Dự án máy bay cá nhân Bell Pogo

Dự án máy bay cá nhân Bell Pogo
Dự án máy bay cá nhân Bell Pogo

Video: Dự án máy bay cá nhân Bell Pogo

Video: Dự án máy bay cá nhân Bell Pogo
Video: HẠM ĐỘI THÁI BÌNH DƯƠNG CỦA NGA - ĐỐI THỦ ĐÁNG GỜM VỚI HẠM ĐỘI 7 CỦA HOA KỲ 2024, Tháng mười hai
Anonim

Bell Aerosystems đã phát triển dự án jetpack đầu tiên của mình với sự tài trợ của quân đội. Sau khi tiến hành tất cả các thử nghiệm cần thiết và xác định các đặc tính thực sự của sản phẩm mới, Lầu Năm Góc quyết định đóng cửa dự án và ngừng cấp vốn do không có triển vọng. Trong vài năm, các chuyên gia của Bell, do Wendell Moore dẫn đầu, tiếp tục làm việc trên cơ sở sáng kiến cho đến khi xuất hiện một khách hàng mới. Việc chế tạo một chiếc máy bay cá nhân khác đã được Cục Hàng không và Vũ trụ Quốc gia đặt hàng.

Kể từ đầu những năm 60, các nhân viên của NASA đã làm việc trên một loạt các dự án thuộc chương trình mặt trăng. Trong tương lai gần, các phi hành gia Mỹ sẽ hạ cánh trên mặt trăng, điều này đòi hỏi một số lượng lớn thiết bị đặc biệt cho nhiều mục đích khác nhau. Trong số những thứ khác, các phi hành gia cần một số phương tiện di chuyển mà họ có thể di chuyển dọc theo bề mặt của vệ tinh Trái đất. Do đó, một số xe điện LRV đã được đưa lên mặt trăng, nhưng các phương án vận chuyển khác đã được xem xét trong giai đoạn đầu của chương trình.

Ở giai đoạn đưa ra các đề xuất sơ bộ, các chuyên gia NASA đã cân nhắc nhiều lựa chọn khác nhau để di chuyển trên mặt trăng, bao gồm cả sự hỗ trợ của máy bay. Họ có thể biết về các dự án của Bell, đó là lý do tại sao họ tìm đến cô ấy để được giúp đỡ. Chủ đề của đơn đặt hàng là một chiếc máy bay cá nhân đầy hứa hẹn có thể được sử dụng bởi các phi hành gia trong điều kiện của mặt trăng. Do đó, W. Moore và nhóm của ông phải sử dụng các công nghệ và sự phát triển sẵn có, cũng như tính đến các đặc thù của lực hấp dẫn của vệ tinh, thiết kế của bộ đồ không gian và các yếu tố cụ thể khác. Đặc biệt, việc thiết kế các bộ đồ không gian có sẵn vào thời điểm đó đã buộc các kỹ sư phải từ bỏ cách bố trí "jetpack" đã được kiểm chứng.

Dự án máy bay cá nhân Bell Pogo
Dự án máy bay cá nhân Bell Pogo

Robert Kouter và phiên bản đầu tiên của sản phẩm Pogo

Dự án chế tạo máy bay "mặt trăng" được đặt tên là Pogo, theo tên đồ chơi gậy Pogo, còn được gọi là "Châu chấu". Thật vậy, một số phiên bản của sản phẩm này trông rất giống "phương tiện" dành cho trẻ em, mặc dù chúng có một số tính năng đặc trưng liên quan trực tiếp đến các công nghệ và giải pháp kỹ thuật được sử dụng.

Lần thứ ba, nhóm của Wendell Moore quyết định sử dụng những ý tưởng đã được chứng minh liên quan đến động cơ phản lực hydrogen peroxide. Đối với tất cả sự đơn giản của nó, một nhà máy điện như vậy cung cấp lực đẩy cần thiết và giúp nó có thể bay trong một thời gian. Những động cơ này có một số nhược điểm, nhưng có một số lý do để tin rằng chúng sẽ ít được chú ý hơn trong điều kiện ở bề mặt Mặt Trăng so với trên Trái đất.

