джетпак что это такое
Какие реактивные ранцы могут использоваться в военных целях?
Реактивный ранец — это летательный аппарат в виде рюкзака, который надевается на спину и позволяет людям перемещаться по воздуху за счет вырывающейся из сопла жидкости или газа. На данный момент большинство из таких аппаратов создано инженерами-любителями и используется во время развлекательных представлений. Недавно американское агентство DARPA заинтересовалось, могут ли реактивные ранцы каким-то образом использоваться в военных целях. Ведь они наверняка могут быть полезны для разведки и выполнения других задач, требующих особой скрытности. Агентство запустило конкурс по разработке военного реактивного ранца и выдвинуло очень даже серьезные требования. В рамках данной статьи предлагаю выяснить, каким должен быть идеальный реактивный ранец и существует ли такой в реальности. Спойлер: да, пригодный для военных целей ранец уже создан и даже используется.
Реактивные ранцы пока почти не используются в военной отрасли, но скоро это изменится
Что такое джетпак?
Реактивные ранцы также известны как джетпаки. Почти все они сделаны в виде рюкзака с несколькими реактивными двигателями компактного размера. Для управления обычно используются две ручки, которые меняют направление сопел, из которых вырывается расширяющийся газ или жидкость. Как правило, при помощи реактивного ранца можно летать всего лишь по 10 минут, но зато скорость равна 200 километрам в час. После полета ранец нужно снова заправлять, на что уходит довольно много времени. Вдобавок, чтобы всегда быть готовым к полету, пилотам нужно иметь при себе запас топлива. В общем, на данный момент реактивные ранцы — это необычный, но далеко не самый удобный способ передвижения.
Джетпаки разрабатываются любителями, поэтому выглядят очень по-разному. Но в целом принцип их работы одинаков
Видео с джетпаками, работающими на воде
Военный реактивный ранец
Агентство DARPA уверено, что военные реактивные ранцы должны быть достаточно легкими и небольшими, чтобы их мог переносить один человек. Если аппарат многоразовый, обслуживание и заправка топливом должны быть максимально простыми и не требовать дополнительного оборудования. В идеале, сборка и подготовка к полету не должны занимать больше 10 минут. Также очень важно, чтобы с реактивным аппаратом можно было взлетать как с земли, так и с вертолетов и других летательных средств. Дальность полета должна быть не меньше 5 километров, иначе в джетпаке не будет никакого смысла.
Если бы джетпаки были созданы давно, войны могли выглядеть примерно так
Джетпак JB-11
На данный момент единственным военным подразделением, которое заказало поставку реактивных ранцев, являются Силы специальных операций. В 2016 году командование заключило контракт с производителем летательных аппаратов JetPack Aviation на поставку джетпаков модели JB-11. Они оснащены шестью реактивными двигателями и могут находиться в воздухе около 10 минут — этого хватает на преодоление примерно 30 километров. Скорость движения этого джетпака достигает 320 километров в час, а максимальная высота полета достигает 4,5 километров. Этот джетпак был представлен на технологической выставке CES 2018 и о нем рассказывало издание BBC.
Полет на реактивном ранце JB-11
Пожалуй, на данный момент реактивный ранец JB-11 от JetPack Aviation является единственным, кто пригоден для использования в военных целях. Выше я уже отметил, что большинство джетпаков изготавливаются инженерами-любителями. Взять, к примеру, реактивный ранец от американского изобретателя Ричарда Браунинга. В 2018 году он стоил 340 тысяч фунтов стерлингов, что по текущему курсу равно около 35 миллионам (!) рублям. Разработанный «костюм железного человека» выглядит эффектно и изобретатель много раз удивлял своими полетами. Вот небольшая статья об удивительном проекте Ричарда Браунинга.
Если вам интересны новости науки и техники, подпишитесь на наш канал в Яндекс.Дзен. Там вы найдете статьи, которые не были опубликованы на сайте!
Еще одним известным летчиком-испытателем является Фрэнки Запата. Он является изобретателем летающего скейтборда Flyboard Air, который работает почти по такому же принципу, что и реактивные ранцы. В 2019 году летчик решил использовать этот аппарат, чтобы перебраться из Франции в Великобританию через пролив Ла-Манш. Я рассказывал о его затее в этом материале. Приятного чтения!
