ジェットパックの台頭：SFから現実へ

要約

この記事では、ベル・エアロシステムズの初期から現代のジェットスーツまで、ジェットパックの歴史と技術について探求します。飛行の物理学、初期のジェットエンジンの制限、そして軽量のジェットパックを実現するための最近の素材、製造、コンピューティング技術の進歩について議論します。

ベル・エアロシステムズのロケットパック

1961年、ユーリ・ガガーリンの歴史的な有人宇宙飛行からわずか1週間後、ベル・エアロシステムズはガス式ロケットパックを発表しました。ロケットパックは13秒間で35メートルしか飛べませんでしたが、観衆を興奮させました。しかし、ロケットパックを設計したエンジニアたちは、その限界を知っており、長時間飛行することはできないと考えていました。

飛行の物理学

飛行の物理学は非常にシンプルです。下向きの重力力に対抗する強力な上向きの力が必要です。質量が小さい物体ほど、重力力が弱く、地面から持ち上げるのが容易になります。

初期のジェットエンジンの制限

ジェットエンジンは、大量の空気を吸い込み、できるだけ早く排出することで動作します。エンジンが取り込める空気が多ければ多いほど、より多くの推力を生み出すことができます。しかし、小型のエンジンは大型のエンジンほど多くの空気を取り込むことができません。最近まで、個人が着用できるような小型で軽量なエンジンでありながら、パイロットと燃料を持ち上げるほどのパワーを生み出すことはできませんでした。

素材、製造、コンピューティング技術の進歩

新しい千年紀になると、素材、製造、コンピューティング技術が進歩しました。これらの進歩により、ジェットエンジンの燃料効率と重量当たりの出力比が劇的に向上しました。2010年までに、コーヒーカップサイズで2キログラム以下のマイクロエンジンが220ニュートンの力を発揮することができました。

現代のジェットスーツ

2017年、イギリスのエンジニアであるリチャード・ブロウニングが、新しいタイプの軽量ジェットパックであるジェットスーツを開発しました。ジェットスーツは、背中に取り付けられた単一のエンジンと、各腕に取り付けられたマイクロエンジンのペアで、推力を分割してバランスを取ります。これらのエンジンが協力して、3つの安定点を提供し、友人が背中を支えながら松葉杖のように快適に傾けると形容するパイロットもいます。