Trong quá trình thực hiện dự án Bell Pogo, ba biến thể của máy bay dành cho sứ mệnh mặt trăng đã được phát triển. Chúng dựa trên các nguyên tắc giống nhau và có mức độ thống nhất cao, vì chúng sử dụng các thành phần giống nhau trong thiết kế của mình. Tuy nhiên, cũng có một số khác biệt về bố cục. Ngoài ra, các tùy chọn cũng được cung cấp với các khả năng chuyên chở khác nhau: một số phiên bản của "Pogo" chỉ có thể chở một người, trong khi thiết kế của các phiên bản khác cung cấp không gian cho hai phi công.

Phiên bản đầu tiên của sản phẩm Bell Pogo là phiên bản được thiết kế lại của Rocket Belt hoặc Rocket Chair với những thay đổi lớn về bố cục tổng thể. Thay vì một chiếc áo nịt ngực hoặc một chiếc ghế có khung, người ta đã đề xuất sử dụng một giá kim loại có đính kèm cho tất cả các đơn vị chính. Với sự giúp đỡ của một bộ phận như vậy, nó đã được lên kế hoạch để đảm bảo sự thuận tiện khi sử dụng bộ máy trong một bộ đồ không gian nặng và không thoải mái cho lắm, cũng như tối ưu hóa khả năng cân bằng của toàn bộ sản phẩm.

Ở phía dưới, một bộ phận được gắn vào thanh chống cơ sở đóng vai trò như bàn đạp cho phi công và chân đế của thiết bị hạ cánh. Lần này, phi công phải đứng trên yếu tố quyền lực của bộ máy, khiến nó có thể thoát khỏi hệ thống dây an toàn phức tạp, chỉ để lại một số ít cần thiết. Ngoài ra, đã có giá đỡ cho bánh xe nhỏ ở hai bên của chỗ để chân. Với sự giúp đỡ của họ, có thể vận chuyển thiết bị từ nơi này sang nơi khác. Một chùm tia nhỏ với điểm nhấn được cung cấp ở mặt trước của khung. Với sự trợ giúp của các bánh xe và một nút dừng, bộ máy có thể đứng thẳng mà không cần hỗ trợ.

Hình ảnh
Hình ảnh

Thiết bị đang bay. Đằng sau đòn bẩy - R. Courter

Ở phần trung tâm của giá, một khối có ba xi lanh cho khí nén và nhiên liệu được gắn vào. Như trong công nghệ Bell trước đây, xi lanh trung tâm đóng vai trò là nơi chứa nitơ nén, và các xi lanh bên được chứa đầy hydro peroxit. Các xi lanh được kết nối với nhau bằng hệ thống ống mềm, vòi và bộ điều chỉnh. Ngoài ra, các ống dẫn đến động cơ khởi hành từ chúng.

Động cơ của thiết kế "cổ điển" được đề xuất lắp vào phần trên của thanh chống bằng cách sử dụng một bản lề cho phép điều khiển vector lực đẩy. Thiết kế động cơ vẫn được giữ nguyên. Ở phần trung tâm của nó có một máy tạo khí, đó là một xi lanh với thiết bị xúc tác. Sau này bao gồm các tấm bạc được phủ samarium nitrat. Một thiết bị tạo khí như vậy có thể thu được năng lượng từ nhiên liệu mà không cần sử dụng chất oxy hóa hoặc đốt cháy.

Hai đường ống được uốn cong với các vòi ở hai đầu được gắn vào các cạnh của máy tạo khí. Để tránh thất thoát nhiệt và làm lạnh sớm các khí phản ứng, các đường ống được trang bị lớp cách nhiệt. Cần điều khiển có tay cầm nhỏ ở đầu được gắn vào ống động cơ.

