Zkrátit, zkrátit a zase zkrátit
Jako obvykle musíme začít u armády. Ta je posedlá zkracováním, ať už se jedná o vlasy branců, času reakce na vyhlášení poplachu, ale i času na jídlo a spánek. Je proto logické, že se zkracování dotklo i letadel, naštěstí ne křídel a trupu, ale dráhy potřebné pro start nebo přistání.
Nejdříve se objevila zkratka STOL (Short Take-off and Landing), ale to nestačilo a přešlo se na VTOL (Vertical Take-off a Landing). STOL znamená ono tolik požadované zkrácení dráhy nutné pro vzlet a přistání, VTOL je potom schopnost kolmého startu a přistání.
Jak už to bývá, tyto vlastnosti se cení hlavně tam, kde není moc místa – pokud myslíte na letadlové lodi, myslíte správně. Ale možná vás překvapí, že první VTOL letoun vznikl úplně jinde a z jiných důvodů.
Nahoru snadno a rychle
Než se dostaneme k letounem, jež STOL/VTOL realizují výhradně vlastní silou, podíváme se v krátkosti na možnosti zkrátit vzletovou a přistávací dráhu u obyčejného letounu. Především je to parní katapult, který Američané používají na svých letadlových lodích. Ten pomůže letadlu při startu získat počáteční rychlost. Při přistávání ho zabrzdí lana a záchytný hák na jeho zádi.
Kromě toho lze vybavit letadla přídavnými raketami, které se po vzletu odhazují. Na délce fotbalového hřiště zvládnou do vzduchu dostat i tak velká letadla, jako je C-130 Hercules. Při přistání se využívají různé způsoby obracení tahu motorů a účinné brzdy – jak aerodynamické, tak na kolech podvozku. Kromě toho lze přistávací dráhu zkrátit tím, že letadlo necháte v podstatě spadnout na dráhu při minimální rychlosti, která ho ještě alespoň trochu udrží ve vzduchu. Pokud někdo poletíte na dovolenou do Řecka na letiště Kavala (výchozí destinace pro Thasos), zakusíte, jaké to je. Nutno dodat, že žádná z výše uvedených metod není právě uživatelsky přívětivá a trpí tím jak letoun, tak posádka.
Jak na VTOL
V podstatě se vyprofilovaly tři základní přístupy, jak dosáhnout schopnosti vertikálního vzletu a přistání:
1. obracení tahu motorů,
2. obracení samotných motorů,
3. přidání speciálního motoru pro vzlet a přistání.
První letoun s kolmým startem tedy nebyl primárně vyvinut pro použití na letadlových lodích. Za jeho vývojem stály taktické plány generálů NATO v době Studené války. Strategická potřeba mít něco, čím by se dal zastavit a odvrátit případný útok tankových vojsk Varšavské smlouvy, si vynutila letoun, který by mohl startovat a přistávat blízko frontové linie i z neupravených vzletových ploch a byl schopen přímé letecké podpory pozemních vojsk stejně jako leteckého boje. Právě potřeba soběstačnosti při střetu se stíhači vyřadila vrtulníky, a tak začal vznikat projekt Kestrel, dnes známý pod označením Hawker Harrier. Od samotného začátku šel cestou obracení tahu, čím byla z větší části podmíněna konstrukce letounu. Aby totiž šlo účinně obracet tah, je vhodné mít výstupy trysek co nejblíže těžišti letounu a motor musí být ještě před tryskami. Navíc se musí jednat o velmi výkonný motor, který potřebuje pořádně velký otvor pro sání, protože kolmo zvedá celou váhu letounu bez pomoci aerodynamického vztlaku. Kromě hlavních trysek měl Hawker Harrier i stabilizační trysky pro řízení v době, kdy nefunguji klasické aerodynamické prvky.
Harrier se jako projekt osvědčil a do své výzbroje jej zařadily armády celé řady zemí. Letoun původně určený pro vzlety a přistání z německých okresek poblíž fronty se velmi hodil na letadlové lodě, jak Velké Británie, tak i USA, kde slouží především Námořní pěchotě. Za dobu své existence prošel celou řadou modernizací a osvědčil se i ve vzdušných soubojích. Například když Britové dobývali zpět Falklandy. Jejich lodě měly letecké krytí právě z Harrierů, proti kterým bojovaly argentinské letouny Skyhawk a Mirage. Skóre Harrierů se ustálilo zhruba na 1:10.
