Letouny Blackbird a „unstarty“ jejich motorů

Publikováno 18. 3. 2021 v rubrice Zajímavosti

Na počátku šedesátých let firma Lockheed postupně vyvinula trojici špionážních letadel A-12, YF-12A a SR-71, která byla kvůli svému převážně černému povrchu známa pod označením Blackbird. Všechna tři letadla trpěla na „unstarty“, nečekané vysazení motoru při rychlostech násobků rychlosti zvuku, které pilotům připravily nejednu horkou chvilku.

Zkušební pilot Donald L. Mallick po dobu své aktivní služby mezi lety 1963 a 1981 nalétal více než 11.000 hodin na více než 125 různých letadlech a helikoptérách. Ve své knize The Smell of Kerosene – A Test Pilot's Odyssey vzpomíná kromě jiného také na své působení na základně Edwards, kde létal i na legendárních strojích YF-12 Blackbird a XB-70 Valkyrie.

YF12A Blackbird / NASA Photo ECN-2978

Zkušební pilot Donald L. Mallick a YF-12A #935, 1972

Donald L. Mallick byl jedním ze dvou zkušebních pilotů NASA podílejících se na projektech YF-12A a YF-12C, které předcházely nejznámějšímu projektu SR-71. V kokpitu těchto strojů strávil během 105 letů úctyhodných 215 hodin. Při jeho zkušebních letech s YF-12A ho doprovázel Major Sam Ursini, zkušený důstojník leteckých průzkumných systémů (RSO).

Nečekané vysazení motoru u Blackbirdu, známé jako „unstart“, celkem podrobně popisuje v kapitole věnované jeho působení na letecké základně Edwards a přidává dvě své osobní zkušenosti s tímto neblaze proslulým fenoménem.

Autorem následujícího textu je Donald L. Mallick. Přeložil © Martin Pilný.

Při mém druhém nadzvukovém letu ve stroji YF-12A s registračním číslem 936 jsem zažil sérii vysazení a opětovných nahození motorů, která náležitě zatřásla nejen mou hlavou, ale i dalšími částmi těla. Rychlostní obálka Blackbirdu byla opravdu impozantní. Od podzvukových rychlostí až po Mach 3.2 (3920 km/h).

Systémy, které toto rozpětí provozních rychlostí umožňovaly, zahrnovaly počítač, který automaticky měnil polohu vstupního kužele tak, aby kolmá rázová vlna byla pro zajištění optimálního výkonu motoru umístěna uvnitř vstupního ústrojí a přední odpouštěcí dvířka pro řízení tlaku a proudu vzduchu ve vstupním ústrojí. Oba tyto systémy byly nezbytné pro zajištění „upraveného“ vzduchu s vysokým statickým tlakem a podzvukovou rychlostí pro optimální chod motoru.

Pilot má k dispozici i ruční řízení nastavení vstupního ústrojí, ale toto ruční ovládání vyžaduje nemalou dávku pilotova času a pozornosti. Vstupní ústrojí motorů a jeho řízení funguje podobně jako větrný tunel před motorem. Pokud je rázová vlna umístěna uvnitř vstupního ústrojí, vše funguje hladce, jak má. Dojde-li k narušení vzdušného proudění ve vstupním ústrojí do takové míry, že se rázová vlna posune z její optimální pozice, přerušené vzdušné proudění způsobí vysazení motoru (unstart).

Vstupní ústrojí motoru Pratt & Whitney J58

Uzavření vstupního ústrojí se neděje postupně. Dochází k němu náhle za doprovodu hlasitého třesku. Dojde-li k uzavření vstupního ústrojí a ke ztrátě plynulého proudění, letadlo má tendenci se vzpínat. V nejlepším případě si pilot pouze otluče hlavu v helmě o interiér kokpitu. V nejhorším případě může dojít až k rozlomení letounu. Naštěstí jsou stabilizační systémy Blackbirdu natolik výkonné, že dokáží vyrovnat počáteční směrové vychýlení, které unstart vždy doprovází. Kromě toho obsahuje ovládání vstupního ústrojí také funkci „křížové vazby“, která automaticky vyvolá unstart i v druhém motoru a tím sníží směrovou odchylku letounu.

Tato funkce je aktivní pouze při rychlostech vyšších než Mach 2.3 a i s ní může dojít k okamžitému unstartu pouze za určitých letových podmínek. Během ostatních nadzvukových letových podmínek k vysazení motoru nedochází tak náhle, stále se však jedná o velmi zneklidňující zkušenost. Pro porovnání: uzavření vstupního ústrojí u XB-70 Valkyrie probíhalo pomaleji než u YF-12. U XB-70 selhání jednoho motoru ze tří nemuselo vůbec vyvolat unstart ve vstupním ústrojí. Pouze změnilo pozici krku a odpouštěcích dvířek. Motory XB-70 byly také umístěny blízko středové osy letadla oproti motorům Blackbirdu, které byly uprostřed křídel.

Unstarty Blackbirdu byly jedinečné a občas trochu děsivé. Řídící systém vstupního ústrojí měl funkci, která se jmenovala Auto Restart. Když došlo k uzavření vstupního ústrojí, řídící počítačový systém automaticky vtáhl dovnitř vstupní kužely a otevřel odpouštěcí dvířka do pozice odpovídající nižšímu Machovu číslu. Vstupní kužely se poté pomalu vysouvaly a odpouštěcí dvířka zavírala, jak docházelo ke změně pozice rázové vlny. Pokud počáteční příčina unstartu pominula, došlo k restartu vstupního ústrojí a obnovení vzdušného proudění do motoru.

