какую скорость развивает реактивный ранец
Люди с реактивными ранцами летают с самолетами. На них жалуются пилоты
Что случилось
В конце августа человека с реактивным ранцем заметили в аэропорту Лос-Анджелеса. Его увидел пилот самолета American Airlines, заходившего на посадку на высоте 900 м, а также — пилоты двух других самолетов. ФБР начало расследование.
В феврале 2020 года человек с ранцевым двигателем поднялся еще выше — на 1,8 км. Это был француз Винс Реффет, который пролетел над Дубаем со скоростью 240 км/ч и установил мировой рекорд для джетпаков.
Полет Винса Реффета длился три минуты. Чуть позже он повторил полет, при этом взлетел полностью самостоятельно.
Однако в соцсетях не оценили его достижений, обвинив в том, что тот сжигает много топлива и вредит экологии.
Вообще-то джетпаки уже летали рядом с самолетами. Например, в 2015 году швейцарский пилот Ив Росси пролетел на высоте 1 000 м рядом с Аirbus F380. Но тогда это было согласованное мероприятие, и оно не представляло опасности для судна.
Что такое реактивный ранец?
Джетпак — самый компактный из летательных аппаратов. Это ракетный или реактивный ранец, который крепится к спине и поднимает в воздух одного человека.
Есть два типа ранцев — с ракетным или турбореактивным двигателем:
У такого ранца внутри двухконтурный турбореактивный двигатель, где входящий воздух сжимается компрессором и разделяется на два потока. Один из них сгорает и выделяет энергию, а второй помогает охлаждать двигатель и защищает пилота от перегрева. Причем сопла устроены так, что реактивная струя может быть направлена не только вниз, но и в любую другую сторону.
Джетпаки постоянно совершенствуются. Например, за счет электронного управления двигателем. Это облегчает управление и вес ранца, а также позволяет зависать в воздухе и не двигать джойстиками.
Миниатюрные газовые или дизельные двигатели — до 9 кг — тоже облегчают конструкцию. Это позволяет взять с собой дополнительный запас топлива и увеличить время полета.
Эволюция джетпаков: от создания до наших дней
Весь XX век реактивные ранцы интересовали ученых-изобретателей — как революционное средство передвижения — и военных — как способ получить мобильного солдата, способного быстро переместиться из одной точки в другую. Часто они объединялись.
Первый прототип джетпака придумал и запатентовал еще в 1928-м советский инженер Александр Андреев.
В 1958 году появился другой проект — Grasshopper, разработанный компанией Thiokol Chemical Corporation и тоже по заказу американских военных. Модель была оснащена пятью баллонами с азотом и могла летать уже около одной минуты. Кроме того, «прыжковый пояс» придавал ускорение: в нем можно было бежать со скоростью до 50 км/час. И снова эксперименты ничем не кончились.
В том же 1958-м Венделлу Муру из компании Bell Aerosystems удалось создать ранец, который поднял человека на 5 м и продержался целых три минуты. Пилот управлял ранцем, контролируя положение в воздухе, а оператор с Земли отвечал за подачу азотного топлива.
В 1961-м пилот Гарольд Грэм поднялся с летающим ранцем Мура на высоту 34 м. Корпус этой модели был сделан из стеклопластика, что сделало его намного легче металлических предшественников. Однако перекись азота, которую использовали в качестве топлива, была очень дорогой. При этом на 20 секунд полета уходила 19 л.
В 1984 году другой летчик-испытатель, Уильям Сьютор, поднялся в воздух на церемонии открытия Олимпийских игр в Лос-Анджелесе. Его джетпак все еще был очень тяжелым — 54 кг, а полет длился всего 20 секунд.
В 2006 году появилась первая коммерческая модель ранцев Jetlev-Flyer. Они весили 13,6 кг и крепились к моторной лодке, чей двигатель накачивал воду для создания тяги.
В 2008 году был представлен первый Martin Jetpack. Модель выдерживала до 120 кг, летала до 30 минут на высоте 2,5 км и работала на обычном бензине. И да, судя по всему, это их ранец был замечен над Лос-Анджелесом. У новозеландской компании были все шансы стать лидером рынка. Но работа над второй серией затянулась, и в 2019-м Martin Jetpack закрылась.
