1. Історія літального апарату персони
2. Конструкція реактивного ранця
3. Реактивний ранець: основи технології
4. Турбореактивний варіант пристрою (Jet Belt)
5. Реактивний ранець своїми руками
6. Підготовка комплектуючих деталей і збірка
7. Система управління вентиляторами
8. Випробування реактивного ранця

Реактивний ранець - технологічний пристрій, завдяки якому людям вдалося навчитися переміщатися в просторі нестандартним чином. Ранець реактивний - прообраз ракетного двигуна. Конструктивно апарат виконаний за тими ж технологіями освіти тяги за рахунок скидання реактивних газів. Але особливість реактивного модуля у вигляді ранця полягає в тому, що застосуємо він виключно для однієї персони. Так, чи можна зробити реактивний ранець своїми руками?

вміст публікації

Історія літального апарату персони

Випробування винайдених ракетних ранців, як правило, проходять за участю добровольців. Рідкісний інженер-винахідник готовий ризикнути особисто

Як завжди все почалося з фантастичної літератури і кінематографа. У сучасній інтерпретації ідёю підхопили творці комп'ютерних ігор. В результаті справа дійшла до реальних винаходів, починаючи з 20-х років минулого століття з продовженням до теперішнього часу.

Тема ракетних ранців збуджує сучасне суспільство неймовірно. У перспективі бачаться вже масові продажі ракетних модулів особистого користування і нескінченні черги за ними. Бум можна порівняти з початком ери виробництва легкових автомобілів . Тільки ставки на ранці занадто високі.

Ракетний ранець персонального користування вперше згадувався в 1928 році. Тоді популярне журнальне видання опублікувало на сторінках чергового випуску фантастичну новелу «Армагеддон 2419».

Сюжетної картиною ракетним ранців приділялася величезна увага як засобів пересування в недалекому майбутньому. Фактично автор розповіді мав рацію.

Правда, творець новели не вгадав дату перших випробувань ракетних модулів особистого користування. Однак першопрохідцем вважають американця Томаса Мура - винахідника апарату «Джет Вест».

У 1952 році йому першому вдалося піднятися над поверхнею землі і протриматися в повітрі 2 секунди. За плечима Томаса був ракетний ранець.

Поки що літаючого без проблем людини реально побачити тільки на знімальних майданчиках голлівудських режисерів

Конструкція реактивного ранця

Історія конструювання подібних апаратів зберегла відомості про два види прототипів:

1. Оснащеного ракетним модулем (Rocket Belt).
2. Оснащеного турбореактивним модулем (Jet Belt).

Конструкція апаратів першого типу відрізняється простою схемою виконання. Саме цей фактор став причиною високої популярності Rocket Belt.

При бажанні не виключена навіть можливість складання класичної конструкції в умовах кустарного виробництва. Але переважний чинник Rocket Belt зводить нанівець інший момент - істотне обмеження часу польоту.

Рекордний показник для цих апаратів не вище 30 секунд польоту. При цьому витрата перекису водню неймовірно високий. Тому область застосування апаратів типу Rocket Belt поки що окреслена лише кордоном показових шоу. Тут можна лише згадати Олімпіаду США (1984), де демонструвався показовий політ.

Зараз вже є модифікації більш просунуті, ніж та що на картинці. Здатні переміщати людини по повітрю близько 1 години

Елементи реактивного модуля Rocket Belt:

• міцний корсет (склопластик),
• система кріпильних ременів,
• шасі на базі легких металевих трубок,
• пара балонів з перекисом водню,
• балон, заправлений стисненим азотом,
• ракетний модуль на шарнірах.

Елементи ракетного модуля (Jet Belt):

• газовий генератор,
• реактивні сопла (2 шт.),
• важелі управління (2 шт.),
• тяга поворотна,
• механізм управління подачею палива,
• механізм управління реактивними соплами.

Реактивний ранець: основи технології

Випробувальний політ серед хмарочосів з ракетним ранцем Rocket Belt

Поворотною тягою піднімається клапан заправки палива. Газоподібний азот тиском 40-50 АТІ тисне масу перекису водню. Речовина спрямовується в камеру генератора.

Там відбувається активний контакт пластин срібла, оброблених нітратом самарію і заповнила камеру перекису водню.

Контакт супроводжується активною реакцією і сприяє швидкому утворенню парогазової суміші. Отримана парогазового середовища високої температури і тиску спрямовується через канали в область реактивних сопел.

Тут газова суміш різко розширюється, отримує прискорення до надзвукової швидкості, викидається назовні. Створюється ефект реактивної тяги.

Турбореактивний варіант пристрою (Jet Belt)

Експерименти з цієї модифікацією тривають до цього дня. Результати є, але витрати на виробництво не дозволяють запустити ранець в серію

Апарат кілька іншій конфігурації - турбореактивний ранець персонального користування, винайшли в 1969 році. Прототип турбореактивного блоку WR-19, масою 31 кг, створили інженери Венделл Мур і Джон Халберт.

Перші випробування прототипу Jet Belt провели тим же роком і отримали цікаві результати - переліт відстані в 100 метрів на семиметрової висоти.

В основу енергетики Jet Belt закладено змішування гасу і повітря. Суміш стискається до декількох десятків атмосфер і подається компресором в робочу камеру - один з двох робочих відсіків апарату. Другий відсік виділена під модуль охолодження, що становить охолоджуючий контур камери згоряння.

