Çantat e avionëve të viteve pesëdhjetë të shekullit të kaluar nuk mund të mburreshin me performancë të lartë. Ato automjete që ende arritën të hyjnë në ajër kishin konsum shumë të lartë të karburantit, gjë që ndikoi negativisht në kohëzgjatjen maksimale të mundshme të fluturimit. Përveç kësaj, modelet e ndryshme kishin disa probleme të tjera. Me kalimin e kohës, ushtria dhe inxhinierët u zhgënjyen nga një teknologji e tillë, e cila më parë konsiderohej premtuese dhe premtuese. Sidoqoftë, kjo nuk çoi në ndalimin e plotë të punës. Në fund të viteve pesëdhjetë, NASA u interesua për këtë temë, e cila shpresonte të aplikonte teknologji të re në programet hapësinore.
Në të ardhmen e parashikueshme, specialistët e NASA -s shpresonin jo vetëm të dërgonin një njeri në hapësirë, por edhe të zgjidhnin disa probleme të tjera. Në veçanti, u konsiderua mundësia e punës në hapësirë të hapur, jashtë anijes. Për një zgjidhje të plotë të problemeve në kushte të tilla, kërkohej një aparat i caktuar me ndihmën e të cilit astronauti mund të lëvizte lirshëm në drejtimin, manovrimin e dëshiruar, etj. Në fillim të viteve gjashtëdhjetë, NASA kërkoi ndihmë nga forcat ajrore, të cilat deri në atë kohë kishin arritur të kryenin disa programe të ngjashme. Për më tepër, ajo tërhoqi në punë disa ndërmarrje të industrisë së aviacionit, të cilat ishin të ftuara të zhvillonin versionet e tyre të një avioni personal për programin hapësinor. Ndër të tjera, një ofertë e tillë u mor nga Chance-Vought.
Sipas të dhënave të disponueshme, edhe në fazën e kërkimit paraprak, specialistët e NASA -s arritën në përfundime në lidhje me faktorin e formës optimale të teknologjisë premtuese. Doli se mjeti më i përshtatshëm personal i transportit do të ishte një çantë me një grup motorësh jet me fuqi të ulët. Pajisjet e tilla janë porositur nga kompanitë kontraktore. Duhet të theksohet se u morën parasysh edhe variante të tjera të aparatit, megjithatë, ishte çanta e veshur në anën e pasme të astronautit që u njoh si optimale.
Pamje e përgjithshme e kostumit hapësinor Chance-Vought dhe SMU. Foto nga revista Popular Science
Gjatë viteve të ardhshme, Chance Vout kreu një seri studimesh dhe formësoi pamjen e një automjeti për hapësirë. Projekti mori emërtimin SMU (Njësia e Vetë-Manovrimit). Në fazat e mëvonshme të zhvillimit të projektit dhe gjatë testimit, u përdor një përcaktim i ri. Pajisja u riemërua në AMU (Njësia e Manovrimit të Astronautëve - "Pajisja për manovrimin e një astronauti").
Ndoshta autorët e projektit SMU kishin një ide për zhvillimet e ekipit Wendell Moore të Bell Aerosystems, si dhe dinin për zhvillime të tjera në këtë fushë. Fakti është se avionët luftarakë Bell dhe anija kozmike që u shfaqën pak më vonë duhej të kishin të njëjtët motorë, megjithëse me karakteristika të ndryshme. U propozua pajisja e produktit SMU me motorë jet që veprojnë në peroksid hidrogjeni dhe duke përdorur dekompozimin e tij katalitik.
Procesi i dekompozimit katalitik të peroksidit të hidrogjenit deri në këtë kohë u përdor në mënyrë aktive në teknika të ndryshme, përfshirë në disa avionë të hershëm. Thelbi i kësaj ideje konsiston në furnizimin me "karburant" të një katalizatori të veçantë që bën që substanca të dekompozohet në ujë dhe oksigjen. Përzierja avull-gaz që rezulton ka një temperaturë mjaft të lartë, dhe gjithashtu zgjerohet me një shpejtësi të madhe, gjë që bën të mundur përdorimin e tij si një burim energjie, përfshirë në motorët jet.
