Proyecto de aeronave personal Bell Pogo

Proyecto de aeronave personal Bell Pogo
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Video: Proyecto de aeronave personal Bell Pogo

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Anonim

Bell Aerosystems desarrolló su primer proyecto jetpack con financiación militar. Luego de realizar todas las pruebas necesarias y determinar las características reales del nuevo producto, el Pentágono decidió cerrar el proyecto y dejar de financiar por falta de prospectos. Durante varios años, los especialistas de Bell, dirigidos por Wendell Moore, continuaron trabajando por iniciativa hasta que apareció un nuevo cliente. La creación de otro avión personal fue ordenada por la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio.

Desde principios de los años sesenta, los empleados de la NASA han estado trabajando en una serie de proyectos bajo el programa lunar. En el futuro previsible, los astronautas estadounidenses aterrizarían en la luna, lo que requirió una gran cantidad de equipos especiales para diversos fines. Entre otras cosas, los astronautas necesitaban algún medio de transporte con el que pudieran moverse a lo largo de la superficie del satélite terrestre. Como resultado, se entregaron varios vehículos eléctricos LRV a la luna, pero se consideraron otras opciones de transporte en las primeras etapas del programa.

En la etapa de elaboración de propuestas preliminares, los especialistas de la NASA consideraron varias opciones para moverse en la luna, incluso con la ayuda de aviones. Probablemente conocían los proyectos de Bell, razón por la cual acudieron a ella en busca de ayuda. El tema del pedido era un avión personal prometedor que podría ser utilizado por los astronautas en las condiciones de la luna. Por lo tanto, W. Moore y su equipo tuvieron que utilizar las tecnologías y desarrollos disponibles, así como tener en cuenta las peculiaridades de la gravedad del satélite, el diseño de los trajes espaciales y otros factores específicos. En particular, el diseño de los trajes espaciales disponibles en ese momento obligó a los ingenieros a abandonar el probado diseño de "jetpack".

Proyecto de aeronave personal Bell Pogo
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Robert Kouter y la primera versión del producto Pogo

El proyecto del avión "lunar" se llamó Pogo, en honor al juguete Pogo stick, también conocido como el "Saltamontes". De hecho, algunas versiones de este producto se parecían mucho a un "vehículo" para niños, aunque tenían una serie de rasgos característicos directamente relacionados con las tecnologías y soluciones técnicas utilizadas.

Por tercera vez, el equipo de Wendell Moore decidió utilizar ideas probadas que involucran un motor a reacción de peróxido de hidrógeno. A pesar de su simplicidad, dicha central eléctrica proporcionó el empuje requerido y permitió volar durante algún tiempo. Estos motores tenían algunos inconvenientes, pero había alguna razón para creer que serían menos notables en las condiciones de la superficie lunar que en la Tierra.

Durante el trabajo en el proyecto Bell Pogo, se desarrollaron tres variantes del avión para la misión lunar. Se basaban en los mismos principios y tenían un alto grado de unificación, ya que utilizaban los mismos componentes en su diseño. Sin embargo, también hubo algunas diferencias de diseño. Además, se ofrecieron opciones con diferentes capacidades de carga: algunas versiones del "Pogo" podían transportar solo una persona, mientras que el diseño de otras proporcionaba espacio para dos pilotos.

La primera versión del producto Bell Pogo fue una versión rediseñada de Rocket Belt o Rocket Chair con cambios importantes en el diseño general. En lugar de un corsé de mochila o una silla con estructura, se propuso utilizar una rejilla de metal con accesorios para todas las unidades principales. Con la ayuda de dicha unidad, se planeó garantizar la conveniencia de usar el aparato con un traje espacial pesado y poco cómodo, así como optimizar el equilibrio de todo el producto.

En la parte inferior, se adjuntó una parte al puntal de la base que sirvió como estribo para el piloto y la base del tren de aterrizaje. Esta vez, el piloto tuvo que pararse sobre el elemento de potencia del aparato, lo que permitió deshacerse del complejo sistema de cinturones de seguridad, dejando solo unos pocos necesarios. Además, había soportes para ruedas pequeñas a los lados del reposapiés. Con su ayuda, fue posible transportar el dispositivo de un lugar a otro. Se proporcionó una pequeña viga con énfasis en la parte frontal del marco. Con la ayuda de ruedas y un tope, el aparato podía mantenerse erguido sin apoyo.

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El dispositivo está en vuelo. Detrás de las palancas - R. Courter

En la parte central del bastidor se colocó un bloque con tres cilindros para gas comprimido y combustible. Como en la tecnología Bell anterior, el cilindro central servía como almacenamiento de nitrógeno comprimido y los laterales debían llenarse con peróxido de hidrógeno. Los cilindros estaban conectados entre sí mediante un sistema de mangueras, grifos y reguladores. Además, las mangueras que conducen al motor partieron de ellos.

El motor de diseño "clásico" fue propuesto para ser montado en la parte superior del puntal mediante una bisagra que permite el control del vector de empuje. El diseño del motor sigue siendo el mismo. En su parte central había un generador de gas, que era un cilindro con un dispositivo catalizador. Este último consistía en placas de plata recubiertas con nitrato de samario. Tal dispositivo generador de gas hizo posible obtener energía del combustible sin el uso de un oxidante o combustión.

Dos tuberías dobladas con boquillas en los extremos se unieron a los lados del generador de gas. Para evitar la pérdida de calor y el enfriamiento prematuro de los gases reactivos, las tuberías se equiparon con aislamiento térmico. Las palancas de control con pequeñas manijas en los extremos se unieron a los tubos del motor.

El principio de funcionamiento del motor siguió siendo el mismo. Se suponía que el nitrógeno comprimido del cilindro central desplazaría el peróxido de hidrógeno de sus tanques. Al entrar en el catalizador, el combustible tuvo que descomponerse con la formación de una mezcla de vapor y gas a alta temperatura. Se suponía que siete con temperaturas de hasta 730-740 ° C salían a través de boquillas, formando un empuje de chorro. El aparato debe controlarse mediante dos palancas y manijas montadas sobre ellas. Las propias palancas eran responsables de inclinar el motor y cambiar el vector de empuje. Los mangos se asociaron con mecanismos para cambiar el empuje y el ajuste fino de su vector. También hay un temporizador que advierte al piloto sobre el consumo de combustible.

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Versión doble de "Pogo" en vuelo, pilotado por Gordon Yeager. Bill Burns, técnico de pasajeros

Durante el vuelo, el piloto tuvo que pararse en el escalón y agarrarse a las palancas de control. En este caso, el motor estaba al nivel de su pecho y las boquillas estaban ubicadas a los lados de las manos. Debido a la alta temperatura de los gases de reacción y al gran ruido producido por dicho motor, el piloto necesitaba una protección especial. Su equipo consistía en un casco insonorizado con timbre temporizador, gafas, guantes, overoles resistentes al calor y zapatos a juego. Todo esto permitió al piloto trabajar sin prestar atención a la nube de polvo durante el despegue, el ruido del motor y otros factores desfavorables.

Según algunos informes, en el diseño del producto Bell Pogo, se utilizaron unidades ligeramente modificadas del "Rocket Chair", en particular, un sistema de combustible similar. Debido al peso ligeramente menor de la estructura, el empuje del motor al nivel de 500 libras (aproximadamente 225 kgf) hizo posible aumentar ligeramente el rendimiento del dispositivo. Además, el producto Pogo fue diseñado para su uso en la luna. Por lo tanto, sin distinguirse por un alto rendimiento en la Tierra, un avión prometedor podría ser útil en la Luna, en condiciones de baja gravedad.

El trabajo de diseño de la primera versión del proyecto Bell Pogo se completó a mediados de los años sesenta. Usando los componentes disponibles, el equipo de W. Moore hizo una versión experimental del aparato y comenzó a probarlo. El equipo de prueba piloto siguió siendo el mismo. Robert Kourter, William Sutor y otros participaron en el control de un prometedor avión personal. Además, el enfoque general de los cheques no ha cambiado. Al principio, el dispositivo voló con una correa en un hangar, y luego comenzaron los vuelos gratuitos en un área abierta.

Como era de esperar, el aparato Pogo no se distinguió por sus altas características de vuelo. Podía elevarse a una altura de no más de 8-10 my volar a velocidades de hasta varios kilómetros por hora. El suministro de combustible fue suficiente para 25-30 segundos de vuelo. Por lo tanto, en las condiciones terrestres, el nuevo desarrollo del equipo de Moore no fue muy diferente de los anteriores. Sin embargo, con la baja gravedad de la Luna, los parámetros disponibles de empuje y consumo de combustible daban esperanzas de un aumento notable de los datos de vuelo.

Poco después de la primera versión del Bell Pogo, apareció la segunda. En esta versión del proyecto, se propuso aumentar la carga útil, proporcionando la capacidad de transportar al piloto y al pasajero. Se propuso hacer esto de la manera más simple: "duplicando" la planta de energía. Por lo tanto, para crear un nuevo avión, solo fue necesario desarrollar un marco para unir todos los elementos principales. El motor y el sistema de combustible siguen siendo los mismos.

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Yeager y Burns en vuelo

El elemento principal del vehículo biplaza es un diseño de bastidor simple. En la parte inferior de dicho producto había un marco rectangular con ruedas pequeñas, así como dos escalones para la tripulación. Además, los puntales de la planta de energía se unieron al marco, conectados en la parte superior con un puente. Entre los bastidores se fijaron dos sistemas de combustible, tres cilindros en cada uno y dos motores, ensamblados en un bloque.

El sistema de control seguía siendo el mismo, sus elementos principales eran palancas rígidamente conectadas a los motores oscilantes. Las palancas se acercaron al asiento del piloto. Al mismo tiempo, tenían una forma curva para una posición mutua óptima del piloto y los mangos.

Durante el vuelo, el piloto tuvo que pararse en el escalón delantero, mirando hacia adelante. Las palancas de control pasaron por debajo de sus brazos y se flexionaron para proporcionar acceso a los controles. Por su forma, las palancas eran también un elemento adicional de seguridad: sujetaban al piloto y evitaban que cayera. Se pidió al pasajero que se parara en el escalón trasero. El asiento del pasajero estaba equipado con dos vigas que pasaban bajo sus manos. Además, tuvo que agarrarse a manijas especiales ubicadas cerca de los motores.

Desde el punto de vista de la operación de los sistemas y el control de vuelo, el Bell Pogo biplaza no se diferenciaba del monoplaza. Al arrancar el motor, el piloto podía ajustar el empuje y su vector, realizando las maniobras necesarias en altitud y rumbo. Mediante el uso de dos motores y dos sistemas de combustible, fue posible compensar el aumento del peso de la estructura y la carga útil, manteniendo los parámetros básicos al mismo nivel.

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William "Bill" Sutor está probando una tercera versión del aparato. Los primeros vuelos se realizan mediante cuerda de seguridad.

A pesar de algunas complicaciones del diseño, el primer avión biplaza, creado por el equipo de W. Moore, tenía ventajas significativas sobre sus predecesores. El uso de tales sistemas en la práctica hizo posible transportar a dos personas a la vez sin un aumento proporcional del peso de la aeronave. Es decir, un dispositivo biplaza era más compacto y ligero que dos monoplazas, lo que ofrecía las mismas posibilidades de transporte de personas. Probablemente, fue la versión de dos asientos del producto Pogo que podría ser de mayor interés para la NASA en términos de su uso en el programa lunar.

El aparato Pogo biplaza se probó de acuerdo con un esquema ya elaborado. Primero, se probó en un hangar utilizando cuerdas de seguridad, después de lo cual comenzaron las pruebas de vuelo libre. Al ser un desarrollo adicional del diseño existente, el dispositivo biplaza mostró buenas características, lo que permitió contar con una solución exitosa de las tareas asignadas.

En total, en el marco del programa Bell Pogo, se desarrollaron tres variantes de aviones con la máxima unificación posible. La tercera versión era única y estaba basada en el diseño de la primera, aunque tenía algunas diferencias notables. Lo principal es la ubicación mutua del piloto y el sistema de combustible. En el caso del tercer proyecto, el motor y los cilindros debían ubicarse detrás de la espalda del piloto. El resto del diseño de los dos dispositivos era casi el mismo.

El piloto de la tercera versión del "Pogo" tuvo que pararse en un escalón equipado con ruedas y apoyar la espalda en el poste principal del aparato. En este caso, el motor estaba detrás de él a la altura de los hombros. Debido al cambio en el diseño general, el sistema de control tuvo que rehacerse. Las palancas asociadas con el motor se sacaron hacia el piloto. Además, por razones obvias, se han alargado. El resto de los principios de gestión siguen siendo los mismos.

Las pruebas realizadas según la metodología estándar volvieron a mostrar todos los pros y contras del nuevo proyecto. La duración del vuelo aún dejaba mucho que desear, pero la velocidad y la altitud del vehículo fueron suficientes para resolver las tareas asignadas. También era necesario tener en cuenta la diferencia de gravedad en la Tierra y en la Luna, lo que permitía esperar un aumento notable de las características en las condiciones de uso real de un satélite.

