Projet d'avion personnel Bell Pogo

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Anonim

Bell Aerosystems a développé son premier projet de jetpack avec un financement militaire. Après avoir effectué tous les tests nécessaires et déterminé les caractéristiques réelles du nouveau produit, le Pentagone a décidé de clore le projet et d'arrêter le financement en raison du manque de perspectives. Pendant plusieurs années, les spécialistes de Bell, dirigés par Wendell Moore, ont continué à travailler à l'initiative jusqu'à l'apparition d'un nouveau client. La création d'un autre avion personnel a été ordonnée par la National Aeronautics and Space Administration.

Depuis le début des années soixante, les employés de la NASA ont travaillé sur une multitude de projets dans le cadre du programme lunaire. Dans un avenir prévisible, les astronautes américains devaient atterrir sur la lune, ce qui nécessitait un grand nombre d'équipements spéciaux à des fins diverses. Entre autres choses, les astronautes avaient besoin de moyens de transport avec lesquels ils pourraient se déplacer le long de la surface du satellite terrestre. En conséquence, plusieurs véhicules électriques LRV ont été livrés sur la lune, mais d'autres options de transport ont été envisagées au début du programme.

Au stade de l'élaboration des propositions préliminaires, les spécialistes de la NASA ont envisagé diverses options pour se déplacer sur la lune, y compris à l'aide d'avions. Ils connaissaient probablement les projets de Bell, c'est pourquoi ils se sont tournés vers elle pour obtenir de l'aide. L'objet de la commande était un avion personnel prometteur qui pourrait être utilisé par les astronautes dans les conditions de la lune. Ainsi, W. Moore et son équipe ont dû utiliser les technologies et développements disponibles, ainsi que prendre en compte les particularités de la gravité du satellite, la conception des combinaisons spatiales et d'autres facteurs spécifiques. En particulier, la conception des combinaisons spatiales disponibles à l'époque a contraint les ingénieurs à abandonner la disposition éprouvée du "jetpack".

Projet d'avion personnel Bell Pogo
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Robert Kouter et la première version du produit Pogo

Le projet de l'avion "lunaire" a été nommé Pogo, d'après le jouet Pogo stick, également connu sous le nom de "Grasshopper". En effet, certaines versions de ce produit ressemblaient beaucoup à un "véhicule" pour enfants, bien qu'elles présentaient un certain nombre de caractéristiques directement liées aux technologies et aux solutions techniques utilisées.

Pour la troisième fois, l'équipe de Wendell Moore a décidé d'utiliser des idées éprouvées impliquant un moteur à réaction au peroxyde d'hydrogène. Pour toute sa simplicité, une telle centrale électrique fournissait la poussée requise et permettait de voler pendant un certain temps. Ces moteurs présentaient certains inconvénients, mais il y avait des raisons de croire qu'ils seraient moins visibles dans les conditions de la surface lunaire que sur Terre.

Au cours des travaux sur le projet Bell Pogo, trois variantes de l'avion pour la mission lunaire ont été développées. Ils étaient basés sur les mêmes principes et présentaient un degré élevé d'unification, car ils utilisaient les mêmes composants dans leur conception. Cependant, il y avait aussi quelques différences de mise en page. De plus, des options étaient proposées avec différentes capacités de transport: certaines versions du "Pogo" ne pouvaient transporter qu'une seule personne, tandis que la conception d'autres prévoyait de l'espace pour deux pilotes.

La première version du produit Bell Pogo était une version repensée de la Rocket Belt ou de la Rocket Chair avec des modifications majeures de la disposition générale. Au lieu d'un corset de sac à dos ou d'une chaise avec un cadre, il a été proposé d'utiliser un support en métal avec des pièces jointes pour toutes les unités principales. A l'aide d'une telle unité, il a été prévu d'assurer la commodité d'utiliser l'appareil dans une combinaison spatiale lourde et peu confortable, ainsi que d'optimiser l'équilibrage de l'ensemble du produit.

En bas, une pièce était fixée à la jambe de force de base qui servait de marchepied pour le pilote et la base du train d'atterrissage. Cette fois, le pilote a dû se tenir debout sur l'élément de puissance de l'appareil, ce qui a permis de se débarrasser du système complexe des ceintures de sécurité, n'en laissant que quelques-unes nécessaires. De plus, il y avait des supports pour les petites roues sur les côtés du repose-pieds. Avec leur aide, il a été possible de transporter l'appareil d'un endroit à l'autre. Un petit faisceau avec un accent a été fourni sur l'avant du cadre. A l'aide de roues et d'une butée, l'appareil pouvait se tenir debout sans support.

