Реактивный ранец , ракетный пояс , ракетный ранец или полетный ранец — это устройство, которое носится как рюкзак , который использует реактивные двигатели для перемещения пользователя по воздуху. Эта концепция присутствует в научной фантастике уже почти столетие, а первые работающие экспериментальные устройства были продемонстрированы в 1960-х годах.
Реактивные ранцы были разработаны с использованием различных механизмов, но их применение ограничено из-за таких факторов, как атмосфера Земли, гравитация, низкая плотность энергии экстремальных видов топлива [ необходимо разъяснение ] и непригодность человеческого тела для полета, поэтому они в основном используются для выполнения трюков.
Практическое применение реактивного ранца было в деятельности вне корабля для астронавтов из-за невесомости и отсутствия трения, создающего атмосферу на орбите. Термин реактивный костюм используется для системы, включающей реактивный ранец и связанные с ним струи, прикрепленные к рукам для повышения маневренности (например, Daedalus Flight Pack ).
В самом общем виде реактивный ранец — это носимое устройство, которое позволяет пользователю летать, обеспечивая тягу . За исключением использования в условиях микрогравитации , эта тяга должна быть направлена вверх, чтобы преодолеть силу тяжести, и должна быть достаточной, чтобы преодолеть вес пользователя, самого реактивного ранца и его топлива. Это обязательно требует, чтобы реактивный ранец постоянно толкал массу в направлении вниз. [1]
В то время как некоторые конструкции имеют питание и/или массу, поставляемые из внешнего, наземного источника, для полета без привязи требуется, чтобы все топливо полета находилось внутри упаковки. Это приводит к проблемам, связанным с общим соотношением масс , что ограничивает максимальное время полета несколькими минутами, а не непрерывным полетом, предусмотренным в научной фантастике. [1]
Первая конструкция ранца была разработана в 1919 году русским изобретателем Александром Федоровичем Андреевым. [2] [3] [4] Проект был хорошо оценен Николаем Рыниным и историками техники Ю. В. Бирюковым и С. В. Голотюком. Позже он был запатентован, но, по-видимому, не был построен и испытан. Он работал на кислороде и метане (скорее всего, это была ракета) с крыльями длиной около 1 м (3 фута) каждое. [5]
Двигатель на перекиси водорода основан на реакции разложения перекиси водорода. Используется почти чистая (90% в Bell Rocket Belt) перекись водорода. Чистая перекись водорода относительно стабильна, но при контакте с катализатором (например, серебром ) она разлагается на смесь перегретого пара и кислорода менее чем за 1/10 миллисекунды , увеличиваясь в объеме в 5000 раз: 2 H 2 O 2 → 2 H 2 O + O 2 . Реакция экзотермическая , т. е. сопровождается выделением большого количества тепла (около 2500 кДж/кг [1100 БТЕ/фунт]), образуя в этом случае парогазовую смесь при температуре 740 °C [1360 °F]. Этот горячий газ используется исключительно как реакционная масса и подается непосредственно в одно или несколько реактивных сопел.
Большим недостатком является ограниченное время работы. Струя пара и кислорода может обеспечить значительную тягу от современных ракет, но струя имеет относительно низкую скорость истечения и, следовательно, плохой удельный импульс . В настоящее время такие ракетные пояса могут летать только около 30 секунд (из-за ограниченного количества топлива, которое пользователь может нести без посторонней помощи).
Более традиционное двухкомпонентное топливо может увеличить удельный импульс более чем вдвое. Однако, хотя выхлопные газы двигателя на основе пероксида очень горячие, они все равно значительно холоднее, чем те, которые генерируются альтернативными видами топлива. Использование топлива на основе пероксида значительно снижает риск возгорания/взрыва, которые могут привести к серьезным травмам оператора.
В отличие, например, от турбореактивных двигателей, которые в основном выталкивают атмосферный воздух для создания тяги, ракетные ранцы гораздо проще в изготовлении, чем устройства, использующие турбореактивные двигатели. Классическая конструкция ракетного ранца Венделла Мура может быть изготовлена в условиях мастерской при условии хорошей инженерной подготовки и высокого уровня мастерства в изготовлении инструментов.
