No início dos anos 50, uma equipe de engenheiros liderada por Thomas Moore projetou e construiu sua própria versão do jetpack, chamado Jetvest. Este sistema passou em testes preliminares e se tornou o primeiro representante da técnica de sua classe, que conseguiu decolar. No entanto, o cliente potencial não queria financiar a continuação da obra. Por causa disso, os entusiastas foram forçados a continuar desenvolvendo o Jetvest por sua própria iniciativa e não obtiveram nenhum sucesso notável. Em 1953, surgiu uma nova proposta para a construção de um jetpack. Desta vez, os especialistas da Bell Aerosystems tomaram a iniciativa.
Início do projeto
Wendell F. Moore, homônimo de Thomas Moore, foi o iniciador do trabalho na Bell. Aparentemente, ele teve algumas informações sobre o primeiro projeto e também decidiu participar do desenvolvimento de uma direção promissora. Moore formou o visual geral de seu jetpack, mas até certo momento o projeto não saiu da fase de discussões preliminares. Justamente nessa época, o Pentágono recusou T. Moore a continuar financiando seu desenvolvimento, o que tornava as perspectivas de outros projetos semelhantes duvidosas. Como resultado, ninguém queria apoiar W. Moore em seu trabalho.
Vista geral do aparelho Bell Rocket Belt acabado. Photo Airandspace.si.edu
Até o final dos anos 50, W. Moore fez uma análise das informações disponíveis sobre a obra de seu homônimo e identificou as desvantagens de seu projeto. Além disso, os desenvolvimentos existentes tornaram possível formar a aparência ideal de um jetpack promissor. Moore originalmente sugeriu usar um motor de peróxido de hidrogênio. Esses sistemas, por toda a sua simplicidade, podiam fornecer o impulso necessário e também não diferiam em sua complexidade de projeto. Ao mesmo tempo, foi necessário criar um sistema de controle simples, confiável e fácil de usar. Por exemplo, o painel de controle T. Moore com três volantes, que existia na época, não oferecia o conforto necessário para o piloto e dificultava o controle do vôo, por não possuir o desenho mais conveniente.
A análise do projeto e o trabalho de concepção preliminar prosseguiram por iniciativa até o final dos anos cinquenta. Além disso, em 1958, os especialistas liderados por W. Moore conseguiram construir um jetpack experimental simplificado, que poderia demonstrar a exatidão das idéias e decisões escolhidas. Com a ajuda de um aparato simplificado, planejou-se testar as ideias existentes, bem como confirmar ou refutar sua viabilidade.
Primeiros experimentos
O protótipo experimental deveria apenas demonstrar a possibilidade fundamental de resolver as tarefas atribuídas, razão pela qual seu design era seriamente diferente daquele originalmente proposto para um jetpack completo. Um sistema de mangueiras e um par de bicos foram montados em uma estrutura de desenho simples. Além disso, um sistema de arnês foi anexado à estrutura. Para manobra, foram fornecidos dois bicos oscilantes, localizados em uma viga associada às alavancas de controle. O protótipo não contava com tanques próprios de combustível ou outras unidades semelhantes e precisava receber gás comprimido de equipamentos de terceiros.
O dispositivo, vista do lado do assento do piloto. Photo Airandspace.si.edu
As mangueiras do aparato experimental foram conectadas a uma fonte externa de gás comprimido. O nitrogênio foi proposto como meio de criar o impulso do jato, que era fornecido com um compressor a uma pressão de 35 atmosferas. O suprimento de gás e o ajuste de empuxo de tal "motor" foram realizados por um testador no solo.
Os primeiros testes de um protótipo de mochila desenhada por W. Moore foram os seguintes. Um dos testadores colocou o aparelho, além disso, ele foi amarrado à bancada de testes com cabos de segurança, o que não permitiu subir a uma altura significativa ou perder uma posição estável no ar. Um segundo testador operou uma válvula de suprimento de gás comprimido. Ao atingir o impulso desejado, o primeiro testador, junto com o aparelho, subiu no ar, após o que sua tarefa era manter todo o sistema em uma posição estável.
