Projeto de aeronave Bell Rocket Chair

Projeto de aeronave Bell Rocket Chair
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Vídeo: Projeto de aeronave Bell Rocket Chair

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Anonim

O projeto do jetpack Bell Rocket Belt acabou sendo um sucesso geral. Apesar da curta duração do voo associada ao volume insuficiente dos tanques de combustível, este dispositivo ergueu-se do solo com segurança e pôde voar livremente, manobrando com a ajuda de um motor móvel. A recusa do departamento militar de prosseguir com o desenvolvimento do projeto não levou à paralisação total dos trabalhos em uma direção promissora. Em 1964, os especialistas da Bell Aerosystems, liderados por Wendell Moore, Harold Graham e outros participantes do projeto anterior, propuseram outra versão de uma aeronave individual com um motor a jato movido a peróxido de hidrogênio.

O principal objetivo do novo projeto era aumentar a duração do voo. O motor a jato utilizado, movido a peróxido de hidrogênio, só possibilitou o aumento desse parâmetro com o aumento do volume dos tanques de combustível, o que poderia levar ao aumento do peso de toda a estrutura e, consequentemente, à impossibilidade de manutenção o fator de forma existente da mochila. No entanto, os engenheiros encontraram uma maneira simples e elegante de sair dessa situação. A solução para o problema foi uma cadeira, que foi proposta para ser usada no lugar de uma armação e espartilho com sistema de cinto. Por este motivo, o novo projeto recebeu um nome simples e compreensível Bell Rocket Chair ("Rocket Chair" ou "Rocket Chair").

Projeto de aeronave Bell Rocket Chair
Projeto de aeronave Bell Rocket Chair

Robert Kouter e a cadeira-foguete em teste

O elemento principal da nova aeronave era uma cadeira de escritório comum, de tamanho e peso aceitáveis, comprada por especialistas no brechó mais próximo. A cadeira era fixada em uma pequena armação com rodas, o que possibilitava o transporte desse dispositivo e também, em certa medida, facilitar a decolagem e pouso. O assento foi fornecido com fechos para os cintos de segurança do piloto. Além disso, uma pequena estrutura com conjuntos para instalação dos elementos do sistema de combustível e do motor foi fixada na parte traseira.

Deve-se notar que o desenvolvimento e montagem da "Rocket Chair" não demorou muito. Este dispositivo foi um desenvolvimento direto do "Cinturão de Foguetes" anterior e várias unidades existentes foram usadas em seu projeto. Tipo de motor, como funciona, etc. não mudaram. Assim, a nova aeronave foi na verdade uma profunda modernização da existente, realizada usando um assento e alguns outros componentes.

No encosto da cadeira, uma pequena estrutura foi fixada com acessórios para vários cilindros de combustível e gás comprimido. Além disso, um pequeno escudo foi fornecido na parte superior da estrutura para proteger a nuca do piloto de impactos e altas temperaturas do motor. Como antes, os cilindros foram colocados verticalmente em uma fileira. Na central, o nitrogênio pressurizado era armazenado para o sistema de abastecimento de combustível de deslocamento, na lateral - peróxido de hidrogênio. A capacidade total do tanque de combustível foi aumentada de 5 galões para 7 galões (26,5 L). Isso possibilitou falar de um ligeiro aumento no tempo de vôo.

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Em vôo livre

O design do motor permanece o mesmo, embora algumas mudanças tenham sido feitas para melhorar o desempenho. O elemento principal desse motor era um gerador de gás feito na forma de um cilindro de metal com várias entradas e saídas de dutos. Um catalisador na forma de placas de prata revestidas com nitrato de samário foi localizado dentro do cilindro. Dois tubos curvos com bocais nas extremidades saíram da lateral do catalisador. Os tubos foram equipados com isolamento térmico. O motor Rocket Chair era uma versão atualizada da aeronave anterior com maior empuxo.

O conjunto do motor foi preso à estrutura do aparelho por uma dobradiça. Além disso, duas alavancas foram conectadas a ele, que foram levantadas na altura das mãos do piloto. Foi proposto controlar o aparelho movendo as alavancas na direção certa. O movimento das alavancas levava a um deslocamento correspondente dos bicos e a uma mudança na direção do vetor de empuxo, seguida de manobra. Quando as alavancas eram pressionadas, os bicos se inclinavam para trás e forneciam um vôo para a frente, levantando as alavancas levava ao resultado oposto.

