ジェットパックの仕組み

いつか私たちも自分専用のジェットパックを持てるようになるでしょうか? ジェットの写真を もっと見る 。 ライアン・ピアース/ゲッティイメージズ

未来はかなり素晴らしいものになるでしょう。私たち一人ひとりが自分専用のジェットパックを持っています。毎日の長くてゆっくりとした通勤の代わりに、木々のてっぺんをかすめながら、時速 160 マイルで職場まで直行します。家族旅行には、道路に邪魔されていない風光明媚な場所へのジェットパック旅行が含まれます。作業員はジェットパックを使用して、橋の支柱の検査や高層ビルの窓の掃除など、高所での作業を行います。

待ってください…私たちは 50 年以上前に未来についてこんなことを言っていませんでしたか?なぜジェットパックの開発はこれほど遅れたのでしょうか?多くの人にとって、これは人生における大きな失望の一つでした。 1940 年代の最初の有望な飛行テスト以来、ジェットパック技術はほとんど進歩していません。実際、何十年にもわたって、ジェットパックはいくつかの非常に根本的な問題を克服できませんでした。しかし、悪いニュースばかりではありませんでした。その過程で、ジェット パックはいくつかの技術的進歩の恩恵を受け、人気メディアにも何度か注目を集めるようになりました。

そうは言っても、一般の人が本物のジェットパックを手に入れる方法はあるのでしょうか?実用的ですか?お手頃ですか?軍はジェットパックを使用しておらず、ほとんどの民間人は間違いなくジェットパックを持っていないため、私たちの多くにとって「ジェットパックはどこにあるのか?」という疑問は依然として残ります。読み続けて調べてください。

ジェットパックかロケットパックか?

私たちがジェット パックと呼ぶデバイスのほとんどは、実際にはロケットパックであり、ロケット ベルトと呼ばれることもあります。ロケットとジェット機の違いは重大です。ジェットは空気を吸い込み、タービンで圧縮して後方に押し出し、その過程で燃料と混合して燃焼させます。空気中の酸素は燃焼段階での重要な成分であるため、ジェットが機能するには一定の空気吸入が必要です。ロケットはすべての燃料と酸化剤 (液体酸素またはその他の化学物質) を搭載し、それらを混合して燃焼させます。空気取り入れ口は必要ありません。

注記:

この記事では、背面に取り付けられた個々の推進装置のカテゴリ全体をジェット パックと呼ぶことにします。また、どれが実際にロケットパックであるかについても説明します。

Jet Pack 開発の障壁

 Jet Pack 開発の障壁

有用なジェットパックの開発が失敗した主な原因は、人間を飛行させる際の物理学にあります。私たちは空気力学的生き物ではありません。私たちが空中を移動するとき、人間の形をしたものは揚力を生み出しません。つまり、ジェットパックは純粋な推力ですべての揚力を生み出さなければなりません。これだけの推力を発生させると、大量の燃料が、しかもすぐに消費されます。有用なジェットパックの開発に対する真の障壁は、燃料の重量です。ジェットパックはありますが、実際には30秒程度しか効果がありません。飛行時間を延長するために燃料を追加すると、ジェットパックが重くなり、さらに多くの燃料が必要になります。ジレンマがわかりますか?

燃料重量の問題により、ジェットパックの有用性は大幅に制限されています。 30秒の飛行時間では、着陸に適した場所を探す以外のことをするには十分ではありません。これは、ジェットパックに関する 2 番目の大きな問題、つまり安全性をもたらします。ロケットやジェットエンジンを背中に縛り付けるのは本質的に危険です。降りるまであと 30 秒しかないとわかっていて、空中に飛び上がると、さらに危険になります。体重が増えるごとに飛行時間はさらに短縮されるため、バックアップの安全システムを設置する余地はあまりありません。

ジェット エンジンの最後の欠点は、空をスムーズに飛ぶことを夢見るときに、ほとんどの人が考慮しない問題です。それは騒音です。ジェットエンジンや大型ロケットが稼働しているときにその近くにいたことがあるなら、それらが信じられないほど大きな騒音を発することをご存知でしょう。初期に提案されたジェットパックの軍事用途の 1 つは偵察でした。しかし、ジェットパックで偵察する兵士は文字通り何マイルも離れた敵に聞こえるだろうということに米軍が気づくとすぐに、それがうまくいかないことを悟ったのです。銃撃される危険がない用途でも騒音は問題になるだろう。混雑した都市でジェットパックを装備した建設作業員が 1 人でもいると想像してみてください。耳をつんざくような騒音は、他の労働者や、不運にも近くに住んだり働いたりしている人たちに多くの問題を引き起こすでしょう。

