Ötən əsrin 50 -ci illərinin jet paketləri yüksək performansla öyünə bilməzdi. Hələ havaya qalxa bilən nəqliyyat vasitələrində çox yüksək yanacaq sərfi var idi ki, bu da mümkün olan maksimum uçuş müddətinə mənfi təsir göstərdi. Bundan əlavə, fərqli dizaynların bir sıra başqa problemləri də vardı. Zaman keçdikcə ordu və mühəndislər əvvəllər perspektivli və perspektivli sayılan bu texnologiyadan məyus oldular. Ancaq bu, işin tamamilə dayandırılmasına səbəb olmadı. 50 -ci illərin sonlarında kosmos proqramlarında yeni texnologiya tətbiq etməyi ümid edən NASA bu mövzu ilə maraqlandı.
Yaxın gələcəkdə NASA mütəxəssisləri nəinki kosmosa insan göndərəcək, həm də bir neçə başqa problemi həll edəcəklər. Xüsusilə, gəminin xaricində açıq məkanda işləmək imkanı nəzərdən keçirildi. Belə şəraitdə problemlərin tam hüquqlu həlli üçün kosmonavtın istədiyi istiqamətdə sərbəst hərəkət edə biləcəyi, manevr və s. Altmışıncı illərin əvvəllərində NASA, bu vaxta qədər bir neçə oxşar proqram həyata keçirməyi bacaran hava qüvvələrindən kömək istədi. Bundan əlavə, kosmik proqram üçün şəxsi təyyarənin öz versiyalarını hazırlamağa dəvət olunan bir neçə aviasiya sənayesi müəssisəsini işə cəlb etdi. Digərləri arasında belə bir təklif Chance-Vought tərəfindən alındı.
Mövcud məlumatlara görə, hətta NASA mütəxəssisləri ilkin araşdırma mərhələsində perspektivli texnologiyanın optimal forma faktoru ilə bağlı nəticələrə gəlmişlər. Məlum oldu ki, ən əlverişli şəxsi nəqliyyat vasitəsi, aşağı güclü reaktiv mühərrikləri olan bir çantadır. Bu cür qurğular podratçı şirkətlər tərəfindən sifariş edilmişdir. Aparatın digər variantlarının da nəzərdən keçirildiyini qeyd etmək lazımdır, ancaq kosmonavtın kürəyində taxdığı çanta optimal hesab edildi.
Chance-Vought skafandrının və SMU-nun ümumi görünüşü. Populyar Elmlər jurnalının fotoşəkili
Önümüzdəki bir neçə il ərzində Chance Vout bir sıra araşdırmalar apardı və kosmos üçün bir vasitənin görünüşünü formalaşdırdı. Layihə SMU (Self-Maneuvering Unit) adını aldı. Layihənin inkişafının sonrakı mərhələlərində və sınaq zamanı yeni bir təyinat istifadə edildi. Cihazın adı dəyişdirildi AMU (Astronavt Manevr Birimi - "Astronavtı manevr etmək üçün cihaz").
Yəqin ki, SMU layihəsinin müəllifləri, Wendell Moore Bell Aerosystems komandasının inkişafları haqqında bir təsəvvürə sahib idilər və bu sahədə digər inkişafları da bilirdilər. Fakt budur ki, bir müddət sonra ortaya çıxan Bell jetpacks və kosmik gəmilərin fərqli xüsusiyyətlərə baxmayaraq eyni mühərriklərə sahib olması lazım idi. SMU məhsulunun hidrogen peroksid üzərində işləyən və katalitik parçalanmasından istifadə edən reaktiv mühərriklərlə təchiz edilməsi təklif edildi.
Hidrogen peroksidin katalitik parçalanma prosesi bu vaxta qədər müxtəlif texnikalarda, o cümlədən bəzi erkən jetpacklərdə fəal şəkildə istifadə edilmişdir. Bu fikrin mahiyyəti, maddənin suya və oksigenə parçalanmasına səbəb olan xüsusi bir katalizatora "yanacaq" verməkdən ibarətdir. Yaranan buxar-qaz qarışığı kifayət qədər yüksək bir temperatura malikdir və yüksək sürətlə genişlənir, bu da onu reaktiv mühərriklərdə daxil olmaqla enerji mənbəyi kimi istifadə etməyə imkan verir.
