ViperJet Redux
Czy nasz budżet na budowę samolotu wystarczy na Pietenpola czy RV-8, większość ludzi, którzy mają odwagę i umiejętności by budować i latać własnymi samolotami nie urodziła się ssąc srebrną łyżeczkę. Większość z nas w świecie homebuilt dorastała czytając o BD-5 lub Teenie Twos w Popular Science i Mechanics Illustrated. I większość z nas sięgnęła poza swój zasięg, budując i/lub latając samolotami o wiele bardziej wyrafinowanymi, niż kiedykolwiek marzyliśmy, gdy przeglądaliśmy słowa w tych magazynach naukowych wielkości Readers Digest wiele lat temu. To jest natura postępu i aspiracji.
Bez tej zdolności do wyobrażania sobie, nigdy nie zbudowalibyśmy lub nie kupili samolotu, który złożyliśmy lub złożyli inni w garażu, a tym bardziej nie latali nim. Rozluźnijmy więc naszą cyniczną stronę, która mówi: „Nigdy nie byłoby mnie stać na zbudowanie ViperJeta, ani nie miałbym umiejętności do latania nim” i zróbmy trochę z tych młodzieńczych marzeń, które tak dobrze nam służyły i zaprowadziły nas tak daleko. Co może zaszkodzić? Uwierz mi, to świetna zabawa!
Wspomnienie o Reno
Po raz pierwszy zobaczyłem ViperJeta podczas Reno Air Races w 2006 roku. Przechodziłem obok i podziwiałem ten mały samolot z silnikiem General Electric J85. J85 jest wojskową wersją CJ-610, silnika, który napędzał Learjety serii -20 i Jet Commandera, a także kilka innych biznesowych odrzutowców z lat 60-tych. W wielkiej tradycji Pontiaca GTO czy Mustanga Cobry, J85 jest potężny, głośny i zasysa Jet A jakby nie było jutra.
Lata temu latałem Jet Commanderem i choć zakochałem się w jego natychmiastowej reakcji na moc i niezawodności, wcześnie nauczyłem się, że latanie z czystym silnikiem odrzutowym to ćwiczenie z planowania przed lotem i rozsądnego gospodarowania paliwem. Latałem z pilotem o imieniu Keith, który dorastał latając na silnikach odrzutowych, a on nauczył mnie zasad. Zasada nr 1 mówiła, że nie masz gazu i pali się przy zwolnieniu hamulca, a od tego momentu sytuacja się pogarsza. Zasada nr 2: nigdy, przenigdy nie pozwól ATC prowadzić twojego samolotu. Niepotrzebne wektorowanie lub wczesne zniżanie oznaczało lądowanie z migającymi światłami niskiego poziomu paliwa, lub gorzej.
Kiedy zobaczyłem kompaktowego ViperaJeta w Reno, wiedziałem, że to zwierzę. Wiedziałem też, że nie jest to maszyna dla osób o słabym sercu, i rozpaczliwie pragnąłem latać tym małym rakietowym statkiem. Ale jeśli chodzi o zbudowanie lub kupienie go, to było to marzenie, które wymagało kupna losów na loterię, a ja nie kupuję losów na loterię. Nie przeszkadzało mi to jednak marzyć o lataniu ViperJetem.
Kiedy zadzwoniono do mnie z pytaniem: „Czy byłbyś skłonny polecieć do Pasco w stanie Waszyngton i pilotować ViperJeta?”, rozmowa była krótka. Spakowałem kask i kombinezon lotniczy z Nomexu. Planowałem lecieć prototypem ze spadochronami i utylitarnym kokpitem – bardzo podobnym do samolotu, o którym KITPLANES® pisał w marcu 2006 roku. Po przybyciu na miejsce zastałem klimatyzowany samolot z wnętrzem wykończonym skórą i panelami wyłączników z drewna różanego. Kiedy pilot demonstracyjny Greg Bennett pojawił się w Levi’s i czapce z daszkiem, aby polecieć ze mną, zdałem sobie sprawę, że samolot jest dalej na ścieżce rozwoju niż się spodziewałem.
