Start van het project
De initiatiefnemer van het werk bij Bell was Wendell F. Moore, de naamgenoot van Thomas Moore. Blijkbaar had hij wat gegevens over het eerste project en besloot hij ook deel te nemen aan de ontwikkeling van een veelbelovende richting. Moore vormde de algemene verschijning van zijn jetpack, maar tot een bepaalde tijd verliet het project het stadium van voorbereidende besprekingen niet. Juist op dat moment weigerde het Pentagon T. Moore om zijn ontwikkeling te blijven financieren, waardoor de vooruitzichten voor andere soortgelijke projecten twijfelachtig waren. Als gevolg hiervan wilde niemand W. Moore steunen in zijn werk.
Algemeen beeld van het voltooide Bell Rocket Belt-apparaat. Foto Airandspace.si.edu
Tot het einde van de jaren vijftig voltooide W. Moore de analyse van de beschikbare informatie over het werk van zijn naamgenoot en identificeerde hij de nadelen van zijn project. Bovendien maakten de bestaande ontwikkelingen het mogelijk om de optimale uitstraling van een veelbelovende jetpack te vormen. Aanvankelijk stelde Moore voor om een waterstofperoxidemotor te gebruiken. Dergelijke systemen konden, ondanks al hun eenvoud, de vereiste tractie bieden en verschilden ook niet in grote ontwerpcomplexiteit. Tegelijkertijd was het noodzakelijk om een eenvoudig, betrouwbaar en gebruiksvriendelijk besturingssysteem te creëren. De afstandsbediening van T. Moore met drie vliegwielen die destijds bestond, bood bijvoorbeeld niet het juiste comfort voor de piloot en maakte het moeilijk om de vlucht te besturen, omdat het niet het meest handige ontwerp was.
De behandeling van het project en het voorontwerp verliep tot het einde van de jaren vijftig op initiatiefbasis. Bovendien waren specialisten onder leiding van W. Moore in 1958 in staat om een vereenvoudigde experimentele jetpack te bouwen die de juistheid van de gekozen ideeën en genomen beslissingen kon aantonen. Met behulp van een vereenvoudigd apparaat was het de bedoeling om de bestaande ideeën te testen en hun levensvatbaarheid te bevestigen of te weerleggen.
Eerste experimenten
Het experimentele prototype moest alleen de fundamentele mogelijkheid demonstreren om de toegewezen taken op te lossen, daarom was het ontwerp ernstig anders dan oorspronkelijk voorgesteld voor een volwaardige jetpack. Een slangsysteem en een paar mondstukken werden op een eenvoudig ontwerp gemonteerd. Daarnaast werd een systeem van veiligheidsgordels aan het frame bevestigd. Voor het manoeuvreren waren twee zwaaiende sproeiers voorzien, die zich op dezelfde balk bevinden die is verbonden met de bedieningshendels. Het prototype had geen eigen brandstoftanks of andere vergelijkbare eenheden en moest gecomprimeerd gas ontvangen van apparatuur van derden.
Het apparaat, gezien vanaf de stoel van de piloot. Foto Airandspace.si.edu
De slangen van het experimentele apparaat waren aangesloten op een externe bron van samengeperst gas. Stikstof werd voorgesteld als middel om jetstuwkracht te creëren, die met een compressor werd geleverd met een druk van 35 atmosfeer. De tester, die op de grond was, was bezig met het leveren van gas en het aanpassen van de stuwkracht van zo'n "motor".
De eerste tests van het prototype rugzak ontworpen door W. Moore zagen er als volgt uit. Een van de testers zette het apparaat op, bovendien was hij met veiligheidstouwen aan de testbank vastgebonden, waardoor hij niet tot een aanzienlijke hoogte kon stijgen of een stabiele positie in de lucht kon verliezen. De tweede tester bestuurde de persgastoevoerklep. Bij het bereiken van de gewenste stuwkracht steeg de eerste tester samen met het apparaat de lucht in, waarna het zijn taak was om het gehele systeem stabiel te houden.