Пальму первенства перехватила Jetpack Aviation. В 2015 году ее основатель — бывший коммерческий пилот Дэвид Мэйман — совершил полет вокруг Статуи Свободы в Нью-Йорке. Его ранец весил 38,5 кг, а сам полет длился 10 минут.
Это была модель JB-9, которая позволяет летать на высоте до 3 тыс. м со скоростью до 100 км/ч. В 2016-м Мэйман снова поднялся в воздух, на этот раз в Монако. Он летал около трех минут с помощью новой модели — JB-10. Она была компактнее предыдущей и уже больше походила на ранец, а не на ракетную установку. Такой джетпак летает до 10 минут на той же высоте, но уже со скоростью до 160 км/ч.
Наконец, в 2018 году показали новую версию — JB-11. Он разгоняется до 320 км/ч, набирает высоту до 4,5 км и может летать до 12 минут. Максимальная дальность полета — 32 км, а максимальный вес груза — 120 кг.
Такие аппараты закупили власти Дубая, чтобы использовать их для чрезвычайных ситуаций — например, тушить пожары.
Следующее поколение джетпаков доступно для предзаказа в двух версиях: гражданская и военная. Ранцы развивают скорость до 240 км/ч, летают до 30 минут и выдерживают до 544 кг.
Есть также облегченная версия, которая рассчитана на 19 л топлива и скорость до 100 км/ч. Она не требует лицензии пилота для управления. Экспериментальная не имеет ограничений по объему топлива и скорости, но для ее управления нужна лицензия.
Джетпаки и правда опасны?
Эксперты из ВВС утверждают, что полеты на высоте от 1 км и выше опасны для человека. Пока неизвестно, что будет, если ранец внезапно откажет из-за проблем с двигателем или топливом.
К тому же, на такой высоте пилот может повредить лопасти из-за встречи с птицей, а еще помешать пилотам самолетов. До посадки управление судном, как правило, переводят на автопилот, а любая внезапная помеха требует мгновенной реакции.
Главная проблема — в том, что джетпаки пока не стали массовыми, а многие модели не продвинулись дальше тестовых полетов. Поэтому, как и в случае с беспилотниками, полеты на них пока что вызывают немало страхов.
С другой стороны, у летающих ранцев есть хорошие перспективы стать если не личным, то коммерческим транспортом — например, для доставки грузов. Управление многими моделями простое и не требует лицензии пилота, а для вертикального взлета подойдет любая площадка размером в 1 кв. м.
Полёт за 200 тысяч долларов: стоит ли ждать появления персональных джетпаков Статьи редакции
За первые две недели ноября джетпаки (управляемые реактивные ранцы) стали часто обсуждаться в СМИ. В течение месяца были анонсированы две модели от разных компаний, были показаны несколько красочных роликов-презентаций, а одна из фирм-производителей заключила контракт с дубайскими пожарными. Многие издания поспешили сообщить, что будущее уже близко, однако слухи о скором массовом производстве подобных технологий ходят не первый год. Вопрос «Где мой джетпак?» стал популярным названием книг и статей, но ответа на него до сих пор нет.
TJ решил разобраться, когда люди смогут приобрести собственный реактивный ранец, и сможет ли он трансформировать современную систему лётного транспорта.
От комиксов до Бонда
9 ноября 2015 года Дэвид Мэйман (David Mayman) пролетел на джетпаке вокруг Статуи Свободы в Нью-Йорке. Так он представил своё изобретение — реактивный ранец JB-9. После полёта, видеозапись которого набрала 1,3 миллиона просмотров на YouTube за две недели, Мэйман заявил, что он создал «единственный в мире настоящий джетпак».
Однако реактивный ранец — не новая разработка. Впервые джетпаки появились на страницах американских научно-фантастических комиксов «Удивительные истории» 1928 года. На обложке одного из номеров был изображён человек, летящий с помощью специального ранца за спиной.
До шестидесятых годов двадцатого века джетпаки существовали в кинематографе (американский сериал «Рокетмен») и легендах: ходили слухи, что во время второй мировой войны в Германии был создан прототип ракетного ранца Himmelstürmer («Небесный штурмовик»), но сведений о нём не осталось.