Duhet të theksohet se dekompozimi i peroksidit të hidrogjenit nuk është burimi më ekonomik i energjisë në kontekstin e avionëve të avionëve. Duhet shumë "karburant" për të gjeneruar shtytje të mjaftueshme për të ngritur një person në ajër. Kështu, në projektet e Bell, një rezervuar prej 20 litrash i lejoi pilotit të qëndrojë në ajër jo më shumë se 25-30 sekonda. Sidoqoftë, kjo ishte e vërtetë vetëm për fluturimet në Tokë. Në rastin e hapësirës së hapur ose sipërfaqes së Hënës, për shkak të peshës më të ulët (ose mungesës) të astronautit, ishte e mundur të siguroheshin karakteristikat e kërkuara të aparatit pa një konsum të papranueshëm të lartë të peroksidit të hidrogjenit.
Gjatë projektit SMU, duheshin zgjidhur disa çështje kryesore, kryesore prej të cilave, natyrisht, ishte lloji i motorit jet. Për më tepër, ishte e nevojshme të përcaktohej paraqitja optimale e të gjithë pajisjes, përbërja e pajisjeve të nevojshme dhe një numër karakteristikash të tjera të projektit. Sipas raporteve, studimi i këtyre çështjeve përfundimisht çoi në hartimin e kostumit origjinal të hapësirës, i cili u propozua të përdoret me produktin SMU / AMU.
Puna kryesore e projektimit u përfundua në gjysmën e parë të vitit 1962, pak më vonë, Chance-Vought prodhoi një prototip avioni hapësinor. Në vjeshtën e të njëjtit vit, pajisja u shfaq për herë të parë në shtyp. Imazhet e sistemit të propozuar u botuan për herë të parë në numrin e Nëntorit të Shkencës Popullore. Për më tepër, artikulli në këtë revistë siguroi një diagram të paraqitjes dhe disa karakteristika kryesore.
Një nga fotot e publikuara nga Popular Science tregoi një astronaut me një kostum të ri kozmik me një SMU në shpinë. Kostumi i propozuar kishte një përkrenare sferike me një mburojë të ulur të fytyrës dhe një pjesë të poshtme të zhvilluar, e cila supozohej të qëndronte mbi supet e astronautit. Kishte gjithashtu disa lidhje për lidhjen e kostumit hapësinor me sistemet e jetpack. Padia kozmike nga Chance-Vought ishte dukshëm e ndryshme nga produktet moderne për këtë qëllim. Ajo u bë sa më e lehtë dhe, me sa duket, nuk ishte e pajisur me një sërë masash mbrojtëse që janë të nevojshme për të përmbushur kërkesat aktuale.
Çanta e shpinës në vetvete ishte një bllok drejtkëndor me një mur të përparmë konkave dhe një sërë mjetesh për fiksim në anën e pasme të astronautit. Pra, në majë të murit të përparmë kishte dy "grepa" karakteristike me të cilat çanta e shpinës mbështetej mbi supet e astronautit. Në pjesën e mesme kishte një rrip të belit, mbi të cilin ishte vendosur një panel cilindrik i kontrollit me disa leva. Disa kabllo dhe tubacione fleksibël u siguruan gjithashtu për lidhjen e çantës me kostumin e hapësirës.
Nevoja për të siguruar funksionim afatgjatë jashtë anijes, si dhe papërsosmëria e teknologjive të asaj kohe, ndikuan në paraqitjen e anijes. Në krye të SMU ishte një njësi e madhe e sistemit të oksigjenit me qark të mbyllur. Kjo pajisje kishte për qëllim të furnizonte përzierjen e frymëmarrjes në përkrenaren e astronautit, e ndjekur nga pompimi i gazrave të nxjerrë dhe heqja e dioksidit të karbonit. Për dallim nga tubat për furnizimin e përzierjes së frymëmarrjes nga një anije ose cilindra gazi të ngjeshur, sistemi me thithës të dioksidit të karbonit nuk dëmtoi manovrimin e astronautit dhe bëri të mundur qëndrimin në hapësirë të hapur për një kohë të gjatë.
SMU pa panel të pasmë. Foto nga revista Popular Science
Sipas raporteve, gjatë demonstratës për gazetarët, SMU nuk ishte e pajisur me një sistem mbështetës të jetës së punës. Kjo pajisje nuk ishte ende gati për operim dhe kishte nevojë për kontrolle shtesë, kjo është arsyeja pse u zëvendësua në prototip me një imitues me të njëjtën peshë dhe dimensione. Ishte në këtë konfigurim që pajisja mori pjesë në testet e para. Për më tepër, puna në këtë drejtim u vonua seriozisht, kjo është arsyeja pse edhe një prototip i mëvonshëm, i ndërtuar në fund të vitit 1962, u testua pa një sistem oksigjeni dhe ishte i pajisur vetëm me imituesin e tij.