Повітряно-гасова суміш, заповнивши камеру згоряння, запалюється. Утворився реактивний потік спрямовується крізь сопла назовні. Механізм управління соплами дає можливість регулювати силу і напрям реактивного потоку.

Конструкція турбореактивного дії характерна вираженим ККД. Цей варіант установки показує кращі параметри польоту: тривалості, прискорення, висоти. Але турбореактивним ранців притаманні складність системи і значні фінансові витрати виробництва.

Зробити подібні пристрої своїми руками неможливо тим більше. Для цього потрібно унікальне обладнання і фахівці. Хіба якщо тільки спробувати спорудити реактивну установку самостійно чисто в цілях експерименту.

Реактивний ранець своїми руками

Експериментальна конструкція реактивного ранця, по суті, виготовляється своїми руками протягом одного-двох робочих днів.

Ось таку, відносно нескладно з конструктивної точки зору установку, цілком реально зробити своїми руками за пару-трійку днів

Набір необхідних деталей істотно відрізняється від того набору, що потрібно для виробництва реально «підйомних», професійно зроблених моделей:

1. Два металевих сопла.
2. Сталева смуга (400х40х5).
3. Лист жерсті (500х500х0,7).
4. Шпильки сталеві (2 шт.), Підшипники (4 шт.).
5. Балон з пропаном (малолітражний).
6. Колектор розподілу газу.
7. Два електродвигуна малогабаритних на 12В.
8. Шланг високого тиску.
9. Система радіоуправління.

Однак власноручний збірка реактивного ранця в рамках експерименту дозволяє краще зрозуміти принцип роботи пристрою і оцінити можливості його виготовлення.

Схема турбіни: 1 - для огорожі лопать; 2 - компресор високого тиску; 3 - вал компресора високого тиску; 4 - турбіна високого тиску; 5 - компресор низького тиску; 6 - вал низького компресора тиску; 7 - камера згоряння; 8 - турбіна низького тиску; 9 - сопло

Робота, правда, досить небезпечна, сполучена з горючими речовинами. Тому, перш ніж повторювати експеримент, слід подбати про власну безпеку.

Підготовка комплектуючих деталей і збірка

Сопла, які підходять для турбіни реактивного ранця, можна відшукати на старому технологічному обладнанні, яке використовувалося, наприклад, у молочній промисловості. На машинах-дозаторах вершків і молока є маса відповідних деталей.

Ось такі, взяті від старого обладнання деталі, після відповідної обробки легко трансформуються в сопла для силової турбіни майбутнього літального апарату

Старі заіржавілі сопла необхідно очистити, ретельно обробити, відшліфувати. Ці операції зробити нескладно на широко поширеному інструментальному обладнанні. На боковинах сопел рассверлить отвори для підключення втулок колектора розподілу газу.

Усередині сопел реактивного ранця потрібно розмістити малогабаритні електродвигуни. Вони оснащуються довгим валом, на який надіті кілька крильчаток.

Вал з крильчатками закріплюється на встановлені опорні підшипники. Виготовляють вал з металевих шпильок, а крильчатки з листа жерсті.

Крильчатки різного діаметру робляться з листової жерсті. Вирізається кругла форма, розділяється на сектори, потім ножицями ріжуться робочі пластини

Підготовлені сопла скріплюють між собою за допомогою зварювання металевої смугою. З'єднують внутрішні простору сопел через колектор розподілу газу.

Деталі колектора розподілу газу виточують на токарному верстаті. Пустотілі втулки з різьбленням, зроблені власними руками, легко збираються в єдину конструкцію.

Ось таким способом - звичайним висвердлюванням дрилем, виготовляються пустотілі втулки колектора розподілу газової суміші. Для межвтулочного з'єднання нарізається різьба

Також конструкція колектора містить:

• зворотні клапани,
• форсунки,
• механізми підпалу газової суміші.

Газ (пропан) надходить через колектор в робочу область сопел реактивного ранця від балона з пропаном малого літражу. Обсягу балона вистачає на 30-40 хвилин інтенсивного дії.

Система управління вентиляторами

Регулюванням швидкості обертання крильчаток вентиляторів (турбін) зручно нарощувати або знижувати потужність реактивного ранця.

Тому експериментальна конструкція оснащується радіопередавачем і приймачами, завдяки яким здійснюється управління моторами вентиляторів.

Варіант управління швидкістю обертання електродвигунів турбіни. Використовується пріёмопередающая радіоапаратура, якою оснащуються, наприклад, дитячі радіокеровані іграшки

Модуль приймально-передавального пристрою можна купити вже готовий. Цілком підходящі приймально-передавальні пристрої продаються недорого через популярні інтернет магазини.

Електродвигуни вентиляторів підключаються через схему контролера до приймача сигналу. Контролер також управляє системою запалювання газової суміші.

Передавач в рамках експерименту розташовується на якій відстані. В подальшому, якщо справа дійде до реального зльоту, пристрій буде закріплюватися на тілі пілота.

Випробування реактивного ранця

Ось, власне, і все. Зроблений своїми руками реактивний ранець успішно пройшов випробування в домашніх умовах.

За допомогою нехитрого пристосування - електронних ваг, вдалося визначити потужність реактивного ранця, зробленого своїми руками

Правда, в якості переміщуваної в просторі навантаження виступав звичайний торговий безмін. На шкалі сила тяги турбіни зовсім трохи не дістала значення - 10 кг. Більше подробиць на відео нижче.

Саморобна турбіна для підйому в повітря

Останні досягнення в області розробки ракетних ранців