4. Устройство и принцип действия ракетного ранца
5. Турбореактивный ранец
6. Ракетный ранец в массовой культуре
7. Ракетный ранец в наше время

Ракетный ранец «Bell Rocket Belt». Патент США № 3243144, 1966 г.

Все существующие ракетные ранцы основаны на конструкции ранца «Bell Rocket Belt», разработанной в 1960-1969 годах Венделлом Муром. Ранец Мура конструктивно состоит из двух основных частей:

Жёсткий стеклопластиковый корсет, закреплённый на теле пилота системой ремней. Корсет имеет сзади металлическую трубчатую раму, на которой установлены три баллона: два с жидкой перекисью водорода и один со сжатым азотом. Когда пилот находится на земле, корсет распределяет вес ранца на спину и поясницу пилота.
Ракетный двигатель, подвижно установленный на шаровом шарнире в верхней части корсета. Сам ракетный двигатель состоит из газогенератора и двух жёстко соединённых с ним труб, которые заканчиваются реактивными соплами с управляемыми наконечниками. Двигатель жёстко соединён с двумя рычагами, которые проходят под руками пилота. Этими рычагами пилот наклоняет двигатель вперёд или назад, а также в стороны. На правом рычаге установлена поворотная рукоятка управления тягой, связанная тросиком с клапаном-регулятором подачи топлива в двигатель. На левом рычаге установлена рулевая рукоятка, которая гибкими тягами связана с управляемыми наконечниками реактивных сопел.

Перекись водорода

Действие ракетного двигателя основано на реакции разложения перекиси водорода. Используется перекись водорода 90-процентной концентрации. Перекись водорода в чистом виде относительно устойчива, но при контакте с катализатором стремительно разлагается на воду и кислород, менее чем за 1/10 миллисекунды увеличиваясь в объёме в 5000 раз.

2H 2 O 2 → 2H 2 O + O 2

Реакция протекает экзотермически, то есть с выделением большого количества теплоты. Образующаяся при этом парогазовая смесь имеет температуру 740 °C.

Принцип действия ракетного двигателя

Принцип действия двигателя ракетного ранца

На рисунке обозначены баллоны с перекисью водорода и баллон со сжатым азотом. Пилот поворачивает рукоятку управления тягой двигателя, и клапан-регулятор открывается. Сжатый азот вытесняет жидкую перекись водорода, которая по трубкам поступает в газогенератор. Там она вступает в контакт с катализатором и разлагается. Образовавшаяся парогазовая смесь высокого давления и температуры поступает в две трубы, выходящие из газогенератора. Затем горячие газы поступают в реактивные сопла, где сначала ускоряются, а затем расширяются, приобретая сверхзвуковую скорость и создавая реактивную тягу. Вся конструкция проста и надёжна, ракетный двигатель не имеет ни одной движущейся части.

Пилотирование ранца

Ранец имеет два рычага, жёстко связанных с двигательной установкой. Нажимая на эти рычаги, пилот заставляет сопла отклониться назад, и ранец летит вперёд. Соответственно, поднятие рычагов заставляет ранец двигаться назад. Можно наклонять двигательную установку и в стороны, чтобы лететь боком.

Управление с помощью рычагов довольно грубое, для более тонкого управления пилот использует рукоятку на левом рычаге. Эта рукоятка управляет наконечниками реактивных сопел. Наконечники подпружинены и могут с помощью гибких тяг отклоняться вперёд или назад. Наклоняя рукоятку вперёд или назад, пилот отклоняет синхронно наконечники обоих сопел, чтобы лететь прямолинейно. Если пилоту нужно выполнить поворот, он поворачивает рукоятку, при этом сопла отклоняются в противоположных направлениях, одно вперёд, другое назад, разворачивая пилота и ранец вокруг оси. Сочетанием различных движений рукоятки и рычагов пилот может лететь в любую сторону, даже боком, выполнять повороты, вращение на месте и т. п.

Управлять полётом ранца можно и по-другому изменяя положение центра тяжести тела. Например, если согнуть ноги и поднять их к животу, центр тяжести сместится вперёд, ранец наклонится и тоже полетит вперёд. Такое управление ранцем, при помощи собственного тела, считается неверным и характерно для новичков. Опытнейший пилот Билл Сьютор утверждает, что во время полёта необходимо держать ноги вместе и прямо, а управлять полётом следует с помощью рычагов и рукояток ранца. Только так можно научиться грамотно пилотировать ранец и уверенно выполнять сложные маневры в воздухе.

два рычага, жёстко связанных с двигательной установкой. Нажимая на эти рычаги, пилот заставляет сопла отклониться

На правом рычаге установлена поворотная «рукоятка газа». В неподвижном состоянии она полностью закрывает регулятор подачи топлива в двигатель. Поворачивая рукоятку против часовой стрелки, пилот увеличивает тягу двигателя. Во время заправки ранца сжатым азотом рукоятка фиксируется в запертом положении предохранительной чекой.

На этой же рукоятке расположен таймер. Поскольку ранец имеет запас топлива лишь на 21 секунду полёта, пилоту необходимо знать, что у него заканчивается топливо, чтобы не оказаться с пустыми баками на высоте в 10 метров. Перед полётом таймер взводится на 21 секунду. Когда пилот поворачивает рукоятку для взлёта, таймер начинает отсчёт и подаёт ежесекундные сигналы на зуммер в шлеме пилота. Через пятнадцать секунд сигнал становится непрерывным, сообщая пилоту, что пора идти на посадку.

Особенности полётов на ракетном ранце

Пилот ранца облачён в защитный комбинезон из термостойкого материала, поскольку и реактивная струя, и трубы двигателя имеют очень высокую температуру. На голову в обязательном порядке надевается защитный шлем.

При работе ракетного двигателя сверхзвуковая реактивная струя издаёт оглушительно громкий звук, больше напоминающий пронзительный визг, чем рёв реактивного двигателя.

Как правило, выходящая реактивная струя прозрачна и в воздухе не видна. Но в холодную погоду водяной пар, составляющий большую часть парогазовой смеси, конденсируется вскоре после выхода из сопл, и тогда пилота окутывает целое облако водяного тумана. Именно по этой причине самые первые «привязные» полёты ранца «Bell Rocket Belt» выполнялись в ангаре дело было зимой. Также реактивная струя бывает видна, если топливо в газогенераторе разлагается не полностью, что случается, например, при плохой работе катализатора или при загрязнении перекиси водорода примесями.

