A principis dels anys cinquanta, un equip d'enginyers dirigit per Thomas Moore va dissenyar i construir la seva pròpia versió del jetpack anomenada Jetvest. Aquest sistema ha passat proves preliminars i es va convertir en el primer representant de la tècnica de la seva classe, que va aconseguir enlairar-se. Tot i això, el client potencial no volia finançar la continuació de l'obra. Per això, els entusiastes es van veure obligats a continuar desenvolupant Jetvest per iniciativa pròpia i no van aconseguir cap èxit notable. El 1953, hi va haver una nova proposta per a la construcció d’un jetpack. Aquesta vegada, els especialistes de Bell Aerosystems van prendre la iniciativa.
Inici del projecte
Wendell F. Moore, homònim de Thomas Moore, va ser l'iniciador del treball a Bell. Pel que sembla, tenia alguna informació sobre el primer projecte i també va decidir participar en el desenvolupament d’una direcció prometedora. Moore va formar l’aspecte general del seu jetpack, però fins a un cert temps el projecte no va sortir de l’etapa de discussions preliminars. Just en aquest moment, el Pentàgon es va negar a T. Moore a continuar finançant el seu desenvolupament, cosa que va fer dubtoses les perspectives d'altres projectes similars. Com a resultat, ningú va voler donar suport a W. Moore en la seva obra.
Vista general de l’aparell acabat de Bell Rocket Belt. Foto Airandspace.si.edu
Fins a finals dels anys cinquanta, W. Moore va completar una anàlisi de la informació disponible sobre el treball del seu homònim i va identificar els desavantatges del seu projecte. A més, els desenvolupaments existents han permès formar l’aspecte òptim d’un jetpack prometedor. Moore va suggerir originalment l'ús d'un motor de peròxid d'hidrogen. Aquests sistemes, per tota la seva simplicitat, podrien proporcionar l’empenta necessària i tampoc no diferien en la seva complexitat de disseny. Al mateix temps, calia crear un sistema de control senzill, fiable i fàcil d’utilitzar. Per exemple, el tauler de control de T. Moore amb tres volants, que existia en aquell moment, no proporcionava la comoditat necessària per al pilot i dificultava el control del vol, ja que no tenia el disseny més convenient.
La consideració del projecte i el treball de disseny preliminar es van desenvolupar per iniciativa fins al final dels anys cinquanta. A més, el 1958, els experts dirigits per W. Moore van poder construir un jetpack experimental simplificat, que pogués demostrar la correcció de les idees i decisions escollides. Amb l'ajut d'un aparell simplificat, es va planejar provar les idees existents, així com confirmar o refutar la seva viabilitat.
Primers experiments
El prototip experimental només havia de demostrar la possibilitat fonamental de resoldre les tasques assignades, per això el seu disseny era molt diferent del que es proposava originalment per a un jetpack de ple dret. Es va muntar un sistema de mànegues i un parell de broquets sobre un marc de disseny senzill. A més, es va connectar un sistema d’arnès al marc. Per a la maniobra, es van proporcionar dos brocs oscil·lants, situats en una biga associada a les palanques de control. El prototip no tenia els seus propis dipòsits de combustible ni altres unitats similars i havia de rebre gas comprimit d’equips de tercers.
El dispositiu, vista des del lateral del seient del pilot. Foto Airandspace.si.edu
Les mànegues de l'aparell experimental estaven connectades a una font externa de gas comprimit. El nitrogen es va proposar com a mitjà per crear empenta de raig, que es subministrava amb un compressor a una pressió de 35 atmosferes. El proveïdor de gas i l'ajust d'empenta d'aquest "motor" van ser realitzats per un provador a terra.
Les primeres proves d’un prototipus de motxilla dissenyat per W. Moore van ser les següents. Un dels provadors va posar l’aparell, a més, estava lligat al banc de proves amb cables de seguretat, que no permetien pujar a una alçada significativa ni perdre una posició estable a l’aire. Un segon provador va accionar una vàlvula de subministrament de gas comprimit. En arribar a l’embranzida desitjada, el primer provador, juntament amb l’aparell, va pujar a l’aire, després de la qual cosa la seva tasca era mantenir tot el sistema en una posició estable.
