Ракетний ранець «Bell Rocket Belt». Патент США № 3243144, 1966 р
Всі існуючі ракетні ранці засновані на конструкції ранця «Bell Rocket Belt», розробленої в 1960-1969 роках Венделла Муром. Ранець Мура конструктивно складається з двох основних частин:
- Жорсткий стеклопластіковий корсет, закріплений на тілі пілота системою ременів. Корсет має ззаду металеву трубчасту раму, на якій встановлено три балони: два з рідкої перекисом водню і один зі стисненим азотом. Коли пілот знаходиться на землі, корсет розподіляє вагу ранця на спину і поперек пілота.
- Ракетний двигун, рухливо встановлений на кульовому шарнірі в верхній частині корсета. Сам ракетний двигун складається з газогенератора і двох жорстко з'єднаних з ним труб, які закінчуються реактивними соплами з керованими наконечниками. Двигун жорстко з'єднаний з двома важелями, які проходять під руками пілота. Цими важелями пілот нахиляє двигун вперед або назад, а також в сторони. На правому важелі встановлена поворотна рукоятка управління тягою, пов'язана тросом з клапаном-регулятором подачі палива в двигун. На лівому важелі встановлена рульова рукоятка, яка гнучкими тягами пов'язана з керованими наконечниками реактивних сопел.
Перекис водню
Дія ракетного двигуна засноване на реакції розкладання перекису водню. Використовується перекис водню 90-відсоткової концентрації. Перекис водню в чистому вигляді відносно стійка, але при контакті з каталізатором стрімко розкладається на воду і кисень, менш ніж за 1/10 мілісекунди збільшуючись в обсязі в 5000 разів.
Реакція протікає екзотермічно, тобто з виділенням великої кількості теплоти. Утворюється при цьому парогазова суміш має температуру 740 ° C.
Принцип дії ракетного двигуна
Принцип дії двигуна ракетного ранця
На малюнку позначені балони з перекисом водню і балон зі стисненим азотом. Пілот повертає рукоятку управління тягою двигуна, і клапан-регулятор відкривається. Стиснутий азот витісняє рідку перекис водню, яка по трубках надходить в газогенератор. Там вона вступає в контакт з каталізатором і розкладається. Новоутворена парогазова суміш високого тиску і температури надходить в дві труби, що виходять з газогенератора. Потім гарячі гази надходять в реактивні сопла, де спочатку прискорюються, а потім розширюються, набуваючи надзвукову швидкість і створюючи реактивну тягу. Вся конструкція проста і надійна, ракетний двигун не має жодної рухомої частини.
пілотування ранця
Ранець має два важелі, жорстко пов'язаних з руховою установкою. Натискаючи на ці важелі, пілот змушує сопла відхилитися назад, і ранець летить вперед. Відповідно, підняття важелів змушує ранець рухатися назад. Можна нахиляти рухову установку і в сторони, щоб летіти боком.
Управління за допомогою важелів # 0151; досить грубе, для більш тонкого управління пілот використовує рукоятку на лівому важелі. Ця рукоятка управляє наконечниками реактивних сопел. Наконечники подпружінени і можуть за допомогою гнучких тяг відхилятися вперед або назад. Нахиляючи рукоятку вперед або назад, пілот відхиляє синхронно наконечники обох сопел, щоб летіти прямолінійно. Якщо пілотові потрібно виконати поворот, він повертає рукоятку, при цьому сопла відхиляються в протилежних напрямках, одне вперед, інше назад, розгортаючи пілота і ранець навколо осі. Поєднанням різних рухів рукоятки і важелів пілот може летіти в будь-яку сторону, навіть боком, виконувати повороти, обертання на місці і т. П.
Керувати польотом ранця можна і по-іншому # 0151; змінюючи положення центра ваги тіла. Наприклад, якщо зігнути ноги і підняти їх до живота, центр ваги зміститься вперед, ранець нахилиться і теж полетить вперед. Таке управління ранцем, за допомогою власного тіла, вважається неправильним і характерно для новачків. Досвідчений пілот Білл Сьютор стверджує, що під час польоту необхідно тримати ноги разом і прямо, а управляти польотом слід за допомогою важелів і рукояток ранця. Тільки так можна навчитися грамотно пілотувати ранець і впевнено виконувати складні маневри в повітрі.
два важелі, жорстко пов'язаних з руховою установкою. Натискаючи на ці важелі, пілот змушує сопла відхилитися
На правому важелі встановлена поворотна «рукоятка газу». У нерухомому стані вона повністю закриває регулятор подачі палива в двигун. Повертаючи рукоятку проти годинникової стрілки, пілот збільшує тягу двигуна. Під час заправки ранця стисненим азотом рукоятка фіксується в замкнутому положенні запобіжної чекою.
На цій же рукоятці розташований таймер. Оскільки ранець має запас палива лише на 21 секунду польоту, пілотові необхідно знати, що у нього закінчується паливо, щоб не опинитися з порожніми баками на висоті в 10 метрів. Перед польотом таймер зводиться на 21 секунду. Коли пілот повертає рукоятку для зльоту, таймер починає відлік і подає щосекундні сигнали на зумер в шоломі пілота. Через п'ятнадцять секунд сигнал стає безперервним, повідомляючи пілоту, що пора йти на посадку.
Особливості польотів на ракетному ранці
Пілот ранця одягнений в захисний комбінезон з термостійкого матеріалу, оскільки і реактивна струмінь, і труби двигуна мають дуже високу температуру. На голову в обов'язковому порядку надаватися захисний шолом.
При роботі ракетного двигуна надзвукова реактивна струмінь видає оглушливо гучний звук, більше нагадує пронизливий вереск, ніж ревіння реактивного двигуна.
Як правило, виходить реактивний струмінь прозора і в повітрі, хоч я знаю. Але в холодну погоду водяна пара, що становить більшу частину парогазової суміші, конденсується незабаром після виходу з сопел, і тоді пілота огортає цілу хмару водяного туману. Саме з цієї причини найперші «прив'язні» польоти ранця «Bell Rocket Belt» виконувалися в ангарі # 0151; справа була взимку. Також реактивна струмінь буває видно, якщо паливо в газогенераторе розкладається в повному обсязі, що трапляється, наприклад, при поганій роботі каталізатора або при забрудненні перекису водню домішками.
Сучасні версії ранця
Технічні характеристики ракетного ранця