Nguyên lý hoạt động của động cơ vẫn được giữ nguyên. Khí nitơ nén từ xi lanh trung tâm được cho là để chuyển hydro peroxit khỏi các bình chứa của nó. Khi tiếp xúc với chất xúc tác, nhiên liệu phải phân hủy với sự tạo thành hỗn hợp hơi-khí ở nhiệt độ cao. Bảy với nhiệt độ lên đến 730-740 ° C được cho là thoát ra qua các vòi phun, tạo thành một lực đẩy phản lực. Thiết bị phải được điều khiển bằng cách sử dụng hai cần gạt và tay cầm gắn trên chúng. Bản thân các đòn bẩy chịu trách nhiệm làm nghiêng động cơ và thay đổi vectơ lực đẩy. Các tay cầm được liên kết với các cơ chế thay đổi lực đẩy và điều chỉnh tốt vectơ của nó. Ngoài ra còn có bộ đếm thời gian cảnh báo phi công về mức tiêu hao nhiên liệu.

Hình ảnh
Hình ảnh

Phiên bản kép của "Pogo" trong chuyến bay, do Gordon Yeager lái. Kỹ thuật viên hành khách Bill Bỏng

Trong suốt chuyến bay, phi công phải đứng trên bậc và giữ chặt các cần điều khiển. Trong trường hợp này, động cơ ngang với ngực anh ta, và các vòi phun nằm ở hai bên tay. Do nhiệt độ cao của khí phản lực và tiếng ồn lớn do động cơ tạo ra, phi công cần được bảo vệ đặc biệt. Trang bị của anh ta bao gồm một chiếc mũ bảo hiểm cách âm có còi hẹn giờ, kính bảo hộ, găng tay, áo khoác chống nóng và đôi giày phù hợp. Tất cả điều này cho phép phi công làm việc mà không cần chú ý đến đám mây bụi trong quá trình cất cánh, tiếng ồn của động cơ và các yếu tố bất lợi khác.

Theo một số báo cáo, trong thiết kế của sản phẩm Bell Pogo, các đơn vị sửa đổi một chút của "Rocket Chair" đã được sử dụng, đặc biệt là hệ thống nhiên liệu tương tự. Do cấu trúc có trọng lượng nhẹ hơn một chút, lực đẩy của động cơ ở mức 500 pound (khoảng 225 kgf) có thể làm tăng một chút hiệu suất của thiết bị. Ngoài ra, sản phẩm Pogo được thiết kế để sử dụng trên mặt trăng. Do đó, không bị phân biệt bởi hiệu suất cao trên Trái đất, một chiếc máy bay đầy hứa hẹn có thể hữu ích trên Mặt trăng, trong điều kiện trọng lực thấp.

Công việc thiết kế phiên bản đầu tiên của dự án Bell Pogo được hoàn thành vào giữa những năm sáu mươi. Sử dụng các thành phần có sẵn, nhóm của W. Moore đã tạo ra một phiên bản thử nghiệm của bộ máy và bắt đầu thử nghiệm nó. Đội phi công thử nghiệm vẫn như cũ. Robert Kourter, William Sutor và những người khác đã tham gia vào việc kiểm tra một chiếc máy bay cá nhân đầy hứa hẹn. Ngoài ra, cách tiếp cận chung để kiểm tra không thay đổi. Lúc đầu, thiết bị bay trên dây xích trong một nhà chứa máy bay, sau đó các chuyến bay miễn phí bắt đầu trong một khu vực mở.

Đúng như dự đoán, bộ máy Pogo không được phân biệt bởi đặc tính bay cao của nó. Anh ta có thể bay lên độ cao không quá 8-10 m và bay với tốc độ lên tới vài km một giờ. Lượng nhiên liệu cung cấp đủ cho chuyến bay 25-30 giây. Vì vậy, trong điều kiện trần thế, sự phát triển mới của đội Moore không khác nhiều so với những người trước đó. Tuy nhiên, với trọng lực thấp của Mặt trăng, các thông số sẵn có về lực đẩy và mức tiêu thụ nhiên liệu mang lại hy vọng về sự gia tăng đáng kể trong dữ liệu chuyến bay.