Pjesa e poshtme e majtë e bykut (në lidhje me pilotin) u dha për vendosjen e rezervuarit të peroksidit të hidrogjenit. Në të djathtë të tij ishte një grup pajisjesh të tjera për qëllime të ndryshme. Në krye të ndarjes së poshtme të djathtë ishte një stacion radio që siguronte komunikim zanor të dyanshëm; nën të ishin instaluar bateri dhe një njësi furnizimi me energji për pajisjet, si dhe një cilindër nitrogjeni të ngjeshur për sistemin e furnizimit me karburant dhe një rregullator gazi Me
Në faqet anësore të sipërfaqes së sipërme të jetpack, u siguruan katër motorë miniaturë me hundët e tyre (dy në secilën anë). Të njëjtët motorë u gjetën në sipërfaqen e poshtme të trupit. Për më tepër, dy motorë me një plan të ngjashëm u vendosën në qendër të sipërfaqes së poshtme. Në total, 10 motorë ishin në dispozicion për lëshimin e gazrave jet. Grykat e të gjithë motorëve u rrotulluan dhe u anuan në anë të ndryshme dhe duhej të ishin përgjegjëse për krijimin e shtytjes të drejtuar në drejtimin e dëshiruar.
Çdo motor u raportua të ishte një njësi e vogël me një konvertues katalitik të pllakave për të nxitur dekompozimin e karburantit. Kishte një valvul të kontrolluar nga solenoidi para katalizatorit. Të dhjetë motorët u propozuan të lidheshin me një rezervuar karburanti, i cili, nga ana tjetër, ishte i lidhur me një cilindër gazi të ngjeshur.
Parimi i motorëve ishte i thjeshtë. Nën presionin e azotit të ngjeshur, peroksidi i hidrogjenit duhej të hynte në tubacione dhe të arrinte në motorë. Me komandën e sistemit të kontrollit, solenoidet e motorëve duhej të hapnin valvulat dhe të siguronin qasje "karburanti" në katalizatorë. Kjo u pasua nga reagimi i dekompozimit me lëshimin e përzierjes së avullit-gazit përmes hundës dhe formimin e shtytjes.
Grykat u pozicionuan në atë mënyrë që, me ndezjen sinkronike ose asimetrike të motorëve, ishte e mundur të lëviznin në drejtimin e dëshiruar, të bënin kthesa ose të korrigjonin pozicionin e tyre. Për shembull, përfshirja e njëkohshme e të gjithë motorëve të drejtuar prapa bëri të mundur lëvizjen përpara, dhe kthesa u krye për shkak të përfshirjes asimetrike të motorëve në anë të ndryshme.
Versioni i parë i SMU mori një panel kontrolli relativisht të thjeshtë të bërë në një kuti cilindrike dhe të vendosur në një rrip të belit. Në anën, nën dorën e djathtë, kishte një levë kontrolli për lëvizje përpara ose prapa. Në murin e përparmë u vendos një levë për kontrollin e pjerrësisë dhe të drejtimit. Mbi të ishte një levë tjetër përgjegjëse për kontrollin e rrotullës. Për më tepër, u siguruan çelsat për të ndezur motorin, stacionin e radios dhe autopilotin. Me ndihmën e kontrolleve të tilla, piloti mund të furnizojë me peroksid hidrogjeni motorët e kërkuar dhe në këtë mënyrë të kontrollojë lëvizjet e tij.
Përveç kontrollit manual, SMU kishte një automatizim të krijuar për të lehtësuar punën e astronautit. Nëse është e nevojshme, ai mund të ndizte autopilotin, i cili, duke përdorur një xhiroskop dhe elektronikë relativisht të thjeshtë, duhej të monitoronte pozicionin e avionit në hapësirë, duke e rregulluar atë nëse ishte e nevojshme. Supozohej se një regjim i tillë do të zbatohej gjatë punës afatgjatë në një vend, për shembull, kur shërbenin instrumente në sipërfaqen e jashtme të anijes. Në këtë rast, astronautit iu dha mundësia për të kryer punë të ndryshme, dhe automatizimi duhej të monitoronte ruajtjen e pozicionit të dëshiruar.
Versioni i paketës SMU të paraqitur para gazetarëve peshonte rreth 160 paund (rreth 72 kg). Kur përdoret në Hënë, pesha e pajisjes u zvogëlua në 25 paund (11.5 kg), dhe kur punoni në orbitën e Tokës, pesha duhet të jetë plotësisht falas.
