Dự án máy bay cá nhân Bell Pogo

5
Bell Aerosystems đã phát triển dự án jetpack đầu tiên của mình với sự hỗ trợ tài chính của bộ phận quân sự. Sau khi tiến hành tất cả các thử nghiệm cần thiết và xác định các đặc điểm thực sự của sản phẩm mới, Lầu năm góc đã quyết định đóng dự án và ngừng tài trợ do thiếu triển vọng. Trong vài năm, các chuyên gia của Bell, do Wendell Moore đứng đầu, tiếp tục làm việc theo sáng kiến ​​của riêng họ cho đến khi có khách hàng mới. Việc tạo ra một chiếc máy bay cá nhân khác được ủy quyền bởi Cục Quản lý Hàng không và Vũ trụ Quốc gia.

Kể từ đầu những năm sáu mươi, các nhân viên của NASA đã thực hiện một loạt các dự án trong khuôn khổ chương trình mặt trăng. Trong tương lai gần, các phi hành gia Mỹ sẽ hạ cánh trên Mặt trăng, điều này đòi hỏi một lượng lớn thiết bị đặc biệt cho các mục đích khác nhau. Trong số những thứ khác, các phi hành gia cần một số phương tiện di chuyển để họ có thể di chuyển xung quanh bề mặt vệ tinh của Trái đất. Do đó, một số LRV đã được chuyển đến Mặt trăng, nhưng các phương án vận chuyển khác đã được xem xét trong giai đoạn đầu của chương trình.

Ở giai đoạn xây dựng các đề xuất sơ bộ, các chuyên gia của NASA đã xem xét nhiều lựa chọn khác nhau để di chuyển trên Mặt trăng, bao gồm cả việc sử dụng máy bay. Có lẽ họ đã 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 các phi hành gia sử dụng trong điều kiện của mặt trăng. Do đó, W. Moore và nhóm của ông đã phải sử dụng các công nghệ và sự phát triển hiện có, cũng như tính đến các đặc điểm của lực hấp dẫn của vệ tinh, thiết kế của bộ đồ vũ trụ và các yếu tố cụ thể khác. Đặc biệt, thiết kế của các bộ quần áo phi hành gia có sẵn vào thời điểm đó đã buộc các kỹ sư phải từ bỏ cách bố trí kiểu “jetpack” đã được chứng minh.

Dự án máy bay cá nhân Bell Pogo
Robert Coater và phiên bản đầu tiên của sản phẩm Pogo


Dự án máy bay "mặt trăng" được đặt tên là Pogo - theo tên của cây gậy Pogo hay còn gọi là Châu chấu. Thật vậy, một số biến thể của sản phẩm này nhìn bề ngoài rất giống một chiếc "phương tiện" dành cho trẻ em, mặc dù chúng có một số đặc điểm đặc trưng liên quan trực tiếp đến 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 việc sử dụng động cơ phản lực hydro peroxide. Vì tất cả sự đơn giản của nó, một nhà máy điện như vậy đã cung cấp lực đẩy cần thiết và giúp nó có thể bay trong một thời gian. Những động cơ như vậy có một số nhược điểm, nhưng có một số lý do để tin rằng chúng sẽ ít được chú ý hơn trong điều kiện trên bề mặt Mặt trăng so với trên Trái đất.

Trong quá trình thực hiện dự án Bell Pogo, ba phiên bản máy bay cho sứ mệnh mặt trăng đã được phát triển. Chúng dựa trên cùng một nguyên tắc và có mức độ thống nhất cao, vì các thành phần giống nhau được sử dụng trong thiết kế của chúng. Tuy nhiên, có một số khác biệt về bố cục. Ngoài ra, các biến thể với khả năng chuyên chở khác nhau đã được đề xuất: một số phiên bản của Pogo chỉ có thể chở một người, trong khi những 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 Đai tên lửa hoặc Ghế tên lửa với những thay đổi lớn trong bố cục tổng thể. Thay vì một chiếc ba lô corset hoặc một chiếc ghế có khung, người ta đề xuất sử dụng một giá đỡ bằng kim loại có dây buộc cho tất cả các bộ phận chính. Với sự trợ giúp của một bộ phận như vậy, nó đã được lên kế hoạch để đảm bảo sự tiện lợi khi sử dụng thiết bị trong bộ đồ vũ trụ nặng và không thoải mái lắm, cũng như để tối ưu hóa khả năng cân bằng của toàn bộ sản phẩm.

