Měl jsem možnost seznámit se a proletět ve vrtulníku Guimbal Cabri a do následujícího textu se pokusím shrnout své dojmy z tohoto setkání. Historie vývoje tohoto vrtulníku je velice dobře popsána jinde a technické parametry jsou k nalezení na stránkách výrobce či zastoupení pro ČR, firmy LION Helicopters s.r.o. a proto se zaměřím spíše na svůj pohled z pozice pilota a letového instruktora.
Disclaimer: Podotýkám, že následující myšlenky a dojmy vycházejí z omezené zkušenosti s tímto typem, místy jsou založeny na mých subjektivních dojmech a mohou obsahovat nepřesnosti.
Při své praxi se setkávám nejvíce s vrtulníky Robinson R22 a R44 a v nedávné minulosti jsem měl tu radost létat i Schweizer 300CB/CBi. Moje úvahy o Cabri tedy musely být nutně spojeny se srovnáváním zmíněných typů. Předem mohu konstatovat, že na mě Cabri udělal opravdu dojem. Už na první pohled je vidět při srovnávání typů R22, S300 a Cabri propastný rozdíl v použitých technologiích. R22 je klasický zástupce vrtulníků s polotuhým rotorem (podobně jako např. Bell 206 Jet Ranger) a S300 je naopak typický případ vrtulníku s rotorem kloubovým.
Protože jednou z priorit při vývoji Cabri bylo vyvinout vrtulník vhodný pro výcvik pilotů, je zřejmé že se konstruktér vydal jinou cestou než Frank Robinson, když v 70. letech kreslil svůj vrtulník R22. Klasický kloubový rotor použitý na S300 (vrtulník, který byl od začátku konstruovaný jako výcvikový) je sice svými vlastnostmi vhodný pro výcvik pilotů, ale jeho konstrukce neodpovídá současným trendům směřujícím k jednoduchosti a množství pohyblivých částí prodražuje výrobu a činí údržbu náročnější. Bruno Guimbal tedy ponechal koncepci třílistého rotoru, ale s vyžitím jeho zkušeností z působení ve firmě Eurocopter, nadělil svému vrtulníku rotor, ve kterém byly ložiska a maznice nahrazeny elastomery. Svou konstrukcí je rotorová hlava zřejmě nejblíže vrtulníku EC120 (v cenové kategorii 1.4 miliónu dolarů).
U EC 120 se zřejmě inspiroval i při použití vyrovnávacího rotoru typu fenestron. Největším přínosem fenestronu je jeho bezpečnost. Klasický vyrovnávací rotor je při svých provozních otáčkách hůře viditelný pro osoby pohybující se okolo vrtulníku a jejich střet s ním má většinou tragické následky. Nekrytý ocasní rotor je také více zranitelný při střetu např. s ptákem (nebo s předmětem, který vypadl z kabiny) za letu, či s překážkou při manévrování např. v omezeném prostoru. Rotor fenestronu, který je chráněný, snižuje tato rizika na minimum. Bezpečnostní benefity získané použitím fenestronu jsou bohužel u Guimbalu trochu negovány nízko uloženým rotorem. Hlavně ve fázích roztáčení a dotáčení rotoru se listy pohybují poměrně nízko nad zemí.