Первые настоящие полёты с помощью устройства под названием Rocket Belt состоялись в 1961 году. Оба длились всего лишь 14 секунд, но являлись доказательством прорыва в технологии. Тогда ранец планировали применять в военных целях, но позже отказались от этой идеи: к 1962 году создатели прототипа Венделл Мур (Wendell Moore) и Гарольд Грэхам (Harold Graham) смогли улучшить показатели только до 21 секунды.
В последующие годы технология джетпаков не смогла совершить существенного прогресса. Аппараты могли взлетать, высота и длительность полёта постепенно увеличивались, но они были не приспособлены к тому, чтобы использовать их в какой-либо сфере, кроме развлекательной. Поэтому создатели ранцев устраивали воздушные шоу для публики. Такие изобретатели — или «рокетмены» — собирали стадионы зрителей, желающих посмотреть на реактивный ранец. Также устройство популяризовал четвёртый фильм про Джеймса Бонда «Шаровая молния», вышедший в 1965 году: в одной из сцен картины герой Шона Коннери использовал джетпак.
Самым знаменитым «рокетменом» середины прошлого века являлся Билл Сьютор (Bill Suitor), который был дублёром Коннери и снимался в сценах полёта. За 30 лет Сьютор показал джетпак в 40 странах, выступив более тысячи раз. В 1984 году он пролетел на реактивном ранце во время церемонии открытия Олимпийских игр в Лос-Анджелесе, которую посмотрели 2,5 миллиарда человек.
Следующий этап развития джетпаков связан со швейцарским изобретателем Ивом Росси (Yves Rossy). В 2002 году лётчик решил создать собственный джетпак, на разработку которого он потратил более двух лет. 24 июня 2004 года Росси совершил первый полёт.
Его устройство JetCat P400 сложно назвать джетпаком в классическом смысле — технология скорее напоминает крылья, чем ранец. Взлёт и посадка с их помощью невозможна: Росси начинает полёт, выпрыгивая из самолёта или вертолёта, а приземляется на парашюте. Однако именно многочисленные полёты привлекли повышенное внимание СМИ и общественности. Изобретатель выступал на конференции Ted и давал интервью технологическому блогу Gizmodo. За ним закрепилось прозвище Jetman, а один из его полётов над Дубаем в мае 2015 года набрал 10 миллионов просмотров на YouTube.
34 года ожидания
В настоящее время большинство надежд любителей джетпаков связаны с компанией Martin Aircraft. Её основателем является Гленн Мартин (Glenn Martin), мечтавший о собственном реактивном ранце с пяти лет. С этой технологией он связал всю свою жизнь с 1981 года.
Впервые о новозеландских разработчиках узнали в 2008 году, когда был представлен первый образец под названием Martin Jetpack. Результаты не были впечатляющими: максимальная высота не превышала метра, длился полёт 45 секунд, а пилота постоянно поддерживали ассистенты. Прототип был мало похож на реактивные ранцы из фантастических фильмов, но само название «джетпак» стало отличным маркетинговым ходом, привлекшим внимание крупнейших западных СМИ.
С тех пор основатель компании практически каждый год анонсировал массовое производство технологии. По его словам, первая партия джетпаков должна была появиться в 2010 году. Это повлияло на выбор издания Time, включившего ранец в свой список «50 главных изобретений года» наряду с iPad, краудфандинг-платформой Kickstarter и беспилотным автомобилем от Google. Но потом дата выпуска первой партии сдвинулась сначала на 2012, а затем на 2014 и 2015 год.
За годы разработки реактивный ранец сильно изменился: в 2013 году появилась новая модель P12, максимальная высота полёта которого достигла 900 метров, скорость выросла до 74 километров в час, а длительность — до 30 минут. Однако у него остались существенные недостатки прошлой версии. Главный из них — массивность, делающее устройство практически бесполезным в повседневной жизни. Сложно говорить о новом способе добраться до работы и обратно, если вес джетпака составляет 200 килограмм.
