LETECKÁ TECHNIKA

Proč zklamal Pond Racer?

Fandové letectví pravděpodobně vědí, že letoun PR-1 Pond Racer byl adeptem na získání titulu nejrychlejšího letounu s pístovým pohonem, avšak tohoto cíle nedosáhl a byl zničen při havárii. Rychlostní rekord v této kategorii tak stále drží upravená stíhačka typu Grumman F8F Bearcat nazvaná The Rare Bear. Známý závodní pilot Lyle Shelton s ní 21. srpna 1989 dosáhl na vzdálenosti tří kilometrů rychlosti 850 km/h. Do letounu PR-1 se ovšem na začátku 90. let vkládaly velké naděje a všeobecně se očekávalo, že rekord výrazně překoná. Jeho kariéru ale v září 1993 ukončila havárie, při níž byl stroj zcela zničen.

PR-1 Pond Racer byl na pohled dost zvláštní letoun. Skládal se ze dvou trupových nosníků, v nichž byly umístěny motory. Uprostřed se nalézala gondola pro pilota. Tyto tři podélné části byly spojeny křídlem se záporným šípem a malou vodorovnou ocasní plochou. PR-1 poněkud připomínal jakousi hypermoderní verzi legendární stíhačky Lockheed P-38 Lightning. Letoun navrhl geniální konstruktér Elbert „Burt“ Rutan a postavila jej jeho firma Scaled Composites. Zadavatelem projektu byl Robert J. Pond, který se zabývá restaurováním starých vojenských letadel pro účely známých závodů, které se konají v městě Reno v Nevadě.

Základní problém letounu PR-1 ale spočíval v tom, že Bob Pond měl dva neslučitelné cíle. Chtěl postavit kvalitní a dostupný stroj pro závody kolem pylonů a chtěl s ním překonat onen rychlostní rekord. Samotná konstrukce letounu byla vynikající, ale zdrojem problémů se staly motory, jejichž výběr byl vlastně důsledkem neslučitelnosti oněch cílů. Pro pohon PR-1 byly zvoleny dva automobilové motory Electramotive VG-30 o objemu 3,2 litru, které se normálně užívají ve sportovním vozu Nissan 300ZX. Díky malým rozměrům je bylo možno instalovat do nosníků o průměru pouhých 60 cm. Jako palivo byl zvolen metanol a předpokládalo se, že celkový výkon motorů bude dosahovat hodnoty cca 1500 kW. Vypočítaná rychlost PR-1 pak měla být 600 mil za hodinu (tedy asi 966 km/h).

PR-1 Pond Racer se objevil na závodech v Renu v letech 1991, 1992 a 1993. Poprvé pouze jako létající exponát, podruhé už měl závodit. Motory ovšem nikdy nedokázaly vyprodukovat vyšší celkový výkon než asi 1000 kW a PR-1 dosahoval nejvyšší rychlosti zhruba 400 mil za hodinu (cca 640 km/h). Se vší úctou, na konci druhé světové války měly takové, nebo i ještě vyšší parametry téměř všechny jednomotorové stíhače. Zmíněný typ P-38 Lightning poháněla dvojice motorů, z nichž každý dodával výkon přes 1100 kW. A pokud jde o rekordní letoun Rare Bear, jeho obrovský motor produkuje téměř 3000 kW!

Chyba byla právě v tom, že Bob Pond chtěl jak dostupný letoun pro závody, tak letoun pro překonání rekordu. A proto zvolil upravené automobilové motory, aby snížil náklady. Ale co je vhodné pro letoun, se kterým se počítá do malosériové výroby, asi sotva postačí pro letoun, který má překonat rychlostní rekord. Pokud chcete postavit rekordní stroj, nemůžete se zrovna moc ohlížet na pořizovací či provozní náklady. Když britský závodník Richard Noble stavěl vozidlo (nějak tomu nedokážu říkat „automobil“) Thust SSC, které překonalo rychlost zvuku, také se asi příliš nezabýval tím, kolik to bude stát. Prostě se rozhodl, že postaví nejrychlejší pozemní vozidlo na světě zcela bez ohledu na náklady.