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L'appareil est en vol. Derrière les leviers - R. Courter

Dans la partie centrale du rack, un bloc avec trois cylindres pour le gaz comprimé et le carburant était attaché. Comme dans la technologie Bell précédente, le cylindre central servait de stockage d'azote comprimé, et les cylindres latéraux devaient être remplis de peroxyde d'hydrogène. Les bouteilles étaient reliées les unes aux autres par un système de tuyaux, de robinets et de régulateurs. De plus, les tuyaux menant au moteur s'en écartaient.

Le moteur de conception "classique" a été proposé pour être monté sur la partie supérieure de la jambe de force à l'aide d'une charnière qui permet le contrôle du vecteur de poussée. La conception du moteur reste la même. Dans sa partie centrale, il y avait un générateur de gaz, qui était un cylindre avec un dispositif catalytique. Ce dernier était constitué de plaques d'argent recouvertes de nitrate de samarium. Un tel dispositif générateur de gaz permettait d'obtenir de l'énergie à partir de combustible sans recours à un comburant ni à une combustion.

Deux canalisations coudées avec des buses aux extrémités ont été fixées sur les côtés du générateur de gaz. Pour éviter les pertes de chaleur et le refroidissement prématuré des gaz réactifs, les canalisations ont été équipées d'une isolation thermique. Des leviers de commande avec de petites poignées aux extrémités étaient fixés aux tuyaux du moteur.

Le principe de fonctionnement du moteur est resté le même. L'azote comprimé du cylindre central était censé déplacer le peroxyde d'hydrogène de ses réservoirs. En montant sur le catalyseur, le carburant a dû se décomposer avec la formation d'un mélange vapeur-gaz à haute température. Sept avec des températures allant jusqu'à 730-740°C étaient censés sortir par des tuyères, formant une poussée de jet. L'appareil doit être contrôlé à l'aide de deux leviers et de poignées montées dessus. Les leviers eux-mêmes étaient responsables de l'inclinaison du moteur et de la modification du vecteur de poussée. Les poignées étaient associées à des mécanismes de changement de poussée et de réglage fin de son vecteur. Il y a aussi une minuterie qui avertit le pilote de la consommation de carburant.

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Double version de "Pogo" en vol, piloté par Gordon Yeager. Le technicien passagers Bill Burns

Pendant le vol, le pilote devait se tenir debout sur la marche et tenir les leviers de commande. Dans ce cas, le moteur était au niveau de sa poitrine et les buses étaient situées sur les côtés des mains. En raison de la température élevée des gaz de jet et du grand bruit produit par un tel moteur, le pilote avait besoin d'une protection spéciale. Son équipement consistait en un casque insonorisé avec une minuterie, des lunettes, des gants, une combinaison résistante à la chaleur et des chaussures assorties. Tout cela a permis au pilote de travailler sans prêter attention au nuage de poussière pendant le décollage, au bruit du moteur et à d'autres facteurs défavorables.

Selon certains rapports, dans la conception du produit Bell Pogo, des unités légèrement modifiées de la "Rocket Chair" ont été utilisées, en particulier un système de carburant similaire. En raison du poids légèrement inférieur de la structure, la poussée du moteur au niveau de 500 livres (environ 225 kgf) a permis d'augmenter légèrement les performances de l'appareil. De plus, le produit Pogo était destiné à être utilisé sur la lune. Ainsi, sans se distinguer par de hautes performances sur Terre, un avion prometteur pourrait être utile sur la Lune, dans des conditions de faible gravité.

Les travaux de conception de la première version du projet Bell Pogo ont été achevés au milieu des années soixante. En utilisant les composants disponibles, l'équipe de W. Moore a réalisé une version expérimentale de l'appareil et a commencé à le tester. L'équipe du pilote d'essai est restée la même. Robert Kourter, William Sutor et d'autres ont participé à la vérification d'un avion personnel prometteur. De plus, l'approche générale des contrôles n'a pas changé. Au début, l'appareil volait en laisse dans un hangar, puis des vols libres ont commencé dans une zone ouverte.

Comme prévu, l'appareil Pogo ne se distinguait pas par ses caractéristiques de vol élevées. Il pouvait atteindre une hauteur maximale de 8 à 10 m et voler à des vitesses allant jusqu'à plusieurs kilomètres par heure. L'approvisionnement en carburant était suffisant pour 25-30 secondes de vol. Ainsi, dans des conditions terrestres, le nouveau développement de l'équipe de Moore n'était pas très différent des précédents. Néanmoins, avec la faible gravité de la Lune, les paramètres disponibles de poussée et de consommation de carburant laissaient espérer une augmentation notable des données de vol.

