Vývoj a konstrukce mnoha nadčasových malých i středně velkých dopravních letounů pro čtyři, ale i čtyřicet pasažérů ve sféře výrobní i akademické. Projekty elektrických letounů, hybridních pohonů, ale také například evropského systému půjčoven letadel. To je krátký výčet práce a příběh vizionáře, za kterým stojí významný letecký odborník a konstruktér prof. Ing. Antonín Píštěk, CSc. S námi proletěl historii, vývoj i budoucnost českého letectví.
Jsme malá země bývalého východního bloku, přesto naše cvičné proudové bitevníky používají po celém světě k armádnímu výcviku i akrobacii na světové úrovni, rostou zde obří projekty výroby nejmodernějších leteckých turbomotorů, modernizují se malá dopravní letadla s úžasnou variabilitou použití. Také v oblasti výroby malých letadel a ultralightů patří česká produkce k vrcholu. Čím to je?
K historii českého leteckého průmyslu, resp. letectví v Československu se musíme vrátit a podívat se do období tzv. první republiky. Letectví se stalo státem podporovanou oblastí a můžeme jen obdivovat, jak komplexně se tato podpora uskutečňovala. Vznikly nové nebo byly restrukturovány starší strojírenské podniky Avia, Walter, Letov aj. včetně leteckých divizí soukromých firem Baťa, Tatra s bohatým programem, ze kterého se zrodilo několik legendárních letounů převážně orientovaných na obranu státu a pilotní výcvik.
V roce 1921 byl založen také Výzkumný a zkušební letecký ústav (VZLÚ, tenkrát se jmenoval jinak), který hraje dodnes významnou úlohu nejen ve výzkumu, ale i v řízení národních a evropských projektů. Vznikaly letecké školy, silně byly podporovány aerokluby a Masarykovo „vzduch je naše moře“ bylo silnou motivací pro mladé začínající piloty i odborníky všech úrovní pro průmysl i armádu. Zakládaly se odbory letectví na vysokých školách a letectví bylo chápáno jako strategická oblast rozvoje republiky. To všechno je základ, který personálně i materiálně zabezpečil pozdější poválečný rozmach letectví v Československu. Je paradoxní, že k rozvoji přispělo i vynucené zapojení protektorátního leteckého průmyslu do válečné výroby, a to v zavedení nových technologií, materiálů, předpisů a norem, které později převzaly všechny země východního bloku včetně Ruska.
Poválečná doba i v podmínkách východního bloku měla v oblasti letectví na čem stavět a výčet letounů z té doby je úctyhodný. Přispěla k tomu i složitá mezinárodní situace období studené války.
Byly postaveny nové podniky: na Moravě to byly Strojírny první pětiletky v Kunovicích (pozdější LET a dnešní Aircraft Industries), Aero Vodochody, Mesit a další podniky, soustředěné v Generálním ředitelství AERO, zahrnující celou oblast letecké výroby od velkých finálních podniků až k podnikům zabezpečujícím přistávací zařízení, hydraulické systémy, přístroje, pohonné jednotky aj. s významnou podporou VZLÚ a vysokých škol.
V rámci tzv. RVHP byly v oblasti letectví Československu přiděleny gesce pro malé dopravní letouny, vojenské cvičné letouny, sportovní a akrobatické letouny a na černo i zemědělské letouny. Bohužel jsme museli obětovat vrtulníky, kde jsme zaujímali přední místo ve světě. V rámci tohoto rozdělení byly pak vyvinuty letouny L 200, řada L 410, Z 37, řada Z 40, L 29, L 39, Meta Sokol a mnoho dalších.
Letecký průmysl měl v Československu v období před rokem 1989 obrovský potenciál čítající přibližně 30 000 zaměstnanců s výzkumnými organizacemi, učňovskými a středními školami a také vysokými školami s vysokou odbornou úrovní. Tento stav umožnil vývoj letounu nejvyšší kategorie, která byla u nás uskutečněna, a to je dopravní letoun pro čtyřicet cestujících s přetlakovaným trupem, turbovrtulovými motory a dalšími moderními konstrukčními a technologickými prvky.