Ter beschikking van de piloot waren twee hendels verbonden met de sproeiers van het apparaat. Door ze te verplaatsen, kantelde de piloot de straalpijpen en veranderde daardoor de richting van de stuwkrachtvectoren. Door de synchrone afbuiging van de straalpijpen naar voren of naar achteren, kon de piloot de richting van de voorwaartse vlucht veranderen. Voor complexere manoeuvres was het nodig om de straal en de straalpijpen op andere manieren te kantelen. Er werd voorgesteld om een soortgelijk controlesysteem te gebruiken op een volwaardige jetpack. In theorie maakte het een voldoende hoge manoeuvreerbaarheid mogelijk.
De piloten van het experimentele apparaat waren verschillende Bell-ingenieurs, waaronder Wendell Moore zelf. De eerste testvluchten waren als jet-aangedreven sprongen. De testers leerden niet meteen hoe ze het apparaat stabiel moesten houden, waardoor ongecontroleerde rol- en hoogtemanoeuvres begonnen. Daarom was het noodzakelijk om de druk van het gecomprimeerde gas te verlagen en de piloot op de grond te laten zakken om noodsituaties, verwondingen en schade aan apparatuur te voorkomen.
Ondanks enkele tegenslagen maakte het experimentele prototype het mogelijk om verschillende kritieke problemen op te lossen. De specialisten konden de mogelijkheden van het gebruikte besturingssysteem bevestigen. Daarnaast is gekozen voor de optimale nozzleconfiguratie. Ten slotte werd op basis van de resultaten van deze tests het meest geschikte ontwerp van pijpleidingen en motoren gekozen, waarbij de stuwkrachtvector door het zwaartepunt van het "piloot + voertuig" -systeem ging en zijn meest stabiele gedrag verzekerde. De hoofdlading in de vorm van cilinders voor brandstof en de piloot bevond zich tussen de twee sproeiers.
De afwezigheid van beperkingen op de hoeveelheid gecomprimeerd gas die door de compressor wordt geleverd, maakte het mogelijk om de potentiële mogelijkheden van het apparaat te bepalen. In de laatste testfase slaagden de piloten erin om tot een hoogte van 5 m te klimmen en tot 3 minuten in de lucht te blijven. Tegelijkertijd controleerden ze de vlucht volledig en ondervonden geen ernstige problemen. Dus, na verschillende verbeteringen, voltooide het experimentele prototype de taken die eraan waren toegewezen volledig.
Testen van een experimenteel prototype, evenals de demonstratie ervan aan specialisten van andere afdelingen, hadden een positief effect op de toekomst van het project. In 1959 wisten Bell-specialisten een potentiële klant tegenover de militaire afdeling te overtuigen van de vooruitzichten voor een nieuwe ontwikkeling. Het resultaat hiervan was een opdracht voor een haalbaarheidsstudie van dergelijke apparatuur, evenals de ontwikkeling en constructie van een prototype jetpack.
Een compleet voorbeeld
Het jetpack-ontwikkelingsprogramma kreeg de officiële aanduiding SRLD (Small Rocket Lift Device). Het ontwikkelbedrijf gebruikte zijn eigen aanduiding - Bell Rocket Belt ("Bell Rocket Belt"). Het is vermeldenswaard dat de interne bedrijfsaanduiding van het project niet volledig overeenkwam met het ontwerp van het apparaat. Uiterlijk leek het "Small Rocket Lifting Device" meer op een tas met een massa ongewone en zelfs vreemde eenheden. Door de massa aan complexe eenheden leek het apparaat helemaal niet op een riem.
Puttend uit het patent
Na een bevel van de defensieafdeling te hebben ontvangen, werkten Moore en zijn collega's verder aan het project en creëerden als resultaat de definitieve versie, volgens welke uiteindelijk verschillende straalvoertuigen werden gebouwd. De afgewerkte "Rocket belts" verschilden duidelijk van de producten van het voorproject. Tijdens het ontwerp hielden de specialisten rekening met de resultaten van het testen van het experimentele product, wat een aanzienlijke impact had op het ontwerp van de afgewerkte schooltas.
