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Cinturón cohete campana

El astrogeólogo Gene Shoemaker usando un cinturón Bell Rocket mientras entrena astronautas

El Bell Rocket Belt es un dispositivo de propulsión de cohetes de baja potencia que permite a un individuo viajar o saltar de forma segura distancias pequeñas. Es un tipo de paquete de cohetes .

Descripción general

Bell Aerosystems comenzó a desarrollar un paquete de cohetes al que llamó "Bell Rocket Belt" o "cohete hombre" para el ejército de los EE. UU. a mediados de la década de 1950. [1] Se demostró en 1961, pero los 5 galones de combustible de peróxido de hidrógeno necesarios para 21 segundos de vuelo no impresionaron al ejército. Después de que se solicitara la patente estadounidense 3.243.144 en 1964 y se concediera en 1966, se canceló el desarrollo.

Este concepto revivió en la década de 1990 y estas mochilas pueden proporcionar un empuje potente y manejable. La propulsión de este cinturón de cohetes funciona con vapor de agua sobrecalentado. Un cilindro de gas contiene gas nitrógeno y dos cilindros contienen peróxido de hidrógeno altamente concentrado. El nitrógeno presiona el peróxido de hidrógeno sobre un catalizador, que descompone el peróxido de hidrógeno en una mezcla de vapor sobrecalentado y oxígeno a una temperatura de aproximadamente 740 °C. Este era conducido por dos tubos curvos aislados a dos boquillas desde donde explotaba, suministrando la propulsión. El piloto puede vectorizar el empuje alterando la dirección de las boquillas mediante controles manuales. Para protegerse de las quemaduras resultantes, el piloto tuvo que usar ropa aislante.

El Bell Rocket Belt fue exitoso y popular, pero sus usos potenciales para el Ejército fueron limitados debido al almacenamiento limitado de combustible. Como resultado, el Ejército centró su atención en el desarrollo de misiles y se suspendió el proyecto Rocket Belt.

Un cinturón de cohetes Bell está en exhibición en el anexo del Museo Nacional del Aire y el Espacio de la Institución Smithsonian , el Centro Steven F. Udvar-Hazy , ubicado cerca del aeropuerto Dulles . Otro reside en el Departamento de Ingeniería Industrial y de Sistemas de la Universidad Estatal de Nueva York en Buffalo . [2] Se ha utilizado en presentaciones en Disneyland y en las ceremonias de apertura de los Juegos Olímpicos de Verano de 1984 y de los Juegos Olímpicos de Verano de 1996 . También se ha visto en películas y televisión. Este tipo de cinturón de cohetes se utilizó en la película Thunderball de James Bond de 1965 . También apareció en la serie de televisión Lost in Space , así como en el programa de televisión de acción en vivo para niños de la CBS del sábado por la mañana de 1976, Ark II .

Historia

Wendell F. Moore comenzó a trabajar en un paquete de cohetes ya en 1953 (posiblemente, después de conocer el trabajo de Thomas Moore) mientras trabajaba como ingeniero en Bell Aerosystems . Los experimentos comenzaron a mediados de los años cincuenta. El desarrollo del motor no presentó dificultades: los misiles desarrollaron bien la aplicación de peróxido de hidrógeno . El principal problema era lograr un vuelo estable y estable; Para ello fue necesario desarrollar un sistema de control fiable y cómodo.

En 1959, el ejército de EE. UU. contrató a Aerojet General para realizar estudios de viabilidad sobre un cinturón de cohetes y contrató a Bell Aerosystems para desarrollar un dispositivo de elevación de cohetes pequeños (SRLD). Se preparó el equipo experimental que funcionaba con nitrógeno comprimido. Su estructura de tubos de acero permitió conectar un probador a la plataforma. En el marco se colocaron dos boquillas articuladas. Se suministró nitrógeno a 35 atmósferas (3,5 MPa) a las boquillas mediante mangueras flexibles. Un ingeniero-operador en tierra reguló el suministro de nitrógeno a través de una válvula. Además, el probador reguló el empuje mediante palancas debajo de los hombros. El probador inclinó las boquillas hacia adelante y hacia atrás, tratando de alcanzar un equilibrio estable a una altura limitada. Se colocó una correa de seguridad desde abajo para que el equipo y el probador no pudieran volar demasiado alto.