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Pruebas con la participación de un astronauta y usando un traje espacial. 15 de junio de 1967

Se puede suponer que la tercera versión del sistema Bell Pogo fue más conveniente que la primera en términos de control. Esto puede indicarse mediante un diseño diferente de sistemas de control con un mayor apalancamiento. Por lo tanto, el piloto tuvo que hacer menos esfuerzo para controlar. No obstante, cabe señalar que el diseño de la tercera versión del aparato obstaculizó gravemente o incluso imposibilitó su uso por una persona en traje espacial.

El desarrollo y prueba de tres variantes del aparato Pogo se completó en 1967. Esta técnica se presentó a los clientes de la NASA, tras lo cual comenzó el trabajo conjunto. Se sabe sobre la celebración de eventos de entrenamiento, durante los cuales los astronautas, vestidos con trajes espaciales completos, dominaron el control de aviones personales de un nuevo tipo. Al mismo tiempo, todos estos ascensos en el aire se llevaron a cabo con una correa, utilizando un sistema de suspensión especial. Debido a las peculiaridades del diseño de trajes espaciales y aviones, se utilizaron sistemas Pogo del primer tipo.

El trabajo conjunto de Bell Aerosystems y la NASA continuó durante algún tiempo, pero no dio resultados reales. Incluso teniendo en cuenta el crecimiento esperado en las características, la aeronave propuesta no pudo cumplir con los requisitos asociados con su uso previsto en el programa lunar. Los aviones personales no parecían ser un medio de transporte conveniente para los astronautas.

Por esta razón, el programa Bell Pogo se cerró en 1968. Los especialistas de la NASA analizaron varias propuestas, incluidas las de Bell, y luego llegaron a conclusiones decepcionantes. Los sistemas propuestos no cumplieron con los requisitos de las misiones lunares. Como resultado, se decidió abandonar los intentos de volar sobre la superficie de la luna y comenzar a desarrollar un vehículo diferente.

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Dibujos de la patente estadounidense RE26756 E. Fig. 7 - Silla cohete. Fig 8 y Fig 9: dispositivos Pogo de la primera y tercera versión, respectivamente

El programa de desarrollo de vehículos para expediciones lunares culminó con la creación del vehículo eléctrico LRV. El 26 de julio de 1971, la nave Apolo 15 partió hacia la Luna, llevando una máquina de este tipo. Más tarde, esta técnica fue utilizada por las tripulaciones de las naves espaciales Apollo 16 y Apollo 17. Durante las tres expediciones, los astronautas viajaron unos 90,2 km en estos vehículos eléctricos, dedicando 10 horas 54 minutos.

En cuanto a los dispositivos Bell Pogo, después de completar las pruebas conjuntas, se enviaron al almacén por ser innecesarios. En septiembre de 1968, Wendell Moore solicitó una patente para un vehículo individual prometedor. Describió el proyecto anterior Rocket Chair, así como dos variantes del aparato Pogo de un solo asiento. Después de presentar la solicitud, Moore recibió el número de patente US RE26756 E.

El proyecto Pogo fue el último desarrollo de Bell Aerosystems en mochilas propulsoras y tecnología similar. A lo largo de varios años, los especialistas de la compañía han desarrollado tres proyectos, durante los cuales aparecieron cinco aviones diferentes basados en ideas y soluciones técnicas comunes. Durante el trabajo en los proyectos, los ingenieros estudiaron varias características de dicho equipo y encontraron las mejores opciones para su diseño. Sin embargo, los proyectos no progresaron más allá de las pruebas. El equipo creado por Moore y su equipo no cumplía con los requisitos de los clientes potenciales.

A finales de los sesenta, Bell había completado todo el trabajo en lo que alguna vez pareció ser un programa prometedor y prometedor y ya no volvió al tema de los pequeños aviones personales: mochilas propulsoras, etc. Pronto, toda la documentación de los proyectos implementados se vendió a otras organizaciones, que continuaron su desarrollo. El resultado fue la aparición de nuevos proyectos modificados e incluso la producción a pequeña escala de algunas mochilas propulsoras. Por razones obvias, esta técnica no se ha generalizado y no ha llegado al ejército ni al espacio.

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