Klávesové zkratky na tomto webu - základní­
Přeskočit hlavičku portálu

Sklopit rotory a rychle vpřed. Jaká je budoucnost vrtulníků

aktualizováno 
Vrtulníky příštích let by měly být ekologičtější, levnější na provoz i údržbu a komfortnější pro posádku. Zároveň však mají být rychlejší, tišší a bezpečnější.

Vrtulník Eurocopter X4 ma mít vyšší rychlost díky jinému tvaru listů rotoru, který umožní vyšší vztlak a sníží hlučnost. | foto: Eurocopter

O nových typech toho firmy, které se vývojem a výrobou vrtulníků zabývají, z pochopitelných důvodů moc prozrazovat nechtějí. Novinky v nejbližších letech chystají obě společnosti, jejichž stroje v Česku nejčastěji létají, tedy americký Bell Helicopter a francouzsko-německý Eurocopter.

Létající oko ještě není. Zatím

Nejlépe speciálně vybavený vrtulník je zřejmě Modrý hrom z filmu Létající oko z 80. let.

Infračervená kamera umožňuje vidět skrz zdi, mikrofon zaznamená i velmi soukromé hovory.

Stroj Modrý hrom z filmu Létající oko se ani po třiceti letech nestal realitou.

Přestože i třicet let po natočení snímku je takový stroj stále jen fikcí, vývoj se mu snaží aspoň přiblížit.

Například autor knihy Policejní vrtulníky Jakub Fojtík mluví o milivizních sledovacích prostředcích, které fungují na bázi elektromagnetického záření. Ve vývoji jsou podle autora i prostředky pro pozorování přes zeď, do praxe u americké policie by se však mohly dostat nejdříve kolem roku 2015.

I vrtulníky Letecké služby Policie ČR jsou vybaveny sledovací technikou. Při pátrání používají piloti termovizi Ultra Force II, která rozlišuje objekty podle vyzařovaného tepla. Nevidí tedy pod povrch, pod hladinu vody ani do budov. To, co kamera zaznamená, je možné jednak nahrát a jednak může přístroj na digitální přenos obrazu poslat záznam do pozemního přijímače.

Na přístrojích, které by "viděly" skrz nějaký pevný materiál, se podle odborníků určitě pracuje, protože současné prostředky mají použití omezené. Ale z právních důvodů by musely být přesně dané podmínky, za kterých by se mohly použít.

Policejní letka má i další speciální vybavení, hlavně pro lety v noci. "Naši piloti používají velmi kvalitní brýle nočního vidění. Tomu také musí být uzpůsobené vnitřní osvětlení kokpitu, kompatibilní musí být celá kabina, aby pilota nerušily žádné odlesky," vysvětluje Michal Prokšan, vedoucí technické inspekce z Letecké služby Policie ČR.

Světlomet SX16 je vybaven infračerveným filtrem, který zvyšuje kvalitu obrazu, laserové ukazovátko zase pomáhá označit předmět pátrání.

Pohyblivá digitální mapa, která je propojená se satelitní navigací, zobrazuje terén v průběhu letu. Pilot si může naprogramovat ulice, zástavbu, reliéf, přiblížit si, co potřebuje, a podobně.

Pro případ kolize mají vrtulníky systém vyhledávání nouzového signálu.

"Snová helikoptéra je rychlá, tichá, bez vibrací, bezpečná a provoz nebude nic stát. A my se tomuto ideálu snažíme přiblížit," říká s úsměvem Patrick Moulay, obchodní ředitel firmy Bell pro Evropu a Rusko. "Výsledky dnešního vývoje a výzkumu se na budoucích vrtulnících projeví zhruba tak za deset let."

Na první letmý pohled vypadá současný vrtulník (včetně těch, které se jednotlivé firmy chystají v následujících letech uvést na trh) takřka stejně jako stroje staré několik desítek let. Při bližším zkoumání je však jasné, že se změnil nejen tvar helikoptéry. "U vrtulníků, obzvlášť těch civilních, se inovace rozběhla v relativně nedávné době a zaměřila se hlavně na vnitřek. To, co už nastalo u letadel, se teď dostává do helikoptér. Po stránce motoru, avioniky (název pro vybavení elektrickými a elektronickými přístroji jako autopilot, navigace a podobně – pozn. red.) a dalších systémů jsou moderní vrtulníky o několik generací dále. Už se svým prapůvodcem nemají mnoho společného," uvádí Petr Řehoř ze Svazu českého leteckého průmyslu.

Místo kovu kompozity

Na výrobu různých částí vrtulníku včetně hlavy a listů rotoru se v současné době místo kovu používají kompozitní materiály. "Jejich výhodou je to, že jsou bezúdržbové. Kovová hlava rotoru se musela kontrolovat a mazat, občas nějaká součástka vyměnit nebo opravit. Listy rotoru z kompozitního materiálu mají prakticky nekonečnou životnost. Třeba u stroje značky Eurocopter s nimi můžete nalétat 12 tisíc hodin, což je asi 25 let létání," vysvětluje Tomáš Jirman, vedoucí technického odboru Letecké služby Policie ČR. Dlouhou životností se kompenzuje cena vrtulníku.

"Kompozitní materiály jsou drahé, protože tam převládá ruční výroba. Na střihacích strojích se stejně jako látka na šaty stříhají kevlarové a uhlíkové tkaniny, ty se pak skládají na sebe, spojují pryskyřicemi a dávají vytvrdit do autoklávů. Střihací stroje jsou sice řízené počítačem, ale samotná manipulace s jednotlivými vrstvami už je na lidech. Životnost kompozitní hlavy rotoru je asi pětkrát vyšší než kovové," doplňuje Michal Prokšan, vedoucí technické inspekce z Letecké služby Policie ČR. Kompozity jsou navíc mnohem lehčí, a snižují tak hmotnost celé helikoptéry.

"Využití najdou i další typy materiálů, například keramika nebo speciální kovy, ale cílem je udržet cenu vrtulníku v rozumných mezích," podotýká.

Sklopte rotory a zvyšte rychlost

Standardně má vrtulník hlavní nosný rotor a vyrovnávací rotor (vrtulku) v ocasní části. Ale třeba Sikorsky S-97 Raider (nebo těžké vrtulníky z konstrukční kanceláře Kamov) používá princip koaxiálního rotoru, což jsou dva rotory nad sebou, které se točí proti sobě. Netypické řešení najdete i u stroje Bell V22 OSPREY nebo AgustaWestland AW609, který má dva sklopné rotory po stranách.

Sikorsky S-97 Raider bude používat princip koaxiálního rotoru, což jsou dva

Sikorsky S-97 Raider bude používat princip koaxiálního rotoru, což jsou dva rotory nad sebou točící se proti sobě.

Stroj AgustaWestland AW609 má dva sklopné rotory po stranách. Vzlétne jako

Stroj AgustaWestland AW609 má dva sklopné rotory po stranách. Vzlétne jako klasický vrtulník, pak obě vrtule překlopí dopředu a letí jako klasické letadlo.

"Vzlétne jako klasický vrtulník, pak obě vrtule překlopí dopředu a letí jako klasické letadlo. Využívá tak předností obou strojů a třeba americká námořní pěchota je s ním nesmírně spokojená. Jinak je tento princip velmi složitý a drahý a myslím, že v běžném civilním provozu omezeně využitelný," říká Petr Řehoř. Pro komerční účely bude podle něj vhodnější alternativou konfigurace použitá na prototypu firmy Sikorsky nazvaném X2.

"Je to vrtulník s tlačnou vrtulí, takzvaný compound helicopter. Je to v současnosti nejrychlejší vrtulník, který už letěl zhruba 250 uzlů, tedy 463 kilometrů za hodinu," popisuje Řehoř. Běžně vrtulníky létají rychlostí 250 až 270 kilometrů v hodině, výjimečně přes 300.

Sikorsky X2 už letěl rychlostí 460 kilometrů za hodinu.

Sikorsky X2 už letěl rychlostí 460 kilometrů za hodinu.

Eurocopter X3, který má kromě hlavního rotoru ještě dvě vrtule na krátkých

Eurocopter X3, který má kromě hlavního rotoru ještě dvě vrtule na krátkých bočních křídlech, ale chybí mu ocasní vyrovnávací rotor.

