Na górze też się dzieje
Specem od lotnictwa nie jestem, czego nigdy nie ukrywałem, ale tym co przemieszcza się ponad naszymi głowami także się interesuję, choć może nieczęsto wspominam. Dzisiaj będzie więc nieco o konstrukcjach rewolucyjnych i ewolucyjnych, będących jednoznacznym świadectwem tego, że w transporcie lotniczym zachodzą zmiany nie mniej dynamiczne od tych, które mamy nieco bliżej ziemi.
Wbrew pozorom nie będzie o Dreamlinerze. Dziecko Boeinga miało już swoje pięć minut szumu medialnego, z problemami jak zwykle wyolbrzymionymi przez media do niebagatelnych rozmiarów. Każda świeża konstrukcja boryka się z problemami wieku dziecięcego i jest to nie do uniknięcia nieważne, ile godzin testowych zaliczą prototypy. Jedynym większym problemem 787 rzeczywiście były akumulatory, ale i z nimi sobie poradzono. Warto jednak pamiętać, że jest to pierwszy duży samolot pasażerski, z tak szerokim zastosowaniem kompozytów. Samolot rozpoczynający na ogólnoświatową skalę erę ekonomii i ekologii w lotnictwie cywilnym.
Pierwszą i chyba najciekawszą dla pasjonata motoryzacji konstrukcją, która przykuła moją uwagę, jest HondaJet. Honda raczej nie jest znana z produkcji samolotów, choć powszechnie wiadomo, że to przedsiębiorstwo operujące w niejednej branży. Od samochodów do kosiarek. Prawda jest taka, że Honda myślała o własnym samolocie już od końcówki lat 80 minionego wieku. Mniej więcej w 1984 roku firma zatrudniła świeżo upieczonego inżyniera aeronautyki -Michimasa Fujino, który po studiach bardzo chciał konstruować samoloty, ale z braku podobnych firm w okolicy zatrudnił się korporacji produkującej samochody. Na rozmowie kwalifikacyjnej Michimasa został zapytany, czy chciałby budować samoloty. Odpowiedział że tak, lecz nie przywiązywał do pytania zbytniej uwagi. Niesłusznie. Dwa lata później podczas przerwy na lunch został poinformowany przez swojego przełożonego, że został mianowany nie tylko inżynierem nowego projektu Hondy, opiewającego na budowę samolotu, ale także kierownikiem całego przedsięwzięcia. Projekt był tak tajny, że przez pierwsze lata pracy Japończyk nawet swojej rodzinie nie mógł zdradzić nad czym pracuje.
Testy rozpoczęły się dość szybko i już na przełomie lat 80/90 Honda testowała prototypy MH01 i MH02 zbudowane w USA z kompozytów i ze specjalnym profilem skrzydła, mającym zapewnić mniej turbulencji i opływ laminarny na większej jego powierzchni. Dla niewtajemniczonych, nie wchodząc głęboko w aerodynamikę: opływ laminarny to dokładne przeciwieństwo turbulencji, czyli poukładany i „liniowy”. Taki święty Graal konstruktorów w lotnictwie. Testy różnych rozwiązań z opóźnieniami goniącymi opóźnienie, poganianymi przez jeszcze inne opóźnienie, zniechęcenie i zwątpienie kierownictwa oraz inne przeszkody trwały aż do 1997 roku, kiedy to Pan Fujino naszkicował samolot znany dziś jako HondaJet. Na pewno zgadniecie co stało się później, a stały się głównie… opóźnienia oczywiście. Po bardzo trudnym i przeciągającym się procesie certyfikacji do produkcji seryjnej, samolot po 20 latach projektowania uzyskał światowy certyfikat w grudniu 2015, a europejski w maju rok później.