Реактивный ранец — сделать своими руками или купить
Главная страница » Реактивный ранец — сделать своими руками или купить
Реактивный ранец – технологичное устройство, благодаря которому людям удалось научиться перемещаться в пространстве нестандартным образом. Ранец реактивный — прообраз ракетного двигателя. Конструктивно аппарат выполнен по тем же технологиям образования тяги за счёт сброса реактивных газов. Но особенность реактивного модуля в виде ранца состоит в том, что применим он исключительно для одной персоны. Так, можно ли сделать реактивный ранец своими руками?
История летательного аппарата персоны
Как всегда всё началось с фантастической литературы и кинематографа. В современной интерпретации идею реактивного ранца подхватили создатели компьютерных игр. В результате дело дошло до реальных изобретений, начиная с 20-х годов прошлого века, с продолжением техно-эпопеи до настоящего времени.
Испытания изобретённых ракетных ранцев, как правило, проходят с участием добровольцев. Редкий инженер-изобретатель готов рискнуть лично испытать такое неоднозначное оборудование
Тема ракетных ранцев возбуждает современное общество неимоверно. В перспективе видятся уже массовые продажи ракетных модулей личного пользования и бесконечные очереди за такими установками. Ранцевый бум сопоставим с началом эры производства легковых автомобилей. Только вот ставки на реактивные ранцы не сравнить с автомобильными.
Ракетный ранец персонального пользования впервые упоминался в 1928 году. Тогда популярное журнальное издание опубликовало на страницах очередного выпуска фантастическую новеллу «Армагеддон 2419». Сюжетной картиной ракетным ранцам уделялось огромное внимание как средствам передвижения в недалёком будущем. Фактически автор рассказа оказался прав.
Однако создатель новеллы не угадал дату первых испытаний ракетных систем личного пользования. Первопроходцем здесь считают американца Томаса Мура – изобретателя аппарата «Джет Вест», которому в 1952 году первому удалось подняться над поверхностью земли и продержаться в воздухе 2 секунды. За плечами Томаса был ракетный ранец.
Пока что летающего без проблем человека реально увидеть только на съёмочных площадках голливудских режиссёров, снимающих фантастические фильмы с летающими героями
Конструкция реактивного ранца
История конструирования подобных аппаратов сохранила сведения о двух видах прототипов:
Конструкция аппаратов первого типа отличается простой схемой исполнения. Именно этот фактор стал причиной высокой популярности Rocket Belt.
При желании не исключена даже возможность сборки классической конструкции в условиях кустарного производства. Но преимущественный фактор Rocket Belt сводит на нет другой момент – существенное ограничение времени полёта.
Рекордный показатель для этих аппаратов — не более 30 секунд полёта. При этом расход перекиси водорода неимоверно высокий. Поэтому область применения аппаратов типа Rocket Belt пока что очерчена лишь границами показательных шоу. Здесь можно вспомнить Олимпиаду США (1984), где демонстрировался показательный полёт.
Сейчас уже есть модификации более продвинутые, чем та что на картинке. Способные перемещать человека по воздуху около 1 часа
Элементы реактивного модуля Rocket Belt:
Элементы ракетного модуля (Jet Belt):
Реактивный ранец: основы технологии
Поворотной тягой поднимается клапан заправки топлива. Газообразный азот давлением 40-50 атмосфер давит массу перекиси водорода. Вещество устремляется в камеру генератора. Там — в камере, происходит активный контакт пластин серебра, обработанных нитратом самария и заполнившей камеру перекиси водорода.
Испытательный полёт среди небоскрёбов с ракетным ранцем Rocket Belt
Контакт сопровождается активной реакцией и способствует быстрому образованию парогазовой смеси. Полученная парогазовая среда высокой температуры и давления устремляется через каналы в область реактивных сопел.
Турбореактивный вариант устройства (Jet Belt)
Аппарат несколько иной конфигурации – турбореактивный ранец персонального пользования, изобрели в 1969 году. Прототип турбореактивного блока WR-19, массой 31 кг, создали инженеры Венделл Мур и Джон Халберт.