Motor Pratt_&_Whitney J58

Motory Pratt & Whitney byly obvykle poměrně tolerantní a byly vybaveny speciální funkcí řízení paliva „de-rich“, která snížila přísun paliva v případě unstartu. Přirozenou vlastností motorů při sníženém proudění vzduchu byla totiž tendence překračovat maximální povolenou teplotu, čímž docházelo k jejich poškození.

Jednou naše letadlo prošlo automatickou restartovací sekvencí, ale příčina unstartu stále přetrvávala. Po restartu se vstupní ústrojí opět uzavřela. Po několika cyklech jsem se rozhodl pro ruční řízení a udržoval vstupní ústrojí v „bezpečném“ stavu, zatímco letoun zpomaloval. Přibližně tou dobou, chudák starý Sam Ursini, který už to na zadním sedadle nemohl déle vydržet, řekl: „Mallicku, co se to tam k sakru děje?“ Co nejklidnějším hlasem jsem mu odpověděl: „Same, jakmile to zjistím, řeknu ti to.“

Jak se následně ukázalo, předání řízení zpět automatu pomohlo a příští restart se povedl. Byli jsme zpátky ve hře. Jednou z nejvíce znepokojujících věcí u unstartů byla skutečnost, že po návratu na zem pozemní kontrola u letadla občas neshledala žádný problém a to ani u počítače, ani u řízení vstupního ústrojí. Problém byl zapomenut v dobré víře, že k němu došlo chybou počítače, který nastavil vstupní ústrojí příliš blízko mezní hranici pro vznik unstartu.

Letoun YF-12A s registračním číslem #936

Při jednom vzrušujícím letu jsem se dostal blízko k letecké základně Edwards ještě před dokončením teplotu povrchu stabilizující půlhodinky při rychlosti Mach 3. I tak jsem ale usoudil, že mám dost vzdušného prostou na dokončení manévru a ještě stihnu zpomalit na přistání na základně Edwards. Přitáhl jsem, čumák letounu vylétl nahoru, obě vstupní ústrojí se uzavřela, motory ztratily tah a tlak v kabině klesl na úroveň, kdy se začaly nafukovat naše přetlakové obleky.

Instinktivně jsem okamžitě potlačil, co to šlo, ale bez viditelného efektu. Čumák letadla směřoval nahoru dost dlouho na to, abych se cítil komfortně. Přišlo mi, že to trvá celou věčnost. Když předek letounu začal konečně pomalu klesat, vstupní ústrojí se pokusila automaticky restartovat. Neúspěšně. Po několika dalších pokusech se restart povedl, motory získaly opět tah a já byl schopen zahájit návrat na základnu Edwards.

Naneštěstí se ukázalo, že zatímco jsem veškerou svou pozornost soustředil na zvládnutí řízení, letoun nezadržitelně směřoval mimo leteckou oblast vojenské základny. Mířil do oblasti spadající pod řídící středisko v Los Angeles, kde 24 hodin denně panoval čilý dopravní ruch. Při našich letech jsme vždy měli v řídící místnosti zástupce FAA. Ten byl ve spojení s různými FAA centry, která řídila vzdušný prostor, ve kterém a okolo kterého jsme se pohybovali.

Při této misi se nám to opravdu vyplatilo. FAA koordinátor začlenil mé neoprávněné vniknutí do vzdušného prostoru centra Los Angeles a naznačil, že pokud to situace dovolí, měl bych se držet ve výšce 45.000 stop (13.700 m), dokud se nevrátím zpět do vzdušného prostoru základny. Naštěstí to možné bylo a velmi to uklidnilo napjatou situaci. Vrátil jsem se směrem k základně Edwards přes Pasadenu, svištíce ve výšce 50.000 stop (15.240 m) rychlostí hodně přes Mach 2.

Po přistání jsem si s inženýry prošel zaznamenaná data z mého letu, abychom zjistili jak dlouho jsem musel naplno potlačit, než začal předek letounu klesat. Bylo to pouhých 8-10 sekund. S oběma motory vysazenými, nafukujícím se oblekem a všudepřítomným hrkáním a třesením mi to v té chvíli přišlo jako deset minut. Na malou chvíli jsem si vůbec nebyl jistý, že letadlo reaguje na mé řízení a dělal jsem si obavy, kdo ho tedy řídí.

Několik hodin po přistání a podání hlášení v NASA jsem se dozvěděl o telefonátu, který naznačil, že tentokrát náš let neunikl pozornosti civilistů. Zatímco jsem dokončoval 180 stupňovou zatáčku směrem k základně Edwards, naše rázová vlna rozbila velké prosklené okno baru v Pasadeně. Poletující kusy skla naštěstí nikoho nezranily a šek za opravu NASA proplatila, protože jsme si byli vědomi, že výjimečná trasa našeho letu způsobila na zemi celkem silný aerodynamický třesk. Takže jsme nakonec byli rádi, že to skončilo jenom jedním rozbitým oknem, nebo možná jenom jedním nahlášeným.

Přečteno 585 krát
Autor příspěvku: Martin Pilný

Nikonu věrný fotograf, co fotí především letadla a RC modely. "Modelář", který nestaví a už skoro ani nelítá. Milovník kvalitního zvuku, který poslouchá výhradně na sluchátka a pisálek, co od roku 2007 píše na na svůj blog www.PiNa.cz.

1 Komentář u „Letouny Blackbird a „unstarty“ jejich motorů

  1. Dalibor

    Na Zemi je jen pár no limitních zážitků.
    Let v Blackbirdu k nim rozhodně patřil.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *