Obsah fóra AirSpotter.eu AirSpotter.eu
European Plane Spotting and LKTB/ BRQ Spotting Forum
 
 FAQFAQ   HledatHledat   Seznam uživatelůSeznam uživatelů   Uživatelské skupinyUživatelské skupiny   RegistraceRegistrace 
 ProfilProfil   Soukromé zprávySoukromé zprávy   PřihlášeníPřihlášení 

Druhých 100 let aneb letectví 2003-2103 – seriál
Jdi na stránku Předchozí  1, 2, 3, 4, 5, 6  Další
 
Přidat nové téma   Zaslat odpověď    Obsah fóra AirSpotter.eu -> Druhých 100 let aneb letectví 2003-2103
Zobrazit předchozí téma :: Zobrazit následující téma  
Autor Zpráva
MarekV
Site Admin


Založen: 25.3.2007
Příspěvky: 1332
Bydliště: LKTB/BRQ Brno Tuřany

PříspěvekZaslal: út leden 19, 2016 9:43 am    Předmět: Citovat



46. díl – Drony aneb co je na nich tak magického?

Drony všude, kam se podíváme. Téměř se zdá, že dnešní svět je „předronován“. Ačkoli to mnohdy působí, že drony jsou výstřelkem posledních let, ve skutečnosti jsou staré jako létání samo. Přesto současný veřejný obraz dronů, utvářený primárně populárními médii, je značně zkreslený, proto na následujících řádcích vneseme do této problematiky trochu světla. Podíváme se, jaká je jejich historie, co stálo za jejich rozmachem, který dnes kolem sebe vidíme, osvětlíme si zkratky, za nimiž se drony skrývají, a zasadíme si je do širšího kontextu, abychom získali celistvý obrázek této bezpochyby významné technologie.

O původu dronů
Asi až tak úplně nepřekvapí, že snahy o létajicí aparáty bez člověka na palubě jsou dokonce starší než ty pilotované. Udržet ve vzduchu takový aparát společně s člověkem je totiž náročnější než udržet aparát samotný, což více než zřetelně ukázaly začátky balónového létání. V případě počátku bezpilotních letadel se tak občas objevují snahy sledovat jejich kořeny až do starověké Číny, kde děti poprvé pouštěly na provázku papírové draky. Smysluplnější je ale hledat počátek ve vynálezech, u nichž lze nalézt kontinuitu k dnešním bezpilotním strojům. Taková situace nastala v roce 1911, kdy se Elmer Ambrose Sperry, vynálezce gyrokompasu, začal zajímat o jeho možné využití v letadlech, zejména těch bezpilotních. O dva roky později se v této souvislosti uskutečnily první testy letadla vybaveného gyrokoskopem, který sloužil k jeho orientaci, v zásadě to byl první autopilot. Byť se jednalo o pilotovaný stroj, získané poznatky byly zamýšleny využít u strojů bez pilota na palubě. Pro další rozvoj těchto technologií spojil v roce 1915 Sperry své úsilí s Peterem Cooperem Hewittem, zkušeným elektrikářem, přičemž se zapojoval i Thomas Alva Edison. V roce 1916 se k týmu přidal ještě Carl Norden, jehož jméno bývá spojováno především s jeho pozdějším vynálezem zaměřovače používaného v amerických bombardérech za druhé světové války. Jeho hlavním přínosem v případě bezpilotních letadel bylo vypracování návrhu takzvaného vzdušného torpéda. Po zapojení Spojených států amerických do první světové války 6. dubna 1917 se podařilo získat od námořnictva finance na další vývoj, načež již 10. listopadu dodal Glenn Curtiss drak letadla, do kterého byly následně zabudovány prostředky pro bezpilotní let. K prvnímu letu bezpilotního letadla, které neslo název Hewitt-Sperry Automatic Airplane, došlo 21. listopadu 1917 na letišti Sperry Flying Field na Long Islandu v New Yorku. Jak napovídá označení, se kterým přišel Norden, totiž vzdušné torpédo, záměrem bylo využít tento typ strojů coby střely. Přesnost prozatím nebyla vyloženě závratná, stroj dosahoval přesnosti dopadu od cíle zhruba tři kilometry. Přesto byl tento letoun zlomovým momentem, protože otevřel bránu bezpilotním letadlům.

Meziválečné období rozvoji letectví přálo. A to jak toho pilotovaného, tak i bezpilotního. Z pohledu bezpilotního létání stojí za zmínku zejména aktivita na britských ostrovech. Britové totiž v 20. letech pracovali na dálkově řízeném letounu, který by mohl být využíván jako cvičný terč, případně jako zásobovací stroj určený do válečné zóny. Pro tento účel byl upraven stroj Fairey IIIF, který v roce 1933 úspěšně prošel zkouškami během cvičení ve Středozemním moři. Povzbuzeni dosaženými výsledky, pustili se Britové do přestavby dalšího typu letadla na dálkově řízenou verzi. Volba padla na známý de Havilland DH 82 Tiger Moth. Takto modifikované letadlo dostalo označení de Havilland DH 82B Queen Bee (včelí královna). Jednalo se o první vícenásobně použitelný bezpilotní prostředek, dosavadní stroje byly určeny pro jediné použití. V roce 1935 měl možnost přihlížet ukázce tohoto dálkově řízeného letadla admirál amerického námořnictva William Standley. Ten jím byl tak nadšen, že po návratu do Států nechal ustanovit skupinu pro vývoj vlastních dálkově řízených letadel, které měly sloužit jako létajicí terče. Jejím vedením byl pověřen Delmar Fahrney. Ten ve zprávě z roku 1936, v níž referoval o průběhu prací, použil pro americká dálkově řízená letadla sloužící jako vzdušné terče pojmenování drone (trubec, včelí samec), čímž odkazoval k původnímu britskému označení.

V průběhu druhé světové války práce na bezpilotních letadlech nadále pokračovaly, zvláštní pozornost si zaslouží především dva létajicí aparáty. Oba, možná nepřekvapivě, pocházejí z Německa. Jedná se o známé Hitlerovy „zbraně odplaty“, okřídlenou střelu Fieseler Fi 103 neboli V-1 a raketu A-4 alias V-2. V obou případech se jednalo o létajicí stroje, které na své palubě nenesly člověka, přičemž jejich let byl řízen automaticky. Kromě toho se vyznačovaly na svou dobu pokrokovým druhem pohonu, v prvním případě to byl pulzační motor, ve druhém motor raketový. Významné jsou ale také z toho důvodu, že předznamenaly následný vývoj dvou oddělených větví strojů bez člověka na palubě. Zatímco Fieseler Fi 103 šel ve šlépějích vzdušného torpéda, prvního bezpilotního stroje, a stal se v zásadě první moderní střelou s plochou dráhou letu, jejichž v současnosti nejslavnějším představitelem je střela BGM-109 Tomahawk, raketa A-4 zahájila éru vesmírných raket. Ačkoli tyto dva létajicí aparáty sdílejí s bezpilotními letadly, za jejichž představitele lze prohlásit letoun Queen Bee, mnoho svých charakteristických znaků, řadíme je do vlastních specifických skupin.

Po skončení druhé světové války si opět začaly získávat oblibu bezpilotní letadla v roli cvičných terčů, tedy drony. Za všechny jmenujme stroj Ryan Firebee. Ten na začátku 50. let vyvinula firma Ryan Aeronautical, což je mimochodem tentýž podnik, který v roce 1927 postavil letadlo NYP Spirit of St. Louis, se kterým Charles Lindbergh přelétl Atlantský oceán. Dron Firebee byl nesmírně úspěšný a oblíbený, a tak není divu, že se dočkal i průzkumné varianty označované jako Ryan Model 147B Lightning Bug. Jednalo se o stroj, který startoval z podvěsu pod křídlem mateřského letounu Lockheed DC-130 (Drone Controller). Tato verze dronu byla masivně využívána během války ve Vietnamu, kde uskutečnila na tři tisíce misí. Zaznamenáno je i několik sestřelů těchto dronů vietnamskými MiGy. V našich končinách je však známější sovětský stroj obdobné kategorie, totiž Tupolev Tu-143 známý coby VR-3 Rejs, který používala i československá armáda. I když byly bezpilotní letouny vycházející z platformy Firebee nasazovány ve Vietnamu v tak hojných počtech, plného potenciálu bezpilotních letadel nedosáhly. K tomu přispěl až pokrok ve výpočetních technologiích, globální navigační systém (GPS) a satelitní komunikace, které dohromady teprve naplno rozvinuly schopnosti bezpilotních letadel. Tyto faktory se začaly formovat koncem tisíciletí, což je doba, kdy sledujeme příchod zřejmě nejvýznamnějšího bezpilotního letadla – Predatoru.

K plnému porozumění magičnosti současných (vojenských) bezpilotních letadel je třeba udělat malý exkurz do minulosti válečných konfliktů. V dobách dalece předcházejících příchodu letadel měli vojevůdci v oblibě vyvýšená místa. Z nich mohli shlížet na bojiště a mít tak přehled o aktuální bojové situaci. Lepší výhled mohl mnohdy rozhodovat o vítězství či prohře válčící strany. Značným přelomem byl příchod pozorovacích balónů, díky kterým bylo možné získávat opět lepší informace o bojové situaci. To pokračovalo pochopitelně i s příchodem aeroplánů s pevnou nosnou plochou. Potíží ale bylo, že získané informace mohlo velitelství obdržet až po návratu výzvědné či průzkumné posádky zpět. Proto nepřekvapí, že v tomto směru byla jedním z nejvýznamnějších vynálezů vysílačka. Díky ní bylo možné v reálném čase získávat informace o dění na bojišti od přímých účastníků bojů. Mírnou nevýhodou bylo, že tyto informace měly pouze slovní podobu. Coby doplněk k této formě výzvědných operací sloužily fotolety, které ale nebyly natolik časově pružné, protože v době analogických fotoaparátů se nejprve musel snímkovací letoun vrátit na základnu, fotografie bylo třeba vyvolat a teprve až poté mohly být podrobeny analýze. Zásadní kvalitativní zlom v tomto směru znamenal příchod digitální fotografie a satelitního spojení. Nejen že nyní mohla být situace na bojišti sledována v reálném čase na fotografiích, ale s rozšiřováním přenosové rychlosti spojení začala být k dispozici dokonce i videa. To je něco, o čem se vojevůdcům ani nesnilo. Pohled na bojiště z ptačí perspektivy, snad až z pozice pověstného božího oka, bez jakékoli časové prodlevy, okamžitě všechny zúčastněné uhranul. Bezpilotní letadla našla svoji přirozenost. Po čase se ale ukázalo, jak pouhé sledování bojových operací může být frustrující. Zejména když se na záběrech objevil hlednaný cíl a v okolí nebyl nikdo, kdo by jej zničil, případně když musel velitel sledovat v přímém přenosu masakr své jednotky, aniž by jí mohl na dálku jakkoli pomoci. Odtud již nebylo daleko k myšlence bezpilotní letadla vyzbrojit.

Cesta Predatoru ke své nynější slávě byla poměrně dlouhá a trnitá. Počala v roce 1984, kdy Agentura pro výzkum pokročilých obranných projektů (DARPA) požadovala bezpilotní průzkumný stroj s velice dlouhou výdrží, jenž by v případě potřeby mohl posloužit i jako střela s plochou dráhou letu. Americký letecký konstruktér izraelského původu Abraham Karem na základě této výzvy navrhl a vyrobil letoun, který dostal označení Amber. V roce 1987 však americký Kongres vyžádal přehodnocení probíhajících projektů a v návaznosti na to DARPA program stroje Amber předala do kompetence námořnictva. To jej obratem ukončilo. Karemova firma Leading Systems Incorporated (LSI) důsledkem toho zkrachovala. Štěstím pro Karema bylo, že o tento jeho výtvor projevila zájem firma General Atomics, jež sice neměla s letectvím sebemenší zkušenost, ale bezpilotní stroj ji zaujal, a tak Karema zaměstnala. Na základě stroje Amber vyvinul vylepšený letoun, jenž dostal označení GNAT-750. Protože o něj nebyl ze strany amerických ozbrojených složek zájem, zaměřovala se společnost General Atomics na jeho export. V roce 1993 se povedlo prodat několik málo kusů do Turecka. Obrat ale nastal záhy s vypuknutím konfliktu na Balkáně. Americká výzvědná agentura CIA totiž zatoužila po průzkumném letounu, přičemž GNAT-750 její potřeby mohl naplnit. Prozatím byl sice letoun schopný operovat do vzdálenosti jen pár stovek kilometrů od řídicí stanice, ale již po prvních nasazeních se o něj začalo zajímat i ministerstvo obrany, načež se z Karemova výtvoru začal stávat hit. Aby dosáhl co největší užité hodnoty, prošel v roce 1994 GNAT-750 několika úpravami, například byl zvětšen a do přídě dostal satelitní anténu, což se projevilo v onom kabinu připomínajícím tvaru, díky čemuž mohl operovat prakticky kdekoli mimo dosah samotné řídicí stanice, a výsledek těchto úprav obdržel nové pojmenování: Predator (dravec). V roce 1995 se již proháněl nad Kosovem a začal si budovat svoji pověst. 21. února 2001 došlo k prvnímu odpalu rakety Helffire, čímž konečně Predator dostál svého jména, a mohl od té doby kromě průzkumu vykonávat i útočné operace. Začátkem téhož měsíce byl zalétán vylepšený model Predator B nazvaný Reaper (žnec), na úvodním obrázku, který se vyznačuje zejména turbovrtulovým pohonem (oproti pístovému u svého předchůdce), díky čemuž dosahuje dvojnásobné rychlosti, doletu i dostupu. V roce 2009 zalétala společnost General Atomics proudovou verzi označenou Predator C a pojmenovanou Avenger (mstitel). Ta se ale prozatím nesetkala se zájmem ze strany potenciálních zákazníků.

Úspěchy Predatora a nová sféra boje, kterou přinesl, byly samozřejmě pečlivě sledovány armádami po celém světě, v důsledku čehož se zájem o bezpilotní letadla začal lavinovitě šířit. Velmi se v této oblasti začalo dařit izraelským výrobkům, ale lze říci, že téměř každá země se o nějaký bezpilotní letoun pokusila. Například v České republice vznikl již před více než patnácti lety průzkumný dron Sojka III. Ostatně převážná většina bezpilotních strojů spadala a spadá do kategorie průzkumných letadel. Ryze bojové bezpilotní letouny jsou zatím stále velikou výjimkou. Do této skupiny patří především trio bezpilotních samokřídel s charakteristikami stealth (obtížná radarová zjistitelnost), jmenovitě americký Northrop Grumman X-47, francouzský Dassault nEUROn a britský BAE Taranis. Ve všech případech se jedná o experimentální prototypy (demonstrátory), které slouží k prozkoumání možností dané kategorie, takže k sériové produkci či dokonce bojovému zapojení mají ještě velice daleko.

Vojenské stroje ale skupinu bezpilotních letadel nevyčerpávají. Trh totiž zaplavily a nadále zaplavují stroje pro civilní využití. Zejména jde o malé vrtulníčky vybavené nejčastěji čtyřmi elektromotory s vrtulemi, označované jako kvadrokoptéry. V závislosti na počtu motorů a vrtulí pak existují další varianty, jako hexakoptéry (6 vrtulí), oktokoptéry (8 vrtulí) a tak dále. Vzájemně se rovněž liší velikostí, nosností, použitými materiály, výpočetním výkonem palubního počítače, vybavením a dalšími vlastnostmi, v neposlední řadě také cenou. Rozmach těchto komerčních létajicích aparátů je vidět i na zájmu ze strany značného počtu firem, které se snaží nabízet stále rostoucí počet služeb postavených na dronech. Zatímco před pár lety při pohledu na podnikatelské záměry nabyl člověk dojmu, že „na všechno existuje nějaká aplikace“, dnes se při tom stejném pohledu jeví, že „na všechno existuje nějaký dron“. Jak jinak si vysvětlit ambiciózní plány na přepravu zásilek pomocí dronů či dokonce sázení stromů prostřednictvím dronů?

Protože velké „koptéry“ lze používat k takzvaným leteckým pracím (snímkování apod.), a jsou proto pro tento účel hojně využívány, musely pochopitelně reagovat i letecké úřady. V České republice to je Úřad pro civilní letectví (ÚCL). Chce-li proto někdo provozovat bezpilotní stroj pro letecké práce, musí ze všeho nejdříve získat povolení ze strany ÚCL. Z tohoto důvodu byl pro tuto kategorii strojů zaveden i nový typ imatrikulací, které mají podobu OK-X123A. Kromě toho se na bezpilotní letadla vztahují další omezení, v mnohém podobná pilotovaným strojům, které musí provozovatel civilního dronu dodržovat. I když ÚCL zareagoval na současný vzestup bezpilotních strojů velmi pružně, jistě ještě není v tomto ohledu dobojováno a s postupem času se budou pravidla pro provoz dronů ještě upravovat. Především proto, že lze oprávněně očekávat další navyšování počtů bezpilotních letadel mezi civilními provozovateli a veřejností obecně. Že k tomu dojde naznačují současné snahy využívat „koptéry“ téměř na všechno, počínaje převozem zásilek a dodávkou zdravotnického materiálu a konče kontrolou elektrického vedení a zemědělskými činnostmi. Na tomto místě si proto zaslouží říci něco o tom, proč zažíváme rozmach (nejen) civilních bezpilotních prostředků právě v této době.

Klíč k porozumění rozmachu bezpilotních letadel jak ve vojenské, tak civilní sféře nalezneme ve slavném Moorově zákoně. Příchod počítačů znamenal zlomový okamžik, ale ani ty nejlepší elektronkové počítače se nemohly pochlubit přílišnou skladností ani rychlostí. K exponenciálnímu rozvoji výpočetní techniky došlo s příchodem tranzistorů. Ty zahájily cestu k menším, ale přitom výrazně výkonnějším strojům. V roce 1965 publikoval spoluzakladatel firmy Intel Gordon Moore článek, v němž uvedl svoji prognózu vycházející z dosavadní zkušenosti, dnes známou právě jako Mooreův zákon, že každých zhruba 18 měsíců se počet tranzistorů na integrovaném obvodě navýší dvojnásobně, cena ale zůstane zachována. To jinak řečeno znamená, že každého půl druhého roku získáme za stejnou cenu dvojnásobnou výpočetní sílu. Ruku v ruce s tím jde i miniaturizace, neboť tato výpočetní síla se vměstná do stále menšího prostoru. Výtečně to ilustrují dnešní takzvané chytré telefony, které si svými parametry co do výkonnosti nezadají s jen pár let starými stolními počítači. Jestliže se tedy vměstná tolik počítačového výkonu do krabičky, která se nám hravě vleze do kapsy, vměstná se i do půl metru velkého létajicího aparátu. Do vojenského bezpilotního stroje o velikosti běžného stíhacího letounu se pak výpočetní síly vleze již opravdu požehnaně. Dalším důležitým faktorem, který hraje roli v rozmachu dronů, je bohatý systém družic, které mají na starost globální navigační systém. Díky této funkci je možné nasazovat bezpilotní letadla ve více či méně automním režimu, kdy se stroj pohybuje po předem určených souřadnicích. Družice hrají roli i v možnostech komunikace s bezpilotními letadly na dálku. To se však týká téměř výhradně jen vojenských strojů.

V návaznosti na skutečnost, že civilní „koptéry“ jsou spíše počítače než letadla, lze objasnit i masivní zájem ze strany nováčků mezi leteckými modeláři. Nezpochybnitelnou předností kvadrokoptér a dalších podobných dronů je, že jejich ovládání je relativně prosté a rychlost jejich letu začíná na nule, což u běžných letounů na dálkové ovládání prakticky nelze dosáhnout. Drony proto zákonitě oslovily i ty, kdo o „běžné“ letecké modelářství nejevili (a mnohdy ani nadále nejeví) zájem. Zjednodušeně řečeno, zatímco na dálkově řízených letounech si lze do libosti hrát na aerodynamice, v případě koptér se práce omezuje především na řídicí jednotku, počítač, a její programové vybavení, algoritmy. A tak ti, kdo před pár lety seděli nad počítači, mohou dnes dělat totéž s tím bonusem, že se jejich výtvor i poměrně hbitě hýbe a svede navíc takové věci, jako třeba pořizovat video z ptačí perspektivy. Zvláštní kapitolou jsou potom takzvané FPV drony (First Person View, záběr z vlastního pohledu), které fungují tak, že na palubě umístěná kamera přenáší v přímém přenosu snímaný obraz na obrazovku či do brýlí operátora, který tak v zásadě zažívá pocit, jako kdyby on sám letěl. Toto odvětví dronů si získalo takovou oblibu, že se dnes již vcelku běžně pořádají závody takovýchto FPV dronů. S trochou nadsázky můžeme říci, že drony vytáhly počítačové nadšence na čerstvý vzduch. To, že kvadrokoptéry a jím podobné stroje mají blíže k počítačům než k letounům, neznamená, že je na nich něco špatného. U současných letadel totiž čím dál větší měrou hraje roli softwarové vybavení palubních počítačů (proslulý je případ stíhacího letounu páté generace F-35, který zpočátku nemohl používat palubní kanón, protože programátoři nestihli včas napsat řídicí program), takže fakt, že si mohou nadšenci programovat své vlastní drony, může skvěle posloužit jako přípravka na programování „opravdových“ letadel.

UAV, UCAV, UAS, RPA, OPA aneb projasnění droní terminologie
Ve světě bezpilotního letectví se používá nemalé množství zkratek, které jsou ne vždy objasněny a spoléhá se na znalost příjemce. Média si sice vystačí pouze s označením dron, ale v odborném prostředí se v kontextu bezpilotních letadel setkáme spíše s níže uvedenými zkratkami.

UAV neboli Unmanned Aerial Vehicle (bezposádkový vzdušný prostředek). Základní označení vztahující se k letadlům, která nemají na své palubě člověka. Alternativně se používá místo slova bezposádkový taktéž bezpilotní, které je oblíbenější a lépe znějící, i když může svádět k mylnému domnění, že takový stroj pracuje kompletně bez zásahů pilota. Ve skutečnosti je ale používán ve smyslu „bez pilota na palubě“. Ještě je možné, zejména ve starší literatuře, narazit na anglické slovo Uninhabited čili „neobývaný“ coby význam prvního písmene zkratky. V současnosti se ale takřka vůbec nepoužívá.

UCAV neboli Unmanned Combat Aerial Vehicle (bezposádkový bojový vzdušný prostředek). Jde o označení bezpilotních letadel od počátku vyvíjených pro bojové účely, eventuálně bezpilotních letadel dodatečně vyzbrojených. Tato kategorie vyvolává v očích odpůrců bezpilotních strojů největší emoce, protože slouží k zabíjení lidí.

UAS neboli Unmanned Aircraft System (bezposádkový letadlový systém). Jde o do jisté míry přesnější pojem než je UAV, protože zohledňuje skutečnost, že letadlo je součástí širšího systému, který dále tvoří pozemní řídicí stanice, operátoři (pilot, operátor palubních systémů, kamer apod., analyzátor obrazu atd.) a další personál (mechanikové). Toto označení je velice přesné z toho důvodu, že přinejmenším v dnešní době není žádný bezpilotní stroj nezávislý na rozhodnutích a zásazích lidí, kteří jej mají na starost. Lze říci, že jde o pojem nadřazený oběma předchozím.

RPA neboli Remotely Piloted Aircraft (dálkově pilotované letadlo). Zkratka, která se v médiích neobjevuje příliš často, i když zejména americké letectvo provozující Predatory a Reapery ji upřednostňuje před UAV, protože mnohem přesněji vystihuje povahu těchto prostředků. V zásadě lze říci, že všechny dnešní drony jsou RPA, protože prakticky během každého jejich letu do řízení zasahuje dálkově pilot. Většinou nejde o takové řízení, na které jsou zvyklí RC modeláři, ale i tak je zapojení lidí do ovládání významné. Občas lze narazit ještě na zkratku ROV, což znamení Remotely Operated Vehicle (dálkově řízený prostředek), ovšem toto označení se používá téměř výhradně pro podvodní a pozemní prostředky.

OPA neboli Optionally Piloted Aircraft (volitelně pilotované letadlo). Postihuje takové případy, kdy je letadlo schopné nadále nést na své palubě pilota, který stroj řídí, přičemž zároveň je tento stroj schopný operovat v bezpilotním režimu, tedy bez člověka na palubě v režimu dálkového řízení, případně i samostatně dle zadaných příkazů. Alternativně se používá OPV neboli Optionally Piloted Vehicle (volitelně pilotovaný prostředek).

Nelze ale opomenout samotné označení dron. Jak je popsáno výše, původně se jednalo o označení pro americká bezpilotní letadla sloužící jako létajicí cíle. Ovšem podobně jako značná část jiných slov, i toto postupem času začalo získávat nové významy, začalo být používáno v nových kontextech, aby se nakonec stalo rozplizlým a vágním. Jeho obliba je ale pochopitelná. Jde o označení krátké, dobře zapmatovatelné a úderně znějící. Nejen média taková slova milují. Značné přízni se těší i v komerční sféře, kde se slovo dron stalo výtečnou marketingovou nálepkou, neboť mezi veřejností značně rezonuje, protože jde o něco, co plní titulní stránky novin. Nelze se divit, že výrobci civilních bezpilotních letadel slovo dron hojně využívají (a snad i nadužívají). Rovněž z pochopitelných důvodů se tomuto označení naopak brání vojenští uživatelé bezpilotních letadel, neboť po mediální masáži získal v kontextu vojenského nasazení pojem dron značně pejorativní nádech a nehezké konotace. Jazyková historie slova dron je ale zajímavá. Původně se jednalo o podstatné jméno (trubec, včelí samec), postupem času se ale začalo používat i jako sloveso. V leteckém slangu se coby sloveso začalo používat pro ta letadla, která prošla konverzí z pilotovaného na nepilotované (takový stroj byl „zdronován“, droned). V návaznosti na masivní nasazení bezpilotních letadel Predator v ozbrojených konfliktech se slovesný tvar slova dron začal využívat i v běžné řeči. Angličtí mluvčí tak používají výraz „zdronován“ pro oběť útoku bezpilotních letadel, případně „dronování“ (droning) jakožto výraz popisující situaci, kdy je někdo sledován bezpilotním prostředkem.

Zvláštní pozornost si ještě zaslouží označení autonomní, které se v případě dronů rovněž někdy objevuje a používá. Tento termín je zřejmě nejoblíbenější mezi teoretiky zabývajícími se etickými aspekty nasazení bezpilotních letadel. Přestože jde v tomto ohledu o užitečný způsob, jak promýšlet možné důsledky strojů, které by fungovaly zcela samostatně (svéprávně) bez pomoci lidí, ve skutečnosti žádný ryze autonomní stroj neexistuje. Obecně lze říci, že čím pokročilejší bezposádkový stroj, tím více spolupracuje s lidmi. Plná autonomie je tak v podstatě mýtus, který je živen odpůrci dronů, ale v reálném světě nemá takřka smysl a využití. Bezpilotní stroje vykazují pouze omezenou autonomii, kdy po vymezené časové úseky plní některé předem zadané úkoly, nicméně vcelku pravidelně se vracejí do režimu, kdy přijímají do svého rozhodování a jednání zásahy lidí. Lze proto říci, že hovořit o bezpilotních letadlech jakožto autonomních strojích je pomýlené a nesprávné.

Protože je rodina bezpilotních letadel již skutečně obrovská, pro lepší orientaci byla zavedena její klasifikace. V zásadě se rozlišuje šest kategorií bezpilotních letadel, a to: cvičné terče (čili původní drony), průzkumné stroje, bojové stroje (tedy UCAV), transportní stroje, výzkumné a experimentální stroje a civilní stroje.

Patří dronům budoucnost?
Příchod či spíše masivnější nasazování bezpilotních letadel přináší neodbytnou úvahu na téma nadbytečnosti pilotovaných strojů, přinejmenším v oblasti vojenského letectví. Výroky typu, že současná generace stíhacích letounů je již poslední pilotovanou, generace, která přijde, bude již zcela jistě bezpilotní, se objevují už přinejmenším padesát roků. Tuto tezi nalezneme dokonce i v Gagarinově knize Moje cesta do vesmíru z roku 1961. Prozatím nejnověji se výrok objevil na účet stíhačky páté generace F-35 Lightning II. Přesto je více než zřejmé, že asi nic nemůže být vzdálenější pravdě. Jednak proto, že návrhy stíhacích letadel šesté generace jasně ukazují, že se nadále počítá s přítomností pilota na palubě, byť zřejmě půjde o volitelně pilotované stroje (OPA), a jednak proto, že bezpilotní letadla tvoří poněkud odlišnou kategorii strojů, jinak řečeno, nejsou alternativou k pilotovaným letadlům, ale spíše jejich doplňkem, rozšiřují paletu možností. To je vidět již při letmém pohledu na druh nasazení dronů typu Predator. Tyto stroje plní úkoly zcela nové, které předtím pilotované letouny nikdy nedělaly. Takže představa, že drony vytlačují pilotované stroje, je mýtus. Je ale pravdou, že jejich počty rostou těžko uvěřitelným tempem. To má však příčinu zejména v tom, že jejich vývoj je výrazně levnější než vývoj stíhacích či bombardovacích letounů, a především v tom, že jde o novinku, jejíž spektrum úkolů se teprve rozvíjí.

Zmínku si na závěr zaslouží i rostoucí počet bezpilotních strojů pro výzkumné účely. Zatímco byla většina experimentálních letadel X zkoumaných v druhé polovině 20. století pilotovaná, v novém tisíciletí vidíme, že stále větší procento jsou stroje bezpilotní (X-43, X-45, X-46, X-47, X-48, X-50, X-51). Tento přístup má na jednu stranu značné výhody, především šetří finance či zrychluje práci, na stranu druhou se vytrácí lidský faktor, který v podobě zkušebních pilotů vytvářel jakousi auru výjimečnosti a snad i hrdinství. Naneštěstí ta se se stále větším zapojováním bezpilotních strojů vytrácí, což se taktéž odráží i v určitém opadnutí zájmu veřejnosti a celkové zmenšení atraktivnosti. Zkrátka kulturně vnímaný obraz letectví se přetváří. Jinak vyjádřeno, k letadlům, v nichž nesedí člověk, je těžší emocionálně přilnout.

V případě samotných operátorů bezpilotních systémů (příkladně Predatoru) rovněž dochází ke krizi identit. Tito operátoři totiž pilotují letadla, byť na dálku, takže jsou piloti, a zároveň v těchto letadlech nesedí, takže se od pilotů, jak je běžně chápeme, odlišují, tudíž striktně vzato piloti nejsou. Tento rozpor naneštěstí nemá pouze teoretickou rovinu, kdy by sloužil k neškodné intelektuální gymnastice teoretiků, ale má velice reálnou podobu v každodenní realitě vojáků, kteří mají s drony co do činění. Fakt, zda někdo je, anebo není pilot, se totiž zcela prozaicky projevuje i na výplatní pásce. Úzce souvisejícím případem, který výtečně ilustruje současnou nejednoduchou situaci, v jaké se bezpilotní letadla nacházejí, je navrhované vyznamenání, které měli operátoři dronů dostávat za záslužné činy. Toto ocenění, Distinguished Warfare Medal (Záslužná válečná medaile), však záhy dostalo velmi nelichotivou přezdívku „Nintendo medaile“, odkazující k proslulé videoherní konzoli. Především však bylo vystaveno masivní kritice ze strany personálu, který se fyzicky účastní bojů, protože v hierarchii vyznamenání se mělo nacházet nad Bronzovou hvězdou, která se uděluje za statečnost v boji. Vojáci, kteří tak nasazují v bojích vlastní životy, nedokázali přenést přes srdce, že by „vzdálený bojovník“ bojující přes monitor počítače mohl mít vyšší vyznamenání. Návrh na medaili pro operátory dronů byl proto stažen. Jde nicméně jen o odložení problémů, kterým bude dříve či později tak jako tak třeba čelit, neboť realita v případě amerického letectva byla v roce 2012 taková, že počet vojáků, kteří procházeli „pilotním“ výcvikem na operátory dronů, byl větší než počet vojáků procházejících pilotním výcvikem na stíhací i bombardovací letadla dohromady.

Přesto přese všechno mám za to, že výhledy jsou pozitivní. Pilotované letectví ani zdaleka nezmizí, bylo by absurdní si myslet, že se nechá drony vytlačit, zároveň bude docházet k dalšímu rozvíjení bezpilotního letectví. To bude samozřejmě tlačit na zodpovědné instituace, aby zajistily bezproblémový společný provoz těchto dvou sfér, ale nepůjde o nic neřešitelného. Ostatně tyto aktivity se již poměrně dlouho dějí. Jak jsem se snažil ukázat problematiku dronů pokud možno v celistvosti, zbavenou mýtů, omylů a nepřesností, myslím, že budoucnost patří dronům i pilotovaným letadlům. Budou existovat společně a navzájem se doplňovat a obohacovat.

Celý text je dostupný rovněž ve formátu .pdf: http://airspotter.eu/Download/Drony.pdf

Marek Vanžura
(Photo © Nail Husnutdinov)
Návrat nahoru
Zobrazit informace o autorovi Odeslat soukromou zprávu Odeslat e-mail Zobrazit autorovy WWW stránky
MarekV
Site Admin


Založen: 25.3.2007
Příspěvky: 1332
Bydliště: LKTB/BRQ Brno Tuřany

PříspěvekZaslal: út únor 16, 2016 10:07 am    Předmět: Citovat



47. díl – BUT Chicken Wings aneb budoucnost českého letectví se rodí v Brně

České letectví se za dobu své existence může pochlubit velkým množstvím mimořádně nadaných leteckých konstruktérů. Nejslavnějším z nich je Jan Vlček, šéfkonstruktér zřejmě nejoblíbenějšího cvičného letounu na světě, stroje Aero L-39 Albatros. O výchovu jeho pokračovatelů se u nás v současnosti stará zejména Letecký ústav na Fakultě strojního inženýrství brněnského Vysokého učení technického. Jeho členové dlouhodobě vykazují excelentní výsledky srovnatelné s tím nejlepším, co se dělá ve světě. A netýká se to jen pedagogů, ale v nemenší míře i studentů, kteří s nadšenou podporou zkušenějších kolegů taktéž dosahují vynikajících výkonů. Příkladem je skupina studentů, která se v srpnu loňského roku zúčastnila prestižní soutěže Air Cargo Challenge, pro níž vyvinula letadlo, s nímž se utkala se soupeři z celého světa. Z tohoto měření sil vyšli brněnští studenti více než se ctí a mohou se pochlubit několika prvenstvími.

Jedním z nejlepších způsobů, jak podnítit a motivovat úsilí, a rovněž získat hodnotné posouzení vlastních dovedností, je zúčastnit se soutěže. „Olympiádou“ pro mladé letecké konstruktéry je v Evropě soutěž Air Cargo Challenge, která se koná jednou za dva roky již od roku 2003. V jejím rámci musí závodníci nejprve navrhnout a postavit vlastní letoun, se kterým následně uskuteční sérii letů, během kterých je třeba za určitý časový úsek uletět s co nejtěžším závažím co největší vzdálenost. Jinak řečeno, letoun v sobě musí snoubit velkou nosnost s vysokou rychlostí, což jsou v zásadě dva proti sobě jdoucí požadavky. Aby se maximálně projevily kvality konstrukcí, musí všechny týmy používat stejný typ motoru a vrtule. Zadání to tedy není vůbec jednoduché, což ale nikterak neodradilo brněnský tým BUT Chicken Wings.

Počátečním impulzem, který přivedl tým nadějných studentů brněnského Leteckého ústavu mezi podobně zapálené kolegy z nejrůznějších koutů Evropy a Číny, byla bakalářská práce zaměřená na návrh letounu pro soutěž Air Cargo Challenge, kterou vypracoval Matěj Malinowski. Pod vedením doktorského studenta Jana Pejchara navrhl velice elegantní letoun, pro nějž bylo později zvoleno jméno Fabrick. Po úspěšně obhajobě bakalářky začala práce na fyzické realizaci navrženého stroje. Protože se jednalo o poměrně dost komplexní záležitost, přidalo se k Matějovi několik dalších studentů. Součástí tohoto soutěžního týmu byli studenti Jan Jílek, jenž se podílel na vlastní stavbě letadla, neboť měl největší zkušenosti s kompozity, Ondřej Kövér, který se rovněž podílel na výrobě a zároveň měl na starost propagaci a prezentaci týmu, Filip Sklenář, jenž se zhostil funkce pilota, a Michal Kubo, jehož cenné konstrukční rady pomohly se samotnou stavbou. Vedoucí Matějovy bakalářky, Jan Pejchar, i nadále příčinlivě sledoval realizaci letadla a svými radami a zkušenostmi taktéž přispíval ke zdárnému dokončení projektu. Pro soutěž si tým zvolil název BUT Chicken Wings, který vznikl inspirací skvělým leteckým komiksem, jenž nese jméno Chicken Wings (kuřecí křidýlka), před nejž byla doplněna anglická zkratka Vysokého učení technického, totiž BUT (Brno University of Technology).

Letoun Fabrick (název je složeninou anglických slov „fabric“ a „brick“, tedy tkanina a cihla, což lze volně přeložit jako kompozitová cihla) je celokompozitový dolnoplošník s rozpětím 3 metry a délkou 1,2 metru. Křídlo s profilem SD7062 je zakončeno koncovými deskami. Podvozek je záďového typu s ostruhou. Maximální vzletová hmotnost stroje činí 9,5 kg, hmotnost prázdného stroje je 6 kg, přičemž nejvyšší ozkoušená nosnost jsou 3 kg. Kvůli soutěžním specifikacím je letadlo rozložitelné na sedm částí, které lze následně umístit do transportního boxu o délce 110 cm, výšce 50 cm a šířce 40 cm. Cesta k výslednému letounu ale nebyla procházkou růžovým sadem. Z povahy zvolené koncepce, tedy celokompozitového stroje, byl postup práce přímo závislý na vlastnostech materiálů, jejichž zpracování se nedalo urychlit či podřídit vlastním časovým požadavkům, neboť například vytvrzení kompozitů podmiňovalo další dílčí kroky ve stavbě stroje. Nezřídka se tak stávalo, že práce na letounu začaly v šest hodin odpoledne a končily další den v deset dopoledne, takže studenti strávili v dílně celou noc. Toto samotné nezměrné nadšení a odhodlání mladých konstruktérů, jakkoli působivé, by ale samo o sobě ke zdárnému dokončení projektu nestačilo.

Nutno přiznat, že letoun by zřejmě nespatřil světlo světa, kdyby brněnskému týmu nevyšlo ochotně vstříc několik podniků, které přispěly ať už finanční či hmotnou formou sponzorských darů v celkové výši zhruba 250 tisíc korun. Studentům přispělo celkem devět institucí. Jmenovitě se jednalo o samotné VUT, které uhradilo vstupní poplatek do soutěže a pochopitelně i poskytlo prostory pro stavbu, firma Trans Tech Tooling poskytla materiál na výrobu forem, Třebechovická slévárna a strojírna z tohoto materiálu ony formy vytvořila dle dodaných počítačových modelů od studentů, a firma GRM Systems přispěla veškerým materiálem pro samotnou stavbu letadla. Brněnská firma Kubíček Aircraft uhradila náklady spojené s nákupem elektroniky, finanční příspěvek slovenského výrobce letadel Aerospool pokryl nákup spotřebního materiálu. Firma Excelsior Packaging dodala přepravní box, čímž umožnila týmu bezpečně dopravit letadlo na místo soutěže, Jan Jílek starší poskytl spotřební materiál na broušení a leštění forem a v neposlední řadě přispěl svými znalostmi pro tvorbu řídicích ploch letadla, a konečně firmy Ivanov Aircraft a Future Vehicles poskytly finanční příspěvek na nákup spotřebního materiálu. Vstřícnost sponzorů opět ukázala, že letectví je jedna velká rodina, nehledě na to, je-li někdo studentem či ostříleným profesionálem, a tak díky štědré podpoře mohl tým BUT Chicken Wings dotáhnout svůj projekt do zdárného konce.

Letadlo poprvé opustilo dílnu ve čtvrtek 30. července 2015 v podvečer, kdy se uskutečnily první pojížděcí zkoušky na letišti v Brně-Medlánkách (LKCM). Tamtéž došlo i k záletu, který následoval v pondělí 3. srpna. Všichni zúčastnění očekávali tento okamžik s drobnými obavami, zda zálet proběhne bez nějaké nepříjemnosti. Nakonec se ale ukázalo, že obavy byly zbytečné, neboť stroj se za letu choval nezáludně a vykazoval velice příjemné letové vlastnosti. Práce studentů tak prošla zkouškou vzduchem, v níž obstála na jedničku. Co až tak dobře neobstálo, bylo jedno ze serv, které navzdory své výrobcem proklamované kvalitě selhalo hned po prvním letu. Naštěstí až po přistání. V opačném případě by se stroj stal za letu neovladatelným a dost možná by nakonec tým neměl s čím na soutěž jet. Takto servo nahradili a mohlo se pokračovat. O dva dny později, 5. srpna, následovaly zkušební lety s přidaným závažím coby přípravka na samotnou soutěž. Ta se konala od 7. do 10. srpna 2015 v Německu na modelářském letišti Böblingen poblíž Stuttgartu, takže na nějaké další zkušební lety už čas nezbýval.

Za dobu existence soutěže Air Cargo Challenge bylo k vidění nemálo zajímavých strojů, s nimiž přijeli soutěžit studenti leteckého inženýrství z celého světa. Nejinak tomu bylo i v ročníku 2015, kdy se sešla široká paleta konstruktérů takřka z celé Evropy a rovněž z Dálného východu, aby poměřili síly s kolegy z dalších pracovišť. Konkurence se zde pravidelně schází velice urputná, takže soupeřům nedaruje ani bod zadarmo. To ale našim reprezentantům nijak nevadilo a s grácií všem zúčastněným předvedli, že na Leteckém ústavu Fakulty strojního inženýrství VUT v Brně se dělá výzkum a vývoj světové úrovně. Celkem se do soutěže přihlásilo 28 týmů z 13 zemí (šest týmů z Polska, tři z Portugalska, tři z Turecka, dva ze Španělska, dva z Itálie, dva z Německa, dva z Rumunska, dva z Číny a po jednom týmu z Belgie, Chorvatska, Řecka, Srbska a České republiky), přičemž reálně soutěžilo 27 týmů, neboť jedni z tureckých soutěžících svoji účast zrušili. Borcům z Brna připadlo startovní číslo 23.

Soutěžní klání se skládalo z několika disciplín. Ze všeho nejdříve musely jednotlivé týmy dodat výkresovou dokumentaci svých strojů a následně tuto svoji práci prezentovat komisi a dalším soutěžícím. Poté se přešlo k hlavní disciplíně. Letu se závažím. Strategie všech týmů byla velice podobná, takže se začalo s menší zátěží a postupně se hmotnost navyšovala. V některých případech však předčila důvěra konstruktérů ve svůj stroj jeho reálné schopnosti, a tak pár týmů cestovalo domů se zbytky letounu. Nejvyšší nosnost jednoho ze soutěžních letadel činila 11,5 kg při celkem 11 okruzích. BUT Chicken Wings si vylétali 16 okruhů se zátěží 3 kg. S menší zátěží 1,9 kg to bylo dokonce 17 okruhů, čímž se letoun Fabrick stal suverénně nejrychlejším strojem z celého startovního pole, neboť v tomto ohledu mu nedokázal žádný z týmů konkurovat. Zajímavou disciplínou bylo nakládání zátěže na čas. Zde se brněnským reprezentantům povedlo z výchozích 53 sekund v prvním kole dostat na bleskových 16 sekund v kole posledním. V konečném pořadí celé soutěže připadlo brněnskému týmu více než vydařené 14. místo.

Při dalším zevrubnějším porovnání výsledků týmu BUT Chicken Wings s ostatními soutěžícími nelze přehlédnout jeho výjimečnost. Kromě toho, že byl letoun Fabrick jednoznačně nejrychlejší ze všech zúčastněných letadel, jako jediný upřednostnil dolnoplošnou koncepci, díky čemuž jasně dominoval nad soupeři v zatáčkách, kdy se zatížení přeneslo do křídel a v této letové fázi byl nadále výborně ovladatelný a bezkonkurenčně stabilní, což rozhodně nebyl případ ostatních hornoplošných a středoplošných letadel. Dále se jednalo o jediný celokompozitový stroj mezi nováčky této soutěže a i mezi ostřílenými harcovníky nebyly tyto moderní materiály příliš rozšířené, neboť celé startovní pole čítalo pouhých 5 celokompozitových strojů. Většina týmů totiž volila konzervativní konstrukci z balsy, případně kombinaci balsy a některých konstrukčních prvků z kompozitů. V neposlední řadě byl z celého startovního pole brněnský letoun svým vzezřením jednoznačně nejblíže skutečným letadlům. Pokud by byl v patřičném měřítku zvětšen, vypadal by jako elegantní aerodynamicky vytříbené letadlo, což o slepených trubkách soupeřů nešlo říci.

Výsledek je to na úplně první české zástupce v této prestižní soutěži naprosto fantastický. A co víc, odjezdem ze soutěže domů práce na projektu neskončily. Chystají se ještě důkladná měření, jak letová, tak pozemní, kdy se studenti chtějí dozvědět o letounu co nejvíce informací a zároveň poskytnout zájemcům z řad mladších studentů hodnotná data pro jejich práci na podobném projektu. A tým BUT Chicken Wings již nyní zpracovává podklady pro letoun, se kterým se hodlá zúčastnit příštího ročníku, který se bude konat v roce 2017 v Chorvatsku. Pozornost mladých konstruktérů se zaměřuje zejména na odlehčení stroje a mechanizaci křídla, což jsou faktory, které by měly pozitivně přispět k soutěžním výkonům letadla. Navýšení nosnosti se dle předběžných odhadů očekává o víc než sto procent, tedy na hodnotu kolem 7 kg. S touto nově nabytou nosností a rychlostí, jakou se stroj předvedl letos, by jen stěží nalezl soupeře. Je tedy evidentní, že cíl ambiziózních brněnských konstruktérů pro příští ročník je prostý – zvítězit.

Vzhledem k periodicitě této soutěže se tým BUT Chicken Wings rozhodl sbírat další zkušenosti i v letošním roce na soutěžním klání ještě významnějším. A to na americké soutěži Design Build Fly (DBF, Navrhni, postav, leť), kterou pořádá Americký institut pro letectví a kosmonautiku (AIAA), přičemž mezi její partnery patří například zavedený výrobce letadel Cessna. Formát je oproti evropskému Air Cargo Challenge úplně jiný, protože v případě DBF musí soutěžní týmy navrhnout letadlo, které na své palubě převeze po částech jiné letadlo, do něhož se po složení naloží litrová láhev vody, načež musí tento stroj i s nákladem uletět co nejrychleji stanovený okruh. Zadání je to tedy hodně komplexní. Proto byl brněnský tým rozšířen o další členy. Společně vypracovali předběžný návrh, který byl následně odeslán a spolu s dalšími 144 návrhy univerzitních týmů z celého světa prošel zhodnocením. Na základě rozhodnutí poroty do samotné soutěže postoupilo 93 přihlášených, mezi nimiž nechybí ani BUT Chicken Wings. Brněnští studenti proto budou moci porovnat své dovednosti s týmy například z Indie, Izraele, Bangladéše, Pákistánu, Kolumbie, Kanady a takřka ze všech amerických univerzit. K tomu dojde již letos ve dnech 15.-17. dubna ve Wichitě v Kansasu. Městě, v němž pracovala taková zvučná jména jako Clyde Cessna, Lloyd Stearman, Walter Beech či třeba Bill Lear.

V účasti na těchto soutěžích se ale neskrývá samoúčelná snaha porážet soupeře, nýbrž jde o soutěživou a tedy i hravou formu rozvíjení vlastních schopností a dovedností, které bude možné záhy upotřebit při práci na klasických letadlech, nejen na modelech. Dnešní doba stojí v mnoha ohledech na inovacích a zapojení do podobných klání bezesporu slouží k rozvíjení potenciálu žádané inovace přinášet. Myslím, že budoucí vyhlídky českého letectví, u nichž stojí Letecký ústav brněnského VUT, jsou více než slibné.

Kam dál?
Stránka týmu na Facebooku: https://www.facebook.com/BUTChickenWings
Vynikající video shrnující průběh projektu od stavby až do záletu: https://youtu.be/uZnfu7kO3-0
Oficiální stránka soutěže Air Cargo Challenge 2015: http://acc2015.com/

Celý text je dostupný rovněž ve formátu .pdf: http://airspotter.eu/Download/BUT_Chicken_Wings.pdf

Marek Vanžura
(Photo © BUT Chicken Wings)
Návrat nahoru
Zobrazit informace o autorovi Odeslat soukromou zprávu Odeslat e-mail Zobrazit autorovy WWW stránky
MarekV
Site Admin


Založen: 25.3.2007
Příspěvky: 1332
Bydliště: LKTB/BRQ Brno Tuřany

PříspěvekZaslal: čt březen 03, 2016 10:56 am    Předmět: Citovat



48. díl – Centaur aneb zase o krok blíž bezpilotním dopravním letadlům

Realitou dnešních dní jsou vojenská bezpilotní letadla. Do civilního letectví se ale zatím tento fenomén vkrádá velice nesměle. Důvod je prostý, jen málokdo je ochotný svěřit životy mnohdy i několika stovek cestujících do „rukou“ počítačů, které by takový stroj řídily. Ani dálkově řízené dopravní stroje, které by ovládal pilot ze země, nemají na růžích ustláno. Přesto se tímto stavem nenechávají letečtí výrobci odradit a možnosti bezpilotních dopravních letadel pilně zkoumají. Je ostatně pravdou, že čím usilovněji se budou problematice věnovat, tím větší je šance, že v dohledné době vyvinou stroj, který bude bezpečně využitelný. Mezi průkopníky na tomto poli se řadí americká firma Aurora Flight Sciences, jejíž demonstrátor Centaur prokazuje, že bezpilotní letadla pro cestující nemusí být až tak vzdálenou budoucností.

Aurora Flight Sciences patří k nejvýznamnějším podnikům v oblasti autonomních systémů, v jejím portfoliu nalezneme značný počet bezpilotních letadel a dalších souvisejících řešení. Díky těmto svým dlouholetým zkušenostem se velice dobře orientuje v dané problematice a dokáže přesně určit, v čem spočívají největší omezení. Bezpochyby nejpalčivějším problémem bezpilotních letadel jsou restrikce ze strany leteckých úřadů, které prozatím neumožňují smíšený provoz pilotovaných a nepilotovaných letadel v jednotném vzdušném prostoru. Aurora se proto snaží, vedle například evropského programu ASTRAEA, s touto situací něco dělat. Vsadila proto na mezistupeň mezi bezpilotními a pilotovanými letadly, totiž na skupinu volitelně pilotovaných letadel (OPA, Optionally Piloted Aircraft). Díky tomu může provádět testy technologií pro bezpilotní letadla a zároveň zachovávat na palubě pilota, který funguje coby bezpečnostní opatření. Jakožto platforma pro tyto zkoušky slouží letoun nazvaný Centaur.

Prvotní impulz k vývoji volitelně pilotovaného letadla Centaur vznikl v rámci firmy Aurora v průběhu roku 2009. Již v červenci následujícího roku započaly na letišti Warrenton-Fauquier (KHWY/HWY) ve Virginii první letové zkoušky, kdy se ověřovala základní funkčnost nově navržených palubních počítačů. O rok později, v roce 2011, došlo k vůbec prvnímu automatickému přistání letadla Centaur. Zatím ale vždy seděl na palubě pilot, který dohlížel na správný chod řídicích systémů. Pokud se počítač v některé fázi letu dopustil chyby, a takové situace několikrát nastaly, pilot okamžitě převzal řízení a situaci napravil. Systémy tedy nebyly od počátku bezchybné, takže zkušební lety probíhaly s bezpečnostní pojistkou v podobě člověka na palubě ještě následující tři roky. Teprve až v loňském roce se Aurora rozhodla vyzkoušet plně automatický let bez pilota na palubě. Po obdržení příslušného povolení pro tyto testy mohlo dojít k letovým zkouškám, které následně vzbudily značný ohlas mezi odbornou i laickou veřejností. V době od 12. do 15. června 2015 se na Griffissově mezinárodním letišti (KRME/RME) u města Rome ve státě New York proháněl po obloze Centaur, jenž vyvolával v přihlížejících úžas i zděšení zároveň. Letadlo se zcela prázdným kokpitem totiž na stojánce nahodilo motory, přejelo po pojížděcích drahách na vzletovou a přistávací dráhu a vzlétlo. A co víc, po krátkém letu letoun v pořádku přistál a vrátil se zpět na stojánku. Stroj pro čtyřčlennou posádku tak úspěšně demonstroval, že plně automatizovaný letoun pro cestující již není přáním, ale realitou.

Letoun Centaur je postaven na osvědčeném dvoumotorovém čtyřmístném stroji rakouské výroby Diamond DA42NG Twin Star. Rozpětí tedy činí 13,4 metru, délka 8,5 metru a výška 2,5 metru. Na standard Centaur byly přestavěny celkem tři stroje (N49AU, N51AU a N52AU). V pilotovaném režimu má stroj dostup 5 500 metrů, v bezpilotním režimu pak až 8 300 metrů. Přestavba z pilotované na ryze bezpilotní verzi trvá přibližně čtyři hodiny, dochází například k zástavbě dodatečné palivové nádrže do prostoru zadních sedadel, díky čemuž narůstá vytrvalost až na 24 hodin. Veškeré řídicí systémy na palubě letounu jsou trojnásobně zálohované, aby se zabránilo případné poruše na některém z počítačů. O detailech řidicích počítačů se firma Aurora příliš nešíří, neboť jde o její konkurenční výhodu na trhu. Centaur totiž slouží jak pro účely testování nových systémů, tak je i komerčně nabízen zájemcům pro vykonávání úkolů ISR.

ISR neboli Intelligence, Surveillance and Reconnaissance (zpravodajství, sledování a průzkum) a související ISTAR (Intelligence, Surveillance, Target Acquisition and Reconnaissance, zpravodajství, sledování, zjišťování cílů a průzkum) jsou druhy úkolů, v nichž bezpilotní stroje vynikají. V zásadě se jedná o mise vyžadující dlouhou vytrvalost, kdy letoun dlouhodobě sleduje cíl a získává o jeho chování potřebné informace. Aurora spatřuje ve svém letounu Centaur potenciál pro tyto úkoly, neboť volitelně pilotovaný stroj může těžit z výhod jak pilotovaných, tak bezpilotních letadel. Na jedné straně může Centaur díky pilotovi na palubě operovat v běžném vzdušném prostoru a nemusí se omezovat na vyhrazené prostory, na straně druhé může být v nepilotované variantě nasazen na potenciálně nebezpečné mise. Díky tomu má Centaur širší spektrum uplatnění než stroje spadající pouze do jedné z kategorií.

Ostatně, komerční úspěch už Centaur zaznamenal, neboť jeden kus již několik let úspěšně slouží. A to dokonce ani ne tak daleko od nás. Ve Švýcarsku. Pod vojenskou registrací R-711 zde létá ve službách oddělení Armasuisse švýcarského ministerstva obrany od roku 2012 stroj se zalétávací registrací N52AU. Švýcaři jej používají zejména pro ověřování možností a způsobů, jak sladit provoz pilotovaných a nepilotovaných letadel ve svém vzdušném prostoru.

Rovněž je důležité zmínit, že na velké oblíbenosti stroje DA42NG mezi vojenskými uživateli mají značný podíl jeho motory. Rakouský výrobce totiž v tomto případě vsadil na dvojici naftových motorů Austro Engine AE 300, každý o výkonu 124 kW, které se vyznačují mimořádnou úsporností a nízkou hlučností. Což jimi vybavený stroj takřka předurčuje pro nasazení na misích kategorie ISR. Vedle Centaura firmy Aurora Flight Sciences existují další dvě modifikace vyhovující pro ISR úkoly. Samotný výrobce letadla, Diamond Aircraft Industries, nabízí pilotovanou variantu označenou DA42 MPP (Multi Purpose Platform, víceúčelová platforma), která nese nejrůznější přístrojové vybavení právě s ohledem na použití pro zpravodajské, sledovací a průzkumné mise. Mezi uživatele patří například Ukrajina, která tyto stroje používá k ostraze hranic. Izraelská firma Aeronautics Defence Systems pak nabízí čistě bezpilotní variantu nazvanou Dominator. Tyto letouny s impozantní výdrží 28 hodin provozuje aktuálně Turecko a Mexiko.

Volitelně pilotovaná letadla jsou novinkou v civilním sektoru, nikoli však ve vojenském. Americké letectvo využívá dlouhá léta OPA verze stíhacích strojů F-4 a nově F-16, jež nasazuje jako cvičné terče, tedy drony v původním významu tohoto slova. Phantomy coby cvičné dálkově řízené terče označované jako QF-4 prošly první přestavbou v roce 1991, kdy britská společnost BAE Systems provedla na letišti v kalifornském Mojave první konverzi tohoto letounu. Od roku 1997 se „zdronované“ Phantomy používaly v rámci výcviku, přičemž doma byly na Hollomanově a Tyndallově letecké základně. K přestavbě se používaly vyřazené, zakonzervované a v poušti odstavené F-4. Celkem prošlo přestavbou 315 těchto letounů. Na Tyndallově letecké základně dosloužily QF-4 ve středu 27. května 2015, kdy byla na poslední zdejší stroj tohoto typu vystřelena „rozlučková“ raketa. Na Hollomanově letecké základně se s těmito drony počítá až do roku 2017. S tenčící se zásobou vyřazených Phantomů a s potřebou věrnější simulace vzdušných soubojů prostřednictvím obratnějších strojů, byl zvolen pro přestavbu na bezposádkovou verzi nový typ. Volba padla na stroje F-16 Fightning Falcon. Přestavby se tentokrát zhostil Boeing, který od roku 2013 modifikuje Vipery, jak se mezi piloty a dalším leteckým personálem „efšestnáctkám“ říká, na volitelně pilotovanou verzi označenou QF-16 nesoucí přezdívku Zombie Viper. Aktuální objednávka čítá 210 „zdronovaných“ Viperů. První Zombie Viper docestoval na floridskou Tyndallovu leteckou základnu letos v květnu, právě včas, aby převzal úkoly po dosloužilých Phantomech.

Zmínku si zaslouží ještě další čtyři volitelně pilotovaná letadla. Za prvním z nich stojí výrobce známých bezpilotních letadel Predator, firma General Atomics, za zbývajícími třemi pak společnost konstruktéra Burta Rutana, firma Scaled Composites. Prvním strojem je Cessna O-2A Pelican, což je výrazně modifikovaný letoun Cessna 336 Skymaster. Důvodem jeho vzniku byla potřeba simulovat chování bezpilotních letadel Predator během cvičení, která se odehrávala v běžném civilním vzdušném prostoru. Kvůli restrikcím ze strany Federálního leteckého úřadu (FAA) nebylo možné bezpilotní letadla nasadit, proto se jako řešení ukázalo použití stroje kategorie OPA. Pelican tedy s Predatorem sdílí nezanedbatelné množství vlastností, zejména je kompatibilní s pozemní řídicí stanicí bezpilotních letadel, takže jej lze ovládat ze země jako Predatory. Přesto na palubě stále může sedět pilot. Hlavním vnějším rozlišovacím znakem Pelicana je absence motoru v přídi, neboť Skymaster je ve výchozí konfiguraci dvoumotorový letoun s tažným i tlačným uspořádáním vrtulí. Přední motor byl odstraněn proto, aby se letoun co nejvíce přiblížil svými charakteristikami Predatoru. Po odstranění předního motoru byl na místo zadního (Lycoming IO-360-C, o výkonu 160 kW) zvolen výkonnější Continental IO-550-N (výkon 231 kW). O výrobu nové přídě se postarala firma Zivko Aeronautics, známý výrobce akrobatických letounů Edge, které máme možnost vídat především na závodech Red Bull Air Race. Pelicana rovněž využívá pro své potřeby Středisko pro mezioborové studie dálkově řízených letadel (CIRPAS, Center for Interdisciplinary Remotely-Piloted Aircraft Studies), které se mimo jiné zabývá výzkumy zemské atmosféry, k čemuž se Pelican velmi dobře hodí díky objemnému prostoru v přídi, do nějž lze zastavět potřebné měřicí aparatury. General Atomics přestavěla do tého podoby dva stroje. V prvním případě posloužila původně civilní Cessna 337H Super Skymaster (registrace N84NX, později s trupovým číslem 167782) a v případě druhém vojenská verze O-2A (před konverzí trupového čísla 68-111550, následně trupového čísla 167783). K prvnímu letu letounu Pelican došlo 10. prosince 1998 na soukromém továrním letišti El Mirage (99CL) firmy General Atomics na jihu Kalifornie. Dle všeho jsou oba stroje stále ve službě.

V případě firmy Scaled Composites se prvním volitelně pilotovaným letadlem stal Model 226 alias Raptor D-1 (N62270). Původně byl vyvinut čistě jako bezpilotní letoun (UAV) určený pro lety ve velkých výškách po dlouhou dobu (tedy kategorie HALE, High Altitude Long Endurance), přičemž měl sloužit k ověření životaschopnosti této kategorie letadel coby lovců balistických raket. Protože ale firma Scaled Composites v té době neměla zkušenosti s bezpilotními letouny, rozhodla se pro počáteční část letových zkoušek vsadit na pilotovanou úpravu, což si vyžádalo poměrně kuriózní opatření. Pilot, v tomto případě Mike Melvill, seděl na letounu podobně jako kovboj na koni. Dostal improvizovaný sedák na horní stranu trupu, na který obkročmo usedl. Před sebou měl manuální řízení, kterým mohl kdykoli zasáhnout do řízení, kdyby letoun prováděl potenciálně nebezpečné manévry. K prvnímu letu došlo 9. května 1993. Během svého devatenáctého letu dne 1. února 1994 se kvůli poruše serva letoun zřítil a byl zničen. Naštěstí se v tomto případě již jednalo o bezpilotní let. Následný Model 226B neboli Raptor D-2 (N2272C), jenž vzlétl 24. srpna 1994, umožňoval díky větším rozměrům zapuštění kokpitu do trupu, takže pilot již nemusel sedět na letadle, ale uvnitř, v otevřeném kokpitu s čelním štítkem.

Dalším z OPA firmy Scaled Composites se stal Model 281 Proteus (N281PR), který vzlétl 28. července 1998. Tento letoun je hned na první pohled opravdovým unikátem. V zásadě se jedná o dvouplošník, přičemž nosné plochy jsou v tandemovém uspořádání. Rozpětí činí 16,7 metru respektive 23,7 metru, délka 17,5 metru a výška 5,2 metru. K pohonu slouží dvojice proudových motorů na horní straně trupu. Tento volitelně pilotovaný letoun kategorie HALE (dostup přes 18 tisíc metrů a výdrž 14 hodin) je určen jako létajicí platforma pro zkoušky palubního vybavení bezpilotních RQ-4 Global Hawk a k provádění nejrůznějších měření ve velkých výškách. Zatím nejnovějším OPA z dílny Scaled Composites je Model 355 Firebird (N355SX), známý též jako Northrop Grumman Firebird, neboť v roce 2007 se Scaled Composites stal součástí firmy Northrop Grumman. Jedná se o relativně malý stroj kategorie MALE (Medium Altitude Long Endurance, střední dostup a velká vytrvalost) s vrtulovým pohonem v tlačném uspořádání. Již od počátku byl navrhovaný jakožto OPA, takže má plnohodnotnou kabinu, je ale schopný létat i bez člověka na palubě. Jeho rozpětí činí 19,8 metru, délka 10,3 metru, výška 3 metry, maximální vzletová hmotnost je 2 268 kg, dostup 9 100 metrů a vytrvalost až 40 hodin. Zalétán byl 9. února 2010. Proteus ani Firebird v sobě nezapřou svůj původ, takže je z jejich vysoce neortodoxních tvarů na první pohled zřejmé, že za nimi stojí inženýři ze Scaled Composites. Do budoucna lze očekávat, že se skupina volitelně pilotovaných letadel ještě rozroste.

Letadla, v nichž nesedí za řízením žádný člověk, v nás vzbuzují zvláštní pocity. Při pohledu na ně pociťujeme jakési nedefinovatelné pnutí, že je něco v nepořádku. Robotika zná něco podobného. Vytvoří-li se robot, jenž se dostatečně podobá člověku, ale ne natolik, že v něm rozeznáme umělou bytost, vyvolává v nás takové stvoření odpor. Pro tento jev se vžilo označení „uncanny valley“, tedy něco jako „tajemné údolí“. Mám za to, že něčeho podobného jsme svědky v případě letadel bez pilota na palubě. Máme totiž představu o tom, jak letadlo správně vypadá. Jakmile je nenaplněna naprosto zásadní podmínka, že „mozkem“ letadla je člověk, a stroj funguje sám, prázdný, pociťujeme k němu obdobný odpor, jaký zažíváme při pohledu na (nepovedeného) humanoidního robota spadajícího do „tajemného údolí“. V případě Centaura je to obzvlášť patrné, neboť jde o přestavěný klasický letoun, v němž je přítomno vše, včetně sedadel. Možností, jak se takovéto nedůvěře vůči strojům vyhnout, je jejich konstruování jiným způsobem, než na jaký jsme běžně zvyklí. Například vojenské drony Predator mají sice náznak kabiny (kde se schovává anténa), ale vše je neprůhledné, tedy i naše očekávání nejsou taková, jako v případě výrobku firmy Aurora Flight Sciences.

Vývoj v oblasti OPA velice dobře ukazuje, že technologie potřebné pro bezproblémové fungování letadel (včetně dopravních) bez pilota na palubě jsou připravené a dlouhodobě prověřené. V tomto směru proto nic není překážkou. Důkazem toho jsou vojenské bezpilotní stroje, které nabývají čím dál větší důležitosti. Zatímco v případě vojenských letadel znamená stroj bez pilota naprosté odstranění lidského života z paluby letadla, u (civilních) dopravních letadel se odstraněním pilota nezíská stroj bez lidí na palubě. Ze samotné podstaty dopravních strojů tam lidé coby cestující zůstávají. Překážkou, která brání prosazení bezpilotních dopravních letadel, je odpor vůči situaci, že by se životy těchto lidí svěřily plně do moci stroje. Přestože se letadla stávají stále více automatizovanými a počítače hrají důležitější roli v řízení než kdy dříve, čímž odstraňují možnost výskytu lidské chyby v nejrizikovějších místech, piloti na palubě nadále fungují coby jakási poslední pojistka pro případ, že by technika selhala. V oblasti dopravních strojů, at už se jedná o letadla, automobily či třeba vlaky, lze při důkladnějším pohledu spatřit kontinuální snahu výrobců a provozovatelů zavádět automatizovaná řešení, díky kterým má být dosahováno vyšší bezpečnosti. Někdy je to lépe viditelné, například právě u letadel či automobilů, jindy se jedná o méně zjevné úpravy, jako tomu je třeba u vlaků či lodí. Automobilismus je plný neustálých technických novinek, které přejímají části úkonů řidiče (tempomat, automatická převodovka, parkovací asistent, schopnost samostatné jízdy v pruzích atd.), aby mu usnadnily a zpříjemnily řízení, i když skutečným důvodem je spíše snaha co nejvíce omezit lidské chyby. Přesto člověk nadále zůstává v tomto systému jako ultimátní bezpečnostní opatření pro případ, že něco nakonec přece jenom selže. Velmi podobným způsobem funguje technický vývoj u letadel, kde automatizace mnoha úkonů, které dříve vykonávali piloti, přejímají palubní počítače. Jejich úkolem je zabraňovat výskytu lidského pochybení na těchto místech. A obráceně živý pilot na palubě funguje jako pojistka, pokud selže některý z těchto systémů, anebo když se objeví něco zcela nového a nepředvídatelného.

Aktivity firmy Aurora Flight Sciences na poli OPA mají v tomto ohledu značný význam proto, že zkoušejí, zda a jak může být pilot „odebrán“ z letadla, přičemž by nadále mohl sloužit jako ona pojistka, kdyby nastalo něco, s čím si palubní počítače neporadí, ale tuto funkci by vykonával na dálku. Nástup bezpilotních dopravních letadel totiž nelze očekávat jako jednorázový skok od dnešních letadel, ale jako postupný trend stále menšího zapojování pilotů do procesu řízení, kdy bude hrát roli i snižování potřeby fyzické přítomnosti pilota ve stroji. Je docela dost možné, že scénář budoucího vývoje bude sledovat postup, kdy nejprve dojde ke snížení počtu osádky na jednoho člena, který bude pouze monitorovat správné chování stroje. Po pár letech, budou-li statistiky bezpečnosti splňovat naše požadavky, se i tento člen osádky bude moci přesunout z paluby letadla na zemi, odkud bude prostřednictvím dálkového řízení opět dohlížet na správné chování letadla, aby v případě potřeby převzal řízení a na dálku nastalou situaci vyřešil. Opět, pokud bude bezpečnost splňovat naše požadavky (lze oprávněně předpokládat, že prakticky jediná (fatální) nehoda by znamenala konec těmto snahám, alespoň na určitou dobu), bude moci přijít na řadu další krok, a to, že by jediný pilot dálkově dohlížel na správnou funkci několika letadel. Skupina deseti pilotů by mohla mít například na starost celou flotilu dané společnosti, což by mohlo být třeba sto strojů. Z dnešního stavu, kdy na sto dopravních letounů připadá dvě stě pilotů, bychom se tedy dostali do stavu velmi opačného. Jsem přesvědčen, že skutečný vývoj v letectví se od toho právě načrtnutého příliš odlišovat nebude.

Kam dál?
Videozáznam letu Centaura zcela bez člověka na palubě: https://youtu.be/a13ytpsQ_Xs
Fotografie Centaura ve švýcarských službách https://www.planespotters.net/photo/527461/r-711-swiss-air-force-diamond-da42-centaur-opa
Fotografie QF-4 za letu: http://images.military.com/media/equipment/military-aircraft/qf-4-aerial-target/qf-4-aerial-target-002.jpg
Fotografie QF-16 za letu: http://www.ainonline.com/sites/default/files/uploads/qf-16_0.jpg
Videozáznam letounu QF-16: https://youtu.be/E_A_rEZoXSg
Fotografie Pelicana: http://www.airliners.net/photo/USA---Navy/Cessna-O-2A-Pelican/2670081/L/
Video letu O-2A Pelican: https://youtu.be/0rlGaTESG1Q
Fotografie Raptoru D-1: http://www.scaled.com/images/uploads/gallery/hires_gallery/raptor/226_Raptor_002_medium.jpg
Fotografie OPA Proteus: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/9b/Scaled_Composites_Proteus_in_flight.jpg
Fotografie OPA Firebird: http://www.wired.com/images_blogs/dangerroom/2011/05/Firebird-9.jpg
Díl věnovaný obdobnému evropskému programu: http://airspotter.eu/Download/ASTRAEA.pdf

Celý text je dostupný rovněž ve formátu .pdf: http://airspotter.eu/Download/Centaur.pdf

Marek Vanžura
(Photo © Aurora Flight Sciences)
Návrat nahoru
Zobrazit informace o autorovi Odeslat soukromou zprávu Odeslat e-mail Zobrazit autorovy WWW stránky
MarekV
Site Admin


Založen: 25.3.2007
Příspěvky: 1332
Bydliště: LKTB/BRQ Brno Tuřany

PříspěvekZaslal: út březen 15, 2016 8:32 am    Předmět: Citovat



49. díl – Long-EZ PDE „Borealis“ aneb pulzně-detonační motor v praxi

Jakkoli se může zdát, že všechny druhy pohonu letadel již byly vyzkoušeny, stále existují možnosti, jak letadla pohánět, které jsou takříkajíc teprve v plenkách. A to jak buď ve fázi návrhu, případně laboratorních zkoušek, tak ve fázi prvotních letových testů. Jedním z těchto nových a potenciálně atraktivních druhů pohonu je takzvaný pulzně-detonační motor. V roce 2008 došlo k vůbec prvnímu letovému testu tohoto motoru, jenž poháněl stroj Long-EZ PDE v rámci programu Borealis.

Již svým názvem dává pulzně-detonační motor tušit, že existuje jistá spojitost s pulzačním motorem, jehož nejslavnějším nositelem je německá letounová střela Fieseler Fi 103 alias odvetná zbraň V-1. Na této střele byl používán pulzační motor Argus As 014 vyvinutý v průběhu třicátých let. Jedná se o mechanicky velice jednoduchý motor, který se skládá ze sací komory vybavené ventilem (existuje však i bezventilová verze), spalovací komory a výstupní trysky. Pracovní cyklus motoru začíná nasátím vzduchu sací komorou, poté je vstříknuto palivo do spalovací komory, kde se smísí se vzduchem, následuje uzavření ventilu, čímž se zabrání úniku směsi a uzavře se spalovací komora, v níž dojde k zažehnutí směsi jiskrou ze zapalovací svíčky a následnému odchodu spalin výstupní tryskou. Tento proces probíhá periodicky, v případě letounové střely Fi 103 tomu bylo 45krát za sekundu, díky čemuž získala svůj charakteristický bzučivý zvuk. V tomto typu motorů však dochází pouze k podzvukovému hoření, čímž se odlišují od motorů ukrytých pod zkratkou PDE.

Pulzně-detonační motor (Pulse Detonation Engine, PDE) má totiž sofistikovanější pracovní cyklus a vyznačuje se nadzvukovým spalováním. Cyklus začíná pročištěním trubice (spalovací komory), do které je vehnán vzduch, který vytlačí případné pozůstatky plynů po předchozí reakci (tedy dojde k odvzdušnění). Následně je do trubice vstříknuta předmíchaná směs vzduchu a paliva, kterou vznítí jiskra ze zapalovací svíčky. Tímto dojde k takzvané deflagraci (neboli podzvukovému spalování). Zde však podobnost s pulzačním motorem končí. Podstata pulzně-detonačního motoru pak spočívá v tom, že prostřednictvím vnitřní geometrie trubice je vzniklá podzvuková vlna urychlena na nadzvukovou rychlost (dojde k detonaci) a tato nadzvuková detonační vlna poté opustí trubici. O pohon se tedy starají rázové vlny vystupující z trubice. K urychlení vlny z podzvukové rychlosti na nadzvukovou se používá mechanických prvků jako jsou nejrůznější clony a další překážky uvnitř trubice. Ty v proudu spalované směsi vytvářejí turbulenci, čímž dochází k urychlování deflagračního plamene. Tento proces je znám jako přechod od deflagrace k detonaci (Deflagration to Detonation Transition, DDT).

Za projektem pulzně-detonačního motoru v programu Borealis stála Výzkumná laboratoř amerického letectva (Air Force Research Laboratory, AFRL), přičemž o návrh a konstrukci motoru samotného se postaral podnik Innovative Scientific Solutions Inc. (ISSI, Inovativní vědecká řešení). Počátek tohoto společného snažení lze vysledovat přinejmenším do roku 1998, kdy došlo k prvnímu úspěšnému ozkoušení navrženého pulzně-detonačního motoru v laboratoři. Cesta k letovým testům však byla ještě daleká. Schylovat se k nim začalo až o pět let později, kdy byl PDE zastavěn do osvědčeného letounu Rutan Model 61 Long-EZ. V rámci seriálu jsme se již seznámili se dvěma jinými modifikacemi tohoto oblíbeného stroje, a to verzí s raketovým pohonem (EZ-Rocket, 30. díl) a verzí s elektrickým pohonem (Long-ESA, 40. díl), což jistě svědčí o univerzálnosti Rutanovy konstrukce. Stroj vybavený pulzně-detonačním motorem, nově přeznačený jako Model 61PD, se poprvé veřejně představil na leteckém dni Vectren Dayton Air Show v Ohiu ve dnech 17. až 20. července 2003. Letoun ve fiktivním nátěru amerického letectva (s trupovým číslem 03-001) s dosud neviděnou rozměrnou aparaturou pod trupem a čtveřicí trubic na zádi budil zaslouženou pozornost. Další příležitost spatřit tento unikát měli o pár dní později návštěvníci EAA AirVenture v Oshkoshi konané od 29. července do 4. srpna 2003. Poté byl letoun přesunut na letiště v Mojave, kde prošel několika pozemními testy, jež měly sloužit coby předehra k následnému testu ve vzduchu.

První pokus o vzlet stroje registrovaného jako N90EZ byl naplánován na rok 2004, avšak poměrně velký a nijak nezakrytovaný motor pod trupem vytvářel takový odpor, že let byl nerealizovatelný. U firmy Scaled Composites proto navrhli a postavili aerodynamický kryt, který výrazně snížil odpor letounu. Zároveň inženýři ISSI ještě zapracovali na drobných změnách na motoru. Výsledný pulzně-detonační motor je postavený na základě běžného automobilového zážehového motoru, k jehož čtyřem válcům jsou připevněny trubice coby spalovací komory. Tyto trubice mají délku přibližně 1,2 metru a průměr 5 centimetrů. Frekvence výbuchů je 20 Hz, tedy 20 výbuchů za sekundu, celkově tak motor vyprodukuje 80 pulzů za sekundu. Celkový tah tohoto konkrétního motoru je 0,880 kN. Vzhledem k tomu, že rázové vlny opouštějící trubice se pohybují rychlostí až Mach 5, je hluk motorem produkovaný opravdu enormní. V laboratorních podmínkách to nemusí být překážkou, ale za letu by se poměrně závažné problémy objevit mohly. Koncem roku 2007 již vše bylo plně přichystané na uskutečnění zkušebního letu. Jeho cíl byl jediný. Ověřit, zda nebude pulzně-detonační motor (respektive vibrace a hluk jím produkované) působit negativně na konstrukci letadla a pilota sedícího uvnitř.

K prvnímu (a zároveň poslednímu) letu došlo 31. ledna 2008 na letišti Mojave (KMHV/MHV) v Kalifornii. Za řízení usedl Peter Siebold, zkušební pilot firmy Scaled Composites, který pro jistotu dostal i speciálně navržené špunty do uší, neboť se v kabině očekával hluk převyšující 130 decibelů. Vzlet se uskutečnil z dráhy 12, která má délku 3 811 metrů, přičemž k samotnému vzletu posloužil malý proudový motor, neboť pulzně-detonační motor by sám o sobě neposkytl dostatečný tah, aby dostal letoun do vzduchu. Po nastoupání do výšky 20 metrů a při rychlosti 190 km/h Siebold proudový motor vypnul a aktivoval motor pulzně-detonační. Ten běžel deset sekund. Poré jej vypnul a již bez pohonu přistál po celkem půl minuty dlouhém letu, aby včas zastavil před koncem dráhy. Zpět na stojánku pak pojížděl s pomocným konvenčním proudovým motorem. Očití svědci svorně prohlašují, že něco tak hlučného jako pulzně-detonační motor ještě nikdy neslyšeli. Z popisu je vidět, že se jednalo jen o skok, přesto šlo bez jakýchkoli pochybností o ohromný úspěch. Kromě toho, že se jednalo o vůbec první letový test tohoto typu motoru, poletové rozbory ukázaly, že navzdory extrémní hlučnosti nezpůsobil pohon žádné poškození konstrukce ani nijak neublížil pilotovi. Ještě téhož roku byl Long-EZ PDE darován do Muzea amerického letectva v Daytonu v Ohiu. V současnosti je však tato expozice uzavřena z důvodu probíhající rekonstrukce a přístavby nové výstavní budovy, znovu by měl být tento a další letouny k vidění od června letošního roku.

Naděje se do PDE vkládají z několika důvodů. Pulzně-detonační motor má takřka ideální vlastnosti pro využití ve vysokorychlostních stíhacích letounech, protože může bezproblémově fungovat od podzvukových až do spodní oblasti hypersonických (Mach 5) rychlostí. Žádný z dosud používaných motorů, snad vyjma raketových, které se ale pro tento účel nějak zvlášť nehodí, nedokáže v takovém rozsahu rychlostí uspokojivě pracovat. Uvažuje-li se proto letoun pro tyto rychlosti, návrhy vesměs počítají s nějakou kombinací proudového a náporového motoru (ramjet či scramjet), kdy by proudový motor pracoval od vzletu do rychlostí Mach 2 až 3, načež by přišel ke slovu náporový motor, který by se staral o pohon stroje při rychlostech Mach 4 až 5. Takové řešení je ale vachrlaté a postrádá eleganci jednoduchosti, takže není divu, že existují snahy vyvinout motor takový, který by v sobě sdružoval vlastnosti obou těchto pohonů. Tím by mohl být právě PDE. Za další z kladných stránek pulzně-detonačních motorů se uvádí menší spotřeba paliva oproti konkurenčním druhům pohonu. A to z prostého důvodu. Ke spalování paliva nedochází kontinuálně, jako se tomu děje ve spalovacích komorách třeba proudových motorů, ale periodicky, během jednotlivých výbuchů (pulzů).

Pro úplnost ještě stojí za to doplnit, že se tento konkrétní letoun stal vděčným tématem mnoha spekulací mezi leteckou obcí. Již více než dvě desítky let se v leteckých kruzích diskutuje existence či neexistence projektu Aurora, což má být přísně utajovaný (takzvaný černý) projekt, v jehož rámci vzniká letadlo vyznačující se radarovou nezjistitelností, rychlostí až Mach 6 a pravděpodobně také pulzně-detonačním motorem. Mělo by tak jít o jakéhosi pokračovatele slavného stroje Lockheed SR-71 Blackbird. Od devadesátých let se jednou za čas objevují lidé, kteří o sobě prohlašují, že na vlastní oči toto letadlo viděli. Internetem proto kolují nejdivočejší spekulace, „zaručené“ zprávy o pozorování, smyšlená typová označení a samozřejmě i líbivé vizualizace. Nepřekvapí proto, že projekt letadla poháněného pulzně-detonačním motorem tyto dohady oživil a značně přiživil už jen svým názvem, neboť Borealis je druhou částí jména „Aurora Borealis“ pro polární záři. Spojitost s projektem Aurora se tedy zdá být nasnadě. Pravděpodobněji se však jeví, že americké letectvo název zvolilo, aby dalo najevo svůj smysl pro humor. A dle reakcí se šprým vskutku vydařil. Dosažený úspěch v podobě letu letadla poháněného pulzně-detonačním motorem je však třeba brát se vší vážností, neboť se jedná o nezpochybnitelnou historickou událost.

Kam dál?
Pulzně-detonační motor v laboratoři (1 detonace za sekundu): https://youtu.be/IBjLx2AvxrM
Pulzně-detonační motor v laboratoři (5 detonací za sekundu): https://youtu.be/CV5bo_bgBJg
Pulzně-detonační motor v laboratoři (10 detonací za sekundu): https://youtu.be/1MTnI6FMF7g
Pulzně-detonační motor zastavěný v letounu Long-EZ PDE: http://www.hksy.org/uploadfile/2014/0909/20140909032615705.jpg
Detail na část s válci a spalovacími komorami: http://media.defense.gov/2008/Aug/21/2000685178/-1/-1/0/080821-F-1234S-002.JPG
Long-EZ PDE v muzeu: http://www.airliners.net/photo/Rutan-61-Long-EZ/1463976/L/
360stupňový snímek kabiny Long-EZ PDE: http://www.nmusafvirtualtour.com/media/088/Long-EZ%20Cockpit.html
Díl věnovaný stroji EZ-Rocket: http://airspotter.eu/Download/Rocket_Racer.pdf
Díl věnovaný stroji Long-ESA: http://airspotter.eu/Download/Long-ESA.pdf

Celý text je dostupný rovněž ve formátu .pdf: http://airspotter.eu/Download/Borealis.pdf

Marek Vanžura
(Photo © U. S. Air Force)
Návrat nahoru
Zobrazit informace o autorovi Odeslat soukromou zprávu Odeslat e-mail Zobrazit autorovy WWW stránky
MarekV
Site Admin


Založen: 25.3.2007
Příspěvky: 1332
Bydliště: LKTB/BRQ Brno Tuřany

PříspěvekZaslal: út duben 05, 2016 8:58 pm    Předmět: Citovat



50. díl – CEA-311 Anequim aneb rychlostní rekordman z Brazílie

Brazílie, největší a nejlidnatější stát Jižní Ameriky, patří pro větší část obyvatel Evropy mezi přehlížené a opomíjené země. Může za to geografická odloučenost i chybějící historické pouto, což se netýká snad jen Portugalců. A je to škoda, protože jihoamerické státy se stávají stále důležitějšími hráči takřka ve všech oborech, letectví nevyjímaje. Nejvýznamnějším brazilským počinem v tomto směru za poslední dobu bylo ustanovení několika rychlostních rekordů letounem CEA-311 Anequim, který kráčí v šlépějích výjimečných letadel, za nimiž stojí nadaný brazilský letecký konstruktér Paulo Iscold.

Létání má v Brazílii mimořádně dlouhé kořeny. Mezi průkopníky letectví se totiž zcela nezpochybnitelně řadí brazilský rodák Alberto Santos-Dumont. Ten se během svého působení ve Francii na přelomu devatenáctého a dvacátého století zabýval nejprve vzducholoděmi, kdy kupříkladu v roce 1901 vyhrál se svou vzducholodí Číslo 6 cenu Deutsch de la Meurthe za oblet Eiffelovy věže, a poté upřel svoji pozornost na letadla těžší vzduchu. Z těch nejslavnějších to byly letouny Bis-14 a později Demoiselle. Brazilci jsou na něj proto náležitě hrdí, Dumontovo rodné město Palmira na jihovýchodě země nyní nese jeho jméno, stejně tak letiště v centru Rio de Janeira. V současnosti je hlavním brazilským příspěvkem k letectví společnost Embraer, která vyrábí především proudové stroje pro krátké a regionální tratě známé jako Embraer Regional Jet. Rodina těchto letadel slaví úspěch po celém světě, proto letos výrobce představil druhou generaci nejrozšířenějších verzí ERJ 190/195. Letouny nacházejí uplatnění i mezi zájemci o bizjety, na které brazilský podnik nově zacílil stroji třídy Phenom. Stranou nezůstávají ani vojenská letadla, počínaje excelentními a vysoce ceněnými turbovrtulovými letouny EMB 312 Tucano a EMB 314 Super Tucano, přes ve spolupráci s Itálií vyvinutý proudový letoun AMX, až po nejnovější transportní stroj KC 390, na němž se podílí i Česká republika.

Místem, které vychovává budoucí brazilské letecké konstruktéry, je Federální univerzita v Minas Gerais (Universidade Federal de Minas Gerais, UFMG) nacházející se ve městě Belo Horizonte, vzdáleném zhruba 240 km od Dumontova rodiště. Univerzitní Centrum leteckých studií (Centro de Estudos Aeronáuticos, CEA) se dlouhodobě snaží o co největší zapojení svých studentů do praktických projektů, což probíhá formou práce na vývoji a stavbě vlastních letadel. Tuto tradici zahájil brazilský profesor leteckého inženýrství Cláudio Pinto de Barros v 60. letech. Prvním strojem, který takto vznikl, byl kluzák CEA-101 nazvaný CB.1 Gaivota (racek). Typové označení tvoří trojice písmem odkazující k názvu pracoviště Centra leteckých studií následovaná trojicí čísel, z nichž první odkazuje ke kategorii, do níž letoun spadá (pro větroně se užívá jednička, pro ultralehká letadla dvojka a pro letadla klasická trojka), zbylá dvě pak značí pořadové číslo letadla v rámci školních projektů. O deset let později následoval větroň CEA-102 pojmenovaný CB.2 Minuano (vítr vanoucí v Jižní Americe), v následujícím desetiletí vznikl celokompozitový letoun CEA/CETEC-303 pojmenovaný CB.7 Vesper (Večernice) a větroň CEA-104 neboli RPR.1 Jegue (osel). V devadesátých letech spatřil světlo světa ultralehký letoun CEA-205 pojmenovaný CB.9 Curumim (dítě), který úspěšně sloužil k leteckému výcviku tamních studentů. V druhé polovině devadesátých let byl Barros pozván na portugalskou Univerzitu v Beira Interior (Universidade da Beira Interior, UBI), aby se podělil o své zkušenosti, a kde pod jeho vedením vznikl letoun CEA/UBI-307 neboli CB.11 Sagres (oblast v Portugalsku). Po návratu zpět do Brazílie byl navržen stroj CEA-306 CB.10 Triathlon. Na přelomu tisíciletí se pod Barrosovým vedením ocitl mladý nadějný student leteckého inženýrství Paulo Iscold, jenž byl postaven před nelehký úkol.

Tento úkol se skrýval pod označením CEA-308. Protože Barros v Iscoldovi viděl skrytý potenciál, pověřil jej vývojem letounu, který by překonal rychlostní rekord letounu AR-5, se kterým jeho konstruktér a pilot Michael Arnold dosáhl 30. srpna 1992 rychlosti 343 km/h, čímž vytvořil rekord v hmotnostní kategorii letadel do 300 kg. Letoun AR-5 (N105AR) bývá označován za jedno z aerodynamicky nejčistších letadel světa, což dokazuje i fakt, že o pohon se staral motor o výkonu pouhých 48 kW. Stavba letounu CEA-308 byla dokončena začátkem roku 2002 a krátce nato se uskutečnil i první vzlet. Za řízení usedl Daniel Barros, syn Iscoldova školitele. Série úvodních letových testů ale ukázala řadu nedostatků, letoun byl příliš těžký na ocas, překryt kabiny nedržel, vrtule nebyla vhodně navržená a problémy byly rovněž s pevností podvozku. Největší vrásky na čele však dělal erární motor Rotax 532 o výkonu 48 kW, který univerzita již řadu let používala. Motor nepracoval právě spolehlivě, což během jednoho z letů vyústilo v jeho vysazení a nucené nouzové přistání, načež byl stroj poměrně výrazně poškozen. Protože si Iscold nemohl dovolit pořídit motor nový, případnou opravu poškozeného letounu odložil na neurčito. CEA-308 proto na dny své největší slávy musel ještě pár let počkat.

Mezitím Iscolda oslovil brazilský letecký akrobat Marcos Geraldi, který jej požádal, zda by mu nepostavil akrobatický speciál. Tak vznikl letoun CEA-309 Mehari (velbloud), jenž se stal vůbec prvním brazilským akrobatickým letadlem kategorie Unlimited, tedy schopným létat nejvyšší akrobacii. Řadí se tak po bok akrobatických speciálů jako jsou Extra 300, Suchoj Su-26 či třeba Sbach 342. Mezi lety 2003 a 2009 nejprve Iscold navrhl a postavil stroj s kovovým trupem a dřevěným křídlem, ale ten byl příliš těžký a na akrobacii se tudíž úplně nehodil. Dřevěné křídlo proto nahradil křídlem z uhlíkových kompozitů, čímž se letové vlastnosti výrazně zlepšily, i když ani tak nejsou zcela ideální a řízení je náročnější. Geraldimu to však nějak moc nevadí, neboť v roce 2014 s letounem Mehari (PT-ZTG) zvítězil na brazilském mistrovství v letecké akrobacii.

Během práce na akrobatickém speciálu Iscold narazil na podobný projekt, který probíhal v Jihoafrické republice. Obrátil se proto na jeho tvůrce s nabídkou, zda by nechtěli spolupracovat na vývoji. Na odpověď čekal čtyři roky, kdy se mu ozval jihoafrický akrobatický pilot Glen Dell, který sice neměl o společný vývoj letadla zájem, ale nabídl Iscoldovi pozici inženýra ve svém týmu pro sezónu 2009 v závodech Red Bull Air Race. Iscold na nabídku kývl a během závodů Dellovi navrhl mimo jiné půl tuctu různých wingletů za účelem dosažení co nejlepších letových vlastností na závodní trati. Senzory a počítače na palubě Dellova stroje Edge 540 zaznamenávaly důležitá data o výkonech letounu v závislosti na použitých wingletech, díky čemuž se Iscold dozvěděl mnoho nového a cenného o aerodynamice. Po skončení sezóny ale Dell ukončil v soutěži účast, a tak brazilský konstruktér zkusil štěstí u britského pilota Paula Bonhomma, vítěze právě skončeného ročníku. Krátce nato se však dozvěděl, že na uvolněné místo v soutěži nastoupí jeho krajan Adilson Kindlemann, se kterým záhy spojil síly. Spolupráce však neměla dlouhého trvání, neboť již během druhého závodu skončil Kindlemann s letounem ve vodě a soutěžení pro něj skončilo. Do Bonhommova týmu se Iscold coby inženýr přidal během následujícího závodu v Rio de Janeiru a celý ročník zakončili obhajobou titulu. Následovala tříletá pauza v závodech, načež po jejich obnovení v roce 2014 Bonhomme s Iscoldem opět oživili spolupráci, což se odrazilo o rok později v zisku třetího titulu. Poté, co britský pilot loni ukončil závodní kariéru, můžeme Iscolda vidět v týmu amerického pilota Kirbyho Chamblisse.

K obnovení prací na letounu CEA-308 došlo v roce 2007, k čemuž výrazně napomohl brazilský bývalý akrobatický pilot Gúnar Armin Halboth, který se nabídl, že zakoupí nový motor a poskytne další potřebné finance pro uvedení stroje zpět do letuschopného stavu. Opravený letoun nově dostal motor Jabiru 2200 o výkonu 64 kW. Během následujících letů však dosáhl nejvyšší rychlosti jen 300 km/h, což na pokoření rekordu zdaleka nestačilo. Iscold se proto obrátil na člověka, který navrhl vrtuli pro letoun AR-5, Craiga Catto. Ten při pohledu na zaslaná data prakticky okamžitě odhalil nedostatky dosud využívaných vrtulí, a tak navrhl vrtule zcela nové, jež následně Iscoldovi zaslal. 1. prosince 2010 se s letounem CEA-308 (PP-XHG) vybaveným těmito novými vrtulemi vydal na letišti Regional da Zona da Mata (SDZY) Halboth do vzduchu. Na tříkilometrové trati dosáhl rychlosti 360,13 km/h, do výšky 3 tisíce metrů vystoupal za 8 minut a 51 sekund a na 25kilometrové trati dosáhl rychlosti 329,1 km/h. 12. prosince k těmto rekordům Halboth přidal ještě rekord čtvrtý, a to rychlost na 100kilometrovém okruhu, který zaletěl rychlostí 326,8 km/h. Radost z dosažených výkonů měl nejen Halboth a Iscold, ale i profesor Cláudio Barros, který celý projekt inicioval. Stihl si tak potvrdit správnost své víry v Iscoldovy schopnosti, neboť 2. července 2011 Barros ve věku 73 let zemřel.

V březnu roku 2011 Iscold seznámil Halbotha se svými nákresy nového letounu, se kterým by se rád pokusil o překonání dosavadního rychlostního rekordu letadel v kategorii do 500 kg. Tento rekord zatím drží stroj Sharp DR-90 Nemesis (N18JS), s nímž Jon Sharp 15. listopadu 1998 dosáhl rychlostí 466,83 km/h. Letounem, který by jej o toto prvenství měl připravit, se stal právě Iscoldův CEA-311 Anequim. Anequim je portugalské jméno pro žraloka mako (latinsky isurus oxyrinchus), jenž je považován za nejrychlejší druh žraloka vůbec. Je mimochodem i hrdinou slavného románu Stařec a moře Ernesta Hemingwaye. Kromě jména a impozantní rychlosti sdílí letoun se žralokem mako i velice dravé tvary. Tato aerodynamická vytříbenost je výsledkem zkušeností získaných během předchozích prací na strojích CEA-308 a CEA-309, jakož i poznatků vycházejících z bohatých měření prováděných během závodů Red Bull Air Race. Mezeru mezi letouny Mehari a Anequim zaplňuje jiný školní projekt, a to CEA-310 neboli CB.12 Curumim II, což je vylepšená verze letounu CB.9. Protože se Anequim řadí po bok předchozích letounů, které sloužily coby studentské praktikum, sestavil Iscold, jenž se mezitím stal profesorem leteckého inženýrství, tým studentů, aby se procvičili v návrzích, výpočtech a později i samotné stavbě letounu. Za zmínku jistě rovněž stojí, že Iscold během prací na Anequimu provedl i výpočetní simulace letounu Bugatti 100P pro projekt Le Rêve Bleu (Modrý sen), viz 42. díl. Pro pohon byl zvolen osvědčený motor Lycoming AEIO-360-EXP, jenž prošel u firmy Sky Dynamics úpravami, takže jeho výkon byl navýšen z původních 134 kW na 187 kW. Vrtule navrhl a dodal opět člověk nejpovolanější, Craig Catto. Výsledný letoun CEA-311 Anequim je celokompozitový středoplošník s nezatahovatelným podvozkem záďového typu s ostruhovým kolečkem. Přesné rozměry stroje zveřejněny nebyly.

Anequim (PR-ZQI) byl dokončen v polovině roku 2014, ale nezbytné administrativní úkony odsunuly úvodní let až na 15. listopad 2014. Ten se uskutečnil na letišti v Divinópolis (SNDV/DIQ). Zpočátku vše probíhalo přesně podle plánu, ale jakmile přišel na řadu test klapek, idyla se pokazila a zálet nabral na dramatičnosti. Klapky se totiž nevysunuly a během jejich aktivace pilot zaslechl zvláštní ránu. Protože se veškeré pokusy o vysunutí klapek minuly účinkem, nezbývalo Halbothovi než přistát s letounem na dosti vysoké rychlosti. Nejprve si proto čtyřikrát nalétl přiblížení, aby si alespoň zhruba zažil chování tohoto rychlého letadla během přiblížení na vysoké rychlosti, a na pátý pokus konečně přistál, k čemuž využil celou délku dráhy, která měří jeden a půl kilometru. Naštěstí se vše obešlo bez nějakého dalšího poškození stroje. Problém s klapkami se ale podařilo rychle odstranit, neboť se jednalo „jen“ o závadu na jejich elektrickém ovladači. Následovalo na pět desítek dalších letů, během nichž se Halboth sžíval s letadlem a Iscold společně se studenty získávali data a informace o jeho chování, což sloužilo jako příprava na samotné rekordní lety.

Toužebně očekávané pokusy o překonání rekordu započaly 21. srpna 2015 na letecké základně Santa Cruz (SBSC/SNZ), kdy Halboth na trati 15 km dosáhl rychlosti 511,19 km/h. Hned další den zaútočil na rekord na tříkilometrové trati s rychlostí 521,08 km/h, následně vystoupal do výšky tří tisíc metrů za 2 minuty a 26 sekund a konečně do třetice téhož dne ještě na 100km okruhu měl rychlost 490,14 km/h. Série rekordních letů byla zakončena 23. srpna, a to letem na trati 500 km, kde byla rychlost letounu 493,74 km/h. Záznamy o dosažených výkonech byly postoupeny k posouzení a ratifikaci Mezinárodní letecké federaci (Fédération Aéronautique Internationale, FAI), která rekordy leteckého sportu sdružuje. Celý tým kolem letounu Anequim pod Iscoldovým vedením nadále na stroji pracuje a experimentuje s úpravami nejrůznějších detailů. Velkou pozornost věnují zkouškám nových vrtulí, které by mohly být klíčem k dalšímu navýšení dosažených rychlostí. Je proto možné, že Anequim stále neřekl své poslední slovo.

Paulo Iscold však již pošilhává po překonání rekordu ještě zásadnějšího, dalo by se říci ultimátního. A to maximální rychlosti dosažené letadlem s pístovým pohonem. Jeho držitelem je prozatím americký pilot Lyle Shelton, který 21. srpna 1989 dosáhl na tříkilometrové trati rychlosti 850,24 km/h se svým legendárním závodním letounem Rare Bear (N777L), což je masivně upravený druhoválečný stíhací stroj Grumman F8F-2 Bearcat. Jak se zdá, o Paulu Iscoldovi, představiteli „nové brazilské letecké konstrukční školy“, zřejmě ještě uslyšíme.

Kam dál?
Vynikající fotogalerie letounu CEA-311 Anequim: https://www.flickr.com/photos/raphaelbrescia/sets/72157637963885714/
Videogalerie letounu Anequim: https://vimeo.com/anequimproject/videos
Video letounu CEA-308: https://youtu.be/KwRxAzN23jA
Video akrobacie na letounu CEA-309 Mehari: https://youtu.be/BU5fnAuYLIQ
Video s pěknými záběry letounu Mehari: https://vimeo.com/27841746
Fotogalerie letounu Anequim jakožto i dalších letadel vzniklých v Centru leteckých studií (CEA): https://www.flickr.com/photos/raphaelbrescia/albums/72157632989131959

Celý text je dostupný rovněž ve formátu .pdf: http://airspotter.eu/Download/Anequim.pdf

Marek Vanžura
(Photo © Raphael Brescia)
Návrat nahoru
Zobrazit informace o autorovi Odeslat soukromou zprávu Odeslat e-mail Zobrazit autorovy WWW stránky
MarekV
Site Admin


Založen: 25.3.2007
Příspěvky: 1332
Bydliště: LKTB/BRQ Brno Tuřany

PříspěvekZaslal: út duben 26, 2016 12:23 pm    Předmět: Citovat



51. díl – TAM-5 „Spirit of Butts' Farm“ aneb s modelem přes Atlantský oceán

Na modelařinu mají lidé občas tendenci koukat skrze prsty jakožto na něco dětinského, čím tráví nedělní odpoledne v lepším případě kutilové, v horším podivíni. Takové představy ale vznikají spíše z nepochopení. Kromě toho, že mnoho vynikajících konstruktérů letadel začínalo s modely, existuje i nemálo modelářů, jejichž práce je plně srovnatelná s konstruktéry „opravdových“ letadel, a kteří dosahují se svými funkčními modely mimořádných a mnohdy až neuvěřitelných výkonů. Jedním z nich je americký modelář Maynard Hill, který má na svědomí více než dvacítku rekordů. Tím jednoznačně nejvýznamnějším je přelet Atlantského oceánu uskutečněný v roce 2003 modelem TAM-5 (TransAtlantic Model) pojmenovaným The Spirit of Butts' Farm.

Maynard Hill se narodil v roce 1926, takže vyrůstal a dospíval v době, kdy ve Spojených státech začalo dění v letectví nabírat na obrátkách. Rok po jeho narození Charles Lindbergh jako první samostatně přelétl Atlantský oceán, o další rok později totéž zopakovala první žena, Amelia Earhart. V třicátých letech Wiley Post uskutečnil dvojici etapových obletů světa, nejprve společně s navigátorem Haroldem Gattym, poté dokonce samostatně, a následně se stal průkopníkem na poli výškových letů. Ve světě rychlostních rekordů excelovali Jimmy Doolittle, jenž v roce 1925 zvítězil ve Schneiderově poháru hydroplánů a v roce 1932 v Thompsonově poháru, kde sedlal legendární letoun Gee Bee R-1, a Howard Hughes, výstřední miliardář, který lámal rekordy se svým strojem H-1 Racer, a rovněž se zařadil k těm, kdo oblétli zeměkouli. Letci se stali ikonami, což se zákonitě odrazilo taktéž v popkultuře, svoji cestu si našli i na stránky komiksů v podobě Dobrodružství usměvavého Jacka (The Adventures of Smilin' Jack), a to mnohem dříve, než vůbec vznikli dnes známí superhrdinové. Spojené státy žily letectvím a Hill s nimi.

Leteckému modelářství a kouzlu balsového dřeva nadobro propadl ve věku devíti let. Zpočátku pro něj byla modelařina koníčkem hraničícím s vášní, kterému věnoval všechen svůj volný čas, profesně se však zabýval metalurgií, kterou vystudoval. Po dobu dvaceti roků pracoval s kovy ve výzkumných laboratořích, například na univerzitě Johnse Hopkinse, nakonec ale nadšení pro letecké modelářství zvítězilo. Nemalou měrou za to mohla Hillova účast na modelářské soutěži v roce 1962 konané ve Velké Británii na letišti Kenley. Zde byl poprvé konfrontován se sovětskými modeláři, kteří navzdory své poměrně prosté technice měli na svém kontě mnoho rekordů. Na Hilla velmi zapůsobil Petr Veličkovskij, jenž v roce 1952 ustanovil rekord v dostupu modelu, když dosáhl výšky 845 metrů. To se s možnostmi, na které byl Hill zvyklý, jevilo jako snadno překonatelné. Tímto započala jeho doživotní honba za rekordy. Výškový rekord pokořil hned rok po konání soutěže, 5. července 1963, když se svým modelem vystoupal do výšky 4 062 metrů. Tento úspěch neměl pouze sportovní a modelářský rozměr, ale velkou měrou i rozměr politický či symbolický, protože studená válka mezi Spojenými státy a Sovětským svazem byla v plném proudu a Hill tímto svým výkonem uzmul Sovětům jeden z rekordů. Více než jen modelářský aspekt tohoto počinu ostatně dokreslovalo i to, že během letu asistoval vojenský personál, bez jehož pomoci a vybavení (radar a výkonný dalekohled) by Hill model vůbec neviděl a nemohl jej řídit. Navyšování dostupu modelu pokračovalo o čtyři roky později pokořením výšky 5 651 metrů a následně ještě v roce 1970 jej zvýšil na dosud nepřekonaných 8 205 metrů. Úspěch byl definitivní tečkou za metalurgickou kariérou a od začátku sedmdesátých let se Hill již plně věnoval jen bezpilotním systémům.

Posouvání hranic možností létajicích modelů se však nezaměřovalo pouze na dostup, Hill se snažil o ustanovování rekordů ve všech uznávaných kategoriích. Další oblastí Hillova zájmu proto byl dolet a vytrvalost. V roce 1964 tak například vylétal světový rekord ve vytrvalosti modelu, když jeho dálkově řízené letadlo strávilo ve vzduchu 8 hodin a 52 minut. V roce 1981 dokázal rekord navýšit na úctyhodných 20 hodin a 51 sekund strávených ve vzduchu, zatímco v roce 1992 to byl již celý den, konkrétně 24 hodin, 4 minuty a 15 sekund. O čtvrt roku později se mu podařilo vytrvalost zvýšit na neuvěřitelných 33 hodin, 39 minut a 15 sekund. Co se doletu týče, za pozornost stojí pokusy z let 1983 a 1998, kdy Hillovy modely urazily 765 km a 1 301 km. Tyto úspěchy podnítily Hilla k nápadu využít jejich potenciálu k „viditelnějšímu“ počinu, a to přeletu Atlantského oceánu. Když tento svůj úmysl mezi kolegy modeláři poprvé zmínil, nesetkal se s přílišnou podporou. Jak už to u podobně velkolepých plánů bývá, o jeho realizovatelnosti byl tou dobou přesvědčen asi jen sám autor. Nelze se tomu příliš divit, protože v době oznámení úmyslu oceán přeletět byl Hill již téměř hluchý a velice špatně viděl z důvodu makulární degenerace doprovázející pokročilý věk.

Přelety vodních ploch mají v letectví své nezastupitelné místo již od roku 1909, kdy francouzský letec Louis Blériot poprvé přelétl Lamanšský průliv. Jakkoli dlouhé mohou lety nad pevninou být, postrádají psychologický tlak letů nad vodou, kde chybí možnost přistání. Překonání moří a oceánů je proto pomyslným měřítkem schopností létajicích strojů. Na Blériota o deset let později navázali britští letci John Alcock a Arthur Brown, kteří s letounem Vickers Vimy jako úplně první přeletěli bez mezipřistání Atlantský oceán, čímž zásadně posunuli laťku výkonů letadel. 14. června 1919 odstartovali z kanadského města St. John's na ostrově Newfoundland a nabrali směr k Evropě, kde o 15 hodin a 57 minut později a překonání 3 040 kilometrů přistáli v Irsku poblíž města Clifden. Přelet Atlantiku modelem TAM-5 byl mimo jiné i poctou těmto dvěma pilotům, neboť místo startu a přistání bylo záměrně voleno tak, aby co nejvěrněji kopírovalo původní přelet z roku 1919.

Na tomto místě je nutné zmínit, že letoun TAM-5 nebyl prvním bezpilotním letadlem, které přelétlo Atlantský oceán. Prvenství totiž drží bezpilotní letoun Aerosonde pojmenovaný Laima (po lotyšské bohyni osudu) americké firmy Insitu. Tento stroj zdolal ve dnech 20.-21. srpna 1998 vzdálenost 3 270 km za 26 hodin a 45 minut z kanadského ostrova Bell na skotský ostrov Benbecula. Letoun Aerosonde je ovšem ryze bezpilotní letadlo, kdežto TAM-5 je model, neboť jej Hill konstruoval na základě pravidel Mezinárodní letecké federace (FAI) pro letecké modely. Dle regulí FAI bylo možné za model letadla považovat jen stroj s hmotností menší než 4,989 kg (11 liber). TAM-5 měl vzletovou hmotnost 4,987 kg (tedy 10,99 liber), čili byl na samé hranici povolené hmotnosti, přičemž 2,7 kg z toho připadlo na stroj samotný a 2,28 kg činilo palivo. Aerosonde naproti tomu měl hmotnost 13,1 kg, z čehož 4 kg tvořilo palivo.

Jak je patrné z opravdu striktních požadavků na hmotnost stroje, stál Hill před velmi náročným úkolem. Při návrhu a stavbě však zúročil své celoživotní zkušenosti a výsledný balsový model s délkou 1,87 metru a rozpětím 1,83 metru beze zbytku spadal do požadované hmotnostní kategorie. Co nejnižší hmotnosti bylo podřízeno naprosto vše, letoun má například jen jedno křidélko (na levém křídle). Relativní jednoduchost a lehkost balsové konstrukce letadla ale doplňuje vskutku sofistikovaná elektronika a pohonný systém. Hill si obstaral na tři desítky čtyřdobých spalovacích motorů O. S. FS-61, které podrobil důkladnému testování ve své dílně, kdy jednotlivé motory nechal pracovat až čtyřicet hodin, aby vysledoval jejich chování. Exempláře, které prošly zkouškami úspěšně, posléze použil pro modely určené k samotnému přeletu. Motory ale pro své potřeby náležitě upravil, například prostřednictvím klikového hřídele spalovacího motoru poháněl elektromotor Aveox, který sloužil ke generování elektřiny pro palubní elektroniku. V přídi je upravená dřevěná vrtule Zinger 14x12. Zcela nezbytným vybavením pro přelet oceánu byl přijímač GPS a autopilot, který letoun řídil po naprostou většinu doby letu. Pro maximální přesnost údajů, s nimiž autopilot pracoval, byl na palubě i barometrický tlakoměr, který zpřesňoval data o výšce letu. Nechyběla ani dvojice vysílačů, která každou minutu posílala řídicímu středisku v Kanadě informace o poloze letadla a letových hodnotách, k čemuž byl využitý systém satelitů Argos, jenž standardně slouží přírodovědcům. O stabilizaci letounu za letu se staralo piezoelektrické gyro. Hotový letoun byl pojmenován The Spirit of Butts' Farm (Duch Buttsovy farmy), což je pocta jak Charlesi Lindberghovi a jeho letounu Ryan NYP pojmenovaném The Spirit of St. Louis, tak především Beecheru Buttsovi, tehdy osmaosmdesátiletému leteckému nadšenci, na jehož farmě uskutečnil Hill bezpočet letových testů svých modelů.

Pro přelet byl vybrán srpen jakožto nejvhodnější měsíc, neboť v té době panovaly nejpříhodnější podmínky. K prvnímu pokusu o přelet došlo 8. srpna 2002, letoun TAM-1 ale ve vzduchu vydržel pouze hodinu než se zřítil pravděpodobně kvůli poruše serva. Následující pokus se odehrál o dva dny později. Tentokrát byl let ještě kratší, neboť letadlu vysadil motor a po sedmnácti a půl minutách letu se TAM-2 zřítil do vod oceánu. Ani do třetice dne 19. srpna 2002 Hillovi štěstí nepřálo, i když se průběh přeletu TAM-3 jevil zpočátku nadějně. Po osmi hodinách a 770 km letu ale letoun potkala bouře se silnými turbulencemi, které ukončily i tento pokus. Tímto Hill vyčerpal zásobu letadel, která si s sebou na Newfoundland přivezl, takže nezbývalo než se vrátit domů. Série těchto pokusů nebyla právě povzbudivá, přesto se nikdo z týmu nenechal odradit. Hill postavil další tři letadla, s nimiž se o rok později vydal zpět na kanadský břeh Atlantského oceánu. Letoun TAM-4 odstartoval ke svému přeletu 8. srpna 2003, přičemž za 7 hodin urazil vzdálenost 692 km. Poté se však nadobro odmlčel, aniž by bylo možné zjistit příčinu zřícení. V zásobě ale stále zbývala dvě letadla. Na řadě byl exemplář TAM-5.

Start proběhl 9. srpna 2003 z Newfoundlandu v 19.45 místního času, kdy Hill letoun odstartoval hodem z ruky, načež se řízení ujal Joe Foster, který model zavedl nad oceán, kde zapnul autopilota. První hodiny letu probíhaly naprosto příkladně a protože podle telemetrie byly všechny letové parametry v pořádku, šel Hill o půlnoci spát. Zbylí členové týmu však data stále sledovali. Druhý den ráno letoun pokračoval v letu, i když znepokojení vyvolalo zjištění, že otáčky motoru nejsou ustálené, stejně tak výška letu nebyla konstantních 300 metrů nad hladinou, ale odchylovala se až o dvacet metrů oběma směry. Přesto TAM-5 stále pokračoval zdárně vstříc Irsku. Druhý den letu jinak nepřinesl nic dalšího. Hill se opět vydal do peřin, ale třetí den se ve čtyři hodiny ráno dozvěděl, že již tři hodiny nepřicházejí od letadla žádné zprávy. Tuto absenci spojení si nešlo vysvětlit jinak než pádem stroje do vln oceánu. Nastalou pochmurnou atmosféru ale krátce nato zcela rozehnalo obnovené spojení se strojem, který se již slibně přiblížil irskému pobřeží. Ve dvě hodiny odpoledne irského času byli na určeném místě přistání připraveni členové evropského týmu v čele s Davem Brownem, který měl s letounem přistát. Pohledy napjatě upřené na západ již netrpělivě očekávaly přílet každým okamžikem, když v tom se Spirit of Butts' Farm objevil. Brown na svém dálkovém ovladači deaktivoval autopilota a vypnul motor, načež irský pilot s letounem precizně přistál prakticky přesně na určené místo. Radost by se dala krájet. Přes telefon dali o tomto úspěchu ihned vědět Hillovi a celému americkému týmu. Následovala zevrubná prohlídka stavu stroje a změření zbývajicího paliva v nádrži. Při vzletu měl stroj na palubě 3,7 litru paliva (1 galon), po přistání mu zbývalo 44 ml paliva, což znamenalo rezervu pro další zhruba tři čtvrtě hodiny letu. TAM-5 urazil vzdálenost 3 028,1 km za 38 hodin, 52 minut a 19 sekund.

Rekordní letoun TAM-5 je k vidění v Národním muzeu leteckého modelářství ve městě Muncie ve státu Indiana. Sesterský stroj TAM-6, který měl Hill připravený pro případ, že by i pátý exemplář selhal, vlastní Smithsonovo Národní muzeum letectví a kosmonautiky. Maynard Hill zemřel 7. června 2011 ve věku 85 let.

Dosažený výkon je již na první pohled něčím opravdu velkolepým, při podrobnějším seznámení s celým počinem pak nelze než smeknout. Navíc, a to je neméně fascinující, Hill tímto přeletem ukázal, čeho všeho může letecký modelář dosáhnout. V dnešní době, kdy jsou v modelářských obchodech již běžně k dostání prakticky všechny součástky potřebné k uskutečnění takového letu (včetně autopilota), je letecké modelářství více než atraktivní činností. Úspěch letounu TAM-5 je tedy nejen důkazem mimořádné zručnosti, ale i zdrojem motivace pro Hillovy následovníky, kteří se mohou pokusit o počiny ještě velkolepější.

Kam dál?
Video z příletu letounu TAM-5 do Irska: https://youtu.be/6KEIq76JE7o
Třípohledový nákres TAM-5 (na výkrese je špatně zakresleno křidélko, ve skutečnosti se nacházelo na levém křídle): https://www.modelaircraft.org/mag/mhill/photos/MAPREVIE.gif
Mapa znázorňující místo vzletu a přistání letounu Spirit of Butts' Farm: https://www.modelaircraft.org/mag/mhill/Images/TAM205_map.jpg

Celý text je dostupný rovněž ve formátu .pdf: http://airspotter.eu/Download/TAM-5.pdf

Marek Vanžura
(Photo © Loretta J. Foster)
Návrat nahoru
Zobrazit informace o autorovi Odeslat soukromou zprávu Odeslat e-mail Zobrazit autorovy WWW stránky
MarekV
Site Admin


Založen: 25.3.2007
Příspěvky: 1332
Bydliště: LKTB/BRQ Brno Tuřany

PříspěvekZaslal: út květen 17, 2016 2:55 pm    Předmět: Citovat



52. díl – GL-10 aneb jak využít výhod elektrického pohonu naplno

Elektrický pohon se stává hitem posledních let jak v automobilismu, tak v letectví. A obdobně jako tomu bylo u nástupu jiných metod pohonu, ani v tomto případě nelze očekávat, že elektrický pohon pouze zaujme místo toho předchozího, aniž by prostředek jím vybavený nepodstoupil zásadnější obměny. Stejně jako automobil není koňským spřežením bez koní, nebude ani elektrické letadlo běžným letadlem s pouze jiným motorem. K vytěžení výhod, které elektropohon přináší, proto bude zřejmě třeba adekvátně poupravit způsob, jakým o elektrických letadlech přemýšlíme, a v důsledku toho i jejich samotnou konstrukci. Do těchto dosud neprozkoumaných vod se vydal badatel nejpovolanější, totiž americký Národní úřad pro letectví a kosmonautiku (NASA), jenž objevuje potenciál elektrického pohonu prostřednictvím demonstrátoru GL-10.

Určitou mantrou doprovázející elektricky poháněné dopravní prostředky je víra v revoluci v chemickém průmyslu, který rázem vyvine zcela nový typ baterií, díky jejichž vlastnostem snesou elektrické prostředky srovnání s těmi spalujícími fosilní paliva. Ovšem takové čekání se může nepříjemně protáhnout, proto ne všichni hodlají čekat se založenýma rukama na příchod magických akumulátorů. Cesta k lepším vlastnostem prostředků vybavených současnou technologií baterií totiž vede i skrze přepracování prostředků samých. Tedy upravením konstrukcí tak, aby využívaly výhod elektrického pohonu. Zdá se totiž, že náhrada spalovacího motoru za elektrický takříkajíc jedna ku jedné zřejmě není nejlepším řešením. Vyjmutí spalovacího motoru a jeho pouhé nahrazení motorem elektrickým se po podrobnějším prozkoumání neukazuje jako nejšťastnější řešení, neboť se ze změny nedostává maximum. Nově studovaným přístupem ke konstrukci elektrických letadel tak představuje systém distribuovaného elektrického pohonu. Jednoduše řečeno se jedná o soubor většího počtu pohonných jednotek (elektromotorů), jimiž je daný letoun osazen. Je-li takový systém elektromotorů umístěn před náběžnou hranou křídla, umožňuje velice precizní práci se vzduchem obtékajicím křídlo. Díky tomu se dostává konstruktérům do rukou mimořádně mocný nástroj, jak manipulovat s nerozlučnou dvojicí vztlaku a odporu. Každá letecká konstrukce je totiž v posledku kompromisem mezi potřebným vztlakem a přijatelným odporem. Řešení implementované a zkoumané u letounu GL-10 slibuje přinést v tomto směru zcela nové možnosti.

Příslib tohoto systému naznačuje i to, že se inženýři v NASA rozhodli pro jeho ozkoušení za dosti náročných podmínek. Totiž ve stroji s kolmým vzletem a přistáním a vysokou cestovní rychlostí. Teoretickou funkčnost takové koncepce dostal za úkol prozkoumat demonstrátor GL-10. Písmena jsou zkratkou jména Greased Lightning (Namydlený blesk) a číslovka odkazuje k počtu motorů. Prvotní myšlenkou bylo postavit demonstrátor s rozpětím 6,1 metru, nakonec však byl zvolen postup od jednodušších a menších verzí k verzím větším a složitějším. Celkově vzniklo 12 prototypů, z nichž prvním a nejmenším byl stroj z pěnového materiálu o hmotnosti 2,3 kg. O poznání větší byla laminátová verze o hmotnosti 11,3 kg. Tento postup se ukázal být prozřetelným, neboť s každým postaveným exemplářem inženýři zastavěli nějaké nové zlepšení, navíc několik prototypů havarovalo, což neznamenalo pro průběh programu ani zdaleka takový problém, jako kdyby havaroval jediný postavený exemplář. Prozatím největší stroj je demonstrátor GL-10 (na úvodním snímku), jenž má hmotnost 28,1 kg, rozpětí 3,05 metru a je postavený z uhlíkových kompozitů. Na levém i pravém křídle se nachází vždy čtveřice elektromotorů, na vodorovné ocasní ploše pak další dvojice elektromotorů, přičemž všechny nosné plochy jsou překlopné, díky čemuž je dosaženo schopností VTOL (Vertical Take-off and Landing, kolmý vzlet a přistání). Na každém z motorů jsou sklopné třílisté vrtule. Stroj je řízený dálkově ze země, přičemž řídicí systém je navržený tak, že samostatné celky tvoří levé křídlo, pravé křídlo a vodorovné ocasní plochy. Pilot tak může ovládat tah motorů na každém z těchto tří míst nezávisle, což přispívá k obratnosti a celkovým letovým vlastnostem. K prvnímu, i když zatím upoutanému, vzletu došlo 19. srpna 2014. Postupem času letové testy přešly k volnému visu a posléze i k tomu nejnáročnějšímu, což je u strojů této kategorie přechod z letu svisle do letu v horizontu a zpět. Výzkum je zatím teprve v začátcích, ale není vyloučené, že bude klíčem, který otevře dveře k vysokorychlostním kolmo startujícím letadlům.

Stejným technickým řešením použitým u letadel s konvenčním vzletem a přistáním se zabývá příbuzný projekt LEAPTech neboli Leading Edge Asynchronous Propeller Technology (technologie asynchronních vrtulí na náběžné hraně), který vznikl v roce 2014 zahájením spolupráce mezi Langleyho a Armstrongovým výzkumným střediskem NASA a soukromými firmami Empirical Systems Aerospace a Joby Aviation. Jedná se o výzkumný projekt, jehož cílem je prozkoumat potenciál distribuovaného elektrického pohonu u standardních letounů a porovnat jeho možnosti se současnými přístupy. Podčástí programu je projekt HEIST neboli Hybrid-Electric Integrated Systems Testbed (zkušebna integrovaných hybridních elektrických systémů), což je křídlo osazené osmnácti elektromotory, které je upevněno na nástavbě na korbě nákladního automobilu. Tato zkušebna slouží k pozemním testům křídla s elektromotory při rychlostech blížících se rychlosti vzletové. Elektromotory vetknuté do náběžné hrany křídla jsou navržené tak, aby po vzletu, kdy je potřeba nejvyšší výkon a všechny pohonné jednotky pracují na plný výkon, bylo možné část z nich vypnout a vrtulové listy sklopit do tvarovaných vrtulových kuželů, čímž by se snížil odpor.

Celý tento projekt by měl vyústit do podoby letounu SCEPTOR (Scalable Convergent Electric Propulsion Technology and Operations Research, výzkum technologie a provozu škálovatelného konvergentního elektrického pohonu). Za létajicí zkušebnu poslouží letoun italské výroby Tecnam P2006T (N780TT), jenž je ve výchozí konfiguraci dvoumotorový. Během letových měření získali výzkumníci NASA data o letových vlastnostech letounu ve standardní podobě. Po dokončení všech pozemních testů a příprav osadí tento stroj nově vyvinutým křídlem s distribuovaným elektrickým pohonným systémem, načež podniknou tytéž letové testy. K těm by mělo dojít v průběhu roku 2017. Díky tomu získají přesné informace o reálných schopnostech a přínosech tohoto nového přístupu. Naplní-li se předpoklady o vyšší efektivitě letu nového uspořádání, půjde dozajista o silný impulz pro masivnější rozšíření elektrického pohonu. Firma Joby Aviation, jež na projektu spolupracuje, si již připravuje půdu pro možné komerční využití této nové koncepce. Projektovanou vlajkovou lodí společnosti je letoun označený S2, což by měl být dvoumístný letoun kategorie VTOL, ne nepodobný stroji GL-10.

Na tomto místě ještě stojí za to srovnat systém distribuovaného elektrického pohonu s tím, co představuje volokoptéra VC200 (viz 5. díl), neboť i ta volí větší počet elektromotorů, které jsou však v jejím případě umístěny ve „větvoví“ nad trupem. Již na první pohled si nelze nevšimnout, že zatímco GL-10 je představitelem letounů, tedy letadel s pevnou nosnou plochou, která je v tomto konkrétním případě překlopná, VC200 je v podstatě „jen“ vrtulníkem s vícero rotory. A s tím se pojí i některé neduhy vrtulníků. Zejména vysoké energetické nároky nejen pro vis, ale i pro dopředný let, neboť o vztlak se ve všech letových režimech starají rotory. Právě v tomto směru budou mít stroje postavené na platformě GL-10 nesrovnatelně větší výhodu, protože potřeba vysokého výkonu bude pouze při vzletu a přistání, kdy se křídlo překlopí a elektromotory budou fungovat jako rotory, zatímco u dopředného letu se o tvorbu vztlaku postará pevné křídlo. To přináší jak výrazně nižší nároky na výkon, tak i vyšší rychlost letu. V tomto směru tedy Namydlený blesk jednoznačně deklasuje Volocopter VC200. Což bude zajímavé sledovat na dalším vývoji německého vícerotorového elektrovrtulníku, který ve svých zkouškách úspěšně pokročil a dne 30. března 2016 uskutečnil první pilotovaný let.

Systém distribuovaného elektrického pohonu mimochodem neprozkoumává pouze NASA. Na toto pole se vydala taktéž firma Aurora Flight Sciences, která ve spolupráci s firmami Rolls-Royce a Honeywell vyvinula stroj LightningStrike. Jedná se rovněž o bezpilotní letoun kategorie VTOL, u něhož je distribuovaný elektrický pohon řešen pomocí dmychadel (elektromotorů v prstencích), což je na pohled poměrně bizarní řešení. Vlastně lze říci, že se jedná o dvouplošník, mezi jehož nosnými plochami jsou umístěny elektromotory. V každém otočném křídle je devět elektromotorů, další tři jsou pak v otočných kachních plochách na přídi, celkem tak má LightningStrike 24 motorů. Do budoucna se počítá s hybridní koncepcí, kdy se o pohon elektromotorů bude starat v trupu umístěný turbohřídelový motor. Tento stroj navazuje na předchozí demonstrátor Excalibur, s nímž jsme se v rámci tohoto seriálu již seznámili (viz 9. díl). LightningStrike se stal vítězem programu Agentury pro výzkum pokročilých obranných projektů (DARPA) nazvaného VTOL X-Plane, kde porazil návrhy firem Boeing, Sikorsky a Karem Aircraft. K prvnímu jeho vzletu došlo 29. března 2016 na blíže nespecifikovaném americkém vojenském letišti, kdy stroj kolmo vzlétl, strávil několik desítek sekund visením a poté opět kolmo přistál. Ta nejnáročnější část, přechod z visu do dopředného letu a zpátky, demonstrátor teprve čeká. Prozatím se jedná o zmenšený model o hmotnosti 147 kg v dvacetiprocentním měřítku oproti zamýšlenému stroji. Ten by měl na zkoušky navázat v průběhu následujících dvou let. Výzkumníci by rádi dosáhli dopředné rychlosti v rozmezí 555 km/h až 740 km/h, což je celkem ambiciózní cíl. Zároveň doufají, díky zvolené koncepci distribuovaného elektrického pohonu, v dosažení výrazně vyšší účinnosti během kolmého vzletu a přistání oproti konkurenčním koncepcím.

Úsilí, která ztělesňují stroje GL-10, SCEPTOR a LightningStrike, dost možná předznamenávají počátek nových leteckých konstrukcí. Elektrická letadla tedy budou zřejmě vypadat dost jinak než jak vypadají běžná letadla, na která jsme dnes zvyklí. V každém případě nás všechny tyto výzkumy zavádějí do oblastí, kam se zatím nikdo v minulosti nepodíval, takže veškeré poznatky jsou něčím zcela novým. A rozhodně mají potenciál velmi zásadně promluvit do vývoje letectví. Dokonce se ozývají názory, že distribuovaný elektrický pohon přinese obdobnou revoluci, jakou přinesl proudový motor.

Kam dál?
Video letounu GL-10 zachycující přechod z visu do dopředného letu: https://youtu.be/kXql26sF5uc
360stupňové video z paluby letounu (videem lze dle přání otáčet): https://youtu.be/rTF1SL5uGeI
Video z upoutaného letu: https://youtu.be/giJ9K2FGTvk
Video křídla a zkušebny HEIST: https://youtu.be/z-Wdii8-jd8
Animace navrhovaného letounu S2: https://youtu.be/RwtySwWHu8Q
Video prvního vzletu stroje LightningStrike: https://youtu.be/F4jWzANJufc
Díl věnovaný demonstrátoru Excalibur: http://airspotter.eu/Download/Excalibur.pdf
Díl věnovaný elektrovrtulníku Volocopter VC200: http://airspotter.eu/Download/Volocopter.pdf

Celý text je dostupný rovněž ve formátu .pdf: http://airspotter.eu/Download/GL-10.pdf

Marek Vanžura
(Photo © David C. Bowman)
Návrat nahoru
Zobrazit informace o autorovi Odeslat soukromou zprávu Odeslat e-mail Zobrazit autorovy WWW stránky
MarekV
Site Admin


Založen: 25.3.2007
Příspěvky: 1332
Bydliště: LKTB/BRQ Brno Tuřany

PříspěvekZaslal: út červen 14, 2016 8:54 am    Předmět: Citovat



53. díl – SOFIA aneb observatoř v oblacích

Pozorovat a studovat vesmír lze mnoha způsoby. Tím nejstarším je sledování ze zemského povrchu. Ať už v prvopočátcích pouhým okem či později prostřednictvím teleskopu. Taková pozorování ale mají svá omezení. Velkým problémem je takzvané světelné znečištění, kterému se astronomové snaží předcházet budováním observatoří na odlehlých místech, pokud možno v co nejvyšších nadmořských výškách. Pro některé druhy pozorování jsou ale závažnou překážkou zkreslení, která způsobují vrstvy zemské atmosféry, případně obyčejné mraky, které znemožní jakékoli pozorování. Možností, jak se tomu vyvarovat, je zřídit observatoř přímo ve vesmíru, čehož příkladem je slavný Hubbleův teleskop. Takové řešení je ale extrémně nákladné. Určitým mezistupněm je létajicí observatoř, která dokáže pracovat nad nejhustšími vrstvami atmosféry, zároveň je mobilní, a to všechno při relativně nízkých nákladech. V současnosti můžeme na (noční) obloze spatřit létajicí observatoř na bázi letounu Boeing 747SP nazvanou SOFIA.

Nejedná se ale o horkou novinku, neboť létajicí observatoře mají dlouhou historii. Za samotný začátek pozorování vesmírných jevů z palub letadel bývá považován rok 1923, kdy dne 10. září celkem šestnáct dvouplošných letadel Felixstowe F5L a De Havilland DH-4B amerického námořnictva uskutečnilo let s cílem získat co nejvíce informací o zatmění Slunce a rovněž jej i fotograficky zdokumentovat. Jedním z pilotů byl kapitán Albert William Stevens, který je označován za otce letecké astronomie, neboť se dlouhodobě věnoval fotografování nebeských jevů z letadel a v třicátých letech podnikal stratosférické lety v balónech.

Kvalitativním posunem byla v tomto odvětví šedesátá léta, kdy NASA modifikoval první letadlo přímo s cílem uskutečňovat vesmírná pozorování. Byl jím od roku 1966 letoun Convair CV990 (N711NA) označovaný jako Galileo. Ten měl pro vědecké účely v horní části trupu třináct nově zřízených oken pro pozorování. Stroj byl v roce 1973 ztracen při srážce s námořním letounem Lockheed P-3C Orion, při níž zahynulo všech jedenáct osob na palubě „Galilea“ a pět v Orionu. Promptně jej nahradil další CV990 (N712NA) pojmenovaný Galileo II. Ani tomuto letadlu se nevyhnul nepříjemný osud, když při startu v roce 1985 praskly pneumatiky příďového podvozku, načež pilot přerušil vzlet, došlo však k proražení palivových nádrží a požáru letounu. Ten byl zničen, nikdo z devatenácti osob na palubě však neutrpěl zranění. V době provozu prvního Galilea vznikl ještě jeden stroj, který lze označit za ryzí létajicí observatoř. Jednalo se o Learjet 24A (N805NA), který měl na levé straně trupu instalován teleskop se zrcadlem o průměru 30 cm. Pozorování uskutečňoval od roku 1968 až do roku 1997. Úspěchy, jichž při svých pozorováních dosahoval Learjet, podnítily vědce k dalším detailnějším měřením. Pro ty však byl potřeba stroj větší, který by disponoval větším dalekohledem, dokázal ve vzduchu strávit delší dobu a na své palubě uvezl větší počet vědců. Toto vše v sobě ztělesňuje Kuiperova létajicí observatoř neboli KAO (Kuiper Airborne Observatory) na bázi letounu Lockheed C-141 Starlifter (registrace N714NA), což je přímý předchůdce letounu SOFIA. KAO byla vybavena teleskopem s průměrem zrcadla 91,5 cm a do provozu uvedena v roce 1974. Tento stroj se po nesmírně plodné a úspěšné kariéře dočkal odchodu do důchodu v roce 1995.