Ngay sau phiên bản đầu tiên của Bell Pogo, phiên bản thứ hai đã xuất hiện. Trong phiên bản này của dự án, người ta đề xuất tăng trọng tải, cung cấp khả năng vận chuyển hoa tiêu và hành khách. Người ta đề xuất làm điều này theo cách đơn giản nhất: bằng cách "nhân đôi" nhà máy điện. Vì vậy, để tạo ra một chiếc máy bay mới, người ta chỉ cần phát triển một khung để gắn tất cả các bộ phận chính. Động cơ và hệ thống nhiên liệu vẫn được giữ nguyên.

Hình ảnh
Hình ảnh

Yeager và Burns trong chuyến bay

Yếu tố chính của chiếc xe hai chỗ là thiết kế khung đơn giản. Ở dưới cùng của một sản phẩm như vậy có một khung hình chữ nhật với các bánh xe nhỏ, cũng như hai bậc thang cho phi hành đoàn. Ngoài ra, các thanh chống của nhà máy điện đã được gắn vào khung, được kết nối ở phía trên bằng một dây nối. Giữa các giá đỡ được cố định hai hệ thống nhiên liệu, ba xi lanh trong mỗi động cơ và hai động cơ, được lắp ráp thành một khối.

Hệ thống điều khiển vẫn giữ nguyên, các yếu tố chính của nó là các đòn bẩy được kết nối chặt chẽ với các động cơ xoay. Các đòn bẩy được đưa về phía trước chỗ ngồi của phi công. Đồng thời, chúng có hình dạng cong để tối ưu vị trí tương hỗ của phi công và tay cầm.

Trong suốt chuyến bay, phi công phải đứng trên bậc thang trước, hướng về phía trước. Các đòn bẩy điều khiển được đưa qua dưới cánh tay của anh ta và linh hoạt để cung cấp quyền truy cập vào các điều khiển. Do hình dạng của chúng, các đòn bẩy cũng là một yếu tố an toàn bổ sung: chúng giữ phi công và ngăn anh ta ngã. Hành khách được yêu cầu đứng trên bậc thang phía sau. Ghế hành khách được trang bị hai chùm qua dưới tay anh. Ngoài ra, anh còn phải bám vào tay cầm đặc biệt đặt gần các động cơ.

Từ quan điểm vận hành hệ thống và điều khiển chuyến bay, Bell Pogo hai chỗ ngồi không khác gì một chỗ ngồi. Bằng cách khởi động động cơ, phi công có thể điều chỉnh lực đẩy và vectơ của nó, thực hiện các thao tác cần thiết về độ cao và hướng đi. Bằng cách sử dụng hai động cơ và hai hệ thống nhiên liệu, người ta đã có thể bù đắp cho sự gia tăng trọng lượng kết cấu và trọng tải, đồng thời duy trì các thông số cơ bản ở mức cũ.

Hình ảnh
Hình ảnh

William "Bill" Sutor đang thử nghiệm phiên bản thứ ba của bộ máy. Các chuyến bay đầu tiên được thực hiện bằng dây an toàn

Mặc dù có một số phức tạp về thiết kế, chiếc máy bay hai chỗ ngồi đầu tiên do nhóm của W. Moore tạo ra đã có những lợi thế đáng kể so với những chiếc máy bay tiền nhiệm. Việc sử dụng các hệ thống như vậy trong thực tế giúp nó có thể vận chuyển hai người cùng một lúc mà không làm tăng trọng lượng của máy bay theo tỷ lệ thuận. Nói cách khác, một thiết bị hai chỗ ngồi nhỏ gọn hơn và nhẹ hơn hai thiết bị một chỗ ngồi, mang lại khả năng vận chuyển người như nhau. Có thể, đó là phiên bản hai chỗ ngồi của sản phẩm Pogo có thể được NASA quan tâm nhiều nhất về việc sử dụng nó trong chương trình Mặt Trăng.