Peu de temps après la première version du Bell Pogo, la seconde est apparue. Dans cette version du projet, il a été proposé d'augmenter la charge utile, offrant la possibilité de transporter le pilote et le passager. Il a été proposé de le faire de la manière la plus simple: en « doublant » la centrale électrique. Ainsi, pour créer un nouvel avion, il suffisait de développer un cadre pour attacher tous les éléments principaux. Le moteur et le système de carburant sont restés les mêmes.

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Yeager et Burns en vol

L'élément principal du véhicule biplace est une conception de cadre simple. Au bas d'un tel produit, il y avait un cadre rectangulaire avec de petites roues, ainsi que deux marches pour l'équipage. De plus, les jambes de force de la centrale étaient fixées au cadre, reliées en haut par un cavalier. Entre les crémaillères étaient fixés deux systèmes de carburant, trois cylindres dans chacun et deux moteurs, assemblés en un seul bloc.

Le système de contrôle est resté le même, ses principaux éléments étaient des leviers reliés de manière rigide aux moteurs oscillants. Les leviers ont été avancés vers le siège du pilote. En même temps, ils avaient une forme incurvée pour une position mutuelle optimale du pilote et des poignées.

Pendant le vol, le pilote devait se tenir debout sur la marche avant, face vers l'avant. Les leviers de commande passèrent sous ses bras et se plièrent pour donner accès aux commandes. De par leur forme, les leviers étaient aussi un élément de sécurité supplémentaire: ils retenaient le pilote et l'empêchaient de tomber. Le passager a été invité à monter sur la marche arrière. Le siège passager était équipé de deux poutres qui passaient sous ses mains. De plus, il devait s'accrocher à des poignées spéciales situées près des moteurs.

Du point de vue du fonctionnement des systèmes et des commandes de vol, le Bell Pogo biplace n'était pas différent du monoplace. En démarrant le moteur, le pilote pouvait ajuster la poussée et son vecteur, effectuant les manœuvres nécessaires en altitude et en cap. En utilisant deux moteurs et deux systèmes de carburant, il a été possible de compenser l'augmentation du poids de la structure et de la charge utile, tout en maintenant les paramètres de base au même niveau.

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William "Bill" Sutor teste une troisième version de l'appareil. Les premiers vols sont effectués à l'aide d'une corde de sécurité

Malgré quelques complications de conception, le premier avion biplace, créé par l'équipe de W. Moore, présentait des avantages significatifs par rapport à ses prédécesseurs. L'utilisation de tels systèmes permettait en pratique de transporter deux personnes à la fois sans augmentation proportionnelle du poids de l'avion. Autrement dit, un appareil biplace était plus compact et plus léger que deux monoplaces, qui offraient les mêmes possibilités de transport de personnes. C'est probablement la version biplace du produit Pogo qui pourrait présenter le plus d'intérêt pour la NASA en termes d'utilisation dans le programme lunaire.

L'appareil Pogo biplace a été testé selon un schéma déjà élaboré. Tout d'abord, il a été testé dans un hangar à l'aide de cordes de sécurité, après quoi les essais en vol libre ont commencé. Étant un développement ultérieur de la conception existante, l'appareil à deux places a montré de bonnes caractéristiques, ce qui a permis de compter sur une solution réussie des tâches assignées.

Au total, dans le cadre du programme Bell Pogo, trois variantes d'avions ont été développées avec la plus grande unification possible. La troisième version était unique et était basée sur la conception de la première, bien qu'elle présentait quelques différences notables. L'essentiel est le placement mutuel du pilote et du système de carburant. Dans le cas du troisième projet, le moteur et les cylindres devaient être situés derrière le dos du pilote. Le reste de la disposition des deux appareils était presque le même.

Le pilote de la troisième version du "Pogo" devait se tenir sur une marche munie de roues et reposer son dos sur le poteau principal de l'appareil. Dans ce cas, le moteur était derrière lui au niveau des épaules. En raison du changement dans la disposition générale, le système de contrôle a dû être refait. Les leviers associés au moteur ont été sortis vers le pilote. De plus, pour des raisons évidentes, ils ont été allongés. Le reste des principes de gestion restent les mêmes.

