Letadlo pro papeže

Začalo to jinými letadly

V roce 2002 jsem se z filmu „Chyť mě, když to dokážeš“ od jeho hlavního hrdiny Franka Abagnaleho, bezvadně zahraného Leonardem DiCaprio, poučil, že, chce-li člověk úspěšně předstírat personu pilota, je nutné se dříve nebo později pochlubit tím, s jakým létá „zařízením“. A stejně tak jako v mužské šatně na koupališti, tak i v letištní hospůdce je výhodné, je-li naše zařízení větší než zařízení ostatních zúčastněných.

Když jsem nedávno dopisoval pro Aeroweb odstavec, který se měl použít jako profil autora, napadlo mě, že podobné CV by si možná zasloužilo i mé letadlo. Hlavně také proto, že patří tak trochu k popelkám, o kterých se obecně nic neví, a proto také málo mluví a píše.

Svoji poměrně pozdní leteckou „kariéru“ jsem díky svému britskému instruktorovi, který se mohl při své postavě ve volném čase prosadit jako žokej, začal v lehounké Cessně 152 a v ní po roce tréninku i „odmaturoval“. Už ale jen pár týdnů nato jsem povýšil na Piperova „válečníka“, tedy PA-28-161 Warrior, který měl pod kapotou neuvěřitelných 160 koní, v kabině čtyři sedadla a na panelu autopilota! Tento model mi vystačil následující čtyři roky, po které mi ho místní půjčovna za rozumnou úplatu (kde jsou ty časy?) ráda a často pronajala.


Dva roky před koncem tisíciletí jsem se náhodou seznámil s učitelem z Long Islandu, který právě dokončil svou licenci PPL a na rozdíl ode mne měl už v kampeličce našetřeno na svůj vlastní, i když postarší stroj. Když si ho pak za půl roku nato skutečně pořídil, štědře mi ho nabídl k pravidelnému pronájmu. A tak jsem povýšil znovu, tentokrát o dalších dvacet koní, na Pipera 180 s boulí na nose. Four-Niner-Lima byla od té doby v permanenci téměř každý víkend a absolvovala se mnou také jednu z nejdelších vzdušných cest z Long Islandu do Chicaga, a to včetně přistání na slavném Meigs Field jen necelý rok před jeho destrukcí.

S klíčky od 49L stále ještě v kapse jsem po přelomu století dočasně přesedlal zpět na hornoplošníky a zkusil si, jak se létá se zbrusu novým strojem, tentokrát novou Cessnou 172R, kterou začali v Kansasu po desetileté přestávce znovu vyrábět na základě amerických legislativních změn týkajících se limitů finanční zodpovědnosti za letecké nehody. Firma Cessna totiž počátkem 90. let slíbila, že, pokud nový federální zákon projde Kongresem, Skyhawk jako novodobý Fénix znovu vzlétne. V moderním kokpitu s koženými sedačkami jsem strávil kolem sta hodin výcviku IFR. Levné to rozhodně nebylo, ale i přesto se mi podařilo v té době našetřit dost peněz na to, aby se můj seznam vysněných strojů změnil na seznam nákupní. Kromě několika modelů Piper byl na něm ještě také prostorný, i když pomalý, Beech Sundowner. Firmu Cessna ovšem nezastupoval všudypřítomný a univerzální Skyhawk, nýbrž stroj, který má v USA tak trochu kultovní charakter: Cessna model 177 alias Cardinal.

Pokračovalo to Cardinalem

Jako asi každý nový typ letadla, i Cardinal prošel při svém vývoji několika peripetiemi. Důvod jeho existence spočíval v tom, že se konstrukční kancelář Cessny v polovině šedesátých let rozhodla modernizovat a vylepšit do té doby velmi populární model 172, známý později jako Skyhawk. Ten byl ve výrobě už od roku 1955 a jeho zamýšlená inovace měla firmě zaručit tržní prioritu i v sedmém desetiletí. Popravdě řečeno, Skyhawk není a nikdy nebyl esteticky velmi uspokojivým typem letounu. Jeho přednost je v tom, že je použitelný v mnoha rolích, přestože ve všech jen s průměrným výsledkem. Nový jednomotorový čtyřsedadlový stroj Cessna si měl zachovat pozitiva svého populárního cvičného předchůdce, ale měl být rychlejší, prostornější a pokud možno i hezčí. V roce 1968 byl tedy vyvinut prototyp, který měl stále ještě pracovní název Cessna 172, model J.