Do tohoto projektu byly zapojeny všechny podniky GŘ AERO a mezinárodní spolupráce. Výčet by nebyl úplný, kdybych se nezmínil také o vývoji pohonných jednotek. I zde se navazuje na zkušenosti ve výrobě pístových motorů firmy Walter (později Motorlet). Pro nově vyvíjený letoun L 410 Motorlet vyvinul turbovrtulový motor M 601, který je vyráběn dosud a tvoří základní pohonnou jednotku pro letouny řady L 410 a také pro poslední modifikaci letounu L 410 NG pod označením H 80.
Příčiny poklesu leteckého průmyslu po roce 1989 jsou rozebírány odborníky i politiky. Tento pokles postihl i ostatní země tzv. východního bloku a odhaduje se přibližně na třetinu původních výrobních i personálních kapacit. Z těchto „uvolněných“ kapacit, hlavně lidských zdrojů, vznikly nové podniky a vlastně celá nová oblast malých sportovních letounů a ultralightů, ve které zaujímáme třetí místo na světě hned za Německem a Francií.
Jsem rád, že jsem se zapojil i do této fáze letectví v ČR a letouny VUT 100, Sova, Marabu, Kondor i první elektrický letoun VUT 051 RAY nesou stopy mého působení, i když zcela z jiného, akademického pracoviště.
Ukázkou několika moderních inovací pod vedením profesora Antonína Píšťka je letoun VUT 001 MARABU, který létá s kombinací pístové a proudové pohonné jednotky.
Byl jste svého času šéfkonstruktérem stroje L 610. Domníváte se, že může bez mezinárodní kooperace takto malý stát produkovat letadlo velikosti L 610?
Vývoj letounu L 610 byl zahájen na základě požadavků tehdejšího ruského zákazníka a jeho koncepce byla ovlivněna i očekávanými specifickými provozními podmínkami. Částečně byl výběr koncepce letounu ovlivněn i tzv. naftovou krizí, kdy se několik světových firem začalo orientovat na letouny s úspornými turbovrtulovými jednotkami.
Byly to letouny ATR – společný projekt Itálie a Francie, Saab 300 ze Švédska, německý Dornier, kanadský Dash 8 a jiné. Pro československý letecký průmysl to byla výzva a vrchol možností a mohu konstatovat, že celý program se vyvíjel zdárně a byl vlastně splněn včetně vývoje turbovrtulového motoru M 602. Nedokončení vývoje, tj. zavedení do sériové výroby, ovlivnilo několik faktorů. Především to byly politické změny v roce 1989 a změna orientace českého leteckého průmyslu, finanční problémy, ale také skutečnost, že tzv. naftová krize nebyla až tak významná, jak se očekávalo.
Některé evropské projekty byly z tohoto důvodu ukončeny. Vývoj se orientoval na letouny s úspornými proudovými motory. Postaveno bylo pět prototypů L 610, z toho tři létající, a jsem přesvědčen, že získání typového osvědčení bylo reálné. Zajímavé je, že otázka úsporného a ekologicky čistého letounu se objevila v návrhu projektu EU pod akronymem HELENA (Highly Environmental Low Emission Next generation regional Aircraft); projekt se plánoval pro země bývalého východního bloku a měl být řízen právě z ČR. Počítalo se ovšem s moderními pohonnými jednotkami typu Intercooled Recuperated Aero Engine (IRA) nebo Alternate Open Rotor configurations. Možná, že by se L 610 pro tuto koncepci hodil. Projekt HELENA byl však z různých důvodů pozastaven. V rámci evropské kooperace by celý projekt měl šanci na realizaci.
Sám jste byl také u zrodu několika krásných dvoumístných a čtyřmístných letadel, popularita jejich používání roste. Je možné, aby se stalo létání „po své ose“ standardním prvkem dopravní infrastruktury?
ČR má ve vývoji malých letounů typu aerotaxi dlouhodobou zkušenost. Již za války byl zpracován projekt letounu Ae 45, čtyřmístného aerotaxi, kterého bylo vyrobeno asi 200 kusů s dodávkami do celého světa. Následovala legendární L 200 – Morava s podobným počtem vyrobených kusů. Byl tady i pokus o turbovrtulovou variantu malého aerotaxi s označením L 300, ale zůstalo jen u projektu.