Ciągły rozwój
Projekt ViperJet powstawał już od jakiegoś czasu. Bracia Scott i Dan Hanchette założyli firmę w 1995 roku z planem zbudowania samolotu o nazwie ViperFan, który miał być pchaczem z napędem tłokowym, napędzanym śmigłem. Na początku programu bracia zauważyli trudności w produkcji układu napędowego dla śmigła pchacza. „Gdybyśmy mieli problem z układem napędowym, zawiedlibyśmy” – powiedział Scott.
Bracia byli zaangażowani w kupno i sprzedaż francuskich Magistrów Fouga. Zadzwonili do wspólnika, a dwa tygodnie później przyjechał odrzutowiec Turbo Mecca, ten sam silnik, który napędza francuskie odrzutowce. Trzydzieści dni później kołowali.
Pierwszy lot odbył się w 1999 roku. Latali przez rok, po czym przesiedli się na turbośmigłowy T-58 ze śmigłowca CH-46. Część napędowa silnika została zastąpiona przez rurę wydechową, przekształcając silnik wałowy w odrzutowy o ciągu 700 funtów. Silnik ten miał zbyt małą moc, a kiedy wojsko dało strażakom pierwszą szansę na nadwyżkę silników, zapasy wyschły i trzeba było wybrać inny silnik.
Pewnego dnia w Pasco wylądował szczęśliwie Lear 23. Bracia zmierzyli silnik i zdali sobie sprawę, że będzie pasował i zapewni więcej niż wystarczającą siłę ciągu. W tym momencie sprzedali już pięć zestawów. „Ulepszyliśmy te zestawy do konfiguracji MKII (ze skrzydłem z włókna węglowego) bez żadnych opłat,” powiedział Scott. Pierwszy lot MKII odbył się 12 czerwca 2005 r.
Skrzydła
Samolot MKII ma 25° wychylenia skrzydła na krawędzi natarcia i 6° na krawędzi spływu, ale prowadzi się i lata jak samolot o skrzydle prostym. Wszystkie elementy sterujące są uruchamiane przez popychacze, z wyjątkiem steru kierunku, który jest sterowany linkami. Kółka kółka nosowego oraz podwozie, klapy i hamulce prędkości są elektro-hydrauliczne.
Wszystkie elementy są przemyślane. Jednymi z najbardziej pomysłowych są elektromagnetyczne blokady podwozia. Blokady te są zintegrowane z siłownikami, wykorzystują system kulek/kołnierzy, które zatrzaskują się pod wpływem ciśnienia hydraulicznego, wydmuchu dwutlenku węgla lub grawitacji, i są zwalniane przez ciśnienie hydrauliczne przy wciąganiu.
Kokpit wygląda bardziej jak luksusowy samochód niż odrzutowiec – duża zmiana w stosunku do poprzedniej wersji tego samolotu. Skrzydło jest mocowane na tylnych zawiasach i otwiera się ręcznie na rozpórce gazowej, ściąganej w dół przez wygodny i prosty pasek do zawieszania. Zawias skrzydła wydaje się być wystarczająco mocny, aby poradzić sobie z najsilniejszymi wiatrami; zamki są solidne i zaprojektowane tak, aby utrzymać różnicę ciśnień w kabinie 5,5 psi, która będzie występować w kolejnych samolotach. Ograniczona ilość miejsca na panelu w przednim kokpicie jest efektywnie wykorzystana przez parę zintegrowanych ekranów EFIS firmy Op Technologies, które zawierają oprzyrządowanie nawigacyjne, komunikacyjne i silnikowe. W tylnym kokpicie znajduje się trzeci panel EFIS zintegrowany z przednim kokpitem.
Samolot zawsze miał podstawkę ogonową na miejscu, a załoga ViperJet była ostrożna i dbała o to, aby nos był na miejscu, kiedy jej nie było. Bez podstawki ogonowej i bez pasażerów w samolocie, ciężar na kole nosowym był minimalny. Stopień wsuwa się w gniazdo po lewej stronie, a przedni kokpit jest wygodny. Ja zostałem przeniesiony na tylne siedzenie, które również było wygodne, z dobrą przestrzenią na głowę i nogi, ale przedłużenia czaszy były ciasne tuż nad moimi łokciami.