No dobrze, tyle historyjek. Czas na fakty, czym tak naprawdę HondaJet jest, poza ambicją producenta samochodów, który zamarzył sobie także robić samoloty. Przede wszystkim jest to tzw. lekki samolot biznesowy, czyli jego załogę stanowią 1-2 osoby, a na pokład może wziąć pięciu pasażerów. Konstrukcja jest nad wyraz innowacyjna i odcinająca się od tego co znamy z „typowego” lotnictwa. Po pierwsze w maksymalnym stopniu wykorzystuje kompozyty, czego nie widać, ale co pokaźnie wpływa na jej masę, a więc i zasięg, przestrzeń w środku, parametry pracy itp. Co natomiast od razu rzuca się w oczy to umiejscowienie silników. Zamiast typowego podwieszenia pod skrzydłami lub na ogonie, tu stoją one na wspornikach ponad skrzydłami. Koncept był w historii lotnictwa rozpatrywany kilka razy, ale inni specjaliści twierdzili, że niemożliwe jest znalezienie punktu mocowania, który dałby oczekiwane korzyści. Honda twierdzi, że jej się udało. W połączeniu ze specjalnie zaprojektowanym profilem skrzydła (to ten mający zapewniać laminarny opływ powietrza), takie rozwiązanie ma niwelować opór aerodynamiczny, a zatem zmniejszać spalanie, zwiększać zasięg i polepszać parametry ekonomiczne. Dodatkowo rozwiązanie zwiększa też dostępną przestrzeń na bagaże oraz dla pasażerów i ogranicza hałas w kabinie. Oczywiście żadne z dostępnych na rynku silników nie spełniały oczekiwań Hondy, dlatego firma musiała opracować swoje własne, we współpracy z General Electric.
Konstrukcja jest bardzo ciekawa i napakowana nowoczesną techniką. Wiedząc o Japończykach to co wiem, mogę powiedzieć, że jeśli po 20 latach projektowania nie byli by pewni swojego konceptu, to by go nie wprowadzali na rynek. Także jeśli macie na zbyciu 4.5 mln $ i lubicie nowoczesne gadżety, to jest to rozwiązanie dla was.
No chyba, że wolicie ten samolot. Cirrus Vision Jet. Co w nim takiego niezwykłego? Po pierwsze jest to samolot jeszcze mniejszy od wyżej wspomnianego, wręcz zaprojektowany by być pilotowanym przez właściciela, bez konieczności dodatkowego zatrudniania załogi. Po drugie jest to pierwszy samolot cywilny samolot tej klasy z jednym silnikiem odrzutowym. Ktoś może zapytać, dlaczego dopiero teraz i co to za odkrycie, skoro jest tyle samolotów z pojedynczym silnikiem turbośmigłowym. Odpowiedź jest dość prosta. Samoloty z silnikiem turbośmigłowym mają mniejsze prędkości przelotowe i niższy pułap. Jest to powiązane z inną konstrukcją skrzydeł, które są w nich duże i proste. Samoloty odrzutowe rozwijają większe prędkości na innych wysokościach, więc skrzydła są skośne i (w dużym uproszczeniu) po prostu mniejsze. Skutkiem tego wszystkiego, jeśli silnik turbośmigłowy zawiedzie pilot ma duże szanse na znalezienie dostatecznie długiego miejsca do lądowania i bezpieczne, powolne sprowadzenie maszyny. W odrzutowcu pas musi być o wiele dłuższy, a prędkość sporo większa, żeby maszyna najnormalniej w świecie nie spadła, więc nie ma co ukrywać, że szanse wyjścia cało z takiej awarii są niewielkie. Dodatkowo z jednym silnikiem są problemy, gdzie go umieścić. Dwa lub cztery zapewniają symetryczne rozłożenie masy. Jeden może być tylko w okolicy kadłuba, ale przy montażu pod nim podczas startu zasysał by wszystkie śmieci wyraźnie zwiększając szanse na usterkę, a tego byśmy wybitnie nie chcieli, skoro dysponujemy tylko jednym silnikiem.
