ViperJet Redux
Oavsett om vår flygplansbyggnadsbudget stöder en Pietenpol eller en RV-8, så är de flesta människor som har mod och skicklighet att bygga och flyga sina egna flygplan inte födda på en silversked. De flesta av oss i den hemmabyggda världen växte upp när vi läste om BD-5s eller Teenie Twos i Popular Science och Mechanics Illustrated. Och de flesta av oss har nått längre än vad vi kan för att bygga och/eller flyga flygplan som är mycket mer sofistikerade än vad vi någonsin drömde om när vi analyserade orden i de vetenskapliga tidningarna i Readers Digest-storlek för så många år sedan. Det ligger i framstegets och strävans natur.
Utan denna förmåga att föreställa oss skulle vi aldrig bygga eller köpa ett flygplan som vi har monterat eller satt ihop av andra i ett garage, än mindre flyga det. Så låt oss slappna av från vår cyniska sida som säger: ”Jag skulle aldrig ha råd att bygga eller ha färdigheter att flyga ett ViperJet” och ägna oss åt lite av den ungdomliga drömmarglädje som tjänat oss så väl och som har fört oss så långt. Vad kan det skada? Tro mig, det är roligt!
Rekommendationer från Reno
Jag såg ViperJet för första gången på Reno Air Races 2006. Jag gick förbi och förundrades över det lilla flygplanet med en General Electric J85-motor. J85 är den militära versionen av CJ-610, den motor som drev Learjets i -20-serien och Jet Commander samt några andra affärsjetflygplan från 1960-talet. I den stora traditionen av Pontiac GTO eller Mustang Cobra är J85 kraftfull, högljudd och suger ner Jet A som om det inte fanns någon morgondag.
Jag flög Jet Commander för flera år sedan, och även om jag blev förälskad i dess omedelbara effektrespons och skottsäkra tillförlitlighet, lärde jag mig tidigt att det var en övning i planering före flygning och förnuftig bränslehantering att flyga med rena jetmotorer. Jag flög med en pilot vid namn Keith, som växte upp med att flyga rena jetmotorer, och han lärde mig reglerna. Regel nr 1 var att du har slut på bensin och brinner när du släpper bromsarna, och att situationen försämras därifrån. Regel nr 2 var att aldrig, aldrig någonsin låta ATC flyga ditt flygplan. Onödig vectoring eller en tidig nedstigning innebar en landning med lamporna för låg bränslemängd som blinkade, eller värre.
När jag såg den kompakta ViperJet på Reno visste jag att det var ett djur. Jag visste också att det inte var något för de svaga, och jag ville desperat flyga det lilla raketfartyget. Men när det gäller att bygga eller köpa en sådan var det en dröm som innebar lotter, och jag köper inte lotter. Det hindrade mig inte från att drömma om att flyga ViperJet.
När samtalet kom: ”Skulle du vara villig att åka till Pasco, Washington, och flyga ViperJet?” blev det ett kort samtal. Jag packade min hjälm och en Nomex-flygdräkt. Jag planerade att flyga en prototyp med fallskärmar och en utilitaristisk cockpit – ungefär som det flygplan som KITPLANES® rapporterade om i mars 2006. När jag kom dit fann jag ett luftkonditionerat flygplan med inredning i handskläder och paneler med inlagda strömbrytare i rosenträ. När demopiloten Greg Bennett dök upp i Levi’s och bollmössa för att flyga med mig, insåg jag att flygplanet var längre fram i utvecklingen än vad jag hade förväntat mig.
Fortsatt utveckling
ViperJet-projektet har varit på gång under en längre tid. Bröderna Scott och Dan Hanchette startade företaget 1995 med planen att bygga ett flygplan kallat ViperFan, som skulle vara en kolvdriven, propellerdriven pusher. Tidigt i programmet såg bröderna svårigheten med att tillverka drivlinan för en tryckpropeller. ”Om vi hade problem med drivsystemet misslyckades vi”, säger Scott.
Bröderna var inblandade i köp och försäljning av franska Fouga Magister. De ringde till en kompanjon och två veckor senare anlände en Turbo Mecca-jet, samma motor som driver den franska jetstränaren. Trettio dagar senare taxade de.
Den första flygningen skedde 1999. De flög i ett år och bytte sedan till en T-58 turbosaxel från en CH-46-helikopter. Motorns drivdel ersattes av ett avgasrör, vilket omvandlade axelmotorn till en jetmotor med 700 pund dragkraft. Den motorn var undermålig, och när militären gav brandmännen första chansen till överskottsmotorerna torkade utbudet ut och ett annat motorval behövdes.
Trogsamt nog landade en Lear 23 i Pasco en dag. Bröderna mätte motorn och insåg att den skulle passa och att den skulle ge mer än tillräckligt med dragkraft. Vid den tidpunkten hade de sålt fem byggsatser. ”Vi uppgraderade dessa kit till MKII-konfigurationen (med en vinge i kolfiber) utan kostnad”, säger Scott. MKII:s första flygning skedde den 12 juni 2005.
Winging It
MKII-flygplanet har 25° vingutslag i framkanten och 6° i bakkanten, men flygplanet hanteras och flyger som ett flygplan med raka vingar. Alla reglage styrs av tryckstänger utom rodret, som har kablar. Noshjulets rullar samt växel, klaffar och hastighetsbromsar är elektro/hydrauliska.
Snåla funktioner är införlivade överallt. Några av de mest geniala är de elektromagnetiska låsningarna för landning och upptagning av landningsstället. Nedfällningslåsen är integrerade i manöverdonet och använder ett system med kula/krage som snäpper ner genom antingen hydrauliskt tryck, koldioxidblåsning eller gravitation, och frigörs av det hydrauliska trycket vid indragning.
Cockpit ser mer ut som en lyxbil än som ett hot-rod jetplan – en stor förändring jämfört med den tidigare iterationen av det här flygplanet. Kupén är bakre gångjärn och öppnas manuellt med hjälp av en gasfjäder, som dras ner med hjälp av en praktisk och enkel upphängningsrem. Kapellans gångjärn verkar tillräckligt starkt för att klara av de starkaste vindarna; låsen är robusta och utformade för att hålla den kabindifferens på 5,5 psi som kommer att finnas i efterföljande flygplan. Det begränsade panelutrymmet i den främre sittbrunnen används effektivt av ett par Op Technologies integrerade EFIS-skärmar som innehåller navigations-, kom- och motorinstrumentering. Den bakre sittbrunnen har en tredje EFIS-panel som är integrerad med den främre sittbrunnen.
Flygplanet hade alltid ett stjärtstativ på plats, och besättningen på ViperJet var noga med att sköta näsan när den inte hade det. Utan stjärtstativ och utan passagerare i flygplanet var vikten på noshjulet minimal. Ett trappsteg glider in i en behållare på vänster sida för ombordstigning, och den främre sittbrunnen är bekväm. Jag var hänvisad till det bakre sätet, som också var bekvämt, med bra huvud- och benutrymme, men huven var trång precis ovanför armbågarna.
Batteriet är tillräckligt för att starta turbojetflygplanet, men J85 och CJ-610 är motorer med en enda axel och startmotorn måste snurra runt hela det roterande elementet; genom att använda markkraft säkerställer man svalare starter och lägre underhållskostnader för motorn. Det är enkelt att starta: Slå på laddningspumpen, tändaren och startmotorn. När motorn når 10 % varvtal sätter du på bränslet och övervakar den interna turbinens temperatur (Internal Turbine Temp, ITT) för en varmstart. När motorn går på tomgång blir startmotorn generatorn, tändaren stängs av och elden är självförsörjande.
Gulp…
Även vid tomgång förbränner J85 75 gallon per timme. Det är inte ett feltryck. Flygplanet rymmer endast 300 gallon i tre tankar, så när motorn väl är igång blir det en prioritet att komma i luften.
Det behövs inte mycket extra dragkraft för att taxa, och när flygplanet väl är i rörelse rullar det lätt. Rodret verkar effektivt vid låga hastigheter, och det behövs lite bromsning för att styra. Det finns inget behov av att köra upp en jet, och checklistan före start är kort.
Med klartecken för start tog vi oss ut på banan och det roliga var på väg att börja. Jag var passagerare vid starten, men den var okomplicerad och snabb. Att säga att accelerationen var livlig är en underdrift. En känga i rumpan är en bättre bedömning. Flygplanet sitter med näsan lågt, och det verkade krävas ett ryck för att få loss näsan vid cirka 90 knop. När nosen var uppe var vi luftburna och växeln drogs snabbt in för att undvika att växeln överspändes. Nosen fortsatte att stiga, hastigheten fortsatte att öka och på några ögonblick var vi uppe i 250 KIAS vid en löjlig däcksvinkel med VSI-indikatorn påslagen. På några ögonblick planade vi ut på 10 500 fot och accelererade trots en rejäl effektminskning.
Jag tittade på bränsleflödet vid starten, men det var utanför skalan. Vi var i nivå på 10 500 meter och gjorde en hastighetskörning. Med 240 gph – återigen inget feltryck – accelererade flygplanet kraftigt. Flygprovningsprogrammet hade inte överskridit 325 KIAS, vilket är 420 KTAS, och vi nådde det snabbt. Vi startade med 200 gallon bränsle ombord, så vår flygtid med den effektinställningen var begränsad. Att dra tillbaka effekten till ynka 120 gph gav mer rimliga 230 KIAS, vilket motsvarade 300 KTAS.
Nature of the Pure Jet
Dessa siffror verkar löjliga, och det är de också. Rena jetflygplan är avsedda att snabbt stiga upp till sin maximala driftshöjd, och de klarar sig bäst när de kan stanna där tills en nedstigning med tomgångsstyrka tar dem till sin destination. Om trycksättningen fungerar skulle flygplanet snabbt klättra till FL270 eller FL280, där kabindifferensen på 5,5 psi skulle ge ett kabintryck på 10 500 fot.
På dessa flygnivåer säger ViperJet-folket att flygplanet kommer att klara 320 KTAS, med en förbränning på 90 gph. J85 eller dess kusin CJ-610 skulle vara mycket lyckligare på FL390 eller till och med FL410, men reducerade vertikala separationsminimum (RVSM) kräver stränga certifierings- och autopilotkrav, vilket gör FL280 till det praktiska taket för flygplanet.
När det väl stod klart att flygplanet skulle flyga riktigt fort var det dags att ta reda på om flygplanet skulle flyga långsamt. Jag tog pinnen för lite luftarbete. Pinnekrafterna var bekväma i pitch och något tunga i roll. Rorkrafterna är oväsentliga eftersom det utan vridmoment inte finns något behov av roder. Vertikalen verkar tillräckligt stor för att flygplanet ska vara stabilt i gir.
Stepa svängar är inte svåra, men flygplanet ändrar höjd så lätt att det kräver stor uppmärksamhet att flyga enligt check ride-standard. Vissa glatta, snabba flygplan har ett mörkt underliv som syns i den nedre delen av hastighetsbandet. Jag drog flygplanet till tomgång. Flygplan utan propellrar saktar inte ner. Det enda sättet att få flygplanet i närheten av stallhastigheten var att dra tummen på styrkorset bakåt. Detta utlöste hastighetsbromsen med en betydande pitch down och muller.
Renoverat började flygplanet en märkbar buffé strax under 100 KIAS och bröt rakt fram vid 96 KIAS. Genom att lätta på mottrycket fick flygplanet snabbt flygning igen, och med en liten knuff på kraftspaken accelererade flygplanet. Genom att dra ut klaffarna sänktes buffén till 90 och stallen till strax under 85. Vid 85 höll jag fullt ut på pinnen och nosen sjönk, flygplanet hakade upp sig, nosen kom upp igen, stallade och sjönk igen. Precis som en Cherokee 140, vilket skulle kvalificera den till status för oklanderligt uppförande (för ett högpresterande jetflygplan). Allt detta skedde utan att en vinge rullade av eller utan någon tendens till djup stallning. Lägg till kraft och flygplanet flög ut ur stallen omedelbart. En av våra uppgifter var en fotosession, så vi anslöt oss till en Seneca vid 140 KIAS; flygplanet var stabilt och flög formation lätt även i eftermiddagens gupp.
En annan av Keiths regler var att ju kortare tid motorn är igång, desto mindre bränsle förbrukar du. ViperJet har ett automatiskt system som överför bränsle från vingtankarna till den skrovtank som matar motorn. När vingarna är torra återstår 15 gallon att bränna innan bingolampan tänds, vilket signalerar att festen är slut. Vi vände mot flygplatsen och tryckte ner nosen. Även med låg effekt i nedstigning är det lätt att stöta på 250 KIAS-gränsen under 10 000 fot.
Skjuter man tummen tillbaka på gasreglaget bromsar flygplanet till bekväma 140 KIAS i medvind. Hastighetsbromsen var utfälld och vi använde inflygningsklaffarna. Tillbaka till 120 KIAS på basen, fulla klaffar på finalen och sedan långsamt för att korsa tröskeln vid 105 KIAS. Återigen var jag passagerare vid landningen, men det var tydligt att den inte innebar någon orimlig utmaning, inte ens i sidvinden.
För att dra ut hastighetsbromsarna och klaffarna och luta sig mot gaspedalen hoppar flygplanet upp i luften. På några sekunder är det på mönsterhöjd, i medvind, med 140 KIAS. Med kraften tillbaka och växeln, klaffarna och hastighetsbromsarna utdragna blir flygplanet återigen fogligt och flyger lätt runt till en ny landning.
Och utan backning och med betydande kvarvarande dragkraft är bromsarna det enda sättet att stanna. Propellerjockeys, särskilt turbo-prop-jockeys som är bortskämda med backning, kommer att känna sig obekväma med att luta sig så mycket mot bromsarna, men flygplanet har stora skivbromsar som ViperJet har byggt speciellt för flygplanet. Vi förbrukade mycket bränsle och adrenalin under vår 45-minuters flygning, men vilken tur!
Vad händer nu
ViperJet har sålt 20 MKII-satser, ett andra flygplan har flugit och andra är nära. Zero Gravity Builders Studio, en butik för hjälp till byggare som ägs och drivs av Rob Huntington, ligger i anslutning till ViperJets anläggning och har flera flygplan i olika stadier av färdigställande.
Även med sjunkande bränslepriser är marknaden för ett flygplan som förbränner mer än 5 dollar per minut vid tomgång och fyra gånger så mycket vid full effekt liten. Den rena jetmotorns omättliga törst väger tyngre än det låga inköpspriset. Detta leder till ViperJets nästa projekt, som nu befinner sig i verktygsfasen: FanJet.
FanJet är en något större version av ViperJet som använder en Pratt & Whitney JT-15D. Detta är den motor som driver de tidiga Cessna Citations och Beechcraft Beechjet. Den specifika bränsleförbrukningen för fanjetmotorn är nästan hälften av den för en ren jetmotor, och motorn kan fungera effektivare på lägre höjder där hemmabyggda jetplan med största sannolikhet kommer att tvingas att arbeta på grund av RVSM. FanJet kommer att dela många delar och system med ViperJet, vilket gör utvecklingsprocessen mycket snabbare än de 13 år som företaget har arbetat med ViperJet.
Bröderna Hanchette har ingen vision om att certifiera ViperJet eller FanJet och sälja hundratals. Deras affärsmodell är att fokusera på lågvolymproduktion av det ultimata kitplanet med otroliga prestanda. FanJet kommer också att utformas för att rymma katapultstolar om något litet land skulle välja FanJet som militärt träningsflygplan.
ViperJet har avbrutit försäljningen av MKII-satsen i väntan på FanJet. Ett flygande ViperJet, fullt utrustat, kommer att hamna norr om 1 miljon dollar, och med en dyrare motor kommer Fanjet att kosta mer. Dessa prisnivåer kommer att få de flesta av oss att drömma, men det finns en marknad för ett högpresterande flygplan med kapacitet som en kryssningsflygplan och aerobatic fighter-liknande hantering och prestanda – även om det är ett litet flygplan.
Who Wants to Be a Millionaire?
De flesta av oss vet svaret på frågan ”Har jag råd med det?”. En mer intressant fråga kan vara: ”Kan jag flyga den?”. Det är en helt annan fråga och svaret är kanske inte lika tydligt.
Från det jag observerade och de flygningar jag gjorde kan jag rapportera att Viper är lätt att flyga. De flesta jetplan är lätta att flyga, men högpresterande flygplan har lägre felmarginaler. 10 extra knop i slutspurten är inget problem på de flesta banor i en Kitfox eller en GlaStar, men 10 extra knop i ett jetflygplan utan backning kan innebära en utflykt utanför slutspurten. ViperJet har utmärkta stallmanér, och även om vi inte gick och petade i hörnen för att leta efter ormar, var inga uppenbara. Detta är ett flygplan som skulle kunna flygas av en aktuell kompetent pilot med rätt utbildning.
Flygning i IMC skulle kräva en fungerande autopilot, grundlig planering före flygning och en hög nivå av valuta, men det skulle en TBM, Cessna, Mustang eller en turbin Lancair också göra. Oavsett om det handlar om hastighetsreglering i slutspurten eller bränsleplanering på en cross country kräver högpresterande flygplan en högre nivå av disciplin eftersom även små fel kan få stora konsekvenser. Den största skillnaden mellan ViperJet och dessa andra flygplan är hanteringen av bränsle till den ständigt törstiga rena jetmotorn. FanJet kommer att lösa det problemet till viss del.
Det återstår bara en svårighet till: Jag har fortfarande inte råd med ett. Men 40 år efter det att jag längtade efter BD-5 i Popular Science kan jag fortfarande drömma. Min svärmor ger mig trots allt en lott varje år i julklapp.