Akumulator jest wystarczający do uruchomienia turboodrzutowca, ale J85 i CJ-610 są silnikami jednowałowymi, a rozrusznik musi obracać całym elementem obrotowym; użycie zasilania z ziemi zapewnia chłodniejszy rozruch i niższe koszty utrzymania silnika. Rozruch jest prosty: Włącz pompę wspomagającą, zapłonnik i rozrusznik. Gdy silnik osiągnie 10% obrotów na minutę, włącz paliwo i monitoruj temperaturę turbiny wewnętrznej (ITT), aby uzyskać gorący rozruch. Kiedy silnik pracuje na biegu jałowym, rozrusznik staje się generatorem, zapłon jest wyłączony, a ogień sam się podtrzymuje.
Gulp…
Nawet na biegu jałowym J85 spala 75 galonów na godzinę. To nie jest błąd w druku. Samolot mieści tylko 300 litrów w trzech zbiornikach, więc gdy tylko silnik zacznie pracować, priorytetem staje się wzbicie się w powietrze.
Niewiele dodatkowego ciągu jest potrzebne do kołowania, a gdy samolot jest już w ruchu, łatwo się toczy. Ster kierunku wydaje się skuteczny przy małych prędkościach, a do sterowania nie potrzeba wiele hamowania. Nie ma potrzeby uruchamiania odrzutowca, a lista kontrolna przed startem jest krótka.
Przygotowani do startu, zajęliśmy pas startowy i zabawa miała się zacząć. Byłem pasażerem podczas startu, ale był on prosty i szybki. Powiedzieć, że przyspieszenie było gwałtowne to mało powiedziane. But w tyłek jest lepszą oceną. Samolot ma nisko osadzony nos, a odklejenie go przy prędkości około 90 węzłów wymagało użycia siły. Gdy nos się uniósł, byliśmy już w powietrzu i szybko wciągnęliśmy podwozie, aby uniknąć przeciążenia przekładni. Nos nadal się podnosił, prędkość nadal rosła i w ciągu kilku chwil byliśmy na 250 KIAS przy śmiesznym kącie nachylenia pokładu i z wciśniętym VSI. W jednej chwili wyrównaliśmy się na wysokości 10 500 stóp, przyspieszając pomimo zdrowej redukcji mocy.
Spojrzałem na przepływ paliwa przy starcie, ale był poza skalą. Na wysokości 10.500 stóp wykonaliśmy speed run. Spalając 240 gph – ponownie, to nie błąd w druku – samolot przyspieszał szybko. Program prób w locie nie przekraczał 325 KIAS, czyli 420 KTAS, a my szybko to osiągnęliśmy. Wystartowaliśmy z 200 galonami paliwa na pokładzie, więc nasz czas lotu na tej mocy był ograniczony. Zmniejszenie mocy do marnych 120 gph dało bardziej rozsądne 230 KIAS, co równało się 300 KTAS.
Natura Pure Jet
Te liczby wydają się śmieszne, i takie są. Samoloty z silnikiem odrzutowym są przeznaczone do szybkiego wznoszenia się na maksymalną wysokość operacyjną i najlepiej radzą sobie, gdy mogą tam pozostać do czasu, gdy opadanie na biegu jałowym doprowadzi je do celu. Z działającym układem ciśnieniowym samolot wzniósłby się szybko do FL270 lub FL280, gdzie różnica ciśnień w kabinie wynosząca 5,5 psi dałaby ciśnienie w kabinie na poziomie 10 500 stóp.
Na tych poziomach lotu ludzie z ViperJet twierdzą, że samolot osiągnie 320 KTAS, spalając 90 gph. J85 lub jego kuzyn CJ-610 byłyby znacznie szczęśliwsze na FL390 lub nawet FL410, ale zredukowane minima separacji pionowej (RVSM) wymagają ścisłej certyfikacji i autopilota, co czyni FL280 praktycznym pułapem dla tego samolotu.
Gdy było już jasne, że samolot poleci naprawdę szybko, nadszedł czas, aby sprawdzić, czy samolot poleci wolno. Wziąłem drążek do pracy w powietrzu. Siły na drążku były wygodne w skoku i nieco ciężkie w przechyle. Siły na sterze kierunku są nieistotne, ponieważ bez momentu obrotowego nie ma potrzeby używania steru kierunku. Pion wydaje się na tyle duży, że samolot jest stabilny w odchyleniu.