Além disso, como parte do sistema de controle, há dois consoles instalados nas extremidades das alavancas principais. À esquerda, uma alça giratória para o controle preciso dos bicos, à direita, uma alça giratória para controlar o impulso. Havia também um cronômetro que alertava o piloto sobre o tempo de vôo e o consumo de combustível. O cronômetro estava associado a uma campainha no capacete do piloto e deveria dar um sinal contínuo durante os últimos segundos do tempo estimado de vôo, alertando para o esgotamento do combustível.

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Voo de demonstração em torno do obstáculo, 2 de setembro de 1965

O equipamento do piloto, como antes, consistia em capacete com proteção auditiva e campainha, óculos, macacão resistente ao calor e calçado apropriado. Esses equipamentos protegiam o piloto de ruídos, poeira e gases de jato quente, cuja temperatura podia chegar a 740 °. Graças à posição relativa característica do piloto e dos bicos do motor, foi possível dispensar botas de proteção especiais. Em muitas das fotos sobreviventes, os pilotos da cadeira estão usando tênis comuns.

O princípio de funcionamento do motor utilizado era relativamente simples. O nitrogênio comprimido do tanque central foi alimentado nos tanques com peróxido de hidrogênio e removido de lá. Sob pressão, o líquido entrou no gerador de gás, onde caiu sobre o catalisador e se decompôs, formando uma mistura vapor-gás em alta temperatura. A substância resultante tinha alta temperatura e grande volume. A mistura foi retirada para o exterior através dos bicos Laval, formando um jato de impulso. Ao alterar a quantidade de peróxido de hidrogênio que entrava no gerador de gás, foi possível alterar o empuxo do motor. A direção do vôo foi mudada inclinando o motor e mudando a direção de seu vetor de empuxo.

Devido a algumas modificações, o empuxo do motor foi aumentado para 500 libras (cerca de 225 kgf). Esse impulso permitiu compensar o aumento de peso de toda a estrutura associado ao uso de uma cadeira e tanques maiores. Além disso, o aumento da capacidade dos tanques de combustível deveria ter levado a um aumento na duração máxima possível do voo. De acordo com os cálculos, a Rocket Chair pode permanecer no ar por até 25-30 segundos. Para efeito de comparação, o Bell Rocket Belt original não podia voar mais do que 20-21 segundos.

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Diagrama geral da cadeira Bell Rocket da patente

O trabalho de design foi concluído no início de 1965. Logo no início do ano, foi feito um protótipo do dispositivo, cuja base, como já foi mencionado, foi uma poltrona da loja mais próxima. O uso de produtos existentes e outros recursos de design simplificou muito a montagem do protótipo. Sua construção foi concluída em 65 de fevereiro.

Em 19 de fevereiro, a Bell Rocket Chair decolou pela primeira vez em um dos hangares da Bell. Para a segurança do piloto, os primeiros voos de teste foram realizados com trela. Com a ajuda de cabos de segurança, o dispositivo não podia cair no solo muito rapidamente e o piloto não precisava subir a uma grande altura. Voar com uma coleira no hangar nos permitiu esclarecer o equilíbrio ideal do produto e fazer algumas outras alterações em seu design. Além disso, durante os testes preliminares, os pilotos foram capazes de dominar a técnica de pilotagem do novo dispositivo. Uma série de voos dentro do hangar continuou até o final de junho.

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Projeto do motor e sistema de controle. Desenho da patente

Vários pilotos que já tinham experiência com um sistema semelhante ao anterior participaram do programa de testes da "Rocket Chair". Eles foram Robert Courter, William Sutor, John Spencer e outros. Wendell Moore, tanto quanto sabemos, após o acidente durante os testes do dispositivo anterior não se atreveu mais a voar em seus desenvolvimentos. No entanto, havia muitas pessoas que queriam testar a nova técnica sem ele. Os testes preliminares em uma guia ajudaram a determinar as principais características do comportamento da aeronave no ar. Além disso, os pilotos foram capazes de dominar o gerenciamento dele. Os testadores que voaram os dois designs da equipe de Moore notaram que a nova cadeira era visivelmente mais fácil de controlar do que o cinto anterior. Ele se comportou mais estável e exigiu menos esforço para se manter na posição desejada.

