Je to první motor z dílny General Electric, který byl vyvinut a vyroben mimo Spojené státy americké. Místem narození pohonu s typovým označením H80 je Česká republika. Sériová výroba odstartovala v roce 2011 ve společnosti GE Aviation Czech v Praze-Letňanech a za dalších méně než dvanáct měsíců společnost získala certifikaci pro nové modely H75 a H85.
Motor vychází přímo ze svého předchůdce M601 a kombinuje elegantní, robustní design s 3D aerodynamickým designem. Jeho tvůrci využili nejmodernější materiály, které vyvinula společnost General Electric. Výsledkem je silnější, výkonnější a úspornější motor, který zároveň nabízí prodlouženou provozní dobu 3600 letových hodin mezi generálními opravami. Na rozdíl od konkurenčních motorů není nutné provádět nákladnou kontrolu palivových trysek a horkých částí motoru. Díky variabilnímu regulátoru si zákazníci mohou sami zvolit typ vrtule.
Jedním z klíčových úspěchů byla certifikace motoru H80 s elektronickou řídicí jednotkou, která zjednodušuje práci pilotům, protože kromě motoru zároveň automaticky ovládá a řídí také vrtuli. „V kokpitu letadla je tudíž o jednu řídicí páku méně, což snižuje nároky na vytížení pilota a tím se samozřejmě zvyšuje bezpečnost provozu. Automatické ovládání zároveň udržuje provoz motoru a vrtule v ideálním nastavení pro danou fázi letu, což má za následek také efektivní ekonomiku provozu,“ vysvětlil programový ředitel společnosti GE Aviation Czech Milan Šlapák. Potvrdil, že jde o unikátní inovaci, která v segmentu malého a středního letectví nemá obdoby.
Možnost provozu motoru při vysokých teplotách nebo ve velkých nadmořských výškách byla hlavním důvodem, proč si motor H80 vybrala společnost Trush Aircraft pro zemědělské letouny 510G pro náročné podmínky Jižní Ameriky, Afriky nebo severu Číny. Na začátku roku 2011 podepsala divize obchodního a všeobecného létání (B&GA) společnosti GE dlouholetou smlouvu s kunovickou firmou Aircraft Industries na dodávky „osmdesátek“ pro letouny L 410. Motory H80 zvedají do vzduchu i stroje například v Rusku, Nepálu či Kostarice.
A vývoj slavného modelu H80 ještě nekončí, i když už je na světě zcela nový motor GE Catalyst. „Nyní pracuje tým inženýrů na certifikaci akrobatické verze motoru H80, kterou chceme dotáhnout do konce ještě letos. Rakouský zákazník Diamond Aircraft letoun s názvem DART-550 předvedl na letošní letecké show ve Farnborough a sklidil zde velký obdiv a zájem ze stran potenciálních zákazníků,“ doplnil Milan Šlapák. První zkušební let se uskutečnil v květnu letošního roku a vše probíhá výborně.
Rozhovor s Milanem Šlapákem, prezidentem společnosti General Electric pro Českou a Slovenskou republiku a programovým ředitelem společnosti GE Aviation Czech
GE CATALYST PŘINÁŠÍ OPRAVDOVOU REVOLUCI
Hraje klíčovou roli v rozvoji turbovrtulových motorů v segmentu malého a středního letectví. Programový ředitel společnosti GE Aviation Czech Milan Šlapák se této funkce chopil před čtyřmi lety. Za jeho „vlády“ firma vyvinula nový motor, dosáhla na světový unikát, do výroby zapojila 3D tiskárny a navázala spolupráci s univerzitou, která ve světě nemá obdoby. Nyní finišuje s výběrem lokality pro novou globální centrálu divize GE Aviation Turboprops, která by měla stát ve Středočeském kraji.
