Enciklopedija letalstva

Enciklopedija letalstva (502)

02 Jul 10
Napisal
Revolutionary space technologies in private sector

Written by Nejc trošt
Photo:
Nejc trošt in Mark Greenberg, Scaled Composites

The interview was made with Brian Binnie, 435. astronaut, test pilot

I am honoured to have the opportunity to speak to one of the pioneers of commercial space travel. Thank you for taking your time for this interview. Why did you become a pilot and what were you doing before you started working for Scaled Composites?

brian_binnie_na_letaliski_ploscadi_mojave_air__spaceport.jpgI always wanted to fly. I don’t know whether it was due to the influence of my father or mother, but I grew up fascinated by aeroplanes and birds and anything along those lines. I would draw, make and fly model aeroplanes As far back as I can remember that’s what I wanted to do, there was no doubt about it, and aviation was kind of what I fixated on initially. I went to school and got a degree in Aeronautical Engineering and Aerospace Engineering, as well as a Masters in Fluid Mechanics and Thermal Dynamics. I then joined the Navy as I thought that Navy flying on the aircraft carriers would be exciting and I did that for 20 years. I also went through test pilot school. After my time in the Navy I came to Mojave and joined Rotary Rocket Inc. We built the Rotary Rocket and flew it for two years. I became friends with Burt Rutan along the way and he invited me to Scaled Composites. I arrived about a day after they signed the contract for the SpaceShipOneprogramme. It all worked out very well and the timing was good.

What is your relation with Burt Rutan at the moment and how do you collaborate?
We met on the golf course as we both enjoy the sport and the competition and we also like each other’s company. He appreciated the work I was doing at the Rotary Rocket Inc. and thought he would be able to find an opportunity for me at Scaled Composites. While I was there I got what we call programme management work for the company and I dovetailed that with the flying as a test pilot.

Why do you think Scaled Composites is always a step ahead of other aerospace companieswhich are trying to develop new revolutionary technologies for commercial spacetravel?
I think that Scaled Composites is very unique in the sense that we have as a business, what other bigger companies like Boeing, Lockheed Martin, Northrop Grumman do as RND. Most of the bigger companies internal expenses or overhead expenses derive from their research to develop follow-up products. At Scaled Composites we get people to pay us to do that. It’s been successful because Burt had this idea that instead of taking the classical approach of handing the customer the writ report or PowerPoint presentation about what a new vehicle or new technology might be able to accomplish, he thought: “you know, with the same amount of money that NASA would spend on a study, I can build it.” The customer can then watch it fly and write a flight test report on it and that’s much more satisfying, not only for the customer but for Scaled Composites as a company. He had that vision, he had the interest to do it and I think he has been successful. The name “Scaled Composites” came from his concept that instead of building a full size protocol he could build, at a cheaper price, something a little bit smaller but that still enables you to understand how the end product might work. That’s how the name came about and he has made a business out of it for the last 30 years. Big companies are generally looking for a product that they can sell to a lot of people so they focus on production quality, documentation and tooling with the idea that once you get something you like, you can build a thousand of them. We have never done that. We just build one-of-a-kind, proof of concept type vehicles, so we can do it without a lot of paperwork or the sort of details and difficulties associated with the production.

mojave_air__spaceport_v_kaliforniji.jpg

You know Burt Rutan very well. Where does he get his creative inspiration from? Nature? How does he manage to combine the beauty of his aeroplanes and spaceship designs with functionality?
He became involved in aviation at a very early age too. He has an older brother and I think they were always in competition with each other. Burt’s way of demonstrating his independence from his brother was to develop his own area of expertise through conceptualizing different aeroplanes. He was unencumbered as a boy, he was never afraid of building something from scratch, flying it and crashing it. He would then look through the flight records and see what broke and why he couldn’t control it and he would learn from that. It was always a great learning experience for him and he became very adventurous in terms of what he thought he was capable of doing. There is a saying; form follows function in a lot of design processes, but I think sometimes Burt had it the other way around. He could see shapes and liked nice sloppy lines and would build out of composite materials just to create those shapes. His attempts were not always successful but the forms looked appealing to him and he would build them anyway and see how they worked.

Can you briefly describe how SpaceShipOne works and what is the difference between SS1 and SpaceShipTwo?
Well, they are both similar in design and like many of Burt’s aircraft designs; they are both canard configured vehicles. The front wing is really the canard part of the design and the tails are really the main wings. Canards, unlike regular aeroplanes, balance themselves in pitch like a sea saw and the most important feature of the canard is that the back wing, or in this case the spaceship tails, must continue to lift after the front wing stalls. You always want the front wing to stall first so that the vehicle will pitch down, gain the speed and fly away. This represents a nice safety enhancement feature of Burt’s aeroplanes and is the same with SpaceShipOne given the whole articulating wing tail for the re-entry that naturally stabilizes the craft when it starts to hit the atmosphere; the feathering mechanism as we call it. We also developed a hybrid rocket motor to boost it up in the first place. The performance of the hybrid we picked wasn’t necessarily the best in the world but we didn’t need a lot of performance. What we really wanted was something that is safe, reliable, didn’t require a lot of fancy handling procedures or turbo boost pumps and all of those complexities. That was our approach: to build the simplest spaceship you can imagine. We built it and instead of launching it from the ground, we thought that an air launch would be safer and provide more operational flexibility. If you separate from the carry plane and you can’t light the rocket motor, or if you don’t like it you can shut it down and you glide back to land, which is what you intended to do anyway. That was the whole concept and we thought it worked very well. SpaceShipTwo is based on the same idea and principles but is bigger in size.

spaceshiptwo_vesoljsko_plovilo_2_v_hangarju_scaled_composites.jpg

What was your main concern and what were you thinking about during the famous X-Prize winning flight in 2004?
Well… clearly there were several concerns. In the flight prior to mine, the ship had exhibited a directional departure error as it was leaving the atmosphere and since all the video from the flight was being screened down on the ground for the big jumbo drama, people could see it and it was played over and over again in the news which meant that a lot of people thought that we didn’t understand the vehicle or how to fly it or control it, and that what we were doing was dangerous and not ready for promotion as a commercial concept. We had Sir Richard Branson wanting to sign up for the next generation vehicle, but only if we could demonstrate to him that we knew how to control it. So… we still wanted to get 100 km of altitude on my flight and we needed to perform with precision so that we would leave the atmosphere in a very stable manner. That was a big deal for me as I hadn’t flown the vehicle for almost 10 months and I didn’t have as much currency as Mike did and there were all those people watching. There were cameras everywhere. They were in the cockpit; they were even in the dressing rooms when we were getting in the flight suits. Any number of things could have gone wrong that day and I was concerned that if something did go wrong, I might not be able to control it. It was a great relief when it all ended successfully!

Is there any flight computer, namely the fly-by-wire flight control system inside SpaceShipOne and Two which assists your flight commands for better flight stability?
It is just like for conventional aeroplanes here... it’s stick and rudders with the electric trims. Flight stabilization with computers means more complexity and more systems that could fail. It is another system that requires software development to get it to work right. We didn’t have the time and the money for that. Maybe we should be thinking in this direction for the future. The trick of flying out of the atmosphere was a pretty good one because when you are starting at 40.000 ft the air is already fairly thin and the forces on the structure are limited, unlike on the ground launch where there is much more aerodynamic force. So we avoided a lot of that just by taking the vehicle out of the atmosphere first.

spaceshiptwo_pred_prvim_testnim_poletom.jpg

You have gained approximately 5000 flight hours on many different combat and experimental aeroplanes. You are used to the accelerations and stress which are present on such flights. How do you think people without any aviation experience will handle such psycho-physical conditions on the suborbital flights? Is it possible that people will feel unwell like on zero gravity parabola flights?
I think that preventing people from getting too nervous is one of the biggest challenges we face. It takes about an hour to climb to the altitude and in that time you have to keep them occupied and thinking positive. We have a plan to providesufficient training, either on centrifuge training or acrobatic aircraft flights, through putting people in  the Spaceship mock-up and exposing them to zero g’s and some of the re-entry type g’s in that aircraft so they get a feel for it. But when it comes to the rocket motor boost … you can’t simulate that, you can just sort of tell them that it’s going to be noisy, there is going to be a lot of vibration and things happen really fast. You have nothing in your DNA to tell you whether it’s good or bad. You will just have to sort of trust us in that manner. If you find that you are still breathing after 10 seconds, then you are doing great. The boost flight won’t affect people so much as this happens on zero gravity parabola flights. People will not get sick from this, although they will be scared, but I think that’s ok. Alongside being scared there is also a lot of excitement. After 10 or 15 seconds the initial acceleration will be behind them and they will see the vehicle is pitching up. They will be able to look outside and see the sky starting to turn. They will see the curvature of the earth and earth’s fragile atmosphere. For a minute and a half it’s just a very exciting ride and then the magic feeling comes when you shut the motor down. That transition happens very quickly and it’s like stepping into an entirely different dimension. The noise goes away, the shaking and vibrations go away and you become weightless. At the same time you have a tremendous view; you will never have viewed anything from this perspective before. You can see for 500 miles in every direction; it’s stunning and it’s marvellous…

Do you think it’s possible to prepare passengers for this unique experience through the architecture of passenger terminals / spaceport designs on the ground?
The important part of the experience is to ensure the background elements are correct. Some people will like to be alone in order to get themselves into the right frame of mind, whilst others will like to be with their families. There is a broad mix of possible feelings that people will experience when preparing themselves. The proper ground facilities have to recognize and accommodate to these different emotions.  At the beginning of commercial space travel, it will cater predominantly to  wealthy individuals who are spending a lot of money and are probably used to being pampered and to state of the art facilities, restaurants, accommodation etc.  I think that in order to properly pull this off spaceport will have to cater for these kinds of people.

vss-enterprise-takeoff2.jpg

Who will be the pilots and what will be the required training?
Well… our goal is to make the next generation vehicle one where pilots with common skills, good stick and rudder skills and an interest and ability to be trained can step in and fly them. The first pilots will come from the airlines and they may have a military background but I don’t think that will be a necessary requirement. All the FAA requires at this moment to fly the SpaceShip is the glider license. I think at the end of the day, somebody with good intuition, good flying sense and a willingness to learn is going to be able to fly this vehicle.

Do you plan to fly it again? What about the maiden flight of SpaceShipTwo in the future?
Well… yeah... that’s why I am here…he, he… but we’ll see who gets the maiden flight. We have the simulator up already and if we have coded it correctly the new vehicle should fly very nicely. The mother ship “Eve”, which is named after Richard Branson’s mother, is already flying and it also fulfilled our expectations and predictions. The SpaceShipOne was a very difficult vehicle to fly. Your normal intuition in aviation did not work well with that aeroplane. It had lots of features that weren’t very pleasant and they could really beat you if you weren’t careful.

How well are Scaled Composites and Richard Branson’s Virgin Galactic collaborating with each other?
richard_branson_z_maketo_spaceshiptwo_vesoljsko_plovilo_2.jpgReally very well. The most difficult part of the relationship is legislation as we are burdened by the State department to control the kind of information that flows between the US and other countries with regard to technologies that can be used or potentially be used for ammunitions and guided rockets. There is a fine line here and we have to make sure that between ourselves and Virgin we don’t reveal the type of information that the government considers sensitive. But beyond that we have a great relationship. Virgin is exactly the right kind of company to pull this off, bring it to the public eye, sell it and make it attractive.

What is your opinion on the first commercial spaceport that is under construction by Virgin now in New Mexico, USA, designed by Sir Norman Foster?
Do you think it will work as a self-promotional object for future space travel?
I think it has many attractive features, some of which are quite novel, but having looked at the overall drawing, I am not sure that it is big enough. The spaceport itself is pretty much in the middle of nowhere and people won’t have much to do whilst they are waiting for their flight. In that respect, I think it should be a little larger and more accommodating compared to what I have seen in the drawings. Although there are hangars inside this spaceport, I am not sure about their safety when it comes to handling the fuels and assembling the rocket motors.  At Mojave we do everything in the hangar but it will be different there given that it’s a public space. I am a little fuzzy on how you work through some of those issues with the given architecture but I think they have the right people to work on this …

SpaceShipTwo will fly to a suborbital altitude of approximately 110km which is still not enough to escape earth’s gravity and that is also why there is only 5 minutes of zero gravity during the flight. Is it possible to modify this spaceship in the future to go to Low Earth Orbit (LEO) or even on to other planets?
Getting to LEO or escaping the earth’s gravity is just a matter of impulse or the extent to which you accelerate the vehicle. A hybrid rocket motor is probably not the best motor in the world to do that. On a vehicle that needs that kind of thrust, we have to switch to a different type of motor. The other part of the problem is that eventually you will come back and the feathering configuration and geometry on the SS1 and SS2 is also not one that lends itself to orbital speeds in the re-entry environment. It works great for what we use it for but I don’t think you can extrapolate it to more demanding regimes for orbital or planetary travel. I think other solutions are needed.

glavna_akterja_privatnih_poletov_v_vesolje_investitor_richard_branson_in_letalski_konstruktor_oblikovalec_burt_rutan.jpg

Who do you think is the Lindbergh of today’s aviation or space travel? Maybe Sir Richard Branson can be compared to Henry Ford…hehe…
In aviation circles I think Lindbergh is pretty unique. In the rocket world, I think that what we did through the SpaceShipOneprogramme was of a similar magnitude. We conducted our first powered flight on the hundredth anniversary of the Wright brothers first powered flight. We picked that date to sort of say to the world “hey look, aviation started 100 years ago by doing simple, modest things and here we are doing the same thing for space.” We were able to go to space on our first flight and win the Ansari X-Prize. I think the parallels are pretty good. Since we did that, other companies have started building their vehicles to compete with us, which makes for a good innovative atmosphere.

What is your biggest concern regarding future commercial space travel?
Honestly speaking, I think there will be accidents, you can count on that. The accidents per se I don’t think are really the issue. People will learn, modify and consequently change the designs. The main concern is that the government will step in if there is an accident and say:”here are all these new rules you have to comply with before you can proceed.” I think the government can very quickly harm the industry. I think that’s the concern; one little hiccup and you get burdened with so much bureaucracy that you can’t proceed any further on such projects. Aviation wasn’t threatened like this but times are different now.

spaceshipone_4.oktobra_2004_poleti_v_vesolje_in_tako_osvoji_10_mil.__nagrado_xprize._pilot_brian_binnie.jpg

When do you think tickets to space will drop to the price of today’s business class commercial air travel?
I think within 5 years of starting the commercial flights…if it is done safely. The price could come down to the price of a nice car, say $50.000. I don’t see any reason why that couldn’t happen. We have 300 people that have paid the full price of $200.000 and another close to 1000 people who put down a deposit of $.20.000 There is a lot of interest out there. It has to be done safely and people need to believe that they are going to have the experience of their lifetime, which they certainly will have, and then they will come back and talk about it. If we can achieve that then people all around the world will appreciate it and enjoy it.

