Хронограф
18152229
29162330
310172431
4111825
5121926
6132027
7142128

<декабрь>

Путеводители

Рюкзак-самолет и сапоги-скороходы

Пытливый человеческий ум веками решает мучительные проблемы: как бы взлететь, да повыше; и прыгнуть, да подальше?

  
Билл Сьютор и настоящий реактивный ранец SRLD в фильме о Джеймсе Бонде «Thunderball». Фото: United Artists Corporation

Идея персонального ракетного двигателя привлекла поначалу писателей-фантастов. Особую известность приобрел Бак Роджерс (Buck Rogers) — герой незатейливых историй, к концу 1940-х добравшийся и до киноэкранов. Устройство выглядело занятно, но казалось совсем не реалистичным. 

Видимо, о том как переместить идею реактивного пояса в область конкретной инженерной мысли, стали задумываться в годы Второй мировой войны сотрудники Вернера фон Брауна (Wernher von Braun, 1912–1977). Один из них по имени Томас Мур (Thomas Moore) даже сумел в 1952 году очаровать своими проектами Пентагон, и тот выделил ему $25 тыс. на создание «реактивного жилета», работающего на перекиси водорода. Принцип действия жилета в том, что подающаяся под давлением в газогенератор жидкая перекись водорода, взаимодействуя с серебряным катализатором, разлагается на кислород и воду с повышением температуры до 740° и увеличением объема в 5000 раз за 100 мкс. Образовавшийся газ вырывается из сопла, создавая реактивную тягу.

Куда сложнее оказалось управлять полетом человека с надетым на него адским жилетом. Предложенная Муром система регулирования соплами изменения направления, и, что главное, стабилизации полета оказалась крайне неэффективной. Опытный образец жилета смог лишь приподнять испытателя над землей на метр на три секунды. Военные загрустили по поводу впустую потраченных денег и прервали какие бы то ни было отношения с Томасом Муром.

Дело Мура продолжил его однофамилец, Венделл Мур (Wendell F. Moore), работавший в компании Белл Аэросистемс (Bell Aerosystems) инженером-ракетчиком. В середине 50-х годов ему удалось убедить руководство компании в том, что разработка ракетного ранца, даже если ее в настоящий момент никто и не финансирует, способна в будущем принести изрядную прибыль. И вместе с небольшой группой энтузиастов он начал доводить до ума конструкцию, в общих чертах повторявшую «реактивный жилет» своего однофамильца и получившую название «реактивный пояс Белла» (Bell rocket belt). В ней также использовался двигатель на перекиси водорода и два сопла, отклонением которых задавалось направление полета.

  
Принципиальная схема ракетного ранца компании Bell Aerosystems

На потеху президенту

Испытания проходили в ангаре и сильно смахивали на отработку цирковыми артистами рекордного трюка. Пилот с надетым на него опытным образцом, сваренным из металлических труб, во избежание неприятных последствий привязывался страховочным тросом к бетонной платформе. Почти год, экспериментируя с расположением сопл относительно центра тяжести конструкции, инженеры добивались стабильного зависания на небольшой высоте без кувырков, кульбитов и штопоров. Все это проделывалось на низких мощностях двигателя. Еще через два года наконец-то удалось добиться некого подобия полета.

И в 1960 году Министерство обороны США (US Deparment of Defense), не утратившее интерес к индивидуальному реактивному аппарату, который позволил бы десантникам с легкостью преодолевать минные поля, форсировать реки и взлетать на горные вершины, заключило с компанией Белл Аэросистемс контракт на разработку «Малого ракетного подъёмного устройства» (Small Rocket Lift Device, SRLD).

Через полгода SRLD был готов. Двигатель, развивающий тягу в 125 кГ, и баллоны с топливом крепились к твердому стеклопластиковому корсету. Был и еще один баллон, с жидким азотом, который «выпихивал» перекись водорода в газогенератор. Пилот пристегивался к корсету ремнями. Угол и направление отклонения сопл задавалось при помощи рукоятки, напоминающей джойстик и расположенной на правом подплечном рычаге. Левой рукой пилот регулировал подачу перекиси водорода в двигатель. Вся конструкция в заправленном виде весила 57 кг. За счет того, что двигатель выбрасывал раскаленный газ, на пилота надевался жаропрочный костюм с теплоизоляцией. Был и шлем. Во-первых, он использовался для безопасности полета. Во-вторых, спасал пилота от глухоты, поскольку двигатель пронзительно визжал, оказывая на уши пилота давление почти в 120 дБ. В-третьих, спасал от падения с большой высоты: за пять секунд до того, как должно было закончиться топливо, таймер начинал пищать, предупреждая пилота о необходимости снижения.

