Jetpacks van die vyftigerjare van die vorige eeu kon nie spog met hoë prestasie nie. Die voertuie wat nog steeds in die lug kon klim, het 'n te hoë brandstofverbruik gehad, wat die maksimum moontlike vliegduur negatief beïnvloed het. Boonop het die verskillende ontwerpe ander probleme gehad. Mettertyd het die weermag en ingenieurs ontnugterd geraak oor sulke tegnologie, wat voorheen as belowend en belowend beskou is. Dit het egter nie daartoe gelei dat die werk heeltemal gestaak is nie. Aan die einde van die vyftigerjare het NASA belanggestel in hierdie onderwerp, wat gehoop het om nuwe tegnologie in ruimteprogramme toe te pas.
In die afsienbare toekoms het NASA -spesialiste gehoop om nie net 'n man die ruimte in te stuur nie, maar ook om verskeie ander probleme op te los. In die besonder is die moontlikheid om in die oop ruimte buite die skip te werk, oorweeg. Vir 'n volwaardige oplossing van probleme in sulke omstandighede, was 'n sekere apparaat nodig waarmee die ruimtevaarder vrylik in die gewenste rigting kon beweeg, maneuver, ens. Aan die begin van die sestigerjare het NASA hulp van die lugmag versoek, wat teen hierdie tyd verskeie soortgelyke programme kon uitvoer. Boonop het sy verskeie ondernemings in die lugvaartbedryf gelok, wat genooi is om hul eie weergawes van 'n persoonlike vliegtuig vir die ruimteprogram te ontwikkel. So 'n aanbod is onder meer deur Chance-Vought ontvang.
Volgens beskikbare gegewens het NASA -spesialiste selfs in die stadium van voorlopige navorsing tot gevolgtrekkings gekom oor die optimale vormfaktor van belowende tegnologie. Dit blyk dat die gerieflikste persoonlike vervoermiddel 'n rugsak met 'n stel laekrag-straalmotore sou wees. Sulke toestelle is deur kontrakteursondernemings bestel. Daar moet op gelet word dat ander variante van die apparaat ook oorweeg is, maar dit was die rugsak wat aan die agterkant van die ruimtevaarder gedra is, wat as optimaal erken is.
Algemene siening van die Chance-Vought ruimtetuigpak en die SMU. Foto deur Popular Science tydskrif
In die volgende paar jaar het Chance Vout 'n reeks studies gedoen en die voorkoms van 'n voertuig vir ruimte gevorm. Die projek het die benaming SMU (Selfmaneuvering Unit) ontvang. In die latere stadiums van projekontwikkeling en tydens toetsing is 'n nuwe benaming gebruik. Die toestel is hernoem na AMU (Astronaut Maneuvering Unit - "Device for maneuvering an astronaut").
Waarskynlik het die skrywers van die SMU -projek 'n idee gehad van die ontwikkelinge van die Wendell Moore -span van Bell Aerosystems, sowel as kennis van ander ontwikkelings op hierdie gebied. Die feit is dat die Bell -jetpakke en die ruimtetuig wat 'n bietjie later verskyn het, dieselfde enjins moes hê, alhoewel met verskillende eienskappe. Daar is voorgestel dat die SMU -produk toegerus word met straalmotors wat op waterstofperoksied werk en die katalitiese ontbinding daarvan gebruik.
Die proses van katalitiese ontbinding van waterstofperoksied teen hierdie tyd is aktief gebruik in verskillende tegnieke, insluitend in sommige vroeë jetpacks. Die essensie van hierdie idee bestaan uit die verskaffing van "brandstof" aan 'n spesiale katalisator wat veroorsaak dat die stof in water en suurstof ontbind. Die gevolglike damp-gasmengsel het 'n voldoende hoë temperatuur en brei ook uit teen 'n hoë spoed, wat dit moontlik maak om dit as 'n energiebron te gebruik, ook in straalmotore.