A disposició del pilot hi havia dues palanques associades als broquets de l’aparell. En moure-les, el pilot va inclinar els broquets i, per tant, va canviar la direcció dels vectors d’empenta. A causa de la deflexió síncrona dels broquets cap endavant o cap enrere, el pilot podria canviar la direcció del vol cap endavant. Per a maniobres més complexes, era necessari inclinar la biga i els brocs d’altres maneres. Es va proposar utilitzar un sistema de control similar en un jetpack de ple dret. En teoria, va permetre obtenir una maniobrabilitat bastant elevada.
Els pilots de l'aparell experimental eren diversos enginyers de Bell, inclòs el mateix Wendell Moore. Els primers vols de prova van ser similars als salts d’impulsió del jet. Els provadors no van aprendre immediatament a mantenir l’aparell en una posició estable, motiu pel qual van començar les maniobres de control i alçada incontrolades. Per tant, era necessari reduir la pressió del gas comprimit i baixar el pilot al terra per evitar situacions d’emergència, lesions i danys a l’equip.
Tot i alguns contratemps, el prototip experimental va permetre resoldre diversos problemes crítics. Els especialistes van poder confirmar les capacitats del sistema de control utilitzat. A més, es va seleccionar una configuració òptima del broquet. Finalment, a partir dels resultats d’aquestes proves, es va escollir el disseny més convenient de canonades i motors, en què el vector d’empenta passava pel centre de gravetat del sistema "pilot + vehicle" i assegurava el seu màxim comportament estable. La càrrega principal en forma de combustible i cilindres pilot es localitzava entre els dos brocs.
L'absència de restriccions sobre la quantitat de gas comprimit subministrat pel compressor va permetre determinar les capacitats potencials de l'aparell. A la fase final de les proves, els pilots van aconseguir pujar a una alçada de 5 m i mantenir-se en l'aire fins a 3 minuts. Al mateix temps, controlaven completament el vol i no tenien problemes greus. Així, després de diverses modificacions, el prototip experimental va completar completament les tasques que se li van assignar.
Les proves del prototip experimental, així com la seva demostració a especialistes d'altres departaments, van tenir un efecte positiu en la nova sort del projecte. El 1959, els especialistes de Bell van aconseguir convèncer un potencial client de la persona del departament militar de les perspectives d’un nou desenvolupament. Això va donar lloc a un contracte per a un estudi de viabilitat d’aquest equip, així com al desenvolupament i construcció d’un prototip jetpack.
Mostra completa
El programa de desenvolupament de jetpack ha rebut la designació oficial de SRLD (Small Rocket Lift Device). La companyia de desenvolupament va utilitzar la seva pròpia designació: Bell Rocket Belt ("cinturó de míssils Bell"). Cal tenir en compte que la designació corporativa interna del projecte no coincidia completament amb el disseny del dispositiu. Exteriorment, el "Small Rocket Lifter" semblava més una motxilla amb una massa d'unitats inusuals i fins i tot estranyes. A causa de la massa de conjunts complexos, l’aparell no semblava gens un cinturó.
Dibuix de la patent
Després d’haver rebut una comanda del departament de defensa, Moore i els seus col·legues van continuar treballant en el projecte i, com a resultat, van crear la seva versió final, segons la qual finalment es van construir diversos vehicles a reacció. Els "Rocket Belts" acabats de diferir notablement dels productes del disseny preliminar. Durant el disseny, els especialistes van tenir en compte els resultats de les proves del producte experimental, que van tenir un efecte notable en el disseny de la motxilla acabada.
L’element principal del dispositiu SRLD / Bell Rocket Belt és un marc metàl·lic fixat a l’esquena del pilot. Per facilitar l’ús, el marc estava equipat amb una cotilla rígida de fibra de vidre fixada a la part posterior del pilot. Els cinturons de l'arnès també estaven units al marc. El marc, la cotilla i l’arnès han estat dissenyats per distribuir de manera uniforme el pes del jetpack a la part posterior mentre es troba a terra o per transferir el pes del pilot a l’estructura en vol. En vista de la disponibilitat d’un ordre per als militars, els enginyers de Bell van tenir en compte la comoditat dels futurs usuaris de tecnologia prometedora.