Основными недостатками данного типа ракетного ранца являются:
Эти обстоятельства ограничивают сферу применения ракетных ранцев зрелищными публичными показательными полетами, т. е. трюковыми полётами; например, полёт был организован в ходе церемонии открытия летних Олимпийских игр 1984 года в Лос-Анджелесе, США. [6]
Джастин Капра утверждал, что он изобрел «летающий рюкзак» (румынский: rucsac zburator ) в 1956 году [7] в Румынии , и, не вызвав никакого явного интереса, сообщил американскому посольству о своей идее. Однако ее испытал Анри Коанда, десантник, который разбил его в первый раз, но справился со вторым после того, как он посоветовал заменить топливо и улучшить конструкцию. В 1962 году в Bell Laboratories был создан рюкзак по образцу прототипа Джастина Капры. Сейчас рюкзак выставлен в музее. [8]
В 1958 году инженеры корпорации Thiokol Гарри Бердетт и Александр Бор создали прыжковый пояс, который они назвали Project Grasshopper. Тяга создавалась сжатым азотом под высоким давлением . К поясу были прикреплены два небольших сопла, направленных вертикально вниз. Носитель пояса мог открыть клапан, выпуская азот из газового баллона через сопла, что подбрасывало его на высоту 7 м (23 фута). Наклонившись вперед, можно было с помощью тяги прыжкового пояса бежать со скоростью 45–50 км/ч (28–31 миль/ч). Позже Бердетт и Бор испытали версию, работающую на перекиси водорода . Прыжковый пояс был продемонстрирован военнослужащим в действии, [9] [10], но поскольку финансирование не поступало, дальнейшие испытания не проводились.
В 1959 году Aerojet General Corporation выиграла контракт армии США на разработку реактивного ранца или ракетного ранца. В начале 1960 года Ричард Пиплз совершил свой первый привязанный полет на своем Aeropack.
Транспортные исследования Командования транспортных исследований армии США (TRECOM) определили, что персональные реактивные устройства могут иметь разнообразное применение: для разведки , переправы через реки, высадки десанта, доступа к крутым горным склонам, преодоления минных полей , тактического маневрирования и т. д. Концепция получила название «Малое ракетное подъемное устройство», SRLD.
В рамках этой концепции администрация в 1959 году заключила контракт с компанией Aerojet General на исследование возможности проектирования SRLD, пригодного для армейских целей. Aerojet пришла к выводу, что наиболее подходящим является вариант с двигателем, работающим на перекиси водорода. Однако вскоре военным стало известно, что инженер Уэнделл Ф. Мур из компании Bell Aerosystems уже несколько лет проводит эксперименты по созданию персонального реактивного аппарата. Ознакомившись с его работой, военнослужащие в августе 1960 года решили поручить Bell Aerosystems разработку SRLD. Уэнделл Мур был назначен главным инженером проекта.
В 1960 году публике был представлен Bell Rocketbelt. Струя газа обеспечивалась ракетой, работающей на перекиси водорода , но струя могла также приводиться в действие турбореактивным двигателем, канальным вентилятором или другими видами ракет, работающих на твердом топливе, жидком топливе или сжатом газе (обычно азоте ).
Это старейший известный тип реактивного ранца или ракетного ранца. Один Bell Rocket Belt экспонируется в пристройке Национального музея авиации и космонавтики Смитсоновского института , Центре Стивена Ф. Удвара-Хейзи , расположенном недалеко от аэропорта Даллеса .
Это был преемник ракетного пояса Bell. [11]
Bell Pogo — это небольшая платформа с ракетным двигателем, на которой могли ездить два человека. В ее конструкции использовались особенности Bell Rocket Belt.
Более известная как «The Rocketman», Powerhouse Productions, принадлежащая и управляемая Кинни Гибсоном, производит 30-секундный летающий Rocketbelt (июнь 1994 г.) и организует выступления Rocketbelt. С 1983 года Powerhouse Productions проводила показательные полеты в более чем 40 странах, таких как карнавал в Рио-де-Жанейро, Суперкубки, Парад роз , Daytona 500 и турне Michael Jackson Dangerous World Tour , а также множество телевизионных шоу, включая Walker, Texas Ranger , The Fall Guy и NCIS . Пилотами Powerhouse Rocketbelt являются каскадеры Кинни Гибсон и Дэн Шлунд. [12]
Jetpack International выпустила три модели бескрылых реактивных ранцев. Компания заявила, что Jet Pack H2O2 может пролететь 152 метра, используя топливо на основе перекиси водорода в качестве ракетного двигателя. Он пролетел 34 секунды в Центральном парке в эпизоде Today Show от 9 апреля 2007 года и был продан за 150 000 долларов. Их реактивный ранец H2O2 был предназначен только для демонстрации, а не для продажи, но компания заявила, что он может пролететь 457 метров, также с ракетным двигателем на основе перекиси водорода. [13] Ожидалось, что T-73 сможет пролететь до 18 метров, используя топливо Jet-A и реактивный двигатель, и будет продаваться за 200 000 долларов. [ требуется цитата ]
На конференции TechCrunch Disrupt в 2014 году Астро Теллер , глава Google X ( исследовательской лаборатории Google ), сказал, что они исследовали реактивные ранцы, но обнаружили, что они слишком неэффективны, чтобы быть практичными, с расходом топлива до 940 л/100 км ( 1 ⁄ 4 миль на галлон США ), и были такими же шумными, как мотоцикл, поэтому они решили не продолжать их разработку. [14] [15]
В последние годы ракетный ранец стал популярным среди энтузиастов, и некоторые построили его для себя. Базовая конструкция ранца довольно проста, но его летные возможности зависят от двух ключевых частей: газогенератора и клапана управления тягой. Ракетные ранцы, которые строятся сегодня, в значительной степени основаны на исследованиях и изобретениях Венделла Мура из Bell Helicopter .