Szybkie zakręty nie są trudne, ale samolot tak łatwo zmienia wysokość, że latanie według standardów check ride wymaga dużej uwagi. Niektóre śliskie, szybkie samoloty mają ciemne podbrzusze, które pojawia się na dolnym końcu taśmy prędkości. Wciągnąłem samolot na bieg jałowy. Samoloty bez śmigieł nie zwalniają. Jedynym sposobem, aby zbliżyć samolot do prędkości przeciągnięcia, było przesunięcie przełącznika kciukowego na dźwigni mocy do tyłu. To spowodowało uruchomienie hamulca prędkości ze znacznym spadkiem i dudnieniem.
Czysty, samolot zaczął odczuwalnie bujać tuż poniżej 100 KIAS i oderwał się od ziemi przy 96 KIAS. Zmniejszenie ciśnienia spowodowało, że samolot szybko wrócił do lotu, a po lekkim uderzeniu w dźwignię mocy samolot przyspieszył. Wysunięcie klap obniżyło bufet do 90, a przeciągnięcie do 85. Przy 85 trzymałem drążek sterowniczy na całej długości, nos opadł, samolot poderwał się do góry, nos znowu się podniósł, zatrzymał się i znowu opadł. Zupełnie jak w Cherokee 140, co kwalifikuje go do miana samolotu o nienagannych manierach (jak na odrzutowiec o wysokich osiągach). Wszystko to działo się bez podwinięcia skrzydła lub tendencji do głębokiego przeciągnięcia. Wystarczyło dodać mocy, a samolot natychmiast wylatywał z przeciągnięcia. Jednym z naszych zadań była sesja zdjęciowa, więc połączyliśmy się z Seneką przy 140 KIAS; samolot był solidny i łatwo formował się nawet na popołudniowych wybojach.
Inną zasadą Keitha było to, że im krócej pracuje silnik, tym mniej paliwa spalasz. ViperJet ma automatyczny system, który przenosi paliwo ze zbiorników w skrzydłach do zbiornika w kadłubie, który zasila silnik. Gdy skrzydła są suche, pozostaje 15 galonów do spalenia, zanim zapali się kontrolka bingo, sygnalizująca koniec imprezy. Skręciliśmy na lotnisko i wcisnęliśmy nos w dół. Nawet przy niskiej mocy podczas zniżania łatwo jest przekroczyć limit 250 KIAS poniżej 10 000 stóp.
Przesunięcie przełącznika kciukowego z powrotem na przepustnicę spowalnia samolot do komfortowych 140 KIAS na kursie z wiatrem. Hamulec prędkości został odblokowany, a my użyliśmy klap na podejściu. Powrót do 120 KIAS na bazie, pełne klapy na finiszu, a następnie wolne przekroczenie progu przy 105 KIAS. Ponownie byłem pasażerem podczas lądowania, ale było jasne, że nie stanowiło to zbyt dużego wyzwania, nawet przy bocznym wietrze.
Wyłączamy hamulce prędkości, klapy i naciskamy na przepustnicę, a samolot wyskakuje w powietrze. W ciągu kilku sekund jest na wysokości wzorcowej, na nawietrznej, z prędkością 140 KIAS. Z przywróconą mocą i wyciągniętym podwoziem, klapami i hamulcami prędkości, samolot znów staje się potulny i łatwo leci do kolejnego lądowania.
Bez rewersu i ze znacznym ciągiem resztkowym, jedynym sposobem na zatrzymanie są hamulce. Śmigłowi dżokeje, a zwłaszcza turbośmigłowi dżokeje zepsuci przez rewers, nie będą czuli się komfortowo opierając się tak mocno na hamulcach, ale samolot ma duże hamulce tarczowe zbudowane specjalnie dla tego samolotu przez ViperJet. Spaliliśmy dużo paliwa i dużo adrenaliny podczas naszego 45-minutowego lotu, ale co to była za jazda!
Where We Go from Here
ViperJet sprzedał 20 zestawów MKII, drugi samolot już poleciał, a kolejne są blisko. Zero Gravity Builders Studio, sklep pomocy konstruktorom, którego właścicielem i operatorem jest Rob Huntington, sąsiaduje z zakładem ViperJet i ma kilka samolotów w różnych stadiach ukończenia.
