Ang mga jetpacks ng ikalimampu noong huling siglo ay hindi maaaring magyabang ng mataas na pagganap. Ang mga sasakyang iyon na nakapagpunta pa rin sa hangin ay masyadong mataas ang pagkonsumo ng gasolina, na negatibong nakaapekto sa maximum na posibleng tagal ng flight. Bilang karagdagan, ang iba't ibang mga disenyo ay may ilang iba pang mga problema. Sa paglipas ng panahon, ang militar at mga inhinyero ay nabigo sa naturang teknolohiya, na dating itinuring na promising at promising. Gayunpaman, hindi ito humantong sa isang kumpletong paghinto ng trabaho. Sa pinakadulo ng ika-limampu, naging interesado ang NASA sa paksang ito, na inaasahan na maglapat ng bagong teknolohiya sa mga program sa kalawakan.
Sa hinaharap na hinaharap, inaasahan ng mga dalubhasa ng NASA hindi lamang upang magpadala ng isang lalaki sa kalawakan, ngunit upang malutas din ang maraming iba pang mga problema. Sa partikular, ang posibilidad ng pagtatrabaho sa bukas na espasyo, sa labas ng barko, ay isinasaalang-alang. Para sa isang ganap na solusyon sa mga problema sa mga ganitong kondisyon, isang tiyak na patakaran ng pamahalaan ang kinakailangan sa tulong ng kung saan ang astronaut ay malayang makagalaw sa nais na direksyon, maneuver, atbp. Sa simula pa lamang ng mga ikaanimnapung taon, humiling ang NASA ng tulong mula sa puwersa ng hangin, na sa oras na ito ay nagawa nang magsagawa ng maraming mga katulad na programa. Bilang karagdagan, nag-akit siya ng maraming mga negosyo sa industriya ng abyasyon upang gumana, na naimbitahan na bumuo ng kanilang sariling mga bersyon ng isang personal na sasakyang panghimpapawid para sa programang puwang. Bukod sa iba pa, ang naturang alok ay natanggap ng Chance-Vought.
Ayon sa magagamit na data, kahit na sa yugto ng paunang pagsasaliksik, ang mga dalubhasa sa NASA ay nakakuha ng mga konklusyon patungkol sa pinakamainam na form factor ng promising teknolohiya. Ito ay naka-out na ang pinaka-maginhawa personal na paraan ng transportasyon ay isang knapsack na may isang hanay ng mga low-power jet engine. Ang mga nasabing aparato ay iniutos ng mga kumpanya ng kontratista. Dapat pansinin na ang iba pang mga variant ng patakaran ng pamahalaan ay isinasaalang-alang din, gayunpaman, ito ay ang knapsack na isinusuot sa likod ng astronaut na kinikilala bilang pinakamainam.
Pangkalahatang pagtingin sa Chance-Vought spacesuit at sa SMU. Larawan ng magazine ng Popular Science
Sa mga susunod na taon, nagsagawa ang Chance Vout ng isang serye ng mga pag-aaral at hinubog ang hitsura ng isang sasakyan para sa kalawakan. Natanggap ng proyekto ang pagtatalaga na SMU (Self-Maneuvering Unit). Sa mga susunod na yugto ng pag-unlad ng proyekto at sa panahon ng pagsubok, ginamit ang isang bagong pagtatalaga. Ang aparato ay pinalitan ng pangalan sa AMU (Astronaut Maneuvering Unit - "Device para sa pagmaniobra ng isang astronaut").
Marahil ang mga may-akda ng proyekto ng SMU ay may ideya tungkol sa mga pagpapaunlad ng koponan ng Wendell Moore ng Bell Aerosystems, pati na rin ang alam tungkol sa iba pang mga pagpapaunlad sa lugar na ito. Ang katotohanan ay ang mga jet jet at ang spacecraft na lumitaw nang kaunti kalaunan ay dapat magkaroon ng parehong mga makina, kahit na may iba't ibang mga katangian. Iminungkahi na bigyan kasangkapan ang produktong SMU ng mga jet engine na tumatakbo sa hydrogen peroxide at ginagamit ang catalytic decomposition.