Slovenian rocket pioneer, engineer Herman PotočnikNoordung, in his book written in 1928 titled “The problem of travelling in space”, explains how rockets with small lifting wings could be used for fast commercial air travel in lower parabola flight. Can you use Suborbital spaceships for that type of travelling instead of going so high into space?
Yes and no… hmm.., actually …more no than yes… Going from point to point, whether its across the US or from the US to Asia, Africa or Europe, the energies to get up above the atmosphere and sort of downrange are very close to orbital type speeds. I think the biggest issue here is the fact that the re-entry requires the dissolution of a lot of energy and again this feather configuration does not work as well for that application as does it for the orbital one. I think it’s the right way to look at it. With the SpaceShipTwo we can do the vertical trajectories but we can also go downrange for a couple of hundred miles. You still get the weightlessness, you have the great view but now you get the real sense of the speed which is sort of another dimension to the flight. Just as with aviation, the first powered flight was less than 20s and just a few hundred feet long, but they built something they understood and was reliable and the performance came later. I think it’s going to be the same with all these rockets. You build something initially that you understand, you can afford, you get the reliability up to a level that you are comfortable with and then you can start improving the performance. That’s the natural way that things grow in a technology cycle. That is the way we have developed space travel today in the US: we built Red stone rocket, we flew it a couple of times and then we abandoned it for the Titan rocket, which we flew a few times and then abandoned it for the Saturn rocket, which we flew a few times and then abandoned it for the Shuttle. At each step along the way there was no effort made to improve the reliability of these rockets. We always wanted something more complex and more expensive. Now we are retiring the Shuttle and we’ve got nothing. If we have done the space business right, with different people trying to do things, I think there will be somebody in the next generation who will come along to Burt Rutan and say:” Well look,… if we do this and that we can do point to point, cross the globe or across the country in a short time frame.”  I think it’s the right next step in the evolution of things but it may also be nice, if you go into orbit, to have a destination-like hotel business or you take your architecture up there and let people enjoy that for a few days.

virgin-galactic-maiden-voyage-05.jpg

Last question: what are your wishes and maybe a message to those people who still don’t believe in commercial space travel and what is happening here at Mojave Spaceport?
I believe the natural orientation of the human spirit is to be free and when you are free you get to do things that you enjoy and give you pleasure. For some people that may be sitting on the beach, climbing a mountain, walking through the forest and for others it is flying or looking at the stars and saying:”how can I get there and understand them better and see them for myself?” I have found that people that are passionate about space and space travel are unable to help themselves in this pursuit. It is part of their makeup. If they are successful they can provide dividends for everybody. Eventually statistics say that the earth will be bombarded in its history by asteroids and the only way that the human race can possibly survive one of these incidences is if we have learned how to migrate to other planets. The only people interested in doing that are those who look upwards. There is still lot to learn. It is good for kids as it is something you can engage them in and it’s exciting. The education required to understand and build rockets is phenomenal. You need engineering and physics, thermodynamics and chemistry, and you need to understand economics. It’s a very trans-disciplinary area. With regards to those that want to pursue it, I say: “give them a chance, let them and encourage them!” We have not really done that for the most part and it’s about time to try it!
21 Mar 10
Napisal
Težko je določiti, kateri način prikaza zračnega prostora je najboljši, saj je sestava le-tega zelo kompleksna, ob bolj podrobnem pogledu pa morda celo zapletena. Nekatere vrste zračnega prostora so bolj omejujoče od drugih. Določeni segmenti se pogosto nahajajo znotraj drugih, zato si je zračni prostor morda najlažje predstavljati kar v treh dimenzijah. čŒe upoštevamo, da določena letališča niso odprta neprekinjeno, pa lahko uporabimo še čas, kot četrto dimenzijo. To pomeni, da v obdobju, ko neko letališče obratuje v njegovem območju oz. terminalni coni velja določen režim oz. omejitve, ko letališče ne obratuje, pa veljajo drugačne omejitve. Takšna primera najdemo tudi pri nas v Sloveniji, in sicer na letališču Portorož (LJPZ) in Maribor (LJMB). Obe letališči namreč ne obratujeta neprekinjeno, tako kot na primer letališče JP Ljubljana.

Največ informacij o klasifikaciji zračnega prostora neke države najdemo v Zborniku zrakoplovnih informacij (AIP), nekaj pa tudi na t. i. Jeppesenovih kartah, ki jih vsako leto izdaja istoimensko podjetje. Nekatere države, ki imajo letalstvo in vzporedno s tem dobro razvito tudi kartografijo, takšne ali še boljše karte izdelujejo same.

Ob pogledu v AIP, si bralec zelo težko predstavlja, kako je slovenski zračni prostor klasificiran oz. kje se kakšen izmed segmentov natančno nahaja. Zato je ob branju skoraj nujen pogled tudi na VFR karto. V Sloveniji lastne VFR karte (še) nimamo izdelane, zato se najpogosteje uporablja karta VFR GPS Jeppesen. Prav gotovo bo potrebno vložiti nekaj truda in sredstva, da bomo tudi v Sloveniji dočakali oz. izdelali svojo lastno karto. Letalski zanesenjaki in VFR piloti prav gotovo pogrešajo tudi VFR priročnik (t.i. manual), ki ga ima marsikatera država. Pri nas je zaenkrat v ta namen na voljo le VFR bilten, ki ga izdaja Kontrola zračnega prometa Slovenije, d. o. o. (v nadaljevanju: KZPS), v njem pa se nahajajo osnovne informacije o sestavi zračnega prostora in nekaj pravil ter informacij o VFR letenju. Da ne bo ostalo vse tako črnogledo, naj omenim, da občasno že potekajo različne aktivnosti, ki težijo k temu, da bomo v Sloveniji dobili prvo lastno VFR karto in VFR priročnik.

Zračni prostor  nad republiko Slovenijo je sestavljen iz 4-ih vrst zračnega prostora. Torej iz C, D, E in G zračnega prostora. G zračni prostor ni posebej naveden. Vse skupaj si lahko predstavljamo kot neko škatlo, kjer je spravljenih več manjših.

Največja oz. zunanja škatla je prostor, ki je v vsaki državi poimenovan po glavnem mestu te države s kratico FIR. V Sloveniji imamo torej območje znotraj državnih meja, ki se imenuje FIR Ljubljana. Slovenski zračni prostor se razteza od tal (GND ali AGL), do višine nivoja leta FL 660 (cca 20 km). Kot navedeno, so znotraj tega prostora štiri vrste zračnega prostora. Po namenu pa je znotraj FIR-a še nekaj vrst zračnega prostora, in sicer:

- CTA (control area - nadzorovano območje),
- TMA (terminal control area - terminalna nadzorovano območje),
- CTR (control zone - letališka nadzorovana cona),
- TSA (temporary segregated airspace - začasno dodeljeno območje),
- D (danger area - nevarno območje),
- P (prohibited area - prepovedano območje),
- R (restricted area - omejeno območje),
- TA (training area - trenažno območje).

Celotni zračni prostor FIR Ljubljana se v grobem deli na dva dela CTA zračnega prostora, in sicer:
- Lower CTA Ljubljana (spodnja plast CTA), ki sega od tal (GND) do FL 245 in
- Upper CTA Ljubljana (zgornja plast CTA), ki sega od FL 245 do FL 660.

Pri tem Lower CTA vsebuje C, D, E in G vrste zračnega prostora, Upper CTA pa le C vrsto. Oba zračna prostora prekrivata območje celotne države.

Bolj se bližamo tlom, bolj je zračni prostor razdeljen. Za lažjo predstavo so opisi različnih vrst zračnega prostora opisani v takšnem zaporedju, kot so navedeni v slovenskem AIP.  


CTA Dolsko:
 cta_dolsko.jpg

Vrsta zračnega prostora Višina
C FL 195 – FL 245
D FL 175 – FL 195

Zračni prostor CTA Dolsko se nahaja nad območjem zahodno od linije Ruše in sovpada z avstrijsko, italijansko in hrvaško mejo (modra barva). V delu, kjer se nahaja ta črta, je pravzaprav manjša posebnost našega zračnega prostora. Zračni prostor vzhodno od te mejne črte (bela barva) je namreč delegiran avstrijski kontroli zračnega prometa in sicer od višine FL 125 kljub temu, da se nahaja nad slovenskim ozemljem. Mejna črta poteka skozi kraj Ruše in po njem je dobila tudi ime ''Ruse line''.


TMA Dolsko 1:
 

Vrsta zračnega prostora Višina
D 7.500 FT MSL(2) – FL 175
E 2.500 FT AGL(1) –  7.500 FT MSL

tma_dolsko-1.jpg(1) AGL (above ground level – nad tlemi)
(2) MSL (main sea level – nadmorska višina)

Zračni prostor TMA Dolsko 1 na vzhodni strani prav tako meji na liniji Ruše in se nahaja pod plastjo prostora CTA Dolsko. Severna meja tega zračnega prostora je pomaknjena bolj južno, v grobem meji na Alpe.








TMA Dolsko 2:
 

Vrsta zračnega prostora Višina
D 9.500 FT MSL – FL 175
 

tma_dolsko_2.jpgZračni prostor TMA Dolsko 2 sega do iste višine kot TMA Dolsko 1 z razliko, da je spodnja meja višja. Ta vrsta zračnega prostora pokriva področje Alp.










CTA Mura 1: 

Vrsta zračnega prostora Višina
C FL 195 – FL 245
D  FL 125 – FL 195
C 7.500 FT MSL –  FL 125
E 2.500 FT AGL  – 7.500 FT MSL
 

cta_mura_1.jpgZračni prostor CTA Mura 1 se nahaja na skrajnem vzhodnem delu Slovenije, na zahodni strani pa jo, tako kot Dolsko, meji linija Ruše. D in C vrsta zračnega prostora nad višino FL 125 v Mura 1 sta delegirana avstrijski kontroli zračnega prometa. Pod višino FL 125 pa je zračni promet pod nadzorom slovenske kontrole zračnega prometa. V primeru, ko letališče v Mariboru ne obratuje, je zračni prostor tak, kot je opisano v tabeli, če pa mariborsko letališče obratuje, je zračni prostor pod FL 125 klasificiran drugače, kar je opisano tudi v nadaljevanju (opis TMA Maribor 1 in 2).




TMA Mura: 

Vrsta zračnega prostora Višina
D FL 125 – FL 175
 

tma_mura.jpgZračni prostor TMA Mura se prav tako nahaja na skrajnem vzhodnem delu Slovenije znotraj zračnega prostora CTA Mura 1. Tudi ta del zračnega prostora je delegiran avstrijski kontroli zračnega prometa.










TMA Ljubljana 1: 

Vrsta zračnega prostora Višina
C 1.000 FT AGL – FL 125
 

tma_ljubljana_1.jpgZračni prostor TMA Ljubljana 1 je terminalni prostor letališča Ljubljana ter se nahaja nad in okoli njegove okolice. V tem zračnem prostoru so izpeljane standardne priletne in odletne procedure (SID in STAR), v njem pa se nahaja tudi letališka cona oz. zračni prostor CTR Ljubljana.









TMA ljubljana 2: 

Vrsta zračnega prostora Višina
C 9.500 FT MSL – FL 125
 

tma_ljubljana_2.jpgZračni prostor TMA Ljubljana 2 je prav tako del terminalnega prostora letališča Ljubljana in se nahaja na skrajnem severu Slovenije, na področju Kamniških Alp in Karavank. Tudi ta del zračnega prostora ščiti priletne in odletne procedure.









TMA Maribor 1: 

Vrsta zračnega prostora Višina
C 2.500 FT MSL – FL 125
 

tma_maribor_1.jpgZračni prostor TMA Maribor 1 je na novo uveden zračni prostor v letu 2008, kar je posledica spremenjenih procedur na mariborskem letališču. Ta prostor se nahaja južno od letališke cone CTR Maribor vendar le v obdobju,  ko mariborsko letališče obratuje. V času ko letališče Maribor ne obratuje, je razvrstitev zračnega prostora CTR Maribor in TMA Maribor enaka razvrstitvi CTA Mura 1, CTA Mura 2 in TMA Dolsko 1.

Pred vstopom v zračni prostor TMA Maribor in CTR Maribor se morajo piloti javiti na frekvenco APP Maribor 119.200 MHz. čŒe odgovora ni, se morajo piloti javiti na frekvenco APP Ljubljana 135.275 MHz, 136.000 MHz ali FIC Ljubljana 118.475 MHz. Pred spremembo je bil terminalni prostor okoli Maribora le eden. Izven delovnega časa letališča mora biti polet ali pristanek najavljen vsaj 24 ur vnaprej.


TMA Maribor 2: 

Vrsta zračnega prostora Višina
C 7.500 FT MSL – FL 125
D 3.500 FT MSL – 7.500 FT MSL
E 1.000 FT AGL – 3500 FT MSL
 

tma_maribor_2.jpgZračni prostor TMA Maribor 2 je večji, kot južni terminalni prostor, le da je na nižjih višinah manj restriktiven (E prostor). Ostale lastnosti in opis so enake, kot pri TMA Maribor 1.










TMA Portorož: 

Vrsta zračnega prostora Višina
C 1.000 FT AGL – FL 135


tma_portoroz.jpgZračni prostor TMA Portorož ima enako funkcijo, kot terminalna prostora okoli letališča Ljubljana in Maribor. Prostor ščiti priletne in odletne procedure z in na letališče Portorož.