Pruebas

Las primeras pruebas demostraron que el cuerpo humano era una plataforma muy inestable. Las pruebas encontraron la mejor disposición para las boquillas de chorro en relación con el centro de gravedad tanto del piloto como del paquete que permitía el control direccional. Wendell Moore y otros miembros de su grupo participaron en los vuelos de prueba. Estos primeros vuelos fueron sólo grandes avances, pero probaron el concepto y persuadieron a los militares a financiar el desarrollo. La compañía Bell recibió un contrato para desarrollar, probar en vuelo y demostrar un SRLD práctico. [ cita necesaria ]

Se eligió un motor cohete con un empuje de 280 libras de fuerza (1,25 kN o 127 kgf ). El paquete con su combustible pesaba 57 kg (125 lb). La mochila tenía un marco de fibra de vidrio contorneado para adaptarse al cuerpo del operador, asegurado con correas, y cilindros de combustible y nitrógeno sujetos al marco. El motor se sujetaba mediante un conjunto con bisagras que se controlaba mediante palancas debajo de los hombros, mientras que el empuje se controlaba a través de un conjunto regulador conectado a una manija del acelerador en la palanca derecha del dispositivo. El mango de la palanca izquierda gobernaba la inclinación de las boquillas (jetavators). Las pruebas del paquete comenzaron a finales de 1960 y se realizaron en un gran hangar con una correa de seguridad. Wendell Moore completó los primeros 20 despegues atados mientras realizaba mejoras incrementales. [ cita necesaria ]

El 17 de febrero de 1961, la mochila viró bruscamente, llegando al final de la correa de seguridad, que luego se rompió, provocando que Moore cayera aproximadamente 2,5 metros, rompiéndose la rótula y dejándolo no apto para futuros vuelos. El ingeniero Harold Graham asumió el cargo de piloto de pruebas y las pruebas se reanudaron el 1 de marzo. Luego llevó a cabo 36 pruebas más que les permitieron lograr un control estable de la manada. [ cita necesaria ]

El Bell Rocket Belt durante un vuelo de demostración en la Base Militar de Presidio en San Francisco, California.

El 20 de abril de 1961 (una semana después del vuelo de Yuri Gagarin ), en un lugar vacío cerca del aeropuerto de las Cataratas del Niágara , se realizó el primer vuelo libre de un cohete. Harold Graham alcanzó una altura de aproximadamente 4 pies (1,2 metros) y luego voló suavemente hacia adelante a una velocidad de aproximadamente 10 km/h por una distancia de 108 pies (menos de 35 metros) y luego aterrizó. El vuelo duró 13 segundos. [ cita necesaria ]

En vuelos posteriores, Graham aprendió a controlar la manada y a realizar maniobras más complejas: volar en círculos y girar en un lugar. Voló sobre arroyos y coches, colinas de diez metros y entre árboles. De abril a mayo de 1961, Graham realizó 28 vuelos adicionales. Wendell Moore trabajó para lograr confiabilidad del paquete y un pilotaje seguro de Graham en preparación para la presentación del cohete al público. Durante las pruebas se alcanzaron máximos de duración y distancia: duración 21 segundos; alcance 120 m; altura 10 m; velocidad, 55 km/h. [ cita necesaria ]

Manifestaciones

El 8 de junio de 1962, la mochila se demostró públicamente por primera vez ante varios cientos de oficiales en la base militar de Fort Eustis . Luego siguieron otras manifestaciones públicas, incluido el famoso vuelo en el patio del Pentágono. Ese día Harold Graham voló ante 3.000 miembros del departamento militar, quienes observaron con entusiasmo.

El 11 de octubre de 1961 (según otras fuentes, el 12 de octubre), el paquete fue mostrado personalmente al presidente John F. Kennedy durante unas maniobras experimentales en la base militar de Fort Bragg. Graham despegó de un LST anfibio , sobrevoló una franja de agua y aterrizó frente al presidente.

Harold Graham y un equipo de apoyo viajaron a muchas ciudades de Estados Unidos. Visitaron Canadá, México, Argentina, Alemania y Francia, además de otros países. En cada ocasión demostraron con éxito ante el público el paquete de cohetes en acción. Sin embargo, el ejército quedó decepcionado. La duración máxima del vuelo del cohete fue de 21 segundos, con un alcance de sólo 120 m. Se necesitaba un gran contingente de personal de servicio para acompañar al paquete de cohetes. Durante el vuelo se gastaron 19 litros (5 galones estadounidenses) de peróxido de hidrógeno . En opinión de los militares, el "Bell Rocket Belt" era más un juguete espectacular que un medio de transporte eficaz. El ejército gastó 150.000 dólares en el contrato de Bell Aerosystems. Bell gastó 50.000 dólares adicionales. El ejército rechazó cualquier gasto adicional en el programa SRLD y el contrato fue cancelado.

