась эта статья, вам также могут быть интересны:

Лехто, Стив, Как отрицатель Холокоста обманул Интернет с помощью нацистских солдат на реактивных ранцах, Ялопник, 5 февраля 2013 г., https://jalopnik.com/how-a-holocaust-denier-fooled-the-internet-with-nazi-je -482770651

Бернетт, Дин, Реактивные ранцы: вот почему у вас их нет, The Guardian, 23 сентября 2014 г., https://www.theguardian.com/science/brain-flapping/2014/sep/23/jetpacks-science-scientists

Тейлор, Майкл, Самый странный самолет в мире, Grange Books, Лондон, 1996 г.

Негеси, Пал, От реактивного ранца до электрических велосипедов – жизнь Джастина Капры, CE Auto Classic, 5 февраля 2021 г., https://ceautoclassic.eu/from-jetpack-to-electric-bikes-life-of-justin-capra/

Дэн Шлунд – Биография, IMDB, https://www.imdb.com/name/nm1146230/bio

Ракетный пояс, прославившийся благодаря «Шаровой молнии», снова в действии, штаб-квартира МИ-6, 26 сентября 2006 г., https://mi6-hq.com/news/index.php?itemid=4123

 

Ив Росси: Первый реактивный самолет, https://yvesrossy.com

Софге, Эрик, Реактивные ранцы наконец-то в продаже: как купить ракетный пояс, Popular Mechanics, июль 2007 г., https://web.archive.org/web/20070930023905/http://www.popularmechanics.com/technology/transportation /4217989.html

Блейн, Лоз, реактивный ранец JB-9 впечатляюще дебютирует, облетая Статую Свободы, Новый Атлас, 9 ноября 2015 г., https://newatlas.com/jetpack-aviation-new-york-flight/40286/

Лэнг, Кэди, Пожарные используют водоструйные ранцы для тушения пожаров, потому что будущее уже наступило, TIME, 23 января 2017 г., https://time.com/4644097/dubai-firefighters-jetpacks/

Мак, Эрик, Дедал — это безумный реальный костюм летающего Железного человека, CNET, 31 марта 2017 г., https://www.cnet.com/news/iron-man-daedulus-exoskeleton-richard-browning-red- бычья гравитация/

Сватмен, Рэйчел, Видео: Железный человек в реальной жизни устанавливает рекорд скорости в реактивном костюме ко Дню мировых рекордов Гиннеса, Книга рекордов Гиннеса, 9 ноября 2017 г., https://www.guinnessworldrecords.com/news/2017/11/video-real- жизнь-железный-человек-комплекты-реактивный костюм-рекорд скорости для Книги рекордов Гиннесса-d-501623