Milan Šlapák nastoupil do General Electric v roce 1999. V polovině roku 2008 technologický gigant GE vstoupil do České republiky koupí části společnosti Walter. Vznikla nová společnost GE Aviation Czech. „V té době jsem zastřešoval koordinaci aktivit GE ve Skandinávii a východní Evropě a po akvizici Walterovky jsem pomáhal nastavovat některé lokální procesy a kontrakty pro maximalizaci synergií. Po necelém roce od akvizice mi vedení GE Aviation nabídlo, zda bych neměl zájem nastoupit do GE Aviation a převzít veškeré komerční aktivity. Takže od poloviny roku 2009 jsem se k týmu GE Aviation připojil a jsem tam dodnes,“ popisuje svou profesní cestu Milan Šlapák.
Přiznává, že jako dítě chtěl létat ke hvězdám. A shodou okolností se ten kruh propojil. Už během studia na ČVUT v Praze na Fakultě dopravní se okrajově zabýval letectvím. Když pak působil ve Spojených státech v centrále GE Aviation v Cincinnati, chtěl si udělat pilotní průkaz. Tento sen se mu zatím nesplnil, přišly jiné priority a na pilotní průkaz nezbyl čas. Dnes míří výš díky motorům s logem GE. „Český letecký průmysl má ohromný potenciál a jsem nesmírně rád, že mohu být jeho součástí a aktivně přispívat k jeho rozvoji,“ říká Milan Šlapák.
Jak si stojí Česká republika v rámci celé skupiny General Electric? Jaký v tomto směru očekáváte vývoj?
Na jedné straně, vzhledem k velikosti naší ekonomiky a dle demografických ukazatelů, nehraje Česká republika klíčovou roli z pohledu tržeb, nákladů a podobně. Nicméně díky probíhající strategické investici v Česku do nové globální centrály GE Aviation Turboprops a ojedinělé spolupráci s Českým vysokým učením technickým v Praze vrcholoví manažeři GE a GE Aviation rozhodně vědí, co se v naší zemi odehrává. Jsme jedinou jednotkou GE Aviation na světě, která pod jednou střechou dokáže navrhnout, certifikovat, vyrobit a následně servisovat letecký motor. A v tom jsme opravdu unikátní. Naše ambice s divizí GE Aviation Turboprops není o nic menší než dosáhnout v budoucnu obratu miliardy dolarů. A to i díky motoru GE Catalyst. Také se domnívám, že u nás je hned několik firem především v energetickém sektoru, které úspěšně rostou a expandují do zahraničí, a ty jsou pochopitelně komerčně zajímavé pro aktivity společnosti General Electric.
Můžete prozradit, kde bude stát vaše nová centrála turbovrtulových motorů?
Výběr lokality stále probíhá. Jedná se o zásadní rozhodnutí, které bude mít silný vliv na ekonomický úspěch či neúspěch naší společnosti v následujících deseti dvaceti letech. V takovýchto situacích je vhodnější se rozhodovat v nejzazším možném termínu, kdy jsou k dispozici veškeré dostupné a aktuální informace. Nyní nás čas netlačí, výrobní kapacita ve stávající lokalitě v Praze-Letňanech, kterou souběžně navyšujeme investicemi do moderních technologií, bude pro rozjezd sériové výroby motoru GE Catalyst dostačující. Předpokládám, že rozhodnutí padne do konce letošního roku. S tímto termínem počítají i naši partneři, což je v tomto případě Středočeský kraj a česká vláda.
Významným projektem, o kterém jste veřejnost informovali na začátku letošního roku, je spolupráce s Českým vysokým učením technickým v Praze a stavba vývojového centra GE na univerzitní půdě. Jak se vyvíjí tento projekt?
Tento projekt jsme spustili již na podzim roku 2016, ale cíleně jsme ho drželi v tajnosti až do února letošního roku. Rozsah této spolupráce nemá v České republice a koneckonců ani ve světě obdoby. Na univerzitní půdě se buduje obrovská a ojedinělá infrastruktura pro letecký vývoj a výzkum, zároveň pracujeme s velice citlivými daty a utajovanými technologiemi, proto jsme nejprve museli vytvořit pevné základy, nastavit procesy a nástroje a eliminovat největší rizika projektu. Potřebovali jsme se plně soustředit – nikoliv se rozptylovat ať už médii, či třeba kybernetickými útoky ze zahraničí. I díky tomu jsme za velmi krátkou dobu společně zprovoznili první špičkovou pozemní zkušebnu, ve které ČVUT provedlo již více než 150 hodin testů a vygenerovalo na deset terabytů dat. Další dvě zkušebny by měly být spuštěny do konce roku. Mezitím se pracuje na letecké zkušebně, kde první testovací let očekávám v první polovině příštího roku.