Daar moet op gelet word dat ontbinding van waterstofperoksied nie die mees ekonomiese bron van energie in die konteks van jetpacks is nie. Dit verg te veel "brandstof" om genoeg krag te kry om 'n persoon die lug op te lig. In Bell se projekte kon 'n tenk van 20 liter die vlieënier dus nie langer as 25-30 sekondes in die lug laat bly nie. Dit was egter net waar vir vlugte op aarde. In die geval van 'n oop ruimte of die oppervlak van die maan, as gevolg van die laer (of afwesige) gewig van die ruimtevaarder, was dit moontlik om die vereiste eienskappe van die apparaat te verskaf sonder 'n onaanvaarbaar hoë verbruik van waterstofperoksied.
In die loop van die SMU -projek moes verskeie hoofkwessies opgelos word, waarvan die belangrikste natuurlik die tipe straalmotor was. Boonop was dit nodig om die optimale uitleg van die hele toestel, die samestelling van die nodige toerusting en 'n aantal ander funksies van die projek te bepaal. Volgens berigte het die bestudering van hierdie kwessies uiteindelik gelei tot die ontwerp van die oorspronklike ruimtepak, wat voorgestel is om saam met die SMU / AMU -produk gebruik te word.
Groot ontwerpwerk is in die eerste helfte van 1962 voltooi, kort daarna het Chance-Vought 'n prototipe ruimte-jetpack vervaardig. In die herfs van dieselfde jaar is die toestel die eerste keer aan die pers gewys. Beelde van die voorgestelde stelsel is vir die eerste keer gepubliseer in die November -uitgawe van Popular Science. Boonop het die artikel in hierdie tydskrif 'n uitlegdiagram en 'n paar belangrike eienskappe gegee.
Een van die foto's wat deur Popular Science gepubliseer is, toon 'n ruimtevaarder in 'n nuwe ruimtepak met 'n SMU op sy rug. Die voorgestelde ruimtepak het 'n sferiese helm met 'n verlaagde gesigskerm en 'n ontwikkelde onderste deel, wat veronderstel was om op die ruimtevaarder se skouers te rus. Daar was ook verskeie verbindings om die ruimtepak aan die jetpack -stelsels te koppel. Die ruimtepak van Chance-Vought was vir hierdie doel merkbaar anders as moderne produkte. Dit is so lig moontlik gemaak en blykbaar nie toegerus met 'n stel beskermingsmaatreëls wat nodig is om aan die huidige vereistes te voldoen nie.
Die rugsak self was 'n reghoekige blok met 'n konkawe voormuur en 'n stel middele om aan die ruimtevaarder se rug vas te maak. Bo -op die voorste muur was daar twee kenmerkende "hake" waarmee die rugsak op die ruimtevaarder se skouers rus. In die middelste deel was daar 'n middellyfgordel waarop 'n silindriese bedieningspaneel met verskeie hefbome geleë was. Verskeie kabels en buigsame pypleidings is ook voorsien om die rugsak aan die ruimtepak te koppel.
Die behoefte om langdurige werking buite die ruimtetuig te verseker, sowel as die onvolmaaktheid van die tegnologie van daardie tyd, het die uitleg van die ruimtetuig beïnvloed. Bo-aan die SMU was 'n groot geslote lus-suurstofstelsel-eenheid. Hierdie toestel was bedoel om die asemhalingsmengsel aan die ruimtevaarder se helm te voorsien, gevolg deur die uitgeasemde gasse uit te pomp en koolstofdioksied te verwyder. Anders as slange vir die toevoer van asemhalingsmengsel van 'n skip of saamgeperste gassilinders, het die stelsel met koolstofdioksiedabsorbeerers nie die wendbaarheid van die ruimtevaarder benadeel nie en dit moontlik gemaak om 'n lang tyd in die oop ruimte te bly.
SMU sonder agterpaneel. Foto deur Popular Science tydskrif
Volgens berigte was die SMU nie tydens 'n betoging aan verslaggewers toegerus met 'n ondersteuningsstelsel vir werkslewe nie. Hierdie toerusting was nog nie gereed vir gebruik nie en het addisionele kontrole nodig gehad, en daarom is dit op die prototipe vervang met 'n simulator van dieselfde gewig en afmetings. Dit was in hierdie konfigurasie dat die toestel aan die eerste toetse deelgeneem het. Boonop is die werk in hierdie rigting ernstig vertraag, en daarom is selfs 'n latere prototipe, wat aan die einde van 1962 gebou is, sonder 'n suurstofstelsel getoets en slegs met sy simulator toegerus.
