Srófról srófra 5.: Heves hibrid hihetetlen hanggal

Szűcs József   ·   2013.10.06. 11:00
cim4

Légcsavarokkal és légcsavar-történelemmel foglalkozó sorozatunk utolsó fejezete következik. A szerző ezalkalommal az ötvenes évekhez nyúlt vissza, amikor úgy tűnt, még tart a légiharc a sróf és a jet között, de aztán a fejlődés iránya a sugárhajtás felé tolódott el: a srófok megpróbáltak visszavágni, de a fizika korlátjai nem hághatók át, és az emberi fül teherbírása is véges.

A történetnek persze itt egyáltalán nincs vége: épp a legutóbbi évek hozták el a srófosok reneszánszát, sőt, lehet, hogy újabb áttörés előtt állunk, amikor majd ismét 90-120 személyes légcsavarosok hajtják az eget, mert az üzemeltetés költsége mindent meghatároz, amúgy pedig a mai légcsavarok már szelídebben muzsikálnak. Ugyanakkor a hibrid próbálkozások története is roppant tanulságos.

Fat Albert fénykorában így startolt: a produkciót szívesen hagyták a repülőnap végére, alkonyatkor még látványosabb volt

A klasszikus légcsavar történetének van egy különleges fejezete is, amikor a srófot különlegesen alkalmazták, vagy a teljesítményét különleges módon fokozták. A legegyszerűbb a ritka levegőjű területeken túlterhelt, vagy röviden felszállni kényszerülő katonai szerkezeteket segítő startrakéta, amit megpróbáltak elfogó vadászokra is rendszeresíteni, a betolakodók gyors befogása érdekében. Lőporosak, ezért nem kell oxigént szívniuk, és a felemelkedés után egyszerűen leválnak. Egyszer használatosak, mint a papírpohár.

A legismertebb startrakétás légcsavaros repülőgép feltehetően a Blue Angels, az amerikai haditengerészet F/A-18-as kötelékének kísérőgépe, a Fat Albert (Dagadt Albert) becenevű C-130-as volt. Az amúgy is különlegesen csinosra festett Hercules maga is bemutatózik, majdnem akkora sikerrel, mint a Hornet-formáció. Sok éven keresztül volt ennek a show-nak első eleme a JATO, vagyis Jet Assisted Take-Off, a rakétákkal segített meredek felszállás, amely hangjában is rendkívül impresszív volt, magyarán hatásosan zajos. A meredek felszállás a program első pontjaként megmaradt, azonban a JATO-hoz szükséges, a gépre erősíthető, szilárd hajtóanyagú rakétácskákat viszont már rég nem gyártják: amint kifogyott a készlet, eltűnt a programból ez a príma rész. De azért Dagadt Albertet most is szeretjük, és reméljük, rendbe jön majd a költségvetés annyira, hogy jövőre megint repülhessenek a Kék Angyalok és az ő csodálatos kísérőgépük.

De voltak más gépek is, amelyek együtt használták a régi(?) és az új meghajtást. A legnagyobb  kétségkívül az amerikai légierő egykori óriásbombázója, a B-36-os volt. A Convair által több mint 380 példányban gyártott Peacemakert korábban az óriás srófokkal repülő nagy madarak sorában emlegettük, de a hatalmas, 28 hengeres, egyenként 3800 lóerős csillagmotorok nem adtak elég tolóerőt egy ekkora madárnak. A tervezés alapvonala a negyvenes évek elején az volt, hogy olyan gépet építsenek, amelynek a legrosszabb forgatókönyvek szerint már a Nagy-Britannia nevű anyahajó sem áll rendelkezésére, Új-Fundlandból harci terheléssel kell elérnie a III. Birodalom célpontjait. A világháború közben véget ért, de a hidegháború meleggé válásának réme továbbra is szükségessé tette azt a géposztályt, amit a B-36-os gyakorlatilag felállított: a stratégiai bombázók kategóriáját. A negyvenes évek végére elkészült, már igazi jet-bombázók, például a B-47-esek egészen a B-52-es megjelenéséig nem tudtak olyan nagy hatótávolsággal és olyan komoly bombaterheléssel rendelkezésre állni, mint a hatmotoros óriás. Viszont a peacemakernek nagy terheléssel nagyon nehézkes volt a felszállás, a másik nagy probléma, hogy a motorok nem adtak elég sebességet a gépnek a célpont körzetében ahhoz, hogy a B-36-os időben eliszkolhasson a saját halálos terhe és annak lökéshulláma és sugárzása elől, ha kioldotta a hidrogénbombát.

Ilyen megfontolások alapján csatlakoztattak a D-változattól a hat motorhoz még mindkét szárny külső negyedére két-két, közös burkolatú General Electric J47-19 típusú sugárhajtóművet, amit aztán felszerelték jó néhány korábbi, eredetileg csak csillagmotorral repülő példányra is. Ezzel az irdatlan gép összesen tíz hajtóművel illetve motorral repült. Egészen pontosan: minden működött, amikor felszállt, és amikor a célövezetben szükséges volt a nagy sebesség. Amúgy, utazósebességgel és -magasságon repülve a jeteket lekapcsolták, a beömlők elé pedig a pilótafülkéből vezérelve olyan áramvonalas takarólemezeket lehetett kiengedni, amelyek lecsökkentették a nem működő jetek légellenállását. A személyzetek szlengje szerint tehát a gépen „hat volt, ami forgott, négy, ami égett” („six turning, four burning”), illetve olykor több égett: a tolólégcsavarok miatt a csillagmotorok hűtését sosem tudták igazán jól megoldani, úgyhogy gyakran égett az is, aminek nem kellett volna égnie, vagyis valamelyik motor.

