Intermezzo #1 – Dieselové lietadlá. Fakt, alebo Fikcia?

Intermezzo #1 – Dieselové lietadlá. Fakt, alebo Fikcia?

Niektorí z vás ma oslovili po zverejnení úvodu s otázkou, ako to je s dieselovými motormi v lietadlách. Fakt, alebo fikcia? Nutné povedať, že správne sú obe možnosti ?

Dnes naozaj existujú lietadlá, ktoré majú dieselový motor. Ale spaľujú diesel? Väčšinou nie!

Poďme ale po poriadku a povedzme si niečo o leteckých motoroch. Nebudem teraz diskutovať o prúdových, prípadne turbovrtuľových jednotkách, ale o klasických piestových motoroch, aké nájdete v malých lietadlách. Ako som už spomenul, v malom letectve – a hlavne na poli pohonných jednotiek ide vývoj pomaly. Štandardná pohonná jednotka je dnes stále vzduchom chladený, najčastejšie plochý štvor, až šesťvalec, s archaickým rozvodom OHV pomocou tyčiek a váhadiel. Len pre ilustráciu – s podobnou konštrukciou ste sa v autách mohli naposledy stretnúť v rumunskom Oltcite z 80-tych rokov, ktorý je ale sám iba vzdialenou licenčnou kópiou Citroenov z rokov 60-tych. Bavíme sa teda o veľmi starých technológiách a tento koncept sa za posledných, povedzme 60-70 rokov príliš nezmenil.

Isté experimenty s dieselovými motormi v lietadlách existovali v nacistickom Nemecku aj počas II. Svetovej vojny, ale k skutočnému rozmachu nikdy nedošlo.

Pod kapotami Cessien a Piperov si dodnes brumlajú šesťlitrové ploché motory, dosahujúce pomerne skromné výkony, pri veľmi neskromných prevádzkových nákladoch a vysokej spotrebe paliva. Presne tak, ako pri ich vzniku v 50-tych rokoch.

A prečo ten obrovský objem, keď z toho dolujete aj tak iba 180 koní? Pretože ich potrebujete všetky už pri relatívne nízkych otáčkach 2700 ot./min. Keďže (zjednodušene) výkon = otáčky * točívý moment (a točivý moment je priamo úmerný zdvihovému objemu v prípade neprepĺňaného motora), potrebujete skrátka poriadny, veľký motor. Silu v akýchkoľvek nízkych otáčkach. Redukčná prevodovka sa v lietadlách začala používať až nedávno. Opäť ide o zotrvačnosť, jednoduchosť a spoľahlivosť.

Tieto motory konzumujú olovnatý letecký benzín AVGAS 100LL. Čítaj one hundred (oktánové číslo) low lead.

Opäť paralela s autami – v SR sa olovnatý benzín do vozidiel nepredáva od roku 1995, v ČR od roku 2001. Oproti klasickému benzínu má vysoké oktánové číslo, menej sa vyparuje a produkuje splodiny, obsahujúce jedovatý tetraetyl olova. Je oslobodený od spotrebnej dane, tak ako všetky palivá používané v letectve. Obsah olova v starých motoroch šetrí sedlá ventilov, ktoré sa nimi „nezaklepávajú“ do hlavy valcov a motor nestráca kompresiu. Vysoké oktánové číslo zabraňuje detonácii paliva pri vysokej kompresii a zabraňuje deštruktívnemu „klepaniu“ motora.

Len tak na okraj, tieto typy motorov sa dodnes vyrábajú, aj predávajú, pretože draky lietadiel kde sa používajú su na tieto jednotky certifikované.

Výhody týchto motorov by sa dali zhrnúť takto : nízka hmotnosť a ťažisko, krátka kľuková skriňa a teda kompaktné rozmery, konštrukčná jednoduchosť, spoľahlivosť a dlhotrvácnosť. Keď niečo funguje, načo by sme to menili, však?

Nájdu sa však aj výrobcovia, ktorí uvažujú inak. Na letiskách je okrem AVGASU 100LL, prakticky všade dostupný aj kerozín JET A-1, ktorý sa tankuje do prúdových lietadiel. Toto palivo je lacnejšie, je menej horľavé a menej sa odparuje. Po adekvátnej úprave nie je problém JET A-1 spáliť v dieselovom motore, miesto motorovej nafty.

Vráťme sa však ešte k princípu dieslovho motora. V skratke, palivo v ňom pri kompresii nezapaľujú sviečky, ale vysoký tlak v pracovnom valci. Týmto spôsobom dosahuje nebývalej efektivity. Inými slovami, viac výkonu pri menšej spotrebe paliva. Navyše dieselov motor (zvaný správnejšie vznetový) nie je ani veľmi vyberavý na palivo. Po úpravách spáli naftu, kerozín, ale kľudne aj olej z fritézy (majitelia starých mercedesov so vznetovými motormi by vedeli rozprávať ? ). Prečo sa teda neujali v lietadlách už skôr?

Nuž, dôvodov je viacero. Keďže motor má vysokú kompresiu, musí byť schopný odolať väčším silám, to znamená že bude robustnejší a ťažší. A to je v lietadle dosť veľký problém. Ťažisko v rámci centráže vás nepustí. V minulosti tiež nebol kerozín na menších letiskách tak rozšírený a používal sa výlučne vo veľkých linkových prúdových a vojenských strojoch. To dnes už neplatí, malé turbovrtuľové lietadlá a vrtuľníky dávno dobyli aj regionálne letiská.