Het belangrijkste element van het SRLD / Bell Rocket Belt-apparaat was een metalen frame dat aan de rug van de piloot was bevestigd. Voor het gebruiksgemak was het frame uitgerust met een stijf glasvezelkorset naast de rug van de piloot. Ook op het frame waren vastgemaakte riemen van het tethered-systeem. Het ontwerp van het frame, het korset en het harnas is zo gemaakt dat het gewicht van de jetpack op de rug gelijkmatig wordt verdeeld terwijl hij op de grond staat of dat het gewicht van de piloot tijdens de vlucht op de constructie wordt overgebracht. Gezien de aanwezigheid van een bestelling voor militaire ingenieurs, hield Bell rekening met het gemak van toekomstige gebruikers van veelbelovende technologie.
Drie metalen cilinders werden verticaal op het hoofdframe bevestigd. De centrale was bedoeld voor gecomprimeerd gas, de zijkant - voor waterstofperoxide. Om gewicht te besparen en het ontwerp te vereenvoudigen, werd besloten om geen pompen meer te gebruiken en een brandstoftoevoer naar de motor te gebruiken. Boven de cilinders werd een pijpleiding geïnstalleerd in de vorm van een omgekeerde V met in het midden een gasgenerator, die dienst deed als waterstofperoxidemotor. Het centrale deel van de motor was scharnierend verbonden met het frame. Aan de uiteinden van de leidingen bevonden zich mondstukken. Door de doorbuiging van de steunbuizen bevonden de straalbuizen van de straalmotoren zich ter hoogte van de ellebogen van de piloot. Bovendien werden ze naar voren bewogen en bevonden ze zich op het vlak van het zwaartepunt van het "piloot + voertuig" -systeem. Om warmteverlies te verminderen, werd voorgesteld om de leidingen uit te rusten met thermische isolatie.
Tijdens bedrijf werd verondersteld dat gecomprimeerde stikstof uit de centrale cilinder bij een druk van 40 atmosfeer vloeibaar waterstofperoxide uit de zijtanks zou verdringen. Die op zijn beurt via de slangen de gasgenerator binnenkwam. In de laatste was een katalysator gemaakt in de vorm van zilveren platen bedekt met samariumnitraat. Onder de werking van een katalysator ontleedde waterstofperoxide en vormde een gas-dampmengsel, waarvan de temperatuur 740 ° C bereikte. Daarna ging het mengsel door gebogen zijpijpen en ontsnapte door Laval-mondstukken, waarbij straalstuwing werd gevormd.
De bedieningselementen van de "Rocket Belt" waren gemaakt in de vorm van twee hendels die stevig verbonden waren met een zwaaiende motor. Aan de uiteinden van deze hendels waren kleine panelen. Deze laatste waren uitgerust met handgrepen, knoppen en andere apparatuur. Het project omvatte met name het gebruik van een timer. Volgens berekeningen was de aanvoer van waterstofperoxide slechts voldoende voor 21 vluchten. Om deze reden was het apparaat uitgerust met een timer, die de piloot moest waarschuwen als de brandstof bijna op was. Toen de motor werd aangezet, begon de timer af te tellen en gaf elke seconde een signaal. 15 seconden nadat de motor was aangezet, werd het signaal continu gegeven, waardoor een vroege landing noodzakelijk was. Het signaal werd gegeven door een speciale zoemer die in de helm van de piloot was gemonteerd.
