Реактивный ранец — из комиксов в реальность

Реактивный ранец Martin Jetpack скоро станет первым серийно выпускаемым летательным аппаратом такого типа. Он должен был появиться на рынке еще в прошлом году, но массовое производство было отложено из-за финансовых проблем. Но стало известно, что гонконгский фонд KuangChi инвестировал в разработку $52,5 млн. Выделенные средства обеспечат бесперебойный выпуск в первые два с половиной года и позволят сразу приступить к выполнению крупных заказов.

Персональные летательные аппараты по типу ранцев с реактивным двигателем пытались сделать еще с конца сороковых годов прошлого века. После испытания десятка прототипов, джетпаки так и остались мечтой, подогреваемой компьютерными играми и блокбастерами.

В реальном мире создать ПЛА с приемлемыми характеристиками оказалось не так просто. Время полета измерялось секундами, либо масса и габариты были слишком велики. Добавьте к этому проблемы с безопасностью ракетных двигателей, высокую стоимость турбореактивных и станет понятно, почему мы до сих пор ходим пешком.

Ситуация стала меняться в лучшую сторону буквально в последние семь-восемь лет, и для этого потребовались качественные улучшения сразу во многих областях. Появились новые композиты и методы 3D-печати разными материалами – от пластика до полупроводников и металлов. Были разработаны мощные и компактные аккумуляторы и легкие двигатели с большой тягой. Управляющая электроника стала по-настоящему быстрой, миниатюрной и довольствуется считанными ваттами энергии. Сегодня сложные алгоритмы способны заставить рой дронов совершать невероятные кульбиты и обеспечить должный уровень безопасности людей при массовых полетах.

Изобретатель одного из джетпаков Гленн Мартин потратил на его разработку 34 года. За это время вместе с друзьями и членами семьи им было опробовано двенадцать моделей, а сам он из гаражного гика превратился в основателя новозеландской компании Martin Aircraft. Martin Jetpack называется реактивным скорее по сложившейся традиции. Тягу в нем создают воздушные винты малого диаметра, установленных в кольцевых обтекателях.

Это необходимо сразу по нескольким причинам. Кожух обтекателя исключает возможность контакта пилота с вращающимися лопастями и снижает риск травмы обломками винта при его разрушении. Обтекатель существенно уменьшает шум, что важно для акустического комфорта пилота: две турбины рядом с головой создают не самый приятный стереоэффект. Наконец, сужение колец обтекателя приводит к сжатию забираемого воздуха, что увеличивает тягу. Регулируя скорость и направление воздушной струи, пилот изменяет высоту и движется в выбранном направлении.

Раскручивает винты расположенный позади пилота двухтактный поршневой двигатель внутреннего сгорания V4 собственной разработки. Его масса составляет 60 кг, рабочий объем – два литра, а мощность – 200 л. с. при 6000 об/мин. В двигателе используется последовательный впрыск топлива и двухканальная электронная система зажигания. Работает он на автомобильном бензине.

Все элементы Martin JetPack закреплены на легковесной и прочной раме из углепластика, которую создавали в сотрудничестве с Dynamic Composites. Внутри она заполнена пеной и в местах повышенной нагрузки обшита кевларом. Подставка снабжена амортизатором, облегчающим мягкую посадку. На случай аварии предусмотрена система спасения пилота в виде автоматически срабатывающего баллистического парашюта. Топливный бак дополнительно изолирован эпоксидной смолой и пожаробезопасными композитами, устойчивыми к химическому воздействию топлива.

Благодаря современным материалам, собственная масса модели P12 была уменьшена до 180 кг, а взлетная – увеличена до 330 кг. При полной заправке бака (45 л) ранец может поднять в воздух пилота массой до ста килограмм (включая экипировку) на высоту до 915 метров над уровнем моря. Рекомендуемая высота полета составляет 150 метров. На ней достигается продолжительность удержания в воздухе около получаса и средняя скорость горизонтального полета 55 км/ч. В режиме форсажа ранец способен кратковременно ускоряться до 75 км/ч. В ходе испытаний манекен поднимают на полтора километра, управляя ранцем с земли.

По правилам Федерального управления гражданской авиации США, для управления ранцем Martin JetPack не требуется лицензия пилота. Технически взлет возможен в любых метеоусловиях, но не рекомендуется во время сильных туманов и при скорости ветра свыше десяти метров в секунду.

По стилю управления ранец P12 напоминает мотоцикл. Руки пилота покоятся на двух рукоятках, где расположены все индикаторы, кнопки и переключатели. Низкое расположение центра тяжести и преимущественно вертикальное положение пилота обеспечивают устойчивость, практически исключая самопроизвольное опрокидывание.

Прототип футуристической новинки был впервые представлен семь лет назад, а современная, более компактная и мощная версия P12 – в 2013 году. Председатель правления научного подразделения фонда KuangChi Science Лю Жоупэн подчеркнул, что помимо финансовой помощи Martin Aircraft получит и консультативную: «Мы надеемся, что благодаря нашим познаниям в области современных материалов, мы сможем помочь создать современный джетпак. Он будет легче, прочнее, рассчитан на повышенные нагрузки и увеличенную дальность полета. Все это откроет целый ряд новых рыночных возможностей здесь, в Китае и по всему миру».

Первоначально Martin Jetpack создавался как дорогая игрушка и был ориентирован на туристический бизнес. Однако после первой же демонстрации большой интерес к нему проявили представители государственных служб и ведомств. Теперь его хотят использовать для нужд военных, при проведении полицейских рейдов, поисково-спасательных работ и ликвидации последствий ЧС. Скорее всего, первую прибыль Martin Aircraft получит именно от государственных контрактов.

Возможно, следующая модель ранца будет оснащена уже электродвигателями. В свободной продаже первый в мире серийно выпускаемый джетпак должен появиться в третьем квартале следующего года. Ориентировочная цена составляет $200 тыс. К середине 2016 года обещается доработать и фирменный симулятор полета, использующий продвинутую математическую модель 3D-очки для реалистичного обучения.