喷气背包

喷气背包是佩戴在其使用气体或液体的射流通过空气推进穿用者背面的装置。这个概念已经存在于科幻小说中近一个世纪，并在1960年代得到广泛传播。实际的喷气背包使用多种机制开发，但由于地球大气层、重力、可利用燃料的能量密度低以及人体不适合人类的挑战，因此其用途比虚构的喷气背包更为有限。飞行，它们主要用于特技表演。由于明显的失重和在轨道上缺乏产生摩擦的气氛，喷气背包的实际用途是在宇航员的舱外活动中。

甲过氧化氢 -Powered引擎是基于过氧化氢的分解反应。使用了近乎纯净的（在贝尔火箭带中为90％）过氧化氢。纯过氧化氢相对稳定，但与催化剂（例如银）接触时，在不到1/10 毫秒的时间内分解为过热蒸汽和氧气的混合物，体积增加5,000倍：2 H ₂ O ₂ →2 H ₂ O + O ₂。反应是放热的即伴随着大量热量的释放（大约2,500 kJ / kg [5,800 BTU / lb]），在这种情况下，会在740°C [1,360°F]的温度下形成蒸汽-气体混合物。该热气体仅用作反应物料，并直接供入一个或多个喷嘴。

xxx的缺点是操作时间有限。蒸汽和氧气的射流可从相当轻的火箭提供很大的推力，但该射流的排气速度相对较低，因此比冲性较差。当前，这样的火箭带只能飞行约30秒（由于用户可以无助地携带有限数量的燃料）。

更常规的双推进剂可以使比冲量增加一倍以上。但是，尽管来自过氧化物发动机的废气非常热，但它们仍比替代推进剂产生的废气要凉得多。使用基于过氧化物的推进剂可xxx降低着火/爆炸的风险，这可能会对操作人员造成严重伤害。

例如，与主要排出大气中的空气以产生推力的涡轮喷气发动机相反，与使用涡轮喷气发动机的设备相比，火箭组件的制造要简单得多。温德尔·摩尔（Wendell Moore）的经典火箭组装结构可以在车间条件下进行，需要经过良好的工程培训和高水平的工具制造工艺。

这种火箭背包的主要缺点是：

• 飞行时间短（最长约30秒）。
• 过氧化物推进剂的高成本。
• 在最低降落伞高度以下飞行的固有危险，因此在发生事故或故障时，没有任何安全设备可以保护操作员。
• 鉴于没有双控制培训版本，因此可以安全地学习如何飞行。
• 手动飞行这种设备的xxx困难。

这些情况将火箭包的应用范围限制在非常壮观的公共演示飞行，即特技表演；例如，在1984年美国洛杉矶夏季奥运会开幕式上安排了一次飞行。

带有涡轮喷气发动机的组件以传统的基于煤油的喷气燃料为燃料。它们具有更高的效率，更大的高度和数分钟的飞行时间，但是它们结构复杂且非常昂贵。这个背包只有一个工作模型。它在1960年代进行了飞行测试，目前不再飞行。如果喷气背包和火箭背包的机翼像飞机的机翼，则飞行时间长得多。

21世纪看到了一种将水用作高密度推进液的喷气背包的新方法。这需要非常大量的流体，这使得自给式喷气背包不可行。取而代之的是，这种方法使用长的挠性软管将水和飞行员的飞行设备中的引擎、燃料和流体分开，以将水输送到与飞行员的身体相连的喷嘴组件。这些发明被称为“水力喷射背包”，成功的设计已经将水上摩托艇技术用作在水体（海洋、湖泊或水池）中运行的动力装置，以提供所需的推进力。几种水力喷射背包方法已经成功测试并投入生产。流量可以由水上摩托车的节流阀操作员控制，也可以由飞行员使用远程执行器控制。

水力喷射背包的另一个重要区别是，它们既可以在水面以下也可以在水面以上操作。截至2013年，世界各地都有许多水力喷射背包租赁业务在运营。