Jak jsem si vyrobil STOL letadlo s cestovkou 250 km/h

Takové zadání nesplňuje ani jeden ze světových výrobců letadel. Nebo mi to není známo. A právě proto, že to není jednoduché, předsevzal jsem si, že zadání zvládnu, byť jsem na to téměř sám.

Zkrátka, chtěl jsem si postavit kovového Sharka s vlastnostmi STOL letadla, třeba jako má Piper Cub, a maximálním pohodlím na palubě jako má Bristell, abych se necítil jako sardinka. Nejraději upravuji věci a zařízení, která mají nějakou hodnotu a které mají potenciál zvýšení této hodnoty. Je jedno, jestli jde o drak letadla, automobilový motor nebo za letu stavitelnou vrtuli.

Pro svůj záměr získání rychlého letadla, které vzlétne ze 150 metrů, jsem zakoupil pokřivenou (špatně slícovanou) stavebnici letadla NG-6 v kategorii 600 kg, která byla stavěna ještě postaru. Nebyla vyrobena systémem díra na díru. Jedno křídlo bylo zkroucené, špatně snýtované v přípravku a trup byl na dvě poloviny před stykováním.

NG-6 je velmi podobné letadlo jako Bristell nebo alespoň jako jeho rané verze. Tehdejší prodejce NG-6 nebyl schopen ani po několika letech dodat zbytek dílů, což svatosvatě sliboval pokaždé, když jsem mu volal, nebo u něj i mnohokrát fyzicky byl. Nakonec ani nebral telefony. Díly jako řízení, kabinu, podvozek, vnitřní přepážku, ostatní kompozitové díly, směrovku a celou výškovku mi nikdy nedodal. Později jsem zjistil, že to nebylo jen v mém případě. Neudělal to ani poprvé, ani naposled. Pokoušel jsem se díly sehnat jinde u prvovýrobců, kterých bylo mnoho, vždy jsem se ale dozvěděl nepublikovatelné věci a že už je nedělají, že už museli odevzdat přípravky a nedostali včas, co jim patří.

Pohoda, to dáš! Myslel jsem si...

Spoléhal jsem na to, že téměř stejné letadlo dělají i v Kunovicích v BRM Aero, kde měli velice podobné komponenty (kabina, výškovka, směrovka, koncové oblouky), avšak tam mi majitel, se kterým jsem měl jinak dobré vztahy, sdělil, že jsem si měl pořádné a kvalitní letadlo vybrat a koupit u nich. Trval na tom, že mi pro konkurenční stroj neprodá ani šroubek. Tak to jsem opravdu nečekal, i když dnes už to chápu.

Zbyly by mi oči pro pláč, kdybych to vzdal. Vždy jsem chtěl typ „Bristell“. Chtěl jsem ho pro maximální možné úžasné pohodlí na palubě, prostornou kabinu vhodnou pro dlouhé hodiny cestování, hodně vztlakové křídlo umožňující krátký vzlet, sexy tvar a konečně, protože je to nejnovější česká celokovová konstrukce.

Neměl jsem na něj, tak jsem zvolil jinou cestu a postavil velmi podobný letoun, který se jmenuje „DREAM TRAINER FZ“, neboť nemůže mít stejné jméno jako originál, NG-4 a NG-6 Via, pro několik změn níže popsaných.

Nevýhodou je, že musím každý rok na technickou kontrolu ke schválenému technikovi LAA. Musím mu však poděkovat, protože se mnou měl spoustu práce a hodně pochopení pro mé netradiční nápady. Především za to, s jakou grácií to zvládl. Jsem za něj moc rád a děkuji mu, protože se nebrání pomoci mi vybrat nejvhodnější řešení z mnoha mnou navržených variant.

Rád bych touto cestou poděkoval také jinému pánovi, který mi pomohl k nejnovější verzi výškovky, která již odolává flutteru, kovové směrovky a i s jinými díly potřebnými pro dokončení letadla. Domluvili jsme se, že ho nebudu jmenovat. Dobří lidé fandící jednotlivým stavitelům se najdou. Jsem moc rád, že takoví lidé jsou, je ale obtížné je najít.