Bộ máy Pogo hai chỗ ngồi đã được thử nghiệm theo một kế hoạch đã được nghiên cứu sẵn. Đầu tiên, nó được thử nghiệm trong nhà chứa máy bay bằng dây an toàn, sau đó các cuộc thử nghiệm bay miễn phí bắt đầu. Là sự phát triển hơn nữa của thiết kế hiện có, thiết bị hai chỗ ngồi đã thể hiện những đặc tính tốt, có thể tin tưởng vào một giải pháp thành công của các nhiệm vụ được giao.

Tổng cộng, trong khuôn khổ chương trình Bell Pogo, ba biến thể của máy bay đã được phát triển với sự thống nhất tối đa có thể. Phiên bản thứ ba là duy nhất và dựa trên thiết kế của phiên bản đầu tiên, mặc dù nó có một số khác biệt đáng chú ý. Điều chính là sự bố trí lẫn nhau của phi công và hệ thống nhiên liệu. Trong trường hợp của dự án thứ ba, động cơ và xi-lanh được đặt ở phía sau lưng của phi công. Phần còn lại của bố cục của hai thiết bị gần như giống nhau.

Phi công của phiên bản thứ ba của "Pogo" phải đứng trên một bậc thang được trang bị bánh xe và tựa lưng vào trụ chính của bộ máy. Trong trường hợp này, động cơ ở phía sau anh ta ngang tầm vai. Do sự thay đổi trong cách bố trí chung, hệ thống điều khiển đã phải được làm lại. Các đòn bẩy liên quan đến động cơ được đưa ra phía phi công. Ngoài ra, vì những lý do rõ ràng, chúng đã được kéo dài. Các nguyên tắc quản lý còn lại vẫn được giữ nguyên.

Các thử nghiệm được thực hiện theo phương pháp tiêu chuẩn một lần nữa cho thấy tất cả các ưu và nhược điểm của dự án mới. Thời lượng bay vẫn còn nhiều mong muốn, nhưng tốc độ và độ cao của phương tiện đã khá đủ để giải quyết các nhiệm vụ được giao. Cũng cần phải tính đến sự khác biệt về lực hấp dẫn trên Trái đất và trên Mặt trăng, điều này khiến chúng ta có thể mong đợi sự gia tăng đáng kể về các đặc tính trong điều kiện sử dụng thực tế trên vệ tinh.

Hình ảnh
Hình ảnh

Các thử nghiệm với sự tham gia của một phi hành gia và sử dụng bộ đồ không gian. Ngày 15 tháng 6 năm 1967

Có thể giả định rằng phiên bản thứ ba của hệ thống Bell Pogo thuận tiện hơn phiên bản đầu tiên về mặt điều khiển. Điều này có thể được chỉ ra bởi một thiết kế hệ thống kiểm soát khác với đòn bẩy tăng lên. Như vậy, phi công đã phải nỗ lực ít hơn để điều khiển. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng cách bố trí của phiên bản thứ ba của thiết bị đã cản trở nghiêm trọng hoặc thậm chí khiến người mặc trang phục không gian không thể sử dụng nó.

Việc phát triển và thử nghiệm ba biến thể của bộ máy Pogo đã được hoàn thành vào năm 1967. Kỹ thuật này đã được giới thiệu cho các khách hàng từ NASA, sau đó công việc chung bắt đầu. Nó được biết đến về việc tổ chức các sự kiện đào tạo, trong đó các phi hành gia, mặc bộ trang phục vũ trụ chính thức, thành thạo việc điều khiển máy bay cá nhân kiểu mới. Đồng thời, tất cả những vết lõm vào không khí đều được thực hiện trên dây xích, sử dụng một hệ thống treo đặc biệt. Do đặc thù của việc bố trí các bộ trang phục vũ trụ và máy bay, các hệ thống Pogo thuộc loại đầu tiên đã được sử dụng.