もちろん、最初のジェットパックが開発されてから 50 年以上にわたり、私たちは技術において驚くべき進歩を遂げてきました。確かに、この問題に最善の科学的思考を適用すれば、これらの欠点を克服して、機能的で便利なジェット パックを作成できるでしょう?そうする可能性は十分にありますが、需要はありません。ジェットパックには、「おい、クールだ、ジェットパック!」という以上の用途はあまりないことが判明した。要素。ジェットパックのほぼすべての用途は、はるかに安価で信頼性の高い技術を使用して実現できます。また、一人の人を飛行機で輸送するのはあまり効率的ではありません。誰かを空路でどこかに連れて行く必要がある場合は、飛行機やヘリコプターを使用して、数人または追加の荷物を運ぶことができます。

最初のジェットパックを作成した原動力は何ですか?誰がなぜそれを建てたかったのでしょうか?次のページを見て確認してください。

ポピュラーカルチャーにおけるジェットパック

ジェットパックの最もよく知られた登場シーンの 1 つは、ショーン コネリー主演の 1965 年のジェームズ ボンド映画、サンダーボールのイントロ シーケンスです。ボンドはジェットパックを使用して敵エージェントとの遭遇を逃れ、トレードマークの飛行機に安全に着陸する

アストンマーティン。

おそらく、ジェットパックを中心に展開する最も有名な映画のプロットは、ウォルト・ディズニー・ピクチャーズの『ロケッティア』でしょう。 1991 年に公開されたこの映画は、1930 年代後半、ロケット推進バックパックと洗練されたヘルメットを携えてナチスと戦う若いパイロットの冒険を詳しく描いています。この映画は、1980年代の漫画のキャラクター、クリフ・セコードをロケッティアとしてベースにしています。

ジェットパックの歴史

ジェットパックの歴史

米陸軍は 1949 年にアラバマ州のレッドストーン工廠でロケットパック技術の研究を開始しました。レッドストーンの兵器ロケットセンターがこのプログラムを担当した機関であった。彼らの目標は、兵士 1 人を空中に飛ばすことができる背中に取り付けられた装置でした。 1952 年、トーマス ムーアはロケット パックのテストに成功し、空中に持ち上げられましたが、ほんの数秒間でした。ジャンプベルトと呼ばれる装置は、1958 年にジョージア州フォート ベニングで実演され、飛行時間はわずかに長くなりました。これらのデモのニュース映像により、ジェットパックに対する国民の関心が高まりました。その後、プロジェクトはニューヨーク州バッファローのベル・エアロシステムズに移管されました。

ベルはロケットベルトと呼ばれるものを開発しましたが、正式名称は小型ロケットリフト装置 (SRLD) でした。その後 10 年間にわたり、ベルのロケット ベルトは速度と飛行時間の点でいくつかの改良を加え、最高時速 16 マイルに達しました。ジェット推進型の計画は、初期のテストではより長い飛行時間を達成したが、大きすぎて重かったため設計パラメータに適合しないと軍が判断したため中止された。

[出典:サイエンティフィック・アメリカン]。

その時点で、ジェットパック技術の本格的な産業開発は停止しました。それ以来開発されたほぼすべてのジェットパックはアマチュア発明家または独立企業によって作成されており、主にスリルショーイベントでの公開デモンストレーションや映画のスタントシーンに使用されています。その代表的な例が『ロケットマン』です。実際にはロケットマンとして知られる人物は 1 人ではなく、ベル エアロシステムズ モデルに基づいたロケット ベルトのデモンストレーションを行う世界中で活動するフランチャイズです。ロケットマンは、カスタム広告や特別パフォーマンスなどの宣伝業務や映画スタント業務に雇われることがあります [出典: The Rocketman]。