Tractiecontrole werd uitgevoerd met behulp van een draaiknop op het rechterpaneel. Door aan deze knop te draaien, werden de mondstukmechanismen geactiveerd, wat resulteerde in een verandering in stuwkracht. Er werd voorgesteld om de koers en manoeuvre te beheersen door de V-vormige pijpleiding van de motor te kantelen. In dit geval veranderde de stuwkrachtvector van reactieve gassen van richting en verschoof het apparaat in de goede richting. Om vooruit te komen, was het dus nodig om op de hendels te drukken, om terug te vliegen, om ze omhoog te brengen. Het was de bedoeling om zijwaarts te bewegen door de motor in de goede richting te kantelen. Bovendien waren er fijnere bedieningselementen voor de spuitmond aangesloten op de linker bedieningshendel.
Astronoom Eugene Shoemaker "probeert" een jetpack. Foto door Wikimedia Commons
Er werd aangenomen dat de piloot van het Bell Rocket Belt-systeem staand zou vliegen. Door de houding te veranderen was het echter mogelijk om de vluchtparameters te beïnvloeden. Door bijvoorbeeld de benen iets naar voren te heffen, kon een extra verschuiving in de stuwkrachtvector worden aangebracht en de vliegsnelheid worden verhoogd. De auteurs van het project waren echter van mening dat controle alleen mag worden uitgevoerd met behulp van de reguliere middelen van het apparaat. Bovendien werd nieuwe piloten geleerd om uitsluitend met hendels te werken, terwijl ze een neutrale lichaamshouding aanhielden.
Sommige ontwerpkenmerken van het nieuwe raketpakket dwongen de ingenieurs om speciale maatregelen te nemen om de veiligheid van de piloot te waarborgen. De piloot moest dus een overall van hittebestendig materiaal gebruiken, een speciale helm en een veiligheidsbril. De jumpsuit moest de piloot beschermen tegen hete jetgassen, een bril beschermde de ogen tegen stof dat door jetstreams wordt opgeworpen en de helm was uitgerust met gehoorbescherming. Gezien het grote geluid van de motor waren dergelijke voorzorgsmaatregelen niet overbodig.
Het totale gewicht van de constructie met een volledige brandstoftoevoer op het niveau van 19 liter (5 gallon) bereikte 57 kg. De waterstofperoxidestraalmotor gaf een stuwkracht van ongeveer 1250 N (127 kgf). Door dergelijke kenmerken kon de Rocket Belt zichzelf en de piloot de lucht in tillen. Bovendien was er een kleine tractiemarge voor het vervoeren van een kleine lading. Om voor de hand liggende redenen droeg het apparaat tijdens de tests alleen de piloot.
test
Het eerste exemplaar van een volwaardig SRLD / Bell Rocket Belt-apparaat werd in de tweede helft van 1960 geassembleerd. Al snel begonnen zijn beproevingen. Voor meer veiligheid werden de eerste testvluchten uitgevoerd op een speciale stand die was uitgerust met vastgebonden kabels. Bovendien bevond de stand zich in de hangar, die de piloot beschermde tegen de wind en andere ongunstige factoren. Om de parameters van het apparaat te bepalen, werden enkele meetinstrumenten gebruikt die op de standaard waren gemonteerd.
W. Moore werd zelf de eerste testpiloot van de Rocket Belt. Binnen een paar weken maakte hij twee dozijn kortetermijnvluchten, waarbij hij geleidelijk de hoogte van de beklimming opvoerde en de besturing van het apparaat tijdens de vlucht onder de knie kreeg. Succesvolle vluchten gingen door tot half februari 1961. De auteurs van het project verheugden zich over het succes en maakten plannen voor de nabije toekomst.
Piloot William P. "Bill" Sutor bij de opening van de Olympische Spelen in Los Angeles. Foto Rocketbelts.americanrocketman.com
Op 17 februari vond het eerste ongeval plaats. Tijdens de volgende beklimming verloor Moore de controle over het stuur, waardoor het toestel tot de maximaal mogelijke hoogte steeg, de veiligheidskabel afbrak en op de grond belandde. Nadat hij van een hoogte van ongeveer 2,5 m was gevallen, brak de ingenieur zijn knieschijf en kon hij niet langer deelnemen aan de tests als piloot.