Les tests effectués selon la méthodologie standard ont à nouveau montré tous les avantages et les inconvénients du nouveau projet. La durée du vol laissait encore beaucoup à désirer, mais la vitesse et l'altitude du véhicule étaient tout à fait suffisantes pour résoudre les tâches assignées. Il fallait aussi prendre en compte la différence de gravité sur la Terre et sur la Lune, ce qui permettait d'espérer une augmentation sensible des caractéristiques dans les conditions d'utilisation réelles sur un satellite.

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Tests avec la participation d'un astronaute et à l'aide d'une combinaison spatiale. 15 juin 1967

On peut supposer que la troisième version du système Bell Pogo était plus pratique que la première en termes de contrôle. Cela peut être indiqué par une conception différente des systèmes de contrôle avec un effet de levier accru. Ainsi, le pilote devait faire moins d'efforts pour contrôler. Néanmoins, il est à noter que l'agencement de la troisième version de l'appareil a gravement entravé voire rendu impossible son utilisation par une personne en scaphandre.

Le développement et les tests de trois variantes de l'appareil Pogo ont été achevés en 1967. Cette technique a été présentée aux clients de la NASA, après quoi un travail commun a commencé. On sait la tenue d'événements de formation, au cours desquels des astronautes, vêtus de combinaisons spatiales à part entière, maîtrisaient le contrôle d'avions personnels d'un nouveau type. Dans le même temps, toutes ces ascensions dans les airs ont été effectuées en laisse, à l'aide d'un système de suspension spécial. En raison des particularités de la disposition des combinaisons spatiales et des avions, des systèmes Pogo du premier type ont été utilisés.

Le travail conjoint de Bell Aerosystems et de la NASA s'est poursuivi pendant un certain temps, mais n'a pas donné de réels résultats. Même en tenant compte de la croissance attendue des caractéristiques, l'avion proposé ne pouvait pas répondre aux exigences associées à leur utilisation prévue dans le programme lunaire. Les avions personnels ne semblaient pas être un moyen de transport pratique pour les astronautes.

Pour cette raison, le programme Bell Pogo a été fermé en 1968. Les spécialistes de la NASA ont analysé diverses propositions, dont celles de Bell, puis sont arrivés à des conclusions décevantes. Les systèmes proposés ne répondaient pas aux exigences des missions lunaires. En conséquence, il a été décidé d'abandonner les tentatives de survol de la surface de la lune et de commencer à développer un véhicule différent.

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Dessins du brevet américain RE26756 E. Fig 7 - Rocket Chair. Fig 8 et Fig 9 - Appareils Pogo des première et troisième versions, respectivement

Le programme de développement de véhicules pour les expéditions lunaires a abouti à la création du véhicule électrique LRV. Le 26 juillet 1971, le vaisseau Apollo 15 est parti vers la Lune, emportant une telle machine. Plus tard, cette technique a été utilisée par les équipages des engins spatiaux Apollo 16 et Apollo 17. Au cours des trois expéditions, les astronautes ont parcouru environ 90,2 km sur ces véhicules électriques, en 10 heures 54 minutes.

Quant aux appareils Bell Pogo, après l'achèvement des tests communs, ils ont été envoyés à l'entrepôt comme inutiles. En septembre 1968, Wendell Moore dépose un brevet pour un véhicule individuel prometteur. Il décrivait le projet précédent de Rocket Chair, ainsi que deux variantes de l'appareil Pogo monoplace. Après avoir déposé la demande, Moore a reçu le numéro de brevet US RE26756 E.

Le projet Pogo était le dernier développement de Bell Aerosystems en matière de jetpacks et de technologies similaires. En plusieurs années, les spécialistes de l'entreprise ont développé trois projets, au cours desquels cinq avions différents sont apparus sur la base d'idées et de solutions techniques communes. Au cours des travaux sur les projets, les ingénieurs ont étudié diverses caractéristiques d'un tel équipement et ont trouvé les meilleures options pour sa conception. Cependant, les projets n'ont pas progressé au-delà des tests. Les équipements créés par Moore et son équipe ne répondaient pas aux exigences des clients potentiels.

À la fin des années soixante, Bell avait terminé tous les travaux sur ce qui semblait autrefois être un programme prometteur et prometteur et n'était plus revenu sur le sujet des petits avions personnels: jetpacks, etc. Bientôt, toute la documentation sur les projets mis en œuvre a été vendue à d'autres organisations, qui ont poursuivi leur développement. Le résultat a été l'émergence de nouveaux projets modifiés, et même la production à petite échelle de certains jetpacks. Pour des raisons évidentes, cette technique ne s'est pas généralisée et n'a pas atteint l'armée ou l'espace.

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