Ďalej, vznetový motor bez prepĺňania (turba, alebo kompresora) tak nejak no…nejde. Aj v dnešných vozidlách je vždy vybavený turbom. Táto technológia v 50-tych a 60-tych rokoch nebola úplne bežná. Samozrejme, turbo a jeho príslušenstvo nám sabotuje vyššie uvedené požiadavky na letecký motor. Zvýši hmotnosť a pridá ďalší komponent, ktorý by sa mohol pokaziť.

Vývoj ale šiel ďalej a istá firma z Lichtenštajnska (á propos, poznáte akúkoľvek inú firmu z Lichtenštajnska?), zvaná Thielert sa rozhodla, že to s dieslovým motorom v lietadlách skúsi.

Ako základ si vybrali 1.7 litrový naftový motor z dnes už úsmevného počinu firmy mercedes, ich vozidla Mercedes A200 CDI z 90-tych rokov. Dosahuje výkon 130 koní a prenos výkonu na vrtuľu obstaráva reduktor. Je to kvapalinou chladený, radový štvorvalec s turbom. Na pomery letecké vlastne svätokrádež. A toto celé prerobili tak, aby spaľoval kerozín a zmestil sa napr. Do obľúbenej Cessny 172. A tak tu máme Cessnu 172TD, spaľujúcu kerozín. Napríklad. Dnes je tých modelov už omnoho viac.

Na letisku v Sazenej napríklad vznetový Diamond DA-20, prípadne Tecnam 2009.

A letí to?

Letí ? Vďaka zvýšenej efektivite dosahuje o 50% nižšiu spotrebu paliva. A nepotrebuje ani olovnatý benzín. A aký to má zvuk? Pripomína to vašu oktáviu 1.9 TDI? Rozdiel by ste nepoznali, väčšina hluku aj tak pochádza od rotácie listov vrtule. Pýtal som sa inštruktorov, ktorý lietajú na dieselovom Diamonde ako sa im to páči a ich odpoveď bola vyhýbavá. Je to úsporné, ale tých 130 koní nie je úplne veľa. Viem si predstaviť, že na 4-miestny stroj je to ozaj skromná porcia výkonu.

Inak, je to pomerne zvláštne, cítiť spálený kerozín na aeroklubáckom letisku pri tak malých strojoch. Ja si ho skôr asociujem s veľkými letiskami a linkovými prúdovými strojmi.

Dobre, tak to by sme mali jeden dýchavičný chrochták z 90-kového Mercedesu. To je všetko?

Veru nie, tých výrobcov začalo byť viac. Dnes už naftové motory vyrába aj Continental, inak typický predstaviteľ benzínových motorov zo starej školy, a množstvo menších výrobcov.

Keby sme mali ukázať predstaviteľa z opačného konca spektra, vedzte že existuje aj masívny vznetový dvanásťvalec do nového ruského cvičného ľahkého stroja Jak-152. Volá sa RED A-03. Pri celkovej hmotnosti 368 kg produkuje rovných 500 koní zo 6 litrov zdvihového objemu. Prepĺňaný je dvomi turbami a má plne autonómne digitálne riadenie motora. To už je poriadny ingot!

Vidlicové dvanásťvalce boli v lietadlách bežné naposledy za II. Svetovej vojny, takže pre priaznivcov klasických piestových motorov je to pomerne zaujímavá informácia.

Je nutné dodať, že podobným jednotkám už zdatne konkurujú malé turbovrtuľové motory. Pri podobnom výkone majú iba polovičnú hmotnosť a relatívne malé rozmery. Spaľujú ten istý kerozín, ale ich spotreba a prevádzkové náklady sú oveľa vyššie. Preto sa spravidla používajú pre lietadlá vyššej hmotnostnej kategórie. Hranica je momentálne práve približne práve tých 500 koní výkonu.

Ak potrebujete čokoľvek silnejšie a obmedzuje vás hmotnosť, potrebujete turbovrtuľový motor.

Takže zhrnutie: Existujú lietadlá s dieselovým motorom? Áno. Spaľujú diesel? Nie (ale teoreticky by mohli ?). Budú s nami klasické benzínové motory na olovnatý benzín ešte dlho? Rozhodne (napr. v USA je až 70% malých lietadiel poháňaných AVGASom a pri dlhej životnosti drakov lietadiel je malá pravdepodobnosť, že sa to rýchlo zmení). Letectvo nie je na rozdiel, od automobilového priemyslu regulované prísnymi emisnými normami a teda tlak na zmenu je malý.

Na druhú stranu ak letecká škola dokáže ušetriť až 50% nákladov na palivo v prospech svojej marže, verím že možnosť pohonu na JET A-1 začína dávať ekonomický zmysel.

Uvidíme, čo prinesie budúcnosť, možno sa čoskoro dočkáme aj lietadiel na baterky!

Lukáš Hason

Som úplne obyčajný mladý muž, avšak s množstvom nevšedných záľub. Rád varím a ochutnávam, kvasím a spoznávam, rozjímam a pripíjam. Najviac mi chutia ryby a plody mora, z chutí preferujem ostrú (pred feferónkou uprednostním habanero) a zo svetových kuchýň mi imponuje najviac ázijská, hoci aj domáce recepty sa dajú uvariť nápadito a kvalitne. Varím pivo a pokiaľ mi ostane čas, venujem sa hudbe. Pokiaľ je to možné, všade jazdím na motorke :)


Write a Comment

Vaša e-mailová adresa nebude zverejnená. Vyžadované polia sú označené *

Social media & sharing icons powered by UltimatelySocial