Qeyd etmək lazımdır ki, hidrogen peroksidin parçalanması jetpacks kontekstində ən iqtisadi enerji mənbəyi deyil. Bir insanı havaya qaldırmaq üçün kifayət qədər təkan yaratmaq üçün çox "yanacaq" lazımdır. Beləliklə, Bellin layihələrində 20 litrlik bir tank pilotun 25-30 saniyədən çox havada qalmasına icazə verdi. Ancaq bu yalnız Yer üzündə uçuşlar üçün doğrudur. Açıq yer və ya Ayın səthi vəziyyətində, astronavtın çəkisinin aşağı olması (və ya olmaması) səbəbindən qəbuledilməz dərəcədə yüksək hidrogen peroksid istehlakı olmadan aparatın tələb olunan xüsusiyyətlərini təmin etmək mümkün idi.
SMU layihəsi zamanı bir neçə əsas məsələnin həll edilməsi lazım idi ki, bunların da əsas əlbəttə ki, reaktiv mühərrik növü idi. Bundan əlavə, bütün cihazın optimal sxemini, lazımi avadanlıqların tərkibini və layihənin bir sıra digər xüsusiyyətlərini müəyyən etmək lazım idi. Məlumatlara görə, bu məsələlərin öyrənilməsi nəticədə SMU / AMU məhsulu ilə birlikdə istifadə edilməsi təklif olunan orijinal kosmik kostyumun dizaynına səbəb oldu.
Əsas dizayn işləri 1962-ci ilin ilk yarısında tamamlandı, qısa müddət sonra Chance-Vought kosmik jetpaketin prototipini istehsal etdi. Elə həmin ilin payızında cihaz ilk dəfə mətbuata göstərildi. Təklif olunan sistemin görüntüləri “Popular Science” jurnalının noyabr sayında ilk dəfə dərc edilib. Bundan əlavə, bu jurnaldakı məqalədə bir sxem diaqramı və bəzi əsas xüsusiyyətlər verilmişdir.
Popular Science tərəfindən nəşr olunan fotoşəkillərdən birində, kürəyində SMU olan yeni bir kosmik geyinən bir astronavt göstərildi. Təklif olunan kosmik kostyumun aşağı qalxanlı və inkişaf etmiş aşağı hissəsi olan sferik dəbilqəsi var idi ki, bu da astronavt çiyinlərində dayanmalı idi. Spacesuitin jetpack sistemlərinə qoşulması üçün bir neçə bağlayıcı da var idi. Chance-Vought-un kosmik geyimi bu məqsədlə müasir məhsullardan nəzərəçarpacaq dərəcədə fərqlənirdi. Mümkün qədər yüngülləşdirildi və görünür, mövcud tələblərə cavab vermək üçün lazım olan bir sıra qoruyucu tədbirlər ilə təchiz olunmadı.
Çantanın özü, qabarıq ön divarı və astronavtın kürəyinə bərkidilmək üçün vasitələr dəsti olan düzbucaqlı bir blok idi. Beləliklə, ön divarın üstündə çantanın astronavt çiyinlərində dayandığı iki xarakterik "çəngəl" vardı. Orta hissədə bir neçə qolu olan silindrik idarəetmə panelinin yerləşdiyi bir bel kəməri vardı. Çantanı skafta ilə birləşdirmək üçün bir neçə kabel və çevik boru xətləri də verilmişdir.
Kosmik gəmidən kənarda uzunmüddətli işləməyi təmin etmək ehtiyacı, o dövrün texnologiyalarının mükəmməl olmaması kosmik gəminin sxeminə təsir etdi. SMU-nun yuxarı hissəsində böyük bir qapalı döngə oksigen sistemi vahidi vardı. Bu cihaz astronavtın dəbilqəsinə nəfəs verən qarışıq vermək, sonra çıxarılan qazları çıxarmaq və karbon qazını çıxarmaq üçün nəzərdə tutulmuşdu. Bir gəmidən və ya sıxılmış qaz silindrlərindən nəfəs alma qarışığı təmin etmək üçün hortumlardan fərqli olaraq, karbon qazı emiciləri olan sistem astronavtın manevr qabiliyyətini pozmadı və uzun müddət açıq məkanda qalmağı mümkün etdi.
Arxa paneli olmayan SMU. Populyar Elmlər jurnalının fotoşəkili
Məlumatlara görə, müxbirlərə nümayiş zamanı SMU iş həyatını təmin edən bir sistemlə təchiz edilməmişdi. Bu avadanlıq hələ işə hazır deyildi və əlavə yoxlamalara ehtiyac vardı, buna görə də prototipdə eyni çəki və ölçüdə bir simulyatorla əvəz edildi. Bu konfiqurasiyada cihaz ilk sınaqlarda iştirak etdi. Üstəlik, bu istiqamətdə işlər ciddi şəkildə gecikdi, bu səbəbdən 1962 -ci ilin sonunda inşa edilmiş daha sonrakı bir prototip də oksigen sistemi olmadan sınaqdan keçirildi və yalnız simulyatoru ilə təchiz edildi.
Korpusun aşağı sol hissəsi (pilotla müqayisədə) hidrogen peroksid tankının yerləşdirilməsi üçün verilmişdir. Bunun sağ tərəfində müxtəlif məqsədlər üçün bir sıra digər avadanlıqlar vardı. Sağ alt bölmənin yuxarı hissəsində ikitərəfli səsli ünsiyyət təmin edən bir radiostansiya vardı; altında batareyalar və avadanlıqlar üçün enerji təchizatı qurğusu, yanacaq təchizatı sistemi üçün sıxılmış azot silindr və qaz tənzimləyicisi quraşdırılmışdı..
Jetpack -in yuxarı səthinin yan üzlərində, öz nozzleli dörd miniatür mühərrik (hər tərəfdən iki) təmin edilmişdir. Eyni mühərriklər gövdənin alt səthində tapıldı. Əlavə olaraq, oxşar plana malik iki mühərrik alt səthin mərkəzində yerləşirdi. Ümumilikdə, reaktiv qazların buraxılması üçün 10 mühərrik mövcud idi. Bütün mühərriklərin burunları müxtəlif istiqamətlərdə döndürüldü və əyildi və istədiyiniz istiqamətə yönəldilmiş itələmə üçün məsuliyyət daşımalı idi.
Hər bir mühərrikin yanacaq parçalanmasına səbəb olan bir katalitik konvertoru olan kiçik bir qurğu olduğu bildirildi. Katalizatorun qarşısında solenoidlə idarə olunan bir valve var idi. On mühərrikin hamısının sıxılmış qaz silindrinə qoşulan bir yanacaq çəninə qoşulması təklif edildi.
Mühərriklərin işləmə prinsipi sadə idi. Sıxılmış azotun təzyiqi altında hidrogen peroksidin boru kəmərlərinə daxil olması və mühərriklərə çatması lazım idi. İdarəetmə sisteminin əmri ilə mühərriklərin solenoidləri klapanları açmalı və katalizatorlara "yanacaq" çıxışı təmin etməli idi. Bunun ardınca buxar-qaz qarışığının nozzle vasitəsilə sərbəst buraxılması və itələmə əmələ gəlməsi ilə parçalanma reaksiyası izlədi.
Burunlar, mühərriklərin sinxron və ya asimmetrik açılması ilə istədiyiniz istiqamətdə hərəkət etmək, dönmək və ya mövqelərini düzəltmək mümkün olacaq şəkildə yerləşdirilmişdir. Məsələn, geriyə yönəldilmiş bütün mühərriklərin eyni vaxtda daxil edilməsi irəli hərəkət etməyi mümkün etdi və növbə müxtəlif tərəflərdə mühərriklərin asimmetrik daxil olması səbəbindən həyata keçirildi.