Управление реактивным ранцем осуществлялось следующим образом. В исходном положении пилот стоит на земле, сопла направлены вертикально вниз. Включается двигатель, пилот приподнимается над землей. Для полета вперед сопла отклоняются назад. При полете в обратном направлении — спиной вперед — сопла отклоняются вперед. При поворотах сопла отклоняются в разные стороны: одно вперед, другое назад. Угол подъема и приземления задается путем изменения тяги двигателя.

  
Не одни военные проявляли интерес к разработкам Венделла Мура. Известный астрогеолог Юджин Шумейкер прочил устройству большое будущее при исследованиях Луны. Фото: US Geological Survey
В общем, манипуляции были непростые, требовавшие от пилота отменной координации движений. А на первых порах, в период накопления опыта, необходима была и изрядная отвага. Первые пять полетов на SRLD совершил автор чудо-машины. Но на пятый раз случилась авария: лопнул страховочный трос, и Венделл Мур сломал ногу. Да так неудачно, что впоследствии он не смог подниматься в воздух в своей «реактивной ступе». Пилотом стал инженер Гарольд Грэм (Harold Graham), который вскоре достиг в управлении ранцем подлинного совершенства. Он научился летать по кругу и разворачиваться на месте, перелетал через ручьи, автомобили, десятиметровые холмы, летал между деревьями, вращался, зависнув над землей.

8 июня 1961 года SRLD был продемонстрирован заказчику. Через две недели Гарольд Грэм изумил служащих министерства обороны, когда во дворе Пентагона перелетел через легковую машину. Осенью Грэм, взлетев с катера и преодолев водную преграду, приземлился перед президентом США Джоном Кеннеди (John F Kennedy, 1917–1963) и молодцевато отдал ему честь. Изумлению президента не было предела. После чего, вместо запуска реактивного ранца в серийное производство, начались затяжные прямо-таки цирковые гастроли по городам США, Аргентины, Мексики, Канады, ФРГ, Франции. Еще один пилот компании «Белл Аэросистемс», Билл Сьютор в 1965 году снялся с реактивным ранцем в фильме о Джеймсе Бонде. Он же изумил зрителей церемонии открытия летних Олимпийских игр в Лос-Анджелесе в 1984 году, со страшным грохотом пролетев над трибунами стадиона и приземлившись перед ложей Рональда Рейгана (Ronald Reagan, 1911–2004).

Запуска SRLD в серийное производство не произошло по той простой причине, что при всей его эффектности на ярмарочной площади, он имел технические параметры, которые никак не могли удовлетворить военных. Максимальная продолжительность полета составляла 21 с, дальность — 120 м, скорость — 55 км/ч, высота — 10 м. За время полета расходовалось двадцатьлитров перекиси водорода. Ранец обслуживали пять техников. На обучение пилота необходимо было потратить уйму времени. Таким образом, армия США потратила $150 тыс. исключительно на то, чтобы пилоты Белл Аэросистемс колесили по свету, развлекая публику.

В 1995 году группа энтузиастов, в которую входили Брэд Баркер, Джо Райт, Ларри Стэнли и Дуг Малевики, создала усовершенствованную модель ранца. Практически не изменив конструкцию Венделла Мура, они использовали для строительства аппарата легкие сплавы и композитные материалы. При этом продолжительность полета возросла до 30 с, скорость — до 96 км/ч, а потолок до 30 м. Но очевидно, что и на таком ранце через Миссисипи не перелетишь и на небоскреб не поднимешься.

Все выше стремим мы полет наших тел

Достигнутые результаты не охладили изобретательский зуд инженеров компании Белл Аэросистемс, а американские милитаристы не оставили мысль выиграть холодную войну при помощи нетривиального оружия. Распыл денег налогоплательщиков продолжился в 1965 году, когда Пентагон заказал новый ранец с турбореактивным двигателем, получивший название Jet Flying Belt. Главным конструктором вновь стал Венделл Мур, его помощником — специалист по газовым турбинам Джон Халберт (John K. Hulbert). На новый ранец был установлен специально для этой цели разработанный турбореактивный двигатель WR-19 с силой тяги 195 кГ и весом 31 кг, работающий на авиационном керосине.

В апреле 1969 года начались испытания Jet Flying Belt. Были достигнуты следующие показатели: скорость полета — 45 км/ч, продолжительность — 5 мин. Однако это был не предел. Мур утверждал, что на следующей стадии испытаний ранец будет работать с полной нагрузкой и сможет летать 25 мин со скоростью 135 км/ч.

А следующей стадии не было. В мае Мур внезапно умер, и работы по доводке Jet Flying Belt были свернуты. Конечно, разработку могли закончить и без главного конструктора. Но военные, проанализировав ситуацию, решили, что ранец чрезвычайно сложен, капризен в эксплуатации и тяжел, что ставит под угрозу жизнь пилота даже в мирное время. Впоследствии компания Белл продала Jet Flying Belt компании Williams вместе с патентами и технической документацией, и сейчас он мирно покоится в музее Williams Research Corp.