Společnost Textron Aviation si vaši společnost vybrala na vývoj motoru pro jejich nové jednomotorové letadlo Cessna Denali. Po dvou letech jste už testovali první prototyp motoru GE Catalyst. Většinou trvá podobný vývoj tři čtyři roky, díky čemu se vám tuto lhůtu podařilo zkrátit?
První spuštění prototypu ve zkušebně proběhlo již v prosinci 2017. K tomuto výsledku jsme se dostali o zhruba 18 měsíců dříve, než je obvyklé. Musím ale přiznat, že jsme neměli na výběr. Abychom získali zakázku pro Textron, museli jsme se zavázat k velmi agresivní časové ose. Termíny se nám podařilo dodržet především díky 3D tisku, který umožnil výrazně zkrátit výrobní časy některých dílů motoru, tato aditivní technologie nám také umožnila nahradit některé komplikované montážní celky jedním dílem. 3D tisk je naprosto klíčovou technologií při výrobě motoru GE Catalyst.
V čem je největší přínos vašeho nového motoru GE Catalyst, jaký je v porovnání s konkurencí?
V segmentu malého a středního letectví žádný podobný motor neexistuje. V tom je GE Catalyst převratný a přináší opravdovou revoluci. Odtud je ostatně odvozen také název motoru – je to katalyzátor změny nejen z našeho pohledu, ale i z pohledu zákazníků. Motor je plně digitální, přináší dvacetiprocentní úsporu spotřeby paliva a má o třicet procent delší provozní interval mezi generálními opravami. Cessna Denali je turbovrtulové letadlo, nicméně Textron chce zákazníkům umožnit stejný zážitek a komfort jako v luxusních business jetech. Technologie, funkce a parametry motoru musí být stoprocentně v souladu s tímto cílem.
Turbovrtulový motor nové generace GE Catalyst – 3D model, foto: GE Aviation
Dokážete vyrobit motor, který je zhruba z jedné třetiny vytištěn na 3D tiskárně. Kam až se dá v tomto směru zajít? Na čtyřicet padesát procent? Jsou části, které vytisknout rozhodně nelze?
Letecké motory fungují v extrémních podmínkách a na hranicích fyzikálních a mechanických zákonů. Motor GE Catalyst dosahuje více než 44 tisíc otáček za minutu, teploty mohou vystoupat přes 800 stupňů, zároveň se musí popasovat s přítomností vysoce hořlavého paliva, oleje a s dalšími podobně náročnými parametry. Proti tomu všemu stojí požadavek na co nejnižší hmotnost. Díly vyrobené aditivní technologií se s tímto musí vypořádat. Pro další rozvoj 3D tisku v leteckém průmyslu se řeší paleta materiálů, ze kterých se může tisknout. Na druhou stranu jde o poměrně mladou technologii, proto věřím, že si s těmito výzvami v brzké budoucnosti poradí. Každá nová generace 3D tiskárny dokáže vytvořit rozměrnější díly, což přináší další příležitosti. Můžeme tak nahradit velké montážní celky jedním či několika málo díly z tiskárny. Při rozhodování, co se bude tisknout a co vyrábět klasickou metodou, hraje velkou roli vedle provozních nároků srovnání výrobních nákladů konvenční versus aditivní technologie.
Využití 3D tisku znamená zvýšení rychlosti a zjednodušení výrobního procesu, určitě i zlevnění a snížení hmotnosti motoru. Jaké další plusy vám přináší zakomponování 3D tisku do výroby?
Další výhody se rýsují v oblasti opravárenských technologií. Pokud se na dílu leteckého motoru v průběhu provozu objeví záseky či jiná mechanická poškození, aditivní technologie nám umožní „dotisk“ chybějícího materiálu, čímž se zrychlí a značně zlevní opravy nákladných leteckých dílů. Hodně se nyní hovoří o budoucím využití minirobotů, které lze vpustit do motoru. Provedou tak opravu přímo na křídle letadla, aniž by se motor musel svěšovat a odesílat do servisního centra. To bude další revoluční změna, která radikálně sníží náklady leteckým společnostem. První experimenty vypadají velmi slibně.