Современные версии ранца

В 1995 году конструкция ранца была усовершенствована. Трое инженеров из Техаса, Брэд Баркер, Джо Райт и Ларри Стэнли, пригласив профессионального изобретателя Дуга Малевики, построили новую версию ракетного ранца, который они назвали «RB 2000 Rocket Belt». Ранец «RB 2000» в основном повторяет конструкцию Венделла Мура, но сделан из лёгких сплавов и композитных материалов, имеет увеличенный запас топлива и повышенную мощность. В результате максимальная продолжительность полёта увеличена до 30 секунд.

Почти 12 миллионов просмотров собрал видеоролик полета над Дубаем на реактивном джетпаке Ив Росси. Швейцарский летчик и экстремал покорил мир своим изобретением и смог развить скорость до 193 км/ч. Отправляйтесь в Подмосковье и испытайте драйв, адреналин и восторг от полета!

Полет на реактивном ранце в Москве и Подмосковье по цене от 2 500 р. до 8 000 р.

Как устроен джет пак?

Jet Pack или реактивный ранец - это летательный аппарат, который надевается как рюкзак. Водные струи бьют из сопел за спиной участника, что и отрывает человека от воды. Рычаги для управления скоростью, направлением и высотой расположены по бокам под руками, обеспечивая мобильность. Полет на реактивном ранце проходит в положении сидя, что значительно облегчает процесс управления. Требуется меньше балансировки и ловкости.

В 60-х годах прошлого века ракетный ранец был на пике популярности.
Так, в новом фильме про Джеймса Бонда - «Шаровая молния», герой улетел с крыши замка от охраны на ранце.

Безопасно ли летать?

Полет на реактивно ранце проходит на системе Jetpack Zapata Racing. Помимо “сидячего” положения во время полета, сидение обладает положительной плавучестью, что держит на плаву во время падения или остановки на воде. Ранец оснащен пятиточечным страховочным ремнем и разрядником зажима, который управляется нажатием пальца.
Эффектности полету добавляет прозрачный дизайн сопельной системы. Так что во время полета вы сможете видеть мощный поток воды, который позволит летать.

Подготовка к полету:

Управлять летающим реактивным ранцем в Москве интуитивно понятно, но без инструктажа и подготовки на суше не обойтись. Инструктор познакомит с устройством и его управлением, техникой безопасности на воде и ответит на все вопросы, которые возникнут.
После - надевайте гидрокостюм, шлем и спасательный жилет. На лодке вас доставят на воду и после начнется освоение реактивного ранца.
Доступно такое развлечение только совершеннолетним лицам, вес которых от 50 до 100 кг.

На заметку:

Срок действия сертификата 8 месяцев. Обязательно нужно учитывать сезонность оказания услуг и условия их проведения (например, благоприятные погодные условия, график проведения, и т.д.), что согласовывается с организаторами при записи.
Доставка подарочных сертификатов на катание на реактивном ранце бесплатна в пределах МКАД на следующий день после заказа. .

Полет на реактивном ранце в Подмосковье

Вейк-клуб (Пироговское водохранилище)

Клуб находится на территории базы отдыха «Троицкое» в акватории Клязьминского и Пироговского водохранилищ. Клуб находится в 7 км от МКАД по Дмитровскому шоссе. Кроме парения над водой в живописных местах, каждого клиента ждет оборудованный пляж, кафе и гостиница.
Серебряный бор

Заповедный остров-парк в 20 минутах от центра столицы привлекает расположением. Живописная природа, множество пляжей и кафе позволяет отдохнуть в полной мере. А катания на флайборде и реактивном ранце привнесут в ваш отдых глоток свежести и адреналина.

Заказать полет

Изобретатель Ричард Браунинг, известный как «Железный человек», пустил реактивные ранцы собственного производства в открытую продажу. Первыми покупателями стали жители Лондона. Но, если и у вас найдётся 440 тысяч долларов, то прямо сейчас вы можете стать супергероем.

Ричард Браунинг – английский изобретатель и предприниматель, который получил от журналистов прозвище «Железный человек». В марте 2017 года Браунинг основал компанию Gravity Industries, где разрабатывался реактивный ранец, а уже в апреле того же года представил своё изобретение.

В июле 2018 года аппарат поступил в открытую продажу. Костюм для полётов в стиле Тони Старка оснащён пятью реактивными двигателями для вертикального полёта, и каждый из них рассчитан на давление в 22 килограмма, а сам он весит 27 килограмм. Направление и скорость полёта реактивного ранца контролируется с помощью движения рук, а на дисплее внутри шлема отображается информация о расходе топлива и прочие данные.

Первыми купить реактивный ранец могут жители Лондона в старейшем городском универмаге Selfridges на Оксфорд-стрит. Остальные покупатели могут поискать интересующую информацию на сайте компании, но за игрушку придётся заплатить 443.428 американских доллара (около 28 миллионов рублей), пишет New York Post . Пока же Браунинг раздаёт лишь экземпляры, купленные заранее и выполненные на заказ.

А вот сам Браунинг, летающий неподалёку от распродажи.

Ранец работает на реактивном или дизельном топливе, способен развивать скорость до 50 километров в час и подниматься на высоту до 3,6 километров. Однако во время демонстрации ранца возле универмага Браунинг парит всего в нескольких метрах над землёй, объясняя это соображениями безопасности.

Он потребляет около четырёх литров топлива в минуту при свободном парении. Поэтому три-четыре минуты вы сможете летать довольно легко. У нас есть ещё одна версия – при полётах в холодные дни тяга ранца увеличивается, и он летает около девяти минут.

Браунинг признаёт, что время работы рюкзака не идеально и Gravity Industries продолжает исследования по его усовершенствованию. Пока же тем, кто решит купить костюм, компания предлагает пройти бесплатное обучение по его использованию и предварительно попробовать себя в роли пилота на испытательном полигоне.

Изобретение первого реактивного ранца равнозначно первому полёту самолёта. На самом деле, эти полёты удивительные – спокойные и мягкие. Ранец летит пассивно, нежно.

Весной 2017 года Браунинг и его изобретение побили мировой рекорд и оказались в Книге Гиннесса после самого быстрого полёта в летательном костюме в истории человечества. При этом скорость летящего Браунинга составила 32,02 мили в час (51,53 километра в час).