No dobrze, jak więc z tymi problemami poradzili sobie Panowie z firmy Cirrus? Po pierwsze samolot wyposażony jest w… spadochron. Tak, dobrze przeczytaliście. Firma Cirrus używa już swojego opatentowanego rozwiązania na spadochron dla całego samolotu w innych konstrukcjach i w sumie jest to jej główna przewaga nad konkurencją. Film z rzeczywistego użycia spadochronu z sytuacji awaryjnej możecie zobaczyć poniżej. Odnotowano już ponad 83 przypadki użycia tego systemu, z czego 69 prawidłowych. W przypadkach poprawnego użycia zginęła tylko jedna osoba, a po 2011 roku kiedy wprowadzono dodatkowe szkolenia jak ów systemu odpowiednio używać, zdecydowanie spadła ilość nieprawidłowego zastosowania systemu, a więc i ofiar. Część z uratowanych w ten sposób samolotów udało się nawet przywrócić do służby.
Problem silnika rozwiązano montując go na kadłubie, aby to umożliwić zamiast typowego pojedynczego statecznika zaprojektowano dwa w układzie „V”. Nieco utrudnia to prace serwisowe, ale z drugiej strony tak mały samolot nie wymaga też wielkiego silnika, więc nie powinno być to problemem. Cena w porównaniu z samolotem Hondy także jest atrakcyjna, bo to „jedyne” 1.96 mln $. Na pewno jest to ciekawa propozycja dla wszystkich cierpiących na lęk przed lataniem – bezpieczniej niż ze spadochronem już chyba nie będzie.
Jeszcze jedna konstrukcja jest warta uwagi. To SolarStratos, czyli samolot Damiana Hischiera po to by latać aż do wysokości stratosfery, a wszystko to wyłącznie dzięki energii słonecznej, a raczej elektrycznej pozyskiwanej dzięki panelom słonecznym pokrywającym całe, bardzo duże skrzydła. Konieczne jest nakreślenie o czym dokładnie mówimy. Samolot ma latać w warstwie atmosfery, która rozciąga się na wysokościach od 10 do 50 kilometrów od powierzchni Ziemi. Konkretnie spodziewane jest osiągnięcie 25 kilometrów. Felix Baumgartner w ramach słynnego Red Bull Stratos skakał z wysokości 39 kilometrów. Mówimy więc o miejscu, w którym jasność dnia powoli ustępuje już czerni kosmosu, a krzywizna Ziemi jest bardzo dobrze widoczna. Jest to rejon niedostępny dla samolotów odrzutowych. Te latają w okolicach 10 km, gdyż wyższy pułap jest już nieekonomiczny – silnikom odrzutowym zaczyna po prostu brakować powietrza. Dlatego SolarStratos będzie używać najzwyklejszego śmigła napędzanego przez silnik elektryczny.
To nie wszystko. By maksymalnie ograniczyć masę samolotu kabina nie będzie ciśnieniowa tj. kompletnie szczelna. Oznacza to, że pilot będzie musiał nosić kombinezon ciśnieniowy podobny do tego, który mają astronauci oraz nieco do ubioru Baumgartnera podczas jego skoku. Jakby tego było mało tak maszyna jak i pilot będą wystawieni na temperatury sięgające -70 stopni Celsjusza, więc kombinezon musi zapewnić także odpowiednią izolację, a i dla maszyny jest to nie lada wyzwanie. Twórcy twierdzą, iż dzięki panelom możliwy będzie 24 godzinny lot na energii elektrycznej. Z resztą pierwszy lot już się odbył. Trwał wprawdzie tylko 7 minut i osiągnięto wysokość 300 metrów, ale od czegoś zacząć trzeba. Pierwszy lot do stratosfery ma się odbyć w 2018 roku.
A po co to wszystko? Oprócz oczywiście pokazu technologii i być może wyznaczenia kierunków przyszłego rozwoju samolot ma także zbierać dane o naszej atmosferze i prowadzić obserwacje, które niekoniecznie były możliwe wcześniej. Więcej o projekcie możecie poczytać TUTAJ.
Wszystko to co powyżej to na dobrą sprawę jedynie czubek wielkiej góry lodowej. Zmiany w motoryzacji, którą się tak pasjonujemy są przecież tylko pochodną zmian zachodzących w całym świecie, a lotnictwo jest tak zaawansowaną dziedziną, że z powodzeniem możemy na nią spoglądać zastanawiając się, które z tych zaawansowanych rozwiązań kiedyś trafią do innych dziedzin naszego życia.