Эксперименты с этой модификацией турбореактивного ранца продолжаются до сего дня. Результаты положительного характера есть, но затраты на оборудование не позволяют запустить турбореактивный ранец в серийное производство
Первые испытания прототипа Jet Belt провели тем же годом и получили интересные результаты – перелёт расстояния в 100 метров на семиметровой высоте.
В основу энергетики Jet Belt заложено смешивание керосина и воздуха. Смесь сжимается до нескольких десятков атмосфер и подаётся компрессором в рабочую камеру — один из двух рабочих отсеков аппарата. Второй отсек выделен под модуль охлаждения, составляющий охлаждающий контур камеры сгорания.
Воздушно-керосиновая смесь, заполнив камеру сгорания, воспламеняется. Образовавшийся реактивный поток устремляется сквозь сопла наружу. Механизм управления соплами даёт возможность регулировать силу и направление реактивного потока.
Конструкция турбореактивного действия характерна выраженным КПД. Этот вариант установки показывает лучшие параметры полёта: продолжительности, ускорения, высоты. Но турбореактивным ранцам присущи сложность системы и значительные финансовые издержки производства.
Сделать подобные устройства своими руками невозможно тем более. Для этого требуется уникальное оборудование и специалисты. Разве если только попытаться соорудить реактивную установку самостоятельно чисто в целях эксперимента.
Реактивный ранец своими руками
Экспериментальная конструкция реактивного ранца, по сути, изготавливается своими руками в течение одного-двух рабочих дней. Для производства оборудования достаточно наличия стандартных слесарных навыков.
Вот такую, относительно простую с конструктивной точки зрения установку, вполне реально сделать своими руками за пару-тройку дней. При этом нет необходимости обладать профессиональными знаниями
Набор необходимых деталей самодельного устройства существенно отличается от того набора, что требуется для производства реально «подъёмных», профессионально сделанных моделей. Механику сборщику потребуются:
Главный момент в этом деле — самодельная сборка реактивного ранца в рамках эксперимента позволяет лучше понять принцип работы устройств подобного типа. Также потенциальный сборщик сможет по существу оценить возможности реализации проекта.
Схема турбины: 1 — заборная лопасть; 2 — компрессор высокого давления; 3 — вал компрессора высокого давления; 4 — турбина высокого давления; 5 — компрессор низкого давления; 6 — вал низкого компрессора давления; 7 — камера сгорания; 8 — турбина низкого давления; 9 — сопло
Следует отметить: работа сборки оборудования достаточно опасная, сопряжена с практикой применения горючих веществ. Поэтому, прежде чем пытаться повторять эксперимент, следует выполнить все необходимые меры безопасности.
Подготовка комплектующих деталей и сборка
Сопла, подходящие для турбины реактивного ранца, можно отыскать на старом технологическом оборудовании, которое использовалось, к примеру, в молочной промышленности. Так, конструкции старых машин-дозаторов сливок и молока содержат массу подходящих деталей.
Вот такие, взятые от старого оборудования детали, после соответствующей обработки легко трансформируются в сопла для силовой турбины будущего летательного аппарата
Старые, покрытые ржавчиной сопла, необходимо очистить, тщательно обработать, отшлифовать. Эти операции несложно провести на широко распространенном инструментальном оборудовании. На боковинах сопел потребуется рассверлить отверстия для подключения втулок коллектора распределения газа.
Внутри сопел реактивного ранца размещаются малогабаритные электродвигатели. Моторы оснащаются длинным валом, по всей длине которого размещается ряд крыльчаток. Вал с крыльчатками закрепляется на установленные опорные подшипники. Изготавливают вал из металлических шпилек, а крыльчатки делаются из листа жести.
Крыльчатки разного диаметра делаются из листовой жести. Вырезается круглая форма, разделяется на секторы, затем ножницами режутся рабочие пластины
Подготовленные сопла скрепляют между собой при помощи сварки металлической полосой. Соединяют внутренние пространства сопел через коллектор распределения газа.
Детали коллектора распределения газа вытачивают на токарном станке. Пустотелые втулки с резьбой, сделанные собственными руками, легко собираются в единую конструкцию.