Zajímavou epizodou v historii letecké astronomie bylo pozorování zatmění Slunce z paluby nadzvukového Concordu v roce 1973. První prototyp Concordu vybavený měřicí technikou a pozorovateli odstartoval 30. června z letiště Las Palmas na Kanárských ostrovech, načež pokračoval rychlostí přes 2000 km/h nad Afriku, kde letěl ve stínu vrhaném Měsícem přecházejícím přes sluneční kotouč, aby po 74 minutách přistál v Čadu. Díky tomuto letu měli astronomové možnost sledovat jev po nesrovnatelně delší dobu než by bylo možné ze statické pozemní observatoře.

Již v průběhu působení KAO bylo čím dál zřejmější, že časem bude potřeba letadlo s ještě výkonnějším teleskopem. V roce 1977 proto firma Boeing zpracovala pro NASA návrh úpravy letounu Boeing 747SP pro potřeby létajicí observatoře. V roce 1980 pak sami výzkumníci pracující s KAO rozvinuli tento návrh vzhledem ke svým požadavkům na teleskop s třímetrovým průměrem zrcadla. Toto všechno však zůstávalo takříkajíc u ledu až do vyřazení Starlifteru v polovině devadesátých let. V roce 1996 byl učiněn první krok k nové létajicí observatoři, když americký Národní úřad pro letectví a kosmonautiku (NASA) a Německé středisko pro letectví a kosmonautiku (DLR) podepsali memorandum o porozumění, čímž byl položen základní kámen programu SOFIA, což je zkratka ze Stratosferic Observatory For Infrared Astronomy (stratosférická observatoř pro infračervenou astronomii). Infračervená astronomie byla zvolena z toho důvodu, že infračervené spektrum je ze zemského povrchu stěží pozorovatelné, což je způsobeno vodními parami v atmosféře. Při letu ve stratosféře se však letoun pohybuje nad 99,8 procenty těchto vodních par, což z něj činí ideální platformu pro studování tohoto druhu záření. Smyslem programu SOFIA je studovat vznik hvězd, formování galaxií a porozumění vývoji základních stavebních prvků potřebných pro vznik života.

Coby základ pro novou vzdušnou observatoř posloužil letoun Boeing 747SP. Písmena SP znamenají Special Performance (mimořádné výkony). Jedná se o variantu legendárního Jumbojetu, která vznikla v sedmdesátých letech na objednávku společností Pan American World Airways a Iran Air, jež žádaly výrazně větší dolet oproti tehdy standardní verzi Boeing 747-100. „Espéčko“ tak má o 14,7 metru kratší trup, díky čemuž je o dvacet tisíc kilogramů lehčí, přičemž s 230 osobami na palubě má dolet 12 320 km. Postaveno bylo celkem 45 exemplářů. SOFIA vznikla ze stroje výrobního čísla 21441. Ten poprvé vzlétl 25. dubna 1977 a následně si jej 6. května jako N536PA odebrala společnost Pan Am. Při příležitosti padesátého výročí Lindberghova sólového přeletu Atlantiku byl stroj 20. května téhož roku pokřtěn jménem Clipper Lindbergh. V roce 1986 stroj odkoupila společnost United Airlines, která jej jako N145UA nasazovala na svých linkách až do 20. října 1995. Následně byl uložen a zakonzervován v arizonské poušti. Druhý život začal letounu o dva roky později, kdy jej zakoupilo Sdružení univerzit vesmírného výzkumu (Universities Space Research Association, USRA) a posléze předalo NASA, načež stroj přelétl na letiště TSTC Waco (KCNW/CNW) v Texasu, kde prošel u firmy L3 Communications modifikací do podoby observatoře.

Úpravy si vyžádaly velice radikální zásahy do konstrukce letadla. Jako nejvhodnější místo pro umístění teleskopu se ukázala být záď, kde by mělo docházet k nejmenšímu ovlivnění letových vlastností. Na levé straně trupu před ocasními plochami vznikl otvor o šířce 4,3 metru a výšce 5,5 metru, jenž je uzavíratelný prostřednictvím posuvných vrat o hmotnosti 1 430 kg, za nimiž se skrývá dalekohled se zrcadlem o průměru 2,7 metru (efektivně využitelných je 2,5 metru zrcadla) a hmotnosti 17 236 kg. Vzhledem k tomu, že svými rozměry je vzniklý otvor v trupu skutečně impozantní, musela být zpevněna podlaha letounu, kabeláž vedoucí k ocasním plochám byla přemístěna a záďové vstupní dveře byly na obou stranách trupu napevno uzavřeny. Aby nedocházelo ke vzniku turbulentního proudění vlivem otevřených vrat na boku trupu, což by v důsledku způsobilo extrémní namáhání konstrukce a zásadně snížilo její životnost, byly navrženy aerodynamické kryty okrajů tohoto otvoru. Původní motory Pratt & Whitney JT9D-7A byly nahrazeny za novější a výkonnější JT9D-7J o tahu 222 kN. Letoun má rozpětí 59,6 metru, délku 56,3 metru a výšku 20 metrů. Maximální vzletová hmotnost činí 315 700 kg, dolet je 12 320 km a dostup 13 700 metrů. Osádku standardně tvoří dva piloti a navigátor, dále čtyři až osm vědeckých pracovníků a pět až patnáct „návštěvníků“, tedy například učitelů či zástupců médií a podobně.

V polovině roku 2003 se podařilo zdárně dokončit instalaci teleskopu do trupu letounu, načež 17. prosince 2004 získal stroj novou registraci N747NA. Avšak k prvnímu vzletu v nové konfiguraci došlo až 26. dubna 2007. O měsíc později byl stroj znovu pokřtěn jako Clipper Lindbergh, tentokrát za přítomnosti Erika Lindbergha, vnuka slavného letce. Ani následné zavádění do operačního provozu nelze označit za příliš rychlé, protože první let s plně otevřenými vraty ukrývajícími teleskop proběhl až na konci roku 2009. A teprve v průběhu roku 2010 byla uskutečněna první vědecká pozorování. V rámci tohoto počátečního ověřovacího provozu zavítal letoun v následujícím roce na pětidenní misi do Kolína nad Rýnem a do Stuttgartu a o další dva roky později na čtrnáctidenní misi na Nový Zéland. Po vyhodnocení zkušeností z těchto letů byla SOFIA prohlášena za plně operačně způsobilou ke dni 29. května 2014. To ji ale již o měsíc později čekal přelet do Hamburku na údržbu (takvaný D Check), jež byla dokončena 14. prosince téhož roku. Takže až rok 2015 znamenal plné zahájení letů pro vědecké účely a naplnění hlavního cíle celého projektu. Trvalo tedy celých jedenáct let, než se stroj propracoval od zástavby teleskopu k plnohodnotnému operačnímu nasazení.

NASA se na projektu SOFIA podílí financováním 80 procent provozních nákladů a DLR pak zbývajících dvaceti. Odtud se odvíjí i rozdělení letového času ve prospěch obou partnerů, které je v totožném poměru. Co se týče provedených úprav, ty hradila americká strana, Německo dodalo nejdůležitější přístroj, palubní teleskop. Celkové náklady na uvedení Boeingu 747SP do podoby observatoře se vyšplhaly na 1,1 miliardy amerických dolarů (zhruba 26 miliard korun). Letoun má základnu na letišti Palmdale (KPMD/PMD) v Kalifornii. Sídlí v hangáru 703, což byla původně montážní linka bombardérů Rockwell B-1 Lancer. Hangár je tak obrovský, že i když jej SOFIA sdílí s létajicí laboratoří v podobě letounu Douglas DC-8 (N817NA), se strojem C-20A Gulfstream III (83-0502) a dvojicí Lockheed ER-2S (N806NA a N809NA), je zaplněn sotva z poloviny.

Díky aktuálnímu důstojnému financování provozu je letoun velice slušně vytížen. V letošním roce se plánuje devět měsíců provozu pro vědecké účely, což znamená sto letů. Ačkoli stroj nemá nějaký „letový řád“, většina letů probíhá v úterý, středu a čtvrtek. Z podstaty astronomického pozorování se lety uskutečňují výhradně v noci, jejich průměrná délka je devět hodin. Pro případné zájemce o sledování činnosti tohoto „espéčka“ mohu doporučit server FlightAware, který v reálném čase zobrazuje trasu letu včetně dalších podrobností jako je rychlost či výška letu, případně dovoluje zobrazit uskutečněné lety v minulosti. Letoun je samozřejmě možné sledovat i na webu FlightRadar24. V době, kdy píšu tyto řádky, operuje SOFIA z novozélandského letiště Christchurch (NZCH/CHC), což jinak řečeno znamená, že zájmem aktuálně prováděných měření jsou oblasti vesmíru viditelné z jižní polokoule. Výtečná ukázka výhod mobilní observatoře.

Létajicí observatoř je bezpochyby jednou z nejzajímavějších aplikací, pro níž lze letadlo použít. Výsledky v podobě získaných vědeckých poznatků má SOFIA více než dobré a předpokládaná životnost vědeckého vybavení letounu je dvacet roků, takže lze očekávat, že ji budeme mít možnost vídat na nebi ještě pěknou řádku let. Není vyloučené, že se nakonec stane posledním létajicím exemplářem Boeingu 747 verze SP, kterých už nyní létá jen pár kusů. Ještě důležitějším však je, že letoun prakticky každým svým letem posouvá naše znalosti o vesmíru.

Kam dál?
Krátký dokument o letounu SOFIA (v angličtině): https://youtu.be/g5z6fZKOtP4
Video z příletu letounu SOFIA do Hamburku: https://youtu.be/9Bo8hsz9woI
Fotografie Boeingu 747SP, včetně snímků z provozu u Pan Am a United Airlines, na airliners.net: http://www.airliners.net/search?manufacturerSerialNumber=21441&display=detail
Živé sledování trasy letů na FlightAware.com: http://flightaware.com/live/flight/N747NA
Stránky projektu SOFIA: https://www.sofia.usra.edu/

Celý text je dostupný rovněž ve formátu .pdf: http://airspotter.eu/Download/SOFIA.pdf

Marek Vanžura
(Photo © DLR)
Návrat nahoru
Zobrazit informace o autorovi Odeslat soukromou zprávu Odeslat e-mail Zobrazit autorovy WWW stránky
MarekV
Site Admin


Založen: 25.3.2007
Příspěvky: 1332
Bydliště: LKTB/BRQ Brno Tuřany

PříspěvekZaslal: út červenec 12, 2016 8:30 pm    Předmět: Citovat



54. díl – Flyboard Air aneb osobní vznášedlo blíže než kdy dřív

Mít tak možnost nosit s sebou brašnu, kterou si v případě potřeby stačí umístit na záda a vmžiku se díky v ní zastavěnému motoru vznést do oblak. To je přání, které se skrývá za takzvanými jet packy, neboli tryskovými (či raketovými) batohy. Za poslední století vzniklo na tomto základě několik technických řešení, ale zatím žádné z nich se nedočkalo širšího rozšíření či uplatnění. V letošním roce se ale objevilo zařízení nazvané Flyboard Air, které sice nemá podobu batohu, spíše se jedná o miniaturní vznášedlo, které si letec připevní k nohám, ale svými vlastnostmi a výkony má k masivnějšímu rozšíření nakročeno asi zatím nejlépe ze všech podobných létajicích prostředků.

Historie pokusů o tryskový batoh je bohatá, a proto si stručnou zmínku bezesporu zaslouží. Nejzajímavější dění se v tomto směru odehrávalo poněkud nepřekvapivě ve Spojených státech amerických. Za pozornost stojí zejména stroje Bell Rocket Belt a Bell Jet Flying Belt. Ten první byl doslova raketový batoh, neboť se tento systém skládal z trojice palivových nádrží na peroxid vodíku, který byl hnán do dvojice trysek, jež byly mechanicky spojeny s ovládacími pákami, které měl pilot v rukách. Pohybem těchto pák vychyloval výstupní trysky, čímž řídil směr letu. Asi nepřekvapí, že takový let byl mimořádně náročný na pilotáž. Raketový batoh měl hmotnost 57 kg a naneštěstí sdílel vlastnosti s dalšími raketovými stroji, totiž extrémní nároky na spotřebu paliva. Jeho zásoba skrývající se v nádržích proto postačovala na let trvající pouhé dvě desítky sekund. Vývoj pro potřeby americké armády začal u Bella v polovině padesátých let, přičemž výsledek byl představitelům armády prezentován v roce 1962. Letový čas pouhých 21 sekund však nikoho neohromil a celý projekt byl ukončen. Bellův raketový batoh tak skončil v dějinách létání coby další z bezpočetné řady teoreticky nadějných, ale ve výsledku neúspěšných projektů. Navzdory tomuto osudu si ale nakonec svých pět minut slávy užil v britském filmu Thunderball z roku 1965, kde posloužil tajnému agentovi 007 Jamesi Bondovi v podání Seana Conneryho k efektnímu útěku z nesnází, čímž si Bell Rocket Belt do jisté míry vysloužil pomyslnou nesmrtelnost mezi nejširší veřejností a vlastně se i stal definicí tryskových batohů jako takových.

Jako řešení problému extrémně krátké vytrvalosti a tedy i velice malého doletu se Bellovým inženýrům jevilo využití proudového motoru namísto raketového. Proudový motor má totiž výrazně menší spotřebu paliva, což znamená větší vytrvalost, a v neposlední řadě nabízí i znatelně lepší možnosti pro regulaci tahu a tím pádem i celkově lepší ovladatelnost. Prototypem ověřujícím tento přístup se stal Bell Jet Flying Belt. Jeho vývoj započal v roce 1965. O pohon se staral malý proudový motor WR19 firmy Williams, který byl umístěný podél zad pilota, přičemž výtokové plyny byly svedeny do dvojice kanálů po stranách pilotových ramen. Ovládání bylo podobné jako u předchozí verze, ovšem s tím rozdílem, že pilot pomocí pák ovládal mechanismy na samých koncích výtokových trysek, čímž vlastně vektoroval jejich tah. K prvnímu vzletu došlo v roce 1969 a postupem času bylo dosaženo až pětiminutových letů, což již nabízelo dostatek možností pro smysluplné využití. Armáda však nakonec ztratila zájem i o tento vynález. Za zmínku však stojí, že (náležitě upravené) raketové batohy se do jisté míry přeci jen ujaly, a to pro potřeby astronautů a kosmonautů, jimž usnadňují pohyb ve volném prostoru.

Ve šlépějích původního Bellova raketového batohu v současnosti kráčí firma Jet Pack International, která vyvinula zařízení H202 (název odkazuje k typu pohonné látky, totiž peroxidu vodíku, jehož chemický vzorec je H2O2) s letovou dobou až 23 sekund a nádrží o objemu 16 litrů, a taktéž větší verzi H202-Z s nádrží na 20 litrů paliva, čímž letová doba vzrostla na 33 sekund. Koncepčně se od Bellova raketového batohu prakticky neliší. O propagaci tohoto stroje se nejvíce zasluhuje dobrodruh Nick Macomber, který podniká veřejné ukázky, například 3. července 2012 nesl v Londýně olympijskou pochodeň, a nejrůznější odvážné kousky při pokusech o stále nové rekordy, kdy třeba 5. června 2014 odstartoval ze střechy 45patrového hotelu Four Seasons v coloradském Denveru, kde během půl minuty obletěl půdorys budovy. K Denveru se ale váže i zatím nejnovější událost, a to havárie letos 8. dubna, kdy se Macomber během jednoho ze zkušebních letů zřítil z výšky šesti metrů. Po pár dnech strávených v nemocnici byl propuštěn a lze předpokládat, že tento zážitek jej od dalších letů neodradí.

Jiným řešením je výrobek novozélandské firmy Martin Jetpack. Svými rozměry se jedná o největší ze zde představovaných zařízení, jež si lze na záda připevnit. Navzdory názvu se ale striktně vzato nejedná o tryskový batoh, neboť není kvůli svým rozměrům a hmotnosti přenositelný a o pohon se stará dvojice dmychadel. Ta jsou umístěna po stranách konstrukce, v jejímž centru je ochranná klec, v níž stojí pilot. K dalším bezpečnostním prvkům patří padákový systém. Hmotnost prázdného stroje činí 200 kg, nejvyšší vzletová hmotnost pak je 320 kg, což znamená, že při odečtení hmotnosti pilota a paliva (objem nádrže je 45 litrů), disponuje stroj i nezanedbatelnou nosností dalšího vybavení. Výrobce uvádí, že vytrvalost má činit až 30 minut. Z toho všeho je patrné, že na rozdíl od ostatních „batohů“, které zvládají maximálně jen párminutový let samotného pilota, snaží se tento létajicí aparát přinést užitnou hodnotu pro nejrůznější letecké práce. A vzhledem k tomu, že umí létat i v bezpilotním režimu, je možné využít takto získané nosnosti například k evakuaci osob. Pokud bychom chtěli najít koncepčního předchůdce, byl by jím stroj Hiller VZ-1 Pawnee, což bylo experimentální vznášedlo, kde se o produkci vztlaku starala dvojice protiběžných vrtulí umístěných v prstenci, přičemž pilot stál na malé plošině nad nimi a pohyb stroje řídil přenášením váhy. Asi největšímu mediálnímu zájmu se Martin Jetpack, který je ve fázi finálního testování a ladění, těšil v závěru loňského roku, kdy představitelé Dubaje podepsali s výrobcem smlouvu o nákupu dvaceti strojů pro potřeby záchranářů. Kromě nezpochybitelného zájmu této arabské metropole „mít zase něco extra“ je důvodem pořízení zejména značný výskyt výškových budov, kdy se nasazení jet packů jeví jako smysluplné, což ostatně ilustrovala silvestrovská noc roku 2015, když v 63patrovém hotelu Adress Downtown vypukl požár. Dojde-li tam k něčemu podobnému i v budoucnu, záchranných prací se již zřejmě zúčastní i tyto tryskové batohy, u nichž se očekává zahájení dodávek před koncem letošního roku. Toto osobní vznášedlo tak má díky první komerční zakázce nakročeno k relativně úspěšné budoucnosti. Pro úplnost, cena jednoho kusu se pohybuje kolem 300 tisíc amerických dolarů (zhruba 7 milionů korun). Martin Jetpack už byl k vidění i v České republice, kdy se o víkendu 5.-6. září 2015 představil ve statické ukázce návštěvníkům leteckého dne CIAF na letišti v Hradci Králové.

Tryskovým batohem v ryzí formě je stroj JB-9 firmy JetPack Aviation. Tento výtvor spadá do kategorie „garážových vynálezů“, které si jejich tvůrci vyrobili především pro vlastní potěšení a radost. Duchovním otcem je Australan David Mayman, jenž spojil síly s Američanem Nelsonem Tylerem, který se podílel již na původním Rocket Beltu. Výsledkem je kompaktní tryskový batoh, kde se o pohon stará dvojice proudových motorů umístěných po stranách, zatímco uprostřed nich je palivová nádrž o objemu 37 litrů, která umožňuje let trvající kolem 10 minut. Řízení probíhá pomocí dvojice kniplů, kterými se ovládá tah motorů a plochy za výstupními otvory motorů, které vektorují tah. Zařízení ale zatím postrádá jakýkoli stabilizační systém, takže tento jet pack je poměrně náročný na pilotáž a v současné podobě prakticky neschopný se masověji rozšířit. Toho si je výrobce velice dobře vědom, takže pracuje na nové verzi, která by se o stabilitu během letu již starala automaticky. Veřejně se JB-9 poprvé představil 3. listopadu 2015 letem nad řekou Hudson mezi Manhattanem a Liberty Islandem, na němž stojí Socha svobody v New Yorku.

Zapomenout ale nesmíme ani na švýcarského Tryskového muže. Yves Rossy alias Jetman totiž už od roku 2003 používá okřídlený jet pack, který pohání čtveřice malých proudových motorů JetCat P200 umístěných na křídle o rozpětí 2 metry. Tento stroj se od těch výše zmíněných liší zejména tím, že (zatím) neumožňuje start ze země a přistání probíhá na padáku, na druhou stranu dovoluje s kapacitou nádrže 30 litrů vytrvalost přes deset minut s nejvyšší rychlostí 300 km/h. Detailně jsme se mu věnovali ve 2. díle seriálu.

Svéráznou skupinu tryskových batohů představují zařízení, která k pohonu používají vodu. Jedná se o alternativu, která přináší oproti klasickým jet packům mnoho nesporných předností. Byť jsou tyto stroje omezeny na létání pouze nad vodními plochami, nabízí nesrovnatelně delší letové časy, vyznačují se snazší ovladatelností a jejich provoz je nejen bezpečnější, ale i levnější. Narazit můžeme na dvě konkurenční řešení – Jetlev Flyer a Flyboard – jež se vzájemně liší jen drobnostmi. Podstata obou zařízení je v tom, že o vztlak se stará proud vody, který je pomocí vodního skůtru hnán hadicí do trysek umístěných na těle letce. V případě Jetlevu se dvojice trysek nachází podél ramen, zatímco u Flyboardu (jak již může název napovědět) se hlavní trysky nacházejí pod nohami letce, který tak vlastně stojí na proudu vody coby nějakém prkně. Existují i verze, jež mají menší stabilizační trysky vyvedené podél paží. Sílu, s jakou voda prochází tryskami, reguluje letec pomocí dálkového ovládání. Vodní jet packy se okamžitě staly velkým hitem a žádanou adrenalinovou zábavou, zároveň se v létání na těchto strojích pořádají nejrůznější soutěže. Mimochodem, svézt se na Flyboardu není problém ani v České republice, nejblíže je tento zážitek k mání na Dalešické přehradě.

Vodní tryskový batoh Flyboard je úzce spojen se jménem francouzského dobrodruha a závodníka Frankyho Zapaty. Ten kolem sebe shromáždil skupinu inženýrů, kteří se po úspěchu vodního Flyboardu vrhli na jet pack proudový. Totiž Flyboard Air. Jeho vývoj započal v roce 2012, kdy autoři projektu zkusili hnát hadicemi původního Flyboardu namísto vody vzduch. Následně se porozhlédli po použitelných proudových motorech, které zastavěli do kostry převzaté z vodního jet packu. Tímto ale docílili teprve poloviny úspěchu. Tou druhou polovinou bylo vytvoření řídicího systému, který se stará o udržování stability létajicího zařízení. Již od pohledu je totiž velmi dobře vidět, že velice malá „kostka“, na níž letec stojí, by sama o sobě byla příliš vratká na to, aby na ní člověk dokázal bezpečně letět. Takže téměř dva roky si vyžádala tvorba a následné ladění řídicího počítače a algoritmů. Počátkem letošního roku byl Flyboard Air připravený podstoupit první pokusy o vzlet. Po řadě neúspěšných pokusů se Zapatovi povedlo uskutečnit první let v průběhu března.

Flyboard Air používá čtveřici proudových motorů JetCat P400-Pro, každý o tahu 397 N. Dohromady tedy jejich tah činí 1,58 kN, což znamená, že poskytují výkon dostatečný k visu předmětu o hmotnosti až 158 kg. Tyto motory se starají o tah potřebný k letu, řídicí systém pak reguluje jak jejich tah, tak i vychylování výstupních plynů. Po stranách vznášedla se nachází ještě dva dmychadlové motory JP Hobby o průměru 70 mm, které slouží k preciznámu udržování stability. V batohu na zádech se nachází palivová nádrž, jež pojme 14 kg leteckého benzínu Jet-A1. Bezpečná letová doba v této konfiguraci činí 4 minuty. Systém je schopný ustát vysazení jednoho z nosných motorů, takže bezpečně přistát je možné se třemi pracujícími motory. V ruce pak pilot drží dálkové ovládání, kterým řídí tah motorů. Z bezpečnostních důvodů proběhly zatím všechny lety pouze nad vodou, která je v případě závady či chyby pilota přívětivější k pádu než tvrdá země. Neznamená to tedy, že by se nad zemí létat nedalo, jak si někteří přihlížející občas myslí. Ačkoli je Flyboard Air vybavený sofistikovaným stabilizačním systémem, dle slov Frankyho Zapaty je k bezpečnému zvládnutí jeho pilotáže potřeba minimálně padesáti letových hodin na vodním Flyboardu. Takže nic pro úplné začátečníky. Pozoruhodná byla odezva na zveřejnění prvního videa z letu tohoto zařízení. Protože je Flyboard Air velice malý a díky zkušenostem jeho pilota i letový projev nesmírně půvabný, vytvořila se výrazně velká skupina pochybovačů, kteří jej považovali (a někteří stále považují) za podvrh a počítačovou animaci. A není příliš divu, neboť se jedná o skutečně impozantní vynález. Zapata již každopádně ve Francii podnikl několik veřejných prezentací se svým jet packem, čímž sboural pochybnosti o jeho funkčnosti. Zároveň využil příležitosti a uskutečnil let, s nímž se zapsal do Guinnessovy knihy rekordů. A to, když 30. dubna 2016 u Sausset-les-Pins na jižním pobřeží Francie uletěl na Flyboardu Air vzdálenost 2 252 metrů. Práce na dalším vývoji nadále pokračují.

Realita většího rozšíření tryskových batohů se dle všeho přiblížila již na dosah. Představa, že by se tyto prostředky začaly využívat pro každodenní přepravu lidí do zaměstnání je sice velice nepravděpodobná, takže v tomto směru jejich budoucnost nebude, ale dokáži si velmi živě a barvitě představit, že se ujmou mezi sportovci. Očekávám, že se v nadcházejících letech utvoří komunita závodníků, kteří se na Flyboardech Air budou zúčastňovat soutěží. Jejich formát bude jistě divácky přitažlivý, dost možná bude připomínat pylonové létání, jaké známe ze soutěže Red Bull Air Race. A to by mohla být více než atraktivní podívaná. Tento vynález však neušel ani pozornosti vojenských činitelů, přičemž americká společnost Implant Sciences spolupracující s americkou armádou a bezpečnostními složkami hodlá Zapatovu firmu včetně Flyaboardu Air zakoupit. Inženýrům kolem Frankyho Zapaty se každopádně povedlo vytvořit úžasné létajicí zařízení, jehož budoucnost budu bedlivě sledovat. Svět létání je tak zase bohatší o další fascinující věc.

Kam dál?
Video jednoho z prvních letů stroje Flyboard Air: https://youtu.be/KEDrMriKsFM
Video z veřejného polétání ve Francii: https://youtu.be/wObBrd9wB6M
Amatérské záběry z veřejného polétání: https://youtu.be/J1tOqV_F-2Y
Video z rekordního letu: https://youtu.be/kwXWTsQh3F8
Bell Rocket Belt ve filmu Thunderball: https://youtu.be/4K8zz9eI4-8
Video z exhibice stroje H202 Nicka Macombera: https://youtu.be/B2rxqUU5xXU
Video stroje Martin Jetpack ze zkušebních letů: https://youtu.be/YMVy0MM_JDE
Video letu stroje JB-9 nad řekou Hudson v New Yorku: https://youtu.be/QhnXxJs0GpE
Video z létání na vodním jet packu Flyboard: https://youtu.be/0JhUSu8v2N4
Díl věnovaný Tryskovému muži Yvesi Rossymu: http://airspotter.eu/Download/Jetman.pdf

Celý text je dostupný rovněž ve formátu .pdf: http://airspotter.eu/Download/Flyboard_Air.pdf

Marek Vanžura
(Photo © Liam McKenna)
Návrat nahoru
Zobrazit informace o autorovi Odeslat soukromou zprávu Odeslat e-mail Zobrazit autorovy WWW stránky
MarekV
Site Admin


Založen: 25.3.2007
Příspěvky: 1332
Bydliště: LKTB/BRQ Brno Tuřany

PříspěvekZaslal: út srpen 02, 2016 8:08 pm    Předmět: Citovat



55. díl – AirBOS, BOSCO, QueSST a další aneb nadzvukový let bez třesku (V)

Nadzvuková civilní přeprava zažívá renesanci a počet aktivit vedoucích k navrácení mimořádně rychlých dopravních letadel zpět na oblohu utěšeně roste. Před rokem jsme si sérií článků přiblížili současné snahy vyvinout nadzvukový letoun, jenž by se vyznačoval velice slabým aerodynamickým třeskem. Dnešním dílem na tato povídání navážeme, neboť se od doby jejich publikování objevilo poměrně dost novinek, které nelze nechat stranou. Konkrétně se bude jednat o přehled experimentů s vizuálním záznamem rázových vln, shrnutí aktuálního počínání v případě demonstrátoru tichého supersoniku, na němž pracuje NASA, vrátíme se k japonským pokusům na tomto poli a rovněž se podíváme na pokroky mezi soukromými firmami usilujícími o vstup na tento trh.

Hlavním znakem nadzvukového letu jsou rázové vlny, což je označení pro nahromadění molekul vzduchu, které se utváří vlivem pohybujícího se předmětu, jehož rychlost je vyšší než rychlost pohybu těchto molekul. Tím dochází ke vzniku přetlaku, který se projevuje onou ránou, kterou je možné pocítit na vlastní uši. Je proto pochopitelné, že metody záznamu intenzity rázových vln se zaměřují na akustická měření, neboť to, jak aerodynamický třesk slyšíme, je z praktického hlediska tím nejdůležitějším aspektem. Ovšem jak už tomu bývá, k plnému porozumění danému fenoménu je třeba mít o jeho podstatě informací více. Včetně vizuálních. Proto se výzkumníci amerického Národního úřadu pro letectví a kosmonautiku (NASA) stále intenzivněji zaměřují v případě tichých supersoniků na využití metody známé jako schlieren fotografie (doslova fotografie pruhů).

Rázové vlny nejsou běžně vidět, tudíž je pro jejich zviditelnění potřeba využít speciálních metod. Slouží k tomu takzvaná metoda schlieren, za jejímž vynálezem v roce 1864 stál německý fyzik August Toepler. Její podstata spočívá v tom, že ačkoli je vzduch sám o sobě neviditelný, při průchodu tělesa tímto prostředím utvářejí uhýbající molekuly vzduchu nové oblasti, na nichž dochází ke změně vlastností šíření světla. Na těchto rozhraních či vlnách se tak světlo láme, čehož lze využít k záznamu tlakových přechodů vznikajících při nadzvukovém pohybu tělesa, nejenom letadel, ale i kupříkladu projektilů. Čili při vhodném nasvícení a správném usměrnění světelných paprsků lze fotograficky zaznamenat změny v proudění kolem letadel pohybujících se rychleji než zvuk. Tato fotografická metoda se v letectví uplatňovala po dlouhou dobu při provádění měření na modelech v aerodynamických tunelech, kde měla a nadále má značnou hodnotu. Ovšem v tomto případě sdílí i nevýhody spojené s testováním v aerodynamických tunelech. Především jistou umělost celého prostředí. Ještě větší užitek by proto mohlo přinést její využití v reálných letových podmínkách, tedy na skutečných letadlech během letu.

Zasloužil se o to Leonard Weinstein z Langleyho výzkumného střediska NASA, který na počátku devadesátých let zkonstruoval fotoaparát, jenž nazval SAF (Schlieren for Aircraft in Flight, schlieren technika pro letící letadla). Ten se skládal z hvězdářského teleskopu, mřížky usměrňující světlo procházející optikou a fotoaparátu. Funkčnost tohoto zařízení prokázal 13. prosince 1993 na Wallopově ostrově ve Virginii, kdy pořídil snímek nadzvukového letu letounu T-38, přičemž rázové vlny byly jasně patrné. Způsob práce s fotoaparátem SAF vypadal tak, že objektiv neustále směřoval na sluneční kotouč, zatímco pilot s letounem přelétal po přesně určené trajektorii ve výšce 4 175 metrů rychlostí Mach 1,1. Této metodě, kdy se ke zviditelnění proudění kolem předmětu používá nějakého konkrétního pozadí (v tomto případě Slunce), se říká schlieren orientovaná proti pozadí (anglicky Background Oriented Schlieren, BOS). Zpočátku se používal k záznamu 16mm film, ten však během tohoto použití trpěl prohýbáním, což se odrazilo ve zkresleních na pořízených snímcích. Weinstein se proto rozhodl tento nedostatek odstranit a použil digitální záznam obrazu. Tuto úpravu úspěšně ozkoušel 22. června 1995, kdy souběžně pořizovala snímky i předchozí kinofilmová verze SAF, načež se ze srovnání prokázala lepší kvalita záznamu u digitálního přístroje. K dalšímu zlepšování kvality pořízených snímků dochází přirozeně v průběhu let zlepšováním používané techniky. Čímž se dostáváme k nejnovějším počinům v této oblasti.

CaKEBOS: Je zkratka z Calcium-K Eclipse Background Oriented Schlieren (schlieren orientovaná proti pozadí využívající vápníkový filtr). Fotografování rázových vln proti Slunci mělo ale určitou nevýhodu, a to, že jej bylo možné uskutečňovat pouze na kontrastních místech. Což jinak řečeno znamená na rozhraní mezi hvězdou a okolním prostředím. Takže při jednom průletu se daly pořídit v zásadě jen dva snímky, při vstupu před Slunce a při opouštění slunečního kotouče. Důvodem bylo, že používaná fotografická technika nezobrazovala sluneční skvrny a další jevy na povrchu hvězdy, čímž se ztrácel kontrast a při průletu přes střed Slunce nebylo možné rázové vlny spatřit, neboť neměly vůči čemu vyniknout. Coby řešení se nabídlo použití filtrů propouštějící pouze vlnovou délku v takzvané čáře vápníku (393,4 nm), které používají astronomové, aby mohli sledovat dění na naší mateřské hvězdě. Pro ověření funkčnosti tohoto řešení sloužil právě program CaKEBOS. Pořízené snímky potvrdily správnost použití tohoto filtru.