  
И реактивные ранцы действительно прижились в космосе! Фото: NASA
Но людей, мечтающих по-птичьи носиться в облаках, остановить невозможно. Периодически появляются сообщения о том, что сконструирован новый реактивный ранец с «феноменальными» характеристиками. Недавно, например, гражданин США Ричард Эррон объявил об испытании турбореактивного ранца Skywalker Jets с продолжительностью полета в пять минут. Изобретатель намерен наладить серийный выпуск этого чуда техники. Феноменальной у этого аппарата является лишь цена — $200 тыс.

Однако есть область человеческой деятельности, где реактивный ранец нашел применение. В 1990 году он был испытан на орбитальной станции «Мир» для перемещения и маневрирования космонавтов в открытом космосе. Ранее, в 1984 году, аналогичным устройством пользовались американские астронавты при полетах на шаттлах.

Чому ж я не Кенга, чому не скакаю?

На протяжении нескольких лет российскую общественность регулярно информируют о том, что вскоре мы будем скакать по бездорожью с нечеловеческой скоростью. И помогут нам в этом сапоги-скороходы, разработанные в Уфимском государственном авиационном техническом университете. Суть изобретения состоит в том, что в каждый сапог, весящий 1,2 кг, вмонтирован поршневой двигатель внутреннего сгорания, работающий на бензине. Когда пешеход наступает на пятку, в каблуке поршень сжимает горючую смесь, она воспламеняется от искры, расширяющиеся пары толкают поршень в обратном направлении. И поршень толкает человека вверх-вперед. Без какого бы то ни было карданного вала! Приземляясь на другую пятку, пешеход получает второй мощный толчок.

В результате, как утверждает представляющий разработчиков Виктор Гордеев (в СМИ его по непонятным причинам частенько называют самородком, уникумом и изобретателем-одиночкой), пешеход несется вперед со скоростью до 50 км/ч, совершая прыжки по 5–7 м и экономя при этом до 70% мышечных усилий. Сапоги-скороходы весьма экономичны — на сто километров они расходуют поллитра бензина.

К сожалению, наше Министерство обороны не проявило к чудо-сапогам никакого интереса. Иначе как стратегической ошибкой назвать такую индифферентность нельзя. Ведь пехота, несущаяся по сжатому полю с нечеловеческой скоростью, способна полностью деморализовать неприятеля. И тогда уж можно пускать дорогостоящие танки.

  
В Башкирии продолжаются испытания действующей модели сапог-скороходов. Модель оригинального средства передвижения стала принципиальной также и для сконструрированного учеными автономного пневматического отбойного молотка. К работе ученых проявили интерес министр МЧС РФ Сергей Шойгу и специалисты ВНИИ по гражданской обороне. Фото Виктора Вонога (ИТАР-ТАСС)

Уже пять лет уфимцы пытаются наладить массовое производство бензиновых сапог. Они уже давно запатентованы. Давно испытана серия из пятнадцати опытных образцов. И даже название у них есть — «Сайгак» («Кенгуру» было бы точнее, но это непатриотично). Есть и ориентировочная цена — $400 за пару. Однако инвесторы, которые хотели бы вложить деньги в производство, все никак не находятся. И мы до сих пор ходим по необозримым просторам отечества, еле волоча ноги. Правда, можно ездить на автомобиле, мотоцикле, велосипеде или рассекать на роликах. Но это как-то банально.

Аналогичную идею, но в более эксцентричном исполнении, в конце 50-х годов пытались осуществить в США. Инженеры Thiokol Corp. Гарри Бурдетт и Александер Бор в 1958 году создали «прыжковый пояс», названный авторами «Кузнечиком». Принцип его действия таков. Человек надевает на пояс баллон со сжатым азотом. Азот через регулируемый клапан поступает в два небольших сопла, установленные вертикально. Газ, вырываясь из сопл, подбрасывает человека вверх на высоту до семи метров. Если при этом наклониться вперед, то вектор реактивной силы будет приложен так, что человек понесется огромными скачками со скоростью 50 км/ч. Авторы пытались продать «Кузнечик» военным, но он их не впечатлил. Впоследствии Бурдетт и Бор экспериментировали с газогенератором, работающим на перекиси водорода. К счастью, эти эксперименты закончились без человеческих жертв и увечий. Не проявили интереса к «Кузнечику» и корпорации, выпускающие гражданскую продукцию. И это не удивительно, поскольку в те времена еще не существовало повального увлечения экстремальными видами спорта. Сейчас ситуация в обществе несколько изменилась, так что ждем новостей.

Читайте также в журнале «Вокруг Света»:

 

Владимир Тучков, 08.05.2007

 

Новости партнёров