Ở phía dưới, một bộ phận được gắn vào giá đỡ, dùng làm bậc cho phi công và chân đế của bộ phận hạ cánh. Lần này, phi công phải đứng trên bộ phận trợ lực của thiết bị, điều này giúp loại bỏ hệ thống dây an toàn phức tạp, chỉ để lại một số dây cần thiết. Ngoài ra, ở hai bên của bàn để chân có giá đỡ cho bánh xe nhỏ. Với sự giúp đỡ của họ, có thể vận chuyển thiết bị từ nơi này sang nơi khác. Một chùm tia nhỏ có điểm nhấn được cung cấp ở mặt trước của khung. Với sự trợ giúp của bánh xe và điểm dừng, thiết bị có thể đứng thẳng mà không cần hỗ trợ.


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


Một khối có ba xi lanh cho khí nén và nhiên liệu được gắn vào phần trung tâm của giá đỡ. Giống như thiết bị Bell trước đây, xi lanh trung tâm đóng vai trò là nơi chứa nitơ nén và các xi lanh bên phải chứa đầy hydro peroxide. Giữa chúng, các xi lanh được kết nối với nhau bằng một hệ thống ống mềm, van và bộ điều chỉnh. Ngoài ra, các ống dẫn đến động cơ đã rời khỏi chúng.

Động cơ của thiết kế "cổ điển" được đề xuất lắp trên đỉnh giá đỡ bằng bản lề cho phép bạn điều khiển vectơ lực đẩy. Thiết kế của động cơ vẫn được giữ nguyên. Ở phần trung tâm của nó có một máy tạo khí, đó là một xi lanh có thiết bị xúc tác. Loại thứ hai 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 cong có vòi ở hai đầu được gắn vào máy tạo khí ở hai bên. Để tránh thất thoát nhiệt và làm mát sớm khí phản ứng, các đường ống được trang bị lớp cách nhiệt. Cần điều khiển có tay cầm nhỏ ở hai đầu được gắn vào ống động cơ.

Nguyên lý hoạt động của động cơ vẫn được giữ nguyên. Nitơ nén từ xi lanh trung tâm được cho là sẽ thay thế hydro peroxide từ các thùng chứa của cô ấy. Khi tiếp xúc với chất xúc tác, nhiên liệu phải phân hủy với sự hình thành hỗn hợp hơi-khí ở nhiệt độ cao. Bảy chiếc có nhiệt độ lên tới 730-740°C phải thoát ra ngoài qua các vòi, tạo thành lực đẩy phản lực. Việc điều khiển thiết bị nên được thực hiện với sự trợ giúp của hai đòn bẩy và tay cầm được lắp trên chúng. Bản thân các đòn bẩy chịu trách nhiệm 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 chính xác véc tơ của nó. Cũng được bảo quản là một bộ đếm thời gian cảnh báo phi công về việc hết nhiên liệu.


Phiên bản kép của "Pogo" đang bay, do Gordon Yeager điều khiển. Hành khách - Kỹ thuật viên Bill Burns


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

Theo một số báo cáo, các đơn vị Ghế tên lửa được sửa đổi một chút đã được sử dụng trong thiết kế của sản phẩm Bell Pogo, đặc biệt là một hệ thống nhiên liệu tương tự. Do trọng lượng của cấu trúc thấp hơn một chút, lực đẩy của động cơ ở mức 500 pound (khoảng 225 kgf) giúp tăng nhẹ hiệu suất của thiết bị. Ngoài ra, sản phẩm "Pogo" được dự định sử dụng trên mặt trăng. Do đó, không khác biệt về 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 thiết bị và bắt đầu thử nghiệm nó. Đội ngũ phi công thử nghiệm vẫn được giữ nguyên. Robert Courter, William Sutor và những người khác đã tham gia kiểm tra một chiếc máy bay cá nhân đầy triển vọng. Ngoài ra, cách tiếp cận chung để kiểm tra không thay đổi. Lúc đầu, thiết bị bay trên dây buộc trong nhà chứa máy bay, sau đó các chuyến bay miễn phí bắt đầu ở một khu vực trống.