Одним из самых больших препятствий, с которым столкнулись потенциальные строители ракетных ранцев, является сложность получения концентрированной перекиси водорода , которую больше не производят многие химические компании. Те немногие компании, которые производят высококонцентрированную перекись водорода, продают ее только крупным корпорациям или правительствам, что вынуждает некоторых любителей и профессионалов создавать собственные установки для дистилляции перекиси водорода. Высококонцентрированная перекись водорода для ракетных ремней производилась компанией Peroxide Propulsion (Гетеборг, Швеция) с 2004 по 2010 год [16] , но после серьезной аварии Peroxide Propulsion прекратила ее производство. [14] [ проверка не пройдена ]
Пакеты с турбореактивным двигателем заправлены традиционным реактивным топливом на основе керосина . Они имеют более высокую эффективность , большую высоту и продолжительность полета в несколько минут, но они сложны по конструкции и очень дороги. Была изготовлена только одна рабочая модель этого пакета; она прошла летные испытания в 1960-х годах и в настоящее время больше не летает. [ необходима цитата ]
Реактивные и ракетные ранцы могут летать гораздо дольше на одном баке с топливом, если у них есть крылья, как у самолета.
В 1965 году Bell Aerosystems заключила новый контракт с Агентством перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (DARPA) на разработку реактивного ранца с турбореактивным двигателем. Этот проект назывался «Jet Flying Belt» или просто «Jet Belt». Уэнделл Мур и Джон К. Халберт, специалист по газовым турбинам , работали над проектированием нового турбореактивного ранца. Williams Research Corporation (теперь Williams International ) в Уолл-Лейк, штат Мичиган , спроектировала и построила новый турбореактивный двигатель по спецификациям Bell в 1969 году. Он назывался WR19, имел номинальную тягу 1900 ньютонов (430 фунтов силы) и весил 31 кг (68 фунтов). Jet Belt впервые совершил свободный полет 7 апреля 1969 года в муниципальном аэропорту Ниагарского водопада . Пилот Роберт Куртер пролетел около 100 м (330 футов) по кругу на высоте 7 м (23 фута), достигнув скорости 45 км/ч (28 миль/ч). Последующие полеты были более продолжительными, до 5 минут. Теоретически этот новый ранец мог летать в течение 25 минут со скоростью до 135 км/ч (84 миль/ч).
Несмотря на успешные испытания, армия США потеряла интерес. Ранец был сложен в обслуживании и слишком тяжел. Посадка с его весом на спине была опасна для пилота, а катастрофическая потеря лопатки турбины могла оказаться смертельной.
Таким образом, Bell Jet Flying Belt остался экспериментальной моделью. 29 мая 1969 года Уэнделл Мур умер от осложнений после сердечного приступа, который он перенес шесть месяцев назад, и работа над турбореактивным ранцем была прекращена. Bell продала единственную версию «Bell pack» вместе с патентами и технической документацией Williams Research Corporation. Этот ранец сейчас находится в музее компании Williams International.