Nedlouho poté, jakoby pochybovalo o životnosti nového modelu, se ale vedení firmy rozhodlo založit novou typovou řadu s číslem 177 a modely 172 vyrábět paralelně. První kusy nového letadla zcela potvrdily jeho jen dosti omezenou genetickou příbuznost se starým modelem. Konstruktéři prodloužili a rozšířili kabinu, čímž poskytli i těm nejvyšším cestujícím na zadních sedadlech asi 10 cm volného prostoru před koleny. Nabídli jim také velmi dobrý výhled ven postranními poloeliptickými okny a dále jej vylepšili eliminací masivních podpěr křídel, které rozhodně nepřispívají k estetickým kvalitám Skyhawku.

Vstup do kabiny „Kardinála“ je z obou stran nezvykle širokými dveřmi, které jsou ve zvláštní oblibě u starších a invalidních cestujících, stejně jako jeho mnohem nižší práh – důsledek kratšího podvozku. Sedadlo pilota se může pochlubit třemi stupni volnosti včetně svislého nastavení a variabilního sklonu opěradla. Obě funkce jsou ovšem nutné, protože panel je, jak je u Cessny obecně zvykem, dost vysoký a také strop nové kabiny byl z aerodynamických důvodů snížen. Stejné sedadlo bylo na zvláštní přání montováno i doprava, takže obě osoby vpředu se mohou pohodlně usadit, ať už jsou jakéhokoli vzrůstu nebo věku.

Elegantní novinkou bylo také značně zešikmené celistvé přední sklo, které dalo stroji sportovní, a dá se říci až dravý, charakter. Při pohledu zboku tak propůjčuje čelní sklo spolu s „volně loženými“, nepodepřenými křídly, dozadu se pozvolně svažující kabinou a masivním kuželem vrtule Cardinalovi dojem rychlého a vitálního stroje už i na stojánce. Další inovaci si Cessna „půjčila“ u konkurenčních firem Piper a Beech. Nový stroj dostal namísto tradičního pevného zadního stabilizátoru s pohyblivou výškovkou plovoucí „stabilator“ (což je umělý anglický novotvar složený ze slov „stabilizer“ a „elevator“).  Jeho vyšší váha si vynutila další konstrukční změnu.


Křídla letadla musela být kvůli statické rovnováze posunuta více dozadu, což s sebou jako bonus přineslo tu výhodu, že v zatáčkách pilotovi křídlo nekryje výhled do strany. Kdo strávil pár hodin na okruhu ve stodvaasedmdesátce, mi dá za pravdu, že zatáčet do finále naslepo chce hlavně zpočátku silné nervy. Ve snaze zvýšit cestovní rychlost stroje, ale zároveň v něm uplatnit osvědčený motor o 150 koních, se návrháři rozhodli použít nový „střih“ křídla s laminárním a vespod značně plochým profilem.

Jen mimochodem, výběr motoru byl dán praktickými okolnostmi. Cessna ukončila v roce 1968 objednávku motorů Continental a pro oba nové modely 172 a 177 optimisticky objednala pět tisíc nových motorů u továrny Lycoming. Tyto motory typu O-320 disponují výkonem 150 koní, tedy o 5 koní víc než motory starších strojů C172, nemluvě už ani o zjednodušení údržby díky redukci počtu válců z šesti na čtyři.

Od nového nepodepřeného křídla si konstrukční kancelář slibovala především vyšší cestovní rychlost, ale také estetickou přitažlivost pro zákazníky, kterým by, jak se předpokládalo, imponoval sportovní charakter celého draku a nesporná iluze lehkosti křídla podepřeného jen v jednom bodě – ve střeše kabiny. Takové křídlo samo o sobě nebylo ovšem ani u Cessny úplnou novinkou. Podobně instalovanou nosnou plochu měla i mnohem starší Cessna 195. Novinkou ale byl jeho laminární profil a jeho umístění o poznání více vzadu ve srovnání s předchozím modelem.

A Cardinalem to málem skončilo

Jak se ale říká tady v Americe, „žádný dobrý skutek nezůstane nepotrestán“ čili česky „pro dobrotu na žebrotu“. Nové umístění křídla a následné usazení pilota a kopilota ne pod, ale před geometrickým bodem vztlaku křídel, si vynutily nejen zvýšení aerodynamické síly výškovky, potažmo její konstrukční inovaci ve formě stabilatoru, ale v neposlední řadě přineslo i dramatickou změnu v chování letounu při malých rychlostech a strmých úhlech náběhu.