Во время каждого анонса «персональный джетпак» казался уже реальной технологией, от которой могла отпугнуть разве что цена: в каждом анонсе она варьировалась от 70 до 250 тысяч долларов. В последний раз Martin Aircraft перенесли дату выхода на 2017 год (предзаказ можно будет сделать уже в 2016). Однако нельзя с уверенностью сказать, что на этот раз джетпаки действительно появятся в продаже.
Связано это и с финансовыми возможностями Martin Aircraft. Несмотря на успешные презентации и привлечение инвесторов, в первый год после выхода на биржу компания понесла убытки в пять миллионов долларов. Портал Popular Science отмечает, что это нормально для компании, не начавшей свои продажи. Но в то же время она не начинает их уже почти семь лет, а работает над технологией уже 34 года.
В ноябре 2015 года Гленн Мартин столкнулся с конкуренцией в лице основателей JetPack Aviation, построивших свою компанию на образе «единственных в мире настоящих джетпаков». «Это отличается от всего, что было в истории полётов», — заявил глава компании Дэвид Мэйман, рассказывая о модели JB-9. Он показал разработку в действии, облетев с её помощью Статую Свободы.
JB-9 — результат 25 лет разработок Меймана и Нельсона Тайлера (Nelson Tyler), трёхкратного обладателя «Оскара» за технические достижения в кинематографе. В 70-х годах реактивный ранец Тайлера широко применялся в Голливуде, однако работал около 30 секунд. По словам разработчиков, на сегодняшний день с помощью JB-9 можно провести в воздухе не более десяти минут.
Главное отличие от технологии Martin Aircraft в том, что ранец работает на небольших одноконтурных турбореактивных двигателях, как на истребителях МиГ-15. По словам создателей, в отдалённом будущем они планируют заменить их на более экономичные двухконтурные, наподобие используемых в современных реактивных самолётах. Джетпаки Мартина разработчики называют «фактически дроном», намекая на турбовинтовые двигатели P12. Ещё одно преимущество разработки Мэймана и Тайлера в «настоящем вертикальном взлёте и посадке», пока конкурент использует парашюты для посадки. При этом JB-9 намного легче — Мэйман отметил, что ранец не мешает ему пробежать несколько километров. Но максимальная высота, на которой можно подняться с помощью устройства, составляет всего 300 метров.
В JetPack Aviation ориентируются на разработки для Голливуда различных воздушных шоу, но надеются на то, что технология сможет стать массовой. Однако на сегодняшний день нет даже предполагаемой даты выпуска этой модели джетпаков.
Ядерный реактор за спиной
Однако не все разделяют желание приобрести подобный ранец. Несмотря на вполне рабочие образцы, устройство регулярно попадает в различные списки нереализованных фантастических технологий вроде телепортов или летающих автомобилей. Критики обвиняют ранцы в высокой цене, повышенной опасности во время использования и негативному влиянию на экологию.
Но главный аргумент критиков: джетпаки в современном мире не нужны.
Ещё в сентябре 2014 года журналист The Guardian Дин Барнетт заявил, что настоящая проблема технологии не в ограничениях законов физики и человеческой анатомии, а в том, что это просто «ужасная идея». По мнению Барнетта, большинство фанатов джетпаков не задумываются о непрактичности и опасности подобного способа путешествия: автор сравнил ракетный ранец с мощной паяльной лампой, на протяжении долгого времени направленной прямо на ноги.
Некоторые люди хотят джетпаки не потому что именно хотят, а потому что им это пообещали. При этом нигде не указано, кем и когда были сделаны эти обещания. Обычно высказывания приписывают «учёным» или просто «науке», но вполне может быть, что некоторые путают понятия «наука» и «научная фантастика», ведь идея реактивных ранцев пришла в основном оттуда. Научная фантастика также обещала нам зомби-апокалипсис, но вы редко встретите людей, жалующихся, что его до сих пор не произошло.
Дин Барнетт, журналист The Guardian
Барнетт отметил ещё несколько причин, по которым джетпак в ближайшие годы не станет массовой технологией: загрязнение окружающей среды, необходимость готовиться к полету годами и большие размеры ранца. Малую длительность работы журналист предложил решить с помощью миниатюрного ядерного реактора, но отметил, что «если уж люди в паникуют, находясь в десяти милях от АЭС, то, пожалуй, они откажутся носить подобное с собой».