Đúng như dự đoán, Pogo đã không hoạt động tốt. Anh ta có thể tăng lên độ cao không quá 8-10 m và bay với tốc độ lên tới vài km mỗi giờ. Nguồn cung cấp nhiên liệu đủ cho 25-30 giây bay. Do đó, trong điều kiện trên mặt đất, sự phát triển mới của nhóm Moore không khác nhiều so với những lần trước. Tuy nhiên, với lực hấp dẫn thấp của Mặt trăng, các thông số hiện có về lực đẩy và mức tiêu thụ nhiên liệu khiến người ta có thể hy vọng vào sự gia tăng đáng kể về dữ liệu chuyến bay.

Ngay sau phiên bản đầu tiên của bộ máy Bell Pogo, phiên bản thứ hai đã xuất hiện. Trong phiên bản này của dự án, nó đã được đề xuất để tăng tải trọng, cung cấp khả năng vận chuyển phi công và hành khách. Nó đã được đề xuất để 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, chỉ cần phát triển một khung để gắn tất cả các yếu tố chính. Động cơ và hệ thống nhiên liệu vẫn được giữ nguyên.


Yeager và Burns trong chuyến bay


Yếu tố chính của bộ máy đôi là khung có thiết kế 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 bước cho phi hành đoàn. Ngoài ra, các giá đỡ của nhà máy điện được gắn vào khung, được kết nối ở phía trên bằng một nút nhảy. Hai hệ thống nhiên liệu được cố định giữa các giá đỡ, ba xi-lanh mỗi cái 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 chắc chắn với động cơ dao động. Các đòn bẩy đã được đưa về phía trước chỗ ngồi của phi công. Đồng thời, chúng có hình dạng cong cho vị trí tương đối tối ưu của phi công và tay cầm.

Trong suốt chuyến bay, phi công phải đứng trên bàn để chân phía trước, hướng mặt về phía trước. Các cần điều khiển được đưa qua dưới tay anh ta và uốn cong để tiếp cận các nút 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 rơi xuống. Hành khách được yêu cầu đứng trên chỗ để chân phía sau. Ghế hành khách được trang bị hai dầm đi qua dưới cánh tay của anh ta. Ngoài ra, anh ta phải giữ tay cầm đặc biệt nằm gần động cơ.

Từ quan điểm vận hành hệ thống và điều khiển chuyến bay, phiên bản hai chỗ ngồi của Bell Pogo không khác gì phiên bản 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. Do sử dụng hai động cơ và hai hệ thống nhiên liệu, có thể bù đắp cho sự gia tăng trọng lượng của cấu trúc và trọng tải, đồng thời duy trì các thông số chính ở cùng mức.


William "Bill" Sutor kiểm tra phiên bản thứ ba của thiết bị. Các chuyến bay đầu tiên được thực hiện bằng cáp an toàn.


Mặc dù có một số phức tạp trong thiết kế, chiếc máy bay hai chỗ ngồi đầu tiên do nhóm của W. Moore tạo ra có những ưu điểm đáng chú ý so với những chiếc máy bay tiền nhiệm. Việc sử dụng các hệ thống như vậy trong thực tế giúp có thể vận chuyển hai người cùng một lúc mà trọng lượng của máy bay không tăng theo tỷ lệ. Nói cách khác, một phương tiện hai chỗ nhỏ gọn và nhẹ hơn so với hai phương tiện một chỗ, mang lại cơ hội vận chuyển người như nhau. Có lẽ, đó là phiên bản hai chỗ ngồi của sản phẩm Pogo có thể được NASA quan tâm nhất về việc sử dụng trong chương trình mặt trăng.

Việc kiểm tra bộ máy kép Pogo được thực hiện theo sơ đồ đã vạch ra. Đầu tiên, nó được kiểm tra trong nhà chứa máy bay bằng dây cáp an toàn, sau đó các cuộc thử nghiệm bắt đầu trong chuyến bay tự do. Là một sự phát triển hơn nữa của thiết kế hiện có, thiết bị hai chỗ ngồi đã thể hiện những đặc điểm tốt, giúp chúng ta có thể tin tưởng vào việc giải quyết thành công 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 một chỗ ngồi và dựa trên thiết kế của phiên bản đầu tiên, mặc dù nó có một số điểm khác biệt đáng chú ý. Điều chính là sự sắp xếp lẫn nhau của phi công và hệ thống nhiên liệu. Trong trường hợp của dự án thứ ba, động cơ và xi-lanh lẽ ra phải được đặt phía sau phi công. Mặt khác, cách bố trí của hai thiết bị gần như giống nhau.

