ViperJet Redux

szept 19, 2021
admin

Függetlenül attól, hogy a repülőgép-építési költségvetésünk egy Pietenpolt vagy egy RV-8-ast támogat, a legtöbb ember, akinek van elég bátorsága és képessége ahhoz, hogy saját repülőgépet építsen és repüljön, nem ezüstkanálon szopogatva született. A legtöbbünk a házi építésűek világában úgy nőtt fel, hogy a Popular Science és a Mechanics Illustrated magazinokban BD-5-ösökről vagy Teenie Twosokról olvasott. És a legtöbben közülünk túlléptük a határainkat, hogy sokkal kifinomultabb repülőgépeket építsünk és/vagy repüljünk, mint amiről valaha is álmodtunk, amikor annyi évvel ezelőtt a Readers Digest méretű tudományos magazinok szavait elemeztük. Ez a fejlődés és a törekvés természete.

Az elképzelés képessége nélkül soha nem építenénk vagy vennénk meg egy olyan repülőgépet, amelyet mi szereltünk össze vagy állítottunk össze mások által egy garázsban, nemhogy repülnénk vele. Tehát lazítsuk el a cinikus oldalunkat, amely azt mondja: “Soha nem engedhetném meg magamnak, hogy megépítsek egy ViperJetet, és nem lennének meg a képességeim, hogy repüljek vele”, és tegyünk egy kicsit abból a fiatalkori álmodozásból, amely olyan jól szolgált minket, és olyan messzire vitt minket. Mi baj lehet belőle? Hidd el, jó móka!”

Recalling Reno

A ViperJetet először a Reno Air Races-en láttam 2006-ban. Elsétáltam mellette, és megcsodáltam a General Electric J85-ös motorral felszerelt kis repülőgépet. A J85 a CJ-610 katonai változata, a hajtómű, amely a -20-as sorozatú Learjeteket és a Jet Commandereket, valamint néhány más, 1960-as évekbeli üzleti repülőgépet hajtott. A Pontiac GTO vagy a Mustang Cobra nagy hagyományai szerint a J85 erős, hangos és úgy szívja a Jet A-t, mintha nem lenne holnap.

Évekkel ezelőtt repültem a Jet Commanderrel, és bár beleszerettem az azonnali teljesítményreakciójába és a golyóálló megbízhatóságába, korán megtanultam, hogy a tiszta sugárhajtóművekkel való repülés a repülés előtti tervezés és a megfontolt üzemanyag-gazdálkodás gyakorlata. Egy Keith nevű pilótával repültem, aki tisztán sugárhajtású motorok repülésén nőtt fel, és ő tanított meg a szabályokra. Az első számú szabály az volt, hogy a fék elengedésekor elfogy a benzin és kigyulladsz, és onnantól kezdve a helyzet csak romlik. A 2. szabály az volt, hogy soha, de soha ne hagyd, hogy az ATC vezesse a gépedet. A szükségtelen irányváltoztatás vagy a korai süllyedés azt jelentette, hogy a kevés üzemanyagot jelző lámpák villogtak, vagy még rosszabb.

Amikor megláttam a kompakt ViperJetet Renóban, tudtam, hogy ez egy állat. Azt is tudtam, hogy nem a gyengéknek való, és kétségbeesetten szerettem volna repülni azzal a kis rakétahajóval. De ami az építését vagy megvásárlását illeti, ez egy olyan álom volt, amihez lottószelvény kellett, és én nem veszek lottószelvényt. Ez nem akadályozott meg abban, hogy a ViperJet repüléséről álmodozzak.

Légi bemutatóról való tudósítás szponzora:

Amikor jött a hívás: “Hajlandó lennél elmenni a washingtoni Pascóba, és repülni a ViperJettel?”, rövid beszélgetés volt. Becsomagoltam a védősisakomat és egy Nomex repülőruhát. Úgy terveztem, hogy egy ejtőernyős prototípussal és használati pilótafülkével repülök – hasonlóan ahhoz a repülőgéphez, amelyről a KITPLANES® 2006 márciusában számolt be. Odaérve egy légkondicionált repülőgépet találtam, kesztyűbőr belsővel és rózsafa intarziás áramkör-megszakító panelekkel. Amikor Greg Bennett bemutatópilóta megjelent Levi’s-ben és baseball sapkában, hogy velem repüljön, rájöttem, hogy a repülőgép messzebb van a fejlesztés útján, mint vártam.