AirBOS: Neboli Air to Air Background Oriented Schlieren (schlieren orientovaná proti pozadí určená ke snímkování letadla z letadla). Prozatím všechny snahy o zachycení rázových vln letícího letadla metodou schlieren se omezovaly na jejich sledování ze země. Nové možnosti a potenciálně i nové informace by mohlo poskytnout snímkování z jiného letadla. A tak vznikl program AirBOS, který v průběhu tří cyklů tuto oblast prozkoumával. Jakožto pozadí sloužila poměrně jednotvárná poušť, vůči které byly rázové vlny dobře viditelné, a zároveň ji bylo možné následně v průběhu zpracování snímků snadno odstranit, díky čemuž jsou vzniklé snímky rázových vln mimořádně kvalitní a mají vysokou vypovídací hodnotu (což dokládá úvodní snímek). V dubnu 2011 proběhl první cyklus tohoto programu nazvaný AirBOS 1, kdy kolmo dolů umístěná vysokorychlostní kamera na palubě letounu Beechcraft 200 King Air snímala letoun F/A-18 letící níže rychlostí až Mach 1,09. Druhý cyklus nazvaný AirBOS 2 se uskutečnil v září a říjnu 2014, přičemž cílem tentokrát bylo ověření, zda lze tento druh snímkování použít i v jiném úhlu než kolmo dolů. Do zkoušek se zapojil rovněž letoun F-15 z flotily NASA. Obměnou prošlo i snímkovací zařízení, kdy King Air nesl kameru s větším rozlišením a vyšší rychlostí snímkování a lepší optikou, díky čemuž bylo možné pořídit větší počet kvalitnějších snímků. Ke třetímu cyklu AirBOS 3 pak došlo v únoru 2015. Tentokrát se do zkoušek zapojil vedle King Airu a letounu F-15 od NASA i T-38C ze Školy testovacích pilotů amerického letectva (USAF TPS). Uskutečněné testy sloužily k dalšímu prohlubování znalostí o snímkování rázových vln z letadla. Tento způsob sice přináší skutečně mimořádně kvalitní snímky rázových vln, ale má jednu poměrně zásadní nevýhodu. Je velmi finančně nákladný. Kromě toho, že je třeba mít ve vzduchu kromě snímkovaného stroje i stroj nesoucí kameru, což v podstatě zdvojnásobuje náklady, je nutné připočíst i to, že technika musí být certifikovaná pro použití v letadle, což opět něco stojí. Naproti tomu snímkovací zařízení umístěné na zemi žádnou certifikací procházet nemusí a je více méně možné použít součástky, jež jsou běžně dostupné. Což si sami výzkumníci pochvalují.

GASPS: Je zkratka z Ground to Air Schlieren Photography Systems (systémy schlieren fotografování ze země do vzduchu), přičemž snímkovací systémy vyhotovila v roce 2013 firma MetroLaser Inc. na základě objednávky NASA. Smyslem projektu bylo vyvinout pokud možno co nejjednodušší aparaturu (a tedy i velice levnou). Ta se skládala z běžně dostupného teleskopu a digitálního fotoaparátu, kdy hlavní část práce na snímcích měl odvést až následně počítačový program. Díky tomu nekladla obsluha kamery nijak velké nároky na obsluhu a její přesnost, takže celý systém bylo možné používat bez dlouhých příprav kdekoli v terénu.

BOSCO: Neboli Background Oriented Schlieren using Celestial Objects (schlieren orientovaná proti pozadí tvořeném z vesmírných objektů). Tento prozatím nejnovější program uskutečněný v březnu 2016 navazuje na CaKEBOS, neboť těží z poznatků ohledně využití optických filtrů pro zlepšení schopností záznamové aparatury. V tomto případě se ale využívá takzvaný H-alfa sluneční filtr. Tento filtr propouští pouze záření o vlnové délce 656,28 nm. Díky tomu je možné odstranit z pozorování ostatní vlnové délky, které běžně zahltí obraz natolik, že zaniknou detaily na slunečním povrchu. Při použití tohoto filtru naopak vynikne textura na povrchu hvězdy, proti které je pak možné sledovat rázové vlny vznikající kolem letounu pohybujícím se nadzvukovou rychlostí. Těchto zkoušek se zúčastnil letoun T-38C z USAF TPS.

Právě popsané výzkumné programy posloužily ke zdokonalení techniky schlieren fotografie, čehož bude následně využito při letových testech demonstrátoru tichého supersoniku, na kterém NASA pracuje. Série výzkumů studující vizuální záznam rázových vln tak výtečně doplňuje výzkumy záznamu akustického, jimž jsme se věnovali v dřívějšku (viz 27. díl). Pro představu, jak vypadají snímky pořízené jednotlivými metodami, jakožto i vůbec první fotografie pořízená v roce 1993, přikládám níže odkazy na jednotlivé obrázky.

QueSST: Demonstrátor tichého supersoniku, který má být pomyslným vyvrcholením současných snah o nadzvukové civilní dopravní letouny a zároveň jejich předvojem, se nezadržitelně přibližuje a prakticky každým dnem získává na obrysech. Počáteční aktivity na tomto stroji lze vysledovat do roku 2013, kdy výzkumníci specifikovali požadavky, jež by měl tichý supersonik splňovat. Následně od června 2014 do října 2015 zpracovaly vývojové týmy firem Lockheed Martin a Boeing předběžné návrhy letounů, které by dané požadavky naplňovaly. NASA předložené návrhy obou firem vyhodnotil a 29. února letošního roku vyhlásil coby úspěšnější návrh společnosti Lockheed Martin, s níž uzavřel kontrakt na vývoj tohoto letounu v rámci programu QueSST (Quiet SuperSonic Technology, technologie tichého nadzvukového letu). Přijatá studie stroje ze Skunčích dílen je označovaná jako konfigurace C606, přičemž zveřejněna byla jak vizualizace letounu (viz obrázek v odkazech), tak i předběžná technická data. Délka letounu má činit 19,5 metru, rozpětí 8,9 metru, výška 4,1 metru. Prázdná hmotnost 6 350 kg, nejvyšší vzletová hmotnost pak 10 205 kg. O pohon se má starat jeden motor General Electric F404, přičemž projektovaná rychlost je Mach 1,42 a dostup 16 764 metrů. Pilot bude sedět na vystřelovací sedačce přejaté ze strojů T-38. První let se očekává koncem roku 2019. Prvotní část zkoušek se má zaměřovat na ověřování technických aspektů spojených s tichým aerodynamickým třeskem. Následovat by měla série testů, jejichž cílem bude zjišťování reakcí obyvatel na takovéto stroje. Výzkumníci očekávají, že na přelomu let 2021 a 2022 by mohlo dojít k alepsoň předběžné formulaci standardů pro tichý nadzvukový let nad pevninou, na jejichž základě by se upravila legislativa, jež prozatím takové lety nepovoluje. Poté by měla nová éra civilního letectví dveře otevřeny dokořán.

Pokroku dosáhl i program D-SEND, o němž jsme referovali dříve (viz 27. díl). Pro osvěžení, výzkumníci z Japonské letecké výzkumné agentury (JAXA) v sérii letových testů na švédském kosmodromu a střelnici v Kiruně ověřovali nejprve různě tvarovaná tělesa (NWM a LBM) a jejich vliv na intenzitu třesku, načež přistoupili k pokročilejším testům zmenšeného modelu potenciálního nadzvukového dopravního letounu (S3CM). Ten je navržený tak, aby umenšoval rázové vlny jak na přídi, tak i na zádi. Zkoušku se však povedlo uskutečnit s pouze částečným úspěchem, neboť se letoun odchýlil od plánové trati, kvůli čemuž se nepodařilo uskutečnit všechna měření. To bylo v srpnu 2013. O rok později se japonští výzkumníci do Kiruny vrátili, ale tentokrát do karet nehrálo počasí, takže se test neuskutečnil vůbec žádný. Teprve až 24. července 2015 se všechno zdařilo. Letoun se od héliového balónu oddělil ve výšce 30,5 km a volným pádem se vydal k zemi nad sestavu měřicích aparatur. Nejvyšší rychlost dosáhla Mach 1,39. Vše běželo přesně podle plánu, takže tentokrát se již podařilo posbírat všechna potřebná data. Zároveň JAXA představila vizualizaci a předběžná data konceptu, jenž by mohl předcházet plnohodnotnému japonskému civilnímu supersoniku. Stroj s dvojicí motorů na zádi s kapacitou 36 až 50 cestujících má mít délku 47,8 metru, rozpětí 26,6 metru, výšku 7,3 metru a maximální vzletovou hmotnost 70 tun. Cestovní rychlost je projektována na Mach 1,6 a dolet přes šest tisíc kilometrů. Je zajímavé, že v porovnání s letounem Aerion AS2, jenž je určen pro maximálně 12 cestujících, má být tento letoun o téměř čtyři metry kratší.

Projekt nadzvukového bizjetu Aerion AS2 dosáhl významného milníku, když 17. listopadu 2015 americká společnost Flexjet závazně objednala 20 těchto letounů v hodnotě 2,4 miliardy dolarů (tedy 58,5 miliardy korun), přičemž stroje by měly být dodávány od roku 2023. Flexjet je plánuje nasazovat na lety přes oceány jakožto i lety nad územím Číny, kde neplatí zákaz nadzvukových přeletů nad pevninou. Zajímavé je vyjádření ředitele Flexjetu, který prozradil, že původním záměrem bylo zakoupení „pouze“ deseti strojů, ale po konzultacích se svými zákazníky, kteří projevili značný zájem o tuto kategorii letadel, se rozhodli pro objednávku dvojnásobného počtu strojů. Jen dodávám, že letové testy dvanáctimístného letounu AS2 s nejvyšší rychlostí Mach 1,6 mají začít v průběhu roku 2021. Od loňského roku zahájil Aerion spolupráci se skupinou Airbus, nicméně obě společnosti mlží, jakou podobu spolupráce má. Proslýchá se, že by Airbus měl vyrábět komponenty letadla. Rovněž za připomenutí stojí, že letoun AS2 není projektován jako ryzí supersonik s tichým třeskem. Tam, kde není nadzvukový let povolený, má létat těsně podzvukovou rychlostí, i když se očekává, že při rychlosti až Mach 1,2 rázové vlny nedolehnou k zemi. Nejvyšší rychlost Mach 1,6 má být využívána pouze nad vodními plochami či místy, kde není nadzvukový let zakázaný.

V letošním roce na pole nadzvukové civilní přepravy vstoupil nový hráč, a to společnost Boom Technology. Ta představila vizualizaci celokompozitového 40místného nadzvukového stroje, jenž by měl dosahovat rychlosti až Mach 2,2. Technické podrobnosti jako rozměry, pohonné jednotky a podobně nejsou známy, zatím se ví pouze to, že by sedadla měla být uspořádána v celkem dvaceti řadách, tedy v konfiguraci 1-1. Každý cestující by tak měl mít místo u okna. Firma Boom, jež sice vznikla již v roce 2014, ale až do letoška o sobě nedávala vědět, sídlí na letišti Centennial (KAPA/APA) nedaleko Denveru v Coloradu. Ačkoli se její záměr může jevit jako příliš velké sousto, při pohledu na výčet lidí, kteří za ní stojí, její důvěryhodnost poměrně výrazně vzrůstá. Ve vývojovém týmu působí „přeběhlík“ ze společnosti Gulfstream, jenž zde vedl zkoušky systému pro utišení aerodynamického třesku Quiet Spike (viz 25. díl), několik inženýrů z firem Scaled Composites či Boeing, odborník na proudové motory z firmy Pratt & Whitney, u níž pracoval na pohonných jednotkách pro stíhací letouny F-22 Raptor a F-35 Lightning II, a v neposlední řadě i veteráni z legendárních Skunčích dílen společnosti Lockheed Martin, kteří se podíleli na výzkumech tichého nadzvukového letu uskutečněných tímto aerokosmickým gigantem. Skoro se zdá, že společnost Boom si založili nadšenci pro radost za účelem splnění společného snu. Už jen z tohoto důvodu bude stát za to sledovat budoucí vývoj projektu. Společnost Boom slibuje první vzlet stroje v třetinové velikosti před koncem roku 2017. A rovněž se netají tím, že o její letoun je již poměrně velký zájem. V této souvislosti se naplnil můj předpoklad, že novou generaci nadzvukové přepravy nenechá stranou britský miliardář Sir Richard Branson, jehož jméno se pojí se skupinou Virgin, kam patří Virgin Atlantic Airlines a Virgin Galactic. Ten s firmou Boom uzavřel předběžnou smlouvu na desítku jejích letadel v hodnotě 2 miliardy dolarů (48,5 miliardy korun). Vztah mezi nimi je však ještě hlubší, neboť Bransonova další firma The Spaceship Company (TSC), jež staví a vyvíjí turistický raketoplán SpaceShipTwo, se bude podílet na stavbě i letových zkouškách nadzvukového stroje vyvíjeného společností Boom. O dalších patnáct letadel má údajně zájem nejmenovaný dopravce z Evropy.

Jak je vidět, vývoj v oblasti tichého nadzvukového letu nabírá na obrátkách, takže se k tomuto tématu budeme jistě ještě mnohokrát vracet. Mám z toho ohromnou radost. Navíc se otevírají nové oblasti, které se budou muset v tomto směru řešit, například kvůli očekávanému snížení dopředné viditelnosti u těchto nových letounů přijdou na řadu systémy syntetického vidění pro piloty, zvýšené autonomie strojů samých a podobně. V budoucnu se proto těchto témat zcela jistě taktéž dotkneme. Na všech projektech týkajících se nadzvukového letu je výtečně vidět, že NASA není jenom „ta vesmírná agentura, která poslala astronauty na Měsíc“, ale že i nadále ctí ono první písmeno A ve svém návu (totiž Aeronautics, letectví), na což mnoho lidí občas zapomíná.

Kam dál?
Fotografie rázových vln pořízená v roce 1993 Weinsteinem: https://www.nasa.gov/sites/default/files/images/335011main_EC94-42528-1_full.jpg
Fotografie rázových vln pořízená metodou CaKEBOS: https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/cak_solar_bg1_sharp_0.jpg
Fotografie rázových vln pořízená metodou BOSCO: https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/cak_colormap_0.jpg
Fotografie rázových vln pořízená metodou AirBOS: https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/airbos_f7_p6.jpg
Video přibližující snímkování rázových vln: https://youtu.be/T_xLxhyIdMo
Video s ukázkou přechodu letounu přes sluneční pozadí: https://youtu.be/dvgJIlWzgmQ
Vizualizace letounu konfigurace C606 firmy Lockheed Martin v programu QueSST: http://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/quesst_medres_beauty_arial.png
Koncept civilního supersoniku dle představ inženýrů z JAXA: http://www.aero.jaxa.jp/research/frontier/sst/images/next_generation01.jpg
Vizualizace letounu firmy Boom Technology: http://www.laguiadelvaron.com/wp-content/uploads/2016/03/boom2.png
Předchozí díl (I): http://airspotter.eu/Download/SSBD.pdf
Předchozí díl (II): http://airspotter.eu/Download/Quiet_Spike.pdf
Předchozí díl (III): http://airspotter.eu/Download/LaNCETS.pdf
Předchozí díl (IV): http://airspotter.eu/Download/D-SEND.pdf
Předchozí díl (Intermezzo): http://airspotter.eu/Download/Supersoniky.pdf

Celý text je dostupný rovněž ve formátu .pdf: http://airspotter.eu/Download/AirBOS.pdf

Marek Vanžura
(Photo © NASA)
Návrat nahoru
Zobrazit informace o autorovi Odeslat soukromou zprávu Odeslat e-mail Zobrazit autorovy WWW stránky
MarekV
Site Admin


Založen: 25.3.2007
Příspěvky: 1332
Bydliště: LKTB/BRQ Brno Tuřany

PříspěvekZaslal: út srpen 09, 2016 2:10 pm    Předmět: Citovat



56. díl – Orbis Flying Eye Hospital aneb putovní oční ambulance

Dopravní letadla se svými rozměry přímo nabízejí k tomu, aby jejich útroby sloužily k mnoha nejrůznějším účelům. Již přes tři desítky let brázdí oblohu letouny neziskové organizace Orbis, jež fungují jako létajicí nemocnice. Přesněji řečeno jako oční oddělení. A protože letos v červnu tato organizace omladila svůj letadlový park a uvedla do provozu již třetí generaci své putovmí oční ambulance, je na místě se s těmito letadly seznámit podrobněji.

Zrak je pro člověka nejdůležitějším z pěti smyslů, neboť prostřednictvím něj získává většinu informací o okolním světě. Poškození zraku či dokonce úplná slepota proto znamenají velice radikální zásah do života. Dle odhadů Světové zdravotnické organizace trpí na celém světě vážným poškozením zraku kolem 285 milionů lidí, z nichž přes 39 milionů je zcela slepých. Vzhledem k povaze těchto poškození je ale až osmdesát procent pacientů s vážnými očními poruchami léčitelných, v některých případech je dokonce možné vzniku problémů předcházet. To ale pouze za předpokladu, že se těmto lidem dostane adekvátní lékařské péče. Potíž je ale v tom, že přibližně devadesát procent zrakově postižených lidí žije v takzvaných rozvojových zemích. A tak jim potřebná zdravotní péče není vůbec dostupná. Vysoký výskyt očních poruch je tak vlastně důsledkem toho, že se značné části lidské populace nedostává patřičné lékařské pomoci. Proti tomu se rozhodla bojovat nezisková organizace Orbis.

Orbis International byla založená v roce 1982 s cílem odstranit potíže se zrakem, jež jsou léčitelné. V důsledku faktu, že nejvíce těchto trpících žije v zemích, kde není dostatečně rozvinutá lékařská péče, přišla organizace s průkopnickou myšlenkou. A to, vytvořit mobilní oční nemocnici, která bude tato místa navštěvovat a ve svých prostorách budou zkušení západní oftalmologové poskytovat místním lékařům školení, jak léčit poškození zraku a jak jim účinně předcházet. Nejlepší cestou k takové mobilní nemocnici je její zřízení na palubě letadla. Smyslem létajicí nemocnice tak není provádět veškeré operace potřebných, ale přinést znalosti a dovednosti do míst, kde mají oftalmologové jen velice omezené vzdělání. Z tohoto důvodu jsou hlavními oblastmi, kde létajicí nemocnice působí, především Asie, Afrika a některé státy Jižní a Střední Ameriky. Útroby letounu poskytují kompletní vybavení srovnatelné se západními očními ambulancemi. Zmínit je třeba to, že ačkoli v názvu letadla stojí „létajicí oční nemocnice“, za letu se žádné operace či jiné lékařské úkony neprovádějí. Vše probíhá na zemi, letoun poskytuje „jen“ schopnost veškeré vybavení přesouvat z místa na místo.

První generací létajicí oční ambulance se stal letoun Douglas DC-8-21 registrace N220RB. Letoun výrobního čísla 45280 poprvé vzlétl 2. ledna 1959 jako N8038D, načež si jej 16. června 1960 převzala společnost United Airlines, u níž až do roku 1980 létal pod registrací N8003U. Po nezbytných úpravách sloužil pro organizaci Orbis od roku 1982. K definitivnímu vyřazení letounu došlo 15. dubna 1994, přičemž k vidění je do dnešních dní v leteckém muzeu v čínském Datangshanu u Pekingu.

Jeho místo zaujal o poznání větší a modernější letoun McDonnell Douglas DC-10-10 registrovaný jako N220AU. Tento stroj výrobního čísla 46501 se chlubí bohatou historií, neboť je druhým vyrobeným exemplářem tohoto typu letadla. Výrobní linku opustil 17. prosince 1970, načež svůj první let absoloval 29. ledna 1971. U výrobce létal nejprve pod registrací N101AA, kdy nosil zbarvení společnosti American Airlines, koncem roku 1972 byl přeregistrován jako N10DC, zbaven nátěru a na trupu nosil obří nápis propagující typ letounu. 3. června 1977 si letoun převzala britská společnost Laker Airways, u níž létal se značkou G-BELO. Zde sloužil až do krachu společnosti v roce 1982, načež jej o rok později zařadila do své flotily společnost American Trans Air, tentokrát jako N183AT. V roce 1986 obdržel stroj opět britskou registraci, konkrétně G-GCAL, neboť jej začala provozovat společnost Cal Air International. Ta však neměla dlouhého trvání, protože o dva roky později ukončila svůj provoz. Stejně krátký jepičí život měla kariéra letounu u jiné britské společnosti, Novair International Airlines. Do vlastnictví organizace Orbis se stroj dostal 27. listopadu 1991, do provozu pak nastoupil v roce 1994 s nynější registrací. Zajímavostí je, že po sešrotování prvního vyrobeného exempláře DC-10 v roce 2002 se tento letoun stal nejstarším létajicím (a vlastně i existujicím) kusem těchto legendárních letadel. V současnosti se N220AU nachází na letišti ve Victorville (KVCV/VCV) v Kalifornii. Letoun by měl v nejbližší době zamířit do leteckého muzea Pima Air & Space v Tucsonu v Arizoně. Co se týče náhradních dílů, Orbis pro tento účel používal mezi lety 2008 a 2012 letoun DC-10 registrace N323FE, načež byl sešrotován, a od roku 2012 do současnosti pak DC-10 registrace N810AX. Protože však druhá vyrobená „décé desítka“ pomalu dosluhovala, bylo na řadě létajicí oční nemocnici omladit.

Letos 2. června tak na mezinárodním letišti v Los Angeles (KLAX/LAX) v Kalifornii představili zástupci organizace Orbis nový letoun, kterým je McDonnell Douglas MD-10-30 (N330AU). Jedná se o 96. vyrobený exemplář letounu DC-10 výrobního čísla 46800, jenž poprvé vzlétl 27. března 1973. S registrací N101TV sloužil od 19. dubna 1973 u společnosti Trans International Airlines, načež od 1. října 1979 přešel pod její pobočku Transamerica Airlines. Během následujících čtyř let si letoun pronajaly společnosti Nigeria Airways a Air Florida. 20. dubna 1984 stroj rozšířil flotilu přepravní společnosti Federal Express (FedEx), kde dostal značku N301FE. U ní v roce 2001 prošel modernizací na standard MD-10. To jakožto zásadní změnu obnášelo úpravu kokpitu, který je nově uzpůsoben pro dvoučlennou posádku namísto původní tříčlenné. Další změny přinesly výměnu některých systémů za novější a spolehlivější jednotky, což se ve výsledku odrazilo i ve snížení hmotnosti letounu. Z hlediska avionického vybavení kokpitu se tak MD-10 stává kompatibilní s novějšími McDonnell Douglas MD-11. U FedExu stroj odváděl svoji práci až do roku 2010, o rok později jej společnost darovala právě organizaci Orbis pro potřeby vytvoření nové létajicí nemocnice. Stojí za to zmínit, že FedEx podpořil Orbis již dříve, neboť jedno z výše zmíněných letadel určených pro náhradní díly pochází rovněž z jeho flotily.

Samotná přestavba na oční ambulanci probíhala v dílnách na letišti ve Victorville a zabrala čtyři roky. Stroj jako takový prošel kompletní údržbou, přičemž si i nadále udržuje status nákladního letadla. Je tomu tak proto, že interiér je řešený modulárně, kdy jej tvoří celkem devět segmentů postavených na základě samostatných „kontejnerů“, které jsou v trupu letounu umístěné stejně jako se umisťují klasické přepravní kontejnery v případě běžných nákladních letadel. Díky tomuto přístupu nebylo třeba provádět konstrukční zásahy do samotného draku letadla. Modularita navíc přináší další výhody, zejména co se týče náročnosti na údržbu a eventuální modernizace. Bude-li časem nutné vyměnit některé části nemocnice, bude stačit vyjmout jednotlivé díly skrze nákladová vrata na boku trupu a nahradit je novými. V nákladovém prostoru pod hlavní palubou se nachází skupina agregátů (generátory elektrické energie, čističe vody, kyslíkové koncentrátory a další vybavení), které se po přistání vyloží kolem letadla. Po jejich zapojení je nemocnice plně soběstačná. Interiér nemocnice je rozčleněný na osm místností. V přední části trupu se nachází 46místná učebna, jež za letu slouží coby kabina nemocničního personálu, na zemi zde probíhá teoretická výuka lékařů. Za ní je administrativní pracovna, dále místnost vybavená audiovizuální technikou, kde zaškolovaní lékaři mají možnost sledovat probíhající operace v přímém přenosu a s výkladem zkušených oftalmologů, následuje místnost vybavená očními lasery. Zde probíhají operace jak na živých pacientech, tak i na robotických simulátorech. Hned vedle je místnost, z níž lze nahlížet na probíhající laserové operace, případně na invazivní operace uskutečňované na vedlejším operačním sále. Ten se nachází v samém středu letadla mezi křídly nad hlavním podvozkem. Směrem k zádi následuje sterilizační místnost, kde se pacienti připravují na operaci, a na samotném konci letadla je místnost se třemi lůžky pro rekonvalescenty zotavující se z operací. V současnosti podniká tato MD-10 turné napříč Spojenými státy, na svoji první zdravotnickou pouť se vydá v září, kdy zamíří do Číny. Předchozí létajicí nemocnice sloužila úctyhodných dvacet dva roků, její současnou následovnici zřejmě čeká neméně krátká kariéra.

Létajicí oční nemocnice neziskové organizace Orbis je sympatická mimo jiné i v tom, že demonstruje, jak mohou být organizace tohoto typu užitečné a prospěšné, neboť většina ostatních neziskovek navzdory dobrým úmyslům ve výsledku spíše škodí než pomáhá. Orbis Flying Eye Hospital je proto světlou výjimkou s velikou hodnotou. A co víc, létajicí oční nemocnice neprospívá pouze zraku pacientů s nemocnýma očima, ale i zraku leteckých nadšenců, pro něž je pohled na toto půvabné třímotorové letadlo potěšením pro oko.

Kam dál?
Prezentační video nové létajicí nemocnice (N330AU): https://youtu.be/58CvFQfjZxU
Krátké video s novou létajicí nemocnicí (N330AU): https://youtu.be/c_-CeVXO6-M
Fotografie DC-8 (N220RB): http://www.airliners.net/photo/Orbis-Flying-Eye-Hospital/Douglas-DC-8-21/2449744/L
Fotografie interiéru DC-8 (N220RB): http://www.airliners.net/photo/Orbis-Flying-Eye-Hospital/Douglas-DC-8-21/909720/L
Fotografie DC-10 (N220AU) v původním barevném provedení: http://www.airliners.net/photo/Orbis-Flying-Eye-Hospital/McDonnell-Douglas-DC-10-10/2192475/L
Fotografie DC-10 (N220AU) v novém barevném provedení: http://www.airliners.net/photo/Orbis-Flying-Eye-Hospital/McDonnell-Douglas-DC-10-10/2636674/L
Fotografie interiéru DC-10 (N220AU): http://www.airliners.net/photo/Orbis-Flying-Eye-Hospital/McDonnell-Douglas-DC-10-10/2045107/L

Celý text je dostupný rovněž ve formátu .pdf: http://airspotter.eu/Download/Orbis.pdf

Marek Vanžura
(Photo © Orbis International)
Návrat nahoru
Zobrazit informace o autorovi Odeslat soukromou zprávu Odeslat e-mail Zobrazit autorovy WWW stránky
MarekV
Site Admin


Založen: 25.3.2007
Příspěvky: 1332
Bydliště: LKTB/BRQ Brno Tuřany

PříspěvekZaslal: út srpen 16, 2016 9:35 pm    Předmět: Citovat



57. díl – L-410 kolem světa aneb Turbolet uskutečnil etapový oblet Země

Kunovický turbovrtulový letoun L-410 Turbolet na sebe během posledních roků upoutal pozornost hned několika výjimečnými počiny. Po fantastickém přistání na nepálském letišti Lukla koncem roku 2013, které je označováno za nejnebezpečnější letiště na světě, to je loňské představení a zalétnutí výrazně modifikované a vylepšené verze nesoucí označení L-410NG, jež má za cíl navázat na slavnou historii a komerční úspěch standardní verze „čtyřistadesítky“. V souvislosti s propagací těchto letadel se koncem loňského roku moravský výrobce letadel zúčastnil dvojice významných světových aerosalonů, kde svůj letoun prezentoval. A protože každý z aerosalonů se odehrával na jiném kontinentě, podníkl Turbolet etapový oblet světa.

V krátkosti se napřed podívejme na dvojici výše zmíněných událostí, jež předcházely obletu světa. Co se týče nepálského dobrodružství, kdy Turbolet úspěšně přistál na letišti v Lukle nacházejícím se na úpatí nejvyšší hory světa, podrobně jsme se mu věnovali v 13. díle seriálu. V průběhu roku 2014 obdržel nepálský dopravce Goma Air dva letouny L-410UVP-E20 (9N-AKY a 9N-AKZ). Oba mají svoji základnu na letišti v Káthmandú, odkud podnikají vnitrostátní lety po Nepálu, včetně spojů na letiště v Lukle. Druhou významnou událostí bylo představení nové generace Turboletu nesoucí označení L-410NG (a registraci OK-NGA), které se uskutečnilo 15. července 2015. Oproti původní verzi se jedná o poměrně výrazně přepracovaný letoun, s nímž hodlá kunovický podnik Aircraft Industries napodobit úspěch klasické „čtyřistadesítky“. K záletu „engéčka“ došlo 29. července 2015 na letišti v Kunovicích. Letové zkoušky jsou v plném proudu a certifikace letadla se očekává během příštího roku. Kromě toho se letoun stihl předvést i na berlínském aerosalonu ILA ve dnech 1.-4. června letošního roku. Jakkoli důležité je pro výrobce letadel upozorňovat na své novinky na již zaběhnutých trzích, přinejmenším stejnou hodnotu má oslovování trhů zcela nových. Proto se v loňském roce vydal Turbolet na výstavy v Číně a ve Spojených státech amerických.

Oba aerosalony na sebe navazovaly se zhruba měsíčním časovým odstupem, přičemž počáteční představou bylo, že Turbolet vyrazí z Kunovic do Číny, kde se předvede potenciálním zájemcům, načež se vrátí zpět do České republiky, aby po pár dnech letěl na opačnou stranu do Států. Tato myšlenka ale vzala poměrně rychle za své, protože se po dalších propočtech ukázalo, že ve všech směrech výhodnější bude pokračovat z Asie přímo do Severní Ameriky a teprve až poté zpět do Kunovic. Čímž jako vedlejší produkt obletí Turbolet zeměkouli. Na tuto dalekou cestu se vydal letoun L-410UVP-E20 nesoucí registraci OK-JPP, což je nový tovární letoun doplňující dosavadní stroj OK-LEK, který Aircraft Industries pro své potřeby provozuje. Letoun výrobního čísla 3017 před odletem na cestu kolem světa ještě voněl novotu, neboť měl ve svém letovém deníku zapsaných sotva deset letových hodin. Za řízením seděl člověk nejpovolanější, tovární pilot Petr Jarocký, jenž byl i hlavním aktérem přistání v Lukle. Coby druhý pilot letěl Lukáš Novotný a posádku doplňoval mechanik Patrik Sandanus. Standardně má L-410UVP-E20 maximální dolet 1 500 km při vytrvalosti pět hodin, což sice není málo, ale oblet planety by si tak vyžádal zbytečně moc mezipřistání. Z tohoto důvodu letěl OK-JPP s přídavnými palivovými nádržemi umístěnými v trupu, díky nimž narostl dolet téměř na dvojnásobek s vytrvalostí až 9 hodin.

Dráhu kunovického letiště (LKKU/UHE) opustila kola Turboletu 8. října 2015, načež letoun zamířil na východ, kde se první zastávkou stalo letiště v ruské Voroněži (UUOO/VOZ). Odtud následoval přelet do kazachstánské Astany (UACC/TSE). Poté již české letadlo zavítalo na čínské území doprovázené typickým všudypřítomným smogem, nejprve na letiště Urumči Diwopu (ZWWW/URC) na severozápadě Číny, posléze na letiště Si-an (ZLXY/XIY) nacházející se v samém srdci nejlidnatější země světa. Odtud stačil již jen kratičký přelet na nedaleké letiště Pucheng Neifu (ZLPC), jež bylo prvním cílem cesty. Právě zde se ve dnech 15.-19. října 2015 odehrávala výstava China International General Aviation Convention (CIGAC, Čínská mezinárodní konference všeobecného letectví). L-410 UVP-E20 se zde představil jak ve statické, tak především v letové ukázce.