Phi công của phiên bản thứ ba của "Pogo" phải đứng trên bệ để chân được trang bị bánh xe và tựa lưng vào giá đỡ chính của thiết bị. Trong trường hợp này, động cơ ở phía sau ngang vai anh ta. Do sự thay đổi trong cách bố trí tổng thể, hệ thống điều khiển đã phải được làm lại. Các đòn bẩy liên quan đến động cơ đã được đưa ra về phía phi công. Ngoài ra, vì những lý do rõ ràng, chúng đã được kéo dài. Phần còn lại của các nguyên tắc quản lý vẫn 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 của chuyến bay vẫn còn nhiều điều mong muốn, nhưng tốc độ và độ cao của thiết bị là khá đủ để giải quyết các nhiệm vụ. Cũng cần phải tính đến sự khác biệt về lực hấp dẫn trên Trái đất và trên Mặt trăng, điều này khiến có thể mong đợi sự gia tăng đáng kể về hiệu suất trong điều kiện sử dụng thực tế trên vệ tinh.


Các thử nghiệm với sự tham gia của một phi hành gia và sử dụng bộ đồ vũ trụ. Ngày 15 tháng 1967 năm XNUMX


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 biểu thị bằng một thiết kế khác của hệ thống điều khiển với một cánh tay đòn tăng lên. Do đó, phi công 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 một người mặc bộ đồ phi hành gia không thể sử dụng nó.

Việc phát triển và thử nghiệm ba phiên bản của bộ máy Pogo được hoàn thành vào năm 1967. Kỹ thuật này đã được trình bày cho khách hàng từ NASA, sau đó công việc chung bắt đầu. Người ta biết về việc tổ chức các sự kiện huấn luyện, trong đó các phi hành gia, mặc trang phục vũ trụ chính thức, thành thạo việc điều khiển một loại máy bay cá nhân mới. Đồng thời, tất cả các lần nâng lên không trung như vậy đều được thực hiện bằng dây xích, sử dụng hệ thống treo đặc biệt. Do cách bố trí của các bộ đồ vũ trụ và máy bay, các hệ thống Pogo loại đầu tiên đã được sử dụng.

Sự hợp tác giữa Bell Aerosystems và NASA tiếp tục trong một thời gian, nhưng không mang lại kết quả thực sự. Ngay cả với sự gia tăng hiệu suất dự kiến, máy bay được đề xuất 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 không giống như một phương tiện 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 của NASA đã phân tích nhiều đề xuất khác nhau, bao gồm cả các dự án của Bell, sau đó họ đưa ra kết luận đáng thất vọng. Các hệ thống được đề xuất không đáp ứng yêu cầu của các sứ mệnh mặt trăng. Do đó, người ta đã quyết định từ bỏ nỗ lực bay qua bề mặt của mặt trăng và bắt đầu phát triển một phương tiện khác.


Bản vẽ từ bằng sáng chế Hoa Kỳ RE26756 E. Hình 7 - Bộ máy Rocket Chair. Hình 8 và Hình 9 - thiết bị "Pogo" của phiên bản thứ nhất và thứ ba, tương ứng


Chương trình phát triển phương tiện phục vụ sứ mệnh mặt trăng lên đến đỉnh điểm trong việc tạo ra phương tiện điện LRV. Vào ngày 26 tháng 1971 năm 15, tàu vũ trụ Apollo 16 lên đường tới mặt trăng, mang theo một cỗ máy như vậy. Trong tương lai, kỹ thuật này đã được sử dụng bởi phi hành đoàn của tàu vũ trụ Apollo 17 và Apollo 90,2. Trong ba chuyến thám hiểm, các phi hành gia đã đi quãng đường khoảng 10 km trên những chiếc xe điện này, tiêu tốn 54 giờ XNUMX phút trên đó.