Công việc chung của Bell Aerosystems và NASA vẫn tiếp tục trong một thời gian, nhưng không mang lại kết quả thực sự. Ngay cả khi tính đến sự tăng trưởng dự kiến về các đặc tính, chiếc máy bay được đề xuất cũng không thể đáp ứng các yêu cầu liên quan đến mục đích sử dụng của chúng trong chương trình mặt trăng. Máy bay cá nhân dường như không phải là phương tiện di chuyển thuận tiện cho các phi hành gia.

Vì lý do này, chương trình Bell Pogo đã bị đóng cửa vào năm 1968. Các chuyên gia NASA đã phân tích nhiều đề xuất khác nhau, bao gồm cả đề xuất của Bell, và sau đó đưa ra kết luận đáng thất vọng. Các hệ thống được đề xuất không đáp ứng được yêu cầu của các sứ mệnh trên mặt trăng. Do đó, nó đã quyết định từ bỏ nỗ lực bay qua bề mặt của mặt trăng và bắt đầu phát triển một phương tiện khác.

Hình ảnh
Hình ảnh

Bản vẽ từ bằng sáng chế Hoa Kỳ RE26756 E. Hình 7 - Ghế tên lửa. Hình 8 và Hình 9 - Các thiết bị Pogo của phiên bản thứ nhất và thứ ba, tương ứng

Chương trình phát triển phương tiện cho các cuộc thám hiểm mặt trăng đã lên đến đỉnh điểm với việc tạo ra xe điện LRV. Vào ngày 26 tháng 7 năm 1971, con tàu Apollo 15 khởi hành lên Mặt Trăng, mang theo một cỗ máy như vậy. Sau đó kỹ thuật này được các phi hành đoàn của tàu vũ trụ Apollo 16 và Apollo 17 sử dụng. Trong ba cuộc thám hiểm, các phi hành gia đã đi quãng đường 90,2 km trên những chiếc xe điện này, mất 10 giờ 54 phút.

Đối với các thiết bị Bell Pogo, sau khi hoàn thành các cuộc thử nghiệm chung, chúng đã được gửi vào kho là không cần thiết. Vào tháng 9 năm 1968, Wendell Moore đã nộp đơn xin cấp bằng sáng chế cho một chiếc xe cá nhân đầy hứa hẹn. Nó mô tả dự án Ghế tên lửa trước đó, cũng như hai biến thể của bộ máy Pogo một chỗ ngồi. Sau khi nộp đơn, Moore đã nhận được bằng sáng chế số US RE26756 E.

Dự án Pogo là sự phát triển mới nhất của Bell Aerosystems trong lĩnh vực máy bay phản lực và công nghệ tương tự. Trong vài năm, các chuyên gia của công ty đã phát triển ba dự án, trong đó năm loại máy bay khác nhau xuất hiện dựa trên những ý tưởng và giải pháp kỹ thuật chung. Trong quá trình thực hiện các dự án, các kỹ sư đã nghiên cứu các tính năng khác nhau của thiết bị đó và tìm ra các phương án tốt nhất cho thiết kế của nó. Tuy nhiên, các dự án đã không tiến triển vượt quá thử nghiệm. Thiết bị do Moore và nhóm của ông tạo ra không đáp ứng được yêu cầu của khách hàng tiềm năng.

Vào cuối những năm sáu mươi, Bell đã hoàn thành tất cả các công việc mà nó từng có vẻ là một chương trình đầy hứa hẹn và hứa hẹn và không còn quay lại chủ đề về máy bay cá nhân nhỏ: jetpack, v.v. Chẳng bao lâu sau, tất cả tài liệu về các dự án đã triển khai đã được bán cho các tổ chức khác, tổ chức này tiếp tục phát triển. Kết quả là sự xuất hiện của các dự án sửa đổi mới, và thậm chí sản xuất quy mô nhỏ một số gói phản lực. Vì những lý do rõ ràng, kỹ thuật này đã không trở nên phổ biến và chưa đến được với quân đội hoặc không gian.

Đề xuất: