Реактивный ранец — сделать своими руками или купить

Реактивный ранец: сделать малый ракетный двигатель своими руками

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?

История летательного аппарата персоны

Первые модели ракетных ранцев
Испытания изобретённых ракетных ранцев, как правило, проходят с участием добровольцев. Редкий инженер-изобретатель готов рискнуть лично

Как всегда всё началось с фантастической литературы и кинематографа. В современной интерпретации идёю подхватили создатели компьютерных игр. В результате дело дошло до реальных изобретений, начиная с 20-х годов прошлого века с продолжением до настоящего времени.

Тема ракетных ранцев возбуждает современное общество неимоверно. В перспективе видятся уже массовые продажи ракетных модулей личного пользования и бесконечные очереди за ними. Бум сопоставим с началом эры производства легковых автомобилей. Только ставки на ранцы слишком высоки.

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.

Правда, создатель новеллы не угадал дату первых испытаний ракетных модулей личного пользования. Однако первопроходцем считают американца Томаса Мура – изобретателя аппарата «Джет Вест».

В 1952 году ему первому удалось подняться над поверхностью земли и продержаться в воздухе 2 секунды. За плечами Томаса был ракетный ранец.

Летающий человек реально
Пока что летающего без проблем человека реально увидеть только на съёмочных площадках голливудских режиссёров

Конструкция реактивного ранца

История конструирования подобных аппаратов сохранила сведения о двух видах прототипов:

  1. Оснащённого ракетным модулем (Rocket Belt).
  2. 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 выше 30 секунд полёта. При этом расход перекиси водорода неимоверно высокий. Поэтому область применения аппаратов типа Rocket Belt пока что очерчена лишь границей показательных шоу. Здесь можно лишь вспомнить Олимпиаду США (1984), где демонстрировался показательный полёт.

 

Одна из первых конструкций jet-belt
Сейчас уже есть модификации более продвинутые, чем та что на картинке. Способные перемещать человека по воздуху около 1 часа

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

Ракетный ранец rocket-belt
Испытательный полёт среди небоскрёбов с ракетным ранцем Rocket Belt

Поворотной тягой поднимается клапан заправки топлива.  Газообразный азот давлением 40-50 АТИ давит массу перекиси водорода. Вещество устремляется в камеру генератора.

Там 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.

Турбореактивный вариант устройства (Jet Belt)

Полёт на ракетном ранце
Эксперименты с этой модификацией продолжаются до сего дня. Результаты есть, но затраты на производство не позволяют запустить ранец в серию

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.

Экспериментальный реактивный ранец
Вот такую, относительно несложною с конструктивной точки зрения установку, вполне реально сделать своими руками за пару-тройку дней

Набор необходимых деталей существенно отличается от того набора, что требуется для производства реально «подъёмных», профессионально сделанных моделей:

  1. Два металлических сопла.
  2. Стальная полоса (400х40х5).
  3. Лист жести (500х500х0,7).
  4. Шпильки стальные (2 шт.), подшипники (4шт.).
  5. Баллон с пропаном (малолитражный).
  6. Коллектор распределения газа.
  7. Два электродвигателя малогабаритных на 12В.
  8. Шланг высокого давления.
  9. Система радиоуправления.

Однако собственноручная сборка реактивного ранца в рамках эксперимента позволяет лучше понять принцип работы устройства и оценить возможности его изготовления.

Схема двигателя реактивного ранца своими руками
Схема турбины: 1 — заборная лопасть; 2 — компрессор высокого давления; 3 — вал компрессора высокого давления; 4 — турбина высокого давления; 5 — компрессор низкого давления; 6 — вал низкого компрессора давления; 7 — камера сгорания; 8 — турбина низкого давления; 9 — сопло

Работа, правда, достаточно опасная, сопряжённая с горючими веществами. Поэтому, прежде чем повторять эксперимент, следует позаботиться о собственной 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. На машинах-дозаторах сливок и молока есть масса подходящих деталей.

Сопла для турбины реактивного ранца
Вот такие, взятые от старого оборудования детали, после соответствующей обработки легко трансформируются в сопла для силовой турбины будущего летательного аппарата

Старые заржавевшие сопла необходимо очистить, тщательно обработать, отшлифовать. Эти операции сделать несложно на широко распространенном инструментальном оборудовании. На боковинах сопел рассверлить отверстия для подключения втулок коллектора распределения газа.

Внутри сопел реактивного ранца потребуется разместить малогабаритные электродвигатели. Они оснащаются длинным валом, на который надеты несколько крыльчаток.

Вал с крыльчатками закрепляется на установленные опорные подшипники. Изготавливают вал из металлических шпилек, а крыльчатки из листа жести.

Крыльчатки турбины реактивного ранца
Крыльчатки разного диаметра делаются из листовой жести. Вырезается круглая форма, разделяется на секторы, затем ножницами режутся рабочие пластины

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.

Изготовление пустотелых втулок
Вот таким способом — обычным высверливанием дрелью, изготавливаются пустотелые втулки коллектора распределения газовой смеси. Для межвтулочного соединения нарезается резьба

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.

Система радиоуправления турбиной
Вариант управления скоростью вращения электродвигателей турбины. Используется приёмопередающая радиоаппаратура, которой оснащаются, к примеру, детские радиоуправляемые игрушки

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.

Мощность реактивного ранца своими руками
С помощью нехитрого приспособления — электронных весов, удалось определить мощность реактивного ранца, сделанного своими руками

Правда, в качестве перемещаемой в пространстве нагрузки выступал обычный торговый безмен. На шкале сила тяги турбины совсем немного не достала значения — 10 кг.  Больше подробностей на видео ниже.

Самодельная турбина для подъёма в воздух

Последние достижения в области разработки ракетных ранцев


Один комментарий к “Реактивный ранец — сделать своими руками или купить”

  1. Помню в первый раз увидел реактивный ранец ещё будучи ребёнком, в каком-то ретро фантастическом фильме. Подумал что скоро они массово появятся и в реальной жизни, но нет, их до сих пор не видать, хотя и рабочих прототипов уже предостаточно. Во общем опасное изобретение, где-то в документальной хронике даже видел взрыв ранца в полёте, с гибелью человека…

Добавить комментарий

Внимание: Спам не пройдёт. Работает фильтрация комментариев. *