חבילות סילון של שנות החמישים של המאה הקודמת לא יכלו להתפאר בביצועים גבוהים. לאותם רכבים שעדיין הצליחו להיכנס לאוויר הייתה צריכת דלק גבוהה מדי, מה שהשפיע לרעה על משך הטיסה המרבי האפשרי. בנוסף, בעיצובים השונים היו כמה בעיות אחרות. עם הזמן הצבא והמהנדסים התפכחו מטכנולוגיה כזו, שנחשבה בעבר כמבטיחה ומבטיחה. אולם הדבר לא הוביל להפסקת עבודה מוחלטת. בסוף שנות החמישים התעניינה נאס א בנושא זה, שקיווה ליישם טכנולוגיה חדשה בתוכניות חלל.
בעתיד הנראה לעין, מומחי נאס"א קיוו לא רק לשלוח אדם לחלל, אלא גם לפתור כמה בעיות אחרות. בפרט נבחנה האפשרות לעבוד בשטח פתוח, מחוץ לספינה. כדי לפתור בעיות מלאות בתנאים כאלה, נדרש מכשיר מסוים שבעזרתו האסטרונאוט יכול לנוע בחופשיות בכיוון הרצוי, לתמרן וכו '. ממש בתחילת שנות השישים ביקשה נאס"א סיוע מחיל האוויר, שהצליח בשלב זה לבצע מספר תוכניות דומות. בנוסף, היא משכה לעבודה כמה מפעלים בתעשיית התעופה, שהוזמנו לפתח גרסאות משלהם למטוס אישי לתוכנית החלל. בין היתר, הצעה כזו התקבלה על ידי צ'אנס-ווט.
על פי הנתונים הקיימים, אפילו בשלב המחקר המקדים, מומחי נאס א הגיעו למסקנות לגבי גורם הצורה האופטימלי של טכנולוגיה מבטיחה. התברר כי אמצעי התחבורה האישי הנוח ביותר יהיה תרמיל עם סט מנועי סילון בעל הספק נמוך. מכשירים כאלה הוזמנו על ידי חברות קבלן. יש לציין כי גרסאות אחרות של המכשיר נחשבו גם כן, אולם התרמיל שחבש על גב האסטרונאוט הוכר כאופטימלי.
מבט כללי על חליפת החלל צ'אנס-ווכט ו- SMU. צולם על ידי מגזין Popular Science
במהלך השנים הקרובות ערכה צ'אנס ואוט סדרת מחקרים ועיצבה את מראה הרכב לחלל. הפרויקט קיבל את הכינוי SMU (יחידת תמרון עצמי). בשלבים מאוחרים יותר של פיתוח הפרויקט ובמהלך הבדיקות, נעשה שימוש בייעוד חדש. שמו של המכשיר שונה ל- AMU (יחידת תמרוני אסטרונאוטים - "מכשיר לתמרון אסטרונאוט").
כנראה שלמחברים של פרויקט ה- SMU היה מושג על ההתפתחויות של צוות וונדל מור של בל איירו סיסטמס, כמו גם ידעו על התפתחויות אחרות בתחום זה. העובדה היא כי על חבילות הסילון של בל והחללית שהופיעו מעט מאוחר יותר היו חייבים להיות אותם מנועים, אם כי עם מאפיינים שונים. הוצע לצייד את המוצר SMU במנועי סילון הפועלים על מי חמצן ומשתמשים בפירוקו הקטליטי.
תהליך הפירוק הקטליטי של מי חמצן בשלב זה שימש באופן פעיל בטכניקות שונות, כולל בכמה חבילות סילון מוקדמות. מהותו של רעיון זה כוללת אספקת "דלק" לזרז מיוחד הגורם לחומר להתפרק למים וחמצן.לתערובת האדים-גז המתקבלת יש טמפרטורה גבוהה מספיק, והיא מתרחבת גם במהירות גבוהה, מה שמאפשר להשתמש בה כמקור אנרגיה, כולל במנועי סילון.