Вот таким способом — обычным высверливанием дрелью, изготавливаются пустотелые втулки коллектора распределения газовой смеси. Для межвтулочного соединения нарезается резьба
Также конструкция коллектора содержит:
Газ (пропан) поступает через коллектор в рабочую область сопел реактивного ранца от баллона с пропаном малого литража. Объёма баллона хватает на 30-40 минут интенсивного действия.
Система управления вентиляторами
Регулировкой скорости вращения крыльчаток вентиляторов (турбин) удобно наращивать или снижать мощность реактивного ранца. Поэтому экспериментальная конструкция оснащается радиопередатчиком и приёмниками, благодаря которым осуществляется управление моторами вентиляторов.
Вариант управления скоростью вращения электродвигателей турбины. Используется приёмопередающая радиоаппаратура, которой оснащаются, к примеру, детские радиоуправляемые игрушки
Модуль приёмно-передающего устройства можно купить уже готовый. Вполне подходящие приёмно-передающие устройства продаются недорого через популярные интернет магазины.
Электродвигатели вентиляторов подключаются через схему контроллера к приёмнику сигнала. Контроллер также управляет системой поджига газовой смеси.
Передатчик в рамках эксперимента располагается на произвольном расстоянии. В последующем, если дело дойдёт до реального взлёта, устройство будет закрепляться на теле пилота.
Испытания реактивного ранца
Вот, собственно, и всё. Сделанный своими руками реактивный ранец успешно прошёл испытания в домашних условиях. Правда, в качестве перемещаемой в пространстве нагрузки выступал обычный торговый безмен.
С помощью нехитрого приспособления — электронных весов, удалось определить мощность реактивного ранца, сделанного своими руками. Как видно на дисплее весов, сила тяги составила чуть больше 6 кг
Судя по шкале безмена, сила тяги собранной своими руками турбины немного не достигла значения — 10 кг. Тем не менее, даже такой результат испытаний позволяет надеяться на будущее. Надежны действительно способны обратиться реальностью. В качестве подтверждения — видеоролики по теме:
Самодельная турбина для подъёма в воздух
Последние достижения в области разработки ракетных ранцев
Как Джеймс Бонд: почему мы до сих пор не летаем на реактивных ранцах
Пентагон объявил конкурс на разработку летательных ранцев для солдат. По условиям контракта, производители могут сами выбирать схему для аппарата. Оборонное ведомство готово рассмотреть проекты реактивного джетпака, глайдера или электрического ранца-вертолета. Основное условие конкурса: устройство должно вертикально взлетать с любой площадки. Индивидуальные летающие платформы разрабатывали еще во времена Второй Мировой войны. Но ни один из проектов так и не удалось претворить в жизнь. Что такое современные реактивные ранцы? Модная игрушка или мощный инструмент в руках военных? Для решения каких боевых задач можно использовать эти устройства? На эти вопросы ответили эксперты программы «Загадки человечества» с Олегом Шишкиным на РЕН ТВ.
Гроза пиратов
Летающий солдат — это уже не фантастика, а реальность. Военно-морской спецназ Нидерландов испытал реактивные ранцы. По легенде учений, пираты захватили судно. Один из бойцов взлетел с десантного катера, на скорости 120 километров в час добрался до захваченного корабля, незаметно приземлился и атаковал условных корсаров. Выглядит все очень зрелищно. Сегодня реактивные ранцы испытывают в разных странах мира.
Советская разработка
Удивительный факт: первый патент на реактивный ранец еще в 1928 году зарегистрировали в СССР, но дальше чертежей дело не продвинулось. После войны уже американский инженер Томас Мур воспользовался немецкими ракетными технологиями и сконструировал Jet Vest или «Реактивный жилет». Военным разработка показалась интересной, и Мур получил грант на 25 тысяч долларов от армии США. Но на испытаниях «Реактивный жилет» смог лишь на несколько секунд поднять пилота над землей. Система управления устройством оказалась очень неудобной.
Демонстрация для Кеннеди
Более жизнеспособным оказался проект Вендела Мура, однофамильца изобретателя летающего жилета. Его реактивный ранец работал на сжатом азоте. Одну из демонстраций провели специально для президента США Джона Кеннеди. Пилот поднялся на 1,5 метра над землей и пролетел примерно 35 метров. Но для военных целей реактивный ранец признали бесполезным. Максимальное время его полета всего 21 секунда, а для обслуживания устройства требовалась целая команда механиков. Летающий рюкзак пригодился на съемках картины о Джеймсе Бонде. В фильме «Шаровая молния» суперагент поднимается в воздух на настоящем реактивном ранце без спецэффектов.