14 Mar 10
Napisal

Letalskim potnikom je nevidna, obiskovalcem letališč se vtisne v spomin zaradi kontrolnega stolpa, za pilote pa je nepogrešljiva. Večina ljudi je zmotno prepričanih, da vsi kontrolorji zračnega prometa svoje delo opravljajo na letališču Jožeta Pučnika Ljubljana, natančneje v kontrolnem stolpu. V resnici tam deluje samo Letališka kontrola zračnega prometa, medtem ko sta Priletna in Območna kontrola zračnega prometa v centru Ljubljane. No vsaj tako je bilo do konca marca 2013, ko so na Brniku vzpostavili delovanje novega ATCC. Slavnostna otvoritev je potekala 8. maja 2013.

kzps_zgradba_img_2178.jpg

Osnovna dejavnost Kontrole zračnega prometa Slovenije (KZPS) je vodenje in kontrola zračnega prometa (letališka, priletna in območna), izdajanje potrebnih letalskih informacij ter postavljanje, nadgrajevanje in vzdrževanje vseh sistemov za vodenje in kontrolo zračnega prometa. V Sloveniji je samo en Center za vodenje in kontrolo zračnega prometa, ki je bil 20 let v Ljubljani, od marca 2013 pa je na Brniku.

kzps_kotnikova_img_8004.jpg

KZPS ima na treh civilnih in enem vojaško-civilnem letališču vzpostavljeno Letališko kontrolo zračnega prometa. Njihova naloga je vodenje in kontrola ter koordinacija vseh premikov letalnikov in servisnih ter drugih vozil na letaliških površinah in na ta način skrbeti za varnost in točnost v letalskem prometu. Nameščeni so v kontrolnem stolpu na letališču. V okviru Centra za vodenje in kontrolo zračnega prometa deluje tudi Priletna kontrola zračnega prometa, ki je zadolžena za vodenje letalnikov z odletnih procedur na zračne poti in z zračnih poti na priletne Kontrola zra čne ga prometa procedure. Z drugimi besedami, letalnike prevzame od Letališke kontrole zračnega prometa in jih preda Območni kontroli zračnega prometa ali obratno. Območna kontrola zračnega prometa za celotno Slovenijo je bila do konca marca 2013 v Ljubljani (fotografija zgoraj) sedaj pa je na letališču na Brniku. Zadolžena je za vodenje in kontrolo letal v fazi preleta slovenskega zračnega prostora, ki pa ne sovpada popolnoma z državnimi mejami.

Gledano širše, KZPS izvaja navigacijske službe zračnega prometa. To so službe zračnega prometa (ATS), letalske informacijske službe (AIS) ter komunikacijske, navigacijske in nadzorne službe (CNS), ki so organizirane v okviru sektorjev: sektor zračnega prometa, sektor letalskih informacij in sektor letalskih telekomunikacij. V okviru podjetja deluje kot služba tudi certificirana Letalska šola. Kadrovske, organizacijske, finančno računovodske in pravne zadeve se izvajajo v okviru sektorja za splošne zadeve, kot sektor pa je organiziran še sektor za investicije, vzdrževanje in javna naročila. V okviru kabineta direktorja pa se izvajajo naloge, ki se nanašajo na varnost v zračnem prometu, odnose z javnostmi, mednarodne zadeve in strateško načrtovanje, kakovost, varovanje in informacijsko tehnologijo.

‘Podjetje se financira izključno z lastnimi prihodki iz tržne dejavnosti. Sredstva za opravljene storitve navigacijskih služb zračnega prometa zaračuna uporabnikom teh storitev preko Evropske organizacije za varnost zračne plovbe (EUROCONTROL)’, nam je povedal direktor KZPS mag. Franc Željko Županič.

kontrolna_soba_img_7978.jpg

Nadzor zračnega prostora in prometa
Slovenski zračni prostor je razvrščen po priporočilih ICAO. Ta razvrstitev omogoča pilotom splošni pogled na strukturo zračnega prostora in pogoje, ki se nanašajo na prilete, odlete ter prelete zračnega prostora. Zračni prostor kontroliranega območja se razteza nad terminalnimi conami in letališkimi conami ter nad prostorom prostega letenja v neomejeno višino. Načeloma državna meja ne sovpada z mejami, ki določajo mejo odgovornosti nad zračnim prometom. Meje odgovornosti so določene z bilateralnimi sporazumi med sosednjimi kontrolami zračnega prometa. Zračni prostor vzhodno od linije Ruše pri Mariboru ter vse do slovensko-madžarske meje je nad višino 3810 m (12.500 čevljev - FL 125) delegiran avstrijski kontroli zračnega prometa. To je zračni prostor TMA Mura in CTA Mura. Kontrola zračnega prometa Slovenije na severni meji nadzira zračni promet vse od Gradca preko Celovca, do Beljaka in tromeje nad višino 5030 m (16.500 čevljev).

Pokritost Slovenije z radarskim signalom zagotavljajo s pomočjo lastnih radarjev, vojaških radarjev in radarske slike iz sosednjih držav. Trenutno uporabljajo tri lastne radarje (dva sta na Brniku, tretji pa na Oljski Gori), dva vojaška radarja logo_kzps.jpg(Ljubljanski vrh in Ledinekov Kogl) ter sliko avstrijskega radarja s Koralp. V bližnji prihodnosti načrtujejo vključitev slike z dveh italijanskih radarjev. Področje pokrivanja radarske slike je Slovenija z okolico, izpad enega samega radarja pa zaradi večkratnega pokrivanja na operativno delo in kapaciteto zračnega prostora nima večjega vpliva. Novejši radar na Brniku (zgrajen leta 2008) že podpira MODE-S, ki predstavlja najsodobnejšo različico sekundarnega radarskega sistema. Z njim lahko letala detektirajo, identificirajo ter pridobijo še mnogo dodatnih podatkov, kot so natančna višina letala, hitrost dviganja in spuščanja, nagib letala, meteorološki parametri in drugo. V prihodnosti načrtujejo nadgradnjo starejših radarjev na MODES, novo radarsko lokacijo (ki še ni določena) in implementacijo novejših nadzornih sistemov (multilateracija in ADS-B).

Program SESAR oblikuje tehnološke rešitve za doseganje ciljev enotnega evropskega neba (SES – Single European Sky), ki so povečanje kapacitete zračnega prostora, povečanje stopnje varnosti, zmanjšanje stroškov ter zmanjšanje vplivov na okolje. KZPS je vključena v številne iniciative in projekte, ki vodijo k ciljem enotnega evropskega neba, med katerimi je najpomembnejši projekt tesnejšega sodelovanja sedmih držav srednje Evrope – FAB CE. V okviru FAB CE ne načrtujejo opuščanja obstoječih centrov, temveč predvidevajo doseganje ciljev s tesnejšim sodelovanjem, boljšo koordinacijo in organizacijo zračnega prostora skladno s prometnimi tokovi in ne državnimi mejami.

kontrolorji_letenja_img_7986.jpg

KZPS v številkah
Po številu zaposlenih je KZPS tretji največji dejavnik na področju letalstva v Sloveniji. Prav tako se na tretje mesto uvršča po prihodkih iz poslovanja. Pred njo sta le Adria Airways d. d. in Aerodrom Ljubljana d. d. V podjetju je 218 zaposlenih, od tega 106 kontrolorjev zračnega prometa, 33 tehničnega osebja in 36 informacijskega osebja. To je operativno osebje, ki predstavlja 80 % vseh zaposlenih. Podatkov o prometu za leto 2009 še ni, zato nekaj podatkov za leto 2008. Gostota prometa je bila največja ob četrtkih. Gledano po urah pa je bilo največ prometa med 9. in 14. uro. Največ prometa je bilo 19. 7. 2008, in sicer 977 operacij. Največ v eni uri pa 10. 5. 2008 med 09. in 10. UTC, in sicer 79 operacij. Od leta 2002 je promet naraščal, in sicer s 137.424 operacij (2002) na 240.871 operacij leta 2008.

Zgodovina
V času Jugoslavije je bila območna kontrola zračnega prometa razdeljena med beograjski (vzhodni) in zagrebški (zahodni) center za območno kontrolo zračnega prometa. Zvezna uprava za kontrolo letenja v Jugoslaviji je bila podrejena jugoslovanski vojski, njen direktor uprave pa je bil vedno visok vojaški častnik. Po  osamosvojitvi Slovenije je KZPS delovala kot organ v sestavi Ministrstva za promet in se hitro vključevala v mednarodne organizacije (ICAO, ECAC in Eurocontrol). Danes je KZPS skladno z Zakonom o zagotavljanju navigacijskih služb zračnega prometa trenutni nacionalni izvajalec storitev navigacijskih služb zračnega prometa ter zagotavlja vse ustrezne službe, z izjemo meteorološke (MET Services), ki jo zagotavlja Agencija Republike Slovenije za okolje (ARSO), in z izjemo služb za iskanje in reševanje (SAR), ki jih izvajajo ministrstva v okviru javnega sektorja. KZPS d. o. o. je organizirana kot javno podjetje v lasti Republike Slovenije.

Letalska šola
V okviru KZPS deluje tudi Letalska šola. Operativno osebje potrebuje za svoje delo specifična znanja, ki jih ni mogoče zupanic_p2100401.jpgpridobiti v okviru sistema javnih usposabljanj. ‘Glede na to, da je sistem kontrole zračnega prometa živ in se tehnologije nenehno spreminjajo, tudi ni mogoče usposabljati osebja na zalogo, saj je pridobljeno znanje že po letu dni lahko zastarelo. Na začetku 90. let prejšnjega stoletja smo osebje usposabljali pri tujih izvajalcih navigacijskih služb zračnega prometa, ker pa so takšna usposabljanja zelo draga, smo postopoma razvili lasten sistem usposabljanj in tudi registrirali Letalsko šolo. Danes smo glede usposabljanj samozadostni, naše storitve pa ponujamo tudi zainteresiranim strankam v tujini’, je dejavnost Letalske šole opisal Županič.

Programi usposabljanj so vezani izključno na usposabljanje vseh vrst kontrolorjev zračnega prometa, tehničnega osebja in osebja informacijskih služb zračnega prometa. Po potrebi in če bo trg to zahteval, pa bodo spekter usposabljanj tudi razširili.


Nov center za vodenje in kontrolo zračnega prometa
Po odmevni aferi čŒista lopata, ko je moral KZPS zapustiti tudi direktor, so projekt izgradnje Centra za vodenje in kontrolo zračnega prometa nekoliko spremenili. Bistvena razlika je v tem, da ne bodo zgradili kontrolnega stolpa, ki je bil načrtovan kar 100 m visok. Na Letališču Jožeta Pučnika že gradijo stavbo, kjer bo novi center za vodenje in kontrolo zračnega prometa. Gradbena dela bodo končali v začetku leta 2011, operativno delo iz novega centra pa naj bi se začelo konec leta 2011. Za izvedbo gradbenega dela projekta je bil na javnem razpisu z najcenejšo ponudbo v vrednosti 8,2 mio evrov izbran Imos, celotna ocenjena vrednost projekta z opremo, infrastrukturo in tehničnimi sistemi pa je 22,5 mio evrov. Stolp bo, ko bo postavljen, stal tik ob letališki ploščadi. Terminski načrt za stolp pa še ni izdelan.

fair4.jpg

Z novo stavbo se bodo pogoji dela bistveno izboljšali, saj se bodo v celoti preselili iz pretesnih prostorov v centru Ljubljane, kjer so dosegli zgornjo mejo zmogljivosti obstoječega centra. Nova stavba bo v celoti zadovoljila predpisane standarde in omogočila nadaljnji razvoj podjetja, širjenje kapacitete zračnega prostora ter omogočila zanesljivo in redundantno infrastrukturo za opravljanje navigacijskih služb v bližnji in daljni prihodnosti. Nov center KZPS je načrtovan tako, da omogoča varnost in visoko operativnost delovanja, štiriindvajseturno delovno ugodje ter udobje zaposlenim in zunanjim obiskovalcem. Dinamika službe kontrolorja, s kratkimi odmori med delom za kontrolno mizo, s časom visoke delovne koncentracije in časom sprostitve se odraža tudi v arhitekturi objekta, v zasnovi prostorov za delo in sprostitev. Prostori za dnevni počitek kontrolorjev bodo tako kot prostori za nočni počitek obrnjeni proti jugu, z izhodom na teraso in pogledom na zelenje vrta, na katerem je predvideno tudi športno igrišče. Kontrolor namreč po intenzivnem in odgovornem delu v kontrolni sobi potrebuje počitek in sprostitev. Raznolikost barvnih in materialnih obdelav ambientov v notranjosti, zasnova prostorov znotraj vertikalne hale, knjižnice, prostora za rekreacijo in kantine ter spalnic s svojim značajem stimulira delovno ugodje in prispeva k učinkovitosti v času za kontrolno mizo. Ugodno delovno okolje je izrednega pomena za varnost zračnega prometa, saj pomembno vpliva na učinkovitost in koncentracijo pri delu kontrolorjev zračnega prometa, ki zaradi kompleksnosti delovnih nalog potrebujejo kvaliteten počitek oziroma sprostitev.


Začasnih dvajset let - nov center kontrole zračnega prometa

Kontrola zračnega prometa Slovenije (KZPS) je 19 marec 2013 predstavila novo poslovno stavbo in nov Center za kontrolo in vodenje zračnega prometa (ATCC) na Letališču na Brniku. Novi prostori na brniškem letališču bodo omogočili razvoj in napredek ATC centra ter zadostili potrebam po porastu zračnega prometa. Kapaciteta ATCC je kar 100% večja od tiste na stari lokaciji. Več v povezavi Nov center kontrole zračnega prometa

fair7.jpg
06 Mar 10
Napisal

APU je angleška kratica besedne zveze auxiliary power unit (ali APU) in v neposrednem prevodu pomeni pomožen ali dodatni vir oz. generator, ki sistemom ter različnim funkcijam na letalu nudi električno energijo. V grobem gre za zagotavljanje energije za funkcije, ki nimajo zveze s pogonom letala.

Najzgodnejša letala generatorjev električne energije niso potrebovala, saj praviloma niso imela vgrajenih naprav, ki bi elektriko potrebovale. To se je spremenilo v dvajsetih letih preteklega stoletja, ko so se na krovih letal pojavile radijske in navigacijske naprave, ki so delovale s pomočjo baterij z neposrednim tokom. Kasneje so baterije zamenjali majhni 28-voltni generatorji. Danes tovrstne električne sisteme najdemo le še na manjših športnih letalih.

a380_apu_izpuh_img_2858.jpg

S prodorom reaktivnega pogona v civilno letalstvo so letala postala mnogo bolj zapletena – opremljena z mnogimi električnimi napravami (instrumenti in displeji v pilotski kabini ter ostala avionika, el. aktuatorji, komunikacijske naprave, el. oprema v potniškem predelu vključno s sistemi za informiranje in zabavo potnikov, sistemi za osvetljevanje in ogrevanje itn.). Oskrba z neposrednim tokom ter 28-voltni generatorji teh potreb niso mogli več pokriti, zato večje reaktivce še danes opremljajo s sistemi za zagotavljanje izmeničnega toka pri 115 voltih (400 Hz).