2008 年、イブ・ロッシーはジェット動力の翼付きスーツをアルプス上空で飛行させた。 ファブリス・コフリーニ/AFP/ゲッティイメージズ

ロケットベルトによってどのくらいの馬力が発生し、実際にどれくらいの揚力を得ることができるのでしょうか?あなたはその答えに驚かれるかもしれません。次のページでは、より興味深いロケット ベルトの技術的詳細をいくつか紹介します。

アルプスを飛ぶ

イヴ・ロッシーはメディアから「ロケットマン」というあだ名を付けられました(彼はロケットマン社とは無関係です)。スイスのパイロット兼エンジニアであるロッシーは、世界でも数少ない本物のジェット パックの 1 つを作成しました。彼の翼付きフライト スーツは 4 つのジェット エンジン (ロケットではありません) を使用しています。彼は飛行機から展開し、短時間自由落下してからエンジンを始動し、時速 200 マイル近くで上昇します。彼は体を動かし、翼を傾けて方向を変えることで方向を制御します。 2008 年 5 月の予備飛行は成功しました。ロッシーは、パラシュートで安全に着陸する前に、一連の曲技飛行を行うのに十分な時間飛行しました [出典: ]。

ロッシーのジェットパックは翼幅8フィートで、開発費は20万ドル以上だった。彼はそれを商業的にも軍事的にも販売するつもりはないが、追加のテスト飛行を計画している

そして開発。

ジェットパックの仕様

ジェットパックの仕様

ロケットベルトは過酸化水素燃料で動きますが、それ自体は爆発性ではありません。これにより、ロケットベルトはジェットパックよりもわずかに安全になります。過酸化水素を加圧液体窒素および銀触媒と組み合わせると、化学反応により過熱蒸気が生成され、ツインロケット ノズルから華氏 1,300 度 (摂氏 704.4 度) で噴射されます。炎は出ていませんが、それでも非常に危険です。その結果、800 馬力または約 300 ポンドの推力が得られます [出典: ]。過酸化水素は優れた信頼性の高い燃料であり、副生成物はだけです。ただし、非常に高価で、1 ガロン (3.78 リットル) あたり約 250 ドルかかります。各フライトではタンク内の燃料のほぼすべて、つまり 1 フライトあたり約 7 ガロン (26.5 リットル) を使用します。

一般的なロケットベルトの重さは 125 ポンド (56.7 キログラム) で、パイロットの体重は 175 ポンド (79.4 キログラム) 以下でなければならず、そうでないとロケットは十分な揚力を提供できません。右手はスロットルを制御し、左手はヨー、つまり左右の動きを制御します。ロケットベルトの飛行時間は短いものの、最高時速 80 マイルの速度に達することができ、信じられないほど速く加速します。着陸はスロットルを徐々に緩めることによって達成されます [出典: Scientific American]。

これらすべてを考えると、急いで自分のジェット パックやロケット ベルトを購入したくなりますか?トレーニングを受けてみる気はありますか?代金を支払う気はありますか?ジェットパックやロケットベルトがどれだけ後退するかを知るために読み続けてください。

1984 年のオリンピックでのジェットパック

1984 年のオリンピックの開会式はロサンゼルス メモリアル コロシアムで行われました。式典では、ジョン・ウィリアムズと多数のダンサーやパフォーマーによる音楽に加え、ベルの初代テストパイロットの一人であるビル・スーターによるロケットベルト飛行も行われた。彼はスタジアムの一端から飛び立ち、ボウルを横切って素早く飛び、フィールドの中央に着地した。ほぼ10万人が参加し、数十億人の世界中のテレビ視聴者がいたこの飛行は、おそらく史上最も広く目撃されたロケットベルト飛行となった。

販売用ジェットパック

販売用ジェットパック

現在、ジェットパックを一般向けに販売している会社が数社あります。 JetPack International (Jet PI) は、Go Fast エナジードリンクの開発者である Troy Widgery によって設立されたアメリカの会社です。 Jet PI は、50 年代のロケットベルトの設計を採用し、最新の燃料と材料で更新しました。これらの努力により重量が軽減され、推力が向上し、飛行時間が 30 秒強に延長されました。公開デモンストレーションに加えて、Jet PI はロケット ベルトとジェットパックの一部を販売しています。彼らの T-73 モデルは真のジェットパックで、飛行時間は 9 分、販売価格は 20 万ドルとされています。彼らは以前、ロケットベルトを15万ドルで売りに出していた。