Folyamatos fejlesztés

A ViperJet projekt már egy ideje készül. A testvérek, Scott és Dan Hanchette 1995-ben alapították a céget azzal a tervvel, hogy egy ViperFan nevű repülőgépet építenek, amely egy dugattyús, légcsavaros tolórepülőgép lett volna. A program korai szakaszában a testvérek látták, hogy milyen nehézséget jelent egy toló légcsavaros propeller hajtásláncának előállítása. “Ha gondunk volt a meghajtórendszerrel, megbuktunk” – mondta Scott.”

A fivérek részt vettek a francia Fouga Magisterek vásárlásában és eladásában. Felhívtak egy társukat, és két héttel később megérkezett egy Turbo Mecca jet, ugyanaz a motor, amely a francia sugárhajtású kiképzőgépeket hajtja. Harminc nappal később már gurultak is.

Az első repülés 1999-ben volt. Egy évig repültek, majd egy CH-46-os helikopterről átváltottak egy T-58-as turbóhajtóműre. A hajtómű hajtórészét kipufogócsőre cserélték, így a tengelyes hajtóművet 700 font tolóerejű sugárhajtóművé alakították át. Ez a motor alulteljesítette a teljesítményt, és amikor a hadsereg először adott lehetőséget a tűzoltóknak a felesleges motorokra, a kínálat elapadt, és más motorválasztásra volt szükség.

Szerencsés véletlen folytán egy nap egy Lear 23-as szállt le Pasco-ban. A testvérek megmérték a motort, és rájöttek, hogy elfér, és több mint elegendő tolóerőt biztosítana. Ekkor már öt készletet adtak el. “Ezeket a készleteket ingyenesen feljavítottuk az MKII konfigurációra (szénszálas szárnnyal)” – mondta Scott. Az MKII első repülése 2005. június 12-én volt.

Winging It

Az MKII-es repülőgépnek 25°-os szárnykiszögellése van az elülső élen és 6°-os a hátulsó élen, de a repülőgép úgy kezelhető és repül, mint egy egyenes szárnyú repülőgép. Minden kezelőszervet tolórudakkal működtetnek, kivéve a kormánylapátot, amely kábelekkel van ellátva. Az orrkerék görgők, valamint a futómű, a fékszárnyak és a sebességfékek elektro/hidraulikusak.

Az okos funkciókat mindenhol beépítették. A legötletesebbek közé tartoznak az elektromágneses futómű-felhúzási reteszek. A le- és felszállási reteszek a hajtómüvekkel egybeépítettek, egy gömb/nyakörv rendszert használnak, amely vagy hidraulikus nyomás, széndioxid-fúvás vagy gravitáció hatására pattan le, és a hidraulikus nyomás oldja fel a visszahúzáskor.

A pilótafülke inkább hasonlít egy luxusautóra, mintsem egy hot-rod jetre – nagy változás ennek a repülőgépnek az előző iterációjához képest. A kabintető hátul csuklós, és kézzel nyílik egy gázrugón, amelyet egy kényelmes és egyszerű akasztópánt húz le. A tetőzsanér elég erősnek tűnik ahhoz, hogy a legerősebb széllel is megbirkózzon; a zárak robusztusak, és úgy tervezték, hogy a későbbi repülőgépekben lévő 5,5 psi kabin differenciálértéket tartsák. Az elülső pilótafülkében lévő korlátozott mennyiségű panelt hatékonyan használja ki az Op Technologies integrált EFIS képernyőpárja, amely navigációs, kommunikációs és motoros műszereket tartalmaz. A hátsó pilótafülkében egy harmadik EFIS-panelt integráltak az első pilótafülkébe.

A repülőgép mindig a helyén volt a farokállvány, és a ViperJet legénysége gondosan ügyelt arra, hogy az orrot ápolja, ha az nem volt. A farokállvány nélkül és utasok nélkül a repülőgépen az orrkerékre nehezedő súly minimális volt. A beszálláshoz egy lépcső a bal oldalon lévő tartályba csúsztatható, és az első pilótafülke kényelmes. Én a hátsó ülésre szorultam, ami szintén kényelmes volt, jó fej- és lábtérrel, de a kabintető hosszabbítók szűkek voltak közvetlenül a könyököm felett.