Не разделяет эйфории по поводу джетпаков и Элон Маск. На эту тему он высказался в эфире программы The Colbert Report, отвечая на последний вопрос Стивена Кольберта: «Где мой джетпак?». Глава Tesla Motors и SpaceX заявил, что «не уверен» насчёт этих устройств, но признал необходимость в подобных технологиях.
Есть несколько фундаментальных моментов в физике, делающих использование реактивных ранцев уж слишком неудобным. Но, знаешь, иногда я думаю, что было бы великолепно иметь лётное средство с вертикальным взлётом и посадкой. Вроде штурмовиков Harrier, но с большим удовольствием от полета.
Элон Маск, глава Tesla Motors
Николай Ковшов, ведущий аналитик фонда Quantum Wave, в колонке для Wired напомнил, что многие технологии, идеи которых появились в научной фантастике начала 20-го века, так и не прижились в повседневности. По мнению аналитика, основные проблемы таких устройств очень похожи — в основном это предрассудки людей по поводу одних технологий и завышенные ожидания от других. Некоторые изобретения ещё не могут использоваться массово, хотя созданы были довольно давно. Ковшов привел в пример голограммы из научно-популярных фильмов: технология существует уже больше полувека, но слишком затратна, что сводит её использование к единичным случаям.
Российские учёные и разработчики ни разу не заявляли о создании собственного массового джетпака. При этом научно-производственное предприятие «Звезда» весной 2014 года анонсировало создание реактивного ранца на солнечных батареях для российских космонавтов. За основу была взята американская разработка 1994 года под названием SAFER, также предназначенная для перемещении астронавтов в космосе.
Обычные люди же пока могут рассчитывать максимум на так называемые «водные джетпаки», получившие в России определённую популярность. Одно из таких устройств стало частью эстафеты олимпийского огня в 2013 году. Тогда Михаил Чуев пролетел с факелом над озером Байкал. Однако пользовался он джетпаком Jetlev-Flyer JF-260, сделанным в Германии.
В лаборатории Google[x] отказались от проекта джетпака. Руководитель лаборатории Астро Теллер в интервью журналу Esquire отметил, что идея активно разрабатывалась, но разработчики отказались от неё из соображений безопасности.
Мы довольно долго трудились над проектом персонального летательного средства. Да, назовите это реактивным ранцем, джетпаком. Первая реакция у всех — офигеть! Когда я говорю «джетпак», вы представляете себе ранец, который стреляет реактивной струёй и поднимает вас. Но проблема в том, что как только выхлоп закончится, вы покойник.
Астро Теллер, руководитель Google[x]
Остро встаёт вопрос использования технологии, если она всё-таки появится. В The Guardian предположили, что в отличие от набирающих популярность сегвеев, джетпаки никогда не станут революцией в средствах повышения мобильности в современном городе.
Сама идея реактивных ранцев не подходит для массового ежедневного использования. Мэймен, например, является единственным пилотом JB-9. На его счету десятки полётов за два года. У многих людей нет времени на такое долгое обучение. Таким образом, перед создателями появляются несколько вариантов: переход в нишу «дорогих хобби» или контракты с нуждающимися службами вроде полицейских или спасателей.
Пока что Martin Aircraft пошла по второму пути, продав 20 экземпляров пожарным Дубая. После прохождения курса обучения от сотрудников компании пожарные смогут с помощью ранцев быстрее добираться до горящих небоскрёбов. Нынешний глава Martin Aircraft Питер Кокер отметил, что джетпаки могут использоваться в качестве одной из функций сервиса заказа такси Uber.
Но несмотря на это Гленн Мартин, как и его конкуренты, не оставляет попыток исполнить мечту многих людей — дать возможность почувствовать себя настоящим «рокетменом».
Даже джетпак появится быстрее ховерборда,
Евгений Кузьмин,
TJ
Какие реактивные ранцы могут использоваться в военных целях?
