Už při základním výcviku se piloti dozvídají, jak nepříznivě ovlivňuje výkony letadel a vrtulníků vyšší teplota vzduchu. Informaci samozřejmě přijmou, ale častá potíž je v tom, že si nedokáží představit, jak konkrétně se vysoká teplota vzduchu opravdu projeví. U letadel s přemírou výkonu, jaký má většina moderních UL letadel vybavených motory o 80 nebo 100 HP se zdá, že vliv teplot není tak velký. Ano je to pravda. Jestli letadlo stoupá sedm nebo pět metrů, není takový problém. Horší je to u letadel s méně výraznou převahou výkonu nad hmotností.
Teplota, co létání nesvědčí
Teplý vzduch je díky větší pohyblivosti molekul – a tím i jejich vzájemnou vzdáleností – řidší nežli vzduch studený. To má dva následky. Jednak motory nemají tolik potřebný kyslík pro spalování a tedy výkon a navíc v řidším vzduchu nosné plochy vytvářejí méně vztlaku. Oba tyto vlivy dohromady vám mohou i znemožnit odlet z dráhy nebo místa, kde jste jinak běžně vzlétali. Na kratších vzletových drahách tedy opravdu uvažujte, jestli vaše letadlo v tomhle počasí dokáže bezpečně odstartovat.
Vliv teplého počasí je nebezpečný i pro nás instruktory při výcviku nouzových přistání. Letadlo po přerušení nácviku výběru plochy s vysunutými klapkami nechce zrovna dvakrát ochotně stoupat a původně bezpečně vzdálené stromy nebo elektrické vedení se dokáží velmi nepříjemně přiblížit. V teplém počasí je tedy potřeba bezpečnostní koeficient pro vzdálenosti od překážek, přes které budeme potřebovat bezpečně přeletět, ještě výrazně zvýšit! Věřte, že je to hrozný pocit cítit, jak letadlo na plném výkonu jen náznakem stoupá, řada stromů se blíží a nic dalšího už dělat nemůžete.
Ještě mnohem komplikovanější situace je ale u vrtulníků. Letadlu horký vzduch prodlouží rozlet, u vrtulníku, startujícího z jakkoliv omezené plochy, ale může vzlet zcela znemožnit! Každý rok dojde k několika nehodám způsobeným tímto jevem.
Vrtulník se při vzletu nejprve vznáší na vzduchovém polštáři vyvolaném vyšším tlakem pod sebou, díky indukovanému proudu vzduchu od rotoru. Při běžném vzletu, kdy máme před sebou dostatek prostoru, se potom další výkon získává dopředným pohybem, kdy se k pohybu rotorových listů přidá i relativní proud vzduchu díky pohybu vrtulníku vpřed. Opět, při vyšší teplotě bude tento rozlet delší, pilot cítí, že to „sakra dneska nějak nechce letět“ a nic horšího se nestane.
Velká komplikace ovšem nastává, pokud se pilot s vrtulníkem musí ihned přenést přes překážku, bez možnosti náležitého rozletu. V okamžiku, kdy se dostane mimo vliv země, dramaticky vzrůstá potřeba výkonu nutného pro udržení vrtulníku ve vzduchu. Bohužel, nedostatek výkonu se neprojeví tím, že by vrtulník prostě nestoupal a pilot s ním tedy mohl pohodlně přistát zpět. Ne!
Průběh je totiž takový, že vrtulník na první pohled celkem ochotně vzlétá (jen velmi zkušený pilot pozná, že k „zabrání“ vrtulníku došlo až při hodně vysoko zvednuté páce kolektivu) a vznese se do výšky několika metrů. Potom se ale projeví nedostatek výkonu motoru. Listy nosného rotoru musí být v řídkém vzduchu nastaveny na mnohem větší úhel náběhu. Nevytvářejí dost vztlaku, ale odporu ano. Zvýšený odpor je tedy potřeba eliminovat vyšším výkonem z motoru. Přidávání plynu ale náhle přestává stačit. Jednak je rotor už velice zatížen, jednak motor nemá v řídkém vzduchu tolik výkonu, jak jsme si řekli už dříve. Výsledkem je tedy nedostatečný výkon roztáčející rotor a následné snižování jeho otáček. Nízké otáčky rotoru jsou tím největším strašákem každého vrtulníkáře. A co teď? Jste s vrtulníkem v několika metrech. Vrtulník má tendenci spíše klesat než stoupat. Houká na vás varování nízkých otáček. Kolem vás jsou překážky, které potřebujete přeletět. Další zvyšování výkonu není možné, potřebujete naopak nastavení kolektivu snížit, abyste dokázali rotor roztočit, ale tím jenom neúnosně zvýšíte klesání vrtulníku. Podvědomě tedy ještě více zaberete za páku kolektivu a tím máte další výsledek spočítán. Otáčky ještě více klesnou, a i když nosný rotor nestačí mávnout nahoru, vrtulník se vydá velice rychle kolmo k zemi, dochází k nárazu a destrukci. Z těchhle výšek sice posádka většinou vyvázne bez zranění, ale z vrtulníku zbydou trosky.
Pro letadla grafy, pro vrtulník hlavu
Nemusí jít přitom jenom o vysoké teploty. Úplně stejného efektu dosáhnete ve vyšších nadmořských výškách, nebo při velkém zatížení stroje – letadla i vrtulníku. Jak tedy tomuto problému čelit? U letadel ve všeobecném letectví je velice užitečné znát výkonové tabulky svého letadla. To jsou takové ty čtverečkované papíry s různě prohnutými a zalomenými křivkami, kterým se často souhrnně říká „nějaký grafy“. Jejich význam opravdu stoupá se zmenšující se plochou pro vzlet, zvyšující se zátěží, nadmořskou výškou a teplotou. U ultralehkých letadel díky přemíře výkonu (mluvíme-li o těch vybavených 80- nebo 100koňskými motory) nebývá se vzletem problém na oficiálních letištích. Může ovšem nastat na různých neoficiálních plochách nebo při vzletu z terénu. Tady je nutno použít zdravý rozum, protože pro tato letadla nebývají výkonové tabulky sestrojovány.
| Výkonové tabulky a zjištění potřebné dráhy pro vzlet – Cessna 172 |
|
Vedle grafů a tabulek pro výpočet hmotností a vyvážení (Weight and Balance) jsou výkonové grafy (Performance Charts) dalšími z oněch křivek a čtverečků v provozní příručce, které si zaslouží pilotovu pozornost. Zejména tehdy, pokud je horký letní den, sluníčko pálí, vítr prakticky nefouká a do letadla vám nasedají tři chlapíci silnějších postav, abyste je hodinku, možná dvě, povozili nad krajinou ve své Cessně 172. Právě tehdy byste měli více než jindy přemýšlet a pokud možno nalistovat v provozní příručce letadla sekci 5, tedy výkonnost. Po chvilce listování zde totiž narazíte na zpravidla několik tabulek nadepsaných Takeoff Distance a doplněných řadou podmínek, které podrobněji upravují jejich použití. S velkou pravděpodobností se navíc bude jednat o tabulky doplněné slovy Short Field, tedy že se týkají postupu vzletu z krátké plochy, popsaného v sekci 4 stejné knížečky.