Jen zhruba o třicet kilometrů v hodině pomalejší je hybridní helikoptéra Eurocopter X3 (někdy označovaná jako X³). Ta má kromě hlavního rotoru ještě dvě vrtule na krátkých bočních křídlech, naopak tu zcela chybí ocasní vyrovnávací rotor. I tady se výrobce snaží zkombinovat přednosti vrtulníku a klasického letounu.

Rychlost se dá zvýšit také úpravou tvaru listů rotoru, jako bude mít například Eurocopter X4. Ten chce společnost uvést na trh v roce 2020. "X4 má mít nový tvar rotoru včetně listů, který má zvyšovat vztlak a snižovat hlučnost. A projektem, který nebyl nikdy dotažený, byly aktivní klapky na listech, jako jsou na křídlech letounů," vysvětluje Petr Řehoř.

Kokpit: méně tlačítek a více elektroniky

Výrobci se chlubí takzvanými glass kokpity neboli skleněnými kokpity. Není to samozřejmě prosklená kabina. Glass kokpit už znají piloti letounů, ve vrtulnících se začíná objevovat. Nahrazuje analogové měřicí přístroje soustavou obrazovek řízených počítači.

Kokpit připravovaného stroje Bell 525 by měl zvýšit pohodlí posádky a také

Kokpit připravovaného stroje Bell 525 by měl zvýšit pohodlí posádky a také bezpečnost

Do vrtulníků se také dostává systém elektroimpulsního řízení (FBW, fly-by-wire), který je využíván v některých letadlech.

"Klasické řízení je mechanické, vedené po kovových táhlech. Nový typ využívá elektrické impulzy. Zatím ho žádný civilní vrtulník nemá, první by měl být Bell 525," popisuje Michal Prokšan. Moderní kokpity a systémy řízení by měly zvýšit komfort posádky a také bezpečnost.

Vrtulník si sám hlídá technický stav

Období, kdy se výrobci vrtulníků drželi osvědčených modelů a moc novinek se neobjevovalo, je už pryč. Výrobci teď chtějí nabídnout mnohem sofistikovanější stroje.

Bell 525, který má být představen v roce 2014, bude podle obchodního ředitele pro Evropu a Rusko Patricka Moulaye prvním civilním vrtulníkem vybaveným systémem fly-by-wire. Používají ho i letouny, například airbusy.

"Tato helikoptéra nebude mít ani typické řídicí prvky, bude vybavena v podstatě joystickem," říká Patrick Moulay. Analogové přístroje nahradí displeje, takzvaný glass kokpit. "Chceme docílit toho, aby se o technický stav stroje postaral sám vrtulník a pilot se mohl plně věnovat letu," doplňuje.

Vrtulník Bell 525 se má ovládat pomocí joysticku, prodávat se má v roce 2014.

Vrtulník Bell 525 se má ovládat pomocí joysticku, prodávat se má v roce 2014.

Kokpit připravovaného vrtulníku Eurocopter X4, jehož uvedení na trh se plánuje

Kokpit připravovaného vrtulníku Eurocopter X4, jehož uvedení na trh se plánuje na rok 2020.

Nový vrtulník Eurocopteru X4 by se měl dostat do provozu v roce 2020. Mluví se o něm jako o menší revoluci v designu vrtulníků. "Projekt X4 nahradí helikoptéru Dauphin (Delfín). Bude mít sníženou spotřebu, jednodušší údržbu a nový design kokpitu. Bude možné využít ho pro různé účely, ať už jde o petrolejářské společnosti, záchranné nebo pátrací operace," uvádí Pascale Fleuryová z Eurocopteru.

Podle serveru armadninoviny.cz má kokpitu dominovat HUD displej na čelním skle, který promítá důležité informace do zorného pole pilota, a kompaktní LCD modul uprostřed tunelu mezi oběma piloty. Také X4 bude vybaven systémem fly-by-wire.

"Chceme dosáhnout toho, aby si vlastní technický stav během letu hlídal vrtulník sám a aby pilot nebyl zatěžovaný příliš velkým množstvím informací a mohl se soustředit na let. Vycházíme i z toho, že zhruba osmdesát procent nehod těchto strojů zavinil lidský faktor," podotýká Patrick Moulay. V případě komplikací by vrtulník vyhodnotil situaci a doporučil pilotovi optimální řešení.

"Pokud jde o bezpečnost, ukázalo se, že jedna zásadní chyba ještě k havárii nevede, vždycky je to sled pochybení, ať už se to týká údržby nebo špatného rozhodnutí posádky. Ale jedna fatální chyba se většinou dá napravit. Předchází se tomu pravidelným školením technického personálu i pilotů a také systémem kontroly. Bezpečnost zvyšují i nové materiály, případů vlastního mechanického poškození je minimum," vysvětluje Tomáš Jirman.

Zvýšit bezpečnost má také systém senzorů na vrtulníku, které dokážou informovat o aktuálním stavu součástek, a upozornit tak na případné problémy.

V Americe podle serveru aeroweb.cz testovali v roce 2005 použití airbagů pod vrtulníkem, takzvaný systém REAPS. Zkoušky se dělaly na stroji Bell 206, při dvou testech byly v helikoptéře posazeny čtyři figuríny, dopad přečkaly bez zranění a ani poškození stroje nebylo nijak zásadní. Podle společnosti Bell Helicopter šlo pouze o experimenty, které však nenašly uplatnění u žádného ze současných vyráběných modelů. Důvodem může být zřejmě i to, že se tak zvyšuje hmotnost vrtulníku, zatímco trend je právě opačný.

Vadí hluk a vibrace

Výrobci se také snaží zlepšit komfort pro posádku a vyvíjejí různé systémy na snížení hluku a vibrací.

Bell 429 má díky nůžkovému uspořádání listů ocasní vrtulky nižší hladinu hluku.

Bell 429 má díky nůžkovému uspořádání listů ocasní vrtulky nižší hladinu hluku.

"Zdrojem hluku jsou hlavně listy hlavního rotoru a ocasní vrtulka. U našeho posledního vrtulníku Bell 429, který už je na trhu, jsme využili nové takzvané nůžkové uspořádání listů ocasní vrtulky a hladina hluku je výrazně nižší. Dalšího snížení se dosáhne také zaoblením konce rotorového listu," vysvětluje Milan Budín, zástupce firmy Bell Helicopter pro Českou republiku a Slovensko.

Na speciální vytvarování listů se zalomením jejich hrotů sází Eurocopter. Vyzkoušel ho už před pěti lety u EC155 a počítá s ním i u své X4.

Vibrace přicházejí z hlavního rotoru a způsobuje je spojení hlavy rotoru s kabinou. Vliv má i počet listů. Čím je jich více, tím jsou vibrace menší.

"Bell 429 má dva unikátní tlumiče na hlavním rotoru, takzvané nárazníky. Je to velmi specificky tvarovaný úchyt naplněný natlakovanou tekutinou, která dokáže většinu vibrací pohltit," popisuje Patrick Moulay.

Ekologičtější palivo? Zatím ne

Přestože je letecký petrolej velmi drahý a testují se i biopaliva, žádná revoluce se zřejmě v nejbližších letech konat nebude.

"Letecké palivo musí splňovat přísné normy, například do minus 55 stupňů Celsia nesmí zamrzat ani tuhnout," říká Michal Prokšan. Pokusy létat na něco jiného, levnějšího nebo i ekologičtějšího, tu však byly a jsou.

"Zkoušel se využít třeba řepkový olej, jenže ten může ztuhnout. Testovali vodíkové palivo, výkony byly dobré, ale není to moc bezpečné a bylo by ho potřeba tolik, že by se do vrtulníku už nic jiného nevešlo. V padesátých letech Rusové i Američané vyvíjeli motor s jaderným pohonem. Letadlo odstartovalo na standardní palivo, pak přešlo na teplo vytvářené jaderným reaktorem. Tam byl zase problém s radioaktivitou, navíc při pádu by z toho byla malá jaderná bomba," doplňuje.

Všechna vylepšení a modernizace mají vést k větší ekonomičnosti v provozu helikoptér i jejich údržbě, a tím k jejich větší dostupnosti. Zřejmě však nikdy nedojde k jejich masovému rozšíření.

"Dodnes platí to, co kdysi řekl otec vrtulníků Igor Sikorsky, když si v americkém Kongresu svůj projekt obhajoval. Prohlásil, že vrtulník nikdy nebude rychlejší nebo ekonomičtější než letouny, ale splní takové úkoly, které žádné jiné letadlo nezvládne," dodává Michal Prokšan.

Stroje bez pilota se budou hodit pro rizikové situace

Bezpilotní vrtulník MQ-8B Fire Scout
Bezpilotní vrtulník MQ-8B Fire Scout

Bezpilotní vrtulník MQ-8B Fire Scout

Česká policie zatím bezpilotní vrtulníky nemá, ale je možné, že za několik let budou létat i v České republice. Neznamená to, že by profese pilota zmizela, vrtulník s dobře vycvičenou posádkou a kvalitním monitorovacím zařízením nelze podle odborníků ničím nahradit.

"Bezpilotní stroje mohou plnit řadu pozorovacích úkolů, dají se využít k monitorování železničních tahů, dálnic, plynovodů nebo ke kontrole elektrického vedení i k dokumentaci místa velké nehody," říká Tomáš Jirman, vedoucí technického odboru Letecké služby Policie ČR.

Zrovna tak by mohl nahradit klasický vrtulník při rizikových fotbalových zápasech.

"Pokud nastane problém v elektrárně nebo jiné továrně, zejména s nebezpečným provozem, je lepší poslat tam bezpilotní prostředek. V nejhorším přijdeme o ten stroj. Když před časem hořelo v Synthesii, náš vrtulník tam musel zasahovat stejně jako když v 80. letech vyhořela v Synthesii prachárna a moc bezpečné to nebylo. V takových případech má využití bezpilotního prostředku smysl," doplňuje Jirman.

Překážkou zavedení těchto strojů pro policejní využití je v současné době nedostatečná právní úprava. "Příprava předpisů pro bezpilotní letadla trvá už několik let, je to velmi náročné, protože musí obsáhnout řadu oblastí od předpisů pro stavbu letadel přes pravidla létání, operátory až po servisní střediska. Předpokládáme, že základní předpisy budou vydány v dohledné době. Pak bude dlouhou dobu probíhat zkušební provoz," uvádí Michal Prokšan, vedoucí technické inspekce Letecké služby.

Lidé si často představují, že jde o modýlek vrtulníku doplněný o vysílač. "Bezpilotní prostředky se dají rozdělit do dvou skupin. Na malé, což jsou prakticky všechny letecké modely letadel, a velké s hmotností nad 20 kilogramů. Pokud jde o ty malé, mohou sloužit například pro místní monitorování situace. Řídí je operátor, který je má neustále v dohledu. Byly by využity nad dočasně policejně uzavřeným prostorem," vysvětluje Michal Prokšan.

Druhou kategorií jsou autonomní bezpilotní prostředky. U policie dosahuje jejich maximální hmotnost několika set kilogramů. "Pro tyto prostředky budou platit přísné předpisy. Jejich použití bude zřejmě zpočátku pouze účelové s létáním mimo obydlené oblasti," říká Prokšan.

Výhodou bezpilotních strojů je jejich cena. Nevýhodou je například to, že mohou na rozdíl od klasického vrtulníku létat jen za světla a dobrého počasí.







Hlavní zprávy

Najdete na iDNES.cz



mobilní verze
© 1999–2016 MAFRA, a. s., a dodavatelé Profimedia, Reuters, ČTK, AP. Jakékoliv užití obsahu včetně převzetí, šíření či dalšího zpřístupňování článků a fotografií je bez souhlasu MAFRA, a. s., zakázáno. Provozovatelem serveru iDNES.cz je MAFRA, a. s., se sídlem
Karla Engliše 519/11, 150 00 Praha 5, IČ: 45313351, zapsaná v obchodním rejstříku vedeném Městským soudem v Praze, oddíl B, vložka 1328. Vydavatelství MAFRA, a. s., je součástí koncernu AGROFERT ovládaného Ing. Andrejem Babišem.