«Jet Belt» использовал небольшой турбовентиляторный двигатель, который устанавливался вертикально, воздухозаборником вниз. Всасываемый воздух разделялся на два потока. Один поток поступал в камеру сгорания, другой обходил двигатель, затем смешивался с горячими газами турбины, охлаждая их и защищая пилота от высоких температур. В верхней части двигателя выхлоп разделялся и поступал в две трубы, которые вели к реактивным соплам. Конструкция сопел позволяла направлять струю в любую сторону. Керосиновое топливо хранилось в баках рядом с двигателем. Управление турбореактивным пакетом было похоже на управление ракетным пакетом, но пилот не мог наклонять весь двигатель. Маневрирование осуществлялось путем отклонения сопел. Наклоняя рычаги, пилот мог перемещать струи обоих сопел вперед, назад или вбок. Пилот вращался влево/вправо, поворачивая левую ручку. Правая ручка регулировала тягу двигателя. Реактивный двигатель запускался с помощью порохового патрона. При испытании этого стартера использовался передвижной стартер на специальной тележке. Имелись приборы для управления мощностью двигателя и портативное радио для подключения и передачи телеметрических данных наземным инженерам. Сверху ранца находился стандартный вспомогательный посадочный парашют; он был эффективен только при раскрытии на высоте более 20 м (66 футов). Этот двигатель позже стал основой для двигательных установок Tomahawk и других крылатых ракет .
25 октября 2005 года в Лахти , Финляндия , Виса Парвиайнен выпрыгнул из воздушного шара в костюме-крыле с двумя небольшими турбореактивными двигателями, прикрепленными к его ногам. Каждый турбореактивный двигатель обеспечивал приблизительно 160 Н (16 кгс) тяги и работал на керосине (Jet A-1). Парвиайнен, по-видимому, достиг приблизительно 30 секунд горизонтального полета без заметной потери высоты. [17] [18]
Швейцарский бывший военный и коммерческий пилот Ив Росси разработал и построил крылатый ранец с жесткими крыльями самолетного типа из углеродного волокна размахом около 2,4 м (8 футов) и четырьмя небольшими реактивными двигателями Jetcat P400, работающими на керосине ; эти двигатели являются увеличенными версиями двигателей, разработанных для моделей самолетов . [19] Он носит термостойкий костюм, похожий на костюм пожарного или гонщика, чтобы защитить себя от горячего выхлопа реактивной струи . [20] [21] Аналогичным образом, для дополнительной защиты владельца, двигатели модифицированы путем добавления теплозащитного экрана из углеродного волокна, расширяющего реактивное сопло вокруг выхлопного хвоста.
Росси утверждает, что он «первый человек, который набрал высоту и поддерживал устойчивый горизонтальный полет благодаря аэродинамическим складным крыльям из углеродного волокна», которые складываются шарнирами в средней точке. Поднявшись на высоту на самолете, он включает двигатели непосредственно перед тем, как покинуть самолет со сложенными крыльями. Крылья раскрываются во время свободного падения, и затем он может лететь горизонтально в течение нескольких минут, приземляясь с помощью парашюта . [22] Он достигает настоящего управляемого полета, используя свое тело и ручной дроссель для маневрирования.
Реактивные вингсьюты используют небольшие турбореактивные двигатели, но отличаются от других самолетов тем, что фюзеляж и поверхности управления полетом состоят из человека. [23] [24]
По словам Росси, система очень отзывчива и реактивна в полете, вплоть до того, что ему необходимо тщательно контролировать движения головы, рук и ног, чтобы избежать неконтролируемого вращения. Двигатели на крыле должны быть точно выровнены во время настройки, также для предотвращения нестабильности. Электронная система запуска обеспечивает одновременное включение всех четырех двигателей. В случае вращения крыло можно отделить от пилота, и пилот и крыло спускаются на Землю по отдельности, каждый с парашютом.
С 2007 года Росси проводил некоторые из своих летных испытаний с частного аэродрома Skydive Empuriabrava в Эмпуриабраве ( Жирона , Коста-Брава ), Испания. [25] [26] Реактивный ранец Росси был представлен 18 апреля 2008 года в день открытия 35-й выставки изобретений в Женеве . [27] Росси и его спонсоры потратили более 190 000 долларов на создание устройства. [28] Его первый успешный испытательный полет состоялся 24 июня 2004 года недалеко от Женевы, Швейцария. С тех пор Росси совершил более 30 полетов с двигателем. В ноябре 2006 года он поднялся в воздух с более поздней версией своего реактивного ранца. [ требуется ссылка ] 14 мая 2008 года он совершил успешный 6-минутный полет из города Бекс недалеко от Женевского озера . Он вылетел из Pilatus Porter на высоте 2300 м (7500 футов) со своим реактивным ранцем. Это была первая публичная демонстрация перед мировой прессой. Он делал, казалось бы, легкие петли с одной стороны долины Роны на другую и поднялся на 790 м (2600 футов).
