Ptasim lotem

Roy Hopkins — jeden z najlepszych oblatywaczy amerykańskiej firmy Bell należy do niewielkiego na razie grona wtajemniczonych. Poznał już doskonale sekrety pilotażu maszyny..., która nie wykonała jeszcze swego dziewiczego lotu zaplanowanego na koniec września 1988 roku. Było to możliwe dzięki coraz bardziej nieodzownej w świecie nowoczesnego lotnictwa, maksymalnie zbliżającej lotniska do rzeczywistości technice komputerowej symulacji. Nim Zupełna Nowość oznaczona numerem seryjnym 001 po raz pierwszy wypełznie z hangaru na beton lotniska, człowiek próbujący ją w powietrzu wie dobrze, dzięki elektronice, jakich zachowań sztucznego ptaka trzeba się spodziewać tam w górze.

W przypadku maszyny oznaczonej symbolem V-22 i nazwą Osprey (Rybi- twa), którą tak świetnie zdołał oswoić Roy Hopkins, te wszystkie sformułowania nabierają dodatkowych wymiarów. Ta rzecz do latania (w polskiej terminologii brakuje na razie odpowiedniego słowa), przygotowana wspólnie przez konsorcja Bell i Boeing, nie jest bowiem jeszcze jednym prototypem zupełnie zwyczajnego, współczesnego samolotu uniwersalnego. Udane loty Ospreya będą bowiem dowodem na to, że pokonana została jeszcze jedna bariera dzieląca ludzi od ich pradawnych marzeń o swobodnym szybowaniu w eterze niczym ptaki — bez żadnych ograniczeń. Pokonana za pomocą najnowszych technologii i najnowszych materiałów konstrukcyjnych.

15 września 1904 roku, kiedy dwupłatowiec braci Wright, prowadzony przez jednego z nich — Orville wykonał pierwszy kontrolowany zakręt w powietrzu, cywilizacja techniczna wzięła szturmem pierwszą przeszkodę. Ciężki, wykonany ręką człowieka obiekt poddawał się na niebie jego woli. Przez czterdzieści następnych lat nie uwolniono się od pasa startowego — owego kawałka wzmocnionej ziemi, bez której konwencjonalny samolot nie mógł się obejść.

Doświadczenia z pierwszymi helikopterami udowodniły, że i tę niezgodność można wyeliminować zbliżając się do niedościgłego cudu natury — ptasiej wolności. Najlepsze jednak, najwspanialsze śmigłowce mają swoje wady. Ich zasięg nie pozwala na przykład na loty transatlantyckie bez uzupełnienia paliwa w locie. Nie są, mimo niesłychanych wysiłków konstruktorów, zbyt ekonomiczne. A wreszcie nie tak szybkie, jakbyśmy sobie tego wszyscy życzyli. Na placu boju pozostała ich wspaniała cecha — pionowy start i lądowanie — dosłownie z kilkudziesięciu metrów kwadratowych w miarę równego terenu.

Po długich latach badań udało się zaprojektować maszyny odrzutowe wzbijające się i schodzące do lądowania jak helikoptery. Ale myśliwce Harrier i Jak-36 nie były nigdy przeznaczone do transportu ludzi i towarów.

Idea połączenia plusów śmigłowca i samolotu w jednej maszynie nie jest specjalnie odkrywcza. Ba, ale jak pomysł nazwał zdobywającej wysokości jak winda i przechodzącej następnie do szybkiego lotu poziomego użytecznej w każdym miejscu na ziemi, uniezależnionej od lotnisk maszyny, przetransportować w realia techniczne XX wieku. Nad tysiącami wariantów odpowiedzi na to pytanie głowili się najbardziej śmiali ludzie lotnictwa już w latach pięćdziesiątych. Logika podsuwała najprostsze rozwiązanie — dwa silniki zawieszone na końcu krótkich skrzydeł samolotu-śmigłowca, zaopatrzone w coś pośredniego między wirnikiem a łopatą śmigła, odchylone do pionu na starcie i wracające do „normalnej" pozycji na odpowiednim pułapie. Jakież to nieskomplikowane — wykrzykniecie. Tak, lecz kilka dalece zaawansowanych projektów utknęło w zbyt wąskim, jak mówią fachowcy Bella, „korytarzu" przejścia od lotu w pionie do przemieszczania się w poziomie. Nie rozwiązane problemy owego krytycznego momentu, jak się przyjęło mówić w anglosaskim świecie — tlt-rotor aircraft, czyli pionowzlotów z przestawialnym systemem napędowym, wyeliminowały całą rzeszę konstruktorów-entuzjastów. Ich propozycje nie gwarantowały kontroli człowieka nad maszyną podczas tej fazy lotu.

U Bella od wczesnych lat pięćdziesiątych pracowano nad maksymalnym rozszerzeniem „korytarza", tak aby z pionu do poziomu przejść można było w miarę elastycznie. Po raz pierwszy trick udał się w 1958 roku podczas testów z maszyną XV-3. Próbowano odchylania całych gondol ze śmiglowirnikami i skrzydłami, a także wariant nieruchomych skrzydeł i przemieszczających się silników. Kłopotów ze stabilizacją, z wibracjami, z niesłychaną wrażliwością na przemieszczanie środka ciężkości, nie brakowało. Do roku 1965 stawiając stopy na tym zupełnie nieznanym polu awiacji aż 110 razy przebudowywano XV-3. Nowe konfiguracje sprawdzono podczas 250 lotów. To chyba w pełni obrazuje skalę trudności.

W pięć lat później efekty były aż nadto widoczne. Również z Waszyngtonu. Rząd USA wyasygnował bowiem 40 min dolarów na budowę większego i nowego eksperymentalnego śmigłowego piono- wzlotu XV-15. Za tę sumę Bell (pokonawszy w przedbiegach Boeinga) zobowiązał się dostarczyć dwa pełnosprawne prototypy aparatu badawczego, który byłby prekursorem seryjnych już maszyn.

Pierwszy XV-15 wzbił się w powietrze w kwietniu 1977 roku, drugi w dwa lata później. To, co demonstrowały te małe pionowzloty, było niesłychanie zachęcające. Każdy miał wylatać około 100 godzin. Po 650 godzinach, które spędziły w powietrzu do tej pory, nie widać po nim zmęczenia. Ale rzeczą najważniejszą było to, iż pod całkowitą kontrolą znalazło się nadzwyczaj łagodne przechodzenie z pionu w poziom i na odwrót. Interesująca była również szybkość, ponad 550 km/h, osiągnięta w locie horyzontalnym. To wszystko zademonstrowano publiczności paryskiego salonu lotniczego w 1981 roku.

Aż wreszcie śmigłowymi pionowzlotami, jak zwykle W przypadku awangardowych osiągnięć techniki za Atlantykiem, zainteresowali się generałowie. Piechota morska, marynarka wojenna i siły lotnicze Stanów Zjednoczonych zamówiły coś znacznie większego od XV-15. Popłynęły ogromne pieniądze, dzięki którym zblokowane zespoły inżynierów Bella i Boeinga mogły pełną parą zająć się pierwszymi przymiarkami do maszyny, jaka później ochrzczona została mianem „Osprey".

Dostawy Ospreyów dla wojska mają się rozpocząć w 1991 roku (Marines 552 egzemplarze, US Air Force-80 i US Navy-50), ale kierownictwa obu wytwórni lotniczych nie mają wątpliwości, iż zalety śmigłowych pionowzlotów sprawią, że szybko zrzucą one maskujące uniformy i znajdą szerokie zastosowanie w lotnictwie cywilnym. Niektórzy eksperci amerykańscy zapowiadają już rewolucję w powietrznym tranporcie małego i średniego zasięgu. Jednym tchem wymieniają zalety maszyn: wielostronność zastosowania, mały hałas, a przede wszystkim nikłe w porównaniu ze śmigłowcami koszty eksploatacji. Tak więc w tym przypadku nie trzeba być wróżbiarzem, aby przewidzieć szybki transfer technologii militarnej do codziennego życia.

Pora jednak przyjrzeć się bliżej Ospreyowi. Kadłub nie wyróżnia się niczym szczególnym. Powiedzielibyśmy typowa bryła nowoczesnego, małego samolotu transportowego. Ale to tylko pozory — aż 70 proc. struktury konstrukcyjnej maszyny to materiały kompozytowe i włókna węgłowe zastępujące stosunkowo ciężki metal. Nawet kluczowe dla wytrzymałości elementy zawieszenia płata i silników są z tworzyw z powodzeniem zastępujących stal. W sumie przyniesie to obniżenie masy pustej maszyny do około 12 ton.

W przedziale ładunkowym o wymiarach 8 metrów na 2 metry przewozić można około 4 ton frachtu. Na zewnętrznych punktach nawet lekkie pojazdy pięcioto- nowe. Ale jeśli start V-22 odbywa się bardziej konwencjonalnie — z pochylonymi tylko do przodu wirnikami, po krótkim samolotowym rozbiegu maszyna razem z ładunkiem unosi w przestworza aż 22 tony. Wyśmienity jest również jej zasięg przy użyciu wstawionych do komory ładunkowej dodatkowych zbiorników — ponad 3800 km. Po przejściu do lotu samolotowego Osprey poruszać się może z szybkością ponad 500 km/h. W wersji helikopterowej — podniesionymi do pionu gondolami silników prędkość spada do 185 km/h. Ale co najciekawsze — płynna operacja skokiem śmigłowirników (umożliwia to specjalnie skonstruowana zblokowana dźwignia „gazu") daje pilotowi do ręki unikalną możliwość poruszania się bokiem i to aż 55 km/h. Mało tego, ustawienie zespołu napędowego nie w pionie, ale trochę bardziej w stronę ogona powoduje lot do... tyłu z prędkością kilkudziesięciu kilometrów na godzinę.

Aby jeszcze bardziej zadziwić Czytelników powiedzmy, że awaria jednego z silników jest czymś zupełnie nieodczuwalnym dla lotnika prowadzącego V-22. zblokowane przekładniami układy napędowe zapewniają lot bez żadnych niespodzianek. Jeden z silników po prostu przejmuje pracę drugiego, a jego moc przekazywana jest automatycznie do drugiego śmigłowirnika. Pilot otrzymuje jedynie informację na pokładowym displayu (w kabinie załogi Ospreya nie będzie już tradycyjnych zegarów, a jedynie wielofunkcyjne ekrany wyświetlające potrzebne dane nawigacyjne i wskaźniki pracy maszyny), że dysponuje jedynie połową mocy.

Portret byłby niepełny bez prezentacji unikalnego systemu sterowania maszyną, składającego się ze wspomnianej już zintegrowanej dźwigni kontroli mocy oraz — raz jeszcze użyjmy tego zwrotu — na pozór konwencjonalnych pedałów orczyka oraz drążka sterowego. Ale to dopiero wierzchołek góry lodowej elektronicznego układu specjalnie zaprojektowanego przez firmę General Electric. Na próżno szukaliśmy linek i cięgieł łączących pomieszczenie załogi z klapolotka- mi, sterami wysokości oraz kierunku. Wszystkie ruchy dłoni lotników są analizowane przez komputer i przetwarzane na impulsy przesyłane następnie potrójnymi liniami elektrycznymi do wychylonych w locie płaszczyzn. Tak działa opisany już w „Bajtku" system „fły by wire", ale ten ma swoją dodatkową specyfikę.

Bez względu na to, czy podniesione silniki tworzą z Ospreya dwuwirnikowy helikopter, czy spoczywają na krótkich skrzydłach jak w samolocie, te same ruchy drążka sterowego czy pedałów orczyka powodują identyczne zachowanie maszyny. A przecież śmigłowiec nie skręca dzięki wychyleniu kierunku, a samolot za przyczyną zmiany skoku wirnika. I ten problem rozwiązała współczesna elektronika.

Wojciech Łuczak