Het duurde enkele dagen om de beschadigde "Rocket Belt" te repareren en de oorzaken van het ongeval te achterhalen. De vluchten werden pas op 1 maart hervat. Deze keer werd Harold Graham, die ook deelnam aan de ontwikkeling van het project, een testpiloot. In de volgende anderhalve maand voltooide Graham 36 vluchten, leerde het vaartuig vliegen en ging verder met het testprogramma.
20 april 1961 G. Graham voerde de eerste vrije vlucht uit. De Niagara Falls Airport werd de locatie voor deze testfase. De piloot startte de motor en klom naar een hoogte van ongeveer 4 m, schakelde toen soepel over naar een horizontale vlucht en legde een afstand van 1,2 m af met een snelheid van ongeveer 108 km/u. Daarna maakte hij een zachte landing. De eerste vrije vlucht van de Rocket Belt duurde slechts 35 seconden. Tegelijkertijd bleef er een bepaalde hoeveelheid brandstof in de tanks.
Van april tot mei 61 voerde G. Graham 28 gratis vluchten uit, waarbij hij de piloottechniek verbeterde en de mogelijkheden van het apparaat verduidelijkte. Vluchten werden uitgevoerd over een vlakke ondergrond, over auto's en bomen. In dit teststadium werden de maximale kenmerken van het apparaat in de bestaande configuratie vastgesteld. Bell Rocket Belt kan tot een hoogte van 10 m stijgen, snelheden tot 55 km / u bereiken en afstanden overbruggen tot 120 m. De maximale vluchtduur bereikte 21 s.
Buiten de veelhoek
Afronding van het ontwerpwerk en voorbereidende tests maakten het mogelijk om de nieuwe ontwikkeling aan de klant te tonen. De eerste openbare demonstratie van het Rocket Belt-product vond plaats op 8 juni 1961 in Fort Eustis. Harold Graham demonstreerde de vlucht van een veelbelovend apparaat aan enkele honderden militairen, wat alle aanwezigen ernstig verraste.
In de toekomst werd een veelbelovende jetpack herhaaldelijk gedemonstreerd aan specialisten, overheidsfunctionarissen en het grote publiek. Dus kort na de "première" op de militaire basis vond een show plaats op de binnenplaats van het Pentagon. Medewerkers van het Ministerie van Defensie waardeerden de nieuwe ontwikkeling, die enkele jaren geleden als bijna onmogelijk werd beschouwd.
In oktober van dat jaar nam Graham deel aan een demonstratiemanoeuvre in Fort Bragg, die werd bijgewoond door president John F. Kennedy. De piloot vertrok van een amfibisch aanvalsschip voor de kust, vloog over het water en landde met succes op het strand, naast de president en zijn delegatie.
Later bezocht een team van ingenieurs en G. Graham verschillende landen waar demonstratievluchten van een veelbelovend vliegtuig werden uitgevoerd. De nieuwe ontwikkeling trok telkens de aandacht van specialisten en het publiek.
Sean Connery op de set van Thunderball. Foto jamesbond.wikia.com
Halverwege de jaren zestig kregen de specialisten van Bell Aerosystems voor het eerst de kans om mee te filmen. In 1965 werd nog een James Bond-film uitgebracht, waarin de Rocket Belt werd opgenomen in het arsenaal van de beroemde spion. Aan het begin van de film "Thunderball" ontsnapt de hoofdpersoon aan de achtervolging met behulp van een jetpack ontworpen door W. Moore en zijn collega's. Het is opmerkelijk dat de hele vlucht van Bond ongeveer 20-21 seconden duurt - blijkbaar hebben de auteurs van de film besloten om deze scène zo realistisch mogelijk te maken.