LET Kunovice se velmi prozíravě začal orientovat na kategorii, kterou označujeme jako commuter, a už v roce 1967 byly zahájeny práce na letounu, který měl pracovní označení L 410. Nedávno uplynulo padesát let od prvního letu prototypu a je obdivuhodné, že tento letoun je stále ve výrobě a jeho modernizovaná verze L 410 NG ještě vylepší vynikající vlastnosti letounů této řady.
Dvoumístné a čtyřmístné letouny jsou používány převážně pro sportovní, turistické a výcvikové účely. Vývojová řada letounů VUT měla vedle jednomotorové čtyřmístné varianty také dvoumotorovou VUT 200 (obdoba L 200). Realizace se dočkala „jen“ jednomotorová varianta VUT 100, na které jsem se podílel jako hlavní konstruktér. Tento letoun měl prolomit bariéru jinak úspěšných amerických letounů Cirrus a nahradit letouny Z 143 ze Zlin Aircraft. Bohužel byl projekt v podniku Evektor zastaven. Podobný osud stihl také vodochodský letoun Ae 270, který ač získal typové osvědčení, do sériové výroby se nedostal, přestože je tato kategorie jednomotorových letounů s turbovrtulovým
pohonem na trhu velmi úspěšná. Ve stadiu závěrečných zkoušek je letoun EV 55 firmy Evektor a o jeho úspěšném zavedení do sériové výroby bude rozhodovat kromě technických charakteristik i pozice a zájem firmy Evektor.
Lze podle Vás automatizovat provoz soukromých letadel?
Letecký ústav i já osobně jsme se zapojili do projektu EU s akronymem PPLANE – Personal PLANE, který si kladl za cíl vyvinout letoun a zavést do provozu systém půjčovny letadel, jakousi obdobu Rent Car existujícího pro automobily.
Předpokládal se letoun se speciální výbavou pro automatické řízení, velmi inteligentním navigačním systémem, výbornými letovými vlastnostmi, spolehlivostí a snadnou údržbou. Součástí byl vývoj organizace provozu, nový systém pilotního výcviku a zavedení právních norem pro tento druh provozu.
Závěry tříletého výzkumu byly optimistické, konstatovala se potřebnost takového řešení, ale nic konkrétního se nevytvořilo. Nedávno se však objevily dotazy ze strany členů konsorcia, jestli by se nemělo v projektu pokračovat a posunout problematiku soukromého služebního provozu dál. Tak třeba bude Rent Plane brzy zaveden.
Osobně vidím tuto koncepci jako velmi nadějnou a úspěšnost vidím i ve využití nových zdrojů energie zejména pro krátké dolety do 400 km. Určitě má tento systém větší šanci na úspěch než aeromobily.
Jaký je Váš názor na bezpilotní létání? Opomiňme etický rozměr vojenského použití, ale spíše míněno směrem k vývoji nákladní a osobní dopravy.
To je velmi složitá a nepopulární otázka. Vždy se problém otočí na kvantitativní hodnocení pravděpodobnosti technické poruchy a vlivu lidského činitele, který vychází jako nesrovnatelně horší. Přesto však existují případy, kdy rozhodnutí člověka bylo jediné pro řešení krizové situace. Například nouzové přistání na řece Hudson.
Můj názor je, že pro osobní přepravu, ale i dopravu velkými nákladními letouny v podmínkách současného provozu a vzdušného prostoru není bezpilotní létání dostatečně připraveno ani technicky, a hlavně ani psychologicky a právně. Určitě ale není daleko doba, kdy pilot, nebo řekněme raději posádka, bude mít ve všech fázích letu čím dál větší funkci kontrolní.
Geopolitika je dynamická, letový prostor se zahušťuje. Kdo vyvine koncepční řešení řízení různých úrovní koridorů? Nebude právě kvůli přetížení provozu nutné automatizovat také řízení letadel? I s ohledem na klesající schopnosti člověka?