Po skončení výstavy vedla cesta za doprovodu deštivého počasí dále na východ, na čínské letiště Ta-lien Čou-šuej-c' (ZYTL/DLC). Následující let zamířil zpět do Ruska, na letiště v Chabarovsku (UHHH/KHV) nacházejícím se na ruském Dálném východě. Čím severněji let pokračoval, tím více přibývalo sněhu pokrývajícího krajinu. Dalším letištěm největší země světa na trase byl Sokol (UHMM/GDX) u města Magadan, jež leží na pobřeží Ochotského moře a průměrná roční teplota zde činí -3 °C. Posledním místem, kde se na cestě kolem světa dotkla kola Turboletu ruského území, bylo letiště Ugolnyj (UHMA/DYR) u města Anadyr. Poté již na kunovickou posádku čekal transkontinentální přelet z Asie do Severní Ameriky, konkrétně na kanadské letiště Whitehorse Erika Nielsena (CYXY/YXY). Tento přelet, jenž vedl přes Aljašku, na dohled od nejvyšší hory Severní Ameriky, přes šest tisíc metrů vysokou horu Denali (dříve Mount McKinley), byl nejdelší etapou celého obletu světa, neboť měřil 2 500 km a letoun jej zdolal za 7,5 hodiny. Druhou kanadskou zastávkou bylo letiště v Boundary Bay (CZBB/YDT) jižně od Vancouveru. Zde se k výpravě připojil mechanik Jaroslav Pekárek, který pomohl demontovat přídavné palivové nádrže umístěné v trupu. Ve vzniklé „čisté“ konfiguraci již stroj zamířil na druhou z výstav, NBAA Business Aviation Convention & Exhibition (NBAA-BACE, Konference a výstava obchodního letectví) konanou ve dnech 17.-19. listopadu 2015 nedaleko Las Vegas. Trasa na aerosalon vedla podél pohoří Skalistých hor na letiště Boise (KBOI/BOI) ve státě Idaho, po němž následoval druhý cíl velkolepé poutě kolem světa, letiště Henderson (KHND/HND) kousek od nevadského města hříchů. Zde poutal pozornost návštěvníků jak ze Spojených států, tak i z Kanady. Právě Kanada by mohla být zemí, kde by Turbolet dokázal naplno předvést své schopnosti, neboť je pro tamní podmínky jako dělaný.

Po skončení výstavy čekal Turbolet návrat do Kanady opět přes americké letiště Boise na letiště v kanadském Boundary Bay, kde mechanici namontovali zpět do trupu přídavné palivové nádrže, aby poté mohl letoun zamířit do své vlasti. Cesta vedla nad Kanadou podél hranice se Spojenými státy na letiště Thunder Bay (CYQT/YQT) a posléze na vojenské letiště se smíšeným provozem v Goose Bay (CYYR/YYR). Přelet přes Atlantský oceán do Evropy vedl přes největší ostrov světa, Grónsko, kde Turbolet přistál na letišti Narsarsuaq (BGBW/UAK). Přistání na letišti ležícím v údolí a obklopeném skalami proti zapadajícímu slunci byl dle slov posádky tím nejúžasnějším pohledem celé výpravy. Blížící se zimu pak připomínala všudypřítomná sněhová pokrývka a teplota hluboko pod bodem mrazu. O poznání menším ostrovem byl Island, kde letoun přistál na letišti v Reykjavíku (BIRK/RKV), kde jej však uvítala sněhová vánice a viditelnost jen pár set metrů. Odtud to již domů bylo téměř co by kamenem dohodil, přinejmenším v porovnání s tím, co měla trojice na palubě již za sebou. Předposlední zastávkou bylo letiště v dánském Aalborgu (EKYT/AAL). Posledním, 21. letem, byl návrat z Dánska do Kunovic u Uherského Hradiště, kde letoun úspěšně přistál krátce po poledni 28. listopadu 2015. Celá anabáze trvala necelé dva měsíce a letoun při ní urazil vzdálenost přes 35 000 km a ve vzduchu strávil 110 hodin. Stroj fungoval bezchybně a prokázal, že svoji posádku za žádných okolností nenechá na holičkách. Lety probíhaly ve výšce do 4 tisíc metrů, takže si posádka užila i nádherných výhledů. Užít si je můžeme i my díky videonahrávkám z palubní kamery (viz odkaz níže).

Účast na aerosalonech v Číně a ve Spojených státech snad ani nemohla být rozdílnější. Turbolet jako kdyby navštívil dva naprosto odlišné světy. Zatímco Čína je teprve na začátku rozmachu svého letectví, Státy zažívají již několik let jeho zlatý věk a jsou v tomto směru jednoznačnou velmocí. Přesto oba trhy toho výrobcům letadel mohou mnoho nabídnout. V asijské zemi se totiž všeobecné letectví začne teprve rozvíjet (z tohoto důvodu na výstavě CIGAC představovalo své stroje i několik českých výrobců ultralehkých letadel), tudíž poptávka po malých letadlech zde pomalu vzniká. V severoamerické zemi ale i navzdory dosavadnímu enormnímu zájmu hlad po létání nijak neutichá, takže na trhu je stále dostatek místa pro nová letadla. A to včetně letadel jako je kunovický Turbolet. Již z toho je vidět, že český stroj má co nabídnout prakticky každému. Nelze než si přát, aby předvedení „čtyřistadesítky“ přineslo své ovoce v podobě jejích nových provozovatelů. A dle posledních zpráv se zdá, že z Číny se již první zájemci ozývají.

Že by Turbolet etapový oblet zeměkoule nezvládl, asi nikdo nepochyboval. Letadlo je za téměř půlstoletí provozu prověřeno takřka všemi klimatickými podmínkami, od saharského vedra až po arktické mrazy, takže neexistuje prostředí, jemuž by kunovický stroj dosud nemusel čelit, přesto má uskutečněný oblet značnou hodnotu. V dnešní době, kdy největší odbytiště kunovického letadla ztrácí z ekonomických důvodů zájem o dodávky nových strojů, může být jak účast na světových aerosalonech, tak i s ní spojený etapový oblet světa impulzem, který otevře tomuto spolehlivému dříči nové trhy. Právě tento úspěch se může stát klíčovým momentem, který se zaslouží o budoucí úspěch kunovického letadla a nastartuje jeho druhý život.

Kam dál?
Mapa trasy letu kolem světa: http://airspotter.eu/Download/Turbolet_mapa.jpg
Videa z palubní kamery: https://vimeo.com/user43648047/videos
Díl věnovaný přistání Turboletu v Lukle: http://airspotter.eu/Download/Lukla.pdf
Fotografie Turboletu ve službách nepálské společnosti Goma Air: http://www.airliners.net/photo/Goma-Air/Let-L-410UVP-E20-Turbolet/2541949/L

Celý text je dostupný rovněž ve formátu .pdf: http://airspotter.eu/Download/Turbolet.pdf

Marek Vanžura
(Photo © Joshua Ruppert)
Návrat nahoru
Zobrazit informace o autorovi Odeslat soukromou zprávu Odeslat e-mail Zobrazit autorovy WWW stránky
MarekV
Site Admin


Založen: 25.3.2007
Příspěvky: 1332
Bydliště: LKTB/BRQ Brno Tuřany

PříspěvekZaslal: út srpen 30, 2016 7:56 am    Předmět: Citovat



58. díl – Heaven Sent aneb seskok z letadla bez padáku

Nedílnou součástí všech parašutistů je padák. Ten slouží k efektivnímu zpomalení volného pádu tak, aby mohl skokan měkce a bezpečně přistát. Pokud by jej neměl, setkání se zemským povrchem by takovému odvážlivci nic neodpustilo a velice pravděpodobně by po svých neodešel. Je ale pravdou, že není nezbytně nutné, aby si skokan bral brzdicí zařízení v podobě padáku s sebou, pokud dopadne do elastického prostředí, které jeho pád náležitě utlumí. Tím může být například adekvátně upravená síť. Pravdivost této myšlenky demonstroval 30. července 2016 americký parašutista Luke Aikins v rámci projektu Heaven Sent.

Při pohledu do nedaleké minulosti narazíme hned na několik případů, kdy došlo k volnému pádu bez padáku, ovšem pokaždé se jednalo o seskok nedobrovolný, vynucený vnějšími okolnostmi. Následný dopad pak nebyl nijak příjemný a pokaždé si vyžádal lékařské ošetření. Dost možná nejslavnější volný pád bez zbrždění padákem se odehrál na našem území. Dne 26. ledna 1972 na trase Stockholm (ESSA/ARN) – Kodaň (EKCH/CPH) – Záhřeb (LDZA/ZAG) – Bělehrad (LYBE/BEG) letěl letoun Douglas DC-9 (YU-AHT) srbské společnosti JAT s číslem letu JU 367, když krátce po vstupu do československého vzdušného prostoru nad šluknovským výběžkem došlo na jeho palubě k výbuchu. Detonace letadlo letící ve výšce 10 050 metrů roztrhla, načež trosky dopadly v okolí obce Srbská Kamenice (shoda jmen, obec není pojmenována na památku havárie srbského letadla, nýbrž odkazuje k Lužickým Srbům, kteří ji na začátku 11. století založili). Z celkových 28 osob na palubě se zachránila pouze jediná, 22letá letuška Vesna Vulovičová. Po dopadu sice utrpěla několik vážných zranění, ale po roce a půl se ze všech postupně zotavila. Nedobrovolně se tak stala držitelkou rekordu v délce letu volným pádem s následným přistáním bez padáku. K teroristickému útoku se přihlásilo chorvatské revoluční hnutí Ustaša. Před pár lety se ani tato událost nevyhnula aktivitám konspiračních teoretiků, kteří začali tvrdit, že letadlo sestřelila tehdejší československá armáda. Toto tvrzení však odporuje všem faktům, které celou událost doprovázejí. Podobný, i když veřejně méně známý, ale taktéž dobře zmapovaný případ se odehrál pouhý měsíc předtím v Jižní Americe. Na letu číslo 508 peruánské společnosti LANSA (Líneas Aéreas Nacionales S. A.) z letiště v Limě (SPJC/LIM) do Iquitos (SPQT/IQT) přes Pucallpu (SPCL/PCL) dne 24. prosince 1971 se letoun Lockheed L-188A Electra (registrace OB-R-941) s 92 osobami na palubě dostal nad Amazonským pralesem v Peru do silné bouře. Pilot se rozhodl navzdory nepříznivým podmínkám pokračovat v letu. Po dvaceti minutách strávených v bouřce do letounu udeřil blesk, který zapálil část pravého křídla, což společně se silnými turbulencemi vedlo k jeho destrukci. Pád z výšky 6 tisíc metrů přežila pouze jedna osoba, 17letá studentka Juliane Koepcke, která byla ve výšce tří tisíc metrů i se sedadlem vymrštěná z letadla. Dopad zřejmě utlumila pralesní vegetace, takže Koepcke utrpěla pouze zlomeninu klíční kosti a pár šrámů.

Co se týče vojenských „nedobrovolných skokanů bez padáku“, nejznámější jsou následující tři. Vůbec prvním, kdo takovýto pád přežil, byl sovětský navigátor Ivan Michailovič Čisov. Ten se dne 25. ledna 1942 účastnil na palubě bombardéru Iljušin Il-4 náletu na železniční uzel u Varšavy. Po splnění úkolu se letoun vracel zpět, když jej napadli a značně poškodili stíhači Luftwaffe. Čisov stroj opustil ve výšce necelých 7 tisíc metrů. Protože na sebe nechtěl upoutat případnou pozornost nepřátelských letadel, když bude bezmocně viset pod vrchlíkem padáku, s jeho otevřením otálel tak dlouho, až kvůli nedostatku kyslíku v této velké výšce omdlel. Štěstím v tomto neštěstí bylo, že dopadl do zasněžené rokle, kde velká vrstva sněhu jeho pád zbrzdila. Přesto se nevyhnul poranění páteře a zlomenině pánve. Po čtvrt roce lékařské péče se zotavil a vrátil zpět do služby. O rok později se velice podobný případ odehrál na západní frontě. Palubní střelec Alan Magee amerického bombardéru Boeing B-17 Flying Fortress (trupového čísla 41-24620, pojmenovaný Snap! Crackle! Pop!) se během náletu na cíl ve francouzském Saint-Nazaire dne 3. ledna 1943 dostal pod palbu německých stíhačů, kdy letoun přišel o část pravého křídla, vinou čehož se dostal do vývrtky. Magee se nacházel v otočném střelišti pod trupem letounu, kde jej během útoku poranilo dvacet osm úlomků z roztříštěné kupole, které mu navíc roztrhaly padák. Protože vyhlídka na smrt v troskách letounu nijak lákavá nebyla, vrhl se z letadla ve výšce 6 700 metrů bez padáku. Krátce poté ztratil z důvodu nedostatku kyslíku vědomí, načež se volným pádem zřítil přímo na budovu vlakového nádraží v Saint-Nazaire. Hlavní zásluhu na zbrždění pádu pak měla skleněná střecha nádražní haly, takže po dopadu na její podlahu sice utrpěl několik vážných poranění, ale přežil. O další rok později potkala obdobná událost i Brita. Během návratu z nočního náletu na Berlín dne 24. března 1944 zaútočil na letoun Avro Lancaster B Mk. II (trupového čísla DS664) německý noční stíhač Junkers Ju-88, jemuž se podařilo britský bombardér těžce poškodit. Zadní střelec Nicholas Alkemade o padák během útoku přišel, ale smířen se smrtí se rozhodl hořící stroj opustit tak jako tak. Jeho seskok z výšky 5 500 metrů ale překvapivě účinně ztlumily větve borovic, do kterých dopadl, a následně i sněhová pokrývka země. Ke svému úžasu vyvázl pouze s vymknutým kotníkem. Během druhé světové války se rovněž odehrálo i několik pádů v troskách sestřelených bombardérů, kdy někteří členové posádky dopad na zem přežili, to však již s naším tématem vyloženě nesouvisí.

V posledních několika letech se mezi parašutisty objevují adrenalinoví nadšenci, kteří se věnují takzvanému banzai skydivingu. Ten spočívá v tom, že parašutista napřed vyhodí z letadla vlastní padák, aby se pár sekund poté vrhl za ním. Během volného pádu padák dostihne, navlékne si jej a posléze klasicky přistane. Existuje i varianta, že parašutista se z letadla vrhne bez padáku, přičemž některý z jeho kolegů je vybavený padákem pro tandemový seskok, takže si během volného pádu pod sebe připne onoho odvážlivce a následně přistanou společně. Jakkoli zábavná tato činnost může být, ve výsledku se k diskutovanému přistání bez padáku zdaleka nepřibližuje. Na tuto cestu se však vydal britský parašutista Gary Connery, který uskutečnil první přistání bez padáku v takzvaném wingsuitu. Jedná se o okřídlený oblek, který umožňuje parašutistům plachtění, neboť blány mezi pažemi a tělem a mezi nohama fungují jako malá nosná plocha. Zjevnou inspirací jsou živočichové vybavení podobnými kožními lemy, jakými jsou například poletuchy či někteří plazi. A právě s tímto oblekem uskutečnil Connery dne 23. května 2012 nedaleko Ridge Wood v anglickém kraji Buckinghamshire úspěšné přistání bez padáku do řady kartónových krabic. Ve výšce 730 metrů opustil vrtulník, načež pomocí wingsuitu zamířil vstříc přistávací ploše tvořené více než 18 tisíci krabicemi navršenými do výšky 3,7 metru v délce 110 metrů a šířce 14 metrů. Díky vlastnostem obleku korigoval rychlost svého letu, takže dopadová rychlost činila v horizontálním směru 80 km/h a ve vertikálním 24 km/h. Díky hromadě krabic bylo přistání na břicho relativně měkké. Ovšem stále se nejednalo o plnokrevné přistání bez padáku, jaké by zažil klasický parašutista.

S nápadem na seskok bez padáku přišel koncem roku 2014 fyziolog Chris Talley, jenž následně s touto myšlenkou seznámil svého kamaráda Luka Aikinse. Tomu se nápad zprvu vůbec nelíbil a neměl sebemenší zájem se na jeho realizaci podílet. Ovšem s postupem času mu seskok vrtal hlavou čím dál víc, až v něm nadšení pro parašutistický sport zvítězilo a s uskutečněním seskoku souhlasil. Zřejmě to nemohlo dopadnout lépe, neboť se jej tak chopil člověk nejpovolanější. Luke Aikins je 42letý americký parašutista, jenž pochází z parašutistické rodiny, neboť jak jeho dědeček, tak i otec se seskokům padákem aktivně věnovali. První tandemový seskok padákem absolvoval ve svých dvanácti letech, o čtyři roky později již začal skákat samostatně. Tento koníček, který se postupem času přetavil v plnohodnotné zaměstnání, jej očividně chytl, neboť doposud uskutečnil na 18 000 seskoků (pro porovnání, Felix Baumgartner má na svém kontě necelé tři tisíce seskoků). Což jinak řečeno znamená, že Aikins skáče padákem průměrně dvakrát denně. Ve státě Washington provozuje parašutistickou školu Skydive Kapowsin a rovněž se podílí na výcviku výsadkářů amerických speciálních jednotek. V neposlední řadě figuroval taktéž coby odborný poradce Felixe Baumgartnera v programu stratosférického seskoku Red Bull Stratos (viz 21. díl). Pro realizaci nápadu však bylo vhodné najít sponzora, který by celý projekt financoval. Tím se stal potravinářský koncern Mondeléz International (spadá pod něj například i česká Opavia), jenž využil celou akci k propagaci své značky žvýkaček Stride. Projekt dostal název Heaven Sent (Posel z nebes).

Přípravu a provedení seskoku nebral nikdo ze zúčastněných na lehkou váhu, takže kromě intenzivní parašutistické, fyzické a psychické přípravy samotného Aikinse se pracovalo na technickém vybavení. Jejím základem se stala záchytná čtvercová síť o délce strany 30 metrů, jež byla napnuta ve výšce 61 metrů mezi rameny čtveřice jeřábů. K výrobě sítě posloužil materiál Spectra, což je obchodní značka polyethylenového vlákna, jež se vyznačuje několikanásobně větší pevností než ocel, ale zároveň výrazně nižší hmotnosti. Odolnost materiálu a kvalita výroby sítě byly naprosto stěžejními faktory, neboť na nich závisel Aikinsův život. Tyto vlastnosti se ověřovaly zkušebními shozy závaží, které v několika prvních případech síť protrhlo. Postupně se podařilo vyvinout síť tak, že bezproblémově odolala dopadu i výrazně těžšího tělesa než jakým je Aikinsovo tělo. Pro jistotu se však pod hlavní sítí nacházela ještě síť sekundární. Protože síť samotná byla relativně malou plochou, z výšky seskoku 7 620 metrů prakticky nebyla vidět, vyvinul technický tým audiovizuální naváděcí systém. Jeho vizuální součást sestávala z modifikovaného systému běžně využívaného v letectví známého jako VASI (Visual Approach Slope Indicator, vizuální ukazatel sklonu přiblížení), jehož nejznámější variantou je PAPI (Precision Approach Path Indicator, ukazatel dráhy přesného přiblížení). Ten se skládá ze souboru světel, která v závislosti na úhlu, pod kterým se na ně pilot dívá, mají buď bílou, anebo červenou barvu, čímž ukazují, zda se letadlo nachází na optimální sestupové trase pro přistání. Vidí-li pilot pouze bílou, nachází se nad ideální sestupovou trasou, vidí-li pouze červenou, je pod sestupovou dráhou, vidí-li červenou i bílou, je ve správné výšce. Pro Aikinsovu potřebu byl systém modifikován tak, že po všech čtyřech stranách sítě se nacházela tato dvojice světel, která skokanovi ukazovala, zda míří na síť. V průběhu pádu měl tedy Aikins za úkol manévrovat tak, aby během pádu viděl vnitřní čtveřici červených světel a vnější čtveřici bílých světel. Co se týče akustické stránky naváděcího systému, sestávala se ze zvukových signálů informujících skokana o výšce a taktéž poloze vůči středu sítě. Tak například ve výšce 3 650 metrů se ozval zvukový signál, jenž sděloval, že urazil polovinu dráhy k místu dopadu. Ve výšce 1 820 metrů pak dostal další akustickou výstrahu, že nejpozději od tohoto momentu by měla být všechna vnější světla bílá. Ve výšce 600 metrů se ozvalo poslední pípnutí, které znamenalo, že nyní by měla být již úplně všechna světla bílá.

Seskok samotný se uskutečnil 30. července 2016 v Simi Valley v Kalifornii, jen nedaleko od Los Angeles, z letounu Cessna 208B Grand Caravan (N9829B), který vlastní Aikinsova parašutistická škola. Přestože byl celý projekt od samotného začátku postavený na tom, že Aikins seskočí bez padáku, zhruba dvacet čtyři hodin před seskokem začal organizační tým zmatkovat a požadoval, aby během seskoku měl parašutista padák na zádech. Pro všechny případy. Což se z jejich pohledu jevilo jako určitá bezpečnostní pojistka, ale z pohledu parašutisty se nejednalo o nejšťastnější rozhodnutí, protože se celou dobu připravoval na seskok zcela bez padáku, který se teď najednou stal určitou překážkou. Obzvlášť při samotném dopadu do sítě, který probíhá po zádech. Chvíli před dosažením letové výšky pro seskok se však organizátoři rozhodli provést vše dle původního plánu, a tak si Aikins padák opět sundal a skočil bez něj. Společně s ním se z letadla vrhli i tři doprovodní parašutisté, kteří mu asistovali, například ve výšce 5 000 metrů od něj převzali kyslíkový přístroj, jenž si odepnul, a kteří samozřejmě natáčeli průběh seskoku, který byl v rámci hodinového přímého přenosu vysílán americkou televizní stanicí Fox. V průběhu volného pádu si Aikins několikrát vyzkoušel přetočení na záda, které musel provést těsně před dopadem do sítě. Dopad na záda byl žádoucí z toho důvodu, že po přistání do sítě na něj bude působit přetížení téměř 4 g, což se v poloze na zádech mnohem lépe snáší, a pak také proto, že náporem sítě se stočí do klubíčka, a to by v poloze na břiše nebylo nejpříjemnější. Tento manévr si skokan mnohokrát předtím rovněž ozkoušel při skocích do sítě z plošiny umístěné nad ní. Ve výšce 1500 metrů otevřeli doprovodní skokani své padáky, načež byl Aikins odkázán již jen plně sám na sebe. Po dvou minutách a deseti sekundách od opuštění letadla dopadl Aikins do sítě zhruba pět metrů od jejího středu. Vzhledem k precizní přípravě, ať co se týče skokanova tréninku, tak technické stránky provedení a zabezpečení celého seskoku, bylo riziko neúspěchu prakticky nulové. Rozhodně se ale při pohledu na tento výkon nedalo ubránit pocitu úžasu.

Nejvyšší rychlost, které Aikins během pádu dosáhl, činila 241 km/h. Jedná se o takzvanou terminální (konečnou) pádovou rychlost. Jinak řečeno, jde o nejvyšší rychlost, jíž lze dosáhnout prostřednictvím tíhového zrychlení vytvářeného zemskou přitažlivostí v prostředí kolem Země, kde klade odpor vzduch. Fakt, že Felix Baumgartner i Alan Eustace dosáhli během volného pádu dokonce nadzvukové rychlosti, tomu nikterak neodporuje, neboť těchto vyšších rychlostí dosáhli ve stratosféře, kde se okolní prostředí výrazně více podobá vesmírnému vakuu než bezprostřednímu okolí zemského povrchu. Ve stratosféře je totiž prostředí natolik řídké, že klade padajícímu tělesu minimální odpor. Jak se blížili k zemskému povrchu, snižovala se i jejich rychlost. Přibližně ve výšce 6 tisíc metrů dosáhli terminální pádové rychlosti, čili se následně pohybovali stejnou rychlostí jako Aikins.

Po prvotním úžasu nad tímto kaskadérským kouskem se poměrně záhy začala z mnoha stran ozývat jedna jediná otázka: co vlastně tento počin přinesl? Lidem se totiž začalo zdát, že když už někdo něčeho dosáhl, mělo by to taktéž být k něčemu dobré. To je, domnívám se, jistým nepochopením. Podíváme-li se do dějin létání, nalezneme podobných událostí celou řadu. Za všechny jmenujme dva kaskadérské počiny. V polovině 70. let předváděl kanadský kaskadér Rick Rojatt představení nazvané The Human Fly (lidská moucha), kdy se nechal připoutat k postroji nad trupem letounu Douglas DC-8 (N420AJ) pilotovaným Clayem Lacym, který se následně proháněl nad letištěm rychlostí 400 km/h. A v říjnu roku 1980 uskutečnil český kaskadér Jaromír Wágner podobný výkon, když na etapy za 43 hodin přeletěl Atlantský oceán upoutaný k postroji nad letounem Britten-Norman BN-2 Islander (D-IAJW) pilotovaným Robertem Moriartym. Nalezli bychom zcela jistě mnoho dalších podobných výkonů, o jejichž „užitečnosti“ by se dalo diskutovat. Diskuse by to ale byly velmi neplodné, neboť pojítkem všech těchto událostí jsou dvě věci. A to, provést něco dosud nevídaného a ohromit diváky. Nic víc. A nic víc není třeba hledat ani za Aikinsovým seskokem bez padáku. Ten byl bez jakýchkoli pochybností něčím, co dosud nikdo nikdy neviděl, a zároveň se při pohledu na něj tajil divákům dech.

Kam dál?
Záznam živého přenosu seskoku Heaven Sent: https://youtu.be/GaANi96Z-Wg
Videoukázka fungování naváděcího systému: https://youtu.be/VFGOBMd7ewY
Video cvičného seskoku do sítě z plošiny: https://youtu.be/SfcAOXBqu2Q
Gary Connery a přistání ve wingsutu bez padáku: https://youtu.be/dRB-woVjlFY
Díl věnovaný Baumgartnerovu seskoku: http://airspotter.eu/Download/Red_Bull_Stratos.pdf
Díl věnovaný Eustaceovu seskoku: http://airspotter.eu/Download/StratEx.pdf

Celý text je dostupný rovněž ve formátu .pdf: http://airspotter.eu/Download/Heaven_Sent.pdf

Marek Vanžura
(Photo © Mark Davis)
Návrat nahoru
Zobrazit informace o autorovi Odeslat soukromou zprávu Odeslat e-mail Zobrazit autorovy WWW stránky
MarekV
Site Admin


Založen: 25.3.2007
Příspěvky: 1332
Bydliště: LKTB/BRQ Brno Tuřany

PříspěvekZaslal: út září 27, 2016 10:54 am    Předmět: Citovat



59. díl – Tamarack ATLAS aneb aktivní winglety

Výrazným znakem dnešních letadel jsou různě zakroucené konce křídel známé jako winglety. Jejich hlavní přínos spočívá ve snížení indukovaného odporu, díky čemuž letadlo dosahuje lepších letových vlastností, což se odráží ve vyšší efektivitě letu. Ovšem winglety zdaleka nenajdeme na všech letadlech. Především starší stroje je postrádají. Důvodem je to, že jejích instalací dojde ke změně namáhání křídla, na které nebylo původní křídlo navrženo, tudíž musí dojít k jeho úpravám, například vyztužení, což ale obnáší nárust hmotnosti, čímž se přínos wingletů do jisté míry setře. Na tento začarovaný kruh vyzrála firma Tamarack Aerospace Group, jež vyvinula „aktivní winglet“ nazvaný ATLAS.

Podstatou wingletu je snížení takzvaného indukovaného odporu. Jak známo, nesymetrický profil křídla způsobuje, že vzduch obtékající jeho horní stranu se pohybuje po delší trase než ten obtékající stranu spodní, takže se pohybuje větší rychlostí. Tím pádem dochází nad křídlem ke vzniku oblasti s nižším tlakem než pod křídlem, což společně s faktem, že profil křídla usměrňuje obtékání vzduchu směrem dolů, umožňuje letadlům těžších vzduchu létat. Ovšem rozdíl tlaků nad a pod křídlem s sebou přináší jistou obtíž. Protože křídlo nemůže být nekonečně dlouhé, dochází na jeho konci k setkání obou oblastí s rozdílným tlakem. Proud vzduchu zpod křídla se přirozeně snaží dostat do oblasti nižšího tlaku, k čemuž dochází prostřednictvím vírů, které se obloukem přelévají zespod křídla na jeho horní stranu. A tyto víry působí v přesně opačném směru než síla pro let žádoucí, totiž vztlak. Tomu se říká indukovaný odpor. Umenšit jej lze více způsoby, například zvětšováním rozpětí, což ale není příliš praktické řešení. Mnohem lepším řešením je pozměnit konec křídla. V dnešní době se těmto téměř vertikálně vzhůru směřujícím zakončením obecně říká winglety. Ty svou přítomností dovolují umenšit velikost vírů na koncích křídel, a rovněž usměrňují směr jejich působení. Díky nim pak letadlo cestuje vzduchem mnohem snadněji, což se přímo odráží v menší spotřebě paliva a nepřímo v nárustu letových výkonů, například doletu. Není divu, že stále více provozovatelů si takto vybavená letadla žádá.

S různými tvary konců křídel se v letectví experimentuje již od jeho počátků, v teoretické rovině se tento nápad objevil dokonce ještě před prvním vzletem motorového letadla těžšího vzduchu bratří Wrightů, a to u anglického inženýra Fredericka Lanchestera v roce 1897. První zdokumentovanou snahou o vylepšení letových vlastností letadla pomocí rané verze wingletů jsou od roku 1910 takto vybavené letouny skotského inženýra Williama Somervilla. Za otce wingletů, jak je známe dnes, je považován americký aerodynamik Richard Whitcomb, který je v 70. letech vyvinul a prakticky ozkoušel během svých výzkumů v Národním úřadu pro letectví a kosmonautiku (NASA). V dnešní době je k vidění celá paleta wingletů, včetně například „uzavřených“, známých jako Spiroid. Své uplatnění navíc nenacházejí pouze u křídel letounů, ale poznatků získaných jejich dlouhodobým použitím se využívá i pro návrhy tvarů rotorových listů vrtulníků či větrných elektráren.

Zatímco v současnosti s použitím nějakého zakončení křídla za účelem snížení indukovaného odporu při návrhu nových letadel počítá již prakticky každý konstruktér a výrobce, neméně letadel staršího data výroby je postrádá. Vzhledem k aktuálnímu trendu dosahovaní maximální možné efektivity letu proto existuje snaha zpětně vybavovat tímto zařízením i starší letadla. Kámenem úrazu však nezřídka je, že konstruktéři těchto letadel s použitím wingletů nekalkulovali, takže jejich konstrukce na ně není dostatečně dimenzována. Winglet má totiž mimo jiného i vliv na to, jakým způsobem je po celé délce křídla generován vztlak, respektive díky jeho přítomnosti dochází k rovnoměrnější produkci vztlaku napříč rozpětím. Což je samozřejmě pozitivní, ale zároveň tím dochází k většímu zatěžování konců křídel, neboť u běžného křídla bez wingletu se hlavní namáhání projevuje v blízkosti kořene, zatímco u „owingletovaného“ křídla se toto zatížení rozkládá po celé jeho délce, čímž je více zatížen konec křídla. Doposud proto bylo třeba, aby v případě zástavby wingletu do starého křídla došlo k jeho zpevnění, díky čemuž by nové namáhání sneslo, což se odrazilo v nárustu hmotnosti celého stroje. A to je z hlediska zvyšování efektivity letu nežádoucí, neboť se tím přínos redukce indukovaného odporu snižuje. Na možné řešení přišla firma Tamarack Aerospace Group z města Sandpoint ve státě Idaho.

Její řešení spočívá v tom, že mezi křídlo a winglet přidává přechod tvořený malou řídicí plochou, která „vypíná“ winglet v momentech, kdy by docházelo k většímu namáhání křídla, než na jaké je konstruováno. Jinak řečeno, křídlo se z hlediska namáhání díky tomuto aerodynamickému prvku chová, jako kdyby na něm žádný winglet nebyl, ale zároveň využívá výhod ze zástavby wingletu plynoucích. Výrobce o tomto svém řešení hovoří jako o „aktivním wingletu“, byť ten sám o sobě nijak aktivní není, alespoň ne ve smyslu určité elasticity, kterou vidíme u konců ptačích křídel, neboť jedinou aktivní plochou je výkyvný mechanismus upravující proudění vzduchu kolem konce křídla, což ale nijak neubírá na reálném přínosu této technologie.

Celý tento systém nese název ATLAS, což je zkratka z Active Technology Load Alleviation System (technický systém aktivního snižování zatížení), přičemž ten se skládá ze samotného wingletu, nástavce a aerodynamického prvku podobného klasickým křidélkám, který nese název TACS neboli Tamarack Active Camber Surfaces (aktivní výkyvné plochy firmy Tamarack). Instalací tohoto zařízení se pochopitelně zvýší rozpětí křídel, což ale není na závadu, neboť jak jsme uvedli výše, jednou z možností, jak umenšovat negativní dopady indukovaného odporu, je zvětšování rozpětí křídel. V případě ATLASu činí tento nárust 1,2 metru (60 centimetrů na každé straně), přičemž celková hmotnost stroje se tímto zásahem zvýší o necelých 23 kg (údaje se vztahují na zástavbu aktivních wingletů u bizjetů Cessna 525 CJ1). Tento fakt znamená, že aktivní winglety společnosti Tamarack jsou ve výsledku účinnější než klasické winglety (anebo jak tato firma říká, pasivní winglety).

Zakladatel společnosti Nick Guida přišel s nápadem na aktivní winglety v roce 2010. První létajicí zkušebnou, jež ověřovala samotnou funkčnost tohoto řešení, se stal jeho letoun Vans RV-6 (registrace N895DS). Jakmile se prokázalo, že má smysl se tímto směrem vývoje ubírat, nahradil jej větší stroj, a to Cirrus SR22 (N10ZW). Ten sloužil k detailním zkouškám zařízení ATLAS, kterému se posléze začalo říkat aktivní winglety. Ačkoli se během těchto testů zmiňovalo, že cena zástavby aktivních wingletů do strojů Cirrus by se měla pohybovat kolem 59 000 dolarů (1,4 milionu korun), nejsou dosud pro tento typ certifikovány, neboť pozornost konstruktérů se přinejmenším zpočátku upírá na komerčně atraktivnější třídu bizjetů. Což znamená, že se ověřování funkčnosti po Cirrusu přesunulo na ještě větší a výkonnější stroj, jímž se stal letoun Cessna 525 Citation CJ1 (N86LA). A to již plně s cílem získat certifikaci pro zástavbu aktivních wingletů na tento typ. To se konečně podařilo v letošním roce.

