Історія реактивних рюкзаків: які вони були раніше та чому їх сьогодні немає у кожного?

Шлях до особистих літальних засобів тернистий і вибухонебезпечний. Управляти реактивним ранцем важко навіть в іграх. У реальному житті ранні розробки майже не були небезпечні, тому що залишалися на папері й просто не літали. Коли ж вдалося відірватися від землі, почалися проблеми з посадкою, а паливо могло закінчитися в будь-який момент.

Перша в історії людства смерть на реактивному рюкзаку пілота Kelman Riches / 2019 год

Історія реактивних рюкзаків почалося біля століття тому, а не як заведено вважати з розробки Венделла Мура (1958). Радянський інженер Олександр Андреєв в 1928 році зареєстрував патент першого реактивного рюкзака. Розробка Андреєва вперше детально показувала, як людині піднятися у повітря за допомогою реактивної тяги. Технологія передбачувала швидке нагрівання та розширення розрідженого газу, котрий дозволяв би людині утримуватися в повітрі. До патенту також прикладався креслення пристрою. Правда, зрозуміти по ньому, як пілот керував би рюкзаком – не найпростіше завдання. На жаль, отримавши патент, Андреєв не зміг реалізувати задум, що випередив  свій час.

Ракетні двигуни, що працюють на перекисі водню, отримали широке поширення під час Другої світової війни. Німеччина активно застосувала їх у торпедах та ракетах, встановлювала на підводні човни та літаки. Наприклад, Мессершмітт Ме.163, що створив в 1944 році перший бойовий виліт, міг розвивати швидкість до 960 км/г, але запас палива вистачило всього на 12 хвилин. Саме в цій моделі в якості окислювача застосовували стабілізований 80% пероксид водню, а в якості палива – суміш із ~57 % метанолу.


Ця розробка лягла в основу першого реактивного ранця або «реактивного жилета», як називав його сам творець, інженер Томас Мур. У 1952 році його дослідженнями зацікавилася армія США, виплативши конструктору грант в розмірі $25 000. З урахуванням інфляції на сьогодні ця сума дорівнювала б приблизно $244 000.


Під час тестових випробувань жилету вдалося підняти людину у повітря на декілька секунд, але це сумнівний успіх був єдиним в історії винаходу Томаса Мура. Головною невдачею його концепту було некомфортне керування пристрою за допомогою коробки з парою маховиків. Не досягнувши якихось успіхів протягом декількох років, армія США звернула проєкт, але не відкидала ідею створення мобільних солдат. Ідея так глибоко проникла в суспільну думку, що ракетний рюкзак став предметом масової культури. Його стали носити персонажі коміксів, фільмів, а пізніше ігор.

Загалом, існує два пояси

Компанія «Тіокол» в розрахунку на інвестиції зі сторони військових вирішила йти до реактивного рюкзака поступовими кроками та представила в 1958 році «Стрибковий пояс». За допомогою цього пристрою можна було здійснювати великі стрибки (до 7 метрів) чи рухатися по поверхні зі швидкістю до 50 км/г. Розробники домоглися стабільної роботи пристрою по частині стрибків (проєкт отримав назву «Коник-стрибунець»), та чомусь забули, що пілоту потрібно ще приземлятися. Практично усі випробування закінчувались травами пілотів, але творці не помічали ніяких проблем. Ймовірно, тому до повноцінної моделі ракетного рюкзака конструкторському бюро так і не вдалось добратися.

Відкриває новий розділ та здійснює справжній стрибок у цій сфері Венделл Мур (Wendell F. Moore). У його версії реактивного рюкзака управління ділилося на неземне та повітряне: оператор з землі контролював подачу азотного палива, а пілот керував кутом нахилу сопел. В тому ж 1958 «Летючий пояс» Мура зміг на 3 хвилини підняти людину на 5 метрову висоту, тому американські військові зробили вибір на користь розробки Венделла Мура. Він хотів самостійно пілотувати пристрій, але зламав ногу на випробуваннях, тому першим пілотом в історії вважається Гарольд Грем (Harold Graham), співробітник його компанії «Белл Аеросистемс». До цього часу усі польоти здійснювались зі страховкою, але додаткове фінансування дозволило Муру створити склопластиковий полегшений рюкзак, котрий мав тягу 127 кгс. 20 квітня 1961 року відбувся перший політ на реактивному рюкзаку. Під час випробувань пілот пролетів порядку 35 метрів за 13 секунд на висоті трішки менш як 2 метри та здійснив м’яку посадку.