Letala so opremljena s številnimi sistemi za proizvodnjo energije (generatorskimi sistemi). Ti se delijo na primarne ter rezervne (backup) sisteme, slednji energijo ključnim sistemom zagotavljajo v ekstremnih primerih odpovedi oz. okvar. Primarno energijo običajno zagotovijo generatorji izmeničnega toka, ki so neposredno vezani na reaktivne pogonske motorje.

b737-apu.jpgPotniška in mnoga bojna letala so praviloma vsa opremljena z APU-ji, o katerih je govora v tem članku. APU ni nič drugega kot dodaten vir energije v obliki miniaturnega reaktivnega motorja oz. plinske turbine, ki lahko proizvede dovolj osnega navora, da z njim zaženeš pogonski reaktivni motor letala. APU nudi električno moč, hidravlični pritisk in delovanje prezračevanja letala tudi v času, ko je letalo na tleh. APU-je so skozi razvoj letal montirali na različna mesta – najbolj običajen pa je še vedno položaj APU-ja v repu letala, kjer je lepo vidna tudi izpušna cev na repni konici.

APU je praviloma vedno v uporabi in primarne sisteme za proizvodnjo energije podpira ter jih zamenja, v kolikor pride do odpovedi. Boeing 727 je leta 1963 postal prvi reaktivec z APU-jem, zaradi katerega je lahko pristajal in vzletal z manjših letališč neodvisno od podpore talnih ekip.

ram_air_turbine.jpgZa redke primere, ko odpove tudi APU, so mnoga letala opremljena z dodatno turbino, ki se odpre iz trupa letala in zavrti pod pritiskom zračnega upora. Tako kot velike vetrnice, znane iz nekaterih držav (npr. Danska, Nemčija), zagotovijo električno energijo v sili za delovanje kritičnih sistemov letala vse do varnega pristanka. Na levi sliki je prikazana veternica, ki je vgrajena na letalo A380. Podobno veternico imajo tudi letala A320.

Poseben primer so APU-ji na ameriškem orbiterju Space Shuttle. Njegovi APU-ji se temeljno razlikujejo od APU-jev na potniških letalih, saj proizvajajo hidravlični pritisk in ne električne energije. Space Shuttle nosi 3 odvečne APU-je, vsi pa delujejo z izgorevanjem posebnega goriva hidrazina. APU-ji Shuttla delujejo le med izstrelitvijo (delovanje kontrolnih površin in nagiba šob motorjev) ter priletom in pristankom (delovanje kontrolnih površin in zavor). Pristanek se v ekstremnem primeru lahko izvede z le enim delujočim APU-jem.

revija_letalo.jpg

04 Mar 10
Napisal
Širokotrupno letalo Iljušin IL-86 spada med potniška letala srednjega doleta. Zasnoval in preizkušal ga je Iljušinov biro v sedemdesetih letih prejšnjega stoletja. Ker je bilo to prvo rusko širokotrupno potniško letalo, se ga je prijel vzdevek »ruski Jumbo Jet« oz. »Aerobus«. Letalo IL-86 je drugo štirimotorno širokotrupno narejeno letalo na svetu.

Nastajanje letala med vladavino Brežnjeva je zastajalo. IL-86 je naredil očitni sovjetski tehnični in organizacijski padec, predvsem na račun zastarelih motorjev in  dolgotrajnega razvoja. Ta je preprečil začetek poletov letala v času olimpijskih iger leta 1980 v Moskvi, kot je bilo sprva načrtovano. 106 letal je bilo narejenih, od tega so le tri letala prodali kupcem izven Rusije. Večina letal je bila v prometu pri Aeroflotu. Letalo je pridobilo sloves kot varno in zanesljivo letalo. V letu 2008 že več kot polovica narejenih letal IL-86 ni več letela.

il-86_040_franci_jeraj.jpg
V letu 2006 je aeroflotov namestnik direktorja, general Igor Desyatnichenko, izjavil:« Letalo IL-86 je bilo umaknjeno s poletov zaradi prevelikih stroškov vzdrževanja, ki jih letalo potrebuje v zimskem obdobju. Njegova uporaba je koristna le dva ali tri mesece v poletnem času.« Na sliki - IL-86 RA-86108 letalske družbe S7, ki je v poletni sezoni 2006 letelo tudi na puljsko letališče (Franci Jeraj, Pula, 12.8.2006).

Ozadje razvoja
Sredi šestdesetih let prejšnjega stoletja sta Amerika in zahodna Evropa načrtovali letalo za več kot 200 potnikov. Takratni sovjetski voditelji so hoteli biti v tej tekmi enakovredni in so začeli z razvojem lastnega letala podobnih lastnosti. Kljub temu, da so letalo promovirali zelo energično preko sovjetske politike, je Sovjetska zveza imela tudi dejanske potrebe po takšnem letalu. Promet pri Aeroflotu je zelo hitro naraščal in pričakovati je bilo 100 milijonov potnikov konec desetletja. Prvi, ki se je odzval na te potrebe, je bil konstrukcijski biro Antonov, ki je ponudil posodobljeno letalo An-22 s 724 sedeži. Program ni zaživel, ker je letalo izgledalo staromodno in ker je bil biro povezan z odstavljenim sovjetskim voditeljem Kruščevem.

Zamisel
Letalo narejeno za 250 ali več potnikov so imeli v takratno Sovjetski zvezi za duhovitost: večina sovjetskih letališč je imela premajhne terminale in njihova preureditev je bila praktično neizvedljiva. Za rešitev tega problema je sovjetska letalska industrija preučila zamisel vkrcavanja in izkrcavanja potniške prtljage v in iz prtljažnih prostorov letala tako, da se potniki vkrcajo in izkrcajo s prtljago v roki. Prav tako so imela številna letališča neprimerno infrastrukturo za novo letalo, ki je bilo veliko težje od obstoječih. Problem so rešili z namestitvijo večjega števila koles pod trup letala. V oktobru 1967 je vlada predpisala posebne operativne zahteve za izdelavo novega letala, katere je sestavila s pomočjo Ministrstva za civilno letalstvo in Aeroflota. Te so predpisovale kapaciteto letala do 350 sedežev, doletom 3.600 km s tovorom 40 ton ali 5.800 km z večjim številom sedežev in brez tovora. Letalo naj bi bilo zmožno pristajali na manjših regionalnih in lokalnih letališčih s dolžino steze do 2.600 metrov.

V drugi polovici leta 1960 je Iljušinov biro popravil svoj politični položaj, ki ga je izgubil (skupaj z Yakovlevom v korist Tupoljeva in Antonova) med Kruševim režimom in je bil na pravi poti, da si pridobi projekt novega »Aerobusa«. Ko je sovjetski obrambni kabinet, 8.septembra 1969, sprejel predlagane zahteve Aeroflota za novo letalo kot prednostne, jih je zaupal Iljušinovemu biroju. Ta je 22. februarja 1970 sprejel predlagane operativne zahteve. Po zmagi v tem političnem boju za prestižni projekt se je biro soočil s štirimi tehničnimi izzivi: zunanjo podobo letala, električno oskrbo letala, avtomatizacijo (avioniks) in proizvodnimi zmogljivostmi.

il-86_041.jpg
Kupci letala IL-86 so ugotavljali, da letalo 10 do 15 let zaostaja za podobnimi letali izdelanimi na zahodu. Edino naročilo iz tujine za letalo IL-86 je prišlo leta 1990. Pogled v pilotsko kabino letala.

Shematični razvoj
Iljušin je svoj predhodni projekt “aerobus” začel že v letu 1969. Na začetku je ta vseboval oceno razvoja in nadgradnje obstoječih letal. Ta je vključevala podaljšano verzijo letala IL-62, dvonadstropno letalo, letalo z dvema vzporednima trupoma kot tudi potniško verzijo tovornega letala IL-76. Navsezadnje so se odločili za popolnoma novo zasnovo letalo, ki bo imelo motorje nameščene na krila in bodo imela nadzorovano moč, kompleksne naprave zakrilc in predkrilc ter sodobno in avtomatizirano pilotsko kabino. Prva verzija letala je bila prikazana sovjetskim voditeljem na razstavi civilnega letalstva na letališču Vnukovo-2 17. maja 1971. Presek modela letala je bil v naravni velikosti. Prikazoval je zasnovo “samo nalaganja” z  vgrajenimi stopnicami za vkrcavanje potnikov in spodnjim tovornim prostorom za prtljago v dodanem spodnjem delu sredine letala. Letalo je imelo v potniški kabini dva prehoda med sedeži. Ti so bili razporejeni po devet vzporedno in v konfiguraciji 3-3-3. Premišljevali so že o širši kabini (6.08 m), da bi se čimbolj približali konkurenčnemu širokotrupnemu letalu B-747 (nerazvita verzija letala: minimalno spremenjena verzija letala iz leta 1980, ki ni bila nikoli sprejeta, je imela 450 sedežev razporejenih po deset vzporedno v razporeditvi 3-4-3). Razlika med modelom letala IL-86 iz leta 1971 in današnjim IL-86 je bila ta, da je bil zelo podoben letalu IL-62.

revija_letalo.jpgGlavna težava letala je bila pomanjkanje primernih motorjev za letalo. Ta problem ni bil nikoli rešen. Na zahodu so že razpolagali s turboventilatorskimi motorji, medtem ko se je prvi ruski enakovreden motor pojavil šele sredi leta 1980 (Lotarev D-18T).  Motor Soloviev D-30, izvirno namenjen letalu IL-86, je bil v tistem času najsodobnejši sovjetski motor za civilna letala. V treh letih, ki so jih uporabili za razvoj, je bilo jasno, da motorji ne zagotavljajo dovolj potisne moči za vzlet letala. Na izbiro je bil še motor Kuznecov NK-8. Oba motorja sta imela veliko porabo goriva in sta bila zelo glasna. Načrtovalcem so dali ultimat po razvoju ustreznega motorja.

Rusi so se dlje časa zanimali za močnejše motorje narejene na zahodu, vendar jim jih ni nikoli uspelo dobiti (veto na izvoz iz ZDA v Rusijo za motorje General Electric CF6-50, finančni problemi pri uvozu motorjev CFM56-5C2,..). Leta 1980 so tudi načrtovali vgradnjo motorjev RB211-22 na letalo IL-86V (podaljšana verzija letala za 450 potnikov in doletom 9.000 km).Zaradi ruskih tehnoloških načel so imela večina sovjetskih letal pet člansko posadko. Z vstopom letala Tu-154 v promet, ki je bilo zgrajeno po visokih ruskih tehnoloških načelih, se je pokazalo, da ni potrebe po navigatorju in radio operaterju. Tako so za letalo IL-86 načrtovali tri člansko posadko in tako so prišli na nivo zahodne tehnologije iz leta 1960.

il-86_043_jan_jeraj.jpg
Letalo IL-86 ima vgrajene tri lastne stopnice za vkrcavanje potnikov (Jan Jeraj, Pula, 16.8.2008).

Načrtovanje, testiranja in potrditev
Načrtovanje letala je vodil naslednik Sergeja Iljušina, vodja biroja, Genrikh Novozhilov. Prvi napovedan polet je bil za leto 1976 in uvrstitev v redni promet v času moskovske olimpijade leta 1980. Prototip letala je poletel 22. decembra 1976. Nastopile so težave s sistemom za odmrzovanje, ki je proizvajal elektromagnetne pulze. Sistem je porabil 500-krat več energije kot običajno. Začetni testni program je bil končan 20. oktobra 1978, dva meseca pred rokom. Po mnenju kritikov je bil to najhitreje opravljen testni program, predvsem zaradi načrtovane uvrstitve letala v redne polete leta 1980. 6.junija 1977 je letalo prejelo ustanovni certifikat neodvisnih pilotov Iljušina. Državna odobritev preizkusa se je začela 24. aprila 1979 in se končala v decembru 1980. V tem času letalo ni pokazalo nobenih napak in je prejelo certifikat Gosaviaregistr SSSR (Sovjetski državni letalski matični urad) številka 10-86. Načrtovan začetek rednih poletov za poletje 1980, katerega so napovedali leta 1977, je minil in IL-86 je zamudil prestižne olimpijske igre.

Desetletni razvoj letala, katerega so zaznamovale težave z motorji, dolgotrajen razvoj avionike so pripisali prenizki naklonjenosti razvoju civilnega letala v nasprotju z razvojem vojaških letal v tem obdobju. Kakorkoli, letalo ni dosegalo zahodnih standardov in s tem je tudi izvoz letala na zahodne trge propadel. 26.junija 1972 je bil odobren razvoj letala z dolgim doletom pod imenom IL-86D. Načrtovanje je bilo zaključeno leta 1976.

Letalo z večjim razponom kril naj bi imelo dolet 8.500 km. Kasneje objavljena različica letala naj bi imela nove motorje in dolet 10.200 km. Ta verzija (imenovana Il-86V) se je bila razvila v letalo IL-96.

il-86_044.jpg
Že pri razvoju letala je bil največji problem zagotoviti dovolj močne motorje za  letalo. Vgrajeni motorji Kuznecov NK-86 s po 127,5 kN potiska niso izpolnila pričakovanja konstruktorjev in so letalu močno skrajšali dolet (Jan Jeraj, Pula, 16.8.2008).

Prodaja na trgu
Po razporeditvah takratnega sistema Sovjetske zveze, so s posebno določbo, z  letali IL-86 oskrbeli le letalsko družbo Aeroflot in niso imeli namena letala prodajati. Kot del podobne določbe so štiri letala IL-86, kot blagovno menjavo, namenili poljski letalski družbi LOT. Ta je vročitev letal sprva preložila in kasneje, leta 1987, odpovedala. S komercialno prodajo letala se je ukvarjala sovjetska zunanje trgovinska organizacija Aviaeksport. Prototip letala IL-86 je bil leta 1977 prikazan na pariškem Air Showu. Sledile so ostale predstavitve letala leta 1979, 1981, 1983 in 1985 prav tako v Parizu ter leta 1984 v Farnboroughu.

Leta 1982 so začeli s prodajno predstavitvijo letala v Bolgariji in naslednje leto na Madžarskem in čŒeškem. Predstavitev je bila pripravljena v naglici in zelo malo  temeljitih informacij je bilo danih potencalnim kupcem. Kupci so ugotavljali, da letalo 10 do 15 let zaostaja za podobnimi letali izdelanimi na zahodu. Edino naročilo iz tujine za letalo IL-86 je prišlo leta 1990. Kitajska letalska družba China Xinjiang Airlines je naročila tri letala.

Proizvodnja letala IL-86 se začela leta 1976 in je potekala vse do leta 1991. Prvi dve letali sta bili izdelani večinoma ročno v letu 1976 in 1977 ter sta se uporabili kot testni letali - eno za testiranje v zraku, drugo za testiranje na tleh. Tri letala so bila sestavljena v Voronezhu leta 1979 – eno ročno, ostali dve s serijsko proizvodnjo.  Letna proizvodnja letala je bila naslednja: 1980-eno, 1981-nobeno, 1982-11, 1983-12, 1984-8,  1985-9, 1986-11, 1987-10, 1988-10, 1989-9, 1990-11 (vključno s tremi letali za Kitajsko) in 1991-3. Od 106 izdelanih letal IL-86 eno letalo ni nikoli poletelo.

Prvi uvodni polet iz Moskve v Taškent (Uzbekistan) je bil 26. decembra 1980. Aeroflot je letalo IL-86 sprva vključil na domače proge z največ potniki, junija 1981 pa je z njim začel leteti v večja mesta zahodne Evrope.

Od aprila 2002 so Evropska Unija in ZDA ter velika večina ostalih držav na svetu prepovedale pristanke hrupnih letal, med njimi tudi IL-86, na svojem ozemlju.

il-86_045.jpg
Sedeži v potniški kabini letala so razporejeni v devetih vrstah v konfiguraciji 3-3-3.

V službi vojske
Z vgrajenimi stopnicami in spodnjim prostorom za prtljago je bilo za letalo IL-86 pričakovati, da ga bodo uporabljale sovjetske zračne sile. Širokotrupno letalo ni bilo primerno samo za prevoz vojaških enot, ampak morda kdaj v prihodnosti tudi za poveljniško bazo ali zračno kontrolo letečih letal. Navsezadnje so bila dobavljena štiri letala za vojaške namene. Letala so nosila oznako IL-80, IL-87 ali IL86VKP. Domnevajo, da je bilo eno letalo opremljeno za ruskega predsednika. V NATO silah so letalo poimenovali Camber (izboklina), enako kot potniško različico letala.

V maju 2007 je bilo v uporabi še 37 letal IL-86 v potniški verziji pri letalskih družbah Armavia 1, Aeroflot-Don 4, Atlant-Soyuz Airlines 7, KrasAir (Air Union) 4, Rossiya State Air Transport Company 4, S7 Airlines 9, Tatarstan Airlines 3, Ural Airlines 4 in VASO Airlines 1. Za vojaške namene sta bila v tem času v uporabi dve letali IL-86VKP pri ruskih zračnih silah - Russian Air Force.

Med bivše uporabnike potniških letal IL-86 spadajo letalske družbe China Xinjiang Airlines, AJT Air International, Air Kazakhstan, Kazakhstan Airlines, Hajvairy Airlines, Aeroflot Russian Airlines, Aerolicht, Continental Airways, East Line Airlines, Moscow Airways, Orient Avia, Pulkovo Aviation Enterprise, Russian Sky Airlines, Transaero Airlines, Transeuropean Airlines, Vnukovo Airlines, Uzbekistan Airways, IRS Aero in  Jana Arka Airlines ter v vojaške namena Soviet Air Force.

Nesreče in dogodki:
Letalo IL-86 spada med varnejša in zanesljiva letala. Do leta 2008 je bila zabeležena samo ena nesreča s smrtnim izidom. Nekateri od pomembnejših zabeleženih dogodkov glede varnosti letala IL-86:
• v letu 1980 je motor št. 4 na letalu z registracijo SSSR-86004, pri vzletu z letališča Vnukovo, zajel ogenj. Posadka je izklopila motor št.1 in nato še motor št.4 in ponovno varno pristala na letališču.
• Leta 1984 je letalo z registracijo SSSR-86011 pri pristanku na letališču Simferopol z repom udarilo v tla. Poškodovanih ni bilo.
• 26. avgusta 2000 je letalo IL-86 RA-86066, po vzletu z letališča Šeremetejevo proti Barceloni, doživelo požar na motorju številka 2. Letalo je ponovno pristalo brez posledic.
• 28. julija 2002 se je letalo IL-86 RA-86060 zrušilo kmalu po vzletu z moskovskega letališča. Zaskočen gumb za uravnoteženje letala na kontrolni plošči je povzročil spontano preuravnoteženost repa letala ter s tem hiter prenos teže letalo na nos, kar je povzročilo strmoglavljenje. 14 ljudi od 16 v letalu je umrlo v nesreči. Po tej nesreči so letala IL-86 prizemljili do začetka leta 2003.

TEHNIčŒNI PODATKI
motorji 4 x Kuznecov NK-86 127.5 kN
dolžina letala 59.40 m
višina letala 15.80 m
razpon kril 48.06 m
površina kril 320 m2
najv.obremenitev kril 672kg/m2
največja vzletna teža 208 t
običajna dolžina vzleta 2.800 m
običajna dolžina pristanka 1200 m
največja hitrost 950 km/h
hitrost pri pristajanju 270 km/h
vzpenjanje 15 m/s pri teži 210 t
višina leta 11.400 m
dolet 3.600 km pri največji obremenitvi, 5.000 km s 300 potniki, 8.200 km tovorna izvedba
28 Feb 10
Napisal
Septembra 2008 je bila uradna otvoritev terminala T2G na letališču Charles de Gaulle (CDG) v Parizu. Terminal je namenjen izključno regionalnim prevoznikom Brit Air, City Jet in Regional, ki delujejo v skupini Air France KLM.

Sodelovanje med Aéroports de Paris in Air France KLM
Odločite za gradnjo T2G je slonela na dveh temeljih. Prvi je bila ta, da so pri Air France želeli spraviti pod ‘isto streho’ vse tri svoje regionalne prevoznike, ki so do tedaj uporabljali različne terminale na letališču CDG. Drugi pa je v povečanju potniških zmogljivosti, ki jih zagotavlja letališče CDG znotraj schengenskega območja in je v velikem porastu. Projekt je trajal štiri leta, financiral pa ga je Aéroports de Paris. Skupno so v T2G vložili 94 milijonov evrov. S to investicojo Aéroports de Paris uporabnikom ponuja učinkovito in hitro storitev pretoka potnikov in tovora v Francijo in iz nje ter v in iz držav schengenskega območja. T2G predstavlja tudi najučinkovitejše mesto za izbrane regionalne prevoznike, saj s svojimi letali potnike pripeljejo neposredno pred terminal in jim na ta način prihranijo veliko časa. Hkrati je T2G tudi stroškovno ugodnejši. Regionalni prevozniki se z neposredno povezavo s T2G izognejo tudi stroškom prevoza potnikov in prtljage z oddaljenih parkirnih mest, ki so bila namenjena regionalcem. Prav tako pa letala potrošijo manj goriva za taksiranje, ker je pot do T2G krajša kot do parkirnih mest. T2G stoji vzhodno od T2F in T2E. Otvoritve T2G sta se udeležila tudi izvršna direktorja, Pierre Graff, in Air France-KLM, Jean-Cyril Spinetta. Družbo jima je delala francoska ministrica za ekonomijo, industrijo in zaposlitev, Christine Lagarde.

t2g_e-check_in_img_9124.jpg

O terminalu 2G
Že ob samem vstopu v terminal potniku padejo v oči barve. Arhitektom je pri dekorativnem izgledu terminala pomagal strokovnjak s področja Feng Shuia. Okna, lože in oprema so v treh barvah, oranžni, rdeči in modri, ki v čudovith kombinacijah potniku ponudijo nekaj novega, domačega, sproščujočega in edinstvenega. T2G je pravzaprav pionirsko delo na področju oblikovanja novih energetsko učinkovitih in okolju prijaznih objektov in standardov, ki ga je za Aéroports de Paris izvedel Znanstveni in tehnični center za konstrukcijski sektor CSTB (Scientific and Technical Centre for the Construction Sector). Toplotno izolacijo objekta so izboljšali z zunanjo izolacijo in zmanjšanjem pretoka zraka. Ogrevanje je prilagojeno po prostorih in se prilagaja številu in pretoku potnikov skozi terminal. Tudi osvetlitev terminala je natančno določena. Poraba energije se je s tem zmanjšala za skoraj 50% v primerjavi z ostalimi terminali na letališču CDG. Tradicionalne halogenske luči so zamenjali z LED lučmi, ki porabijo trikrat manj energije od halogenskih luči. Živahne barve pričarajo občutek odprtosti in domačnosti, konstrukcijski materiali, predvsem les in steklo, pa se poigravata z barvnimi niansami, ki delujejo zelo sproščujoče. Tudi obveščanje potnikov in oznanjanje obvestil preko ozvočenja v 2G je zminimalizirano, saj želijo da bo T2G 'tihi' terminal. Za udobje potnikov skrbi 70  uslužbencev Air Franca.

Kapaciteta terminala je do 3 milijone potnikov na leto ter 18 letal na uro. Regionalnim partnericam Air Franca T2G omogoča izdatno rast potniškega prometa na schengenskih trgih. T2G omogoča, da skoraj vsa letala, ki uporabljajo ta terminal, parkirajo neposredno ob terminalu, v katerega potniki vstopajo neposredno iz manjših čakalnic. T2G je povezan z ostalimi terminali z avtobusom, ki vozi na 4-5 minut in omogoča zelo hiter transfer potnikom, ki nadaljujejo potovanje (takih potnikov je kar 55%). Njihova prtljaga je medtem avtomatsko preusmerjena v drug terminal, s katerega bo potnik nadaljeval pot. Bližina nove poti za taksiranje Echo 4, ki povezuje vzletno-pristajalne steze s T2G, omogoča letalom manj ustavljanja, znižuje porabo goriva, kar zmanjšuje negativni vpliv na okolje, in znižuje stroške.

terminal_img_9152.jpg

Terminal sestavljajo trije deli. Prvi je prostor, kjer se potniki checkirajo (check-in) in oddajo prtljago ter opravijo kontrolo dokumentov in ročne prtljage. Potnikom je na voljo 18 samopostrežnih avtomatov za check-in in deset za transfer. Prtljago lahko oddajo na 12 oddajnih mestih, eno med njimi je prilagojeno za potnike s posebnimi potrebami. Drugi je čakalnica (boarding lounge) s trgovinami. čŒakalnica se razteza na 1700 m2 in nudi čudovit razgled na letališko ploščad. V čakalnici je 500 sedežev in trgovine ter bari s skupno površino 900 m2. čŒakalnica je preko dveh dostopnih hodnikov (naklona 4° za nemoten dostop gibalno omejenim osebam) povezana z manjšimi čakalnicami, od koder se potniki preko dveh mest za preverjanje identitete potnikov neposredno vkrcajo na letalo. Tretji del terminala je prostor, kjer potniki poberejo prtljago po prihodu (baggage claim area).

T2G lahko istočasno odpravi 26 regionalnih letal z manj kot 100 sedeži. 20 letal je lahko neposredno ob terminalu, medtem ko je ostalih šest prostorov v neposredni bližini. T2G lahko sprejme tudi letala A319 in A320. Potniki lahko do letal dostopajo po dveh mostovih z majhnim naklonom (kar je še posebej primerno za invalide), ki se končujeta v prostoru, kjer so manjše čakalnice in izhodi proti letalom.

Poleg teminala je tudi nova parkirna hiša (imenovana PG) za 750 avtomobilov. T2G je zlahka dostopen po cestah A1 in A104.

exit_1_img_9222.jpg

Terminal je zgrajen tako, da omogoča nemoteno gibanje tudi invalidom in osebam s posebnimi potrebami. Invalidom na invalidskih vozičkih je omogočen dostop do check-inov, samopostrežnih terminalov in do vseh trgovin, kakor tudi do letal. Terminal je konstruiran tako, da so vse razdalje zelo kratke, oznake pa jasne in dobro vidne. Potnikom so na voljo tudi delovni prostor, relaksacijski prostor in računalniške igra Playstation. Poleg tega so na voljo tudi vtičnice za elektronske naprave, lokalni video program, podatki o letih, otroški kotiček, prostor za kajenje itd. Prostor za poslovne potnike obsega 200 m2 in je razdeljen v tri ambientna področja. Sproščujoče območje s kavči in udobnimi stoli, restavracijo in barom. Hrana v poslovnem salonu je posebej skrbno izbrana s strani prehranskega strokovnjaka. Trgovine v glavni čakalnici se razprostirajo na 300 m2, poleg tega pa je še trafika s časopisi, revijami in knjigami s površino 120 m2. 

Air France KLM
Letalski družbi AF in KLM sta se združili leta 2004. Glede na prihodke je Air France KLM postal največji letalski prevoznik na svetu. V Evropi pa ima vodilni tržni delež. AF je 7. oktobra 2008 praznoval 75 let delovanja. Ob ustanovitvi leta 1933 je imel AF 259 letal, ki so skupno prepeljala 52.100 ponikov. Septembra 2008 je imela skupina AF KLM v svoji floti 622 letal od tega 184 regionalnih, ki so pripadala partnericam Brit Air, CityJet, Regional in Cityhopper. Skupina Air France KLM leti na 258 destinacij v več kot 100 državah, njuni domicilni letališči sta pariški CDG in amsterdamski Schiphol. V fiskalnem letu 2007/2008 so prepeljali 74,8 milijona potnikov in zaslužili 24.114 milijonov evrov. Vse to pa je omogočilo preko 104.000 zaposlenih. AF KLM je član skupine SkyTeam.

Air France in njegovi regionalni partnerji opravijo z letališča CDG 900 letov dnevno. Skupno sprejmejo in odpravijo 103.000 potnikov na dan.

BritAir
BritAir in Air France sodelujeta že od leta 1983. Leta 2000 je BritAir s sedežem v Morlaixu postal podružnica Air Franca in je eden od prvih evropskih regionalnih prevoznikov. V svoji floti ima 43 regionalnih letal, ki so povprečno stara 10 let. BritAir opravi dnevno 300 letov med 51 mesti v Franciji in Evropi. Zaposlujejo 1350 ljudi, ki so v fiskalnem letu 2007/2008 ustvarili 481 milijonov evrov prihodkov, od tega 9,4 milijona s svojim šolskim centrom za usposabljanje posadk. Leta 2007 so naročili 8 letal CRJ1000 in še dodatno osem opcijskih. V uporabo naj bi jih začeli dobivati letos. Danes ima BritAir v svoji floti 15 letal CRJ100, 15 letal CRJ700 in 13 letal Fokker 100. Slednja bodo zamenjali z letali CRJ1000.

regional_img_9117.jpg

CityJet
Podobno kakor BritAir je tudi CityJet do leta 2000 za Air France opravljal regionalne lete. Potem so jih Francozi kupili in irski regionalni prevoznik s sedežem v Dublinu je postal del Air Franca. Danes letijo s 23 letali Avro RJ85, ki so v povprečju stara 9 let in pol. CityJet dnevno opravi 72 letov tudi na letališča s krajšimi vzletno-pristajalnimi stezami, kakršno je na primer London City. Za CityJet določene lete opravlja ScotAirways z letali Dornier Do328. CityJet zaposluje 740 ljudi, ki so v fiskalnem letu 2007/2008 ustvarili 289 milijonov evrov prihodkov.

Regional
Najmljaši partner Air Franca, a kljub temu z bogato zgodovino, Regional je nastal leta 2001 z združitvijo Regional Airlines, Proteus Airlines in Flandre Air, ki sta bila partnerja Air Franca že od leta 2000. Regional zagotavlja 380 letov dnevno. Letijo na 20 destinacij v Franciji in 29 destinacij po Evropi. V svoji floti imajo 63 letal, ki so v povprečju stara 9 let in pol. Jedro flote sestavljajo Embraerjevi regionalci imajo pa tudi 14 Fokkerjev. Regional zaposluje 1800 ljudi, ki so v fiskalnem letu 2007/2008 ustvarili 583 milijonov evrov prihodkov. Regional svojo floto posodablja z regionalci ERJ170 in ERJ190. Do konca leta 2010 naj bi jih imeli v svoji floti skupno 20. Regional s sedežem v Nantesu postaja tudi specializirani servisni center za letala ERJ v Evropi. Servisne dejavnosti razvijajo v svojih bazah v Clermont-Ferrandu in Lille-u. V letu 2007 so prepeljali 4,3 milijone potnikov.

Airlinair
Airlinair, ki pogodbeno leti za BritAir, AF in Regional, uporablja 17 letal tipa ATR-42/-72. Skupno imajo sicer 24 turbopropelerskih letal, zaposljujejo pa 480 ljudi, ki so v letu 2007/2008 ustvarili 93 milijonov evrov prihodkov.

Fotogalerija: Terminal T2G na letališču Charles de Gaulle 
23 Feb 10
Napisal

Tekma ''nadzvočnih vohunov'' v civilnem letalstvu
Ko je Nikita Khrushchyov (Hruščov) slišal za razvoj evropskega nadzvočnega letala za potniški promet (SST), je sovjetski SST (kasneje Tupoljev Tu-144) postal strogo politično motiviran projekt v slogu Sputnika, z močnim poudarkom na nacionalni politični propagandi. Tudi na tem področju visoke tehnologije je bilo za sovjetsko politično vodstvo nepredstavljivo, da bi jih Zahod prehitel. Hruščov, medijski zmagovalec vesoljske dirke, je najboljšim letalskim konstruktorjem ukazal, naj Evropi sledijo in jih s svojim SST prehitijo. Projekta se je lotil Andrei Nikolayevich Tupolev, najljubši konstruktor sovjetskega političnega vrha, in njegova razvojna ekipa.

tu-144_skica.jpg

Sovjeti so zaigrali tipično politično igro hladne vojne v slogu dirke za osvojitev vesolja (Sputnik proti Mercury). Izdali so ukaz, da mora sovjetski SST poleteti pred Concordom – za vsako ceno! Tekma ''nadzvočnih vohunov'', tipičen primer industrijskega vohunjenja, se je pričela leta 1961. Nenazadnje je šlo poleg nacionalnega ugleda tudi za ekonomski interes in tržni potencial, ki naj bi bil ogromen, vendar težko natančno določljiv. Vrednost trga nadzvočnih potniških letal so v začetku šestdesetih ocenjevali v milijardah dolarjev.

concorde_left_wing.jpg
                 »Vohunski« pogled na delujoči motor pod levim krilom Concorda (Tomaž Sitar, Sinnsheim).

Marksistična znanost, računalniki in industrijski vohuni
Stalin je med svojim vladanjem Sovjetski zvezi (v nad. SZ) določil, da so računalniki v nasprotju z marksistično znanostjo – v elektroniki zato Zahoda nikdar niso dohiteli, zaostanek pa je postajal vedno bolj težaven. SZ je za Evropo zaostajala tako v razvoju letal, kot tudi pogonskih motorjev. Po ocenah strokovnjakov naj bi SZ v razvoju sovjetskega SST za Concordom zaostajala 2 do 3 leta.

Za Sovjete je zato obstajal samo en način, da s sovjetskim SST Evropo dohitijo – morali so dobiti načrte Concorda in za zmago goljufati. Hruščov je vohunski mreži čisto jasno ukazal, naj zbere kar največ informacij o konstrukciji evropskega SST. Sovjetski vohuni so svoje agente pridobivali tudi v Franciji, na kar DST (Direktorat za teritorialno varnost – francoska civilna obveščevalna služba) ni bil pripravljen. Preplah je DST zagnal v začetku 1964, ko so pričeli sodelovati z angleškimi in ameriškimi obveščevalci. Takrat so sovjetskim vohunom pričeli organizirano posredovati napačne informacije.

Kljub organiziranemu odporu proti sovjetskim vohunom je Sergej Fabijev, neuradno glavni sovjetski vohun v projektu Concorde, v osrčju Pariza ostal neodkrit skoraj 15 let. V sovjetsko zbirno središče je na mikrofilmih poslal na tisoče strani tehničnih dokumentov o konstrukciji Concorda, dokumente pa naj bi pridobival od francoskih komunističnih privržencev in ovaduhov v francoski letalski industriji. Aretirali so ga šele leta 1977, ko je bilo že prepozno. Do leta 1968 so Sovjeti, s pomočjo vohunov, Evropo in razvoj Concorda ujeli.

31. decembra 1968 Sovjeti v polni tajnosti na prvi polet pošljejo prototip prvega nadzvočnega potniškega letala v zgodovini – Tupoljev Tu-144 je prvič poletel 3 mesece pred Concordom. Sovjetska zveza pa je tako postala uradna zmagovalka mednarodne tehnološke tekme za prvi SST. Tu-144 so Zahodu prvič uradno predstavili na Pariškem letalskem salonu leta 1973. Evropo, predvsem pa ZDA je močno skrbelo, da bi Sovjeti v tehnološki tekmi uspeli in trgu letal za nadzvočni civilni prevoz zavladali. Sovjeti so poleg tega trdili, da njihov SST sprejme več potnikov, da je hitrejši, čistejši in tišji od konkurentov, kar so bili ključni dejavniki za svetovni komercialni uspeh SST. V letalskih in tiskovnih predstavitvah Tu-144 so bili zelo prepričljivi in Zahod ni vedel, katero letalo je zares boljše.

concorde_nos.jpg
                                                   Skrivnostni »nos« Concorda (Tomaž Sitar, Sinnsheim).

Konstrukcijske napake Tu-144
Ruski konstruktorji so se srečevali s podobnimi izzivi kot evropski in ameriški. Medtem ko so Angleži in Francozi delili razvojne stroške, so bili ruski konstruktorji pod velikim pritiskom politike. Tako rekoč ne glede na finančno ceno so morali hitro razviti tehnološko izjemno zapleteno letalo. Pri posnemanju Concorda in dodajanju svojih rešitev,  so ubirali nevarne konstrukcijske bližnjice in sovjetski SST že vnaprej obsodili na propad.

V razvoju Concorda so angleški in francoski inženirji preizkušali preko 200 različnih aerodinamičnih oblik deltastega krila z zapletenim geometrijskim in aerodinamičnim zvitjem ter spremenljivim konstrukcijskim kotom po celotnem vzdolžnem spoju krila s trupom. To je brez dvoma aerodinamično ena najbolj zapletenih oblik kril, ki pa ponujajo učinkovit kompromis med nadzvočnimi hitrostmi križarjenja in varno (dovolj nizko) pristajalno hitrostjo. Konstruktorji kril Concorda so analitično in predvsem empirično našli zanesljive aerodinamične rešitve za zadosten vzgon in varen prehod v nadzvočni let in nazaj ter stabilno pristajanje. Sovjetski konstruktorji po ukradenih tehničnih načrtih ključnih problemov in rešitev niso v celoti prepoznali. Kopirali so osnovni vzorec in skušali dodati lastne konstrukcijske rešitve tam, kjer konstrukcije Concorda niso uspeli popolnoma razumeti – vendar na ta način oblika kril Tu-144 ni delovala optimalno. Krila niso ustvarjala potrebnega vzgona in niso omogočala zadostne stabilnosti prek celotnega razpona hitrosti. Sir James Hamilton (Generalni direktor projekta Concorde 1976-70) je o tem povedal naslednje: ''Naredili so (Sovjeti op.p.) ogromno napak! Iz načrtov niso mogli narediti natančne kopije: imeli so različne sisteme tehničnega projektiranja, različne merske sisteme, matice, vijake, orodje… V teh okvirih načrti niso bili povsem uporabni!''.

tu-144_droop_snoot_aeroflot_.jpg
          Pogled na pilotsko kabino Tupoljeva 144 z značilnimi »brki«, ki jih uporablja pri letih z manjšo hitrostjo.

Pariška nesreča Tu-144 in sovjetsko-francoski diplomatski dogovor
Concorde je 3. julija 1973 na tretji dan Pariškega letalskega salona pred ogromno množico in svetovno javnostjo ponudil vrhunsko predstavo, kar je sovjetsko posadko postavilo pod velik pritisk. Kapetan Mikhail Kozlov je moral v tej gladiatorski politični igri ponuditi še več – z odličnim letenjem in težkimi manevri naj bi s Tu-144 zasenčil evropski SST.

Da pa se to ne bi zgodilo kar tako, je francoski kontrolor Kozlovu sporočil, da ima za nastop pol manj časa kot je predvideno. V zraku so francoski lovci Mirage med predstavo fotografirali sovjetsko letalo iz neposredne bližine, na kar ruskih pilotov seveda niso opozorili. Med strmim vzpenjanjem se je Kozlov, ki francoskega lovca prej ni opazil, z grobim nenadnim manevrom izognil skorajšnjemu trčenju. Manever je pripeljal do zadušitve motorjev. V tej krizni situaciji je skušala ruska posadka s hitrim strmim spuščanjem motorje ponovno zagnati, kar naj bi Kozlovu tudi uspelo. Vendar je med dvigovanjem nosu letala konstrukcijo tako močno preobremenil, da je razpadlo v zraku in strmoglavilo v bližini letališča. Umrlo je 6 sovjetskih članov posadke ter 8 Parižanov na tleh. 60 ljudi je bilo na tleh resno poškodovanih in porušenih 15 hiš pariškega predmestja Gousainville.

Uradna izjava francoskih in sovjetskih oblasti takoj po nesreči je bila ta, da vzroka nesreče ni moč odkriti, češ da je bila črna skrinjica Tu-144 uničena. To je v javnosti takoj sprožilo dvome, da se je to res zgodilo! Jean Forestier, predsednik francoske preiskovalne komisije nesreče Tu-144, je v intervjuju 25 let po tragediji priznal, da so francoske oblasti na salonu kršile mednarodne letalske predpise. Francoska vlada je želela javnosti zakriti, da je smrt osmih Francozov (na tleh) posredno povzročilo francosko vojaško letalo, ki je proti mednarodnim predpisom o letenju na mitingih z majhne razdalje fotografiralo in oviralo sovjetsko letalo med predstavo ogromni publiki. Po besedah Forestiera naj bi bili piloti Concorda o fotografiranju z lovci obveščeni, medtem ko Rusov na francoske Mirage niso opozorili. Na vladno izjavo je torej nedvomno vplivala francoska visoka politika, ki je delovala na povsem drugi ravni kot francoska preiskovalna komisija – ta je skušala na diskreten način ugotoviti tehnične vzroke za nesrečo sovjetskega SST v središču Francije.

Tudi v Moskvi so imeli svoj politični interes za prikrivanje pravih vzrokov nesreče. Odpoved konstrukcije Tu-144 je namigovala na to, da sovjetski SST ne zdrži enakih obremenitev kot Concorde in da je na splošno tehnično nezanesljiv. Rusi so tako privolili, da tajne misije francoskih lovcev Mirage ne bodo omenjali, Francozi pa so v poročilu Generalnega inšpektorata za letalstvo (Biro za preiskovanje nesreč) zapisali, da nesreča ni bila posledica tehnične napake ali šibkosti Tu-144 – s tem naj bi rešili nacionalni ugled Sovjetske zveze in Tu-144. Danes francoske in ruske oblasti še vedno zagovarjajo različico, da je bil za nesrečo kriv 4. član ruske posadke (Benderov), ki naj bi polet snemal iz pilotske kabine Tu-144. Njegova kamera naj bi mu med nenadnim manevrom padla iz rok in zablokirala krmilni steber pri tleh (v korenu), zaradi česar pilota letala nista uspela pravočasno izravnati. Stališče so potrjevali s tem, da so v razbitinah našli truplo Benderova – slednje naj bi bilo četrto truplo, čeprav so bili v pilotski kabini le trije sedeži. Francoski gasilci so našli le tri trupla ruske posadke.

tu-144.jpg
Odsluženi Tu-144LL RA-77114, katerega uporabljajo Rusi v sodelovanju z NASO (Christian Waser, Moskva, 19.8.2005).

Nove nesreče in komercialni polom sovjetskega SST
Po nesreči v Parizu leta 1973 so morali Sovjeti začeti znova – medtem ko se je Concorde predstavljal svetu, so izpopolnjeni model Tu-144D Zahodu predstavili šele pet let kasneje. Oktobra 1977 je Tu-144 po testiranjih prvič pridobil dovoljenje za civilni promet in že 1. novembra 1977 Aeroflot prvič poleti iz Moskve v Alma-Ato. Naslednjih pet od šestih poletov je Aeroflot odpovedal brez pojasnila. Med Moskvo in Alma-Ato so skupaj neuradno opravili vsega 102 komercialna poleta, večinoma s tovorom ter pogostimi tehničnimi težavami. 23. maja 1978 pa je strmoglavil še izpopolnjen Tu-144D. To je bil hkrati tudi zadnji komercialni polet Tu-144.

Sovjetsko Ministrstvo za letalsko industrijo je v začetku 1981 s še zadnjimi vzdihljaji objavilo uradno poročilo, da je skoraj petletno testiranje novega Tu-144D končano, da izpolnjuje mednarodne ekološke standarde za hrup, da je 50 odstotkov bolj ekonomičen (novi motorji Koliesov) in da se Sovjetska zveza pripravlja na ponovno komercialno uporabo Tu-144. Kljub trditvam o izboljšani učinkovitosti motorjev in ostalim izboljšavam Tu-144D ni zadovoljil kriterijev Aeroflota.

V začetku 1983 Aeroflot umakne vsa letala, ki naj bi  prevažala tovor v Kabarovsk in Tashkent. Sovjetski SST je medtem v vojni z Zahodom dokončno izgubil tudi politični oz. propagandni pomen. Aeroflot, ki je že v petletki od 1976 do 1980 načrtoval umik Tu-144, ob pomanjkanju političnega interesa iz uporabe dokončno umakne vseh 14 letal. Tri  dodatna letala je obdržala vojska za testne namene. To je bil konec sovjetskega nadzvočnega prometa v civilnem letalstvu.

Avtor: Tomaž Sitar

08 Feb 10
Napisal

Ta sodobna iznajdba, ki omogoča prihranek letalskim družbam in izboljša aerodinamične lastnosti letala, je sestavni del skoraj vsakega novega letala. Uveljavljajo se tudi pri starejših letalih, ki so še v prometu, saj jim montaža zavihkov krila (wingletov) bistveno pripomore pri letih. V slovenščini bi za winglet lahko uporabili izraz perutnička, majhna perut, podaljšek krila, ki se nahaja na konici oz. koncu kril (wingtip). Z izdajo Letalskega razlagalnega slovarja (2009) pa je to aerodinamično komponento s katero se izboljšajo zmogljivosti letala avtor izr. prof. dr. Dominik Gregl dipl. ing. označil kot zavihek krila.

Naprave na koncih kril za izboljšanje aerodinamike
b-737-8as_ei-dhi_letalske_drube_ryanair_070.jpgNaprave na koncih kril - zavihek krila  se navadno uporabljajo za izboljšanje zmogljivosti letal s fiksnimi krili. Obstaja več vrst izvedb zavihkov krila in ne glede na to, da različno delujejo in vplivajo na let, služijo istemu namenu: izboljšati aerodinamiko in s tem izboljšati letalne zmogljivosti letala. Te naprave običajno izboljšajo tudi krmljivost letala. S tržnega pogleda imajo zavihki krila tudi estetsko vrednost; veliko letal je bilo z njimi opremljenih zgolj iz kozmetičnih razlogov.

Zavihki krila povečujejo vitkost krila, brez povečanja razpetine kril. Povečanje razpona bi zmanjšalo induciran upor, a bi hkrati povečalo škodljiv upor. Zaradi tega bi krilo morali ojačati, s tem pa bi se povečala njegova masa. Tako torej krilo, v neki točki večanje razpona kril, ni več efektivno. Prav tako so razlogi za manjšo razpetino kril tudi operativne narave, če letalo recimo deluje na manjših letališčih.

Zavihki krila povečujejo vzgon na koncih kril in s tem manjšajo inducirani upor, ki nastane zaradi vrtincev na koncih kril, s tem pa se izboljša razmerje med vzgonom in uporom letala. Praktično to pomeni manjšo porabo goriva motornih letal, višjo hitrost pri jadralnih letalih, v obeh primerih pa večji dolet.

Tipi zavihkov krila
Zavihek krila je skoraj navpičen podaljšek krila, ki je lahko usmerjen navzven (nagnjen pod  kotom večjim od 90°) ali navznoter (kot manjši od 90°). Med seboj se razlikujejo tudi po velikosti in obliki. Naštete lastnosti so bistvenega pomena tudi_letala_crj-200__900_slovenskega_prevoznika_adrie_airways_so_opremljena_z_wingleti_072.jpgza delovanje in so unikatne za vsako letalo. Vrtinec zraka, ki se vrtinči pod krilom, zadene v ukrivljeno površino zavihka krila, zaradi česar nastane sila, katere komponente so usmerjene proti letalu vzdolž krila ter delno naprej, kar povzroči dodaten potisk; vse to je analogno jadrnici, ki pluje diagonalno na smer vetra. Cena namestitve in vzdrževanja tega malega »dodatka« je zanemarljiva v primerjavi s privarčevanim stroškom goriva v celotni življenjski dobi letala. Druga pomembna stvar je, da letala brez zavihkov krila za seboj puščajo močne tokove vrtinčastega zraka. čŒe katerokoli letalnik zaide v tak vrtinec zraka, lahko turbulenca povzroči nevšečnosti posadki in potnikom, v najslabšem primeru pa pride do izgube kontrole nad letalnikom in strmoglavljenja.

Zavihke krila uporabljata tudi letali Airbus A340 in Boeing 747-400. Ostali Boeingovi modeli, kot sta B777 in 747-8 se zavihkom krila raje izogibajo, ker so izkoristki zelo majhni, letalo pa bi bilo tudi prevelikih mer za standardna vrata hangarjev, in namesto tega uporabljajo nazaj »zlomljene« oz. puščičaste podaljške kril. Veliki zavihki kril so navadno uporabljeni na letalih kratkega doleta, pri katerih so bolj pomembne zmogljivosti vzpenjanja. Puščičasti zaključki kril so primerni za letala z dolgim dosegom, pri katerih je bolj pomembna potovalna hitrost.

Zgodovina zavihkov krila

NASA
Koncept izvira iz leta 1897, ko je anglež Frederick W. Lanchester patentiral plošče na koncih kril, za kontroliranje vrtincev. navpi_ni_winglet_na_letalu_emb-190-100lr_oh-lkf_finnair_073.jpgNjegov koncept je, med naftno krizo leta 1973, naprej razvijal inženir Richard T. Whitcomb v NASA raziskovalnem centru Langley Research Center. Whitcombove rešitve so bile testirane v letih 1979-80 v združenem projektu NASA in letalskih sil ZDA (USAF). Testiranja so opravljali z letali KC-135 Stratotanker, Lockheed L-1011 ter McDonnell Douglas DC-10.

Najbolj poznana in pomembna uporaba zavihkov krila v NASA je bila na letalu Boeing 747 Shuttle Carrier, za prevoz raketoplana. Zavihki krila na horizontalnih stabilizatorjih so letalu nudili stabilnost pod veliko obtežitvijo z raketoplanom.

Kompozitna letala
Še preden je NASA opravila testne polete z zavihki krila, jih je Burt Rutan uporabil na svojem inovativnem, doma narejenem letalu Rutan VariEze, ki je prvič poletelo 21. maja 1975. VariEze je oralo ledino na področju kompozitnih konstrukcij iz steklenih vlaken, katera so poenostavila izdelavo zavihkov krila. Izognil se je tudi dodatnemu uporu, saj je bilo letalo opremljeno z zadaj nameščenim motorjem, zavihki krila pa so na krilih, nameščenih na zadnji del letala, opravljala še funkcijo smernih stabilizatorjev. Podobne rešitve so bile uporabljene na letalu Rutan Long-EZ, nasledniku VariEze ter na poslovnem letalu Beechcraft Starship, ki je začel leteti leta 1986.

Konvencionalni zavihki krila so bili nameščeni tudi na Rutan Voyager, prvem letalu, ki je leta 1987 obkrožilo svet brez vmesnega polnjenja z gorivom. Toda ob prvem poletu so obtičali na tleh, saj so bila krila, polna goriva, pretežka in so konci kril drsali po vzletni stezi. Inženirji v ekipi so izračunali, da bo odstranitev zavihkov krila sprejemljiva, nesprejemljivo pa bi bilo zmanjšanje rezerve goriva. Za uspeh misije se tako ni bilo bati.

zar_ni_vrtinci_076.jpg
Slika prikazuje zračne vrtince pri kroženju zraka med običajnim zaključkom krila in vgrajenim zaokroženim wingletom na letalu B-737.

Poslovna letala
Podjetje Learjet je leta 1977 na srečanju National Business Aviation Assocation predstavil prototip letala Learjet, model 28. Prototip je bil prvi med civilnimi in vojaškimi reakcijskimi letali v serijski proizvodnji, ki so imela zavihke krila. Learjet je napravo razvil brez pomoči in sodelovanja z NASA. čŒeprav je bil model 28 le prototipno letalo, pa so bile njegove zmogljivosti takšne, da je v Learjetu stekla proizvodnja. Testiranja so pokazala, da zavihki krila povečajo dolet za do 6.5% in izboljšajo smerno stabilnost. Learjetova uporaba teh naprav se je nadaljevala vse do najnovejših modelov in bo stalnica tudi v prihodnje.

Gulfstream je zavihke krila prav tako odkril v poznih 70-ih letih in jih uporabil v serijah letal Gulfstream III, GIV in GV. Zmogljivosti letala Gulfstream V so naravnost osupljive. Njegov dolet znaša 12.000 km, kar pomeni direktni let iz New Yorka v Tokyo. Letalo Gulfstream V si lasti več kot 70 svetovnih in državnih rekordov.

Zavihk krila se uporabljajo tudi na mnogih drugih poslovnih letalih, saj zmanjšujejo potrebno vzletno razdaljo, omogočajo operiranje na manjših letališčih, se hitreje vzpenjajo in letijo na višjih višinah in se tako izognejo slabemu vremenu. Na tržišču se je kmalu pojavila poplava zavihkov krila za letala, ki niso bila prvotno opremljena z njimi, tako za reakcijska kot turbopropelerska. Zavihki krila so v tej skupini letal postali tako popularni, da je francosko podjetje Dassault, ki se je do nedavnega trdovratno izogibalo tem pomagalom, sprožilo pravo vojno proti njihovi uporabi. Podjetje Cessna Aircraft Company pa je objavilo, da sodeluje s podjetjem Winglet Technology iz Kansasa, za razvoj novega tipa zavihka krila eliptične oblike, ki bo namenjen povečanju doleta in večji nosilnosti za letala, ki delujejo v vročih krajih ali krajih z visoko nadmorsko višino.

primer_naknadno_vgrajenega_wingleta_079.jpgSlika: Primer naknadno vgrajenega wingleta na starejši tip letala – B-727-23 VP-BDJ Trump (Franci Jeraj, Ljubljana, 30.4.2006).

Boeingova potniška letala
Boeing je oktobra 1985 predstavil novo verzijo letala B747-400, ki je imela povečan dolet in kapaciteto potnikov. Pri tem modelu je Boeing uporabil kombinacijo zavihkov krila ter večjega razpona kril in na ta način povečal nosilnost. Zavihki krila (wingleti) pri tem modelu so povečali doseg letala za okoli 3.5% v primerjavi z verzijo 747-400D, ki je aerodinamično enaka konstrukciji verzije B747-400.

Boeing izdatno uporablja zavihke krila (winglete) na izpeljankah obstoječih modelov in s tem zagotovi največjo možno mero enakih sestavnih delov. Vse novejše konstrukcije temeljijo na velikem razponu kril, uporabi zavihkov krila, ostalih naprav za izboljšanje aerodinamičnih lastnosti ter kombinacijo vseh naštetih možnosti.

Minilo je več kot desetletje, da so začeli na serijskih potniških letalih uporabljati zavihke krila, ki so bili eden izmed osrednjih  razvojnih ciljev NASA v tistem času.

Jadralna letala
Leta 1987 je strojni inženir Peter Masak prosil za pomoč letalskega inženirja Marka D. Maughmer, da bi mu pomagal pri zasnovi zavihkov krila za njegovo 15 metersko jadralno letalo. Ostali jadralci so že pred njim namestili Whitcombove zavihke krila in s tem izboljšali vzpenjanje, ampak se je zaradi dodatnega škodljivega upora zmanjšala maksimalna hitrost. Masak ni bil prepričan, če bi se to težavo dalo odpraviti.

Po številnih poskusih sta končno razvila zavihke krila za tekmovalne namene z uporabo profila PSU-90-125. Na svetovnem jadralnem prvenstvu, leta 1991 v Teksasu, je prvo mesto za najvišjo doseženo hitrost v odprtem razredu, z neomejenim razponom kril, pripadlo njegovemu 15 meterskemu letalu z novo zasnovanimi zavihki krila. Leta 1993 pa je Masak na državnem tekmovanju v ZDA v razredu s 15 meterskimi letali zmagal s prototipnim letalom Scimitar, ki je bilo prav tako opremljeno z zavihki krila.

Masakovi zavihki krila so bili v široki uporabi na jadralnih letalih, dokler po 10-ih letih njihove navzočnosti, niso večine visoko zmogljivih jadralnih letal začeli z zavihki krila, in podobnimi napravami, opremljati že serijsko. Ko so bile prednosti zavihkov krila dokazane na tekmovanjih, se je splošna uporaba na jadralnih letalih hitro razširila. Končna razlika med najboljšimi tekmovalci je običajno manj kot 1%, zato vsaka še tako majhna izboljšava v zmogljivostih bistveno vpliva na končni rezultat.

Večina ljubiteljskih jadralnih pilotov je 'winglete' namestila zaradi boljše vodljivosti ter manjših možnosti za izgubo vzgona na koncih kril. čŒetudi so prednosti uporabe znane, jih piloti na letalo namestijo le na lastno željo, saj morajo biti odstranljiva, kajti letalo mora biti razstavljivo, da ga lahko pospravijo v prikolico.

pipistrel_taurus_in_stemme_virpipistrel.jpg

Zaokroženi 'wingleti'
Zaokroženi zavihki krila so namenjeni zmanjšanju interferenčnega upora, ki nastane na spoju krila in zavihka krila. Oster notranji kot na tem delu lahko zaradi interference mejne plasti zraka povzroči nastanek vrtinca, to pa izniči prednosti zavihka krila. Zaokroženi 'wingleti' so tudi bolj estetski in se uporabljajo na poslovnih in jadralnih letalih, kjer je pomembno tudi osebno mnenje kupca.

Zaokroženi 'wingleti' so bili kot dodatni deli podjetja Aviation Partners Inc. kmalu ponujeni za letala Boeing B737, B757 in Raytheon Hawker 800, verzija B737 pa je sedaj paradni konj Boeing-ove poslovne linije. Veliko letalskih družb je svoja letala z zavihki krila opremila predvsem zaradi manjše porabe goriva in s tem manjših stroškov. Podjetje Aviaton Partners Inc. razvija zavihke krial tudi za verzijo letala B-767-300ER. Airbus je testiral podobne 'winglete' podjetja Winglet Technology za serijo letal A320, a so prišli do zaključka, da koristi ne upravičujejo stroškov razvoja in so denar preusmerili v razvoj programa letala A380.

Oglaševanje
Nekatere letalske družbe, kot so AirTran, American Airlines, SouthWest Airlines in West Jet, so notranjo stran zavihkov krila letala 737 uporabile v reklamne namene, saj je le-ta lepo vidna potnikom v letalu.

Znani in pomembni primeri uporabe

Zavihki krila so v uporabi na mnogih letalih, najbolj pomembni mejniki pa so:
- Rutan VariEze, prvo letalo z 'wingleti' (1975);
- Learjet, model 28/29, prvo serijsko letalo z 'wingleti' (1977);
- Glaser-Dirks DG-303, jadralno letalo s serijsko nameščenimi 'wingleti';
- Boeing 747-400, prvo pomembno potniško letalo, ki je uporabljalo 'winglete' (1988).

»Ograja«na koncih kril (Wingtip fence)
Wingtip fence je različica zavihkov krila, kjer je površina iztegnjena tako navzgor kot navzdol od konice krila. Obe površini sta krajši in enako dolgi in služita enakim aerodinamičnim nalogam, kot običajni 'winglet'.