Video: Stručná historie Harrierů
Druhá strana Železné opony
Letouny VTOL se pochopitelně vyvíjely i v Sovětském svazu. Zde byla ale jiná motivace: Sověti v té době nedokázali postavit plnohodnotnou letadlovou loď, jejich plavidla nebyla dostatečně velká. Tím prvním s letouny na palubě byl hybrid, letadlový křižník Kyjev, který dal jméno celé třídě lodí. Neumožňoval ale start klasickým letadlům, proto Sověti vyvinuli letoun označený Jak-38.
Sověti však nejprve, zřejmě pod dojmem britského vývoje, zkusili napodobit Harriera. Jenomže jim chyběl motor podobný Rolls-Royce Pegasus, který poháněl jeho první verzi. Sověty navržené dvoumotorové řešení se podařilo dostat do vzduchu až po velmi dlouhém vývoji. Poprvé ho prezentovali veřejnosti při letecké přehlídce v roce 1967, ale vzhledem k tomu, že letoun přes veškeré úsilí neplnil zadání, byl jeho vývoj ukončen.
Sovětský svaz ale nutně potřeboval palubní letouny pro vznikající letadlové křižníky, proto šli konstruktéři formou nejmenšího odporu. Vyšli z Jak-36, za kabinu pilota dali dva motory pro start a přistání a bylo hotovo. Motory při letu zakryly pohyblivé panely a nový palubní letoun byl na světě. Jak-38 ale zdaleka zaostal za úspěchem svého rivala z druhé strany železné opony. Do roku 1991, kdy odešel do důchodu, bylo vyrobeno 231 kusů.
Neslavně dopadla i letadlová loď. Dlouho chátrala v přístavu, až ji Ukrajina prodala do Číny, kde ji přebudovali na hotel pro movité turisty.
Nicméně spor, jestli obracet tah, nebo přidat motor, se vrátil, když začal vývoj letounu JSF – Joint Strike Fighter. Má se jednat o jeden letoun v celé řadě modifikací a jedna z nich je plánována jako náhrada za Harriery, tedy jde o verzi VTOL. Ze dvou řešení nakonec vyhrály obě. F-35B VTOL od firmy Lockheed Martin má jak speciální motor pro vzlet a přistání, tak obracení tahu hlavního motoru.
Video: První kolmý start prototypu X-35 Lockheed Martin
A co ten motor prostě obrátit?
Existuje i třetí cesta, jak vzlétnout nebo přistát na místě - mít možnost obrátit motor. Jako první se o to pokoušeli ve Spolkové republice Německo. Spojení známých firem Heinkel, Messerschmitt a Bölkow vyšlo z veleúspěšného letounu F-104 Starfighter. Konstruktéři na jeho základu postavili projekt EWR VJ-101. První testovací let tento letoun podnikl v roce 1963, ale v konkurenci tehdy nastupujícího Harrieru nakonec bylo od výroby upuštěno a projekt zůstal ve fázi dvou prototypů.
VJ-101 je v podstatě německou realizací konceptu Bell XF-109, který ale skončil ve fázi plánování už v roce 1961. Německý projekt měl dva silné motory na konci křídel, které se mohly natáčet v úhlu 90°. Lepší než popis je následující video:
Přesto všechno se koncepce letounu s otočnými motory na konci křídel nakonec prosadila a dočkala se své úspěšné realizace v sériově vyráběném letounu. Jedná se o Bell-Boeing V-22 Osprey, VTOL dopravní letadlo amerických mariňáků.
Jedná se o stroj určený pro dopravu 24 osob, nebo může nést 10 tun nákladu uvnitř, případně 7,5 tuny na vnějších podvěsech. O pohon se stará dvojice motorů Rolls-Royce AE1107C o výkonu 4 586 kW, které roztáčí ohromné třílisté vrtule o průměru 11,6 m. Dolet má 600 námořních mil (přes 1100 km). Kromě klasické verze (MV) existuje i modifikace pro speciální operace (CV), určená k letu ve velmi malých výškách za každého počasí a v každé denní době. USMC má ve službě přes 650 letounů verze MV a 50 CV.
Osprey zatím slouží pouze v americké armádě, ale zájem o něj projevila celá řada dalších zemí a je jenom otázkou času, než se uchytí i jinde.
Poznámka: V posledním díle povídání o podivných letajících strojích se zaměříme na jeden velmi zajímavý druh dopravy – hladinolety. Zmapujeme jejich historii od Kaspického monstra až po současné velmi zajímavé civilní projekty. Ale to až příště.