B-36-os óriás kúszik a levegőben, a szárnyvégekhez közel két-két sugárhajtómű

A légcsavar hívei időközben nem adták fel a nagyobb sebesség álmát. Ennek egyik legravaszabb kísérlete a Republic F-84-esből kialakított kísérleti gép. Az F-84-es az első generációs sugárhajtású harci gépek egyik legsikeresebb típusa volt, elsősorban támadó feladatkörben használták. Az XF-84H hajtóműve tengelyét az orráig meghosszabbították, amire rögzítve aztán egy speciális szuperszonikus propeller húzta a gépet, a helyén maradt hajtómű végén pedig még számottevő tolóerejű gázsugár is hátrafúvódott, ami meg tolta a gépet. De az új propeller sem váltotta valóra a reményeket: ugyan ez lett a valaha volt leggyorsabb légcsavaros gép, de a hangsebességet nem érte el. Egyvalamiben lett ugyancsak világbajnok, ez lett a földkerekség leghangosabb repülő szerkezete, amint ez egy korabeli felvételen is érzékelhető.

Ahogy ezt már régóta fogalmazzák a szakik: ez a gép tudta a kerozinban rejlő energiát leghatékonyabban zajjá alakítani. Ha maga a gép nem is lett szuperszonikus, viszont a kis átmérőjű légcsavar, amelyet a hatezer lóerős Allison forgatott, a tollak végén nagyon is túllépte a hangsebességet. Az így keletkező rengeteg apró hangrobbanás, és nem a hajtóműzaj tette a konstrukciót a szerelők, karbantartók, repülőtéri személyzetek számára gyakorlatilag elviselhetetlenné.

A légcsavar szuperszonikus volt, maga a gép nem: XF-84H, a leggyorsabb és legzajosabb srófos

Egy másfajta extra kapcsolat volt a légcsavar és a sugárhajtás között az az amerikai motorberántó eljárás, amelynél a propeller lapátjaira kis lőporos rakétákat erősítettek. Azok megindítva körbeforgatták a légcsavart. Amikor a motor felpörgött, a növekvő centrifugális erő lerepítette a rakétácskákat. Sőt, épült olyan helikopter is, amelynek a rotorját apró fúvókák hajtották a rotorlapátok végén.

Az igazi hibrid azonban a francia Breguet cég Vulture nevű anyahajóvadász/cs gazi jet szolgáltatott húzó- plusz tolóerőt. Akár együtt, akár csak az egyik, az üzemmódnak megfelelően. A B-36-oshoz hasonlóan ez a gép is a felszállásnál – esetében a rövid anyahajóstartnál – használta a sugárhajtóművet és az lgt-t is. A harci zónáig, akár kis magasságban is, az orrban lévő légcsavaros-gázturbinás meghajtással utazott, majd a csapásmérést ismét a sróffal és a jettel együtt meghajtva végezte. Annyi előnye mindenképp volt a B-36-ossal szemben, hogy a kétféle hajtómű egyféle üzemanyaggal működött. Mégis csupán két példánya készült el. Amint azt egy korabeli Flight International hírül adta, a gép Farnborough-ban esett át a gyorsítási és kábelfékezési próbákon, de a jövőjét már akkor bizonytalanná tette egy-két apró probléma: egyrészt, hogy az orrában ketyegő Mamba gázturbina sorozatgyártása nem kezdődött el, másrészt a próbák idején Franciaországnak még nem volt akkora hordozója, ami megfelelt volna a Vulture súlyának, nagyságának. A zaja épp, hogy elviselhető volt: legalább a légcsavart nem próbálták szuperszonikusan pörgetni.

A francia Vulture a brit Flight fotóján, Farnborough-ban: nem érte meg a sorozatgyártást

Ennyit a hibridekről: és most vissza a kiinduláshoz. Mint talán emlékeznek rá, sorozatunk első részét egy merőben nyelvi jellegű kérdéssel nyitottuk, a légcsavar és a propeller használatának dilemmájával. A hasonló terminológiai problémákat még hosszan sorolhatnánk.

Példa legyen a pontosságra egy asztali ventilátor, azaz fan: a helyén egy hűsítő szellőztető. Ám ha leemelve ráteszik egy gördeszkára, és azt elkezdi a keltett légáramlatával ellentétes irányba hajtani, légcsavar lesz belőle. Ha pedig a lapátjait a beléjük nyúlás ellen abroncs veszi körül, már csőlégcsavarnak is nevezhető. Egy cső belsejében megforgatott és a tengelyre felfűzött lapátkoszorú: sűrítő, axiális kompresszor. Ha ugyanazt egy hajtóműben az elejénél ráfújt levegő- vagy gázsugár hajtja: turbina, mert a vele termelt energia forgatja az előtte lévő levegősűrítőt.

Akárhogy is: tengely és lapát, két toll vagy sok, szimpla vagy ellenforgó, állítható vagy merev – egy biztos: ezek a forgó valamik alaposan átalakították a világot.

* * *

Indóház Online - Hivatalos oldal: hogy ne maradj le semmiről, ami a földön, a föld alatt, a síneken, a vízen vagy a levegőben történik. Csatlakozz hozzánk! Klikk, és like a Facebookon!

Kapcsolódó hírek

Repülés

Szigethegységi tragédia: jegesedett a porlasztó

MTI/iho   ·   2015.10.24. 16:15

Az üzemanyag-porlasztó jegesedése vezetett az Erdélyi Szigethegységben 2014 januárjában lezuhant kisrepülő tragédiájához – állapította meg a nyilvánosságra hozott jelentésében a romániai polgári légi közlekedés biztonságát vizsgáló központ (CIAS).