Z mého pohledu pilota je fenestron zřejmě největší zvláštností Guimbalu. Rozmazlený výbornými vyrovnávacími rotory výrobků firmy Robinson jsem měl trochu obavy z účinnosti tohoto systému. Ty se nakonec ukázaly liché a při větru kolem 15-17kt a vrtulníku spíše blízko maximální vzletové hmotnosti jsem i při dynamičtějších manévrech nenarazil na doraz pedálu. Co mě trochu překvapilo, byl průběh „záběru“ fenestronu. U některých typů vrtulníků mohou být pedály citlivější a u jiných jaksi „tupější“, nicméně u klasického vyrovnávacího rotoru je účinek pedálů víceméně lineární. U fenestronu Guimbalu Cabri jsou pedály okolo středu spíše tupější a krajnějších polohách ostřejší ve své účinnosti. V praxi to znamená, že při přechodu mezi režimy letu, kde je potřeba významnější změny výkonu, musí pilot nejdříve překonat méně citlivou část chodu pedálů a poté se přizpůsobit citlivějšímu chodu pedálů v krajnějších polohách. Zpočátku mě to překvapilo, protože jsem měl pocit, že fenestron na mé zásahy do pedálů odpovídá neochotně, ale stačilo prostě šlápnout do pedálů víc a v novém režimu už byly citlivé téměř tak, jak jsem zvyklí z jiných typů. Při přechodech do visu je také znát i poměrně mohutný tah fenestronu, který má snahu táhnout celý vrtulník doleva (rotor vrtulníku se otáčí po směru hodinových ručiček). Tento efekt se samozřejmě projevuje u všech vrtulníků a pilot tento drift musí kompenzovat pohybem cykliky do strany (směr záleží na orientaci otáčení hlavního rotoru). U Cabri jsem měl ale dojem, že laterální cykliky je potřeba o něco více, než u konkurentů. Přičítám to nezvykle krátkému ocasního nosníku, díky kterému musí fenestron vyvinout větší tah pro kompenzaci kroutícího momentu. Instruktor a majitel vrtulníku Honza Krčil, pohyb cyklikou potřebný při přechodu do visu celkem trefně přirovnal k zařazení pátého rychlostního stupně v automobilu (doprava a dopředu). Nicméně, na toto pro mě nezvyklé chování jsem si poměrně rychle zvyknul a zakrátko už moje provedení manévrů se změnou výkonu vypadalo koordinovaněji.
Další oblast, ve které jde Guimbal Cabri s dobou je prostorný kokpit, jeho uspořádání a pak samo přístrojové vybavení. Se svou výškou 186cm považuji kokpit R22 za ergonomickou katastrofu a rozhodně preferuji kokpit R44, který považuji za velice pohodlný a ve kterém mě nic nebolí ani po celém dnu létání. Řekl bych, že S300 je ve svém interiéru o něco prostornější, ale v Cabri zase chybí ono poněkud méně komfortní předklonění při rychlejším dopředném, letu (když pilot mírně visí v pásech) typické pro S300. Každopádně se mi v Guimbalu sedělo velice pohodlně a to jak ve smyslu prostoru, tak i úhlů posazu.
Ačkoli se nemůže srovnávat s bezprecedentním výhledem z kokpitu S300, je výhled z Cabri díky chybějícímu středovému (svislému) rámu plexiskla excelentní. Chybějící rám nicméně přináší i jistou nevýhodu zejména pro začínající piloty. Ti, například na R22, mohou používat polohu uchycení magnetického kompasu na středovém rámu ve vztahu k poloze horizontu jako referenci v konceptu tzv. „attitude flying“*. Až po letu jsem si uvědomil, že by se na Cabri možná mohla používat metoda vzdálenosti rotorového disku od horizontu (viz. poznámka k attitude flying)
Ačkoli uznávám, že T-Bar cyklika R22/R44 má své výhody, dávám přednost klasické koncepci (tzn. cyklika mezi koleny) jaká je použita u S300 i Cabri. Je to především z důvodu mnohem pohodlnějšího ovládání klasické cykliky z pozice instruktora. Další prvek, který mají S300 a Cabri společný je použití trimu cykliky. Takzvaný trim u R22 je jednoduché zařízení které (při správném seřízení) poměrně efektivně odstraňuje laterální síly v cyklice (má pouze dvě polohy). Naproti tomu Cabri, stejně jako S300 má klasický beep trim, u kterého pilot čtyřsměrovým přepínačem („kloboučkem“) na cyklice plynule odstraňuje síly v řízení tím, že ovládá motůrky mechanismu trimu a ty následně přesouvají cykliku do nové středové polohy. Cyklika je pak v nové poloze centrována pružinami a je tak možné jí během letu na krátkou chvíli pustit.
Pilotáž větších, těžších vrtulníků je, až na výjimky, úzce spojená s použitím trimu (jak „beep“ trimu tak i tzv. Force trimu**). To, že si pilot už od začátku své kariéry na trim zvyká, se dá považovat za významnou výhodu.
Protože Cabri není samozřejmě vybaven hydraulickým posilování řízení, přenáší se tuhost jeho rotorového systému (jinak žádoucí) do určité míry i do cykliky. Pokud má tedy pilot, který do tohoto vrtulníku poprvé sedne, zkušenosti spíše s R22 nebo s R44 vybaveným hydraulikou, bude si na tuhost cykliky nějakou dobu zvykat. Brzy zjistí, že práce s trimem je tu zásadní. Přináší to ale na druhou stranu určité pozitivní prvky. Zaprvé není potřeba vrtulník vybavovat aretací cykliky, protože zmíněna tuhost řízení ve spojení s trimem podrží cykliku tam, kam ji pilot vytrimuje.
Další efekt je ten, že začínající pilot dříve pochopí, že je pro něj nejvýhodnější omezit pohyby cyklikou na minimum a s využitím velmi dobré stability Cabri a práce s trimem snížit i svojí zátěž. U typu R22 a R44 kde není pohyb cyklikou nijak omezován a síly v řízení jsou minimální je možno u některých pilotů sledovat příliš mnoho zbytečných pohybů cyklikou i v poměrně pokročilé fázi jejich výcviku anebo si dokonce tento zlozvyk přenesou i dále do svého dalšího létání.
Musím přiznat své nadšení z přístrojového vybavení Guimbalu. Výškoměr, rychloměr, VSI, příčný sklonoměr a umělý horizont jsou klasické budíky, ale ostatní (a pro vrtulník nejdůležitější) přístroje jako otáčkoměr, ukazatel výkonu, palivoměr a motorové přístroje jsou sdruženy do jednoho velkého displeje. Teploty a tlaky týkající se motoru mají podobu malých kruhových ukazatelů s barevně rozlišený úseky doplněnými číselným vyjádřením hodnot. Oproti konkurentům je tu navíc i ukazatel teploty výstupních plynů.
Příjemně mě překvapilo použití kapacitního palivoměru, který netrpí neduhy palivoměru plovákového. Indikace palivového systému také umožňuje pilotovi zvolit na displeji, jestli se mu, kromě celkového množství paliva, ukáže také zbývající čas do vyčerpání paliva, okamžitá spotřeba či průměrná. To jsou samozřejmě funkce běžné ve většině dnešních automobilů, ale dosud nevídané v kategorii lehkých pístových vrtulníků. Rozhodně si dovedu představit, že to pilotovi přinese mnohem lepší povědomí o spotřebě a vytrvalosti než klasické, dosud používané palivoměry zvláště při delších přeletech.
Ukazatel výkonu neukazuje plnící tlak jako u R22 a S300 ale procenta výkonu. Protože je motor, jak mi Češi říkáme, direjtovaný (derated**), je použitý výkon v nižších nadmořských výškách omezen limitem kladeným na pilota. U R22 je to tabulka v kokpitu, která ve vztahu k okolní teplotě a tlakové výšce řekne pilotovi, kolik palců plnícího tlaku může použít. Se stoupající výškou se rezerva výkonu, tedy rozdíl mezi limitem dodržovaným pilotem a skutečným maximálním výkonem motoru snižuje, až do chvíle kdy každé další přitažení kolektivu způsobí pokles otáček rotoru. U Cabri jsou obě tyto hodnoty vyjádřeny červenými čárkami na stupnici výkonu. Tyto limity jsou v závislosti na okolních podmínkách automaticky průběžně propočítávány a upravovány. Pilot tak má vždy přehled o výkonu, který má v daný okamžik k dispozici.
