Mezi letadlem a vrtulníkem: Jak funguje konvertoplán? (1)

Letouny s pevným křídlem i stroje s rotující nosnou plochou (vrtulníky) mají nesporné přednosti, ale též nectnosti. Klasické letadlo se může pochlubit větší rychlostí, zato pro start i přistání potřebuje rozměrnou plochu. Helikoptéry dokážou provádět kolmé vzlety i přistání (kategorie VTOL – Vertical Take-Off  and Landing) a dlouho „viset“ nad jedním místem, jenže jejich rychlost při dopředném pohybu málokdy přesáhne 300 km/h (mezi vrtulníky klasického uspořádání stanovil roku 1986 rekord britský Lynx, a to hodnotou 401 km/h). Jako ideální se tedy jeví hybrid neboli konvertoplán, jenž by si z obou koncepcí vzal to nejlepší.

První krůčky

Technicky lze konvertoplán popsat coby letadlo kategorie VTOL těžší než vzduch, které v průběhu letu mění metodu dosažení vztlaku – v jednu chvíli se chová jako vrtulník a v jinou jako letoun. A vždy přitom využívá výhod aktuální konfigurace – kolmé starty a přistání mu umožňují operovat z nevelkých ploch či palub lodí, za letu naopak těží z výkonu motorů v tažném uspořádání. 

Není bez zajímavosti, že myšlenka konvertoplánu se zrodila ještě dříve, než se od země odlepila první helikoptéra. Už roku 1920 si totiž Američan Frank Vogelzang nechal podobný létající stroj patentovat, avšak tehdejší úroveň technologií mu neumožnila uvést ho v život. Koncem 30. let neuspěl britský konstruktér Leslie Baynes s moderně řešeným návrhem „heliplane“ a fázi studie nepřekročil ani Focke-Achgelis Fa 269 zrozený na rýsovacích prknech německých inženýrů za druhé světové války.

Varianty uspořádání

Také poválečná léta potvrdila, že konstrukce hybridního stroje není přes překotný technologický rozvoj jednoduchá – třeba proto, že aerodynamicky nejvhodnější tvar křídla pro pomalý a rychlý let se výrazně liší. Společnosti se snažily tvrdý oříšek rozlousknout různými způsoby a postupně definovaly několik základních uspořádání, jež pro konvertoplán přicházejí v úvahu.

Nejčastější varianta zvaná „Tilt Rotor“ či „Tilt Prop“ pracuje s pevným nosným křídlem zajišťujícím vztlak při vodorovném letu a překlopnými rotory pro dostatek vztlaku při startu a dosedání. Uspořádání „Tilt Wing“ jde opačnou cestou – konvertoplán disponuje otočným nosným křídlem, jež se překlápí jako jeden celek i s pevně uchycenou pohonnou jednotkou. Koncepce „Tilt Duct“ sází na překlopné zaplášťované vrtule a objevily se dokonce pokusy vytvořit konvertoplán „Tilt Jet“ s překlopnými proudovými motory na koncích křídel.

Vývoj napříč světem 

Ověření, která z metod se v praxi ukáže jako nejvýhodnější, vyžadovalo hodně času i peněz. Proto se od 50. let snažili vypořádat s konvertoplánovou výzvou především konstruktéři obou supervelmocí a jejich spojenců. Američané zpočátku sázeli na překlopné křídlo a výsledkem se roku 1957 stal experimentální Vertol VZ-2. Křehce vyhlížející stroj prokázal vynikající manévrovací schopnosti, avšak zklamal rychlostí pouhých 215 km/h. Nejurputněji se do vývoje zakousla společnost Bell Helicopter – zatímco její model XV-3 stavěl na překlopných rotorech, Bell X-22 reprezentoval konfi guraci „Tilt Duct“.

Pokračování: Mezi letadlem a vrtulníkem: Jak funguje konvertoplán? (2)

Zahanbit se nenechala ani země galského kohouta s podobně koncipovaným aparátem Nord 500 Cadet. Výkony prototypů ani tentokrát neoslnily, jejich testy nicméně přinesly cenné poznatky o chování strojů kategorie VTOL. Jako předem odsouzené k nezdaru se dnes naopak jeví snahy vyvinout konvertoplán „Tilt Jet“. Na poněkud šílených nápadech proudových konvertoplánových stíhaček pracovalo německé konsorcium Entwicklungsring Süd a o podobně řešený XF-109 se pokoušel i Bell, ale nakonec převládl pragmatismus a oba projekty během 60. let skončily v propadlišti dějin.