Ang proseso ng pagkabulok ng catalytic ng hydrogen peroxide sa oras na ito ay aktibong ginamit sa iba't ibang mga diskarte, kabilang ang ilang mga maagang jetpacks. Ang kakanyahan ng ideyang ito ay binubuo sa pagbibigay ng "gasolina" sa isang espesyal na katalista na sanhi ng pagkabulok ng sangkap sa tubig at oxygen. Ang nagresultang timpla ng singaw-gas ay may sapat na mataas na temperatura, at lumalawak din sa isang mataas na bilis, na ginagawang posible itong gamitin bilang mapagkukunan ng enerhiya, kabilang ang mga jet engine.
Dapat pansinin na ang agnas ng hydrogen peroxide ay hindi ang pinaka-matipid na mapagkukunan ng enerhiya sa konteksto ng mga jetpacks. Ito ay tumatagal ng masyadong maraming "gasolina" upang makabuo ng sapat na thrust upang iangat ang isang tao sa hangin. Sa gayon, sa mga proyekto ni Bell, pinapayagan ng isang 20-litro na tangke ang piloto na manatili sa himpapawid nang hindi hihigit sa 25-30 segundo. Gayunpaman, totoo lamang ito para sa mga flight sa Earth. Sa kaso ng bukas na espasyo o sa ibabaw ng Buwan, dahil sa mas mababang (o wala) bigat ng astronaut, posible na ibigay ang mga kinakailangang katangian ng patakaran ng pamahalaan nang walang hindi katanggap-tanggap na mataas na pagkonsumo ng hydrogen peroxide.
Sa kurso ng proyekto ng SMU, maraming pangunahing isyu ang kailangang malutas, ang pangunahing kung saan, syempre, ay ang uri ng jet engine. Bilang karagdagan, kinakailangan upang matukoy ang pinakamainam na layout ng buong aparato, ang komposisyon ng mga kinakailangang kagamitan at isang bilang ng iba pang mga tampok ng proyekto. Ayon sa mga ulat, ang pag-aaral ng mga isyung ito ay tuluyang humantong sa disenyo ng orihinal na space suit, na iminungkahi na magamit sa produktong SMU / AMU.
Ang pangunahing gawain sa disenyo ay nakumpleto sa unang kalahati ng 1962, ilang sandali pagkatapos, gumawa ng isang prototype space jetpack ang Chance-Vought. Sa taglagas ng parehong taon, ang aparato ay unang ipinakita sa pindutin. Ang mga imahe ng iminungkahing sistema ay na-publish sa kauna-unahang pagkakataon sa isyu ng Nobyembre ng Nobyembre. Bilang karagdagan, ang artikulo sa magazine na ito ay nagbigay ng isang diagram ng layout at ilang mga pangunahing katangian.
Ang isa sa mga larawang inilathala ng Popular Science ay nagpakita ng isang astronaut sa isang bagong spacesuit na may isang SMU sa kanyang likuran. Ang iminungkahing spacesuit ay mayroong isang spherical helmet na may binabaan na kalasag sa mukha at isang nabuo na mas mababang bahagi, na dapat ay nakasalalay sa mga balikat ng astronaut. Mayroon ding maraming mga konektor para sa pagkonekta ng spacesuit sa mga jetpack system. Ang spacesuit mula sa Chance-Vought ay kapansin-pansin na naiiba mula sa mga modernong produkto para sa hangaring ito. Ginawa ito bilang magaan hangga't maaari at, tila, ay hindi nilagyan ng isang hanay ng mga proteksiyon na hakbang na kinakailangan upang matugunan ang mga kasalukuyang kinakailangan.
Ang knapsack mismo ay isang hugis-parihaba na bloke na may isang malukong harap na dingding at isang hanay ng mga paraan para sa pangkabit sa likod ng astronaut. Kaya, sa tuktok ng harap na dingding mayroong dalawang katangian na "mga kawit" na kung saan nakabitin ang knapsack sa mga balikat ng astronaut. Sa gitnang bahagi ay mayroong isang sinturon sa baywang kung saan matatagpuan ang isang cylindrical control panel na may maraming mga pingga. Maraming mga kable at nababaluktot na mga pipeline ay ibinigay din para sa pagkonekta ng knapsack sa spacesuit.