»Ograjice« uporabljajo naslednji modeli:
- Airbus A300-600;
- Airbus A310-300;
- Airbus serija A320;
- Airbus A380.

ograja_na_koncu_kril_075.jpg
Slika: Različica wingletov, kjer je površina iztegnjena tako navzgor kot navzdol od konice krila, imenujemo »wingtip fence« - ograja na koncu kril. Obe površini sta krajši in enako dolgi. Tako različico uporabljajo tudi letala A-320. Na sliki A-320-214  EC-JQP Iberworld (Azra Devedžič, Alicante, avgust 2006).

Puščičasti 'wingleti'
Ta tip uporablja predvsem Boeing na nekaterih potniških letalih. Ti zavihki krila niso usmerjeni navzgor, ampak so samo podaljšek kril, ki ima večji kot puščice kot krilo samo. Preverjeno služijo za manjšo porabo goriva, zmogljivosti vzpenjanja in krajši vzletni razdalji. Delujejo zelo podobno kot običajni zavihki krila, s povečanjem vitkosti krila in zmanjšanjem škodljivih vrtincev na koncih kril, kar zmanjšuje inducirani upor letala. Boeing in NASA sta v skupnih testiranjih ugotovila, da puščičasta krila zmanjšajo upor za približno 5.5%, medtem ko konvencionalni zavihki krila upor zmanjšajo med 3.5 in 4.5%. V splošnem je povečanje razpona kril bolj efektivna rešitev kot 'wingleti', a to lahko predstavlja težave z delovanjem na tleh. Zaradi tega razloga je Boeing svoje letalo B787-3, namenjeno kratkim razdaljam, opremilo s konvencionalnimi zavihki krila namesto puščičastimi, kot je to naredilo za ostale različice serije 787.

Puščičasti 'wingleti' so uporabljeni na slednjih letalih:
- Boeing 747-8
- Boeing 767-400ER
- Boeing 777-200LR/-300ER(F)
- Boeing 787-8/-9/-10
- Boeing P-8 Posedion

Zaključki nevodoravnih kril
Taka krila so navadno usmerjena navzgor pod določenim kotom, v tako imenovano poliedrično konfiguracijo, kjer je krilo lomljeno in je ob zaključku pod večjim kotom kot pri korenu krila. To zagotavlja kontrolo nad zračnim vrtincem 'wingletov', z primerjava_obi_ajnega_in_elipti_no_ukrivljenega_wingleta_082.jpgmanj parazitnega upora, če je stvar pazljivo konstruirana. Taka krila so pogosto zapognjena nazaj, podobno kot puščičasti 'wingleti' in so lahko tudi kombinirana, s katerim od tipov zavihkov krila. Pravzaprav je zavihek krila tudi poseben primer zaključka nevodoravnega krila.

Letalski inženirji so vodoravna krila pod majhnim kotom navzgor uporabljali predvsem po drugi svetovni vojni, do začetka uporabe 'wingletov'. Po širokem sprejetju 'wingletov' v novih dizajnih jadralnih letal v 90-ih letih, so konstruktorji težili k boljši optimizaciji aerodinamičnih lastnosti njihovih zaključkov kril. Zavihki krila jadralnih letal so bili prvotno nameščeni na vodoravna krila, z majhnim, skoraj pravokotnim kotom na krilo in so bili popolnoma brez prehoda. Ko so bili zavihki krila optimizirani, so se inženirji posvetili tudi samemu prehodu med njimi in krilom.

Najbolj pogosta uporaba za prehodno območje je bilo skrajševanje tetive profila krila do tetive profila 'wingleta' ter uklon prehodnega območja do kota za najbolj ugoden položaj 'wingleta'. čŒe je zožen del zakrivljen navzgor, se višina samega zavihka krila zmanjša. Praktično sedaj konstruktorji krilo večkrat lomijo, tako da je vsak del pod malo večjim kotom, krilo pa se potem pravzaprav ne zaključi z zavihkom krila.

Zaključki nevodoravnih kril (brez 'wingletov') so ali bodo uporabljeni na naslednjih letalih:
- Schempp-Hirth Discus-2b
- Schempp-Hirth Duo Discus
- Airbus A350 XWB

Premikajoče naprave na koncih kril
Opravljene so bile raziskave s premikajočimi napravami, a se nikoli niso uveljavile in se ne uporabljajo. Ena takih rešitev je bila uporabljena ne nesojenem projektu bombnika XB70 Valkyrie, kateremu so se krila ob visoki hitrosti prelomila navzdol, da je lahko letel s hitrostjo 3 machov.

Spiroidni 'wingleti'
Ta tip zavihka krila se zvije navznoter in tvori »tunel« ter tako izniči vrtince nastale na 'wingletu'. Patent je registriran pod številko #5.102.068.

revija_letalo.jpgAvtor: Franci Jeraj, Revija Letalo

Fotografije: Jan Jeraj, Franci Jeraj
Skice: Arhiv Revije Letalo 
03 Feb 10
Napisal

Skoraj vsako področje v letalstvu ponuja zanimive kratice in okrajšave. Mnoge med njimi predstavljajo široko tehnično ozadje in povezave med sistemi, ki se med seboj zelo natančno zlivajo v celoto - letalo. Tokrat bomo raziskali pot med pilotom in motorjem skozi FADEC, napredni sistem digitalnega nadzora, ki posadki omogoča, da je upravljanje delovanja motorjev v vsakem trenutku varno in učinkovito.

V svoji najenostavnejši obliki sistemi za upravljanje motorjev letala niso nič drugega kot mehanske vezi med pilotom in motorjem. Pilot s premiki ročic nadzira pretok goriva do motorja in s tem potisk, ki ga v dani situaciji potrebuje. Ne glede na to ali gre za preprost batni motor športnega letala ali zapleten reaktivni motor je cilj nadzora delovanja vedno enak - upravljati motor na najbolj učinkovit in varen način.

Prvi razvojni korak naprej od enostavnega mehanskega oz. ročnega nadzora delovanja motorja so bili testni sistemi za elektronski nadzor motorjev v šestdesetih letih, t.i. analogni elektronski sistemi. Mehansko povezavo med pilotom in motorjem so zamenjali z električnim signalom, ki je nastavitev pogona (potiska) spreminjal v realnem času večkrat v sekundi. Komercialno so tak sistem prvič uporabili na motorjih evropskega nadzvočnega letala Concorde (motorji Rolls Royce Olympus 593).

Digitalni elektronski sistemi nadzora motorjev so bili naslednji logični korak. V sedemdesetih sta prve preizkusne sisteme za vojaške programe začela razvijati NASA in proizvajalec motorjev Pratt and Whitney. To so bili prvi preizkusni sistemi FADEC, ki so že delovali kot digitalni kontrolni sistemi s popolnim nadzorom oz. oblastjo nad motorji - odtod tudi angl. ime: 'Full Authority Digital Engine Control'.

Sestavni deli in delovanje sistemov FADEC
V smislu delovanja se sistemi za digitalni nadzor delovanja motorjev na letalu ne razlikujejo od sorodnih sistemov v novejših avtomobilih. Njihov cilj je povsem enak - zagotoviti največjo učinkovitost delovanja motorja v danih razmerah.

Glavna dela vsakega FADEC-a sta digitalni računalnik in enota za elektronski nadzor motorjev (angl. Electronic Control Unit ali ECU). Vse podatke, potrebne za nadzor, enotama zagotavljajo senzorji v realnem času. Ti zajemajo podatke o gostoti zraka, temperaturah in tlakih v motorju, dotoku goriva, položaju ročic za plin itn., medtem ko FADEC nadzira tudi zagon motorjev. Podatke sprejema enota za elektronski nadzor in jih analizira tudi po 100-krat na sekundo. Velike prednosti in koristi FADEC sistemi omogočajo na dolgi rok, saj lahko proizvajalci tehnične omejitve za varno delovanje motorjev vprogramirajo v sistem. Motorji svojih kritičnih meja tako sploh ne morejo doseči, saj FADEC v izrednih razmerah posreduje namesto pilota, praviloma takoj in dosti bolj natančno.

Kot vidimo FADEC ponuja ogromno prednosti: bolj učinkovito porabo goriva, samodejno varovanje motorjev pred nedovoljenimi stanji delovanja, zagotavlja natančno diagnostiko motorjev na dolgi rok, boljšo povezanost motorjev z ostalimi sistemi na letalu, posadki zmanjšuje zahtevnost in količino dela, saj mnoge spremenljivke nadzira in se v pred-programiranih stanjih letala nanje samodejno odziva (primer:  če letalo izgubi vzgon, FADEC takoj sproži polni potisk motorjev).

Kljub vsem prednostim, ki jih FADEC ponuja, je potrebno poznati še eno njegovih temeljnih značilnosti. Ker je FADEC sistem popolnega nadzora ('Full Authority'), ima kot digitalni računalnik nad delovanjem motorjev popoln nadzor, ki ga posadka ne more prevzeti v nobeni situaciji. Z drugimi besedami - v teoretičnem primeru popolne okvare FADEC-a posadka izgubi tudi motorje (potisk). Ker je sistem povsem avtomatski, piloti v takem primeru nimajo nobenih možnosti ročnega nadzora nad motorji. To tveganje proizvajalci omejijo s tem, da FADEC kot sistem na letalu podvojijo ali celo potrojijo in s tem zagotovijo potrebno 'odvečnost' sistemov (FADEC deluje po dveh ali več enakih, a ločenih digitalnih kanalih).

fedec.jpg
                                (FADEC na motorju Pratt&Whitney PW305, vir: United Technologies, 2003)

FADEC na batnih motorjih

Tako zapleteni in napredni sistemi so pri velikih reaktivnih letalih običajni. Kako pa je z manjšimi letali?

FADEC-i v batnih motorjih ponujajo enake prednosti kot pri večjih reaktivnih motorjih, a v manjša propelerska letala prodirajo šele v zadnjih letih. Razlogi za to so zaenkrat še vedno zelo visoki stroški razvoja in certificiranja sistemov na enoto (na motor). Predvsem ameriška podjetja se trudijo razviti FADEC-e za batne motorje, katerih cena ne bi bistveno presegala cen podobnih sistemov v osebnih avtomobilih, ki pa bi izpolnjevali bistveno večjo zanesljivost po letalskih zahtevah, predvsem ko gre za vžig in vibracije.

FADEC batnemu motorju lahko zagotovi večjo moč in podaljša življenjsko dobo. To je možno z optimiranjem mešanice zraka in goriva, ne da bi pri tem tvegali presuho mešanico (premalo goriva), previsoke temperature in detonacije. čŒe se temperature batov ali izpušnih plinov dvignejo preveč, FADEC dodaja gorivo vsakemu valju posebej in s tem nadzira in zagotavlja popolno ravnovesje med temperaturami in izhodno močjo. Nadzira tudi časovno optimalno iskrenje svečk! Tako lahko motor doseže večjo moč med vzpenjanjem in v križarjenju kot enak motor brez FADEC-a. Medtem ko pilot brez slednjega zgolj po občutku nadzira mešanico za vse valje naenkrat in tako doseže nek skupni približek, FADEC v vsakem trenutku izbira popolno mešanico za vsak valj in s tem zagotavlja večjo skupno moč. To bi bilo brez elektronskega nadzora dotoka goriva povsem nemogoče!

Poleg naštetega FADEC v batnem motorju zamenja sistem magnetov (odpade vzdrževanje), odpade tudi nadzor ogrevanja vplinjača in vžiga (prvi dotok goriva). In vendar bodo prav široke možnosti uporabe poleg cene v prihodnosti najbrž tisti temeljni problem, zaradi katerega bo FADEC-e zelo težko uporabiti kar v vsakem manjšem letalu. V takih primerih namreč ne gre za enostavne nadgradnje temveč zapletene postopke vgradnje v letala, ki so že certificirana in je zato vanje težavno posegati.

fedec_a320.jpg
                                                         FADEC na potniškem letalu (Airbus A320)

Airbus v družini letal A320 ne glede na dobavitelja motorjev (SNECMA-GE CFM56-5 ali IAE V2500) uporablja enak sistem FADEC, ki je ponazorjen na shematskem prikazu zgoraj.

Glavni del FADEC-a tvori enota za elektronski nadzor motorjev (ECU) ter naslednji podsistemi: hidromehanični regulator pretoka goriva, sistem naprav za vžig in zagon, sistem za protipotisk, sistem za vračanje oz. protitok goriva (angl. fuel recirculation) ter sistem senzorjev na motorjih. FADEC med letenjem kot glavno kategorijo regulira potisk in ne pretoka goriva, ter opravlja naslednje naloge:

1. Zaščita pred prevelikimi obremenitvami - Ta delovna funkcija FADEC-a zagotavlja varovanje motorja pred 'prevrtenjem' oz. prekoračitvijo največjih dovoljenih obratov motorja.

2. Upravljanje moči potiska (angl. power management) - Računalnik glede na položaj obeh ročic za potisk določa oz. ugotavlja, katero kategorijo potiska pilot zahteva: največji potisk za vzlet, največji potisk za potovalno križarjenje ali 'potisk v prostem teku'. V skladu s tem položajem računalnik ve, kakšne so mejne vrednosti delovanja pri teh potiskih (t.i. thrust rating) in potisk temu primerno lahko tudi avtomatsko regulira. Ta sistem je v angleškem žargonu znan kot Auto Throttle System (ATS).

3. Zagon motorjev - Zagon se ponavadi izvaja avtomatsko, možen pa je tudi ročni zagon. FADEC zagon upravlja v naslednjih korakih: odprtje ventila stisnjenega zraka (za zagonsko turbino), vključitev vžiga, odprtje ventila za gorivo in nadzor dotoka goriva. Hkrati FADEC nadzoruje rotacijske hitrosti ventilatorja in visokotlačne turbine (N1 in N2).

4. Upravljanje protipotiska z vsemi podfunkcijami in nadzorom obratov med vklopom protipotiska.

5. Upravljanje protitoka goriva - Del goriva, ki teče skozi hidromehanični regulator pretoka v motor, se uporablja za hlajenje olja v reduktorju. Tako ogreto gorivo zopet potuje v črpalko goriva ali nazaj v rezervoarje. V fazah delovanja motorja, ko 'hladilno' gorivo zajame preveč toplote (nad določeno temperaturno mejo), se mu pred vrnitvijo v rezervoarje primeša hladno gorivo. Tak protitok se ne izvaja v fazah vzletanja ali v izjemnih razmerah, ko ima gorivo temperaturo 50°C ali več.

Podajanje signalov za prikaz na instrumentih - FADEC svoje delovanje pilotom prikazuje na zaslonih v kabini. Prikazuje primarne spremenljivke motorjev (obrati N1 in N2, temperatura izpuha in pretok goriva), stanje zagonskega sistema, sistema za protipotisk in celo njegovo lastno stanje (normalno stanje in prikaz lastnih napak).

Avtor: Tomaž Sitar