Diseño

El cohete podía transportar a una persona por encima de obstáculos de 9 m de altura y alcanzaba una velocidad de 11 a 16 km/h. Sin embargo, su tiempo de vuelo se limitó a 20 segundos. Un avance posterior durante los años 1995-2000 no pudo mejorar el tiempo de vuelo a más de 30 segundos.

Aparte del tiempo de trabajo extremadamente limitado, este cinturón de cohetes no permitía un aterrizaje controlado en caso de que fallara su propulsión, ya que funcionaría a altitudes demasiado bajas para que funcionara un paracaídas . Esto representa un riesgo sustancial para la seguridad y diferencia el cinturón de cohetes de los aviones y helicópteros , que pueden aterrizar de forma segura sin energía mediante planeo o autorrotación .

Principio de operación

Patente estadounidense 3.243.144 , paquete de cohetes de 1966 "Bell Rocket Belt"

Todos los paquetes de cohetes existentes se basan en la construcción del paquete "Bell Rocket Belt", desarrollado entre 1960 y 1969 por Wendell Moore.

La manada de Moore tiene dos partes principales:

Principio de funcionamiento del motor cohete.

Toda la construcción es sencilla y fiable; A excepción de la válvula reguladora y las toberas orientables, el motor cohete no tiene partes móviles.

Pilotaje

El paquete tiene dos palancas conectadas rígidamente a la instalación del motor. Al presionar estas palancas, el piloto desvía las boquillas hacia atrás y la mochila vuela hacia adelante. En consecuencia, al levantar esta palanca la mochila retrocede. Es posible inclinar la instalación del motor hacia los lados (debido a la articulación esférica) para volar hacia los lados.

El control con ayuda de la palanca es algo tosco; para un control más preciso, el piloto utiliza una manija en la palanca izquierda. Este mango gobierna las puntas de las boquillas de chorro. Las puntas (jetavators) están opuestas por resorte y pueden inclinarse hacia adelante o hacia atrás con ayuda de los empujes flexibles. El piloto inclina el mango hacia adelante o hacia atrás e inclina ambas puntas de la boquilla al mismo tiempo para volar en línea recta . Si el piloto debe girar, gira la manija para inclinar las boquillas en direcciones opuestas, una hacia adelante y otra hacia atrás, girando el piloto y el paquete alrededor de su eje. Mediante la combinación de diferentes movimientos de las palancas, el piloto puede volar en cualquier dirección, incluso de lado, girar, rotar en el lugar, etc.

El piloto puede controlar el vuelo de su cohete de forma diferente, cambiando el centro de gravedad de su cuerpo. Por ejemplo, si doblamos las piernas y las levantamos hasta el estómago, el centro de gravedad se moverá hacia adelante, y la mochila se inclinará y también volará hacia adelante. Tal control de la manada, con la ayuda del cuerpo, se considera incorrecto y es característico de los principiantes. El piloto más experimentado, Bill Suitor, afirma que durante el vuelo es necesario mantener las piernas juntas y rectas y controlar el vuelo mediante las palancas y asas de la mochila. Sólo así aprenderás a pilotar la mochila de forma competente y a realizar con confianza maniobras aéreas complejas.

El mango del acelerador está en la palanca derecha. En la posición cerrada, cierra completamente la válvula reguladora de combustible, impidiendo que el combustible llegue al motor. Al girar la manija en sentido antihorario, el piloto aumenta el empuje del motor. Durante el mantenimiento del paquete con nitrógeno comprimido, la manija se mantiene en posición cerrada con un pasador de seguridad para mayor seguridad. El cronómetro del piloto está en la misma manija. Dado que el paquete tiene combustible solo para 21 segundos de vuelo, es fundamental saber cuándo se quedará sin combustible, para que el piloto pueda aterrizar de manera segura antes de que se vacíen sus tanques.

Antes del vuelo, el cronómetro se programa en 21 segundos. Cuando el piloto gira la palanca para el despegue, el cronómetro comienza a contar y dará señales segundo a segundo a un timbre en el casco del piloto. En 15 segundos la señal se vuelve continua, indicando al piloto que es hora de aterrizar.