Tres cilindres metàl·lics es van muntar verticalment al marc principal. La central estava destinada al gas comprimit, les laterals, per al peròxid d’hidrogen. Per estalviar pes i simplificar el disseny, es va decidir abandonar les bombes i utilitzar el subministrament de combustible de cilindrada positiva al motor. Per sobre dels cilindres, es va instal·lar una canonada invertida en forma de V amb un generador de gas al centre, que servia de motor de peròxid d’hidrogen. La part central del motor estava connectada de manera pivotant al quadre. Els brocs estaven situats als extrems de les canonades. A causa de la flexió de les canonades de suport, els broquets del motor a reacció es trobaven al nivell dels colzes del pilot. A més, es van avançar i es van situar al pla del centre de gravetat del sistema "pilot + vehicle". Per reduir la pèrdua de calor, es va proposar equipar les canonades amb aïllament tèrmic.
En el transcurs de l'operació, el nitrogen comprimit del cilindre central a una pressió de 40 atmosferes suposava desplaçar el peròxid d'hidrogen líquid dels tancs laterals. Això, al seu torn, entrava al generador de gas a través de mànegues. Dins d’aquest darrer hi havia un catalitzador fabricat en forma de plaques de plata recobertes de nitrat de samari. Sota l'acció del catalitzador, el peròxid d'hidrogen es va descompondre, formant una barreja vapor-gas, la temperatura de la qual va arribar als 740 ° C. Després, la barreja va passar per tubs laterals corbats i va escapar a través dels brocs de Laval, formant un impuls de raig.
Els controls del "Rocket Belt" es feien en forma de dues palanques rígidament connectades al motor basculant. Hi havia petites consoles als extrems d’aquestes palanques. Aquests últims estaven equipats amb nanses, botons i altres equips. En particular, el projecte preveia l’ús d’un temporitzador. Segons els càlculs, el subministrament de peròxid d’hidrogen va ser suficient per només 21 s del vol. Per aquest motiu, el dispositiu estava equipat amb un temporitzador que suposadament advertia el pilot sobre el consum de combustible. Quan es va engegar el motor, el temporitzador va començar el compte enrere i va donar un senyal cada segon. 15 segons després d’encendre el motor, el senyal s’aplicava contínuament, cosa que significava la necessitat d’un aterratge anticipat. El senyal va ser donat per un brunzidor especial muntat al casc del pilot.
El control de tracció es va dur a terme mitjançant un pom giratori al panell dret. En girar aquest botó es van activar els mecanismes del broquet, cosa que va provocar un canvi d’empenta. Es va proposar controlar el rumb i la maniobra inclinant la canonada en forma de V del motor. En aquest cas, el vector de l’empenta dels gasos de reacció va canviar la seva direcció i va desplaçar l’aparell en la direcció correcta. Així, per avançar, calia prémer les palanques, volar cap enrere, aixecar-les. Es va planejar desplaçar-se de costat inclinant el motor en la direcció correcta. A més, hi havia accionaments per controlar millor els broquets, connectats a la palanca del tauler de control esquerre.
L'astrònom Eugene Shoemaker "prova" un jetpack. Foto Wikimedia Commons
Es va suposar que el pilot del sistema Bell Rocket Belt volaria en posició de peu. No obstant això, canviant la postura, era possible influir en els paràmetres del vol. Per exemple, alçant les cames una mica cap endavant, era possible proporcionar un desplaçament addicional del vector d'empenta i augmentar la velocitat de vol. No obstant això, els autors del projecte van considerar que el control només s'hauria de dur a terme amb l'ajut dels mitjans habituals de l'aparell. A més, es va ensenyar als nous pilots a operar exclusivament amb palanques, tot mantenint una posició neutral del cos.
Diverses característiques del disseny del nou paquet de coets van obligar els enginyers a prendre mesures especials destinades a garantir la seguretat del pilot. Per tant, el pilot va haver d’utilitzar un vestit fet amb material resistent a la calor, un casc especial i ulleres. Se suposava que els monos havien de protegir el pilot dels gasos de raig calents, les ulleres protegien els ulls de la pols que aixecaven els raigs i el casc estava equipat amb protecció auditiva. A causa del soroll generat pel motor, aquestes precaucions no eren redundants.
El pes total de l’estructura amb un subministrament complet de combustible al nivell de 19 litres (5 galons) va arribar als 57 kg. Un motor de reacció alimentat amb peròxid d’hidrogen va donar una empenta d’uns 1250 N (127 kgf). Aquestes característiques permetien al "Rocket Belt" elevar-se a si mateix i al pilot a l'aire. A més, quedava una petita quantitat de tracció per transportar una càrrega petita. Per raons òbvies, durant les proves, el dispositiu només portava el pilot.
