«Техника-молодежи» 1971 г №3, с.14-16

Миниатюризация воздушно-реактивных и ракетных двигателей поставила на повестку дня проблему индивидуальных транспортных средств. Почему бы человеку не парить свободно в пространстве, подобно птицам? Вот тема одного из помещенных в атом номере «Окон в будущее».

Летающий аппарат, выполненный в виде кресла. Двухместная летающая платформа.

Малогабаритные самолеты, автожиры, дископланы, планеры и вертолеты стали уже привычными. Но вот реактивные ранцы и корсеты — идея новая и оригинальная. Представьте себе аппарат, который смельчак надевает себе на спину. Теперь он может не только подняться в воздух, но и летать, маневрировать, висеть над одним местом и плавно приземлиться. Опытные аппараты такого типа уже испытывались. И в самом деле: почему бы человеку не парить, подобно птицам.

Аппарат прыгающего типа. Проект лунного «кузнечика»: две кабины, способные перемещаться вдоль штанги под действием сжатого газа.

Небольшой двигатель мог бы работать на жидком или твердом топливе, но продолжительность полета тогда измерялась бы секундами, а дальность — десятками метров. Сложнее сделать ранец, заправляемый обычным авиационным бензином. Миниатюрные размеры (длина не более 60 см, диаметр не более 30 см) предъявляют жесткие требования к двигателю. Отношение тяги к весу аппарата должно быть очень высоким.

На большом цветном рисунке показан ранцевый аппарат в действии. Он состоит из двух прозрачных баков для бензина, реактивного двигателя, расположенного вертикально (воздух засасывается снизу вверх), двух трубок, выбрасывающих сжатый газ наружу, и приборов ручного управления. Правой рукояткой пилот регулирует подачу топлива в камеру сгорания, а левой управляет маневровыми двигателями.

На отдельной схеме дан разрез миниатюрного реактивного двигателя. Он двухструйный, и направление движения каждого потока воздуха показано стрелками. Один идет во внутренней полости двигателя, другой — между кожухами, так что на выходе обе струи соединяются. Это позволяет охлаждать корпус и одновременно глушить шум компрессора.

Внутренний поток «проталкивают» несколько механизмов. Во-первых, двухступенчатый насос, который засасывает воздух из атмосферы. Затем газ сжимается двухступенчатым осевым компрессором, а затем — центробежным компрессором, после чего попадает в камеру сгорания. Продукты горения попадают в турбину. Ее первая ступень сообщает движение центробежному компрессору, а вторая и третья — насосу и осевому компрессору. На выходе из турбины газ смешивается с внешним потоком и выбрасывается наружу через две трубки, оканчивающиеся дюзами. Чтобы в максимальной степени снизить гироскопические силы, возникающие при маневрировании, одни рабочие органы вращаются по часовой стрелке, а другие — против.

Вес двигателя 33 кг, а полетный (включая летчика, его одежду, горючее и приборы) — 170 кг. Скорость передвижения до 100 км/час, радиус действия — полтора десятка километров. Парящий пилот может легко преодолевать природные препятствия, осматривать высокие здания и сооружения, мачты электропередачи и линий связи, участвовать в спасательных работах, охране лесов от пожара и т. д. И кто знает, быть может, в будущем ранцевый аппарат станет серьезным конкурентом легкового автомобиля. Не нужно гаража, заплечный «ковер-самолет» поместится и в прихожей квартиры.

Воображение переносит нас на Луну с ее кратерами и расщелинами, зубчатыми горами и крутыми откосами. Вот где пригодятся человеку индивидуальные средства передвижения, вернее, перелета! Оснащенный ранцевым аппаратом космонавт сумеет провести разведку и фотографирование обширного района лунной поверхности, доставить и установить научные приборы. В случае аварии взлетной ступени он возвратится на окололунную орбиту и причалит к основному кораблю, используя свой заплечный ранец и систему жизнеобеспечения.

Воздушно-реактивный аппарат на Луне, конечно, неприменим — нет атмосферы. Там сгодится только ракетный двигатель с вытеснительной системой подачи топлива. Он способен обеспечить передвижение на сотни километров со скоростью до 500 км/час. Ведь там нет атмосферного сопротивления, а лунное притяжение в шесть раз слабее земного.

Нетрудно представить себе одноместные летательные приборы, например, в виде кресла или двухместной платформы. Варианты конструкции могут быть различными, но все они должны удовлетворять общим требованиям. Какие это требования? Многократность использования, устойчивая стабилизация в полете, способность зависать над поверхностью, высокая надежность. Наиболее подходящей системой управления будет, видимо, ручная. Введя в действие поворотные сопла или перемещая свой центр тяжести в нужную сторону, космонавт по своему желанию изменит ориентацию летающего кресла или платформы.

В зарубежной литературе представлен и другой тип транспортных средств для Луны — так называемые прыгающие устройства. В простейшем варианте это кресло, снабженное поршнем и баллонами с газом. Космонавт, усевшийся в такое кресло, уподобляется кузнечику. Дальность каждого прыжка — десятки метров.

На другом рисунке показан более крупный «кузнечик». Это две сферические кабины (одна с космонавтами, другая с оборудованием), скрепленные с поршнем, который перемещается внутри штанги. Перед прыжком поршень фиксируется в нижнем положении, и под ним создается избыточное давление газа. Как только фиксатор убран, кабины и поршень под действием сжатого газа устремляются по штанге вверх. Под действием сил инерции аппарат совершает полет по дуге на расстояние до 120 м.

В полете вся конструкция стабилизируется гироскопическими устройствами. В момент соприкосновения с грунтом поршень сжимает газ и тем самым не только амортизирует силу удара, но и накапливает энергию, необходимую для следующего прыжка.