Распродажи устройств из фантастических фильмов проводят и американские изобретатели. Чтобы раздать первую партию огнемётов инженер Илон Маск организовал целую вечеринку в SpaceX. .

А вот британец Росс Кэрнс устроил для своей бывшей жены слежку в стиле секретных агентов. Мужчина подчинил себе гаджеты, окружавшие возлюбленную, а потом .

Проблемы при регистрации на сайте? НАЖМИТЕ СЮДА ! Не проходите мимо весьма интересного раздела нашего сайта - проекты посетителей . Там вы всегда найдете свежие новости, анекдоты, прогноз погоды (в ADSL-газете), телепрограмму эфирных и ADSL-TV каналов , самые свежие и интересные новости из мира высоких технологий , самые оригинальные и удивительные картинки из интернета , большой архив журналов за последние годы, аппетитные рецепты в картинках , информативные . Раздел обновляется ежедневно. Всегда свежие версии самых лучших бесплатных программ для повседневного использования в разделе Необходимые программы . Там практически все, что требуется для повседневной работы. Начните постепенно отказываться от пиратских версий в пользу более удобных и функциональных бесплатных аналогов. Если Вы все еще не пользуетесь нашим чатом , весьма советуем с ним познакомиться. Там Вы найдете много новых друзей. Кроме того, это наиболее быстрый и действенный способ связаться с администраторами проекта. Продолжает работать раздел Обновления антивирусов - всегда актуальные бесплатные обновления для Dr Web и NOD. Не успели что-то прочитать? Полное содержание бегущей строки можно найти по этой ссылке .

Ракетный ранец

Реактивный ранец (или ракетный ранец ), (англ. jet pack, rocket pack, rocket belt и др.) - персональный летательный аппарат, носимый на спине, позволяющий человеку подниматься в воздух посредством реактивной тяги. Тяга создаётся за счёт выбрасываемой двигателем вертикально вниз реактивной струи.

История ракетного ранца

Сама идея, концепция ракетного ранца была впервые озвучена Philip Francis Nowlan в 1920-е годы, герой его sci-fi комиксов Buck Rogers путешествовал при помощи ракетного ранца.

Во время Второй мировой войны Германия широко применяла двигатели, работающие на перекиси водорода: в торпедах, подводных лодках, самолётах и ракетах. Например, истребитель-перехватчик Me-163 имел жидкостный ракетный двигатель, в который подавалась 80-процентная перекись водорода и жидкий катализатор (раствор перманганата калия либо смесь метанола, гидразин-гидрата и воды). В камере сгорания перекись водорода разлагалась с образованием большого объёма перегретой парогазовой смеси, создавая мощную реактивную тягу. Серийный самолёт имел скорость до 960 км/ч, мог подниматься на высоту 12 000 метров за 3 минуты, с продолжительностью полёта до 8 минут. Перекись водорода также применялась в ракетах Фау-2 , но в качестве вспомогательного топлива - на ней работали турбонасосы, подававшие горючее и окислитель в камеру сгорания главного ракетного двигателя.

После окончания войны немецкие ракетные технологии вместе со знаменитым конструктором Вернером фон Брауном попали в США . Один из работавших с Брауном американских инженеров, Томас Мур (Thomas Moore) , придумал индивидуальный летательный аппарат, который он назвал «реактивным жилетом» (англ. «Jet Vest») . «Реактивный жилет» работал на перекиси водорода. В 1952 году Мур сумел получить грант в 25 тысяч долларов от армии США на создание и опробование своего устройства. «Реактивный жилет» был изготовлен и на стендовых испытаниях сумел на несколько секунд приподнять пилота над землёй.

Однако «жилет» Мура имел крайне неудобную систему управления. На груди пилота размещалась коробочка, от которой шли тросики к регулятору тяги и двум управляемым соплам ранца. Справа и слева коробочка имела маховички: правый маховичок управлял тягой, а слева два соосных рулевых маховичка управляли левым и правым соплами. Каждое сопло могло отклоняться вперёд или назад.

В 1958 году Гарри Бурдетт и Александер Бор , инженеры компании «Тиокол» («Thiokol Corp.») , создали «прыжковый пояс» («Jump Belt») , которому они дали название «Кузнечик» (англ. Project Grasshopper) .

Тяга создавалась сжатым азотом высокого давления. На «поясе» были закреплены два небольших сопла, направленных вертикально вниз. Носитель «пояса» мог открывать клапан, выпуская из баллона сжатый азот через сопла, при этом его подбрасывало вверх на высоту до 7 метров. Наклонившись вперёд, можно было при помощи создаваемой «прыжковым поясом» тяги бежать со скоростью 45-50 км/ч. Затем Бурдетт и Бор опробовали и перекись водорода. «Прыжковый пояс» был продемонстрирован военным в действии, но финансирования не было, и дальше пробных экспериментов дело снова не пошло.

Тем не менее, американские военные не утратили интереса к переносному летательному аппарату. Управление транспортных исследований армии США (U.S. Army Transportation Research Command, TRECOM) предполагало, что персональные реактивные аппараты могут найти самое разнообразное применение: для разведки, форсирования рек, высадки морских десантов, подъёма на крутые горные склоны, преодоления минных полей, тактического маневрирования и так далее. Концепция получила название «Малое ракетное подъёмное устройство» (Small Rocket Lift Device, SRLD) .

В рамках этой концепции Управление в 1959 году заключило с компанией «Аэроджет» («Aerojet-General») контракт на исследовательские работы по возможности создания SRLD , пригодного для армейских целей. «Аэроджет» пришла к выводу, что наиболее подходящим является вариант с двигателем на перекиси водорода. Однако вскоре военным стало известно, что инженер Венделл Мур из компании «Белл Аэросистемс» («Bell Aerosystems») уже несколько лет проводит эксперименты по созданию персонального реактивного устройства. Ознакомившись с его работами, военные в августе 1960 года решили передать заказ на разработку SLRD компании «Белл». Венделл Мур был назначен ведущим инженером проекта.