Proves
La primera mostra d’un aparell de SRLD / Bell Rocket Belt de ple dret es va reunir a la segona meitat del 1960. Els seus judicis aviat van començar. Per a una major seguretat, els primers vols de prova es van realitzar en un estand especial equipat amb cordes lligades. A més, l'estand estava situat en un hangar, que protegia el pilot del vent i d'altres factors adversos. Per determinar els paràmetres de l'aparell, es van utilitzar alguns instruments de mesura muntats al suport.
El mateix W. Moore es va convertir en el primer pilot de proves del Rocket Belt. Al llarg de diverses setmanes, va fer dues dotzenes de vols curts, augmentant gradualment l’altitud i dominant el control de l’aparell en vol. Els vols amb èxit van continuar fins a mitjans de febrer de 1961. Els autors del projecte es van alegrar dels seus èxits i van fer plans per al futur proper.
Pilot William P. "Bill" Suitor a l'obertura dels Jocs Olímpics de Los Angeles. Foto Rocketbelts.americanrocketman.com
El primer accident va ocórrer el 17 de febrer. Durant la següent pujada, Moore va perdre el control, com a conseqüència del qual el dispositiu va pujar a la màxima alçada possible, va trencar el cable de seguretat i es va esfondrar a terra. En caure des d’una alçada d’uns 2,5 m, l’enginyer es va trencar la ròtula i ja no va poder participar en proves com a pilot.
Van passar diversos dies reparant el Rocket Belt danyat i esbrinant les causes de l'accident. Els vols es van reprendre només l’1 de març. Aquesta vegada el pilot de proves va ser Harold Graham, que també va participar en el desenvolupament del projecte. Durant el mes i mig següent, Graham va completar 36 vols, va aprendre a manejar l’aparell i també va continuar el programa de proves.
20 d'abril de 1961 G. Graham va realitzar el primer vol gratuït. El lloc d’aquesta fase de proves va ser l’aeroport de les cascades del Niàgara. Després d’engegar el motor, el pilot va pujar fins a una altitud d’1, 2 m aproximadament, i després va canviar sense problemes a un vol pla i va recórrer una distància de 35 m a una velocitat d’uns 10 km / h. Després d’això, va aterrar suaument. El primer vol lliure del Rocket Belt va durar només 13 segons. Al mateix temps, restava una certa quantitat de combustible als tancs.
D'abril a maig del 61, G. Graham va realitzar 28 vols gratuïts, durant els quals va millorar la tècnica de pilotatge i va conèixer les capacitats de l'aparell. Els vols es van realitzar sobre una superfície plana, sobre cotxes i arbres. En aquesta fase de proves, es van establir les característiques màximes de l’aparell en la configuració existent. El cinturó de coets Bell podria pujar a una alçada de 10 m, aconseguir velocitats de fins a 55 km / h i cobrir distàncies de fins a 120 m. La durada màxima del vol va arribar als 21 s.
Fora del polígon
La realització del treball de disseny i les proves preliminars van permetre mostrar el nou desenvolupament al client. La primera demostració pública del producte Rocket Belt va tenir lloc el 8 de juny de 1961 a la base de Fort Eustis. Harold Graham va demostrar la fugida d'un aparell prometedor a diversos centenars de soldats, cosa que va sorprendre seriosament a tots els presents.
Posteriorment, el prometedor jetpack es va demostrar repetidament a especialistes, funcionaris governamentals i al públic en general. Així doncs, poc després de l’“estrena”a la base militar, es va fer un espectacle al pati del Pentàgon. Els funcionaris del Ministeri de Defensa van apreciar el nou desenvolupament, que es va considerar gairebé impossible fa uns anys.
L'octubre del mateix any, Graham va participar en una maniobra de demostració a Fort Bragg, a la qual va assistir el president John F. Kennedy. El pilot va enlairar-se d'un vaixell d'assalt amfibi situat lluny de la costa, va sobrevolar l'aigua i va aterrar amb èxit a la costa, al costat del president i la seva delegació.