יש לציין כי פירוק מי חמצן אינו מקור האנרגיה החסכוני ביותר בהקשר של חבילות סילון. דרוש יותר מדי "דלק" כדי לייצר מספיק דחף כדי להרים אדם לאוויר. כך, בפרויקטים של בל, מיכל של 20 ליטר אפשר לטייס להישאר באוויר לא יותר מ-25-30 שניות. עם זאת, הדבר נכון רק לטיסות על פני כדור הארץ. במקרה של שטח פתוח או פני השטח של הירח, בשל המשקל הנמוך (או הנעדר) של האסטרונאוט, ניתן היה לספק את המאפיינים הנדרשים של המנגנון ללא צריכה גבוהה של חומצה חמצנית.
במהלך פרויקט ה- SMU, היו צריכים לפתור מספר נושאים עיקריים, שעיקרם כמובן היה סוג מנוע הסילון. בנוסף, היה צורך לקבוע את הפריסה האופטימלית של המכשיר כולו, את הרכב הציוד הדרוש ומספר תכונות אחרות של הפרויקט. על פי דיווחים, מחקר הנושאים הללו הוביל בסופו של דבר לעיצוב חליפת החלל המקורית, שהוצעה לשימוש עם המוצר SMU / AMU.
עבודות העיצוב הגדולות הושלמו במחצית הראשונה של 1962, זמן קצר לאחר מכן ייצר צ'אנס-ווט אבטיפוס חלל של אב טיפוס. בסתיו של אותה שנה, המכשיר הוצג לראשונה לעיתונות. תמונות של המערכת המוצעת פורסמו לראשונה בגיליון נובמבר של המדע הפופולרי. בנוסף, המאמר במגזין זה סיפק תרשים פריסה וכמה מאפיינים מרכזיים.
באחת התמונות שפרסם פופולרי מדע הראה אסטרונאוט בחליפת חלל חדשה עם SMU על הגב. בחליפת החלל המוצעת הייתה קסדה כדורית עם מגן פנים מונמך וחלק תחתון מפותח, שאמור היה לנוח על כתפי האסטרונאוט. היו גם כמה מחברים לחיבור חליפת החלל למערכות הסילון. חליפת החלל מ- Chance-Vought הייתה שונה במידה ניכרת ממוצרים מודרניים למטרה זו. הוא נעשה קל ככל האפשר וככל הנראה לא היה מצויד במכלול אמצעי הגנה הדרושים כדי לעמוד בדרישות הנוכחיות.
התרמיל עצמו היה בלוק מלבני עם קיר קדמי קעור וערכת אמצעים להידוק על גבו של האסטרונאוט. לכן, על גבי הקיר הקדמי היו שני "ווים" אופייניים שאיתם נשען התרמיל על כתפי האסטרונאוט. בחלק האמצעי הייתה חגורת מותניים שעליה נמצא לוח בקרה גלילי עם מספר מנופים. מספר כבלים וצינורות גמישים סופקו גם לחיבור התרמיל לחליפת החלל.
הצורך להבטיח פעולה ארוכת טווח מחוץ לחללית, כמו גם חוסר השלמות של הטכנולוגיות של אותה תקופה, השפיע על פריסת החללית. בראש ה- SMU הייתה יחידת מערכת חמצן גדולה בלולאה סגורה. מכשיר זה נועד לספק את תערובת הנשימה לקסדת האסטרונאוט, ולאחר מכן לשאוב את הגזים הננשפים ולהסיר פחמן דו חמצני. בניגוד לצינורות לאספקת תערובת נשימה מספינה או מבלילי גז דחוסים, המערכת עם בולמי פחמן דו חמצני לא פגעה ביכולת התמרון של האסטרונאוט ואפשרה להישאר בשטח פתוח לאורך זמן.
SMU ללא לוח אחורי. צולם על ידי מגזין Popular Science
על פי הדיווחים, במהלך ההפגנה בפני כתבים, ה- SMU לא היה מצויד במערכת תמיכה לחיי עבודה. ציוד זה עדיין לא היה מוכן להפעלה ונזקק לבדיקות נוספות, ולכן הוא הוחלף באב -הטיפוס בסימולטור בעל אותו משקל ומידות. בתצורה זו השתתף המכשיר במבחנים הראשונים.יתר על כן, העבודה בכיוון זה התעכבה ברצינות, ולכן גם אב טיפוס מאוחר יותר, שנבנה בסוף 1962, נבדק ללא מערכת חמצן והיה מצויד רק בסימולטור שלו.
