ジェットパックの進化：ベル・エアロシステムからモダン・ジェットスーツまで

要約

本記事では、ジェットパックの歴史と物理学について探求します。1961年にベル・エアロシステムが発表したガス式ロケットパックに対する期待が高まりましたが、エンジニアたちはその限界を知っていました。現代のジェットエンジンは、空気の圧縮と膨張によって推力を生み出しますが、小型エンジンは持続的な飛行に十分な空気を取り入れることができません。しかし、技術の進歩により、マイクロエンジンと高度なコンピューターシステムを使用したモダンなジェットスーツが開発されました。ジェットパックが一般的な交通手段になるにはまだまだ時間がかかりますが、未来の可能性は興味深いものです。

ジェットパックの歴史：ベル・エアロシステムとガス式ロケットパック
飛行の物理学：推力と空気圧縮の重要性
小型エンジンの課題：燃費効率と出力重量比
モダン・ジェットスーツ：マイクロエンジンと高度なコンピューターシステム
ジェットパックの未来：興味深い可能性

ジェットパックの歴史：ベル・エアロシステムとガス式ロケットパック

1961年、ソ連の宇宙飛行士ユーリ・ガガーリンが人類初の有人宇宙飛行を行い、1週間後にベル・エアロシステムが35メートルを13秒で飛行することができるガス式ロケットパックを発表しました。ロケットパックは見物人を興奮させましたが、それを開発したエンジニアたちは、その能力に限界があることを知っていました。最先端の技術を使っても、この短い飛行がロケットパックが発揮できるすべてであることを知っていました。なぜ1人のパイロットと燃料を持ち上げることができるほど巨大な宇宙船は飛行しやすいのでしょうか？

飛行の物理学：推力と空気圧縮の重要性

ニュートンの運動の法則によれば、飛行の物理学は実際には非常に単純です。下向きの重力力を相殺する十分な上向きの力が必要です。そして、より質量の小さい物体ほど、重力の力は弱くなります。しかし、現代のジェットエンジンは、飛行の主要なツールとして、実際には大きくなるほど効率が良くなります。ジェットエンジンは、大量の空気を吸い込み、できるだけ早くその空気を排出することで作動します。この空気の大部分は、内部の機械をバイパスするため、エンジンの推力の大部分には貢献しません。しかし、エンジンのコアに入る空気は、密集したブレードの一連の圧縮によって圧縮されます。圧縮された空気は、ジェット燃料と混合され、着火されます。熱によって圧縮された空気は急速に膨張し、排気口から噴出してエンジンを前方に推進します。空気がエンジンを離れると、排気ノズルに埋め込まれたタービンを回転させます。このタービンはファンと圧縮ブレードを駆動し、燃料を燃やす限り推力を維持するサイクルを作