Die onderste linker gedeelte van die romp (relatief tot die vlieënier) is gegee vir die plasing van die waterstofperoksiedtenk. Regs daarvan was 'n stel ander toerusting vir verskillende doeleindes. Bo-aan die regterkantste kompartement was 'n radiostasie wat tweerigtingstemkommunikasie verskaf; onder dit was batterye en 'n kragtoevoer-eenheid vir die toerusting, asook 'n saamgeperste stikstofsilinder vir die brandstoftoevoerstelsel en 'n gasreguleerder.
Op die syvlakke van die boonste oppervlak van die jetpack is vier miniatuur -enjins met hul eie spuitpunte (twee aan elke kant) voorsien. Dieselfde enjins is op die onderkant van die romp gevind. Boonop was twee enjins met 'n soortgelyke uitleg in die middel van die onderste oppervlak geleë. In totaal was 10 enjins beskikbaar vir die vrystelling van straalgasse. Die spuitpunte van alle enjins is aan verskillende kante gedraai en gekantel en moes verantwoordelik wees vir die skep van stoot in die gewenste rigting.
Elke enjin was 'n klein eenheid met 'n plaatkatalisator om brandstofontbinding te veroorsaak. Daar was 'n solenoïde-beheerde klep voor die katalisator. Daar word voorgestel dat al tien enjins gekoppel word aan 'n brandstoftenk, wat weer op 'n saamgeperste gassilinder gekoppel is.
Die beginsel van die enjins was eenvoudig. Onder die druk van saamgeperste stikstof moes waterstofperoksied die pypleidings binnedring en die enjins bereik. Op bevel van die beheerstelsel moes die solenoïede van die enjins die kleppe oopmaak en "brandstof" toegang tot die katalisators bied. Dit is gevolg deur die ontbindingsreaksie met die vrystelling van die damp-gasmengsel deur die spuitstuk en die vorming van stoot.
Die spuitpunte is so geplaas dat deur sinchrone of asimmetriese aanskakeling van die motors dit moontlik was om in die gewenste rigting te beweeg, draaie te maak of hul posisie reg te stel. Byvoorbeeld, die gelyktydige insluiting van alle agteruit gerigte enjins het dit moontlik gemaak om vorentoe te beweeg, en die draai is uitgevoer as gevolg van die asimmetriese insluiting van enjins aan verskillende kante.
Die eerste weergawe van die SMU het 'n relatief eenvoudige bedieningspaneel in 'n silindriese omhulsel gekry wat op 'n middellyfgordel geleë is. Aan die kant, onder die regterhand, was daar 'n bedieningshendel om vorentoe of agtertoe te beweeg. 'N Hefboom vir steek- en krimpbeheer is op die voorste muur geplaas. Hierbo was nog 'n hefboom verantwoordelik vir rolbeheer. Boonop is skakelaars voorsien om die enjin, radiostasie en outomatiese piloot aan te skakel. Met die hulp van sulke kontroles kan die vlieënier waterstofperoksied aan die vereiste enjins verskaf en sodoende sy bewegings beheer.
Benewens handmatige beheer, het die SMU 'n outomatisering gehad wat ontwerp was om die ruimtevaarder se werk te vergemaklik. As dit nodig was, kon hy die outomatiese piloot aanskakel, wat met behulp van 'n gyroscoop en relatief eenvoudige elektronika die posisie van die jetpack in die ruimte moes monitor, indien nodig aanpas. Daar word aangeneem dat so 'n regime toegepas sou word tydens langdurige werk op een plek, byvoorbeeld wanneer instrumente aan die buitenste oppervlak van die ruimtetuig bedien word. In hierdie geval is die ruimtevaarder die geleentheid gebied om verskillende werk te verrig, en outomatisering moes die behoud van die gewenste posisie monitor.
Die weergawe van die SMU -jetpack wat aan verslaggewers aangebied is, het ongeveer 72 kilogram geweeg. As dit op die maan gebruik word, is die gewig van die toestel verminder tot 11,5 kg, en as u in 'n baan om die aarde werk, moet die gewig heeltemal gratis wees.
