что такое реактивный ранец
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.
Реактивный ранец
Из Википедии — свободной энциклопедии
Реактивный ранец (или ракетный ранец; англ. jet pack, rocket pack, rocket belt и др.) — персональный летательный аппарат, носимый на спине, позволяющий человеку подниматься в воздух посредством реактивной тяги. Тяга создаётся за счёт выбрасываемой двигателем вертикально вниз реактивной струи.
Различают два основных типа реактивных ранцев:
Ракетные ранцы весьма просты по конструкции, поэтому именно они получили распространение. Классический ракетный ранец конструкции Венделла Мура может быть изготовлен в условиях частной мастерской, хотя для этого требуются хорошая инженерная подготовка и высокий уровень слесарного мастерства. Главный недостаток ракетного ранца — малая продолжительность полёта (до 30 секунд) и большой расход дефицитного топлива — пероксида водорода. Эти обстоятельства ограничивают сферу применения ракетных ранцев весьма эффектными публичными демонстрационными полётами. Полёты на ракетных ранцах всегда захватывают внимание зрителей и имеют большой успех. Например, такой полёт был устроен в ходе торжественного открытия летних Олимпийских игр 1984 года в Лос-Анджелесе, США.
Ранцы с турбореактивным двигателем работают на традиционном керосине, имеют более высокий КПД, бо́льшую высоту и продолжительность полёта, но они сложны по конструкции и очень дороги. Изготовить такой ранец в кустарных условиях невозможно. В 1960-х годах был создан лишь один образец такого ранца и задокументированных фактов, подтверждающих функциональность конструкции, не существует.
История реактивных ранцев
Путь к личным летательным средствам тернист и взрывоопасен. Управлять реактивным ранцем тяжело даже в играх. В реальной жизни ранние разработки почти не были опасны, потому что оставались на бумаге и просто не летали. Когда же удалось оторваться от земли, начались проблемы с посадкой, а топливо норовило закончиться в любой момент.
СССР — родина реактивных ранцев
История реактивных ранцев началась около века назад, а не как принято считать с разработки Венделла Мура (1958). Советский инженер Александр Андреев в 1928 году зарегистрировал патент первого реактивного ранца. Разработка Андреева впервые детально показывала, как человеку подняться в воздух при помощи реактивной тяги. Технология предполагала быстрое нагревание и расширение сжиженного газа, который позволял бы человеку удерживаться в воздухе. Разумеется, к патенту также прилагался чертеж устройства. Правда, понять по нему, как пилот управлял бы ранцем — не самая простая задача. К сожалению, получив патент, Андреев не смог реализовать замысел, опережавший время.
Фото: thinkjarcollective.com
Во время тестовых испытаний жилету удалось поднять человека в воздух на несколько секунд, но этот сомнительный успех был единственным в истории изобретения Томаса Мура. Главной неудачей его концепта было неудобное управление посредством коробки с парой маховиков. Не добившись каких-либо успехов в течение нескольких лет, армия США свернула проект, но не отложила идею создания мобильных солдат. Идея так глубоко проникла в общественное сознание, что ракетный ранец стал объектом масскультуры. Его стали носить персонажи комиксов, фильмов, а позже игр.
Фото: warspot.ru
В общем, есть два пояса
Компания «Тиокол» в расчете на инвестиции со стороны военных решила идти к реактивному ранцу поступательными шагами и представила в 1958 году «Прыжковый пояс». При помощи этого устройства можно было совершать большие прыжки (до 7 метров) или двигаться по поверхности со скоростью до 50 км/ч. Разработчики добились стабильной работы устройства по части прыжков (проект получил название «Кузнечик»), но почему-то забыли, что пилоту нужно еще приземляться. Практически все испытания устройства заканчивались травмами пилотов, но создатели словно не замечали проблемы. Вероятно поэтому до полноценной модели ракетного ранца конструкторскому бюро так и не удалось добраться.
Открывает новую главу и совершает настоящий качественный скачок Венделл Мур. В его версии реактивного ранца управление делилось на наземное и воздушное: оператор с земли контролировал подачу азотного топлива, а пилот управлял углом наклона сопел. В том же 1958 «Летучий пояс» Мура смог на 3 минуты поднять человека на 5-и метровую высоту, поэтому американские военные сделали выбор в пользу разработки Венделла Мура. Венделл хотел самостоятельно пилотировать устройство, но сломал ногу на испытаниях, поэтому первым пилотом в истории считается Гарольд Грэм, сотрудник его компании «Белл Аэросистемс». До этого времени все полеты совершались со страховкой, но дополнительное финансирование позволило Муру создать стеклопалсткиовый облегченный ранец, который будет иметь тягу 127 кгс. 20 апреля 1961 года состоялся первый полет на реактивном ранце. Во время испытаний пилот пролетел порядка 35 метров за 13 секунд на высоте чуть меньше 2 метров и совершил мягкую посадку.
Казалось, что у разработки Венделла Мура большое будущее, но оставалось множество проблем. Перекись азота стоила по тем временам довольно дорого, а расход составлял 19 литров за 20 секунд (максимальное время полета). Поэтому каждые испытания стоили создателям серьезных затрат. С другой стороны, каждому пилоту в таком ракетном ранце потребовалась бы целая обслуживающая команда. Все это противоречило идее военных создать высокомобильных солдат. По сумме этих причин, устройству так и не удалось стать массовым, хотя ранец даже засветился в фильме «Джеймс Бонд. Шаровая молния» 1965 года. Да, Шон Коннери летал в этой ленте на настоящем реактивном ранце.
Военные разочаровались в идее создания летучих солдат и прекратили какие-либо инвестиции в подобные разработки. Небо не прекращало манить людей и множество инженеров со всего света пытались создать индивидуальное летательное средство, но следующего прорыва в области пришлось ждать почти 40 лет.
Фото: newatlas.com
В 2008 году публике был представлен Martin Jetpack. Конструкция ранца приводится в работу двухтактным бензиновым двигателем мощностью 200 лошадиных сил. Создатели Martin Jetpack почти решили проблему топлива и весьма сильно увеличили высоту полетов до 2,5 км. Аппарат работал весьма стабильно, пилоту во время испытаний не пришлось жертвовать здоровьем, но до массового производство устройство в таком виде не добралось. Компания слишком затянула с выходом второй версии и ушла с радаров.
Сейчас первенство в разработке джетпаков удерживает компания JetPack Aviation. В 2018 году они представили на CES 2018 турбореактивный ранец, способный разгоняться до 320 км/ч. В устройстве установлено шесть турбореактивных двигателей. Время в полете — 12 минут. Без дозаправки на JB-11 можно пролететь порядка 30 км на расстоянии до 4,5 км от земли. Стоимость 20-и минутной тренировки в воздухе
Почему джетпаков нет у всех
Долгое время проблема была именно в изобретении небольшого турбореактивного двигателя, но JetPack Aviation пока представили самое элегантное решение. Сейчас джетпаки собираются практически всегда в единственном экземпляре, который не продается. Джетпак остается внутри компании, поскольку полеты могут проводиться только после длительных тренировок и занятий с инструктором. Систему управления модернизировали десятки раз, но интуитивно понятной ее по-прежнему нельзя назвать. В руках пилота, как и 60 лет назад, два рычага, контролирующие высоту и угол открытия сопел.
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!