Problematika řízení letového provozu je častým tématem doktorských prací našich studentů a jsou mi známy i evropské projekty, které mají za cíl optimalizovat vzdušný prostor a stanovit cíle a způsoby, jak tento problém řešit. Zcela určitě je to zásah do modernizace pozemního zařízení a odpovídajícího vybavení letounů. Jde také o prolomení určité neochoty měnit stávající systém, který je do jisté míry konzervativní, a jakákoli změna je složitá a hlavně nákladná.
Otázek a návrhů je mnoho a jsou stále aktuálnější a celosvětově zatím bohužel nepanuje odpovídající harmonizace.
Kam se podle Vás obecně odkloní vývoj letadel? Budou to konstrukčně cesty mnohavrtulových strojů jako u komerčních dronů, nebo se konstruktéři zaměří více na pohon a zdroj energie? Vy osobně jste s elektrickým pohonem pracoval; proč nejsou výsledky těchto inovací masověji aplikovány, jako to probíhá v automobilovém segmentu? Nebo se čeká, jak to dopadne například s omezenou výrobou baterií pro auta?
Všechny konstrukční a koncepční změny, které se v průběhu vývoje letectví vyskytovaly, vedly nakonec ke klasické koncepci, která se za více než sto let mnoho nezměnila. Velké změny jsou uskutečňovány v aplikacích nových materiálů, optimalizaci vnitřních konstrukčních schémat s cílem dosáhnout nižší hmotnosti a úspor nákladů na výrobu a hlavně na snížení provozních nákladů.
Téměř každá firma hledá nová řešení, ale v současné době to nejsou nové konstrukce, ale především příprava na zavedení nových zdrojů energie. Je známo několik studií, např. studie od Airbusu Creating innovative air transport technologies for Europe, kde nalezneme několik zajímavých koncepcí. Airbus zkouší také aplikace elektrického, bateriového pohonu, ale jen na kategorii ultralight.
My (Letecký ústav FSI VUT v Brně) jsme realizovali letoun VUT O51 RAY s bateriovým pohonem s dobrými výsledky v poměru výkonu a hmotnosti elektromotorů a baterií, které jsou již dnes až desetkrát lepší. Pro velká letadla se ukazuje perspektivní hybridní pohon, a to v různých koncepcích. Myslím, že nedostatek fosilních paliv, který se očekává, ale moc se o něm nemluví, dříve nebo později přivede konstrukce letadel k přizpůsobení novým zdrojům energií, a tím i novým koncepcím letounů.
To, co se děje v automobilovém segmentu, kdy je použití nových zdrojů energií na hranici nařízení, lze očekávat i u letadel. Osobně se velmi zajímám o koncepci hybridního pohonu pro projekt čtyřsedadlového letounu, který bude mít přijatelný dolet a vytrvalost. Celá problematika konstrukčních změn a nových zdrojů energie je na samostatný článek nebo přednášku.
Boj o personál letecké výroby od dělnických profesí po inženýry a konstruktéry se stal běžnou položkou řízení lidských zdrojů. Ubývá lidí, kteří jsou věrní letectví od dětského modelářství až do důchodu. Myslíte si, že má Česko šanci udržet si leteckou duši a vychovat další srdcaře?
Letectví je skutečně srdeční záležitost, ale nemyslím, že je počet absolventů vysokých škol menší než v dřívějších letech. Problém je v tom, že se uvolnil trh práce a absolventi mají větší možnost uplatnění v celé Evropě. Někteří ředitelé podniků tvrdí, že je to nedostatek škol nebo malý zájem studentů. Myslím, že je to hlavně v podmínkách práce, a to nejen finančních, ale i pracovních, a v nedostatku poskytování prostoru pro tvůrčí činnost. Dobře vím, v podmínkách školy, kolik studentů přitáhla ke studiu realizace letounu Marabu a dalších.
Co se týká dělnických profesí, tak tam je problém složitější a musí se řešit. Ale to se netýká jen letectví. K tomuto tématu toho bylo řečeno mnoho a sám na tento problém nedokážu zasvěceně odpovědět.
Vidím to jako proces, který přinesla doba a změněné podmínky. Počet lidí, jejich láska k letectví a létání se moc nezměnily.
Tomáš Pochop