Реактивный ранец — это летательный аппарат в виде рюкзака, который надевается на спину и позволяет людям перемещаться по воздуху за счет вырывающейся из сопла жидкости или газа. На данный момент большинство из таких аппаратов создано инженерами-любителями и используется во время развлекательных представлений. Недавно американское агентство DARPA заинтересовалось, могут ли реактивные ранцы каким-то образом использоваться в военных целях. Ведь они наверняка могут быть полезны для разведки и выполнения других задач, требующих особой скрытности. Агентство запустило конкурс по разработке военного реактивного ранца и выдвинуло очень даже серьезные требования. В рамках данной статьи предлагаю выяснить, каким должен быть идеальный реактивный ранец и существует ли такой в реальности. Спойлер: да, пригодный для военных целей ранец уже создан и даже используется.
Реактивные ранцы пока почти не используются в военной отрасли, но скоро это изменится
Что такое джетпак?
Реактивные ранцы также известны как джетпаки. Почти все они сделаны в виде рюкзака с несколькими реактивными двигателями компактного размера. Для управления обычно используются две ручки, которые меняют направление сопел, из которых вырывается расширяющийся газ или жидкость. Как правило, при помощи реактивного ранца можно летать всего лишь по 10 минут, но зато скорость равна 200 километрам в час. После полета ранец нужно снова заправлять, на что уходит довольно много времени. Вдобавок, чтобы всегда быть готовым к полету, пилотам нужно иметь при себе запас топлива. В общем, на данный момент реактивные ранцы — это необычный, но далеко не самый удобный способ передвижения.
Джетпаки разрабатываются любителями, поэтому выглядят очень по-разному. Но в целом принцип их работы одинаков
Видео с джетпаками, работающими на воде
Военный реактивный ранец
Агентство DARPA уверено, что военные реактивные ранцы должны быть достаточно легкими и небольшими, чтобы их мог переносить один человек. Если аппарат многоразовый, обслуживание и заправка топливом должны быть максимально простыми и не требовать дополнительного оборудования. В идеале, сборка и подготовка к полету не должны занимать больше 10 минут. Также очень важно, чтобы с реактивным аппаратом можно было взлетать как с земли, так и с вертолетов и других летательных средств. Дальность полета должна быть не меньше 5 километров, иначе в джетпаке не будет никакого смысла.
Если бы джетпаки были созданы давно, войны могли выглядеть примерно так
Джетпак JB-11
На данный момент единственным военным подразделением, которое заказало поставку реактивных ранцев, являются Силы специальных операций. В 2016 году командование заключило контракт с производителем летательных аппаратов JetPack Aviation на поставку джетпаков модели JB-11. Они оснащены шестью реактивными двигателями и могут находиться в воздухе около 10 минут — этого хватает на преодоление примерно 30 километров. Скорость движения этого джетпака достигает 320 километров в час, а максимальная высота полета достигает 4,5 километров. Этот джетпак был представлен на технологической выставке CES 2018 и о нем рассказывало издание BBC.
Полет на реактивном ранце JB-11
Пожалуй, на данный момент реактивный ранец JB-11 от JetPack Aviation является единственным, кто пригоден для использования в военных целях. Выше я уже отметил, что большинство джетпаков изготавливаются инженерами-любителями. Взять, к примеру, реактивный ранец от американского изобретателя Ричарда Браунинга. В 2018 году он стоил 340 тысяч фунтов стерлингов, что по текущему курсу равно около 35 миллионам (!) рублям. Разработанный «костюм железного человека» выглядит эффектно и изобретатель много раз удивлял своими полетами. Вот небольшая статья об удивительном проекте Ричарда Браунинга.
Если вам интересны новости науки и техники, подпишитесь на наш канал в Яндекс.Дзен. Там вы найдете статьи, которые не были опубликованы на сайте!
Еще одним известным летчиком-испытателем является Фрэнки Запата. Он является изобретателем летающего скейтборда Flyboard Air, который работает почти по такому же принципу, что и реактивные ранцы. В 2019 году летчик решил использовать этот аппарат, чтобы перебраться из Франции в Великобританию через пролив Ла-Манш. Я рассказывал о его затее в этом материале. Приятного чтения!