Em 30 de junho de 1965, ocorreu o último vôo amarrado. Nessa época, a finalização da estrutura foi concluída. Além disso, os pilotos de teste aprenderam todos os recursos da pilotagem e estavam prontos para voar livremente. No mesmo dia, os tanques do aparelho foram novamente enchidos com água oxigenada e nitrogênio comprimido, após o que foi levado para uma área aberta. Sem problemas, o aparelho primeiro levantou voo sem amarração e percorreu várias dezenas de metros.

Os testes do produto Bell Rocket Chair continuaram até o início do outono. Em 2 de setembro, ocorreu o último vôo, durante o qual a manobrabilidade do aparelho foi verificada durante o vôo em um campo de aviação com edifícios apropriados. Por mais de dois meses, especialistas realizaram 16 voos de teste com duração de até 30 segundos. As características gerais do novo dispositivo, apesar do aumento de peso e empuxo do motor, permaneceram no nível da base Bell Rocket Belt.

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Rocket Chair (esquerda) e duas variantes Bell Pogo. Desenho da patente

A promissora aeronave foi desenvolvida por especialistas da Bell Aerosystems por iniciativa, sem um pedido de qualquer agência governamental ou empresa comercial. A empresa de desenvolvimento pagou por todo o trabalho de forma independente. Nenhuma tentativa foi feita para oferecer um novo desenvolvimento a clientes potenciais. Lembrando do fim do projeto anterior, os engenheiros americanos nem tentaram promover o novo.

A Rocket Chair permitiu testar a possibilidade fundamental de aumentar a reserva de combustível e a duração do voo. 7 galões de tanques de peróxido de hidrogênio foram suficientes para meio minuto de vôo. Assim, a "Rocket Chair" voou uma vez e meia mais que o "Belt". No entanto, mesmo esta duração do voo não permitiu considerar o novo desenvolvimento como um veículo adequado para uma operação plena na prática.

Segundo relatos, após a conclusão dos testes em setembro de 1965, a única amostra da "Cadeira Rocket" foi para o armazém como desnecessária. O projeto completou todas as tarefas que lhe foram atribuídas, pelo que pôde ser encerrado e avançar para outros trabalhos.

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Key Hes moderna "Rocket Chair"

Em setembro de 1966, Wendell Moore solicitou outra patente. Desta vez, o assunto do documento era uma "Aeronave Pessoal" baseada em uma estrutura, uma cadeira e um motor movido a água oxigenada.

No futuro, a Bell Aerosystems estava envolvida no desenvolvimento de outros projetos promissores no campo da aviação e tecnologia de mísseis. Quanto à ideia de uma "cadeira voadora", ela não desapareceu. Vários anos atrás, o entusiasta americano Key Heath construiu um análogo da cadeira Bell Rocket. Sua versão do produto tem design semelhante, mas difere em alguns detalhes. Por exemplo, o design da estrutura de suporte, que serve como um chassi, foi alterado. Além disso, tanques de combustível adicionais foram instalados sob o assento da cadeira. Finalmente, em vez de um motor de dois bicos, a nova aeronave usa um design de quatro tubos e bicos para um comportamento de voo mais estável. Além disso, o design da alavanca de controle associada ao motor de balanço foi redesenhado.

O aparelho Khes foi testado e demonstrou suas capacidades. De vez em quando, um engenheiro amador e seu aparato participam de diversos eventos, onde mostram todas as possibilidades de foguetes inusitados.

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Aparelho de William Sutor e K. Has

Deve-se notar que um dos desenhos, anexado ao pedido de patente US RE26756 E, retratava não apenas a "Rocket Chair", mas também outra versão de uma aeronave individual baseada nos mesmos desenvolvimentos. No momento em que o aplicativo foi enviado, a equipe de design de Bell havia desenvolvido uma nova versão da atualização do sistema Rocket Belt com uma mudança no layout geral e algumas melhorias no desempenho. O novo projeto mais tarde ficou conhecido como Bell Pogo e até interessou à NASA. Veremos esse desenvolvimento de Moore e colegas no próximo artigo.

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