À disposição do piloto havia duas alavancas associadas aos bicos do aparelho. Ao movê-los, o piloto inclinou os bicos e, assim, mudou a direção dos vetores de empuxo. Devido à deflexão síncrona dos bicos para frente ou para trás, o piloto pode mudar a direção do vôo para a frente. Para manobras mais complexas, era necessário inclinar a viga e os bicos de outras maneiras. Um sistema de controle semelhante foi proposto para ser usado em um jetpack completo. Em teoria, permitiu obter uma manobrabilidade bastante elevada.
Os pilotos do aparato experimental eram vários engenheiros da Bell, incluindo o próprio Wendell Moore. Os primeiros voos de teste foram semelhantes aos saltos de impulso a jato. Os testadores não aprenderam imediatamente a manter o aparelho em uma posição estável, razão pela qual começaram as manobras descontroladas de rotação e altura. Portanto, foi necessário reduzir a pressão do gás comprimido e abaixar o piloto até o solo para evitar situações de emergência, lesões e danos ao equipamento.
Apesar de alguns contratempos, o protótipo experimental possibilitou a solução de vários problemas críticos. Os especialistas puderam confirmar as capacidades do sistema de controle usado. Além disso, uma configuração de bico ideal foi selecionada. Finalmente, com base nos resultados desses testes, foi escolhido o projeto de dutos e motores mais conveniente, em que o vetor de empuxo passasse pelo centro de gravidade do sistema "piloto + veículo" e garantisse seu comportamento estável máximo. A carga principal na forma de combustível e cilindros piloto localizava-se entre os dois bicos.
A ausência de restrições à quantidade de gás comprimido fornecido pelo compressor permitiu determinar as capacidades potenciais do aparelho. Na fase final dos testes, os pilotos conseguiram subir a uma altura de 5 me permanecer no ar por até 3 minutos. Ao mesmo tempo, eles controlaram completamente o vôo e não enfrentaram problemas sérios. Assim, após várias modificações, o protótipo experimental completou totalmente as tarefas atribuídas a ele.
Os testes do protótipo experimental, bem como sua demonstração para especialistas de outros departamentos, tiveram um efeito positivo sobre o futuro do projeto. Em 1959, os especialistas da Bell conseguiram convencer um cliente potencial na pessoa do departamento militar das perspectivas de um novo empreendimento. Isso resultou em um contrato para estudo de viabilidade desses equipamentos, bem como no desenvolvimento e construção de um protótipo de jetpack.
Amostra completa
O programa de desenvolvimento de jetpack recebeu a designação oficial de SRLD (Small Rocket Lift Device). A empresa de desenvolvimento usou sua própria designação - Bell Rocket Belt ("Bell missile belt"). Deve-se notar que a designação corporativa interna do projeto não correspondia totalmente ao design do dispositivo. Exteriormente, o "Small Rocket Lifter" parecia mais uma mochila com uma massa de unidades incomuns e até estranhas. Devido à massa de conjuntos complexos, o aparelho não se parecia em nada com um cinto.
Desenho da patente
Tendo recebido um pedido do departamento de defesa, Moore e seus colegas continuaram a trabalhar no projeto e, como resultado, criaram sua versão final, de acordo com a qual vários veículos a jato foram eventualmente construídos. Os "foguetes cinturões" acabados diferiam notavelmente dos produtos do projeto preliminar. Durante o design, os especialistas levaram em consideração os resultados dos testes do produto experimental, que tiveram um efeito perceptível no design da mochila acabada.
O elemento principal do dispositivo SRLD / Bell Rocket Belt é uma estrutura de metal fixada nas costas do piloto. Para facilidade de uso, a estrutura foi equipada com um espartilho de fibra de vidro rígido preso às costas do piloto. Os cintos do arnês também foram presos à estrutura. A estrutura, o espartilho e o arnês foram projetados para distribuir uniformemente o peso do jetpack nas costas enquanto está no solo ou para transferir o peso do piloto para a estrutura em vôo. Em vista da disponibilidade de um pedido para os militares, os engenheiros da Bell levaram em consideração a conveniência dos futuros usuários de uma tecnologia promissora.