Đối với các thiết bị Bell Pogo, sau khi hoàn thành các bài kiểm tra chung, chúng đã được gửi đến nhà kho là không cần thiết. Tháng 1968 năm 26756, Wendell Moore nộp đơn xin cấp bằng sáng chế cho một phương tiện cá nhân đầy triển vọng. Nó mô tả dự án Rocket Chair trước đó, cũng như hai phiên bản của thiết bị một chỗ ngồi Pogo. Bằng cách gửi đơn đăng ký, Moore đã nhận được số bằng sáng chế US REXNUMX E.

Dự án Pogo hóa ra là sự phát triển mới nhất của Bell Aerosystems trong lĩnh vực ba lô phản lực và các thiết bị tương tự khác. Trong vài năm, các chuyên gia của công ty đã phát triển ba dự án, trong đó năm loại máy bay khác nhau đã xuất hiện dựa trên các 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 những lựa chọn tốt nhất cho thiết kế của nó. Tuy nhiên, các dự án đã không tiến triển ngoài thử nghiệm. Kỹ thuật do Moore và nhóm của ông tạo ra không đáp ứng được yêu cầu của các khách hàng tiềm năng.

Đến cuối những năm sáu mươi, Bell đã hoàn thành tất cả công việc về thứ từng có vẻ là một chương trình đầy triển vọng và hứa hẹn và không còn quay trở lại chủ đề máy bay cá nhân cỡ nhỏ: túi phản lực, v.v. Ngay sau đó, tất cả tài liệu về các dự án đã hoàn thành đã được bán cho các tổ chức khác để họ tiếp tục phát triển. Kết quả của việc này là sự xuất hiện của các dự án cải tiến mới và thậm chí là sản xuất quy mô nhỏ một số bộ phản lực. Vì những lý do rõ ràng, kỹ thuật này không bao giờ trở nên phổ biến và không đến được với quân đội hoặc không gian.


Theo các trang web:
http://rocketbelts.americanrocketman.com/
http://thunderman.net/
http://stevelehto.kinja.com/
http://warisboring.com/

Bằng sáng chế Hoa Kỳ RE26756 E:
http://google.com/patents/USRE26756
5 bình luận
tin tức
Bạn đọc thân mến, để nhận xét về một ấn phẩm, bạn phải đăng nhập.
  1. 0
    Ngày 5 tháng 2015 năm 10 05:XNUMX
    Đó là thời gian. Đừng ngại thử nghiệm...
    1. 0
      Ngày 5 tháng 2015 năm 23 33:XNUMX
      Không ai sẽ bay trên các nguyên tắc cũ. Rất nhiều thứ đã được thực hiện và thử nghiệm. Cho đến thời điểm họ nhận ra rằng cần có các phương pháp cơ bản mới để tổ chức và biến đổi các dòng động lực thủy khí.
  2. 0
    Ngày 5 tháng 2015 năm 14 42:XNUMX
    Chà, nó không hứa hẹn cho các chuyến bay. Nhưng để cứu người bị ngã - chỉ cần vài giây. Có dù tên lửa không? Ý tôi là, không phải nhảy dù cho tên lửa, mà là cứu hệ thống tên lửa. Theo tính toán của tôi, 10-20 kg thuốc súng là đủ để hãm một cơ thể rơi từ độ cao 100 kg trong điều kiện trên cạn mà không gây chết người. Đối với máy bay trực thăng, khoang thoát hiểm, ghế, v.v. có thể đặt.
    1. 0
      Ngày 5 tháng 2015 năm 23 45:XNUMX
      Và bạn sẽ bay trên một chiếc tàu chở 20 kg thuốc súng cho mỗi hành khách? Và có phải mọi hành khách đều có thể sử dụng một chiếc "dù tên lửa" như vậy? Một chiếc dù thông thường vừa nhỏ gọn hơn vừa nhẹ hơn. Nhưng chỉ cần tưởng tượng rằng người bà ở chiếc ghế bên cạnh phải tự buộc chặt hệ thống treo và nhảy ra khỏi tầng bình lưu vào cửa sập khẩn cấp của tấm lót!
      Ở độ cao này, một người không đeo mặt nạ dưỡng khí sẽ chết sau vài phút.
  3. 0
    Ngày 6 tháng 2015 năm 04 02:XNUMX
    Mọi thứ đã xảy ra rồi.