Společnost Tamarack strávila testováním svého systému přes 300 letových hodin na letounu Cessna 525 Citation CJ1. Profil jednotlivých letů vypadal tak, že letadlo startovalo na maximální vzletové hmotnosti, načež během půl hodiny nastoupalo do výšky 12 496 metrů. Během první hodiny letu (tj. kdy letoun strávil polovinu času stoupáním) spotřeboval letoun s aktivními winglety o 408 kg paliva méně než totožný letoun bez wingletů. V případě ustáleného letu cestovní rychlostí v letové hladině činila úspora paliva 272 kg oproti stroji bez wingletů ATLAS. Jiným způsobem, jak si udělat obrázek o přínosu wingletů, je porovnání doletu stroje s nimi a bez nich. Zatímco standardní CJ1 má maximální dolet 2 870 km, s winglety ATLAS se u stroje N86LA dolet navýšil na 3 430 km, tedy o 560 km. Což vůbec není málo. Tento nárust demonstroval vývojový tým prostřednictvím demonstračního letu svého zkušebního stroje dne 4. června 2013, kdy letoun odstartoval z letiště Sandpoint (KSZT/SZT) ve státě Idaho a za 6 hodin a 16 minut po překonání 3 430 km přistál na letišti White Plains (KHPN/HPN) ve státě New York. To vše navíc s rezervou paliva pro dalších 45 minut letu.

Prvním zákazníkem wingletů ATLAS na letounu Cessna 525 Citation CJ1 se stala švýcarská společnost JetPingu se strojem registrace HB-VPF. K montáži došlo v pobočce podniku Textron Aviation v Curychu ve Švýcarsku. Cena za winglety a jejich instalaci v tomto případě byla 219 tisíc dolarů (5 milionů korun). V současnosti jsou aktivní winglety ATLAS certifikované pro použití na strojích Cessna 525 CitationJet CJ, CJ1 a CJ1+. Počátkem září pak začaly práce na jejich certifikaci u strojů verze CJ3, k čemuž slouží letoun registrace N52ET. Lze předpokládat, že se firma u tohoto stroje nezastaví a postupem času bude rozšiřovat paletu typů, jež bude možné těmito winglety vybavit. Navíc se snaží oslovit i vojenskou sféru, kde nabízí zástavbu zařízení ATLAS na křídla transportních strojů Lockheed Martin C-130 Hercules.

Aktivní winglety ATLAS společně se zde dříve diskutovaným tvarovatelným křídlem FlexFoil (viz 12. díl) představují snahy relativně malých výzkumných týmů přispět k aktivitám usilujícím o zvyšování efektivity letu. Oproti projektům tradičních firem ovládajících většinu leteckého průmyslu se jedná o mediálně méně známé počiny, které však nabízejí neméně výrazné výsledky. Zcela jistě se můžeme těšit, že letadla s aktivními winglety budeme na obloze vídat čím dál časteji.

Kam dál?
Fotografie koncových vírů (způsobujících indukovaný odpor) zvýrazněných průletem oblačností: http://www.airliners.net/photo/Finnair/Airbus-A330-302/2793129/L
Video koncových vírů během průletu oblačností (od 0:15): https://youtu.be/oYK5ZipIc-4
Kresba funkce aktivních wingletů ATLAS (oranžová plocha je TACS): http://tamarackaero.com/assets/images/blog/graphic_insights_ailerons_diagram.png
Video letounu Cirrus SR22 (N10ZW) s winglety ATLAS: https://youtu.be/VpMEbtPUiOc
Cessna 525 Citation CJ1 (N86LA) vybavená winglety ATLAS na aerosalonu v Ženevě: http://www.airliners.net/photo/Tamarack-Aerospace-Group/Cessna-525-Citation-CJ1/2668396/L
Díl věnovaný systému FlexFoil: http://airspotter.eu/Download/FlexFoil.pdf

Celý text je dostupný rovněž ve formátu .pdf: http://airspotter.eu/Download/TAG_ATLAS.pdf

Marek Vanžura
(Photo © Tamarack Aerospace Group)
Návrat nahoru
Zobrazit informace o autorovi Odeslat soukromou zprávu Odeslat e-mail Zobrazit autorovy WWW stránky
MarekV
Site Admin


Založen: 25.3.2007
Příspěvky: 1332
Bydliště: LKTB/BRQ Brno Tuřany

PříspěvekZaslal: út říjen 11, 2016 8:15 am    Předmět: Citovat



60. díl – Pohodlí a bezpečnost aneb zažíváme zlatý věk civilního letectví

Civilní letecká doprava je zřejmě nejvýznamnějším důsledkem události, jež se odehrála v roce 1903 na pláži u Kitty Hawk, pod níž jsou podepsáni bratři Wrightové. Každoročně se zvyšuje počet lidí, kteří ke svému transportu leteckou přepravu využívají. V loňském roce letecky cestovaly více než tři a půl miliardy lidí, tedy polovina světové populace. Přitom došlo k 16 fatálním nehodám, při nichž zahynulo 560 osob, což z letecké dopravy činí, jak se stále dokola opakuje, nejbezpečnější způsob přepravy, jaký známe. Odvětví letecké dopravy pak přímo zaměstnává na deset milionů pracovníků. Kromě masovosti, kterou dopravní letadla nabízejí, vzrůstá i komfort, který cestujícím poskytují interiéry letadel. Současnost tak nabízí nevídanou úroveň cestování vzduchem, kterou charakterizuje bezprecedentní bezpečnost a pohodlí. Civilní letecká přeprava zažívá svůj zlatý věk.

Zlatý věk, ať už čehokoli, bývá zpravidla kladen do více či méně vzdálené minulosti. Letecká doprava není výjimkou, takže i zde se můžeme setkat s tendencí vidět to nejlepší v době, jež je za námi. Ve všeobecné rovině bývají za zlatý věk letectví považována 30. a 40. léta dvacátého století, kdy docházelo k mnoha rekordním letům, přelomovým vynálezům a rozmachu veškerého létání. Občas se lze setkat s dalším vymezením zlatého věku, a to do období 50. a 60. let, kdy se po obloze začaly prohánět velké vrtulové a posléze proudové dopravní stroje, v čele s letouny Boeing 707 a Boeing 747, které se staly pomyslným etalonem moderních dopravních letadel. Smyslem tohoto seriálu není jakkoli snižovat důležitost předešlých etap vývoje letectví, ale ukázat, že i dnešní doba je bohatá na rekordní lety, přelomové vynálezy a rozmach veškerého létání. Tentokrát se proto zaměříme na to, že skutečný zlatý věk letecké dopravy nespadá do 50. a 60. let, ale do prvních dekád 21. století. Postupně se podíváme, v čem všem a jak moc je dnešní létání lepší než bývalo.

Nejviditelnější předností dnešního létání je nárust jeho bezpečnosti. Navzdory tomu, jak monstrózním ekosystémem letecká přeprava je, funguje extrémně dobře, spolehlivě a bezpečně. Letecké nehody s fatálními důsledky jsou natolik výjimečné, že se okamžitě stávají hlavním předmětem zájmu všech médií. Z toho si pak leckdo udělá mylný názor, že je létání nebezpečné. Opak je ale pravdou, neboť se jedná o zdaleka nejbezpečnější způsob dopravy, jaký máme k dispozici, což sice už možná zní jako klišé, ale je to fakt. Nikdy v minulosti nebylo létání tak bezpečné. Mimořádně vysoké standardy uplatňované v letectví se odráží v tom, že vysoká bezpečnost není pouhým výstřelkem, který se jednou za čas objeví, aby pak zase na určitou dobu zmizel, ale je plynulým trendem, který spěje k úplnému vymýcení nehod. Pro zajímavost, v roce 2015 bylo evidováno 16 nehod letadel se smrtelným zraněním, což je za posledních deset let nejméně (do sledované skupiny spadají stroje s kapacitou vyšší než čtrnáct cestujících). Těchto 16 havárií si vyžádalo 560 mrtvých. Nejmenší počet úmrtí za posledních deset let se váže k roku 2013, kdy při celkem 29 fatálních nehodách přišlo o život 265 osob. Pozoruhodné je, že počet nehod není úměrný intenzitě provozu, ale spíše se váže k určitým geografickým oblastem (typicky Afrika a některé oblasti Asie). Tato čísla sama o sobě jsou pozoruhodně nízká. O to více pak vyniknou v porovnání s tím, kolik letadel brázdí nebe nad našimi hlavami.

Hustota leteckého provozu dosahuje takové intenzity, že v každém okamžiku se ve vzduchu nachází více než deset tisíc dopravních letadel. Z toho přes dva tisíce tvoří nejrozšířenější dopravní stroj na světě, Boeing 737. To ve výsledku znamená, že se vzduchem za rok přepraví přes tři a půl miliardy lidí, fakticky polovina lidské populace. Navzdory tomu se daří organizovat letové trasy a pohyb po letištích a v jejich okolí se stejnou měrou bezpečnosti, s jakou se provádí údržba letadel, což se odráží v oné mimořádně nízké nehodovosti. Pro zajímavost, největším letištěm na světě co se týče počtu odbavených cestujících je již patnáct let Hartsfieldovo-Jacksonovo mezinárodní letiště (KATL/ATL) v Atlantě ve státu Georgia, které je základnou (uzlovým bodem) americké společnosti Delta Air Lines. V roce 2015 tímto letištěm prošlo rekordních 101 491 106 cestujících. To jinak řečeno znamená, že se Atlanta stala prvním letištěm v historii, které odbavilo více než sto milionů cestujících. Největšími aeroliniemi nejen současnosti, ale i celých dějin letectví, je společnost American Airlines, která aktuálně provozuje 928 letadel. Pokoření hranice tisíce strojů je patrně jen otázkou času. Vzhledem k dravosti nových, dosud ne zcela letectvím nasycených oblastí především v Asii a výhledově i v Africe, lze počítat s dalším poměrně výrazným vzrůstem celkového počtu cestujících osob, jakožto i s narůstajícím počtem letadel, jež se budou v budoucnu dělit o vzdušný prostor. Tato masovost, jež je důsledkem zpřístupnění létání nejširšímu počtu lidí (někdy se používá pojmu demokratizace), se úzce pojí s dalším, hojně diskutovaným tématem. Pohodlím.

Velice často se totiž právě pohodlí na palubách dnešních letadel dává do kontrastu s tím, co zažívali cestující v období předchozích zlatých věků. Respektive doba minulá slouží k domnělé ilustraci toho, jak je létání v dnešní době otřesné. Toto srovnání ale bývá od samotného základu prováděno mylně. Pokud necháme stranou nesrovnatelnou úroveň bezpečnosti, která zcela jasně hraje ve prospěch dnešní letecké dopravy, jak je uváděno výše, pak obvykle prováděná srovnání zcela opomíjejí právě fakt demokratizace letecké přepravy. Je třeba si totiž uvědomit, že v dřívější době si (na tehdejší poměry luxusní) cestování letadlem mohli dovolit jen lidé výjimečně movití. Letadlem tak cestovali vrcholoví sportovci, herci, hudebníci, podnikatelé a další finančně úspěšní lidé. Kdežto dnes mohou létat a také létají lidé naprosto jakékoli společenské důležitosti. Pokud se někdo cítí elitářsky, pak je pochopitelné, že raději vidí zlatý věk v době, kdy létali jen privilegovaní. Z pohledu „běžného“ člověka se ale zlatý věk odehrává právě teď. A zásadní zásluhu na tom má rozmach nízkonákladových aerolinií.

Z dění posledních let se sice může jevit, že nízkonákladoví přepravci jsou záležitostí až dnešní doby, ale první takovou společností byla již v roce 1949 Pacific Southwest Airlines. Průkopníkem nízkonákladových dálkových letů byl v roce 1964 islandský dopravce Icelandic Airlines. V průběhu let samozřejmě existovalo poměrně velké množství dalších podobných společností, které se snažily lidem nabízet levnější letenky než běžní dopravci, ale opravdovou nízkonákladovou aerolinií, jež tento koncept přivedla k dokonalosti, se stala v 70. letech společnost Southwest Airlines, jež se inspirovala u první jmenované. V současnosti se proto jedná o největšího nízkonákladového dopravce na světě. Flotila společnosti čítá 715 letounů Boeing 737 několika verzí. Na úspěch této společnosti postupně navázal bezpočet dalších, přičemž se tato kategorie leteckých dopravců stala natolik zásadním hráčem na poli létání, že tyto společnosti vznikly a prosperují na všech kontinentech (vyjma Antarktidy). V Evropě se jedná zejména o Ryanair, jehož počátek se datuje do poloviny 80. let, přičemž dnes disponuje flotilou 360 letadel, což z něj činí největší aerolinii (jakéhokoli typu) na evropském kontinentu. V Asii patří k největším společnost Air Asia, která napříč všemi svými dceřinými aeroliniemi provozuje 172 letadel. Tato část světa, co se týče letectví, zažívá značný rozvoj, takže nízkonákladovým přepravcům se zde daří a takříkajíc zde „rostou jako houby po dešti“. Nízkonákladovkám se daří i v Jižní Americe, kde je dominantní společností Gol se 127 letadly. Na australském nebi vládne v této kategorii Virgin Australia se 114 stroji. Trochu zaostává pouze Afrika, kde je sice rovněž více těchto společností, ale největší z nich, jihoafrická Kulula a Mango, mají každá po deseti strojích.

Základní model nízkonákladových společností spočívá v tom, že cena letenky za samotnou přepravu osoby z místa A do místa B je velice nízká, ale jakákoli služba nad tento rámec je zpoplatněna, nezřídka velmi vysokými částkami, občas dokonce převyšujícími samotnou cenu letenky. Cestující tak platí za zavazadla, jež si s sebou veze, za občerstvení, které si na palubě dá, či za to, že si vybere konkrétní sedadlo v letadle. A tento přístup, kdy si zákazník sám volí, jakou službu využije a jakou nikoli, se záhy ukázal jako přelomový. Ve skutečnosti je totiž mnohem univerzálnější a napříč společností velice oblíbený. Jedná se pouze o jeden z projevů trendu, jímž je konzumace (v doslovném i přeneseném významu) jen toho, co každý sám chce. Nejlépe je to vidět na rozmachu internetu a jím inspirovaných takzvaných médií na přání, kde si příjemce sám volí, čemu bude věnovat svoji pozornost, namísto toho, aby to za něj činil někdo jiný, jak je tomu u klasické televize a běžných médií obecně. V případě létání tak cestujícím nikdo nenutí služby, které nevyužijí, na čemž vlastně vydělávají obě strany. Dopravci díky nižším nákladům (odpadlo „povinné“ občerstvení, díky menšímu počtu zavazadel se zrychlila a zlevnila nakládka letadla, což se odrazilo v kratší době stání na letišti, a tím pádem mohlo letadlo během dne nalétat více kilometrů atd.) mohli ještě více snížit ceny letenek, což přilákalo více cestujících. Což opět pomohlo snížit cenu letenek. A přilákalo nové cestující. Letecká doprava se tak díky pozitivní zpětné vazbě mohla rapidně rozrůstat. Létání se tak stalo natolik přístupné, že se stalo takřka každodenní realitou mas. Ovšem stinnou stránkou nízkonákladových přepravců začaly být praktiky dopravců klasických, kteří v důsledku této nové dravé konkurence začaly přicházet o zákazníky, takže i oni začali uplatňovat nově vyvinuté metody nízkonákladovek. Což v případě aplikace na dálkové lety začalo vést až k takovým extrémům, jakým je nechvalně proslulý syndrom ekonomické třídy.

Vidina letu v ekonomické třídě se tak stala jedním z největších strašáků dnešní doby. Dostupné ceny letenek se mimo jiné dosahuje právě tím, že se celkové náklady na let rozloží mezi velký počet cestujících. A to obnáší jejich pokud možno co největší koncentraci na co nejmenším prostoru. V případě relativně krátkých letů (řekněme trvajících pod čtyři hodiny) to není vyloženě kritické a let si je možné užít vcelku v pohodlí. Zcela jinak tomu ale je u dálkových letů, které trvají pět i více hodin. Nepříliš pohodlná sedadla, jež jsou natěsnána jedno na druhém, způsobují, že cestující jsou při těchto dlouhých letech nuceni trávit mnoho hodin v jedné poloze a takřka nehnutě, aniž by si mohli pravidelně protáhnout nohy, což nikterak neprospívá jejich zdraví. Tyto skutečnosti pak nezřídka vedou u lidí z rizikových skupin k tzv. syndromu ekonomické třídy. Neboli hluboké žilní trombóze. Tedy vzniku krevní sraženiny uvnitř žilního systému, která vede k ucpání žíly a omezení průtoku krve žílou. Utržení této sraženiny může navíc následně vést až k plicní embolii. Stížnosti cestujících na aerolinie právě z důvodu zdravotní újmy způsobené ekonomickou třídou nejsou ničím výjimečným. Ovšem tyto stížnosti a žaloby se nesetkávají s přílišným úspěchem, neboť bývají zamítnuty z důvodu nemožnosti prokázat přímou kauzální souvislost mezi trombózou a cestou letadlem. Je přesto zmapován i smrtelný případ spojený s cestováním ekonomickou třídou. Dne 20. prosince 2001 na palubě letu SQ 322 společnosti Singapore Airlines ze Singapuru do Londýna zemřela krátce před přistáním 28letá britská cestující, následná pitva coby příčinu úmrtí stanovila právě hlubokou žilní trombózu.

Ke stísněným podmínkám na palubě letadel způsobeným malým prostorem (rozestup sedadel v ekonomické třídě je v nejtěsnějším případě 78 cm) navíc přispívají i obézní cestující. Není žádným tajemstvím, že zejména západní populace poměrně svědomitě tloustne. Pravděpodobnost, že se vedle vás v letadle někdo takový usadí, je proto docela vysoká, což společně s malými sedadly vede k nadměrnému nekomfortu. Útrapy s tím spojené patří k čím dál častějším případům, kdy si cestující na aerolinie stěžují. Jeden z prvních známých případů se datuje do ledna 2001, kdy 63letá britská cestující byla po transatlantickém letu společnosti Virgin Atlantic z Londýna do Los Angeles hospitalizována s hlubokou žilní trombózou poté, co ji vedle sedící obézní žena po celou dobu letu svým tělem utlačovala. Postižené cestující se po osmnácti měsících vyjednávání podařilo od společnosti získat odškodnění ve výši 13 tisíc liber (tehdy zhruba 650 tisíc korun) a proplacení výdajů spojených s léčbou ve výši 4 tisíc liber. Z nedávné doby pocházejí dva případy, byť už nikoli tak závažné. V roce 2015 si na nepohodlí způsobené nadměrně velkým člověkem na vedlejším sedadle stěžoval cestující společnosti Etihad Airways na lince ze Sydney do Dubaje, v letošním roce se obdobná stížnost objevila od cestujícího společnosti Emirates na lince z Kapského města do Dubaje. Žádná z nich se zatím nesetkala s úspěchem a případným odškodněním.

Standardně se úrovně komfortu na palubě letadla dělí do tří tříd, přičemž jednotliví dopravci si pro ně rádi volí svá specifická jména. Obecně se ale jedná o třídu ekonomickou, jež je finančně nejdostupnější, a tedy nejčastěji využívaná. Vyšší kategorii představuje třída označovaná jako byznys (business). Ta nabízí výrazně vyšší pohodlí dané zejména malým počtem velkých sedadel, která lze mnohdy sklopit až do horizontální polohy. Všeobecně lze říci, že ceny letenek v byznys třídě jsou zhruba třikrát vyšší než v třídě ekonomické. Nejvyšší kategorií pak je první třída. Ta nabízí pohodlí naprosto bezkonkurenční, kdy si cestující nezřídka užívají pohodlí vlastní místnosti, kde nechybí postel a rovněž bývá k dispozici i sprcha. To je něco, co si ještě před pár lety jen stěží někdo představil. Tato privilegia se odráží v ceně, která je opět přibližně trojnásobná oproti byznys třídě. Jinak řečeno, dostupná jen hrstce vyvolených. Nutno dodat, že ti úplně nejvyvolenější si pak létají letadly vlastními. Někteří přepravci s ohledem na nechvalnou pověst klasické ekonomické třídy mají tendenci zavádět třídy nové, respektive vytvářet určité hybridy, kombinace nižší a vyšší třídy či mezistupně mezi nimi. Takto vznikla například prémiová ekonomická třída. Zlí jazykové tvrdí, že je to návrat ekonomické třídy, jak vypadala před několika lety, než přišlo do módy zmenšování rozestupu mezi sedadly, ovšem za vyšší cenu. A patrně mají pravdu. Každopádně se jedná o jednu z metod, jak dopravci bojují s nepohodlím, které bývá nejčastějším zdrojem nespokojenosti jejich zákanzíků.

Do budoucna se problematika ekonomické třídy bude patrně řešit několika způsoby. Jedním z nich bude příchod nadzvukových letounů, které sníží dobu nutnou strávit na jejich palubě. I když je třeba připustit že přinejmenším zprvu se tyto výhody asi příliš nedotknou ekonomické třídy, neboť zpočátku z nich budou těžit třídy vyšší. Jiným a nejspíš i rychlejším způsobem, jak se vypořádat s útrapami, které cestování ve stísněných prostorách doprovázejí, budou nová sedadla.

V současnosti existuje již několik návrhů „tvarovatelných“ sedadel, která se do určité míry přizpůsobují proporcím jednotlivých cestujících. Aktuálně používané sedačky jsou totiž, jak se vcelku trefně říká, navrženy tak, aby pasovaly všem, takže nakonec nepasují nikomu. Příchod sedadel, která se budou tvarům těl cestujících přizpůsobovat, je sice zřejmě ještě relativně daleko, přesto se v oblasti ergonomie dočkáme pokroků žádoucím směrem v dřívější době. V této souvislosti nelze nevzpomenout dnes již legendární marketingové prohlášení společnosti Ryanair, která navrhovala zavést cestování „na stojáka“. Ačkoli se tehdy skutečně jednalo pouze o způsob, jak na sebe upoutat pozornost, tedy o reklamu, stojí za zvážení, zda by se ve výsledku nejednalo o zdravější alternativu ke všudypřítomnému sezení. Toho se chopil progresivní Airbus a před dvěma lety si nechal patentovat sedadla připomínající koňská sedla, takže by cestující létali více méně ve stoje, díky čemuž by se ještě více zmenšil rozestup mezi jednotlivými řadami, a tím pádem se zvýšila kapacita letadla. To vyvolalo pozdvižení, ale prozatím se nezdá, že by kdokoli měl o něco takového sebemenší zájem.

Třetím řešením je pak zásah ze strany leteckých asociací a úřadů regulující „smršťování“ cestovního prostoru cestujících. I když se Airbus činí a veřejnost provokuje svými vizemi extrémní masovosti letecké dopravy, jako například konceptem nazvaným „budget economy“ třída (vizualizace na úvodním obrázku) pro dvoupatrová letadla A 380, ve skutečnosti se jedná spíše jen o procvičování vlastní představivosti. Tento „dobytčák“ téměř jistě zůstane pouhým konceptem, protože asi jen málokterá aerolinie by si dovolila nasadit něco až tak přehnaně nepohodlného. A pokud ano, velice pravděpodobně by se velmi rychle objevil nějaký legislativní zásah odpovědných úřadů, neboť by se již jednalo o krok za hranicí vkusu a přijatelnosti. Navíc vzhledem k dnešní dostupnosti létání a možnosti volit mezi několika dopravci by cestující dali svůj odpor najevo snížením poptávky a přesunem svého zájmu ke konkurenci.

Mediální obraz, který se upírá především na ekonomickou třídu a s ní spojené útrapy, dává často vzniknout mylnému dojmu, že půvab dřívějšího cestování v prostorných sedadlech je pryč. Opak je ale pravdou. Jak je uvedeno výše, i nadále existuje byznys a první třída, které nejen že si s pohodlím na palubách letadel v dřívějších letech nic nezadají, ale ve většině případů je i předčí. Onen půvab z palub letadel ani zdaleka nezmizel, naopak je ještě několikanásobně umocněn. Ačkoli zrovna první třída se řadí svojí cenou k nejméně dostupné možnosti, jak letecky cestovat, byznys třída se stává čím dál dostupnější. Pokud navíc lidé cestují častěji, vychází jim přepravci vstříc nejrůznějšími programy pro pravidelné cestující, díky čemuž se komfort na palubě letadla, ale i na letišti před nástupem, příjemně zvyšuje. Pro ty, kdo jsou nadále citliví na cenu, je navzdory svým neduhům ekonomická třída vítanou možností, jak navštívit místa, o nichž prozatím pouze snili či si je prohlíželi na obrázcích a znali jen z vyprávění. Při dodržování několika jednoduchých zásad je pak přečkání stísněných prostor možné bez jakýchkoli zdravotních následků. Díky příchodu nízkonákladových aerolinií tak může létat doslova každý. Nemyslím si proto, že je vhodné označovat coby zlatý věk civilního letectví dobu, kdy cesty letadlem byly záležitostí jen malé skupiny vyvolených lidí, zatímco většina se mohla jen z povzdálí dívat a obdivovat, jak si někteří žijí. Zároveň ale nelze této době upírat svoji historickou významnost. Neboť díky oněm movitým lidem, kteří si tehdy mohli nákupem letenek dovolit finančně podporovat vznikající odvětví, se dokázal letecký průmysl dopracovat do dnešní podoby. Mimochodem, touto fází právě prochází vesmírná turistika (viz 35. díl). A rovněž nelze nezmínit fenomén poslední doby, a to možnost létat na palubách soukromých letadel, takzvaných bizjetů. Dochází k tomu prostřednictvím nabídek prázdných přeletů, kdy je volná kapacita letadla přelétajícího mezi letišti nabízena komukoli, kdo má o daný spoj zájem. Něco takového tu nikdy předtím nebylo.

Za jeden z nejpozitivnějších aspektů dnešní letecké přepravy lze označit status všech letů jakožto nekuřáckých. Rozhodnutí zrušit kouření na palubě, k němuž začalo docházet na začátku 90. let, bylo naprosto přelomovým krokem. A to nejen z hlediska celkové bezpečnosti, ale především z hlediska zdraví jedince a společnosti. Co se týče bezpečnosti, dobře známý je případ čínské společnosti CAAC, jejíž letoun Iljušin Il-18B (B-202) dne 24. prosince 1982 na vnitrostátním letu 2311 z letiště Čchang-ša (ZGHA/CSX) na staré letiště v Kantonu (ZGGG/CAN) zachvátil krátce po přistání požár způsobený cigaretou jednoho z cestujících. Na palubě zahynulo 25 lidí a dalších 26 bylo zraněno, včetně 4 členů posádky. Příkladem druhé skupiny byla událost, jež se odehrála 4. ledna 1998. Řecká společnost Olympic Airways namísto kompletního zákazu kouření volila cestu „chytré horákyně“, takže v letadlech provozovala kuřáckou a nekuřáckou sekci. Nedostatky tohoto konceptu se ukázaly na letu číslo 417, kdy na palubě Boeingu 747-200 (SX-OAB) letícího z Káhiry (HECA/CAI) přes staré letiště v Athénách (LGAT/ATH) do New Yorku (KJFK/JFK) zemřel z důvodu analyfaktického šoku způsobeného pasivním kouřením jeden z cestujících. Nikterak mu nepomohlo, že seděl v nekuřácké sekci. Důsledky pasivního kouření ovšem ve většině případů nejsou vidět takto bezprostředně, projevují se až po delší době. Nelze proto než tento zákaz ocenit. Poněkud naivně pak působí snahy několika podnikatelů založit „kuřácké aerolinky“. Nejprve se o to v roce 1993 pokoušel George Richardson, bývalý zaměstnanec filmového studia Walt Disney, jenž chtěl provozovat společnost Smokers Express. Pro nezájem ze strany potenciálních zákazníků však tento projekt ztroskotal. Stejný osud potkal o tři roky později založený projekt Smintair neboli Smoker's International Airlines německého podnikatele Alexandera Schoppmanna.

K celkovému pohodlí na palubách letadel vcelku přirozeně přispívá technický pokrok. Kupříkladu platí, že s každou generací civilních letadel se snižuje úroveň hluku v kabině, tudíž cestující mají možnost si užívat let v čím dál větším klidu a tichosti. Rovněž přetlakování kabiny doznalo značného zlepšení, takže je vůči lidskému organismu mnohem přívětivější, kvalita vzduchu na palubě se taky zlepšuje. V případě nočních letů cestující jistě oceňují adaptivní osvětlení kabiny, a naopak sedí-li během dne na straně letadla, do níž praží slunce, pak mohou využít zatmavení oken. Může se to jevit jako maličkosti, ale mají značný dopad na celkový zážitek z letu. Rozkvětu se těší taktéž internetové připojení na palubách letících letadel. Život takříkajíc „on-line“ se stává stále pevnější součástí životů takřka všech lidí, takže období strávené bez internetového připojení je pro ně zdrojem chmur. V poslední době ale mají cestující na stále větším počtu letů možnost zůstat připojeni k internetu, a to i vysokorychlostnímu, na který jsou zvyklí ze země. Připojení v letištních terminálech je již mnoho let naprostým standardem. Kromě toho technický pokrok v leteckém průmyslu přispívá ke zvyšování pohodlí i lidí na zemi. Letadla nad našimi hlavami jsou nejen tišší, ale i výrazně přívětivější k životnímu prostředí než stroje předchozích generací. Mohou za to nově používané materiály, díky kterým jsou stroje lehčí, a především nové motory, jejichž spotřeba paliva je s jejich předchůdci téměř nesrovnatelná. Ostatně, úspornost leteckých motorů byla jednou z příčin, které umožnily snižování cen letenek a rozmach nízkonákladových aeroliní.

Modernímu létání bývá občas vytýkáno, že mu chybí pestrost, že se ponořilo do nudné šedi nepřeberného množství identických letadel. Tak se to sice může na první pohled skutečně jevit, ale při podrobnějším pohledu se ukáže, že nadále existuje nepřeberné množství letadel všemožného druhu, která vybočují z řady nejrozšířenějších strojů firem Airbus a Boeing. Zájemci o svezení nevšedními stroji mají bohaté možnosti. Po celém světě existují linky, jež obsluhují jak historická letadla (např. Hawker Siddeley HS 748 či Jakovlev Jak-40), tak letadla, jež sotva opustila montážní linku a voní novotou (Suchoj Superjet, Bombardier CS100 či COMAC ARJ21), a brzká doba slibuje příchod celé řady dalších zcela nových typů (MS-21 alias Jak-242, COMAC 919 nebo japonský MRJ). A ani u toho se vývoj nezastaví, na spadnutí je příchod zcela nové generace tichých supersoniků (viz 28. díl).

Masovost letecké přepravy způsobená jeho dostupností s sebou pochopitelně nese i další nevýhody než jen nepohodlí stísněných prostor. V době, kdy se cena běžné letenky pohybovala na úrovni ceny menšího automobilu, patrně nelétalo tolik kojenců a tolik příznivců nezřízeného pití alkoholu, jejichž společným znakem je extrémní hlučnost, nepříliš vábný zápach a riziko, že své okolí potřísní tělními tekutinami. Jiným a o poznání zásadnějším negativem, jež celosvětová letecká síť a s ní spojený rychlý a snadný pohyb osob přináší, je jakési bakteriální a virové sjednocení zemského povrchu. Jinak řečeno, usnadnění šíření epidemií. Nedávným příkladem je epidemie viru ebola, jež vypukla v roce 2013. Mechanismy uvnitř celého systému letecké dopravy ale fungují natolik dobře, že se patřičnými zásahy podařilo riziku pandemie předejít. Přesto se jednalo o důležité upozornění na to, kde existují potenciální rizika, se kterými je třeba počítat a na které musí být systém připravený.

Letectví kompletně propojilo celou planetu a stalo se neoddělitelnou součástí naší identity. Na celém světě neexistuje místo, kam byste se z jakéhokoli jiného místa nedokázali během dvaceti čtyř hodin dopravit. To je něco ještě před pár desítkami let zcela nepředstavitelného. Několikadenní či několikatýdenní cesty napříč pevninami a po mořích a oceánech se scvrkly na párhodinové přelety v pohodlí kabin letadel. Fyzický prostor již není v dnešní době žádnou překážkou. Tyto možnosti, které nám cestování vzduchem nabízí, bere většina lidí za samozřejmé a nad jejich ještě nedávnou exkluzivitou vůbec neuvažuje. Což je ten nejlepší důvod pro to, abychom mohli tvrdit, že je to právě současnost, kdy nastal zlatý věk letecké dopravy.

Celý text je dostupný rovněž ve formátu .pdf: http://airspotter.eu/Download/Zlaty_vek.pdf

Marek Vanžura
(Photo © Airbus Group)
Návrat nahoru
Zobrazit informace o autorovi Odeslat soukromou zprávu Odeslat e-mail Zobrazit autorovy WWW stránky
Zobrazit příspěvky z předchozích:   
Přidat nové téma   Zaslat odpověď    Obsah fóra AirSpotter.eu -> Druhých 100 let aneb letectví 2003-2103 Časy uváděny v GMT + 1 hodina
Jdi na stránku Předchozí  1, 2, 3, 4, 5, 6  Další
Strana 4 z 6

 
Přejdi na:  
Nemůžete odesílat nové téma do tohoto fóra.
Nemůžete odpovídat na témata v tomto fóru.
Nemůžete upravovat své příspěvky v tomto fóru.
Nemůžete mazat své příspěvky v tomto fóru.
Nemůžete hlasovat v tomto fóru.


Powered by phpBB © 2001, 2005 phpBB Group
Český překlad phpBB Czech - www.phpbbcz.com