Утверждается, что военные были впечатлены и запросили прототипы для крыльев с электроприводом, но Росси любезно отклонил запрос, заявив, что устройство предназначено только для любителей авиации. [29] [30]
26 сентября 2008 года Росси успешно перелетел через Ла-Манш из Кале , Франция, в Дувр , Англия, за 9 минут 7 секунд. [31] Его скорость достигла 300 км/ч (190 миль/ч) во время переправы [32] и двигалась со скоростью 200 км/ч (120 миль/ч), когда он раскрыл парашют. [33] С тех пор ему — в нескольких полетах — удалось пролететь в строю с тремя военными самолетами и пересечь Большой каньон, но ему не удалось перелететь через Гибралтарский пролив — он совершил аварийную посадку на воду.
Росси появился в выпуске Top Gear (S18 E5) в феврале 2012 года, где он соревновался с раллийным автомобилем Skoda, которым управлял Тони Гардемейстер с Ричардом Хаммондом в качестве пассажира. Гонка началась с того, что раллийный автомобиль стартовал по трассе ралли, в то время как Росси и его вертолет поддержки поднялись на высоту, на которой он сбросил и запустил двигатели и следовал по трассе, чтобы гоняться за автомобилем. Периодические дымовые полосы (такие, как те, которые используют небесные писатели или команды военно-воздушных сил) использовались для отслеживания его прогресса. На бортовых кадрах полета Росси по узкой и извилистой трассе можно увидеть, как он использует части своего тела в качестве управляющих поверхностей для выполнения различных маневров.
13 октября 2015 года в Дубае был проведен показательный полет. Два реактивных ранца под управлением Росси и Винса Реффета летели в строю с лайнером Airbus A380. [34]
В 2008 году Трой Хартман начал проектировать бескрылый реактивный ранец с двумя турбореактивными двигателями, закрепленными на спине; [35] позже он добавил парашют в качестве крыла.
По состоянию на 2013 год Фриц Унгер в Германии разрабатывает реактивный ранец под названием Skyflash с жесткими крыльями размахом около 3,4 м (11 футов) и двумя турбореактивными двигателями, работающими на дизельном топливе . [36] [37] Он предназначен для взлета с земли с использованием четырех колес шасси на передней части груди и живота.
3 ноября 2015 года Jetpack Aviation [38] продемонстрировала JB-9 [39] в заливе Верхнего Нью-Йорка перед Статуей Свободы . JB-9 перевозит 4,5 килограмма (10 фунтов) керосинового топлива, которое сжигается через два реактивных двигателя AMT Nike с векторной тягой [40] [41] со скоростью 3,8 литра (1 галлон США) в минуту в течение до десяти минут полета, в зависимости от веса пилота. Вес топлива является соображением, но сообщается, что он начинается со скорости набора высоты 150 м (500 футов) в минуту, которая удваивается по мере сгорания топлива. Хотя эта модель была ограничена 102 км/ч (55 узлов), прототип JB-10, как сообщается, летает со скоростью более 200 км/ч (110 узлов).
Это настоящий реактивный ранец: рюкзак, обеспечивающий реактивный полет. Большая часть объема — это топливный бак с двумя турбинными реактивными двигателями, установленными на карданном подвесе с каждой стороны. Система управления идентична Bell Rocket Belt : наклон рукояток направляет тягу — влево-вправо и вперед-назад — путем перемещения двигателей; поворот левой руки перемещает две юбки сопла для рыскания; поворот правой руки против часовой стрелки увеличивает дроссель. Jetpack Aviation была основана австралийским бизнесменом Дэвидом Мейманом с использованием технических знаний, полученных от Нельсона Тайлера [42] , плодовитого изобретателя стабилизаторов камер, устанавливаемых на вертолетах, и одного из инженеров, работавших над Bell Rocket Belt , который использовался на Олимпийских играх 1984 года. [43]
В настоящее время компания выпускает две модели Jetpack: JB-10 и JB-11. Они похожи на JB-9, но с модернизированной электроникой. Они оба используют керосиновые/дизельные турбореактивные двигатели. JB-10 разработан с двумя большими двигателями тяги 200 фунтов и, как утверждается, имеет 8-минутное время полета, в то время как немного более продолжительный JB-11 имеет 10-минутное время полета и использует восемь меньших 90-фунтовых двигателей тяги. [44]
Flyboard Air , изобретенный Фрэнки Запатой , позволяет летать на высоте до 3000 метров (10 000 футов) и может развивать скорость до 150 км/ч (93 мили в час). Он также имеет 10 минут автономности. [45] Запата участвовал со своим изобретением в военном параде в честь Дня взятия Бастилии 2019 года . Три недели спустя он пересек Ла-Манш со своим устройством за 22 минуты, включая дозаправку на борту корабля на полпути. [46]
Это конкретное нововведение заключалось в том, что два реактивных двигателя были прикреплены к задней части экзоскелета, надеваемого оператором. В то же время к рукам были добавлены два дополнительных реактивных двигателя, которые можно было перемещать вместе с руками для управления движением. Он был разработан Ричардом Браунингом из Gravity Industries. [47] В сентябре 2020 года сообщалось, что служба воздушной скорой помощи Great North Air Ambulance (GNAA) рассматривает возможность использования этого реактивного костюма для того, чтобы позволить парамедикам добираться до пострадавших в горном Озёрном крае , [48] и к марту 2022 года операционный директор GNAA Энди Моусон был обучен летать, и служба надеется начать использовать реактивные костюмы летом 2022 года. [49]
В 2021 году австралийская аэрокосмическая компания iJETPACK Aeronautics разработала носимую летательную систему с шестью мини-турбореактивными двигателями («Jetsuit»), производящую тягу до 180 кг, распределенную по трем узлам на руках и спине. [50] Ее НИОКР и летные операции поддерживаются правительством Нового Южного Уэльса, Dainese, Specialist Helicopters и Australian Motorsport Innovation Precinct. [51] Основательница iJETPACK Дженни Бьюис — пилот вертолета с коммерческой лицензией [52] , которая специализируется на безопасности и соблюдении нормативных требований, а также бывший руководитель корпоративных инноваций [53], известная внедрением новых продуктов и услуг, таких как первый в мире инструмент для анализа больших данных. [54] Инженер iJETPACK Дэвид «Дакка» Кларк — бывший инженер ВВС Австралии, который в одиночку построил работающий на перекиси водорода «Ракетный пояс», на котором он летал на выставке EKKA в Брисбене в 2013 году [55] , на Королевском авиасалоне в Аделаиде в 2014 году [56] и в Китае в 2018 году.
Ракетные ранцы могут быть полезны для выхода в открытый космос . В то время как вблизи Земли реактивный ранец должен создавать перегрузку не менее 1 g (меньшая перегрузка, обеспечивающая лишь некоторое отклонение от свободного падения , здесь малополезна), для экскурсий за пределами свободно падающего космического корабля полезна небольшая перегрузка, обеспечивающая небольшое отклонение от свободного падения. Следовательно, гораздо меньше delta-v потребляется за единицу времени, а не за весь выход в открытый космос. При наличии лишь небольшого количества необходимой тяги безопасность и температура более контролируемы, чем в атмосфере в гравитационном поле Земли.
Тем не менее, в настоящее время его используют только в экстренных случаях: упрощенная система помощи при эвакуации (SAFER).
.jpg/1280px-Flyboard_Lesson_-_Merritt_Island_FL_(2).jpg)
В 21 веке появился новый подход к реактивным ранцам, в котором вода используется в качестве движущей жидкости высокой плотности. Это требует очень большой массы жидкости, что делает автономный реактивный ранец невозможным. Вместо этого этот подход отделяет двигатель, топливо и подачу жидкости от летательного аппарата пилота, используя длинный гибкий шланг для подачи воды в реактивный сопловой блок, прикрепленный к телу пилота. Эти изобретения известны как «гидрореактивные ранцы», и успешные конструкции использовали технологию гидроцикла в качестве силовой установки, работающей в водоеме (океане, озере или бассейне) для обеспечения необходимого движения. Несколько подходов к гидрореактивным ранцам были успешно испытаны и запущены в производство. Расход может контролироваться оператором дроссельной заслонки на гидроцикле или пилотом с помощью дистанционного привода.
Гидрореактивные ранцы могут работать как под поверхностью воды, так и над ней. По состоянию на 2013 год, многие компании по аренде гидрореактивных ранцев работают в разных местах по всему миру.