Problém číslo dvě způsobilo rozhodnutí prodejního oddělení vyrábět oba modely 172 a 177 v následujícím roce paralelně, aby se tak dal sledovat odbyt každého z nich. Na základě původního plánu zrušit výrobu C172 byl však už dříve ukončen kontrakt s tradičním dodavatelem motorů firmou Continental na motory O-300 o 145 HP a byla uzavřena již zmíněná nová smlouva s Lycomingem. Když se obchodníci na poslední chvíli rozhodli vyrábět dočasně letadla obě, objednávka u Lycomingu byla optimisticky nastavena na 5000 kusů. To ještě nikdo netušil, že pro nový model (také díky jeho zvětšené kabině, bohatšímu vybavení a těžší výškovce) bude sto padesát koní značně dýchavičných. Na změnu motoru bylo už ale pozdě.

Třetí „kardinální“ chybou se ukázala být dobře míněná snaha návrhářů letoun zrychlit volbou laminárního profilu pro nové křídlo. Přesto, že je takové křídlo „výkonnější“ při cestovních rychlostech, při startu a stoupání, tedy při relativně vysokém úhlu náběhu, má tenčí laminární křídlo ve srovnání s tlustším profilem větší indukovaný odpor a také pád u něj nastává náhle a bez velkého varování. Právě tato druhá vlastnost se stala otevřenou pastí pro piloty Skyhawku, kteří nadšeně přesedlali na nový stroj a kteří byli navyklí na velmi povolný a krotký režim při podrovnávání nízko nad dráhou. V kombinaci s neočekávaně silným účinkem nové plovoucí výškovky docházelo k častým případům přehnaných korekcí výšky („overcontroling“) často v posledních vteřinách před dosednutím a oscilací způsobeným samotným pilotem (PIO  - „pilot-induced oscilations").


Není tedy žádným překvapením, že mnoho těchto případů skončilo destrukcí předního podvozkového kola a často také vrtule. A aby se všechno nesvádělo jen na piloty, inženýři v Cessně měli také máslo na hlavě. Zmíněný stabilator byl pro ně konstrukční novinkou a z aerodynamického hlediska včas nezvládli jeho chování při malých rychlostech a skluzech na finále. Ukázalo se, že v některých situacích se těsně nad ranvejí utrhly proudnice výškovky a došlo k jejímu aerodynamickému „pádu“, což mělo také za následek výše zmíněný nekontrolovatelný náraz na přední kolo. 

V roce 1969 měla tedy Cessna s novým modelem plné ruce práce a inženýři určitě strávili mnoho bezesných nocí. Prodej letounu nesplnil očekávání a občas docházelo k nehodám při přistání (i když obvykle bez zranění). Jako první byl úspěšně vyřešen problém s výškovkou a výskytem PIO. Plovoucí výškovka byla modifikována tak, že byly do její náběžné hrany instalovány průtokové štěrbiny, a ty zcela odstranily problém ztráty laminárního proudění. Celá výškovka byla také lépe dynamicky vyvážena. Do verze z roku 1969 byl namontován silnější motor o sto osmdesáti koních a tím se vykompenzovaly ztráty způsobené zvýšenou váhou, větším celkovým parazitním odporem draku a vyšším indukovaným odporem laminárního křídla.

Rok nato ustoupili návrháři také od moderního laminárního obtékání a vybavili model 177B tlustším křídlem a nástavbou na jeho náběžné hraně, která zlepšila charakteristiku křídla při stoupání a přechodu do pádu. Nový motor Lycoming O-360 dostal později přídavkem řiditelnou dvoulistou vrtuli. Poněkud samostatnou kapitolou je varianta C177RG se zatahovacím podvozkem, která se začala vyrábět současně s verzí FG („fixed gear“) v roce 1971. Jako její tehdejší hlavní konkurent, Piper Arrow, měl i tento Cardinal motor o 200 koních a byl o 22 uzlů rychlejší než verze s pevnými koly (a na papíře o 2 knoty rychlejší než Arrow).

Pokud můj krátký úvod vyvolá u čtenářů zájem o tento málo obvyklý stroj, připojím příště své praktické zkušenosti. Prozatím snad těchto pár odstavců zodpoví zvědavou otázku „Co je Cardinal?“ lépe než jeden jeho pilot na frekvenci, který, když se ho nezkušený řídící provozu zeptal: „What´s a Cardinal?“, promptně odpověděl: „We fly the Pope!“.