Джетпак в аренду
Сейчас реактивные ранцы или, как их еще называют, джетпаки стали своеобразным трендом в мире высоких военных технологий. Спецназ Великобритании также провел испытания летающих костюмов на море. Сценарий учений был примерно такой же, как в Нидерландах.
Джетпак, который тестировали спецназовцы — это не единичный экземпляр, а модель серийного производства. Летающий костюм разработал бывший морпех Ричард Браунинг. В компактном ранце несколько реактивных двигателей. Максимальная высота, на которую устройство поднимает пилота — четыре километра. Время полета до 15 минут в зависимости от погоды. Это гораздо больше, чем у джетпака Джеймса Бонда, но для военных нужд все равно недостаточно. Да и стоит летающий костюм полмиллиона долларов. Поэтому в основном его берут в аренду.
Заняты руки
По словам специалистов, летающие отряды солдат появятся нескоро. Пока у такой техники слишком много недостатков. Самый главный из них заключается в том, что во время полета у бойца постоянно заняты руки. Во время прыжка с парашютом десантник также уязвим, но он может хотя бы отстреливаться. У пилота реактивного ранца такой возможности нет. А после приземления костюм нужно быстро сбросить.
О невероятных событиях истории и современности, об удивительных изобретениях и явлениях вы можете узнать в программе «Загадки человечества» с Олегом Шишкиным! Смотрите с понедельника по пятницу в 13:00 на РЕН ТВ.
Люди с реактивными ранцами летают с самолетами. На них жалуются пилоты
Что случилось
В конце августа человека с реактивным ранцем заметили в аэропорту Лос-Анджелеса. Его увидел пилот самолета American Airlines, заходившего на посадку на высоте 900 м, а также — пилоты двух других самолетов. ФБР начало расследование.
В феврале 2020 года человек с ранцевым двигателем поднялся еще выше — на 1,8 км. Это был француз Винс Реффет, который пролетел над Дубаем со скоростью 240 км/ч и установил мировой рекорд для джетпаков.
Полет Винса Реффета длился три минуты. Чуть позже он повторил полет, при этом взлетел полностью самостоятельно.
Однако в соцсетях не оценили его достижений, обвинив в том, что тот сжигает много топлива и вредит экологии.
Вообще-то джетпаки уже летали рядом с самолетами. Например, в 2015 году швейцарский пилот Ив Росси пролетел на высоте 1 000 м рядом с Аirbus F380. Но тогда это было согласованное мероприятие, и оно не представляло опасности для судна.
Что такое реактивный ранец?
Джетпак — самый компактный из летательных аппаратов. Это ракетный или реактивный ранец, который крепится к спине и поднимает в воздух одного человека.
Есть два типа ранцев — с ракетным или турбореактивным двигателем:
У такого ранца внутри двухконтурный турбореактивный двигатель, где входящий воздух сжимается компрессором и разделяется на два потока. Один из них сгорает и выделяет энергию, а второй помогает охлаждать двигатель и защищает пилота от перегрева. Причем сопла устроены так, что реактивная струя может быть направлена не только вниз, но и в любую другую сторону.
Джетпаки постоянно совершенствуются. Например, за счет электронного управления двигателем. Это облегчает управление и вес ранца, а также позволяет зависать в воздухе и не двигать джойстиками.
Миниатюрные газовые или дизельные двигатели — до 9 кг — тоже облегчают конструкцию. Это позволяет взять с собой дополнительный запас топлива и увеличить время полета.
Эволюция джетпаков: от создания до наших дней
Весь XX век реактивные ранцы интересовали ученых-изобретателей — как революционное средство передвижения — и военных — как способ получить мобильного солдата, способного быстро переместиться из одной точки в другую. Часто они объединялись.
Первый прототип джетпака придумал и запатентовал еще в 1928-м советский инженер Александр Андреев.