In de toekomst werd de ontwikkeling van het bedrijf Bell herhaaldelijk gebruikt in andere entertainmentgebieden. Zo werd het gebruikt bij de openingsceremonie van de Olympische Spelen in Los Angeles (1984) en Atlanta (1996). Ook nam het apparaat meerdere keren deel aan de show van parken "Disneyland". Bovendien is de "Rocket Belt" herhaaldelijk gebruikt bij het filmen van nieuwe films, meestal in het sciencefictiongenre.
Projectresultaten
De demonstraties van 1961 maakten grote indruk op het leger. Ze slaagden er echter niet in het Pentagon te overtuigen van de noodzaak om door te werken. Het SRLD-programma kostte de militaire afdeling $ 150, maar de resultaten lieten veel te wensen over. Ondanks alle inspanningen van de ontwikkelaars, was de Bell Rocket Belt te zuinig met brandstof en "at" alle 5 gallons brandstof in slechts 21 seconden. Gedurende deze tijd was het mogelijk om niet meer dan 120 m te vliegen.
Het nieuwe raketpakket bleek te ingewikkeld en te duur om te bedienen, maar gaf de troepen geen duidelijke voordelen. Met behulp van deze techniek konden de jagers inderdaad verschillende obstakels overwinnen, maar de massale operatie ging gepaard met een groot aantal verschillende problemen. Als gevolg hiervan besloot het leger de financiering stop te zetten en het SRLD-programma te sluiten vanwege het gebrek aan echte vooruitzichten in de huidige situatie en met het huidige technologieniveau.
Vlucht van James Bond. Beelden uit de film "Thunderball"
Ondanks de weigering van de militaire afdeling, bleef Bell Aerosystems enige tijd proberen zijn jetpack te verfijnen en een verbeterde versie met verbeterde prestaties te creëren. Extra werk duurde enkele jaren en kostte het bedrijf ongeveer 50 duizend dollar. Wegens het uitblijven van merkbare vooruitgang in de tijd, werd het project gesloten. Ook de directie van het bedrijf koelde dit keer af.
In 1964 vroegen Wendell Moore en John Hubert een patent aan en ontvingen spoedig documentnummer US3243144 A. Het patent beschrijft verschillende versies van de jetpack, waaronder degene die in de tests werd gebruikt. Daarnaast bevat dit document een beschrijving van verschillende eenheden van het complex, in het bijzonder een helm met signaalzoemer.
In de eerste helft van de jaren zestig verzamelden Bell-specialisten verschillende voorbeelden van veelbelovende technologie met enkele kleine verschillen. Ze zijn momenteel allemaal museumexposities en kunnen door iedereen worden bekeken.
In 1970 werd alle documentatie over het Rocket Belt-project, dat Bell niet langer nodig had, verkocht aan Williams Research Co. Ze bleef een interessant project ontwikkelen en behaalde zelfs enig succes. De eerste ontwikkeling van deze organisatie is het NT-1-project - in feite een kopie van de originele "Rocket Belt" met minimale aanpassingen. Volgens sommige rapporten was het dit apparaat dat werd gebruikt bij de openingsceremonie van twee Olympiades en andere feestelijke evenementen.
Door enkele verbeteringen slaagde het nieuwe team van ingenieurs erin om de prestaties van de originele jetpack aanzienlijk te verbeteren. Met name latere versies van het apparaat kunnen maximaal 30 seconden in de lucht zijn. Maar zelfs een dergelijke significante toename van de kenmerken kon de weg niet openen voor praktische toepassing van het apparaat. De "raketgordel" van het bedrijf Bell en verdere ontwikkelingen die daarop zijn gebaseerd, hebben nog geen massaproductie en volwaardige praktische werking bereikt, en daarom blijven ze een interessant, maar dubbelzinnig voorbeeld van moderne technologie.
Gebaseerd op materiaal van sites:
http://rocketbelts.americanrocketman.com/
http://unmuseum.org/
http://thunderman.net/
http://airandspace.si.edu/
http://tecaeromex.com/
Octrooi US3243144A:
http://www.google.com/patents/US3243144