Az akkumulátor megfelelő a turbó sugárhajtómű indításához, de a J85 és a CJ-610 egytengelyes motorok, és az indítónak a teljes forgóelemet meg kell forgatnia; a földi áram használata hűvösebb indítást és alacsonyabb motorkarbantartási költségeket biztosít. Az indítás egyszerű: Kapcsolja be a feltöltő szivattyút, a gyújtót és az indítót. Amikor a motor eléri a 10%-os fordulatszámot, kapcsolja be az üzemanyagot, és figyelje a belső turbinahőmérsékletet (ITT) a melegindításhoz. Amikor a motor üresjáratban van, az indító generátorrá válik, a gyújtás kikapcsol, és a tűz önfenntartóvá válik.

Gulp…

A J85 még üresjáratban is 75 gallont éget el óránként. Ez nem elírás. A repülőgép mindössze 300 gallont tart három tartályban, így amint a motor beindul, a levegőbe emelkedés válik prioritássá.

A guruláshoz kevés kiegészítő tolóerőre van szükség, és amint a repülőgép mozgásba lendül, könnyedén gurul. A kormánylapát alacsony sebességnél hatékonynak tűnik, és a kormányzáshoz kevés fékezésre van szükség. Nincs szükség a sugárhajtásra, és a felszállás előtti ellenőrző lista rövid.

A felszállásra felkészülve elfoglaltuk a kifutópályát, és kezdődhetett a móka. A felszállásnál utas voltam, de az egyszerű és gyors volt. Ha azt mondom, hogy a gyorsulás élénk volt, az enyhe kifejezés. Egy csizma a fenékben jobb értékelés lenne. A repülőgép orra alacsonyan ül, és úgy tűnt, hogy 90 csomó körüli sebességnél egy rántásra volt szükség ahhoz, hogy az orr felemelkedjen. Mire az orr felemelkedett, már a levegőben voltunk, és a futóművet gyorsan behúztuk, hogy elkerüljük a túlpörgést. Az orr tovább emelkedett, a légsebesség tovább gyorsult, és pillanatokon belül 250 KIAS-nál voltunk, nevetséges fedélzeti szögben, a VSI-vel a levegőben. Pillanatok múlva 10 500 láb magasságban kiegyenlítődtünk, és az egészséges teljesítménycsökkentés ellenére is gyorsultunk.

Nézegettem az üzemanyag-áramlást a felszálláskor, de az nem volt skálán. 10 500 méteren kiegyenlítettük a magasságot, és egy gyorsulási futamot csináltunk. 240 gph-t égetve – ismét nem elírás – a repülőgép élénken gyorsult. A repülési tesztprogram nem haladta meg a 325 KIAS-t, ami 420 KTAS, és ezt gyorsan elértük. Úgy szálltunk fel, hogy 200 gallon üzemanyag volt a fedélzeten, így a repülési időnk ezen a teljesítménybeállításon korlátozott volt. A teljesítményt visszahúzva a szűkös 120 gph-ra sokkal elfogadhatóbb 230 KIAS-t kaptunk, ami 300 KTAS-nak felelt meg.

A Pure Jet természete

Ezek a számok nevetségesnek tűnnek, és azok is. A tisztán sugárhajtású repülőgépek célja, hogy gyorsan felemelkedjenek a maximális üzemi magasságukra, és akkor teljesítenek a legjobban, ha ott tudnak maradni, amíg egy üres tolóerővel történő ereszkedéssel el nem érik a célállomásukat. Működő nyomáskiegyenlítéssel a repülőgép gyorsan emelkedne FL270 vagy FL280-ra, ahol az 5,5 psi kabinnyomáskülönbség 10,500 lábnyi kabinnyomást eredményezne.

A ViperJet emberei szerint ezeken a repülési szinteken a repülőgép valóban 320 KTAS-t fog elérni, 90 gph-t égetve. A J85 vagy annak CJ-610-es unokatestvére sokkal boldogabb lenne FL390 vagy akár FL410 magasságban, de a csökkentett függőleges elkülönítési minimumok (RVSM) szigorú tanúsítási és robotpilóta követelményeket írnak elő, így FL280 a repülőgép gyakorlati felső határa.

Amikor már világos volt, hogy a repülőgép tényleg gyorsan megy, ideje volt kideríteni, hogy a repülőgép lassan megy-e. Fogtam a botkormányt egy kis légi munkára. A botkormány erői kényelmesek voltak állásban és kissé nehezek gurulásban. A kormányerők lényegtelenek, mert nyomaték nélkül alig van szükség kormányra. A függőleges elég nagynak tűnik ahhoz, hogy a repülőgép stabil legyen gallyazásban.