Vraťme se ještě jednou ke hmotnostem a vyvážení. Pokud jasně vidíte, že hmotnost vašich pasažérů v součtu s hmotností samotného letadla a dalšího nákladu bude hraničit s povolenou vzletovou hmotností, koledujete si o malér. Vaší šancí může být palivo – na hodinový let s rezervou 30 či 45 minut vám v klasické C172 stačí i půlky nádrží, ale pokud máte naplněno až po špunty, mohl by váš let skončit dříve, než vůbec začne. Ať tak či onak, výkonnostní tabulky počítají s maximálním zatížením a limitní MTOW – v našem případě tedy 2 550 liber (1 157 kg). Ze záhlaví tabulky dále zjišťujeme, že čísla platí pro vzlet s klapkami na 10° a s nastavením plného plynu před povolením brzd, při vzletu ze zpevněné, rovné a suché dráhy a při nulovém větru. K odlepení letadla by mělo dojít na rychlosti 51 knotů s následnou akcelerací do 56 knotů. A nyní už meteorologie. Vidíme, že vstupními parametry pro odečtení hodnot jsou tlaková výška (Pressure Altitude) a venkovní teplota v mezích od 0 °C do +40 °C. Co je ona tlaková výška? Zjednodušeně řečeno, je to výška daného místa při standardním tlaku 1013,25 hPa. Obvykle nás zajímá skutečná nadmořská výška, pročež nastavujeme výškoměr na aktuální QNH. Pokud však sedíme v letadle a chceme zjistit tlakovou výšku, stačí přenastavit tlak na 1013,25. Logicky z toho vyplývá, že při standardním tlaku se budou výšky rovnat, čím více však bude tlak klesat, tím více bude tlaková výška stoupat a potřebná délka pro vzlet tím rázem vzroste. Více o vlivu tlaku na udávání nadmořské výšky najdete ZDE! Vraťme se tedy k našemu horkému letnímu dni. Dejme tomu, že hmotnostně jsme na absolutním limitu, tedy 2 550 liber. Jsme na letišti v Letňanech a z METARu letiště ve Kbelích víme, že je 32 °C, tlak vzduchu 1 012 hPa a vítr proměnlivý do 3 uzlů. Prakticky nic nám tedy nehraje do karet, snad s výjimkou toho, že by Letňany ještě mohly ležet v Alpách. Odečtením z výškoměru zjistíme, že tlaková výška je cca 940 stop, čemuž nejblíže odpovídá kolonka 1000. Pro teplotu 32 °C můžeme použít teplotu 30 °C, čímž dostaneme potřebnou délku rozjezdu 1 170 stop (357 m) a potřebnou délku pro překonání 50 stop vysoké překážky 1 990 stop (607 m). Vzhledem k tomu, že nejkratší dráha v Letňanech měří 800 metrů, neměl by žádný problém nastat. Je třeba znovu podotknout, že čísla platí při uplatnění techniky vzletu z krátké plochy. I tak je ale rezerva dostatečná. Ale pozor! Je třeba ještě věnovat pozornost i poznámkám pod tabulkou. Zde se totiž mj. dozvíme, že při vzletu z ploch, kde je tlaková výška vyšší než 3 000 stop, bychom měli mít při vzletu ochuzeno na hodnotu maximálních RPM. V našich končinách můžeme tuto poznámku vypustit druhým uchem ven. Další poznámka však říká, že pro každých 9 uzlů čelní složky větru je možné odečíst 10 % vzdálenosti pro výpočet potřebné délky vzletu. A naopak, pro zadní složku větru musíme 10 % přičíst, a to již na každé dva uzly větru. V našem případě šlo o variábl do 3 uzlů, tedy zanedbatelný vliv, pokud by nám nic nebránilo ve vzletu proti převládajícímu proudění. Poslední poznámka říká, že při vzletu ze suché travnaté dráhy bychom měli 15 % vzdálenosti pro rozjezd přičíst. A to se nás v Letňanech, stejně jako v 90 % dalších českých letišť, velmi týká. I tak je patrné, že pro vzlet by nám mělo stačit 1 345,5 stop (410 m), což dráha bohatě umožňuje. Na druhou stranu, máme v Čechách, na Moravě a ve Slezsku také plochy, které jsou kratší, nerovné, vedou z kopce či do kopce, vítr si v okolí dráhy někdy dost pohrává nebo nechceme mučit brzdy „raketovým odpalem“ či čechrat nervy své i svých cestujících při stylu „bojového“ odletu a odlepení se na pádovce. Proto je důležité si především vůbec uvědomit, že při vyšších teplotách či nižším tlaku vzduchu (a tedy hustotě) se potřebná délka pro rozjezd zvyšuje a vzduch nás poté neponese tak věrně jako to jindy dělá. A dobré je pamatovat, že pokud nám odlet vychází tak tak na suchou betonovou dráhu, pak na mokré trávě nám nebude stačit určitě... A konec konců, sekci 5 obsahuje provozní příručka každého letadla a není na škodu se s ní přinejmenším seznámit... |
Velmi opatrný ovšem musí být opět pilot vrtulníku. Vzhledem ke způsobu užití, vrtulník může přistát (ale poté také musí odstartovat) na velmi omezených plochách. Málokdy je možnost předem na místo dorazit, změřit vzdálenosti a výšky překážek a podobně. Je tedy nutné při těchto přistáních opravdu kriticky uvažovat, když už ne o vlastních schopnostech, tak o fyzikálních omezeních vrtulníku. Ta nepřekonáme, ať jsme sebelepšími piloty.