Três cilindros de metal foram montados verticalmente na estrutura principal. O central foi destinado ao gás comprimido, os laterais - ao peróxido de hidrogênio. Para economizar peso e simplificar o design, foi decidido abandonar todas as bombas e usar o fornecimento de combustível de deslocamento positivo para o motor. Acima dos cilindros, um gasoduto em forma de V invertido foi instalado com um gerador de gás no centro, que serviu como um motor de peróxido de hidrogênio. A parte central do motor foi conectada de forma articulada ao quadro. Bicos foram localizados nas extremidades dos tubos. Devido à curvatura dos tubos de suporte, os bicos dos motores a jato ficavam na altura dos cotovelos do piloto. Além disso, eles foram movidos para a frente e localizados no plano do centro de gravidade do sistema "piloto + veículo". Para reduzir a perda de calor, foi proposto equipar os tubos com isolamento térmico.
No decorrer da operação, o nitrogênio comprimido do cilindro central sob uma pressão de 40 atmosferas deveria deslocar o peróxido de hidrogênio líquido dos tanques laterais. Este, por sua vez, entrava no gerador de gás por meio de mangueiras. Dentro deste último havia um catalisador feito na forma de placas de prata revestidas com nitrato de samário. Sob a ação do catalisador, o peróxido de hidrogênio se decompôs, formando uma mistura vapor-gás, cuja temperatura chegou a 740 ° C. A seguir, a mistura passou por tubos laterais curvos e escapou pelos bicos Laval, formando um jato de impulso.
Os controles do "Rocket Belt" eram feitos na forma de duas alavancas rigidamente conectadas ao motor giratório. Havia pequenos consoles nas extremidades dessas alavancas. Estes últimos foram equipados com alças, botões e outros equipamentos. Em particular, o projeto previa o uso de um cronômetro. Pelos cálculos, o fornecimento de peróxido de hidrogênio foi suficiente para apenas 21 segundos de voo. Por esse motivo, o dispositivo foi equipado com um temporizador, que deveria alertar o piloto sobre o consumo de combustível. Quando o motor foi ligado, o cronômetro começou a contagem regressiva e deu um sinal a cada segundo. 15 segundos após ligar o motor, o sinal era aplicado continuamente, o que significava a necessidade de um pouso antecipado. O sinal foi dado por uma campainha especial montada no capacete do piloto.
O controle da tração foi realizado por meio de botão rotativo no painel direito. Girar este botão ativou os mecanismos do bico, resultando em uma mudança no impulso. Foi proposto controlar o curso e a manobra inclinando a tubulação em forma de V do motor. Nesse caso, o vetor de impulso dos gases de jato mudou de direção e deslocou o aparelho na direção certa. Assim, para avançar, era preciso pressionar as alavancas, voar para trás, levantá-las. Foi planejado para se mover para o lado, inclinando o motor na direção certa. Além disso, existiam drives para controle mais preciso dos bicos, conectados à alavanca do painel de controle esquerdo.
O astrônomo Eugene Shoemaker "experimenta" um jetpack. Foto Wikimedia Commons
Supôs-se que o piloto do sistema Bell Rocket Belt voaria em pé. Porém, ao mudar a postura, foi possível influenciar os parâmetros de voo. Por exemplo, levantando um pouco as pernas para a frente, foi possível proporcionar um deslocamento adicional do vetor de empuxo e aumentar a velocidade de vôo. No entanto, os autores do projeto consideraram que o controle deve ser realizado apenas com o auxílio dos meios regulares do aparelho. Além disso, os novos pilotos foram ensinados a operar exclusivamente com alavancas, mantendo uma posição de corpo neutro.
Diversas características do projeto do novo foguete forçaram os engenheiros a tomar medidas especiais destinadas a garantir a segurança do piloto. Para isso, o piloto teve que usar uma roupa de material resistente ao calor, capacete especial e óculos de proteção. O macacão deveria proteger o piloto dos gases quentes dos jatos, os óculos protegiam os olhos da poeira levantada pelos jatos e o capacete estava equipado com proteção auditiva. Devido ao ruído gerado pelo motor, tais cuidados não foram redundantes.
O peso total da estrutura com abastecimento total de combustível ao nível de 19 litros (5 galões) chegou a 57 kg. Um motor a jato movido a peróxido de hidrogênio deu um impulso de cerca de 1250 N (127 kgf). Tais características permitiram que o "Rocket Belt" se elevasse e o piloto no ar. Além disso, havia uma pequena quantidade de tração deixada para transportar uma pequena carga. Por motivos óbvios, durante os testes, o dispositivo transportava apenas o piloto.