A meredek fordulók nem nehezek, de a repülőgép olyan könnyen változtat magasságot, hogy az ellenőrző repülés szabványainak megfelelő repülés nagy figyelmet igényel. Néhány sikamlós, gyors repülőgépnek sötét alhasa van, amely a sebességmérő szalag alsó végén jelenik meg. A repülőgépet repülési alapjáratra húztam. A légcsavar nélküli repülőgépek nem lassulnak le. Az egyetlen módja annak, hogy a repülőgép az átesési sebesség közelébe kerüljön, az volt, hogy hátrafelé húztam a teljesítménykaron lévő hüvelykujjas kapcsolót. Ez jelentős lejtmenet és dübörgés mellett kinyitotta a sebességféket.

Tisztán, a repülőgép érezhetően buffetolni kezdett közvetlenül 100 KIAS alatt, és 96 KIAS-nál egyenesen előre tört. A hátsó nyomás enyhítésével a repülőgép gyorsan újra repülni kezdett, és a teljesítménykar enyhe döccenésével a repülőgép felgyorsult. A fékszárnyak kihúzásával a buffet 90-re csökkent, az átesés pedig alig 85 alá. 85-nél teljesen hátrafelé tartottam a botkormányt, és az orr leesett, a repülőgép beakadt, az orr ismét felemelkedett, leállt és ismét leesett. Pontosan úgy, mint egy Cherokee 140-es, ami (egy nagyteljesítményű sugárhajtású repülőgép esetében) kifogástalan viselkedésre jogosítaná fel. Mindez úgy történt, hogy nem gurult el egy szárnyon sem, és nem volt hajlamos a mélyrepülésre. Teljesítményt adva a gép azonnal kirepült az akadásból. Az egyik feladatunk egy fotózás volt, ezért 140 KIAS-on csatlakoztunk egy Senecához; a repülőgép szilárd volt, és még a délutáni bukkanókban is könnyedén repült alakzatot.

Egy másik Keith-szabály volt, hogy minél kevesebb ideig jár a motor, annál kevesebb üzemanyagot égetünk el. A ViperJetnek van egy automatikus rendszere, amely a szárnytartályokból az üzemanyagot a törzsi tartályba juttatja, amely a motort táplálja. Amikor a szárnyak kiszáradnak, még 15 gallon marad, mielőtt a bingó üzemanyagjelző lámpa kigyullad, ami a buli végét jelzi. A repülőtér felé fordultunk, és lenyomtuk az orrát. Süllyedéskor még alacsony teljesítményen is könnyű megdönteni a 250 KIAS határértéket 10 000 láb alatt.

A hüvelykujjkapcsoló visszatolása a gázpedálra lelassítja a gépet kényelmes 140 KIAS-ra a lemenő szélben. A sebességféket kihúztuk, és a megközelítési fékszárnyakat használtuk. Vissza 120 KIAS-ra a bázison, teljes fékszárnyak a végállásban, majd lassan, 105 KIAS-on átlépjük a küszöböt. Ismét utas voltam a leszállásnál, de egyértelmű volt, hogy nem jelentett indokolatlan kihívást, még az oldalszélben sem.

Húzzuk be a sebességféket, a fékszárnyakat és hajoljunk rá a gázpedálra, és a gép a levegőbe ugrik. Másodpercek múlva már a mintamagasságon van, szélárnyékban, 140 KIAS sebességgel. A teljesítmény visszavételével és a futómű, a fékszárnyak és a sebességfékek kihúzásával a repülőgép ismét szelíddé válik, és könnyedén körberepül egy újabb leszálláshoz.

Hátramenet nélkül és jelentős maradék tolóerővel a megállás egyetlen módja a fékek. A propelleres pilóták, különösen a hátramenet által elkényeztetett turbópropelleres pilóták kényelmetlenül fogják érezni magukat, ha ilyen erősen a fékekre támaszkodnak, de a repülőgép nagy tárcsafékekkel rendelkezik, amelyeket a ViperJet kifejezetten a repülőgéphez épített. Sok üzemanyagot és rengeteg adrenalint égettünk el a 45 perces repülés során, de micsoda repülés!”

Hová megyünk innen

A ViperJet eddig 20 MKII készletet adott el, egy második repülőgép már repült, és továbbiak is közel vannak. A Zero Gravity Builders Studio, egy Rob Huntington tulajdonában és üzemeltetésében lévő, építőket segítő műhely, a ViperJet létesítménye mellett található, és több repülőgép van a befejezés különböző fázisaiban.