PR-1 Pond Racer s automobilovými motory snad mohl být kvalitním letounem pro závody kolem pylonů, ale silně pochybuji, že skutečně mohl dosáhnout rychlosti 850 km/h, nemluvě o vypočítaných 966 km/h. Základní chybou byla volba pohonných jednotek. Pro rekordní let měl Bob Pond nechat zkonstruovat speciální vysokovýkonné letecké motory určené pouze pro tento účel. Myslím, že kterýkoli z dnešních výrobců moderních leteckých motorů (jako Avco Lycoming, General Electric, Pratt & Whitney nebo Rolls-Royce) se mohl tohoto úkolu dobře ujmout. Když během druhé světové války mohl jeden z motorů P-38 dodávat přes 1100 kW, tak dnešní technologie by snad měly umožnit konstrukci agregátu o třetinu menšího, který by produkoval výkon okolo 1200 kW. Jen se podívejte na motory vozů Formule 1 a porovnejte jejich hmotnost a výkon s běžnými automobilovými pohonnými jednotkami.

A co palivo? Metanol zřejmě nebyl špatný nápad. Uvažoval jsem o kombinaci metanolu se vstřikováním oxidu dusíku (slavný NOS známý z automobilových akčních filmů), ale potom jsem si vzpomněl ještě na jedno lepší palivo. Stroj PR-1 snažící se překonat rychlostní rekord by byl vlastně vzdušným ekvivalentem automobilových dragsterů. Nu, a na co jezdí nejvyšší třídy těchto rychlých pozemních monster? Na nitrometan. Je známo, že tohle vysoce výbušné palivo zvyšuje výkon motoru v porovnání s benzínem o plných 100 % neboli na dvojnásobek! Jestliže s benzínem by jeden motor PR-1 produkoval přes 1200 kW, pak s nitrometanem by mohl dodávat téměř 2500 kW, takže celkový výkon by se blížil 5000 kW. Takovéto výkony měly za druhé světové války obrovské čtyřmotorové bombardéry o hmotnostech desítek tun, kdežto zde by jej využíval malý letoun vážící zhruba 1500 kg!

Nepochybuji, že PR-1 poháněný speciálními motory na nitrometan by bez problémů mohl překonat rekord „Výjimečného medvěda“. Ale to není všechno. Jsou tu další tři hranice, které čekají na pokoření letounem s pístovým pohonem: 500 uzlů (tj. 926 km/h), 600 mil za hodinu (tedy 966 km/h, což byla údajná vypočítaná rychlostní mez PR-1 s automobilovými motory) a konečně ta vzrušující magická bariéra 1000 km/h. V každém případě by se stal nejrychlejším letounem s pístovými motory všech dob. Další výrazné posouvání rychlostního rekordu už by nebylo fyzikálně možné kvůli hranici rychlosti zvuku, kterou stroj s čistě pístovým pohonem patrně nemůže vlastními silami překročit. Podařilo se to jednomu turbovrtulovému letounu, a sice modifikovanému stíhači XF-88B, který k standardnímu proudovému motoru dostal navíc ještě turbovrtulový. Jen s tím turbovrtulovým poté dosáhl rychlosti Mach 1,12, ovšem pouze ve střemhlavém letu. Nakonec se potvrdilo, že vrtule jsou pro rychlosti blízké rychlosti zvuku a vyšší zkrátka neefektivní, a proto v praxi nevhodné.

Vrtulové, resp. turbovrtulové motory jsou efektivní až do přibližně 1000 km/h, což dokládá nejrychlejší turbovrtulový letoun ve službě, ruský bombardér Tupolev Tu-95 (paradoxně má kód NATO Bear) s rychlostí přibližně 925 km/h. Rychlostní rekord pístového letadla by proto nebyl samoúčelný. Jsem známý jako velký příznivec turbovrtulových bojových letadel, která díky válce proti terorismu zažívají svůj návrat na scénu. Tyto stroje zpravidla mívají nejvyšší rychlost do 600 km/h. U menších turbovrtulových bojových letounů by se tedy mělo usilovat o zvýšení na 700 km/h a dále, perspektivně až k 800 km/h. Rekord pístového letounu by proto poskytl užitečné informace o chování vrtulí ve vysokých rychlostech.

P.S. A pokud mě někdo podezřívá, že se tajně zabývám myšlenkou rychlého turbovrtulového bojového letounu na bázi typu PR-1 Pond Racer, pak přiznávám, že má pravdu. Podle mě by to rozhodně stálo za pokus. Zvětšený PR-1 vybavený odpovídající elektronikou a výzbrojí by přestavoval vysoce účinnou zbraň. Nezapomeňte, že legendární stíhačka Supermarine Spitfire měla přece také původ v úspěšném závodním letounu.

Napsáno v srpnu 2007