Paraqitja e paketës SMU gjatë testimit. Foto nga raporti
Sipas publikimit të Popular Science, mostra e paraqitur e SMU u llogarit për të lejuar astronautin të fluturonte deri në 304 metra (304 m) me një karburant të vetëm me peroksid hidrogjeni. Shtytja e motorit, sipas zhvilluesve, ishte e mjaftueshme për të lëvizur ngarkesa mjaft të mëdha. Për shembull, u deklarua mundësia e lëvizjes së një objekti, për shembull një anije kozmike, me peshë deri në 50 tonë. Në këtë rast, astronautit iu desh të zhvillonte një shpejtësi të rendit të një këmbë në sekondë.
Disa muaj para demonstrimit të aparatit SMU për gazetarët, në mesin e vitit 1962, një prototip u dorëzua në Bazën e Forcave Ajrore Wright-Patterson (Ohio), ku duhej të testohej. Për të kryer të gjitha testet e nevojshme, specialistë nga Ministria e Mbrojtjes u përfshinë në projekt, si dhe pajisje speciale. Pra, si një platformë prove, u zgjodh një avion special KC-135 Zero G, i cili u përdor për kërkime në kushtet e mungesës së peshës afatshkurtër.
Fluturimi i parë me "zero gravitet" u zhvillua në 25 qershor 62, dhe gjatë muajve në vijim u kryen disa duzina testesh të funksionimit të avionit në gravitet zero. Gjatë kësaj kohe, ishte e mundur të krijohej mundësia themelore e përdorimit të sistemeve të tilla në praktikë. Për më tepër, disa karakteristika dhe të dhëna themelore të fluturimit u konfirmuan. Pra, shtytja e motorëve ishte e mjaftueshme për të fluturuar në një atmosferë ajri dhe për të kryer disa manovra të thjeshta.
Testimi i suksesshëm i pajisjes SMU nuk çoi në ndalimin e punës së projektimit. Deri në fund të vitit 1962, filloi zhvillimi i një versioni të azhurnuar të jetpack për astronautët. Në versionin e modernizuar të projektit, u propozua të ndryshoni paraqitjen e aparatit, si dhe të bëni disa rregullime të tjera në dizajn. Për shkak të gjithë kësaj, supozohej të përmirësonte karakteristikat, kryesisht stokun "karburant" dhe të dhënat themelore të fluturimit. Pas fillimit të punës në projektin e azhurnuar, u shfaq një emër i ri AMU, i cili së shpejti filloi të aplikohet në lidhje me produktin e mëparshëm SMU, kjo është arsyeja pse është e mundur një konfuzion.
Sipas të dhënave të disponueshme, AMU e modernizuar nuk ndryshonte shumë nga SMU -ja bazë në dukje. Pjesa e jashtme e bykut nuk ka pësuar ndryshime të mëdha, dhe sistemi për lidhjen e aparatit në shpinë të astronautit ka mbetur i njëjtë. Në të njëjtën kohë, paraqitja e njësive të brendshme ka ndryshuar rrënjësisht. Gama e fluturimit në nivelin 300 m nuk i përshtatej NASA -s, kjo është arsyeja pse u propozua të përdoret një rezervuar i ri karburanti. Ambalazhi AMU mori një rezervuar të madh dhe të gjatë të peroksidit të hidrogjenit që zinte të gjithë pjesën qendrore të bykut. Vëllimi i rezervuarit të ri ishte 660 metra kub. inç (10.81 L) Pajisje të tjera u vendosën në anët e këtij rezervuari.
Ndër njësitë e tjera, aparati i ri mban një rezervuar për azotin e ngjeshur të një sistemi zhvendosjeje për furnizimin e peroksidit të hidrogjenit. Sipas projektit, azoti do të furnizohej në rezervuarin e karburantit me një presion prej 3500 psi (238 atmosfera). Sidoqoftë, gjatë testeve, u përdorën presione më të ulëta: rreth 200 psi (13.6 atm). Prototipi i aparatit AMU ishte i pajisur me motorë me fuqi të ndryshme. Pra, grykat përgjegjëse për të ecur përpara dhe prapa zhvilluan një nivel shtytjeje prej 20 paund, të përdorur për të lëvizur lart e poshtë - 10 paund.
Pajisja AMU në të ardhmen mund të marrë një sistem mbështetës të jetës, por edhe kur filloi testimi, pajisje të tilla nuk ishin ende gati. Për shkak të kësaj, AMU me përvojë, si paraardhësi i saj, mori vetëm një model të sistemit të dëshiruar me të njëjtat dimensione dhe peshë. Pas përfundimit të të gjithë punës së nevojshme të projektimit dhe testimit, sistemi i oksigjenit mund të instalohet në avionët hapësinorë.