החלק השמאלי התחתון של הגוף (ביחס לטייס) ניתן למיקום מיכל מי החמצן. מימין לו היה סט של ציוד אחר למטרות שונות. בחלקו העליון של התא הימני התחתון הייתה תחנת רדיו המספקת תקשורת קולית דו כיוונית; תחתיה הותקנו סוללות ויחידת אספקת חשמל לציוד, כמו גם גליל חנקן דחוס למערכת אספקת הדלק וווסת גז..
על הצדדים של המשטח העליון של הג'טפאק, סופקו ארבעה מנועים מיניאטורים עם חרירים משלהם (שניים מכל צד). אותם מנועים נמצאו על המשטח התחתון של הגוף. בנוסף, שני מנועים בעלי פריסה דומה נמצאו במרכז המשטח התחתון. בסך הכל היו 10 מנועים זמינים לשחרור גזי סילון. החרירים של כל המנועים סובבו והוטו בצדדים שונים והיו צריכים להיות אחראים ליצירת דחף המכוון בכיוון הרצוי.
על כל מנוע דווח כי מדובר ביחידה קטנה עם ממיר קטליטי צלחת כדי לגרום לפירוק דלק. היה שסתום הנשלט על ידי סולנואיד מול הזרז. כל עשרת המנועים הוצעו לחיבור למיכל דלק, שבתורו היה מחובר לגליל גז דחוס.
עקרון המנועים היה פשוט. בלחץ של חנקן דחוס, מי חמצן אמור היה להיכנס לצינורות ולהגיע למנועים. בפיקוד מערכת הבקרה, הסולנואידים של המנועים היו צריכים לפתוח את השסתומים ולספק גישה "דלק" לזרזים. לאחר מכן באה תגובת הפירוק עם שחרור תערובת אדי-גז דרך הזרבובית ויצירת דחף.
החרירים היו ממוקמים בצורה כזו, שבאמצעות הפעלה סינכרונית או אסימטרית של המנועים, ניתן היה לנוע בכיוון הרצוי, לבצע סיבובים או לתקן את מיקומם. לדוגמה, הכללה בו זמנית של כל המנועים המופנים לאחור אפשרה להתקדם, והסיבוב בוצע עקב הכללה לא סימטרית של מנועים בצדדים שונים.
הגרסה הראשונה של ה- SMU קיבלה לוח בקרה פשוט יחסית עשוי מארז גלילי וממוקם על חגורת מותניים. בצד, מתחת לימין, היה מנוף שליטה לתנועה קדימה או אחורה. על הקיר הקדמי הונחה ידית לשליטה על המגרש והפיזור. מעל היה מנוף נוסף שאחראי על בקרת הגלילים. בנוסף, סופקו מתגי מתג להפעלת המנוע, תחנת הרדיו והטייס האוטומטי. בעזרת פקדים כאלה הטייס יכול לספק מי חמצן למנועים הנדרשים ובכך לשלוט בתנועותיו.
בנוסף לשליטה ידנית, ל- SMU היה אוטומציה שנועדה להקל על עבודת האסטרונאוט. במידת הצורך הוא יכול להפעיל את הטייס האוטומטי, שבאמצעות ג'ירוסקופ ואלקטרוניקה פשוטה יחסית היה עליו לפקח על מיקומו של מטוס הסילון בחלל, להתאים אותו במידת הצורך. ההנחה הייתה כי משטר כזה יוחל במהלך עבודה ארוכת טווח במקום אחד, למשל, כאשר מתן שירות למכשירים על המשטח החיצוני של החללית. במקרה זה ניתנה לאסטרונאוט הזדמנות לבצע עבודות שונות, ואוטומציה נאלצה לעקוב אחר שימור המיקום הרצוי.
גרסת מטוס הסילון של SMU שהוצג בפני כתבים שקלו כ -160 פאונד (כ -72 ק"ג). כאשר נעשה שימוש על הירח, משקל המכשיר הופחת ל -11.5 ק"ג, ובעבודה במסלול כדור הארץ המשקל צריך להיות חופשי לחלוטין.