JetLev был первым гидрореактивным ранцем на рынке, и его производители получили первые патенты в 2008 году на гидрореактивные ранцы. JetLev имеет вид типичного реактивного ранца с двумя соплами на рюкзаке, которые толкают ездока вверх. У него есть пупок к приводному гидроциклу, который обеспечивает воду для используемой тяги. [ 57] [58] [59]
Flyboard имеет водометы под каждой ногой пилота. Дополнительной функцией является водомет с меньшей тягой для каждой руки для лучшего контроля. Силовая установка представляет собой обычный гидроцикл . Разработка этого подхода началась весной 2011 года. [60]
Пожарные в некоторых частях мира используют реактивные ранцы, которые помогают им бороться с пожарами вблизи моря или водоема. Реактивные ранцы используют воду, и нет необходимости в пожарной машине или резервуаре с водой. [61]
В 32-м выпуске MythBusters исследуется городская легенда о доступном реактивном ранце или ракетном ранце, который можно построить по чертежам, купленным в Интернете. Команда MythBusters внесла значительные изменения из-за неопределенности в чертежах и из-за невозможности установки указанного двигателя. Реактивный ранец, созданный MythBusters, имел два канальных вентилятора , работающих от сверхлегких поршневых двигателей. (Поклонники [ кто? ] жаловались, что использование поршневых двигателей разрушало всю идею о том, что ранец действительно основан на реактивных двигателях, под которыми, по-видимому, они подразумевали автономные газовые турбины.) Они обнаружили, что он недостаточно мощный, чтобы поднять человека над землей, и его было дорого строить. В чертежах был указан сверхлегкий двигатель Rotax 503 , но они намеревались использовать более мощный и легкий двигатель Rotax 583, прежде чем его заменит аналогичный более легкий неназванный двигатель. [62]
Концепция реактивных ранцев появилась в популярной культуре, в частности в научной фантастике , задолго до того, как технология стала практической. Возможно, первое появление было в бульварных журналах . В романе 1896 года «Страна остроконечных елей » упоминается «туманообразный» человек, парящий низко с «видом ранца на спине», который «порхнул прочь из виду, как лист, уносимый ветром». [63] На обложке Amazing Stories 1928 года был изображен человек, летящий с реактивным ранцем.
Когда Republic Pictures планировала снять сериал о супергероях , используя свои знаменитые сцены с «летающим человеком», которые использовались в «Приключениях Капитана Марвела» , персонаж Капитана Марвела оказался втянут в судебную тяжбу с владельцами персонажа Супермена . Для своего послевоенного сериала о супергероях Republic использовала реактивный ранец в «Короле ракетных людей» . Те же самые спецэффекты использовались и в других сериалах.
Хотя несколько научно-фантастических романов 1950-х годов описывали реактивные ранцы, только после Bell Rocket Belt в 1960-х годах реактивные ранцы захватили воображение мейнстрима. Демонстрационные полеты Bell в США и других странах вызвали значительный общественный энтузиазм.
Реактивные ранцы были показаны в двух эпизодах («Туру Грозный» и «Невидимый монстр») оригинального мультсериала «Джонни Квест» (1964–1965) и видны в конце финальных титров. [64]
В 1965 году Bell Rocket Belt появился в фильме о Джеймсе Бонде «Шаровая молния» , когда Джеймс Бонд, которого играл Шон Коннери, использовал реактивный ранец в предтитровой сцене, чтобы сбежать от злодеев и встретиться со своим французским связным. Ранец пилотировали Гордон Йегер и Билл Сьютор.
В телесериале Ирвина Аллена «Затерянные в космосе » (1965–1968) реактивный ранец неоднократно использовался членами экспедиции «Юпитер-2» .
В 1966 году сюжет 21-й книги из серии Рика Бранта под названием Rocket Jumper был основан на реактивном ранце, работающем на перекиси водорода. Книга включала относительно подробное описание конструкции, включая использование платинового металлического экранного катализатора.
В фильме 1973 года «Спящий » Вуди Аллен пытается скрыться от полиции 2173 года с помощью ракетного ранца, но он активирует его прежде, чем успевает пристегнуть, и ранец улетает без него.
В телесериале 1976 года «Ковчег II» фигурировал реактивный ранец под названием «Джет Джампер».
В оригинальной трилогии «Звездных войн » охотник за головами Боба Фетт использовал реактивный ранец. В трилогии приквелов Джанго Фетт также использовал реактивный ранец. В сериале «Мандалорец» 2019 года есть несколько персонажей, использующих реактивные ранцы, как и в различных комиксах, видеоиграх и других телешоу франшизы.
В серии комиксов 1982–1995 годов « Ракетчик » главный герой Клифф Секорд приобретает украденный военный реактивный ранец Cirrus X-3 и использует его, чтобы стать одноименным супергероем. Позже он был адаптирован в виде фильма в 1991 году.
