lorso.ru
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?
СОДЕРЖИМОЕ ПУБЛИКАЦИИ :
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.
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.
Конструкция реактивного ранца
История конструирования подобных аппаратов сохранила сведения о двух видах прототипов:
- Оснащённого ракетным модулем (Rocket Belt).
- Оснащённого турбореактивным модулем (Jet Belt).
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.
Элементы реактивного модуля Rocket Belt:
- прочный корсет (стеклопластик),
- система крепёжных ремней,
- шасси на базе лёгких металлических трубок,
- пара баллонов с перекисью водорода,
- баллон, заправленный сжатым азотом,
- ракетный модуль на шарнирах.
Элементы ракетного модуля (Jet Belt):
- газовый генератор,
- реактивные сопла (2 шт.),
- рычаги управления (2 шт.),
- тяга поворотная,
- механизм управления подачей топлива,
- механизм управления реактивными соплами.
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.
Контакт сопровождается активной реакцией и способствует быстрому образованию парогазовой смеси. Полученная парогазовая среда высокой температуры и давления устремляется через каналы в область реактивных сопел.
Здесь газовая смесь резко расширяется, получает ускорение до сверхзвуковой скорости , выбрасывается наружу. Создаётся эффект реактивной тяги, благодаря которому допустимо воздействовать на объект, в частности — поднять объект в воздух.
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.
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.
Набор необходимых деталей самодельного устройства существенно отличается от того набора, что требуется для производства реально «подъёмных», профессионально сделанных моделей. Механику сборщику потребуются:
- Два металлических сопла.
- Стальная полоса (400х40х5).
- Лист жести (500х500х0,7).
- Шпильки стальные (2 шт.), подшипники (4шт.).
- Баллон с пропаном (малолитражный).
- Коллектор распределения газа.
- Два электродвигателя малогабаритных на 12В.
- Шланг высокого давления.
- Система радиоуправления.
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.
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.
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.
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.
Также конструкция коллектора содержит:
- обратные клапаны,
- форсунки,
- механизмы поджига газовой смеси.
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.
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.
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.