פריסת מטוס הסילון SMU במהלך הבדיקה. צילום מתוך הדו ח
על פי פרסום המדע הפופולרי, מדגם ה- SMU המוצג חושב על מנת לאפשר לאסטרונאוט לטוס עד 304 רגל (1000 רגל) על תדלוק מי חמצן יחיד. דחיפת המנוע, לדברי המפתחים, הספיקה להזיז עומסים גדולים מספיק. למשל, הוכרזה האפשרות להזיז אובייקט, למשל חללית במשקל של עד 50 טון. במקרה זה על האסטרונאוט לפתח מהירות בסדר גודל של רגל אחת לשנייה.
כמה חודשים לפני הפגנת מנגנון ה- SMU בפני עיתונאים, באמצע 1962, נמסר אב טיפוס לבסיס חיל האוויר רייט-פטרסון (אוהיו), שם היה אמור להיבדק. לביצוע כל הבדיקות הנדרשות, היו מעורבים בפרויקט מומחים ממשרד הביטחון, כמו גם ציוד מיוחד. אז, כפלטפורמת ניסוי, נבחר מטוס KC-135 Zero G מיוחד, ששימש למחקר בתנאים של חוסר משקל לטווח קצר.
הטיסה הראשונה עם "אפס כוח הכבידה" התקיימה ב -25 ביוני 62, ובמהלך החודשים שלאחר מכן בוצעו כמה עשרות בדיקות לפעולת מטוס הסילון בכבידה אפסית. במהלך תקופה זו, ניתן היה לבסס את האפשרות הבסיסית של שימוש במערכות כאלה בפועל. בנוסף, כמה מאפיינים ונתוני טיסה בסיסיים אושרו. אז, דחיפת המנועים הספיקה לטיסה באווירה אווירית ולביצוע כמה תמרונים פשוטים.
בדיקה מוצלחת של מכשיר ה- SMU לא הובילה לעצירה בעבודת העיצוב. בסוף 1962 החלה פיתוח גרסה מעודכנת של הסילון לאסטרונאוטים. בגרסה המודרנית של הפרויקט, הוצע לשנות את פריסת המנגנון, וכן לבצע כמה התאמות אחרות בעיצוב. בשל כל אלה, הוא היה אמור לשפר את המאפיינים, בעיקר את מלאי "הדלק" ונתוני הטיסה הבסיסיים. לאחר תחילת העבודות על הפרויקט המעודכן, הופיע שם חדש AMU, שהתחיל ליישם במהרה ביחס למוצר ה- SMU הקודם, ולכן ייתכן בלבול כלשהו.
על פי הנתונים הקיימים, ה- AMU המודרני לא שונה בהרבה מה- SMU הבסיסי במראהו. החלק החיצוני של גוף הספינה לא עבר שינויים גדולים, ומערכת החיבור של המכשיר לגבו של האסטרונאוט נותרה בעינה. יחד עם זאת, פריסת היחידות הפנימיות השתנתה באופן קיצוני. טווח הטיסה בגובה 300 מ 'לא התאים לנאס א, ולכן הוצע להשתמש במיכל דלק חדש. מטוס הסילון של AMU קיבל מיכל חמצן גדול וארוך שתפס את כל החלק המרכזי של הגוף. נפח הטנק החדש היה 660 מטרים מעוקבים. אינצ'ים (10.81 ליטר). ציוד אחר הוצב בצידי הטנק הזה.
בין יחידות אחרות, המכשיר החדש שומר מיכל לחנקן דחוס של מערכת תזוזה לאספקת מי חמצן. על פי הפרויקט, חנקן היה אמור להימסר למיכל הדלק בלחץ של 3500 psi (238 אטמוספרות). עם זאת, במהלך הבדיקות נעשה שימוש בלחצים נמוכים יותר: כ -200 psi (13.6 אטם). אב הטיפוס של מכשיר ה- AMU היה מצויד במנועים בעלי עוצמות שונות. אז, החרירים האחראים לנוע קדימה ואחורה פיתחו רמת דחף של 20 פאונד, המשמשת לנוע למעלה ולמטה - 10 קילו.
מכשיר ה- AMU בעתיד עשוי לקבל מערכת תומכת חיים, אך אפילו כשהתחילו הבדיקות, ציוד כזה עדיין לא היה מוכן. בגלל זה, ה- AMU המנוסה, כמו קודמו, קיבל רק דגם של המערכת הרצויה עם אותן מידות ומשקל. לאחר השלמת כל עבודת התכנון והבדיקות הנדרשות, ניתן להתקין את מערכת החמצן על מטוס החלל.