Здавалося, що у розробки Венделла Мура велике майбутнє, але залишалося безліч проблем. Перекис азоту вартував в ті часи дуже дорого, а витрата становила 19 літрів за 20 секунд (максимальний час польоту). Тому кожне випробування коштували творцям серйозних грошей. З іншого боку, кожному пілоту в такому ракетному рюкзаку потрібна ціла команда обслуговування. Все це суперечило ідеї військових створювати високомобільних солдатів. За сумою цих причин, пристрою так і не вдалося стати масовими, хоча рюкзак навіть засвітився у фільмі «Джеймс Бонд. Кульова блискавка» 1965 року. Так, Шон Конері літав у цій кінострічці на справжньому реактивному рюкзаку.

«Белл Аеросистемс» майже зайшла в глухий кут зі своєю першою розробкою, але намагалася реабілітуватися перед інвесторами, представив турбореактивний ранець 1969 року (армія виділила на нього вже $35 млн). В ранець був встановлений потужний двигун WR-19 з тягою 195 кгс. Розробникам вдалося збільшити час у повітрі та швидкість польоту. Пілот міг пролетіти майже сотню метрів зі швидкістю 45 км/г, але інвестори були не в захваті. Апарат важив близько 50 кг, а єдиним засобом амортизації при посадці як і раніше служили ноги пілота. Через високу небезпеку експлуатації, проєкт вирішено було звернути.

Військові розчарувалися в ідеї створення летючих військових та припинили будь-які інвестиції в подібні розробки. Небо не припинило приваблювати людей та безліч інженерів зі всього світу намагалися створити індивідуальний літальний засіб, але наступного прориву у сфері довелося чекати майже 40 років.

У 2008 році публіці був представлений Martin Jetpack. Конструкція рюкзаку приводилася в роботу двотактним бензиновим двигуном потужністю 200 кінських сил. Творці Martin Jetpack майже озв’язали проблему палива та дуже сильно збільшили висоту польотів до 2,5 км. Апарат працював дуже стабільно, пілоту під час випробувань не доводилося вже жертвувати здоров’ям, але до масового виробництва пристрій в такому вигляді так і не дійшов. Компанія надто затягнула з виходом другої версії та вийшла з радарів.

Наразі першість в розробці джет-паків утримує компанія JetPack Aviation. У 2018 році вони презентували на CES 2018 турбореактивний ранець, що здатен розігнатися до 320 км/г. В пристрої встановлено шість турбореактивних двигунів. Час у польоті – 12 хвилин. Без дозаправлення на JB-11 можна пролетіти понад 30 км на відстані до 4,5 км від землі. Вартість 20-хвилинного тренування у повітрі ~$5500.

Чому джет-паків нема у всіх

Довгий час проблема була саме в винаході невеликого турбореактивного двигуна, але JetPack Aviation все представили найелегантніше рішення. Наразі джет-паки збираються практично завжди в єдиному екземплярі, котрий не продається. Джет-пак залишається всередині компанії, оскільки польоти можуть проводитися лише після тривалих тренувань та занять з інструктором. Систему управління модернізували десятки раз, проте інтуїтивно зрозумілою її все ще не можна назвати. У руках пілоту, як і 60 років тому, два важелі з кнопками, що контролюють висоту та кут відкриття сопел.

Випустити такий пристрій на відкритий ринок все одно, що роздати людям зброю. Без тривалої підготовки кожен політ може закінчитись дуже погано, а навчити безпечним польотам як і раніше нікому та нема де. З іншої сторони, потрібно багато часу, аби розробити регламент, де можливі польоти, а де – ні.

БІЛЬШЕ ЦІКАВОГО:

Читайте также:

Формату MP3 виповнилося 25 років. Історія створення

13 речей, які були винайдені набагато раніше, ніж ви можливо думали

50 проєктів, які змінили наше життя назавжди. Частина 1

Історія пневматичної пошти — того з чого зародилася ідея Hyperloop