Die uitleg van die SMU -jetpack tydens toetsing. Foto uit die berig
Volgens die Popular Science -publikasie is die voorgestelde SMU -monster bereken sodat die ruimtevaarder tot 304 m (1000 voet) kon vlieg op 'n enkele brandstofperoksied -brandstof. Volgens die ontwikkelaars was die enjinkrag genoeg om groot genoeg vragte te beweeg. Byvoorbeeld, die moontlikheid om 'n voorwerp te beweeg, byvoorbeeld 'n ruimtetuig, wat tot 50 ton weeg, is verklaar, in hierdie geval moes die ruimtevaarder 'n snelheid van ongeveer een voet per sekonde ontwikkel.
'N Paar maande voor die demonstrasie van die SMU-apparaat aan joernaliste, is middel 1962 'n prototipe by die Wright-Patterson Air Force Base (Ohio) afgelewer, waar dit getoets sou word. Om al die nodige toetse uit te voer, was spesialiste van die Ministerie van Verdediging betrokke by die projek, asook spesiale toerusting. As 'n toetsplatform is 'n spesiale KC-135 Zero G-vliegtuig gekies wat gebruik is vir navorsing in toestande van gewigloosheid op kort termyn.
Die eerste vlug met 'nul -swaartekrag' het op 25 Junie 62 plaasgevind, en in die daaropvolgende maande is 'n paar dosyne toetse uitgevoer oor die werking van die jetpack in swaartekrag. Gedurende hierdie tyd was dit moontlik om die fundamentele moontlikheid vas te stel om sulke stelsels in die praktyk te gebruik. Boonop is 'n paar kenmerke en basiese vlugdata bevestig. Die krag van die enjins was dus genoeg om in 'n lugatmosfeer te vlieg en 'n paar eenvoudige maneuvers uit te voer.
Suksesvolle toetsing van die SMU -toestel het nie tot stilstand gekom in die ontwerpwerk nie. Einde 1962 begin die ontwikkeling van 'n bygewerkte weergawe van die jetpack vir ruimtevaarders. In die gemoderniseerde weergawe van die projek is voorgestel om die uitleg van die apparaat te verander, asook om ander ontwerp aan te pas. As gevolg van dit alles, was dit veronderstel om die eienskappe te verbeter, hoofsaaklik die "brandstof" voorraad en basiese vlugdata. Na die aanvang van die werk aan die opgedateerde projek, verskyn 'n nuwe naam AMU, wat spoedig met betrekking tot die vorige SMU -produk toegepas kan word, en daarom is verwarring moontlik.
Volgens die beskikbare data het die gemoderniseerde AMU nie veel verskil van die basiese SMU in voorkoms nie. Die buitekant van die romp het nie groot veranderings ondergaan nie, en die stelsel om die apparaat aan die ruimtevaarder se rug vas te maak, het dieselfde gebly. Terselfdertyd het die uitleg van die interne eenhede ingrypend verander. Die vliegafstand van 300 m pas nie by NASA nie, en daarom word voorgestel dat 'n nuwe brandstoftenk gebruik word. Die AMU -jetpack het 'n groot, lang waterstofperoksiedtenk gekry wat die hele sentrale deel van die romp beset het. Die volume van die nuwe tenk was 660 kubieke meter. duim (10,81 L). Ander toerusting is aan die kante van hierdie tenk geplaas.
Onder ander eenhede behou die nuwe apparaat 'n tenk vir saamgeperste stikstof van 'n verplasingstelsel vir die toevoer van waterstofperoksied. Volgens die projek sou stikstof aan die brandstoftenk voorsien word teen 'n druk van 3500 psi (238 atmosfeer). Tydens die toetse is egter laer druk gebruik: ongeveer 200 psi (13,6 atm). Die prototipe van die AMU -apparaat was toegerus met enjins van verskillende kragte. Die spuitpunte wat verantwoordelik was om vorentoe en agtertoe te beweeg, het 'n stootvlak van 20 pond ontwikkel, wat gebruik word om op en af te beweeg - 10 pond.