Ракетный ранец Венделла Мура (Bell Rocket Belt)

Венделл Мур (Wendell F. Moore) работал в «Белл Аэросистемс» инженером-ракетчиком. Он начал работать над созданием реактивного ранца ещё в 1953 году (возможно, узнав о работах своего однофамильца Томаса Мура ). Эксперименты начались в середине 1950-х годов («Белл» проводила эти исследования за свой счёт). Создание двигателя не представляло трудностей - применение перекиси водорода было хорошо отработано ракетчиками. Проблема состояла в достижении стабильного и устойчивого полёта, а для этого требовалось разработать надёжную и удобную систему управления ранцем в воздухе.

Была изготовлена экспериментальная «сборка» (англ. «the rig» ), работавшая на сжатом азоте. Она имела раму из стальных труб, в которой был «подвешен» испытатель. На раме шарнирно устанавливались два сопла. К соплам гибким шлангом был подведён азот давлением 35 атмосфер (он подавался из цистерны). Инженер-оператор на земле регулировал вентилем подачу азота, а испытатель подплечными рычагами наклонял сопла вперёд-назад, пытаясь добиться стабильного зависания на небольшой высоте. Снизу был привязан страховочный трос, дабы «сборка» с испытателем не улетела слишком высоко.

Первые же испытания показали, что человек является весьма неустойчивым летающим объектом. Опытным путём было определено наилучшее расположение реактивных сопел относительно центра тяжести, их направление, способы управления ими в полёте. В испытательных «полётах» участвовал сам Венделл Мур и другие члены его группы. Первые полёты были больше похожи на короткие и резкие прыжки, но дальнейшие эксперименты оказались весьма успешными - в 1958 году на «сборке» удалось добиться стабильного полёта на высоте до 5 метров в течение трёх минут. Именно эти успехи впечатлили военных, предопределив выбор в пользу компании «Белл» . Контракт с Управлением транспортных исследований предусматривал изготовление, полётные испытания и демонстрацию готового SRLD .

Для ранца изготовили ракетный двигатель с тягой 280 фунтов (127 кгс). Общий вес ранца вместе с топливом составлял 57 кг. Ранец имел твёрдый стеклопластиковый корсет, изготовленный по форме тела. К корсету жёстко крепились баллоны с топливом и азотом. Двигательная установка крепилась шарнирно и управлялась подплечными рычагами. Тяга двигателя изменялась регулятором, соединённым с рукояткой на правом рычаге. Рукоятка на левом рычаге управляла отклоняемыми соплами (jetavators) . Пилот был пристёгнут к корсету ремнями.

Испытания созданного ранца начались в конце 1960 года. Полёты осуществлялись в большом ангаре, «на привязи» (т. е. со страховочным тросом). Первые двадцать «привязных» взлётов совершил лично Венделл Мур , проверяя функционирование систем управления, обнаруживая недостатки и совершенствуя конструкцию ранца. 17 февраля 1961 года из-за страховочного троса произошла авария. Во время полёта ранец резко пошёл в сторону, выбрал длину троса, и тот лопнул. Пилот вместе с ранцем упал на левый бок с высоты примерно два с половиной метра. В результате у Мура была сломана коленная чашечка, и летать ему больше не пришлось. После этого функции лётчика-испытателя принял на себя коллега Мура , инженер Гарольд Грэм (Harold Graham) . 1 марта полёты были возобновлены. Грэм выполнил ещё 36 «привязных» испытательных взлётов, осваивая управление ранцем в воздухе. Наконец, ранец и пилот были готовы к настоящему полёту.

20 апреля 1961 года на пустыре около аэропорта городка Ниагара Фоллс был совершён первый в истории свободный полёт на ракетном ранце (на открытом пространстве и без привязи).

Пилот Гарольд Грэм поднялся на высоту примерно 4 футов (1,2 метра) и плавно полетел вперёд со скоростью примерно 10 км/ч.

Он пролетел по прямой 108 футов (меньше 35 метров) и приземлился. Весь полет продолжался 13 секунд. Реактивный ранец перестал быть фантастикой.

В последующих полётах Грэм отрабатывал технику управления ранцем и осваивал более сложные приёмы пилотирования.

Он научился летать по кругу и разворачиваться на месте, перелетал через ручьи, автомобили, десятиметровые холмы, летал между деревьями. Всего с апреля по май было совершено 28 полётов. Венделл Мур добивался абсолютно надёжной работы от ранца и уверенного пилотирования от Грэма , чтобы затем не оплошать перед публикой.

В ходе испытаний были достигнуты следующие максимальные показатели:

продолжительность полёта 21 секунда, дальность полёта 120 метров, высота 10 метров, скорость - 55 км/ч.

8 июня 1961 года ранец был впервые продемонстрирован публично - перед несколькими сотнями офицеров на военной базе Форт-Юстис (Fort Eustice) . Затем последовали другие публичные показы, в том числе знаменитый полёт во дворе Пентагона перед тремя тысячами сотрудников военного ведомства, которые с восторгом наблюдали, как Гарольд Грэм перелетает через легковую машину.

12 октября 1961 года ранец был продемонстрирован лично президенту Кеннеди в ходе показательных манёвров на военной базе Форт-Брагг (Fort Bragg) .

Грэм взлетел с амфибии LST , перелетел через полосу воды, приземлился в нескольких метрах перед президентом и лихо отдал честь Главнокомандующему армии США. По свидетельству очевидцев, президент наблюдал за полётом, открыв рот от изумления

Гарольд Грэм с обслуживающей командой объездили многие города США, побывали в Канаде, Мексике, Аргентине, Германии, Франции и других странах, каждый раз с огромным успехом демонстрируя ракетный ранец в действии перед широкой публикой.

Армия же была разочарована. Максимальная продолжительность полёта ракетного ранца составляла 21 секунду, дальность 120 метров. При этом ранец сопровождала целая команда обслуживающего персонала. За один двадцатисекундный полет расходовалось до 5 галлонов (19 литров) дефицитной перекиси водорода. По мнению военных, «Bell Rocket Belt» был скорее эффектной игрушкой, нежели эффективным транспортным средством. Расходы армии по контракту с «Белл Аэросистемс» составили 150 000 долларов, ещё 50 000 долларов потратила сама «Белл» . От дальнейшего финансирования программы SRLD военные отказались, контракт был закончен.

Устройство и принцип действия ракетного ранца

Ракетный ранец «Bell Rocket Belt» . Патент США № 3243144, 1966 г.

Все существующие ракетные ранцы основаны на конструкции ранца «Bell Rocket Belt» , разработанной в 1960-1969 годах Венделлом Муром . Ранец Мура конструктивно состоит из двух основных частей:

Жёсткий стеклопластиковый корсет (8), закреплённый на теле пилота системой ремней (10). Корсет имеет сзади металлическую трубчатую раму, на которой установлены три баллона: два с жидкой перекисью водорода (6) и один со сжатым азотом (7). Когда пилот находится на земле, корсет распределяет вес ранца на спину и поясницу пилота.

Ракетный двигатель, подвижно установленный на шаровом шарнире (9) в верхней части корсета. Сам ракетный двигатель состоит из газогенератора (1) и двух жёстко соединённых с ним труб (2), которые заканчиваются реактивными соплами с управляемыми наконечниками (3). Двигатель жёстко соединён с двумя рычагами, которые проходят под руками пилота. Этими рычагами пилот наклоняет двигатель вперёд или назад, а также в стороны. На правом рычаге установлена поворотная рукоятка управления тягой (5), связанная тросиком с клапаном-регулятором (4) подачи топлива в двигатель. На левом рычаге установлена рулевая рукоятка, которая гибкими тягами связана с управляемыми наконечниками реактивных сопел.

Перекись водорода

Действие ракетного двигателя основано на реакции разложения перекиси водорода. Используется перекись водорода 90-процентной концентрации (это бесцветная жидкость плотностью 1,35 г/см³). Перекись водорода в чистом виде относительно устойчива, но при контакте с катализатором (например, с серебром) стремительно разлагается на воду и кислород, менее чем за 1/10 миллисекунды увеличиваясь в обьёме в 5000 раз.

2H 2 O 2 → 2H 2 O + O 2

Реакция протекает экзотермически, то есть с выделением большого количества теплоты (~2500 кДж/кг). Образующаяся при этом парогазовая смесь имеет температуру 740 градусов Цельсия.

Принцип действия двигателя ракетного ранца

На рисунке обозначены баллоны с перекисью водорода и баллон со сжатым азотом (давление около 40 атм). Пилот поворачивает рукоятку управления тягой двигателя, и клапан-регулятор (3) открывается. Сжатый азот (1) вытесняет жидкую перекись водорода (2), которая по трубкам поступает в газогенератор (4). Там она вступает в контакт с катализатором (тонкие серебряные пластины, покрытые слоем нитрата самария) и разлагается. Образовавшаяся парогазовая смесь высокого давления и температуры поступает в две трубы, выходящие из газогенератора (трубы покрыты слоем теплоизолятора, чтобы сократить потери тепла). Затем горячие газы поступают в реактивные сопла (сопло Лаваля), где сначала ускоряются, а затем расширяются, приобретая сверхзвуковую скорость и создавая реактивную тягу. Вся конструкция проста и надёжна, ракетный двигатель не имеет ни одной движущейся части.

Пилотирование ранца

Управление с помощью рычагов - довольно грубое, для более тонкого управления пилот использует рукоятку на левом рычаге. Эта рукоятка управляет наконечниками реактивных сопл. Наконечники (jetavators) подпружинены и могут с помощью гибких тяг отклоняться вперёд или назад. Наклоняя рукоятку вперёд или назад, пилот отклоняет синхронно наконечники обоих сопл, чтобы лететь прямолинейно. Если пилоту нужно выполнить поворот, он поворачивает рукоятку, при этом сопла отклоняются в противоположных направлениях, одно вперёд, другое назад, разворачивая пилота и ранец вокруг оси. Сочетанием различных движений рукоятки и рычагов пилот может лететь в любую сторону, даже боком, выполнять повороты, вращение на месте и т. п.

Управлять полётом ранца можно и по-другому - изменяя положение центра тяжести тела. Например, если согнуть ноги и поднять их к животу, центр тяжести сместится вперёд, ранец наклонится и тоже полетит вперёд. Такое управление ранцем, при помощи собственного тела, считается неверным и характерно для новичков. Опытнейший пилот Билл Сьютор утверждает, что во время полёта необходимо держать ноги вместе и прямо, а управлять полётом следует с помощью рычагов и рукояток ранца. Только так можно научиться грамотно пилотировать ранец и уверенно выполнять сложные маневры в воздухе.

Особенности полётов на ракетном ранце

При работе ракетного двигателя сверхзвуковая реактивная струя издаёт оглушительно громкий звук (силой до 130 дБ), больше напоминающий пронзительный визг, чем рёв реактивного двигателя. Ракетный ранец - очень шумный летательный аппарат.

Как правило, выходящая реактивная струя прозрачна и в воздухе не видна. Но в холодную погоду водяной пар, составляющий большую часть парогазовой смеси, конденсируется вскоре после выхода из сопл, и тогда пилота окутывает целое облако водяного тумана. Именно по этой причине самые первые «привязные» полёты ранца «Bell Rocket Belt» выполнялись в ангаре - дело было зимой. Также реактивная струя бывает видна, если топливо в газогенераторе разлагается не полностью, что случается, например, при плохой работе катализатора или при загрязнении перекиси водорода примесями.

Турбореактивный ранец (Bell Jet Flying Belt)

В 1965 году «Белл Аэросистемс» заключила новый контракт с военным агентством DARPA - на разработку ранца, который по полному праву назывался бы реактивным, - ранца с настоящим турбореактивным двигателем. Проект получил название «Jet Flying Belt» , или просто «Jet Belt» . Над проектом нового, турбореактивного ранца работали Венделл Мур и Джон Налберт (John K. Hulbert) , специалист по газовым турбинам. Специально для нового ранца компания «Williams Research Corp.» по заказу «Белл» спроектировала и изготовила турбореактивный двигатель WR-19 , с силой тяги 195 кгс и весом 31 кг. К 1969 году новый ранец был создан.

7 апреля 1969 года на аэродроме Ниагара Фоллз состоялся первый свободный полет турбореактивного ранца «Jet Belt» . Пилот Роберт Куртер (Robert Courter) пролетел около 100 метров по кругу на высоте 7 метров, достигнув скорости 45 км/ч. Следующие полёты были более продолжительными, до 5 минут. Теоретически новый ранец мог находиться в воздухе до 25 минут и развивать скорость до 135 км/ч.

