Perangkat jet

Perangkat jet, sabuk roket, atau perangkat roket adalah perangkat yang dikenakan di punggung yang menggunakan pancaran gas atau cairan untuk mendorong pemakainya ke udara. Konsep tersebut telah hadir dalam fiksi ilmiah selama hampir satu abad dan tersebar luas pada tahun 1960-an.

Perangkat jet telah dikembangkan menggunakan berbagai mekanisme, tetapi penggunaannya terbatas karena bagian sederhana dari atmosfer bumi, gravitasi, kepadatan energi yang rendah dari bahan bakar ekstrim, dan tubuh manusia tidak cocok untuk terbang, dan pada prinsipnya digunakan untuk pemeran pengganti.

Penggunaan praktis untuk perangkat jet adalah dalam kegiatan ekstra-kendaraan untuk astronot karena bobotnya yang ringan dan kurangnya gesekan yang menciptakan atmosfer di orbit. Istilah setelan jet digunakan untuk sistem yang menggabungkan perangkat jet dan jet terkait yang dipasang di lengan untuk meningkatkan kemampuan manuver (misalnya Paket Penerbangan Daedalus ).

Dalam istilah yang paling umum, perangkat jet adalah perangkat yang dapat dipakai yang memungkinkan pengguna untuk terbang dengan memberikan daya dorong . Dengan pengecualian penggunaan di lingkungan gayaberat mikro, daya dorong ini harus ke atas untuk mengatasi gaya gravitasi, dan harus cukup untuk mengatasi bobot pengguna, perangkat jet itu sendiri, dan bahan bakarnya. Ini tentu membutuhkan perangkat jet untuk terus mendorong massa ke arah bawah. ^[1]

Sementara beberapa desain memiliki tenaga dan/atau massa yang disuplai dari sumber eksternal berbasis darat, penerbangan tanpa tali membutuhkan semua bahan bakar penerbangan untuk dibawa di dalam paket. Hal ini menyebabkan masalah yang berkaitan dengan rasio massa keseluruhan, yang membatasi waktu penerbangan maksimum hingga beberapa menit, daripada penerbangan berkelanjutan yang digambarkan dalam fiksi ilmiah. ^[1]

Desain perangkat pertama dikembangkan pada tahun 1919 oleh penemu Rusia Alexander Andreev. Proyek ini mendapat sambutan baik dari Nikolai Rynin dan sejarawan teknologi Yu. V. Biryukov dan SV Golotyuk. Belakangan dikeluarkan paten tetapi ternyata tidak dibangun atau diuji. Itu bertenaga oksigen dan metana (paling mungkin roket) dengan sayap masing-masing kira-kira 1 m (3 kaki) panjangnya.^[2]

Mesin bertenaga hidrogen peroksida didasarkan pada reaksi dekomposisi hidrogen peroksida. Hampir murni (90% di Bell Rocket Belt) hidrogen peroksida digunakan. Hidrogen peroksida murni relatif stabil, tetapi jika bersentuhan dengan katalis (misalnya, perak ) ia terurai menjadi campuran uap super panas dan oksigen dalam waktu kurang dari 1/10 milidetik, volumenya meningkat 5.000 kali: 2 H ₂ O ₂ → 2 H ₂ O + O ₂ . Reaksinya eksotermis, yakni disertai pelepasan banyak panas (sekitar 2.500 kJ/kg [5.800 BTU/lb] ), dalam hal ini membentuk campuran uap-gas pada 740 °C [1.360 °F] . Gas panas ini digunakan secara eksklusif sebagai massa reaksi dan diumpankan langsung ke satu atau lebih nozel jet.

Kerugian besar adalah waktu operasi yang terbatas. Pancaran uap dan oksigen dapat memberikan daya dorong yang signifikan dari roket canggih, tetapi jet tersebut memiliki kecepatan buang yang relatif rendah dan karenanya impuls spesifik yang buruk. Saat ini, sabuk roket semacam itu hanya dapat terbang selama sekitar 30 detik (karena terbatasnya jumlah bahan bakar yang dapat dibawa pengguna tanpa bantuan).