SMU -nun ilk versiyası silindrik korpusda hazırlanmış və bel kəmərində yerləşən nisbətən sadə idarəetmə paneli aldı. Yan tərəfdə, sağ əlin altında irəli və ya geriyə hərəkət üçün idarəetmə qolu vardı. Ön divara meydança və yaw nəzarət üçün bir qol qoyulmuşdu. Yuxarıda, rulon nəzarətindən məsul olan başqa bir qolu vardı. Bundan əlavə, mühərriki, radio stansiyasını və avtopilotu işə salmaq üçün keçid açarları verilmişdir. Pilot bu cür idarəetmə vasitələri ilə lazım olan mühərriklərə hidrogen peroksid verə bilər və bununla da hərəkətlərini idarə edə bilər.
Əl idarəetməsindən əlavə, SMU -da astronavtın işini asanlaşdırmaq üçün hazırlanmış bir avtomatlaşdırma vardı. Lazım gələrsə, giroskop və nisbətən sadə elektronikadan istifadə edərək, jetpack -in kosmosdakı mövqeyini izləmək məcburiyyətində qalan, lazım olduqda tənzimləyən avtopilotu yandıra bilər. Belə bir rejimin bir yerdə uzunmüddətli iş zamanı, məsələn, kosmik gəminin xarici səthindəki alətlərə xidmət edərkən tətbiq ediləcəyi güman edilirdi. Bu vəziyyətdə, astronavta müxtəlif işləri yerinə yetirmək imkanı verildi və avtomatlaşdırma istənilən mövqenin qorunmasını izləməli idi.
SMU jetpack -in müxbirlərə təqdim etdiyi versiyanın çəkisi təxminən 160 kilo (təxminən 72 kq) idi. Ayda istifadə edildikdə cihazın çəkisi 11,5 kq -a endirildi və Yerin orbitində işləyərkən çəki tamamilə sərbəst olmalıdır.
Test zamanı SMU jetpack -in düzeni. Reportajdan foto
Populyar Elm nəşrinə görə, təqdim olunan SMU nümunəsi, astronavtın tək bir hidrogen peroksid yanacaqdoldurma vasitəsi ilə 304 m -ə qədər uçmasını təmin etmək üçün hesablanmışdır. Tərtibatçıların fikrincə, mühərrikin gücü kifayət qədər böyük yüklərin daşınması üçün kifayət idi. Məsələn, çəkisi 50 tona qədər olan bir cismin, məsələn, kosmik gəminin hərəkət etmə ehtimalı elan edildi. Bu vəziyyətdə astronavt saniyədə bir ayaq sürətini inkişaf etdirməli idi.
SMU aparatının jurnalistlərə nümayişindən bir neçə ay əvvəl, 1962-ci ilin ortalarında, sınaqdan keçiriləcəyi Wright-Patterson Hərbi Hava Qüvvələrinə (Ohayo) bir prototip çatdırıldı. Bütün lazımi testləri həyata keçirmək üçün Müdafiə Nazirliyindən mütəxəssislər və xüsusi texnika cəlb edildi. Beləliklə, bir sınaq platforması olaraq, qısa müddətli çəkisizlik şəraitində araşdırma üçün istifadə edilən xüsusi bir KC-135 Zero G təyyarəsi seçildi.
"Sıfır cazibə qüvvəsi" ilə ilk uçuş 25 iyun 62 -ci ildə həyata keçirildi və sonrakı aylarda sıfır çəkisi ilə jetpackin işləməsi üçün bir çox onlarla sınaq keçirildi. Bu müddət ərzində bu cür sistemlərin praktikada istifadəsinin əsas imkanlarını qurmaq mümkün oldu. Bundan əlavə, bəzi xüsusiyyətlər və əsas uçuş məlumatları təsdiq edildi. Beləliklə, mühərriklərin gücü hava atmosferində uçmaq və sadə manevrlər etmək üçün kifayət idi.
SMU cihazının uğurlu sınağı dizayn işlərinin dayandırılmasına səbəb olmadı. 1962 -ci ilin sonunda astronavtlar üçün jetpack -in yenilənmiş versiyasının inkişafı başladı. Layihənin modernləşdirilmiş versiyasında aparatın sxeminin dəyişdirilməsi, həmçinin dizaynda bəzi digər düzəlişlərin edilməsi təklif edilmişdir. Bütün bunlardan ötəri xüsusiyyətlərin, ilk növbədə "yanacaq" ehtiyatının və əsas uçuş məlumatlarının yaxşılaşdırılması lazım idi. Yenilənmiş layihə üzərində işə başladıqdan sonra tezliklə əvvəlki SMU məhsulu ilə əlaqədar tətbiq olunmağa başlayan yeni bir AMU adı ortaya çıxdı və bu səbəbdən bəzi qarışıqlıqlar mümkündür.
Mövcud məlumatlara görə, modernləşdirilmiş ATU görünüşü ilə əsas SMU -dan çox da fərqlənmirdi. Gəminin xarici görünüşündə ciddi dəyişikliklər baş verməmişdir və aparatın astronavtın kürəyinə bərkidilməsi sistemi əvvəlki kimi qalmışdır. Eyni zamanda, daxili bölmələrin düzeni kökündən dəyişdi. 300 m səviyyəsindəki uçuş məsafəsi NASA -ya uyğun gəlmədi, bu səbəbdən yeni bir yanacaq çənindən istifadə edilməsi təklif edildi. AMU jetpack, gövdənin bütün mərkəzi hissəsini tutan böyük, uzun bir hidrogen peroksid tankı aldı. Yeni tankın həcmi 660 kubmetr idi. düym (10.81 L). Digər tanklar bu tankın yanlarına yerləşdirildi.
Digər qurğular arasında, yeni aparat hidrogen peroksid tədarükü üçün yerdəyişmə sisteminin sıxılmış azotu üçün bir tank saxlayır. Layihəyə görə, azot yanacaq çəninə 3500 psi (238 atmosfer) təzyiqdə verilməli idi. Ancaq testlər zamanı aşağı təzyiqlər istifadə edildi: təxminən 200 psi (13.6 atm). ATU aparatının prototipi müxtəlif gücə malik mühərriklərlə təchiz olunmuşdu. Beləliklə, irəli və geriyə doğru hərəkət etməkdən məsul olan burunlar yuxarı və aşağı hərəkət etmək üçün istifadə olunan 20 kiloluq bir itmə səviyyəsi inkişaf etdirdi - 10 kilo.
Gələcəkdə AMU cihazı bir həyat dəstək sistemi ala bilərdi, amma sınaq başlayanda belə bu cür avadanlıq hələ hazır deyildi. Buna görə də təcrübəli ATU, sələfi kimi, eyni ölçü və çəkiyə malik yalnız istədiyi sistem modelini aldı. Bütün lazımi dizayn işləri və testlər tamamlandıqdan sonra, oksigen sistemi kosmik jetpackə quraşdırıla bilər.
Montaj bitdikdən qısa müddət sonra, 1962-ci ilin sonlarında və ya 1963-cü ilin əvvəlində ATU test üçün Wright-Patterson bazasına göndərildi. Xüsusi təchizatlı KC-135 Zero G təyyarələri yenidən onun çekləri üçün "sınaq yeri" oldu. Müxtəlif yoxlamalar ən azı 1963-cü ilin yazının sonuna qədər davam etdi.
1963-cü ilin may ayının ortalarında, layihənin müəllifləri aparılan testlər haqqında bir hesabat hazırladılar. Bu vaxta qədər, sənəddə göstərildiyi kimi, parabolik trayektoriya ilə yüzdən çox uçuş həyata keçirildi və bu müddətdə jetpacklərin sıfır çəkisi ilə işləməsi sınaqdan keçirildi. Sınaqlar zamanı, çəkisi sıfır olan uçuşların qısa müddətinə baxmayaraq, hər iki nəqliyyat vasitəsinin idarə olunmasını mənimsəmək, həmçinin pilot və ya yük daşımaq qabiliyyətlərini yoxlamaq mümkün idi.