В 1988 году Cinemaware создала компьютерную игру для Amiga Rocket Ranger , которая была портирована на несколько других платформ той эпохи. В 1991 и 1992 годах Malibu Comics опубликовала серию комиксов Rocket Ranger, тесно связанную с компьютерной игрой.
Фигурка GI Joe размером 95 мм (3,75 дюйма) , выпущенная в 1982 году, включала в себя реактивный ранец JUMP (Jet Mobile Propulsion Unit) в качестве аксессуара. [65] Он также был представлен в связанной серии комиксов и мультфильмов GI Joe .
Реактивные ранцы использовались главными героями в нескольких эпизодах мультсериала SWAT Kats (1993–1994). [66]
В франшизе «История игрушек» , представленной в 1995 году, Базз Лайтер использует реактивный ранец (который сделан из пластика).
В видеоигре 1997 года Crash Bandicoot 2: Cortex Strikes Back главный персонаж Крэш управляет реактивным ранцем на двух основных уровнях: «Rock It» и «Pack Attack». Он также использует реактивный ранец в финальном бою с боссом против доктора Нео Кортекса.
В мультсериале «Джимми Нейтрон: Мальчик-гений» и его телевизионном аналоге Джимми использует реактивный ранец (который на самом деле является его рюкзаком со встроенными реактивными двигателями).
Super Mario Sunshine для Nintendo GameCube , представляет Марио с автономным, работающим на воде реактивным ранцем под названием Flash Liquidizing Ultra Dousing Device (или FLUDD) в качестве ключевого элемента навигации на протяжении всей игры; в дополнение к его стандартному «парящему соплу», которое позволяет главному персонажу менять траекторию или зависать в воздухе, его можно модернизировать/настроить, чтобы позволить Марио сделать мгновенный прыжок с ускорением («ракетное сопло») или позволить Марио экспоненциально увеличивать свою скорость во время бега или плавания («турбосопло»). Устройство также появлялось в различных ремейках и/или портах игры, а также в кратких камео или отсылках в других играх Nintendo и Mario.
В сериале «Тотальные шпионки!» Сэм, Кловер и Алекс используют реактивный ранец (напоминающий женский рюкзак).
Настольная военная игра Warhammer 40,000 активно использует реактивные ранцы во многих своих армиях. Различают «прыжковые ранцы», которые используются для штурмовой пехоты, и «реактивные ранцы», которые используются для более тяжелых подразделений и позволяют осуществлять непрерывный полет.
Реактивные ранцы появляются в популярной видеоигре Halo: Reach. Реактивный ранец также появляется в видеоигре Halo 4 2012 года , разработанной 343 Industries .
Реактивные ранцы также появлялись в других видеоиграх, включая Duke Nukem 3D , Jetpack Joyride , BloodRayne (носили нацистские солдаты), Tribes , Giants: Citizen Kabuto , Armed and Dangerous и серию Pilotwings , в которой он упоминается как «Rocket Belt». Он также доступен в видеоигре Grand Theft Auto: San Andreas . В Fallout 4 также есть функция силовой брони с реактивным ранцем. Grand Theft Auto Online добавила реактивный ранец под названием «Thruster» в качестве используемого транспортного средства в обновлении контента 12 декабря 2017 года. [67] Ракетчик — летающий пехотный отряд союзников в Red Alert 2 .
Во многих научно-фантастических фильмах фигурируют реактивные ранцы, среди которых наиболее известны «Ракетчик» , «Особое мнение» , «Робокоп 3» , «Небесный капитан и мир будущего» и «Земля будущего» .
«Adventures in Jetpacks» выходит с 2013 года и представляет собой периодически обновляемый веб-комикс , в котором персонажи регулярно используют реактивные ранцы. [68]
Примерно в это же время некий русский человек, назвавшийся А. Андреевым, подал патент на летательное устройство, работающее на кислороде и метане, которое можно было носить на спине, с крыльями примерно в три фута, простирающимися по обе стороны от будущего пилота... «Это первое устройство такого рода, в котором вообще были какие-то технические детали,...»
едва заметные движения тела, которые он использует для поддержания полета — и выполнения своих петель, бочек и других маневров — имитируют хищную птицу. все управление полетом осуществляется с помощью движения тела. Элеронов или других поверхностей управления полетом нет.
У крыла нет рулевого управления, закрылков, руля направления. Ив использует свое тело, чтобы управлять крылом. Он действует как человеческий фюзеляж