Mesin pendorong ganda yang lebih konvensional dapat menggandakan impuls spesifik. Namun, meskipun gas buang dari mesin berbasis peroksida sangat panas, gas tersebut masih jauh lebih dingin daripada yang dihasilkan oleh propelan alternatif. Menggunakan propelan berbahan dasar peroksida sangat mengurangi risiko kebakaran/ledakan yang akan menyebabkan cedera parah pada operator.

Berbeda dengan, misalnya, mesin turbojet, yang terutama mengeluarkan udara atmosfer untuk menghasilkan daya dorong, paket roket jauh lebih mudah dibuat daripada perangkat yang menggunakan turbojet. Konstruksi paket roket klasik Wendell Moore dapat dibuat di bawah kondisi bengkel, diberikan pelatihan teknik yang baik dan keahlian pembuatan alat tingkat tinggi.

Kerugian utama dari perangkat roket jenis ini adalah:

• Durasi penerbangan yang singkat (maksimum sekitar 30 detik).
• Tingginya biaya propelan peroksida.
• Bahaya bawaan terbang di bawah ketinggian minimum parasut, dan karenanya tanpa peralatan keselamatan untuk melindungi operator jika terjadi kecelakaan atau kerusakan.
• Mempelajari cara menerbangkannya dengan aman, mengingat tidak ada versi pelatihan kontrol ganda.
• Kesulitan menerbangkan perangkat semacam itu secara manual.

Keadaan ini membatasi ruang lingkup penerapan perangkat roket pada penerbangan demonstrasi publik yang sangat spektakuler, yaitu aksi; misalnya, penerbangan diatur selama upacara pembukaan Olimpiade Musim Panas 1984 di Los Angeles, AS.^[3]

Justin Capră mengklaim bahwa dia menemukan "ransel terbang" (bahasa Rumania: rucsac zburator ) pada tahun 1956 ^[4] di Rumania, dan, tanpa menimbulkan minat yang jelas, memberi tahu Kedutaan Besar Amerika tentang idenya. Pada tahun 1962, sebuah ransel dibuat di Bell Laboratories, mengikuti prototipe Justin Capră. Ransel itu sekarang dipajang di museum yang disimpan dengan aman.^[5]

Pada tahun 1958, Garry Burdett dan Alexander Bohr, insinyur Thiokol Corporation, menciptakan "Sabuk lompat" yang mereka beri nama Project Grasshopper (Proyek Belalang). Dorongan diciptakan oleh nitrogen terkompresi bertekanan tinggi. Dua nozel kecil dipasang ke sabuk dan diarahkan ke bawah secara vertikal. Pemakai sabuk dapat membuka katup, mengeluarkan nitrogen dari tabung gas melalui nosel, yang melemparkannya ke atas hingga ketinggian 7 m (23 ft) . Sambil mencondongkan tubuh ke depan, dimungkinkan dengan bantuan dorongan sabuk lompat untuk berlari pada 45 hingga 50 km/h (28 hingga 31 mph) . Belakangan, Burdett dan Bohr menguji versi bertenaga hidrogen peroksida . Sabuk lompat didemonstrasikan oleh seorang prajurit yang sedang beraksi,^{[butuh rujukan]}</link> tetapi karena tidak ada pembiayaan yang datang, tidak ada pengujian lebih lanjut.

Pada tahun 1959 Aerojet General Corporation memenangkan kontrak Angkatan Darat AS untuk merancang perangkat udara. Pada awal tahun 1960 Richard Peoples melakukan penerbangan tertambat pertamanya dengan Perangkatt udara miliknya.

Militer tidak kehilangan minat pada kendaraan terbang jenis ini. Studi transportasi Komando Riset Transportasi Angkatan Darat AS (TRECOM) menetapkan bahwa perangkat jet pribadi dapat memiliki kegunaan yang beragam: untuk pengintaian, penyeberangan sungai, pendaratan amfibi, mengakses lereng gunung yang curam, mengatasi ladang ranjau, manuver taktis, dll. Konsep itu diberi nama "Small Rocket Lift Device", SRLD.