Menjëherë pas përfundimit të asamblesë, në fund të vitit 1962 ose në fillim të 1963, AMU u dërgua në bazën Wright-Patterson për testim. Avioni i pajisur posaçërisht KC-135 Zero G u bë përsëri "terren provues" për kontrollet e tij. Kontrolle të ndryshme vazhduan të paktën deri në fund të pranverës së vitit 1963.
Në mes të majit 1963, autorët e projektit përgatitën një raport mbi testet e kryera. Deri në atë kohë, siç thuhet në dokument, u kryen më shumë se njëqind fluturime në një trajektore parabolike, gjatë së cilës u testua funksionimi i avionëve me gravitet zero. Gjatë testeve, pavarësisht nga kohëzgjatja e shkurtër e fluturimeve me gravitet zero, ishte e mundur të zotëronte kontrollin e të dy automjeteve, si dhe të kontrollonte aftësitë e tyre për transportin e një piloti ose ngarkese.
Çantë shpine AMU gjatë testimit. Foto nga raporti
Në pjesën përfundimtare të raportit, u argumentua se avioni AMU në formën e tij aktuale ka karakteristika të kënaqshme dhe mund të përdoret për të zgjidhur detyrat që i janë caktuar. Gjithashtu u vu re se shtytja e motorit deri në 20 paund është e mjaftueshme për fluturim të kontrolluar në drejtimin e dëshiruar dhe për kryerjen e manovrave të ndryshme. Rregullimi i zgjedhur i grykave të motorëve siguroi, siç shkruhet në raport, një kontroll të shkëlqyeshëm mbi aparatin për shkak të vendosjes në një distancë të barabartë nga qendra e gravitetit të sistemit "pilot + çantë shpine".
Autopiloti në përgjithësi performoi mirë, por kishte nevojë për përmirësime dhe teste shtesë. Në disa situata, kjo pajisje nuk mund t'i përgjigjet saktë një ndryshimi në pozicionin e çantës së shpinës. Për më tepër, u propozua të "mësohet" automatizimi i kontrollit për të injoruar devijimet e vogla (deri në 10 °) të aparatit nga pozicioni i specifikuar. Kjo mënyrë bëri të mundur uljen e konsiderueshme të konsumit të peroksidit të hidrogjenit.
Astronautët që do të përdornin produktin AMU në të ardhmen duhej t'i nënshtroheshin një trajnimi special, gjatë të cilit ata jo vetëm që mund të zotëronin kontrollin, por edhe të mësonin të "ndjenin" aparatin. Nevoja për këtë u vërtetua nga disa fluturime testuese nën kontrollin e një piloti me një nivel të pamjaftueshëm trajnimi. Në raste të tilla, piloti veproi ngadalë dhe nuk ndryshonte në saktësinë e kontrollit.
Në përgjithësi, autorët e raportit e vlerësuan shumë AMU -në dhe rezultatet e testeve të saj. Rekomandohet të vazhdoni punën në projekt, të vazhdoni të përmirësoni të gjithë strukturën dhe përbërësit e tij individualë, si dhe t'i kushtoni vëmendje disa mënyrave të fluturimit. Të gjitha këto masa bënë të mundur llogaritjen në shfaqjen e një avioni jetik të zbatueshëm për astronautët, plotësisht i përshtatshëm për zgjidhjen e të gjitha detyrave të caktuara.
NASA dhe Chance-Vought, si dhe një numër organizatash të lidhura morën parasysh raportin e testuesve dhe vazhduan punën në projekte premtuese. Nga mesi i dekadës, bazuar në zhvillimet në projektin SMU / AMU, u zhvillua një pajisje e re, e cila madje ishte planifikuar të testohej në hapësirën e jashtme.
Puna e mëtejshme në fushën e avionëve hapësinorë u kurorëzua me sukses. Në fillim të viteve tetëdhjetë, MMU -të e para u dërguan në hapësirë, të cilat u përdorën si pjesë e pajisjeve të anijes kozmike Space Shuttle. Kjo pajisje u përdor në mënyrë aktive në misione të ndryshme për të zgjidhur probleme të ndryshme. Kështu, ideja e një jetpack, pavarësisht shumë dështimeve, erdhi në përdorim praktik. Vërtetë, ata filluan ta përdorin atë jo në Tokë, por në hapësirë.