Die AMU -toestel kan in die toekoms 'n lewensondersteuningstelsel ontvang, maar selfs teen die tyd dat die toets begin het, was sulke toerusting nog nie gereed nie. As gevolg hiervan het die ervare AMU, net soos sy voorganger, slegs 'n model van die gewenste stelsel met dieselfde afmetings en gewig ontvang. Nadat al die nodige ontwerpwerk en toetse voltooi is, kan die suurstofstelsel op die ruimte -jetpack geïnstalleer word.
Kort na die einde van die samestelling, aan die einde van 1962 of vroeg in 1963, is die AMU na die Wright-Patterson-basis gestuur vir toetsing. Die spesiaal toegeruste KC-135 Zero G-vliegtuig het weer die "bewysveld" vir sy tjeks geword. Verskeie kontrole het ten minste tot die einde van die lente van 1963 voortgeduur.
Medio Mei 1963 het die skrywers van die projek 'n verslag opgestel oor die uitgevoerde toetse. Teen hierdie tyd, soos in die dokument vermeld, is meer as honderd vlugte op 'n paraboliese baan uitgevoer, waartydens die werking van jetpacks in swaartekrag getoets is. Tydens die toetse, ondanks die kort duur van vlugte met nul swaartekrag, was dit moontlik om die beheer van beide voertuie onder die knie te kry, asook om hul vermoëns vir die vervoer van 'n vlieënier of vrag na te gaan.
AMU -rugsak tydens toetsing. Foto uit die berig
In die laaste deel van die verslag is aangevoer dat die AMU -jetpack in sy huidige vorm bevredigende eienskappe het en gebruik kan word om die take wat daaraan opgedra is, op te los. Daar is ook opgemerk dat die enjin tot 20 pond voldoende is vir beheerde vlug in die gewenste rigting en vir die uitvoer van verskillende maneuvers. Die gekose rangskikking van die spuitpunte van die enjins bied, soos in die verslag geskryf, uitstekende beheer oor die apparaat as gevolg van die plasing op 'n gelyke afstand van die swaartepunt van die "pilot + rugsak" -stelsel.
Die outopilot het oor die algemeen goed gevaar, maar het verbeterings en addisionele toetse nodig gehad. In sommige situasies kon hierdie toestel nie korrek reageer op 'n verandering in die posisie van die rugsak nie. Daarbenewens is voorgestel om die outomatisering van die bestuur te "leer" om klein (tot 10 °) afwykings van die apparaat van die gespesifiseerde posisie te ignoreer. Hierdie metode het die verbruik van waterstofperoksied aansienlik verminder.
Ruimtevaarders wat die AMU -produk in die toekoms sou gebruik, moes 'n spesiale opleidingskursus ondergaan, waartydens hulle nie net beheer kon ondergaan nie, maar ook kon leer om die apparaat te "voel". Die behoefte hieraan is bewys deur verskeie toetsvlugte onder die beheer van 'n vlieënier met 'n onvoldoende opleiding. In sulke gevalle het die vlieënier stadig opgetree en verskil dit nie in akkuraatheid van die beheer nie.
Oor die algemeen het die skrywers van die verslag die AMU self en die resultate van die toetse baie waardeer. Dit word aanbeveel om voort te gaan met die projek, om voort te gaan met die verbetering van die hele struktuur en sy individuele komponente, asook om aandag te skenk aan sommige vliegmodusse. Al hierdie maatreëls het dit moontlik gemaak om te reken op die voorkoms van 'n werkbare jetpack vir ruimtevaarders, volledig geskik vir die oplossing van alle opgedra take.
NASA en Chance-Vought, sowel as 'n aantal verwante organisasies, het die toetsersverslag en die voortgesette werk aan belowende projekte in ag geneem. Teen die middel van die dekade, op grond van die ontwikkelinge in die SMU / AMU -projek, is 'n nuwe toestel ontwikkel wat selfs beplan is om in die buitenste ruimte getoets te word.
Verdere werk op die gebied van ruimtejetpakkette is met sukses bekroon. In die vroeë tagtigerjare is die eerste MMU's die ruimte in gestuur wat gebruik is as deel van die toerusting van die ruimtetuig. Hierdie toerusting is aktief in verskillende missies gebruik om verskillende probleme op te los. Die idee van 'n jetpack, ten spyte van baie mislukkings, het dus prakties gebruik geword. Hulle het dit weliswaar nie op aarde nie, maar in die ruimte begin gebruik.