В 1958 году появился другой проект — Grasshopper, разработанный компанией Thiokol Chemical Corporation и тоже по заказу американских военных. Модель была оснащена пятью баллонами с азотом и могла летать уже около одной минуты. Кроме того, «прыжковый пояс» придавал ускорение: в нем можно было бежать со скоростью до 50 км/час. И снова эксперименты ничем не кончились.
В том же 1958-м Венделлу Муру из компании Bell Aerosystems удалось создать ранец, который поднял человека на 5 м и продержался целых три минуты. Пилот управлял ранцем, контролируя положение в воздухе, а оператор с Земли отвечал за подачу азотного топлива.
В 1961-м пилот Гарольд Грэм поднялся с летающим ранцем Мура на высоту 34 м. Корпус этой модели был сделан из стеклопластика, что сделало его намного легче металлических предшественников. Однако перекись азота, которую использовали в качестве топлива, была очень дорогой. При этом на 20 секунд полета уходила 19 л.
В 1984 году другой летчик-испытатель, Уильям Сьютор, поднялся в воздух на церемонии открытия Олимпийских игр в Лос-Анджелесе. Его джетпак все еще был очень тяжелым — 54 кг, а полет длился всего 20 секунд.
В 2006 году появилась первая коммерческая модель ранцев Jetlev-Flyer. Они весили 13,6 кг и крепились к моторной лодке, чей двигатель накачивал воду для создания тяги.
В 2008 году был представлен первый Martin Jetpack. Модель выдерживала до 120 кг, летала до 30 минут на высоте 2,5 км и работала на обычном бензине. И да, судя по всему, это их ранец был замечен над Лос-Анджелесом. У новозеландской компании были все шансы стать лидером рынка. Но работа над второй серией затянулась, и в 2019-м Martin Jetpack закрылась.
Пальму первенства перехватила Jetpack Aviation. В 2015 году ее основатель — бывший коммерческий пилот Дэвид Мэйман — совершил полет вокруг Статуи Свободы в Нью-Йорке. Его ранец весил 38,5 кг, а сам полет длился 10 минут.
Это была модель JB-9, которая позволяет летать на высоте до 3 тыс. м со скоростью до 100 км/ч. В 2016-м Мэйман снова поднялся в воздух, на этот раз в Монако. Он летал около трех минут с помощью новой модели — JB-10. Она была компактнее предыдущей и уже больше походила на ранец, а не на ракетную установку. Такой джетпак летает до 10 минут на той же высоте, но уже со скоростью до 160 км/ч.
Наконец, в 2018 году показали новую версию — JB-11. Он разгоняется до 320 км/ч, набирает высоту до 4,5 км и может летать до 12 минут. Максимальная дальность полета — 32 км, а максимальный вес груза — 120 кг.
Такие аппараты закупили власти Дубая, чтобы использовать их для чрезвычайных ситуаций — например, тушить пожары.
Следующее поколение джетпаков доступно для предзаказа в двух версиях: гражданская и военная. Ранцы развивают скорость до 240 км/ч, летают до 30 минут и выдерживают до 544 кг.
Есть также облегченная версия, которая рассчитана на 19 л топлива и скорость до 100 км/ч. Она не требует лицензии пилота для управления. Экспериментальная не имеет ограничений по объему топлива и скорости, но для ее управления нужна лицензия.
Джетпаки и правда опасны?
Эксперты из ВВС утверждают, что полеты на высоте от 1 км и выше опасны для человека. Пока неизвестно, что будет, если ранец внезапно откажет из-за проблем с двигателем или топливом.
К тому же, на такой высоте пилот может повредить лопасти из-за встречи с птицей, а еще помешать пилотам самолетов. До посадки управление судном, как правило, переводят на автопилот, а любая внезапная помеха требует мгновенной реакции.
Главная проблема — в том, что джетпаки пока не стали массовыми, а многие модели не продвинулись дальше тестовых полетов. Поэтому, как и в случае с беспилотниками, полеты на них пока что вызывают немало страхов.
С другой стороны, у летающих ранцев есть хорошие перспективы стать если не личным, то коммерческим транспортом — например, для доставки грузов. Управление многими моделями простое и не требует лицензии пилота, а для вертикального взлета подойдет любая площадка размером в 1 кв. м.