Несмотря на успешные испытания, армия снова не проявила заинтересованности. Ранец был сложным в обращении и слишком тяжёлым. Приземление пилота с таким грузом на плечах было небезопасным. Кроме того, при повреждении двигателя лопатки турбин могли разлетаться с высокими скоростями, угрожая жизни пилота.

Ранец «Bell Jet Flying Belt» так и остался экспериментальным образцом. 29 мая 1969 года Венделл Мур умер от болезни, и работы по турбореактивному ранцу были свёрнуты. Единственный экземпляр ранца «Белл» продала компании «Williams» вместе с патентами и технической документацией. Этот ранец в настоящее время находится в музее «Williams Research Corp.»

Космос

После того как американская армия отказались от Rocket Pack" ов на них обратила внимание US Air Force и NASA . NASA разработала так называемый AMU (Astronaut Maneuvering Unit - Модуль меневрирования астронавта, 75 кг, 76,2 м/сек) работающий на пероксиде водорода.

В 1966 году AMU был на борту Gemini 9 , но астронавт Eugene Cernan не смог его использовать из-за проблем с доступом к нему из кабины Gemini 9 к месту хранения AMU позади корабля.

Следующий раз AMU был на борту Skylab 3 в 1973 году и прошел испытания внутри орбитальной лаборатории SESL (Space Environment Simulation Laboratory) , в качетсве топлива в нем использовался азот вместо пероксида водорода, сделано это было для безопасности выхлопа внутри станции. Но в открытом космосе AMU так и не был испытан.

Новый этап в развитии маневрирумых модулей

MMU (Manned Maneuvering Unit - Пилотируемый маневрирующий модуль, 148 кг, 24,4 м/сек, азот) . Был наконец то испытан в открытом космосе во время полётов шаттлов. Тестирование прошло во время трёх миссий шатла Challenger в течении 1984 года.

В течении первой миссии астронавты James van Hoften и George Nelson должны были поймать спутник SMM (Solar Maximum Mission) , переместить его в грузовой отсек шатла для ремонта. Но из-за проблем вращения спутника и потерей им остатков энергии захват спутника осуществили с помощью SRMS (Summary of Space Shuttle robot arm) .

Следующие две попытки оказались успешными, необходимо было захватить два коммуникационных спутника Westar VI и Palapa B2 , недостигших расчетных орбит из-за проблем с двигательными модулями. Астронавты Joseph P. Allen и Dale Gardner поймали оба спутника, переместили их в грузовой остек шатла Challenger для их дальнейшей отправки на Землю.

После катастрофы шатла Challenger был выполнен пересмотр многих аспектов влияющих на безопасность астронавтов. Применение MMU было признано слишком рискованным, а их дальнейшая эксплуатация прекращена.

Выходы в открытый космос являются важной частью при сборке ISS (International Space Station - Международной Космическая Станция) , окончательная сборка станции потребует вдвое больше выходов в открытый космос чем ранее за всю историю космонавтики.

Также в отличие от шатлов, МКС не может свободно маневрировать для спасения астронавта находящегося в открытом космосе. Поэтому NASA решило убедиться, что ни один из 150 выходов в космос не превратится в киношный кошмар.

Была создана SAFER (Simplified Aid For EVA Rescue, 34 кг, 3 м/сек, азот) , это значительно облегченная и упрощенная версия MMU , предназначеная только для исключительных ситуаций в силу малого запаса топлива. SAFER успешно испытал астронавт Mark Lee во время полета шатла Discovery в 1994 году.

Что интересно, управление SAFER реализовано не так как у всех предедущих систем, а у как самого первого и забракованого проекта Rocket Pack "a на груди у астронавта.

Советская разработка

УПМК (Установка для перемещения и маневрирования космонавта - SPK maneuvering unit) в качестве топлива использовался кислород.

Известно о разработках следующих УПМК :

УПМК , разработанная для программы «Восход» использовался со скафандром «Ястреб» и затем для военной орбитальной станции «Алмаз» .

УПМК 21КС - разработанная для скафандра "Орлан-ДМА" . Применялась для выходов в космос с борта орбитальной космической станции Мир .

Использовалась космонавтами А.А.Серебровым и А.С.Викторенко в выходах 1-го и 5-го февраля 1990 года.

Ракетный ранец в наше время

В последние годы ракетный ранец становится популярен у энтузиастов, которые строят его своими силами. Конструкция ранца довольно проста, но секрет пригодного для полётов ранца заключается в двух ключевых узлах: газогенераторе и клапане-регуляторе тяги. Именно их когда-то доводил до ума Венделл Мур в ходе долгих испытаний.

Распространение ранцев сдерживается и дефицитом концентрированной перекиси водорода, которая уже не производится крупными химическими компаниями.

Ракетчики-любители строят собственные установки по её производству методом электролиза.

На настоящий день в мире насчитывается не более 5 успешно летающих ракетных ранцев.

За сорок с лишним лет со дня первого полёта Гарольда Грэма лишь одиннадцать человек (включая его самого) летали на ранце в свободном полёте (без страховочной привязи).

В 2001 году пилот Эрик Скотт заявил, что ему удалось подняться на ранце на высоту 46 метров.

Ракетный ранец в шоу-бизнесе

В 60-х годах ракетный ранец «Bell Rocket Belt» находился на пике популярности. Компания «Белл» устраивала демонстрационные полёты в США и других странах, каждый раз вызывая восторг публики.

В 1965 году на экраны вышел новый фильм из серии про Джеймса Бонда , «Thunderball» . Бонд (в исполнении Шона Коннери ) проникает во французский замок, где укрывается агент таинственной организации «SPECTRE» .

Бонд ликвидирует противника, затем удирает от охраны на крышу замка и улетает на заранее спрятанном ракетном ранце.

В съёмках фильма было задействовано два ранца. Один, бутафорский, можно увидеть на Шоне Коннери в крупноплановых сценах. Второй был самым настоящим ранцем «Bell Rocket Belt» и летал вживую. Им управляли пилоты компании «Белл» - Билл Сьютор и Гордон Йегер (Gordon Yaeger) . Сцены с Шоном Коннери и ранцем пришлось снимать дважды, потому что в первый раз его отсняли с непокрытой головой, а дублировавший его Билл Сьютор наотрез отказался взлетать без защитного шлема. При озвучании фильма настоящий пронзительный рёв двигателя ранца заменили шипением огнетушителя - «для пущего правдоподобия».