Nadmořská výška tu hraje rovněž velmi výraznou roli. A nejde přitom o nějaké létání v Himalájích. Startujete-li s vrtulníkem z Českých Budějovic, potom při přistání na Horské Kvildě řídíte o hodně jiný vrtulník. 3 000 výškových stop vám ubere hodně z výkonu. Počítejte vždy s možností poklesu otáček rotoru a podle toho s vrtulníkem zacházejte. Při sebemenších pochybnostech nestoupejte okamžitě po nadzdvihnutí, ale dejte vrtulníku šanci nejprve se předvést. A pozor, ve vyšších výškách nemusí nutně docházet k nárůstu plnícího tlaku. Na první pohled to vypadá, že je vlastně všechno v pořádku, protože jindy hlídaný tlak v sacím potrubí nepřekračujete, ale ve skutečnosti – o to hůř! Nemáte k dispozici tolik výkonu. Nízký tlak okolního vzduchu neumožňuje motor tolik plnit.
Podle mojí zkušenosti, jakmile se otáčky motoru a rotoru jenom náznakem vydají při visu směrem dolů, je nutné okamžitě přistávat, protože pokles bude jenom pokračovat (nemám-li možnost dopředného rozletu). Nesmíme na to ale přijít v okamžiku, kdy pod námi už není žádný volný prostor. V tu chvíli už totiž nemáme řešení. Kolektiv musí dolů a vrtulník nám bude klesat. Kdyby bylo výšky dost, potom by nám pomohlo přitažení páky cyklického řízení, ale to obvykle nejde, a tak nám nezbývá než cesta dolů. Jde o opravdu velký problém. Je tedy velice žádoucí, se do takové situace nedostat. Proto, pokud máme pochybnosti o dostatečném výkonu při dané situaci, je nejlepší si nejprve vyzkoušet, jestli vrtulník otáčky drží a jestli není všechno nějak moc na doraz. Pokud ano, potom se rozhodně nesnažte překážky před vámi převiset. Přistaňte okamžitě, dokud to jde, a vrtulník odlehčete. Obvykle stačí říct pasažérům, ať si přejdou na nějaké vhodnější místo a odletět s nimi odtamtud.
Vzlety z terénu jsou hodně jinou disciplínou, než létání na letištích. Je tedy nutné být mnohem více ve střehu a o hodně opatrnější a podezřívavější. Začínajícím pilotům bych doporučil si pro tyto vzlety vybírat dostatečně velké plochy, rozhodně se nepouštějte do malých plácků obklíčených vzrostlými stromy. Vzhledem k charakteru naší krajiny se mi zatím vždycky podařilo najít vhodnější a větší plochu, pokud se mi ta původně určená nelíbila.
Přeju sobě i všem pilotům hodně rychlý a zdravý úsudek a hodně štěstí při létání. Všichni ho potřebujeme každý den.
Tento článek vznikl ve spolupráci s leteckou školou Fly For Fun