Nawet przy spadających cenach paliwa, rynek dla samolotu, który spala ponad 5 dolarów na minutę na biegu jałowym i cztery razy tyle na pełnej mocy, jest niewielki. Nienasycone pragnienie czystego silnika odrzutowego przeważa nad niską ceną zakupu. Prowadzi to do kolejnego projektu ViperJet, który jest obecnie w fazie oprzyrządowania: FanJet.
FanJet jest nieco większą wersją ViperJet, która wykorzystuje silnik Pratt & Whitney JT-15D. Jest to silnik, który napędza wczesne Cessna Citations i Beechcraft Beechjet. Jednostkowe zużycie paliwa silnika FanJet jest prawie o połowę mniejsze niż czystego silnika odrzutowego, a silnik jest w stanie pracować bardziej efektywnie na niższych wysokościach, gdzie odrzutowce domowej konstrukcji będą najprawdopodobniej zmuszone do pracy z powodu RVSM. FanJet będzie dzielił wiele części i systemów z ViperJetem, dzięki czemu proces rozwoju będzie znacznie szybszy niż 13 lat pracy firmy nad ViperJetem.
Bracia Hanchette nie mają wizji certyfikowania ViperJeta lub FanJeta i sprzedawania setek sztuk. Ich model biznesowy polega na skupieniu się na produkcji niskonakładowej samolotu o niesamowitych osiągach. FanJet będzie również zaprojektowany tak, aby pomieścić fotele katapultowe, gdyby jakiś mały kraj wybrał FanJeta na wojskowy samolot szkoleniowy.
ViperJet zawiesił sprzedaż zestawu MKII w oczekiwaniu na FanJeta. Latający ViperJet, w pełni wyposażony, będzie kosztował około 1 miliona dolarów, a z droższym silnikiem Fanjet będzie kosztował więcej. Te ceny pozostawią większość z nas w sferze marzeń, ale istnieje rynek dla samolotu o wysokich osiągach, zdolnego do lotów terenowych i akrobacji myśliwskich – nawet jeśli jest mały.
Kto chce zostać milionerem?
Większość z nas zna odpowiedź na pytanie: „Czy mnie na to stać?”. Bardziej interesujące pytanie może brzmieć: „Czy mógłbym nim latać?”. To zupełnie inne pytanie, a odpowiedź może nie być tak jasna.
Z tego, co zaobserwowałem i co zrobiłem, mogę stwierdzić, że Viper jest łatwy w pilotażu. Większość samolotów odrzutowych jest łatwa w pilotażu, ale samoloty o wysokich osiągach mają mniejsze marginesy błędu. Dodatkowe 10 węzłów na finiszu nie stanowi problemu na większości pasów startowych w Kitfoxie czy GlaStarze, ale dodatkowe 10 węzłów w odrzutowcu bez rewersu może oznaczać wypadnięcie z końcówki. ViperJet ma doskonałe własności przeciągnięcia i choć nie grzebaliśmy w zakamarkach w poszukiwaniu węży, żaden nie był widoczny. Jest to samolot, którym mógłby latać obecny kompetentny pilot z odpowiednim przeszkoleniem.
Lot w IMC wymagałby sprawnego autopilota, dokładnego planowania przed lotem i wysokiego poziomu wiedzy, ale tak samo byłoby z TBM, Cessną, Mustangiem lub turbinowym Lancairem. Niezależnie od tego, czy chodzi o kontrolę prędkości na finiszu, czy planowanie paliwa na przelocie, samoloty o wysokich osiągach wymagają większego poziomu dyscypliny, ponieważ nawet małe błędy mogą mieć duże konsekwencje. Największą różnicą między ViperJetem a innymi samolotami jest zarządzanie paliwem dla wiecznie spragnionego czystego silnika odrzutowego. FanJet w pewien sposób rozwiąże ten problem.
Pozostaje jeszcze jedna trudność: Wciąż nie mogę sobie na niego pozwolić. Ale 40 lat po tym, jak zapragnąłem BD-5 w Popular Science, wciąż mogę marzyć. W końcu moja teściowa co roku daje mi na Gwiazdkę los na loterię.