Testando
A primeira amostra de um aparelho SRLD / Bell Rocket Belt completo foi montada na segunda metade de 1960. Suas provações logo começaram. Para maior segurança, os primeiros voos de teste foram realizados em um estande especial equipado com cordas amarradas. Além disso, o estande foi localizado em um hangar, que protegia o piloto do vento e de outros fatores adversos. Para determinar os parâmetros do aparelho, foram utilizados alguns instrumentos de medição montados no estande.
O próprio W. Moore se tornou o primeiro piloto de teste do Cinturão de Foguetes. Ao longo de várias semanas, ele fez duas dúzias de voos curtos, aumentando gradualmente a altitude e dominando o controle do aparelho em voo. Os voos bem-sucedidos continuaram até meados de fevereiro de 1961. Os autores do projeto se alegraram com seus sucessos e fizeram planos para o futuro próximo.
Piloto william p. "Bill" pretendente na abertura dos Jogos Olímpicos de los angeles. Foto Rocketbelts.americanrocketman.com
O primeiro acidente aconteceu em 17 de fevereiro. Durante a subida seguinte, Moore perdeu o controle e, como resultado, o dispositivo subiu à altura máxima possível, quebrou o cabo de segurança e caiu no chão. Tendo caído de uma altura de cerca de 2,5 m, o engenheiro quebrou a rótula e não pôde mais participar de testes como piloto.
Demorou vários dias para consertar o cinturão de foguetes danificado e descobrir as causas do acidente. Os voos foram retomados apenas em 1º de março. Desta vez, o piloto de testes foi Harold Graham, que também participou do desenvolvimento do projeto. Durante o próximo mês e meio, Graham completou 36 voos, aprendeu como operar o aparelho e também deu continuidade ao programa de testes.
20 de abril de 1961 G. Graham realizou o primeiro vôo livre. O local para esta fase de testes foi o aeroporto de Niagara Falls. Depois de ligar o motor, o piloto subiu a uma altitude de cerca de 4 pés (1,2 m), então mudou suavemente para vôo nivelado e cobriu uma distância de 108 pés (35 m) a uma velocidade de cerca de 10 km / h. Depois disso, ele fez uma aterrissagem suave. O primeiro vôo livre do Rocket Belt durou apenas 13 segundos. Ao mesmo tempo, uma certa quantidade de combustível permaneceu nos tanques.
De abril a maio de 61, G. Graham realizou 28 voos livres, durante os quais aprimorou a técnica de pilotagem e descobriu as capacidades do aparelho. Os voos foram realizados sobre uma superfície plana, sobre carros e árvores. Nesta fase de teste, as características máximas do aparelho foram estabelecidas na configuração existente. O Bell Rocket Belt pode subir a uma altura de 10 m, atingir velocidades de até 55 km / he cobrir distâncias de até 120 m. A duração máxima do voo atingiu 21 s.
Fora do polígono
A conclusão do trabalho de design e os testes preliminares possibilitaram a apresentação do novo empreendimento ao cliente. A primeira demonstração pública do produto Rocket Belt ocorreu em 8 de junho de 1961 na base de Fort Eustis. Harold Graham demonstrou o vôo de um aparato promissor para várias centenas de soldados, o que surpreendeu seriamente a todos os presentes.
Posteriormente, o promissor jetpack foi repetidamente demonstrado a especialistas, funcionários do governo e ao público em geral. Assim, logo após a “estréia” na base militar, aconteceu um show no pátio do Pentágono. Funcionários do Ministério da Defesa apreciaram o novo desenvolvimento, que era considerado quase impossível alguns anos atrás.
Em outubro do mesmo ano, Graham participou de uma manobra de demonstração em Fort Bragg, que contou com a presença do presidente John F. Kennedy. O piloto decolou de um navio de assalto anfíbio localizado longe da costa, sobrevoou a água e pousou com sucesso na costa, ao lado do presidente e sua delegação.
Mais tarde, uma equipe de engenheiros e G. Graham visitaram vários países onde voos de demonstração de uma aeronave promissora foram realizados. Cada vez o novo empreendimento atraiu a atenção de especialistas e do público.
Sean Connery no set de Fireball. Foto Jamesbond.wikia.com
Em meados dos anos 60, a Bell Aerosystems teve a primeira oportunidade de participar das filmagens. Em 1965, outro filme de James Bond foi lançado, onde o "Cinturão de Foguetes" foi incluído no arsenal do famoso espião. No início do filme "Fireball", o personagem principal escapa da perseguição com a ajuda de um jetpack desenhado por W. Moore e seus colegas. Vale ressaltar que todo o vôo de Bond dura cerca de 20-21 segundos - aparentemente, os cineastas decidiram tornar essa cena o mais realista possível.
No futuro, o desenvolvimento do Bell foi usado repetidamente em outras áreas do entretenimento. Por exemplo, foi usado nas cerimônias de abertura dos Jogos Olímpicos de Los Angeles (1984) e Atlanta (1996). O aparelho também participou várias vezes do show do parque Disneyland. Além disso, "Rocket Belt" tem sido repetidamente usado na filmagem de novos filmes, principalmente no gênero fantasia.
Resultados do projeto
As manifestações de 1961 causaram grande impressão nos militares. No entanto, eles não conseguiram convencer o Pentágono da necessidade de continuar o trabalho. O programa SRLD custou ao departamento militar US $ 150.000, mas os resultados deixaram muito a desejar. Apesar de todos os esforços dos desenvolvedores, o dispositivo Bell Rocket Belt foi distinguido pelo alto consumo de combustível e "comeu" todos os 5 galões de combustível em apenas 21 segundos. Durante esse tempo, não era possível voar mais do que 120 m.
O novo pacote de foguetes revelou-se muito complicado e caro para operar, mas não deu às tropas nenhuma vantagem clara. Na verdade, com a ajuda desta técnica, os caças podiam superar vários obstáculos, no entanto, sua operação em massa estava associada a um grande número de vários problemas. Como resultado, os militares decidiram interromper o financiamento e encerrar o programa SRLD devido à falta de perspectivas reais na situação atual e com o nível de tecnologia existente.
Voo de James Bond. Stills do filme "Ball Lightning"
Apesar da recusa do departamento militar, a Bell Aerosystems por algum tempo continuou a tentar refinar seu jetpack e criar uma versão atualizada com maior desempenho. O trabalho adicional demorou vários anos e custou à empresa cerca de US $ 50.000. Devido à falta de progresso perceptível, o projeto foi encerrado com o tempo. Desta vez, a direção da empresa também perdeu o interesse por ele.
Em 1964, Wendell Moore e John Hubert solicitaram uma patente, logo recebendo o número do documento US3243144 A. A patente descreve várias versões do jetpack, incluindo aquelas usadas em testes. Além disso, este documento contém a descrição de várias unidades do complexo, em particular um capacete com campainha de sinalização.
Durante a primeira metade dos anos 60, os especialistas da Bell coletaram várias amostras de tecnologia promissora com algumas pequenas diferenças. Todos eles são atualmente exposições de museu e estão disponíveis para visualização por todos.
Em 1970, toda a documentação do projeto Rocket Belt que não era mais necessária para Bell foi vendida para a Williams Research Co. Ela continuou a desenvolver um projeto interessante e até obteve algum sucesso. O primeiro desenvolvimento desta organização é considerado o projeto NT-1 - na verdade, uma cópia do "Rocket Belt" original com modificações mínimas. De acordo com alguns relatos, este dispositivo em particular foi usado nas cerimônias de abertura de duas Olimpíadas e outros eventos festivos.
Com algumas melhorias, a nova equipe de engenharia foi capaz de melhorar significativamente as características do jetpack original. Em particular, as versões posteriores do dispositivo podem permanecer no ar por até 30 segundos. No entanto, mesmo um aumento tão significativo nas características não poderia abrir o caminho para o uso prático do dispositivo. O "cinturão de foguetes" da Bell e outros desenvolvimentos em sua base ainda não alcançaram a produção em massa e a operação prática completa, e é por isso que continuam sendo um exemplo interessante, mas controverso, de tecnologia moderna.