DREAM TRAINER FZ je až na pár modifikací vlastně skoro stejný jako originál NG-6 a Bristell. Dá se říci, že jsem původní originál modifikoval a dále vylepšil pro své potřeby. Jako pilot uživatel jakékoliv krátké plochy a také jako zkušební pilot jsem cítil další možnosti zlepšení pro mé, dá se říci, specifické využití v provozu na krátké jakékoliv další ploše v blízkosti lesa dlouhé 236 metrů.

Předpokládal jsem, že do letadla zastavím svoji konverzi motoru 1.2 TSI ve verzi 2.0, kódy motorů CBZA, CBZB, CBZ, tedy celohliníkovou českou osmiventilovou, turbodmychadlem dotovanou pohonnou jednotku s přímým vstřikem paliva do válce. Motor je přečipovaný až do výkonu 140 HP a 210 Nm. Trval jsem v požadavku na velmi nízkou hlučnost pohonné jednotky a vrtule, aby zbytečně nechodily stížnosti z okolí provozu.

Na svém letadle DREAM TRAINER FZ jsem z donucení a někdy i pro své potěšení provedl tyto úpravy:

Úprava trupu pro jinou kabinu a lepší roznesení namáhání od motorového lože

Originální kabina má pod sebou rám, který je její součástí a uzavírá „loď“ trupu od požární přepážky až za kabinu. Ten jsem samozřejmě spolu s kabinou neměl a nedokázal jsem ho spolu s originální kabinou více než rok sehnat. Proto jsem musel vymyslet jiné, stejně hmotné, pevné a aerodynamické řešení.

Vytvořil jsem mělký D-profil se zahnutými konci z nerezového plechu 0,5, který nanýtován do potahového bočního plechu vyztužuje celou kabinu podélně kolem osy letadla a za kabinou tvoří bezpečnostní oblouk – rám. A je jako svařený celek spojen s jednotlivými přepážkami trupu. Navíc jsem použil na zadní stěnu trupu za kabinou pevnější ruský letecký plech 0,7 mm ze starých zásob, který roznáší bezpečnostní rám dále do tubusu trupu bez zadních oken za kabinou. Kdyby se mi letadlo snad někdy převrátilo, trup by měl být násobně tužší než originál. Je to tedy velké plus pro posádku.

Z tohoto podélného nerezového rámu je podélně vyvedeno a pronýtováno vnitřní motorové lože tvořící vnitřní příhradovinu jeklů 20 × 20 × 1,5, která také roznáší síly pro uchycení motoru 1.2 TSI s výkonem 120–140 HP a 200–210 Nm. Na této příhradovině vnitřního lože – podpory třetího bodu silentbloku vetknutého do motorové hlavy – je rovněž uloženo nožní řízení s pedály zavěšenými dolů. Roznesení sil od motoru jde tedy přes výše popsaný profil rámu až za sedadla v podélné ose letadla a vpředu u motorové přepážky jde roznesení dolů k podvozkovému tunelu přes dva nosníky. Příhradovinu jsem dimenzoval na motor s násobně vyšším výkonem, než jsem nakonec použil.

Za letu otevíratelná kabina

Rád se cítím svobodně a rád létám s otevřenou kabinou, hlavně holky to mají rády při zlaté hodince před západem slunce, což je taková až neskutečná romantika...

Proto jsem si přizpůsobil kabinu z letadla TECNAM P 2002 Sierra, která se dala koupit od italského výrobce. Tato kabina je větší a více prostornější v oblasti hlav posádky.

Kabinu i rám čelního štítu k ní jsem musel rozříznout, vyztužit, rozšířit a upravit. Rovněž jsem si nechal vyrobit kolejničky z materiálu 7075 na posouvání kabiny. Kolejničky jsou vsunuty do profilu rámu, který byl takto pro ně navržen. Mohu tak létat s otevřenou kabinou jako v kabrioletu. Při vzletu a přistání kabinu zavírám, neboť se za ní tvoří úplav, a zhoršil by výkony při vzletu a přistání. Cestovní rychlost s otevřenou kabinou je omezena na maximálně 140 km/h. Tato rychlost s otevřenou kabinou by mohla být i vyšší, ovšem za předpokladu, že bych speciálně dolaminoval okraje přesouvatelné kabiny, a do toho už se mi nechce investovat čas.

Větší autorita směrovky a zvýšení ovladatelnosti v kritických režimech

Z mnoha ohlasů letecké veřejnosti i z pročítání leteckých nehod mi vyplynulo, že bych u tohoto typu letadla nejspíš potřeboval o dost účinnější směrovku, která bude spolehlivě fungovat i při těch malých rychlostech kolem 85 až 100 km/h, ve kterých nutím letadlo létat na mé jakékoliv další krátké ploše s rotory od blízkého lesa a hospodářského stavení, zvláště když létám celoročně. Proto jsem si směrovku zvýšil, proložil hlavní nosník směrovky, vymodeloval další žebra a zvětšil plochu a opatřil rohovým odlehčením.

Směrovku jsem nezkoušel ve vývrtce, nemám pro takové zkoušení oprávnění a s letadlem UL je ostrý pád a vývrtka zakázána, proto vám nemohu sdělit, jak se daná úprava projevila, či neprojevila ve vývrtce. Při nízkých rychlostech bez ofukování vrtule však cítím větší autoritu směrovky, rovněž není potřeba tolik šlapat proti reakčnímu momentu při vzletu, což souvisí i s vhodně nastavenou osou motoru cca 4 stupně vpravo a 2,5 dolů ve směru letu od pilota oproti ose letadla. Další výhodou je větší ovladatelnost při otevřené kabině za letu.

Rychlejší manipulace se vztlakovými klapkami a větší výchylka brzdicích klapek

Vztlakové klapky byly u originálu ovládány elektricky, což je dobré „blbuvzdorné“ řešení, které v sobě zahrnuje při pomalém vysouvání současně i zvyšování odporu a vztlaku, tedy samovolné zpomalování letadla, takže nejspíš nepřekročíte rychlost pro namáhání klapek. Pro mé účely cross country létání a krátkého vzletu a přistání z malé plochy je však elektrické ovládání klapek velmi nešťastným řešením, které neumožní využít plného potenciálu jak stroje, tak i případných větších pilotních dovedností.

Ovládání klapek jsem přepracoval na ruční páku s plynulým proměnným nastavením se západkou a výchylkou klapek až k cca 45 stupňům zajištěných západkou a do další polohy cca 55 stupňů mám možnost vysunout klapky na sílu. Klapky prostě držím v poloze, kde potřebuji. Mám přímou odezvu od tlaku na klapky přes páku a cítím tak i rychlost i sílu nutnou k udržení klapek. Řešení je v určitém rozsahu 45–55 stupňů vysunutí vztlakových klapek bez západky a pouze pro soutěžní potřeby.

Ano, jistě. Takové řešení není pro „průměrného pilota“ a i zkušební pilot musí myslet na postupné cílené a velmi promyšlené snižování dopředné rychlosti při současném vysouvání klapek tak, aby nedošlo k nadměrnému namáhání konstrukce. Má to však i své nesporné výhody. Použití brzdicích klapek přes 45 stupňů a jejich následné zavření umožní ve správné výšce podrovnání cca 20 cm nad zemí okamžité prosednutí, kterému obvykle vycházím vstříc předcházejícím ještě větším úhlem náběhu, tedy přitažením výškovky. Tím se zabrzdím jako pták – ještě ve vzduchu. A po dosednutí mohu využít plný brzdný efekt, protože letadlo je už bez podstatného vztlaku.

Přistání se mi při použití těchto vychytávek může zkrátit o 50 až 70 metrů, když si hraju s vysokým úhlem náběhu v nízké výšce výdrže s ovládáním klapek. S klapkami lze čarovat a používat je i jinak.