Test zamanı ATU sırt çantası. Reportajdan foto
Hesabatın son hissəsində ATU jetpack -in hazırkı formada qənaətbəxş xüsusiyyətlərə malik olduğu və ona həvalə edilmiş vəzifələri həll etmək üçün istifadə edilə biləcəyi iddia edildi. İstənilən istiqamətdə idarə olunan uçuş və müxtəlif manevrlər etmək üçün 20 kiloqrama qədər olan mühərrikin kifayət qədər gücə malik olduğu da qeyd edildi. Mühərriklərin burunlarının seçilmiş tənzimlənməsi, hesabatda yazıldığı kimi, "pilot + sırt çantası" sisteminin ağırlıq mərkəzindən bərabər məsafədə yerləşdirilməsi səbəbindən aparat üzərində əla nəzarət təmin edir.
Avtopilot ümumiyyətlə yaxşı işləyir, lakin təkmilləşdirmələrə və əlavə testlərə ehtiyac var idi. Bəzi hallarda, bu cihaz çantanın vəziyyətindəki dəyişikliyə düzgün cavab verə bilmir. Əlavə olaraq, idarəetmə avtomatizasiyasına aparatın göstərilən mövqedən kiçik (10 ° -ə qədər) sapmalarını görməməyi "öyrətmək" təklif edildi. Bu rejim hidrogen peroksid istehlakını əhəmiyyətli dərəcədə azaltmağa imkan verdi.
Gələcəkdə ATU məhsulundan istifadə etməli olan astronavtlar xüsusi bir təlim kursu keçməli idilər ki, bu müddət ərzində nəinki nəzarəti mənimsəyə, həm də aparatı "hiss etməyi" öyrənə bildilər. Buna ehtiyac, kifayət qədər hazırlıq səviyyəsi olmayan bir pilotun nəzarəti altında bir neçə sınaq uçuşu ilə sübut edilmişdir. Belə hallarda pilot yavaş hərəkət etdi və idarəetmə dəqiqliyində fərqlənmədi.
Ümumiyyətlə, hesabat müəllifləri ATU -nun özünü və testlərinin nəticələrini yüksək qiymətləndirdilər. Layihə üzərində işlərin davam etdirilməsi, bütün quruluşun və onun ayrı -ayrı komponentlərinin təkmilləşdirilməsinə davam edilməsi, həmçinin bəzi uçuş rejimlərinə diqqət yetirilməsi tövsiyə edilib. Bütün bu tədbirlər, bütün təyin edilmiş vəzifələri həll etmək üçün tam uyğun olan kosmonavtlar üçün işlək bir jetpack görünüşünə etibar etməyi mümkün etdi.
NASA və Chance-Vought, eləcə də bir sıra əlaqədar təşkilatlar testçilərin hesabatını nəzərə alaraq perspektivli layihələr üzərində işlərini davam etdirdilər. Onilliyin ortalarında, SMU / AMU layihəsindəki inkişaflara əsaslanaraq, hətta kosmosda sınaqdan keçirilməsi planlaşdırılan yeni bir cihaz hazırlandı.
Kosmik jetpacks sahəsindəki sonrakı işlər uğurla taclandı. Səksəninci illərin əvvəllərində Space Shuttle kosmik aparatının avadanlıqlarının bir hissəsi kimi istifadə olunan ilk MMUlar kosmosa göndərildi. Bu avadanlıq müxtəlif problemləri həll etmək üçün müxtəlif missiyalarda fəal şəkildə istifadə edilmişdir. Beləliklə, bir çox uğursuzluğa baxmayaraq, bir jetpack ideyası praktik olaraq tətbiq olundu. Doğrudur, onu Yerdə deyil, kosmosda istifadə etməyə başladılar.