Még a csökkenő üzemanyagárak mellett is kicsi a piaca egy olyan repülőgépnek, amely percenként több mint 5 dollárt éget üresjáratban és ennek négyszeresét teljes teljesítményen. A tiszta sugárhajtóművek csillapíthatatlan szomjúsága felülmúlja az alacsony beszerzési árat. Ez elvezet a ViperJet következő projektjéhez, amely jelenleg a szerszámkészítési fázisban van: a FanJet.

A FanJet a ViperJet kissé nagyobb változata, amely egy Pratt & Whitney JT-15D-t használ. Ez az a motor, amely a korai Cessna Citations és a Beechcraft Beechjet motorjait hajtja. A fanjet motor fajlagos üzemanyag-fogyasztása közel fele a tisztán sugárhajtásúakénak, és a motor hatékonyabban tud működni alacsonyabb magasságokon, ahol az RVSM miatt a házi építésű sugárhajtásúak valószínűleg kénytelenek lesznek működni. A FanJet sok alkatrészen és rendszeren fog osztozni a ViperJettel, így a fejlesztési folyamat sokkal gyorsabb lesz, mint az a 13 év, amit a vállalat a ViperJeten dolgozott.

A Hanchette testvéreknek nincs olyan elképzelésük, hogy a ViperJetet vagy a FanJetet hitelesítsék és százakat adjanak el. Az üzleti modelljük az, hogy a hihetetlen teljesítményű végső készletrepülőgép kisszériás gyártására összpontosítanak. A FanJet-et úgy is tervezik, hogy katapultülések is elhelyezhetők legyenek benne, ha valamelyik kis ország a FanJet-et választaná katonai kiképzőgépnek.

A ViperJet a FanJet-re való tekintettel felfüggesztette az MKII-es készlet értékesítését. Egy repülő ViperJet, teljes felszereléssel, végül 1 millió dollárnál északabbra fog kerülni, és egy drágább motorral a Fanjet még többe fog kerülni. Ezek az árak a legtöbbünket álmodozni hagynak, de van piac egy nagy teljesítményű repülőgépre, amely alkalmas terepjárónak és műrepülő vadászgép-szerű kezelhetőségre és teljesítményre – még ha kicsi is.

Ki akar milliomos lenni?

A legtöbbünk tudja a választ arra a kérdésre, hogy “megengedhetem-e magamnak?”. Érdekesebb kérdés lehet az, hogy “Tudnék-e vele repülni?”. Ez egy teljesen más kérdés, és a válasz nem biztos, hogy ilyen egyértelmű.

A megfigyeléseim és a repülésem alapján elmondhatom, hogy a Viper könnyen repülhető. A legtöbb repülőgépet könnyű vezetni, de a nagy teljesítményű repülőgépeknél kisebb a hibalehetőség. A legtöbb kifutópályán egy Kitfox vagy egy GlaStar esetében 10 csomó plusz a végállásban nem jelent problémát, de 10 csomó plusz egy hátramenet nélküli sugárhajtású gépen a végállásból való kitérést jelentheti. A ViperJet kiválóan viselkedik az áteséskor, és bár nem kutattunk a kígyók után a sarkokban, de egy sem volt látható. Ez egy olyan repülőgép, amelyet megfelelő kiképzéssel egy jelenlegi kompetens pilóta is repülhet.

Az IMC repüléshez működő robotpilóta, alapos repülés előtti tervezés és magas szintű tájékozottság szükséges, de egy TBM, Cessna, Mustang vagy egy turbinás Lancair is. Legyen szó akár a sebességszabályozásról a célrepülésen, akár az üzemanyagtervezésről az útvonalrepülésen, a nagy teljesítményű repülőgépek nagyobb fegyelmet igényelnek, mert még a kis hibák is nagy következményekkel járhatnak. A legnagyobb különbség a ViperJet és az említett többi repülőgép között az üzemanyaggal való gazdálkodás az örökké szomjas tiszta sugárhajtómű számára. A FanJet némiképp megoldja ezt a problémát.

Ezzel már csak egy nehézség maradt: Még mindig nem engedhetek meg magamnak egyet. De 40 évvel azután, hogy a Popular Science-ben a BD-5-re vágytam, még mindig álmodozhatok. Végül is az anyósom minden évben ad nekem karácsonyra egy lottószelvényt.

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.