Ang pangangailangang matiyak ang pangmatagalang pagpapatakbo sa labas ng spacecraft, pati na rin ang pagiging di perpekto ng mga teknolohiya ng panahong iyon, naapektuhan ang layout ng spacecraft. Sa tuktok ng SMU ay mayroong isang malaking closed-loop oxygen system unit. Ang aparato na ito ay inilaan upang ibigay ang pinaghalong paghinga sa helmet ng astronaut, na sinundan ng pagbomba ng mga pinalabas na gas at pag-alis ng carbon dioxide. Hindi tulad ng mga hose para sa pagbibigay ng halo ng paghinga mula sa isang barko o naka-compress na mga gas na silindro, ang system na may mga carbon dioxide absorber ay hindi nakapinsala sa kadaliang mapakilos ng astronaut at ginawang posible na manatili sa bukas na espasyo ng mahabang panahon.
SMU nang walang back panel. Larawan ng magazine ng Popular Science
Ayon sa mga ulat, sa panahon ng demonstrasyon sa mga reporter, ang SMU ay hindi nilagyan ng isang gumaganang sistema ng suporta sa buhay. Ang kagamitang ito ay hindi pa handa para sa pagpapatakbo at kailangan ng karagdagang mga tseke, kung kaya't pinalitan ito sa prototype ng isang simulator na may parehong timbang at sukat. Ito ay sa pagsasaayos na ito na ang aparato ay nakibahagi sa mga unang pagsubok. Bukod dito, ang gawain sa direksyong ito ay seryosong naantala, kung kaya't kahit na ang ibang prototype, na itinayo noong pagtatapos ng 1962, ay sinubukan nang walang isang sistema ng oxygen at nilagyan lamang ng simulator nito.
Ang ibabang kaliwang bahagi ng katawan ng barko (na may kaugnayan sa piloto) ay ibinigay para sa paglalagay ng hydrogen peroxide tank. Sa kanan nito ay isang hanay ng iba pang kagamitan para sa iba't ibang mga layunin. Sa tuktok ng ibabang kanang bahagi ay isang istasyon ng radyo na nagbibigay ng two-way na komunikasyon sa boses; sa ilalim nito ay naka-install ang mga baterya at isang yunit ng supply ng kuryente para sa kagamitan, pati na rin isang naka-compress na nitrogen silindro para sa sistema ng supply ng gasolina at isang gas regulator.
Sa mga gilid na mukha ng itaas na ibabaw ng jetpack, ibinigay ang apat na maliit na makina na may kani-kanilang mga nozel (dalawa sa bawat panig). Ang mga parehong makina ay natagpuan sa mas mababang ibabaw ng katawan ng barko. Bilang karagdagan, ang dalawang mga makina ng isang katulad na layout ay matatagpuan sa gitna ng mas mababang ibabaw. Sa kabuuan, 10 mga makina ang magagamit para sa paglabas ng mga jet gas. Ang mga nozel ng lahat ng mga makina ay pinaikot at ikiling sa magkakaibang panig at kailangang maging responsable para sa paglikha ng thrust na nakadirekta sa nais na direksyon.
Ang bawat engine ay naiulat na isang maliit na yunit na may plate catalytic converter upang mahimok ang agnas ng gasolina. Mayroong balbula na kinokontrol ng solenoid sa harap ng catalyst. Ang lahat ng sampung mga makina ay iminungkahi na maiugnay sa isang tangke ng gasolina, na kung saan, ay nakakonekta sa isang naka-compress na gas silindro.
Ang prinsipyo ng mga makina ay simple. Sa ilalim ng presyon ng naka-compress na nitrogen, ang hydrogen peroxide ay dapat na ipasok ang mga pipeline at maabot ang mga engine. Sa utos ng control system, ang mga solenoid ng mga makina ay kailangang buksan ang mga balbula at magbigay ng "fuel" na pag-access sa mga catalista. Sinundan ito ng reaksyon ng agnas sa paglabas ng pinaghalong singaw-gas sa pamamagitan ng nguso ng gripo at pagbuo ng thrust.
Ang mga nozzles ay nakaposisyon sa isang paraan na, sa pamamagitan ng pagsabay o walang simetrya na paglipat ng mga motor, posible na lumipat sa nais na direksyon, lumiko o iwasto ang kanilang posisyon. Halimbawa
Ang unang bersyon ng SMU ay nakatanggap ng medyo simpleng control panel na ginawa sa isang cylindrical case at matatagpuan sa isang sinturon sa baywang. Sa gilid, sa ilalim ng kanang kamay, mayroong isang control lever para sa pasulong o paatras na paggalaw. Ang isang pingga para sa pitch at yaw control ay inilagay sa harap na dingding. Sa itaas ay isa pang pingga na responsable para sa control ng roll. Bilang karagdagan, ibinigay ang mga switch ng toggle upang i-on ang engine, istasyon ng radyo at autopilot. Sa tulong ng naturang mga kontrol, ang piloto ay maaaring magbigay ng hydrogen peroxide sa mga kinakailangang engine at sa gayo'y makontrol ang kanyang mga paggalaw.
Bilang karagdagan sa manu-manong kontrol, ang SMU ay may isang automation na idinisenyo upang mapabilis ang gawain ng astronaut. Kung kinakailangan, maaari niyang buksan ang autopilot, kung saan, gamit ang isang gyroscope at medyo simpleng electronics, kailangang subaybayan ang posisyon ng jetpack sa kalawakan, inaayos ito kung kinakailangan. Ipinagpalagay na ang gayong rehimen ay mailalapat sa panahon ng pangmatagalang trabaho sa isang lugar, halimbawa, kapag nagsisilbi ng mga instrumento sa panlabas na ibabaw ng spacecraft. Sa kasong ito, ang astronaut ay binigyan ng pagkakataong magsagawa ng iba`t ibang gawain, at ang awtomatiko ay kailangang subaybayan ang pagpapanatili ng nais na posisyon.
Ang bersyon ng SMU jetpack na ipinakita sa mga tagapagbalita ay may bigat na 160 pounds (mga 72 kg). Kapag ginamit sa buwan, ang bigat ng aparato ay nabawasan sa 25 pounds (11.5 kg), at kapag nagtatrabaho sa Earth orbit, ang bigat ay dapat na ganap na malaya.
Ang layout ng SMU jetpack habang sinusubukan. Larawan mula sa ulat
Ayon sa publication ng Popular Science, ang ipinakita na sample ng SMU ay kinakalkula upang payagan ang astronaut na lumipad hanggang sa 1000 talampakan (304 m) sa isang solong hydrogen peroxide refueling. Ang tulak ng engine, ayon sa mga developer, ay sapat na upang ilipat ang sapat na malalaking karga. Halimbawa, ang posibilidad ng paglipat ng isang bagay, halimbawa ng isang spacecraft, na tumitimbang ng hanggang sa 50 tonelada ay idineklara.
Ilang buwan bago ang pagpapakita ng aparatong SMU sa mga mamamahayag, noong kalagitnaan ng 1962, isang prototype ang naihatid sa Wright-Patterson Air Force Base (Ohio), kung saan ito ay susubukan. Upang maisakatuparan ang lahat ng kinakailangang pagsusuri, ang mga espesyalista mula sa Ministry of Defense ay kasangkot sa proyekto, pati na rin mga espesyal na kagamitan. Kaya, bilang isang pagsubok platform, isang espesyal na KC-135 Zero G sasakyang panghimpapawid ay napili, na ginamit para sa pananaliksik sa mga kondisyon ng panandaliang walang timbang.
Ang unang paglipad na may "zero gravity" ay naganap noong Hunyo 25, 62, at sa mga sumunod na buwan maraming dosenang pagsubok ng pagpapatakbo ng jetpack sa zero gravity ang natupad. Sa oras na ito, posible na maitaguyod ang pangunahing posibilidad ng paggamit ng mga naturang system sa pagsasanay. Bilang karagdagan, ang ilang mga katangian at pangunahing data ng paglipad ay nakumpirma. Kaya, ang tulak ng mga makina ay sapat na para sa paglipad sa isang himpapawid ng hangin at pagganap ng ilang simpleng mga maneuver.
Ang matagumpay na pagsubok ng aparato ng SMU ay hindi humantong sa isang paghinto sa gawaing disenyo. Sa pagtatapos ng 1962, nagsimula ang pag-unlad sa isang na-update na bersyon ng jetpack para sa mga astronaut. Sa modernisadong bersyon ng proyekto, iminungkahi na baguhin ang layout ng patakaran ng pamahalaan, pati na rin upang gumawa ng ilang iba pang mga pagsasaayos sa disenyo. Dahil sa lahat ng ito, dapat itong mapabuti ang mga katangian, pangunahin ang stock na "fuel" at pangunahing data ng paglipad. Matapos ang pagsisimula ng trabaho sa na-update na proyekto, lumitaw ang isang bagong pangalan na AMU, na sa lalong madaling panahon ay nagsimulang mailapat na may kaugnayan sa nakaraang produkto ng SMU, kaya't posible ang ilang pagkalito.
Ayon sa magagamit na data, ang modernisadong AMU ay hindi gaanong naiiba mula sa pangunahing SMU sa hitsura. Ang labas ng katawan ng barko ay hindi sumailalim sa malalaking pagbabago, at ang sistema para sa paglakip ng aparato sa likod ng astronaut ay nanatiling pareho. Sa parehong oras, ang layout ng panloob na mga yunit ay radikal na nabago. Ang saklaw ng paglipad sa antas na 300 m ay hindi angkop sa NASA, kaya't iminungkahi na gumamit ng bagong tangke ng gasolina. Ang AMU jetpack ay nakatanggap ng isang malaki, mahabang hydrogen peroxide tank na sumakop sa buong gitnang bahagi ng katawan ng barko. Ang dami ng bagong tanke ay 660 cubic meter. pulgada (10.81 L). Ang iba pang mga kagamitan ay inilagay sa mga gilid ng tangke na ito.
Kabilang sa iba pang mga yunit, ang bagong patakaran ng pamahalaan ay nagpapanatili ng isang tangke para sa naka-compress na nitrogen ng isang sistema ng pag-aalis para sa pagbibigay ng hydrogen peroxide. Ayon sa proyekto, ang nitrogen ay dapat ibigay sa fuel tank sa presyon ng 3500 psi (238 atmospheres). Gayunpaman, sa panahon ng mga pagsubok, ginamit ang mas mababang mga presyon: halos 200 psi (13.6 atm). Ang prototype ng aparato ng AMU ay nilagyan ng mga makina ng iba't ibang kapangyarihan. Kaya, ang mga nozzles na responsable para sa pagsulong at paatras ay bumuo ng isang antas ng thrust na 20 pounds, na ginamit upang ilipat pataas at pababa - 10 pounds.
Ang aparato ng AMU sa hinaharap ay maaaring makatanggap ng isang sistema ng suporta sa buhay, ngunit kahit sa pagsisimula ng pagsubok, ang mga nasabing kagamitan ay hindi pa handa. Dahil dito, ang nakaranasang AMU, tulad ng hinalinhan nito, ay nakatanggap lamang ng isang modelo ng nais na system na may parehong sukat at timbang. Matapos makumpleto ang lahat ng kinakailangang gawain sa disenyo at pagsubok, ang sistema ng oxygen ay maaaring mai-install sa space jetpack.
Ilang sandali matapos ang pagtatapos ng pagpupulong, sa katapusan ng 1962 o unang bahagi ng 1963, ang AMU ay ipinadala sa base ng Wright-Patterson para sa pagsubok. Ang espesyal na kagamitan na sasakyang panghimpapawid ng KC-135 Zero G. ay muling naging "nagpapatunay na lupa" para sa kanyang mga tseke. Ang iba't ibang mga tseke ay nagpatuloy kahit hanggang sa katapusan ng tagsibol ng 1963.
Noong kalagitnaan ng Mayo 1963, ang mga may-akda ng proyekto ay naghanda ng isang ulat tungkol sa mga pagsubok na isinagawa. Sa oras na ito, tulad ng nakasaad sa dokumento, higit sa isang daang mga flight sa isang parabolic trajectory ang natupad, kung saan sinubukan ang pagpapatakbo ng mga jetpacks na zero gravity. Sa mga pagsubok, sa kabila ng maikling tagal ng mga flight na may zero gravity, posible na makabisado ang kontrol ng parehong mga sasakyan, pati na rin suriin ang kanilang mga kakayahan para sa pagdala ng isang piloto o kargamento.
AMU backpack habang sinusubukan. Larawan mula sa ulat
Sa huling bahagi ng ulat, pinagtatalunan na ang AMU jetpack sa kasalukuyang form ay may kasiya-siyang katangian at maaaring magamit upang malutas ang mga gawaing naatasan dito. Napansin din na ang thrust ng engine hanggang sa 20 pounds ay sapat para sa kontroladong paglipad sa nais na direksyon at para sa pagsasagawa ng iba't ibang mga maneuver. Ang napiling pag-aayos ng mga nozzles ng mga makina na ibinigay, tulad ng nakasulat sa ulat, mahusay na kontrol sa patakaran ng pamahalaan dahil sa ang pagkakalagay sa isang pantay na distansya mula sa gitna ng grabidad ng sistemang "piloto + knapsack".
Ang autopilot sa pangkalahatan ay mahusay na gumanap, ngunit kailangan ng mga pagpapabuti at karagdagang mga pagsubok. Sa ilang mga sitwasyon, ang aparato na ito ay hindi maaaring tumugon nang tama sa isang pagbabago sa posisyon ng knapsack. Bilang karagdagan, iminungkahi na "turuan" ang pag-kontrol ng awtomatiko na huwag pansinin ang maliit (hanggang 10 °) na mga paglihis ng aparato mula sa tinukoy na posisyon. Ginawa ng mode na ito na posible na mabawasan nang malaki ang pagkonsumo ng hydrogen peroxide.
Ang mga astronaut na gagamitin ang produkto ng AMU sa hinaharap ay kailangang sumailalim sa isang espesyal na kurso sa pagsasanay, kung saan hindi lamang nila makontrol ang kontrol, ngunit matutunan ding "maramdaman" ang patakaran ng pamahalaan. Ang pangangailangan para dito ay napatunayan ng maraming mga flight flight sa ilalim ng kontrol ng isang piloto na may hindi sapat na antas ng pagsasanay. Sa mga ganitong kaso, ang piloto ay mabagal kumilos at hindi naiiba sa kawastuhan ng kontrol.
Sa pangkalahatan, pinahahalagahan ng mga may-akda ng ulat ang AMU mismo at ang mga resulta ng mga pagsubok nito. Inirerekumenda na ipagpatuloy ang trabaho sa proyekto, upang ipagpatuloy ang pagpapabuti ng buong istraktura at mga indibidwal na bahagi nito, pati na rin ang pagbibigay pansin sa ilang mga flight mode. Ang lahat ng mga hakbang na ito ay ginawang posible upang mabilang sa hitsura ng isang maisasagawa na jetpack para sa mga astronaut, na ganap na angkop para sa paglutas ng lahat ng mga nakatalagang gawain.
Ang NASA at Chance-Vought, pati na rin ang bilang ng mga nauugnay na samahan ay isinasaalang-alang ang ulat ng mga sumusubok at nagpatuloy na pagtatrabaho sa mga nangangako na proyekto. Sa kalagitnaan ng dekada, batay sa mga pagpapaunlad sa proyekto ng SMU / AMU, isang bagong aparato ang binuo, na kahit na pinlano na masubukan sa kalawakan.
Ang karagdagang trabaho sa larangan ng space jetpacks ay nakoronahan ng tagumpay. Noong unang bahagi ng otsenta, ang mga unang MMU ay ipinadala sa kalawakan, na ginamit bilang bahagi ng kagamitan ng Space Shuttle spacecraft. Ang kagamitang ito ay aktibong ginamit sa iba't ibang mga misyon upang malutas ang iba't ibang mga problema. Kaya, ang ideya ng isang jetpack, sa kabila ng maraming pagkabigo, ay praktikal na ginamit. Totoo, sinimulan nilang gamitin ito hindi sa Lupa, ngunit sa kalawakan.