Dalam kerangka konsep ini, pemerintah membuat kontrak besar dengan perusahaan Aerojet General pada tahun 1959 untuk meneliti kemungkinan merancang SRLD yang cocok untuk keperluan militer. Aerojet sampai pada kesimpulan bahwa versi dengan mesin yang menggunakan hidrogen peroksida adalah yang paling cocok. Namun, militer segera mengetahui bahwa insinyur Wendell F. Moore dari perusahaan Bell Aerosystems selama beberapa tahun telah melakukan eksperimen untuk membuat perangkat jet pribadi. Setelah berkenalan dengan karyanya, prajurit selama Agustus 1960 memutuskan untuk menugaskan Bell Aerosystems dengan mengembangkan SRLD. Wendell Moore ditunjuk sebagai kepala insinyur proyek.

Pada tahun 1960, Bell Rocketbelt diperkenalkan ke publik. Pancaran gas disediakan oleh roket bertenaga hidrogen peroksida, tetapi jet tersebut juga dapat ditenagai oleh mesin turbojet, kipas saluran, atau jenis roket lain yang ditenagai oleh bahan bakar padat, bahan bakar cair, atau gas terkompresi (biasanya nitrogen ).

Ini adalah jenis paket jet atau paket roket tertua yang diketahui. Satu Sabuk Roket Bel dipajang di paviliun Museum Dirgantara dan Luar Angkasa Smithsonian Institution, Steven F. Udvar-Hazy Center, terletak di dekat Bandara Dulles .

Lebih dikenal sebagai "The Rocketman", Powerhouse Productions, dimiliki dan dioperasikan oleh Kinnie Gibson, memproduksi Rocketbelt terbang 30 detik (Juni 1994) dan menyelenggarakan pertunjukan Rocketbelt. Sejak 1983 Powerhouse Productions telah melakukan penerbangan pertunjukan di lebih dari 40 negara seperti Karnaval di Rio de Janeiro, Super Bowl, Parade Mawar, Daytona 500, dan Tur Dunia Berbahaya Michael Jackson, serta banyak acara televisi termasuk Walker, Texas Ranger, The Fall Guy dan NCIS . Pilot Powerhouse Rocketbelt termasuk stuntman Kinnie Gibson dan Dan Schlund.^[6]

Jetpack International membuat tiga jenis perangkat jet tanpa sayap:

Sebuah Jet Pack H2O 2 diterbangkan selama 34 detik di Central Park pada episode 9 April 2007 dari Today Show dan dijual seharga $150.000. Sejak Januari 2009 paket jet H ₂ O ₂ mereka hanya untuk demonstrasi, bukan untuk dijual. Rincian kemungkinan model konsumen "Falcon" dijadwalkan untuk pengumuman resmi pada 1 Mei 2012, tetapi perusahaan saat ini terlambat dari jadwal.

1. ^ ^{a b} Burnett, Dean (23 September 2014). "Jetpacks: here's why you don't have one | Dean Burnett". the Guardian (dalam bahasa Inggris). Diakses tanggal 9 March 2018. 
2. ^ Montandon, Mac (2008-10-28). Jetpack Dreams: One Man's Up and Down (but Mostly Down) Search for the Greatest Invention That Never Was. Da Capo Press. ISBN 9780786726745. Around this time, a Russian fellow identifying himself as A. Andreev filed a patent for an oxygen- and methane-fueled flying device that could be worn on the back, with roughly three-foot wings extending to either side of the hopeful pilot... "This is the first device of its kind that had any engineering detail at all,"... 
3. ^ "Rocketman William Suitor recalls 1984 LA Olympics flight". BBC News. 2012-07-29. Diakses tanggal 2020-10-03. 
4. ^ "Romanian who claimed to invent world's first jetpack dies". CTV News. 20 January 2015. Diakses tanggal 20 January 2015. 
5. ^ Alx, Dan Florian (2022-04-01). "Justin Capra and the flying backpack later used by NASA". ELECTROKITS.RO (dalam bahasa Inggris). Diakses tanggal 2023-04-22. 
6. ^ Spreadbury, William. "Rocketman - Best exhibition Jetpack".