Características especiales de los vuelos del Bell Rocket Belt.

El piloto de la manada lleva un mono protector fabricado con un material resistente al calor, ya que el chorro de escape y los tubos del motor están muy calientes. También lleva un casco protector que contiene protección auditiva y el timbre del temporizador de advertencia de bajo nivel de combustible. El chorro de escape supersónico de la cámara de propulsión del cohete produce un sonido chirriante ensordecedor (130 decibelios ), muy diferente del rugido del motor a reacción de un avión.

El escape del jet es transparente y normalmente no es visible en el aire. Pero en climas fríos, el vapor de agua, que constituye una gran parte de la mezcla de vapor y gas, se condensa poco después de salir de la boquilla, envolviendo al piloto en una nube de niebla (por esta razón, los primeros vuelos atados del Bell Rocket Los cinturones se realizaron en un hangar). El escape del jet también es visible si el combustible no se descompone completamente en el generador de gas, lo que puede ocurrir si el catalizador o el peróxido de hidrógeno están contaminados.

Cinturón de cohetes RB2000

En 1992, Brad Barker (un ex vendedor de seguros), Joe Wright (un hombre de negocios con sede en Houston) y Larry Stanley (un ingeniero y propietario de un pozo petrolero ) formaron una empresa , después de invitar al inventor profesional Doug Malewicki , con el objetivo de de desarrollar una nueva versión del cohete. En 1994 tenían un prototipo funcional, al que llamaron "RB 2000 Rocket Belt". El "RB 2000" esencialmente reimplementó el diseño de Wendell Moore utilizando aleaciones ligeras ( titanio , aluminio ) y materiales compuestos . Presentaba mayor reserva de combustible y mayor potencia, y la duración máxima de vuelo se incrementó a 30 segundos. Fue volado el 12 de junio de 1995 por Bill Suitor. [3]

La asociación se rompió poco después, cuando Stanley acusó a Barker de fraude y Barker llevó el RB-2000 a un lugar desconocido. Un año después, Stanley demandó con éxito a Barker, a quien se le ordenó devolver el RB-2000 a Stanley y pagar 10 millones de dólares en costas y daños. Cuando Barker se negó a entregar, Stanley lo secuestró y lo mantuvo cautivo en una caja, de la que Barker logró escapar después de ocho días. Stanley fue arrestado en 2002 por el secuestro y cumplió una condena de ocho años. Wright fue asesinado en su casa en 1998 y el crimen sigue sin resolverse. [4] El cinturón de cohetes nunca fue recuperado. [3] La historia se cuenta en el libro The Rocketbelt Caper: A True Tale of Invention, Obsession and Murder [4] de Paul Brown, y se ficticia en la película de 2008 Pretty Bird .

Libros

En 1993, Derwin M. Beushausen publicó un libro titulado "Airwalker: A Date with Destiny", Rocketbelt History and Construction Plans. Este fue el primer libro publicado que describía con gran detalle la historia de este dispositivo y cómo construirlo.

En 2000, Derwin M. Beushausen publicó otro libro titulado "The Amazing Rocketbelt" en el que se podía encontrar la historia y más planos de construcción del dispositivo rocketbelt.

En 2009, William P. Suitor publicó un libro titulado "Manual del piloto de Rocketbelt", una guía del piloto de pruebas de Bell. En este libro, el Sr. Suitor describe el cinturón de cohetes con gran detalle, incluido el mantenimiento, el abastecimiento de combustible e incluso las lecciones de vuelo paso a paso. Este es el primer libro publicado sobre el cinturón cohete por un hombre que lo ha pilotado a lo largo de los años.

Especificaciones

Diagrama del cinturón de cohetes Bell.

Características generales

Actuación

Ver también

Referencias

  1. ^ "Sitio web más completo sobre cinturones de cohetes y cinturones de jet".
  2. ^ "Artilugios voladores". Archivado desde el original el 10 de abril de 2011 . Consultado el 17 de septiembre de 2011 .
  3. ^ ab Mullins, Justin (octubre de 2005). "Altibajos de los jetpacks" . Científico nuevo . N° 2519.
  4. ^ ab Brown, Paul (2009). The Rocketbelt Caper: una verdadera historia de invención, obsesión y asesinato . Superelástico. ISBN 9780956227003.

enlaces externos