Tecnologia Aeroespacial Mexicana (TAM) は、TAM ロケット ベルトなど、ロケットを動力とするさまざまな製品を提供するメキシコの会社です。費用は125,000ドルです。 Jet PI と TAM はどちらも購入価格にトレーニング期間が含まれています。 TAMによれば、これらにはセットアップ、メンテナンス、24時間365日の技術サポートに加えて、実践的なトレーニングと10回のテスト飛行が含まれているという。

サンダーボルト・エアロシステムズは、飛行時間30分以上のジェットパックを開発する計画も発表した。彼らは当初、ロケットパックを125,000ドルで販売したが、その意匠権は「緊急および地震救助活動」で使用するために販売されたと主張している[出典: ]。彼らの現在のモデルのロケットパックの飛行時間は 75 秒であると主張されています。

徹底的なトレーニングは非常に良い考えです。ジェットパックやロケットベルトは非常に危険です。ジェットパックの使用による重傷や死亡の報告はありませんが、それはおそらくジェットパックの使用がどれほど稀であるかに大きく関係しています。ほとんどの飛行では、パイロットは実際には地上に繋がれており、制御不能になることはありません。ロケットベルトの飛行時間は限られているため、パイロットはパラシュートをうまく使用できるほど十分に高く地上に降りることはできないため、バックアップの安全システムはありません。飛行は非常に困難です。パイロットは 3 次元で操縦する必要があり、ロケットを身に着けている人間はあまり安定した飛行プラットフォームではありません。同じ理由で、ロケット ベルトやジェット パックを自分で作ろうとするのは得策ではありません。実際、テレビ番組 MythBusters では、インターネットで入手できる自家製ジェット パックの計画を調査しました。この装置は、強力なファンを使用して、空気推力によって揚力を提供することになっていました。 MythBusters チームは、その計画が実行不可能であることを証明しました。

ジェット パック、ロケット ベルト、その他の個人用航空機について詳しく知りたいですか?次のページのリンクをチェックしてください。多くの素晴らしい情報が提供されます。

ジェットパックの代替品

手頃な価格の個人用ジェットパックはおそらく実現しないでしょう。他にどのような個別の飛行装置を使用できるでしょうか?そうですね、トレック エアロスペース スプリングテールは、はるかに長い航続距離 (150 マイル以上) と飛行時間 (2 時間以上) を持ち、揚力を提供するためにダクトファンを使用しています。 Tecnologia Aeroespacial Mexicana (TAM) は、TAM Libelula マイクロ ヘリコプターと呼ばれるハイブリッド ロケット/ヘリコプター パックの設計もリリースしました。ヘリコプターのプロペラをパイロットの頭上に取り付けると、飛行時間が延長されます。また、AirBuoyant と呼ばれる会社は、空気推力を提供するプロペラを使用する 2 人乗り飛行プラットフォームである VertiPod を開発しています。

その他の素晴らしいリンク

  • テクノロジア アエロエスパシアル メキシカーナ
  • ロケットマン
  • トレック・エアロスペース

情報源

  • デイリーメールオンライン。 「ロケットマンは背中にジェットパックを背負ってアルプスの上空を飛ぶ。」 2008 年 5 月 15 日。 http://www.dailymail.co.uk/news/article-566434/ Pictured-Rocketman-flies-Alps-jet-pack-strapped-back.html
  • グリーンマイヤー、ラリー。 「ロケットパックの問題」科学的なアメリカ人。 2008 年 4 月 29 日。http://www.sciam.com/article.cfm?id=rocket-pack
  • グリーンマイヤー、ラリー。 「パーソナル ジェット パックが軌道に乗る日は来るでしょうか?」科学的なアメリカ人。 2008 年 4 月 29 日。http://www.sciam.com/article.cfm?id=jet-pack
  • アーバイン、ディーン。 「私のジェットパックはどこですか?」 CNN.com。 2007 年 2 月 19 日。http://edition.cnn.com/2007/TECH/science/02/19/ft.jetpacks/index.html
  • サンダース、デヴィッド。 「ロケットベルト」。アメリカ陸軍輸送博物館。 http://www.transchool.eustis.army.mil/Museum/Jetbelt.htm