Jsou i nějaké minusy?
Minusy nevidím žádné – pouze krátkodobé výzvy v podobě takzvaného „post processingu“. Vytištěný díl totiž musí projít různými výrobně-technologickými kroky, které zpomalují výrobní cyklus. Tyto časy se ale začínají rapidně zkracovat.
Jaké další novinky chystáte přinést do leteckého průmyslu? Jakým směrem se v současné době ubírá vaše vývojové centrum?
Nyní se maximálně soustředíme na vývoj a certifikaci motoru GE Catalyst. Na papíře to může vypadat jednoduše, ale za dosaženými výsledky je enormní objem práce, obří nasazení a mnoho těžkých rozhodnutí. Bez toho bychom neuspěli. Souběžně pracuje další tým na certifikaci akrobatické verze motoru H80, kterou chceme do úspěšného konce dotáhnout ještě letos. Tím se nám otevřou růstové příležitosti ve zcela novém tržním segmentu. Třetí zaměření napříč modelovými řadami je další digitalizace motoru. Chceme rozšířit možnosti v oblasti prediktivní údržby. Zde je skutečná budoucnost leteckého průmyslu. Je to něco podobného, jako kdyby vás lékař informoval o infarktu, který nastane až za třicet let. Z klasického prostředí „železa a vůně leteckého benzínu“ se ještě hlouběji ponoříme do virtuálního světa jedniček a nul.
Letectví v České republice letos slaví sto let, co byste tomuto odvětví popřál? Jakou má podle vás šanci do budoucna?
V letectví není nic důležitějšího než bezpečnost. Bezpečnost a spolehlivost leteckých výrobků a služeb, ale i bezpečnost proti terorismu. Český letecký průmysl má ohromný potenciál a jsem nesmírně rád, že mohu být jeho součástí a aktivně přispívat k jeho rozvoji. V oblasti malých sportovních letadel a ultralightů jsme světovou velmocí. Zároveň rosteme v oblasti vesmíru – v Česku se nyní budou vyrábět a testovat části rakety Ariane 5, což je úžasné. Kromě jiného držím palce kolegům z Aera Vodochody, kteří nás brzy dostanou zpět na mapu několika málo zemí vyrábějících špičkové vojenské stroje. Je to prestižní záležitost spojená s ohromným know-how, což se projeví i v geopolitických aktivitách naší země.
První prototyp motoru GE Catalyst, který je instalován v pozemní zkušebně, při svém prvním spuštění. GE v současné době testuje již druhý prototyp. Motor je osazen více než 750 čidly, která zaznamenávají obrovské objemy dat v reálném čase, přenášejí je do datového centra a na obrazovky monitorů. Senzory, z nichž některé byly v České republice použity vůbec poprvé, byly na jednotlivé díly nainstalovány v pražských Letňanech v GE nebo u specializovaných partnerů. Čidla jsou vystavována vysokým teplotám přes 800 stupňů a ohromným odstředivým silám, proto je s osazením motoru čidly spojeno sofistikované know-how, foto: GE Aviation Czech
Řídicí centrum zkušebny, odkud je také ovládán i motor. Takzvaný pilot zkušebny má rozhodující pravomoci a určuje průběh testu. Řízení motoru zde je prakticky totožné jako v letadle. Centrum představuje mozek zkušebny. Na monitorech vidí obsluha v reálném čase veškeré parametry chování motoru, jako jsou například aktuální hodnoty a trendy, v podobě křivek. Vše, včetně zvukových výstupů, je zaznamenáváno v digitální podobě pro následná vyhodnocování a analýzy. Zkušebna v Praze patří k nejmodernějším ve společnosti GE Aviation. Přístup do těchto prostor je z bezpečnostních důvodů přísně kontrolován a regulován, foto: GE Aviation Czech
Soňa Singerová, foto: Jan Pirgl