Més tard, un equip d'enginyers i G. Graham van visitar diversos països on es van realitzar vols de demostració d'un avió prometedor. Cada vegada que el nou desenvolupament va atreure l'atenció d'especialistes i públic.
Sean Connery al plató de Fireball. Foto Jamesbond.wikia.com
A mitjan anys seixanta, Bell Aerosystems va tenir la primera oportunitat de participar en el rodatge. El 1965 es va estrenar una altra pel·lícula de James Bond, on es va incloure el "Rocket Belt" a l'arsenal del famós espia. Al començament de la pel·lícula "Fireball", el personatge principal escapa de la persecució amb l'ajut d'un jetpack dissenyat per W. Moore i els seus col·legues. Cal destacar que tot el vol de Bond dura uns 20-21 segons; pel que sembla, els cineastes van decidir fer aquesta escena el més realista possible.
En el futur, el desenvolupament de Bell s’ha utilitzat repetidament en altres àrees d’entreteniment. Per exemple, es va utilitzar en les cerimònies d’obertura dels Jocs Olímpics de Los Angeles (1984) i Atlanta (1996). El dispositiu també va participar diverses vegades a l’espectacle del parc de Disneyland. A més, "Rocket Belt" s'ha utilitzat repetidament en el rodatge de noves pel·lícules, principalment en el gènere fantàstic.
Resultats del projecte
Les manifestacions de 1961 van causar una gran impressió als militars. Tot i això, no van poder convèncer el Pentàgon de la necessitat de continuar la feina. El programa SRLD va costar al departament militar 150.000 dòlars, però els resultats van deixar molt a desitjar. Malgrat tots els esforços dels desenvolupadors, el dispositiu Bell Rocket Belt es distingia per un consum massa elevat de combustible i "menjava" els 5 litres de combustible en només 21 segons. Durant aquest temps, es va poder volar no més de 120 m.
El nou paquet de coets va resultar massa complicat i costós d’operar, però no va donar a les tropes avantatges clars. De fet, amb l'ajut d'aquesta tècnica, els combatents podien superar diversos obstacles, però el seu funcionament massiu estava associat a un gran nombre de problemes diversos. Com a resultat, els militars van decidir deixar de finançar i tancar el programa SRLD a causa de la manca de perspectives reals en la situació actual i amb el nivell de tecnologia existent.
Vol de James Bond. Imatges de la pel·lícula "Ball Lightning"
Malgrat la negativa del departament militar, Bell Aerosystems durant un temps va continuar intentant refinar el seu jetpack i crear una versió millorada amb un rendiment superior. El treball addicional va trigar diversos anys i va costar a la firma uns 50.000 dòlars. A causa de la manca de progressos notables, el projecte es va tancar amb el pas del temps. Aquesta vegada la direcció de l'empresa també va perdre l'interès per ell.
El 1964, Wendell Moore i John Hubert van sol·licitar una patent, rebent aviat el document número US3243144 A. La patent descriu diverses versions del jetpack, incloses les utilitzades en proves. A més, aquest document conté una descripció de diverses unitats del complex, en particular un casc amb un brunzidor de senyal.
Durant la primera meitat dels anys seixanta, els especialistes de Bell van recollir diverses mostres de tecnologia prometedora amb algunes diferències menors. Tots ells actualment són exposicions del museu i estan disponibles per a tothom.
El 1970, tota la documentació del projecte Rocket Belt que Bell ja no necessitava es va vendre a Williams Research Co. Va continuar desenvolupant un projecte interessant i fins i tot va aconseguir cert èxit. El primer desenvolupament d'aquesta organització es considera el projecte NT-1, de fet, una còpia del "Rocket Belt" original amb mínimes modificacions. Segons alguns informes, aquest dispositiu es va utilitzar en les cerimònies d'obertura de dues olimpíades i altres esdeveniments festius.
Amb algunes millores, el nou equip d’enginyeria va ser capaç de millorar significativament les característiques del jetpack original. En particular, les versions posteriors del dispositiu podrien romandre en l'aire fins a 30 segons. Tot i això, fins i tot un augment tan significatiu de característiques no podria obrir el camí al dispositiu per a un ús pràctic. El "cinturó de coets" de Bell i altres desenvolupaments sobre la seva base encara no han assolit la producció massiva i el funcionament pràctic en tota regla, raó per la qual segueixen sent un exemple interessant però controvertit de tecnologia moderna.