Ещё одно знаменитое появление ранца произошло на открытии Летних Олимпийских игр в Лос-Анджелесе в 1984 году. Пилотировал ранец всё тот же Билл Сьютор , легендарная личность (всего на его счету свыше 1200 полётов - больше, чем у любого другого пилота по сей день).

Билл взлетел из-за трибун, пролетел над рядами зрителей, которые от неожиданности прикрывали головы руками, и приземлился напротив президентской трибуны, где сидел Рональд Рейган . Полет наблюдали 100 000 зрителей на трибунах и около 2,5 миллиардов телезрителей по всему свету (кроме СССР , который бойкотировал Олимпиаду ).

В 2005 Sean "P. Diddy" Combs якобы прилител с помощью Rocket Pack на вручение наград MTV в Майами .

Также в 1991 на экраны вышел фильм The Rocketeer .

За первые две недели ноября джетпаки (управляемые реактивные ранцы) стали часто обсуждаться в СМИ. В течение месяца были анонсированы две модели от разных компаний, были показаны несколько красочных роликов-презентаций, а одна из фирм-производителей заключила контракт с дубайскими пожарными. Многие издания сообщить, что будущее уже близко, однако слухи о скором массовом производстве подобных технологий ходят не первый год. Вопрос «Где мой джетпак?» стал популярным названием книг и статей, но ответа на него до сих пор нет.

TJ решил разобраться, когда люди смогут приобрести собственный реактивный ранец, и сможет ли он трансформировать современную систему лётного транспорта.

От комиксов до Бонда

9 ноября 2015 года Дэвид Мэйман (David Mayman) пролетел на джетпаке вокруг Статуи Свободы в Нью-Йорке. Так он представил своё изобретение - реактивный ранец JB-9. После полёта, видеозапись которого набрала 1,3 миллиона просмотров на YouTube за две недели, Мэйман заявил, что он создал «единственный в мире настоящий джетпак».

Однако реактивный ранец - не новая разработка. Впервые джетпаки появились на страницах американских научно-фантастических комиксов «Удивительные истории» 1928 года. На обложке одного из номеров был изображён человек, летящий с помощью специального ранца за спиной.

До шестидесятых годов двадцатого века джетпаки существовали в кинематографе (американский сериал «Рокетмен») и легендах: ходили слухи, что во время второй мировой войны в Германии был создан прототип ракетного ранца Himmelstürmer («Небесный штурмовик»), но сведений о нём не осталось.

Первые настоящие полёты с помощью устройства под названием Rocket Belt состоялись в 1961 году. Оба длились всего лишь 14 секунд, но являлись доказательством прорыва в технологии. Тогда ранец планировали применять в военных целях, но позже отказались от этой идеи: к 1962 году создатели прототипа Венделл Мур (Wendell Moore) и Гарольд Грэхам (Harold Graham) смогли улучшить показатели только до 21 секунды.

В последующие годы технология джетпаков не смогла совершить существенного прогресса. Аппараты могли взлетать, высота и длительность полёта постепенно увеличивались, но они были не приспособлены к тому, чтобы использовать их в какой-либо сфере, кроме развлекательной. Поэтому создатели ранцев устраивали воздушные шоу для публики. Такие изобретатели - или «рокетмены» - собирали стадионы зрителей, желающих посмотреть на реактивный ранец. Также устройство популяризовал четвёртый фильм про Джеймса Бонда «Шаровая молния», вышедший в 1965 году: в одной из сцен картины герой Шона Коннери использовал джетпак.

Самым знаменитым «рокетменом» середины прошлого века являлся Билл Сьютор (Bill Suitor), который был дублёром Коннери и снимался в сценах полёта. За 30 лет Сьютор показал джетпак в 40 странах, выступив более тысячи раз. В 1984 году он пролетел на реактивном ранце во время церемонии открытия Олимпийских игр в Лос-Анджелесе, которую посмотрели 2,5 миллиарда человек.

Следующий этап развития джетпаков связан со швейцарским изобретателем Ивом Росси (Yves Rossy). В 2002 году лётчик решил создать собственный джетпак, на разработку которого он потратил более двух лет. 24 июня 2004 года Росси совершил первый полёт.

Его устройство JetCat P400 сложно назвать джетпаком в классическом смысле - технология скорее напоминает крылья, чем ранец. Взлёт и посадка с их помощью невозможна: Росси начинает полёт, выпрыгивая из самолёта или вертолёта, а приземляется на парашюте. Однако именно многочисленные полёты привлекли повышенное внимание СМИ и общественности. Изобретатель выступал на конференции Ted и давал интервью технологическому блогу Gizmodo. За ним закрепилось прозвище Jetman, а один из его полётов над Дубаем в мае 2015 года 10 миллионов просмотров на YouTube.

34 года ожидания

В настоящее время большинство надежд любителей джетпаков связаны с компанией Martin Aircraft. Её основателем является Гленн Мартин (Glenn Martin), мечтавший о собственном реактивном ранце с пяти лет. С этой технологией он связал всю свою жизнь с 1981 года.

Впервые о новозеландских разработчиках узнали в 2008 году, когда был представлен первый образец под названием Martin Jetpack. Результаты не были впечатляющими: максимальная высота не превышала метра, длился полёт 45 секунд, а пилота постоянно поддерживали ассистенты. Прототип был мало похож на реактивные ранцы из фантастических фильмов, но само название «джетпак» стало отличным маркетинговым ходом, привлекшим внимание крупнейших западных СМИ.

С тех пор основатель компании практически каждый год анонсировал массовое производство технологии. По его словам, первая партия джетпаков должна была появиться в 2010 году. Это повлияло на выбор издания Time, включившего ранец в свой список «50 главных изобретений года» наряду с iPad, краудфандинг-платформой Kickstarter и беспилотным автомобилем от Google. Но потом дата выпуска первой партии сдвинулась сначала на 2012, а затем на и год.

За годы разработки реактивный ранец сильно изменился: в 2013 году появилась новая модель P12, максимальная высота полёта которого достигла 900 метров, скорость выросла до 74 километров в час, а длительность - до 30 минут. Однако у него остались существенные недостатки прошлой версии. Главный из них - массивность, делающее устройство практически бесполезным в повседневной жизни. Сложно говорить о новом способе добраться до работы и обратно, если вес джетпака составляет 200 килограмм.