זמן קצר לאחר סיום ההרכבה, ממש בשנת 1962 או תחילת 1963, ה- AMU נשלח לבסיס רייט-פטרסון לבדיקה. מטוס KC-135 Zero G המאובזר במיוחד הפך שוב ל"הוכחה "לבדיקות שלו. בדיקות שונות נמשכו לפחות עד סוף האביב 1963.
באמצע מאי 1963, מחברי הפרויקט הכינו דוח על הבדיקות שבוצעו. בשלב זה, כאמור במסמך, בוצעו יותר ממאה טיסות במסלול פרבולי, שבמהלכן נבדקה פעולת חבילות סילון בכבידה אפסית. במהלך הבדיקות, למרות משך הטיסות הקצר באפס כוח הכבידה, ניתן היה לשלוט בשליטה על שני הרכבים, כמו גם לבדוק את יכולותיהם להובלת טייס או מטען.
תרמיל AMU במהלך הבדיקה. צילום מתוך הדו ח
בחלקו האחרון של הדו"ח נטען כי מטוס הסילון של AMU בצורתו הנוכחית הוא בעל מאפיינים מספקים וניתן להשתמש בו כדי לפתור את המשימות שהוטלו עליו. כמו כן צוין כי דיחוי מנוע עד 20 קילו מספיק לטיסה מבוקרת בכיוון הרצוי ולביצוע תמרונים שונים. הסידור הנבחר של חרירי המנועים סיפק, כפי שנכתב בדוח, שליטה מצוינת במכשיר עקב המיקום במרחק שווה ממרכז הכובד של מערכת "טייס + תרמיל".
הטייס האוטומטי ביצע בדרך כלל טוב, אך נזקק לשיפורים ולבדיקות נוספות. במצבים מסוימים, מכשיר זה לא יכול להגיב כראוי לשינוי במיקום התרמיל. בנוסף, הוצע "ללמד" אוטומציה של בקרה להתעלם מהסטות קטנות (עד 10 °) של המנגנון מהמיקום שצוין. מצב זה איפשר להפחית באופן משמעותי את צריכת מי החמצן.
אסטרונאוטים שהיו אמורים להשתמש במוצר ה- AMU בעתיד נאלצו לעבור קורס הכשרה מיוחד, שבמהלכו הם לא רק יכולים לשלוט בשליטה, אלא גם ללמוד "להרגיש" את המכשיר. הצורך בכך הוכח על ידי מספר טיסות ניסוי שבשליטת טייס בעל רמת הכשרה לא מספקת. במקרים כאלה, הטייס פעל באיטיות ולא היה שונה בדיוק השליטה.
באופן כללי, מחברי הדו ח העריכו מאוד את ה- AMU עצמו ואת תוצאות הבדיקות שלו. הומלץ להמשיך לעבוד על הפרויקט, להמשיך ולשפר את המבנה כולו ומרכיביו האישיים, וכן לשים לב לכמה מצבי טיסה. כל האמצעים הללו אפשרו לסמוך על הופעתו של מטוס ג'ט מעשי לאסטרונאוטים, המתאים באופן מלא לפתרון כל המשימות שהוקצו להם.
נאס"א וצ'אנס-ווט, כמו גם מספר ארגונים קשורים לקחו בחשבון את דו"ח הבוחנים והמשכו את עבודתם בפרויקטים מבטיחים. באמצע העשור, בהתבסס על ההתפתחויות בפרויקט SMU / AMU, פותח מכשיר חדש, שאף תוכנן להיבדק בחלל החיצון.
עבודה נוספת בתחום חבילות הסילון בחלל הוכתרה בהצלחה. בתחילת שנות השמונים נשלחו לחלל ה- MMU הראשונים, ששימשו כחלק מהציוד של חללית מעבורת החלל. ציוד זה שימש באופן פעיל במשימות שונות לפתרון בעיות שונות. לפיכך, הרעיון של מטוס ג'ט, למרות הרבה כישלונות, הגיע לשימוש מעשי. נכון, הם התחילו להשתמש בו לא על כדור הארץ, אלא בחלל.