Во время каждого анонса «персональный джетпак» казался уже реальной технологией, от которой могла отпугнуть разве что цена: в каждом анонсе она варьировалась от 70 до 250 тысяч долларов. В последний раз Martin Aircraft перенесли дату выхода на 2017 год (предзаказ можно будет сделать уже в 2016). Однако нельзя с уверенностью сказать, что на этот раз джетпаки действительно появятся в продаже.

Связано это и с финансовыми возможностями Martin Aircraft. Несмотря на успешные презентации и привлечение инвесторов, в первый год после выхода на биржу компания понесла убытки в пять миллионов долларов. Портал Popular Science отмечает , что это нормально для компании, не начавшей свои продажи. Но в то же время она не начинает их уже почти семь лет, а работает над технологией уже 34 года.

В ноябре 2015 года Гленн Мартин столкнулся с конкуренцией в лице основателей JetPack Aviation, построивших свою компанию на образе «единственных в мире настоящих джетпаков». «Это отличается от всего, что было в истории полётов», - заявил глава компании Дэвид Мэйман, рассказывая о модели JB-9. Он показал разработку в действии, облетев с её помощью Статую Свободы.

JB-9 - результат 25 лет разработок Меймана и Нельсона Тайлера (Nelson Tyler), трёхкратного обладателя «Оскара» за технические достижения в кинематографе. В 70-х годах реактивный ранец Тайлера широко применялся в Голливуде, однако работал около 30 секунд. По словам разработчиков, на сегодняшний день с помощью JB-9 можно провести в воздухе не более десяти минут.

Главное отличие от технологии Martin Aircraft в том, что ранец работает на небольших одноконтурных турбореактивных двигателях, как на истребителях МиГ-15. По словам создателей, в отдалённом будущем они планируют заменить их на более экономичные двухконтурные, наподобие используемых в современных реактивных самолётах. Джетпаки Мартина разработчики называют «фактически дроном», намекая на турбовинтовые двигатели P12. Ещё одно преимущество разработки Мэймана и Тайлера в «настоящем вертикальном взлёте и посадке», пока конкурент использует парашюты для посадки. При этом JB-9 намного легче - Мэйман отметил, что ранец не мешает ему пробежать несколько километров. Но максимальная высота, на которой можно подняться с помощью устройства, составляет всего 300 метров.

В JetPack Aviation ориентируются на разработки для Голливуда различных воздушных шоу, но надеются на то, что технология сможет стать массовой. Однако на сегодняшний день нет даже предполагаемой даты выпуска этой модели джетпаков.

Ядерный реактор за спиной

Однако не все разделяют желание приобрести подобный ранец. Несмотря на вполне рабочие образцы, устройство регулярно попадает в различные списки нереализованных фантастических технологий вроде телепортов или летающих автомобилей. Критики обвиняют ранцы в высокой цене, повышенной опасности во время использования и негативному влиянию на экологию.

Но главный аргумент критиков: джетпаки в современном мире не нужны.

Ещё в сентябре 2014 года журналист The Guardian Дин Барнетт заявил , что настоящая проблема технологии не в ограничениях законов физики и человеческой анатомии, а в том, что это просто «ужасная идея». По мнению Барнетта, большинство фанатов джетпаков не задумываются о непрактичности и опасности подобного способа путешествия: автор сравнил ракетный ранец с мощной паяльной лампой, на протяжении долгого времени направленной прямо на ноги.

Некоторые люди хотят джетпаки не потому что именно хотят , а потому что им это пообещали . При этом нигде не указано, кем и когда были сделаны эти обещания. Обычно высказывания приписывают «учёным» или просто «науке», но вполне может быть, что некоторые путают понятия «наука» и «научная фантастика», ведь идея реактивных ранцев пришла в основном оттуда. Научная фантастика также обещала нам зомби-апокалипсис, но вы редко встретите людей, жалующихся, что его до сих пор не произошло.

Дин Барнетт, журналист The Guardian

Барнетт отметил ещё несколько причин, по которым джетпак в ближайшие годы не станет массовой технологией: загрязнение окружающей среды, необходимость готовиться к полету годами и большие размеры ранца. Малую длительность работы журналист предложил решить с помощью миниатюрного ядерного реактора, но отметил, что «если уж люди в паникуют, находясь в десяти милях от АЭС, то, пожалуй, они откажутся носить подобное с собой».

Не разделяет эйфории по поводу джетпаков и Элон Маск. На эту тему он высказался в эфире программы The Colbert Report, отвечая на последний вопрос Стивена Кольберта: «Где мой джетпак?». Глава Tesla Motors и SpaceX заявил, что «не уверен» насчёт этих устройств, но признал необходимость в подобных технологиях.

Есть несколько фундаментальных моментов в физике, делающих использование реактивных ранцев уж слишком неудобным. Но, знаешь, иногда я думаю, что было бы великолепно иметь лётное средство с вертикальным взлётом и посадкой. Вроде штурмовиков Harrier, но с большим удовольствием от полета.
Элон Маск, глава Tesla Motors

Николай Ковшов, ведущий аналитик фонда Quantum Wave, в колонке для Wired напомнил , что многие технологии, идеи которых появились в научной фантастике начала 20-го века, так и не прижились в повседневности. По мнению аналитика, основные проблемы таких устройств очень похожи - в основном это предрассудки людей по поводу одних технологий и завышенные ожидания от других. Некоторые изобретения ещё не могут использоваться массово, хотя созданы были довольно давно. Ковшов привел в пример голограммы из научно-популярных фильмов: технология существует уже больше полувека, но слишком затратна, что сводит её использование к единичным случаям.

Российские учёные и разработчики ни разу не заявляли о создании собственного массового джетпака. При этом научно-производственное предприятие «Звезда» весной 2014 года анонсировало создание реактивного ранца на солнечных батареях для российских космонавтов. За основу была взята американская разработка 1994 года под названием SAFER, также предназначенная для перемещении астронавтов в космосе.

Обычные люди же пока могут рассчитывать максимум на так называемые «водные джетпаки», получившие в России определённую популярность. Одно из таких устройств стало частью эстафеты олимпийского огня в 2013 году. Тогда Михаил Чуев с факелом над озером Байкал. Однако пользовался он джетпаком Jetlev-Flyer JF-260, сделанным в Германии.