Zajímavě je řešen i sdružený otáčkoměr rotoru a motoru. Rozsah ukazatele je nerovnoměrně rozdělen. První polovina kruhového přístroje je určena pro otáčky od 0 do 450RPM a druhá polovina pokrývá rozsah pouze od 450 do 600, což je zhruba rozsah otáček povolených pro autorotaci. Jinými slovy, pilot má v režimu autorotace mnohem přehlednější informaci o otáčkách, než u konkurenčních typů (kde jsou povolené otáčky vyjádřeny nepoměrně užší výsečí na přístroji). Pro případ poruchy hlavního displeje je Guimbal vybaven záložním systémem, který pilota barevnými kontrolkami i akusticky informuje o tom, zda jsou otáčky rotoru v limitech.
Sympatickým detailem je uspořádání přepínačů do jedné řady v pořadí, ve kterém jsou při startu používány. Výjimkou je ovládání magnet, které je, stejně jako ovládání směsi umístěno na strop. Snižuje se tak riziko, nechtěného vypnutí motoru při případném přehmatu.
Cabri je vybaven starým osvědčených motorem Lycoming 360. Motor je to spolehlivý, nicméně asi každého napadne, proč Bruno Guimbal nepoužil ve 21. století motor se vstřikováním paliva (když už je i ve S300CBi) minimálně aby eliminoval riziko zamrznutí karburátoru. Na to odpověď neznám, nicméně mě uspokojilo to, že je vrtulník vybaven automatický ohřevem karburátoru, který pracuje ve třech módech: AUTO, COLD a HOT. Běžně se létá s ohřevem v automatickém režimu, ale pilot má možnost ovládat ohřev i manuálně. O teplotě v karburátoru je pak informován graficky na displeji.
Rotorová brzda může být důležitým bezpečnostním prvkem. S300 nemá žádnou, takže vypínání vrtulníku v silném větru vyžaduje někdy určitou dávku trpělivosti při čekání, až se rotor sám zastaví. V R22 pilot aplikuje rotorovou brzdu přerušovaným taháním za rukojeť na řetízku. Jakkoli je to perfektně funkční řešení, přijde mi rotorová brzda Guimbalu určitě elegantnější. Pilot po poklesu otáček rotoru pod 150RPM jednoduše zatáhne za páku na stropě kokpitu a ta v této poloze zůstane až do zastavení rotoru. Opět to evokuje výbavu a ovládání větších vrtulníků.
Autorotace je jeden z nejdůležitějších manévrů, který se pilot musí naučit. Spolu s visením a přisáním do svažitého terénu je to také manévr nejnáročnější na zvládnutí. Vše se většinou odehrává ve velice svižném tempu a začínající pilot má pocit, že parametrů, které musí udržet v autorotaci v daných mezích, je prostě moc. Z lehkých vrtulníků je R22 na zvládnutí autorotací nejnáročnější. Rotorový systém s relativně nízkou setrvačností reaguje na pohyby kolektivem a cyklikou oproti ostatním vrtulníkům rychleji a tudíž vyžaduje od pilota rychlejší reakce k zabránění přetočení rotoru či naopak ztrátě životně důležitých otáček rotoru. Ze stejného důvodu musí být bdělejší i instruktor. Nízká setrvačnost rotoru (a z ní vyplývající nižší množství energie uložené v rotoru) výrazně zmenšuje prostor pro chyby hlavně v závěrečné fázi autorotace, tj. ve fléře a dosednutí. I proto je většinou rychlost vůči zemi při dosednutí (či při ukončení s obnovou výkonu) vyšší, než u jiných vrtulníků. Pozn.: R44 je jiná kategorie vrtulníku než R22 téměř ve všech ohledech a tudíž i v chování při autorotaci. Autorotuje velice pohodově a dokonce se dá mluvit i o slušné klouzavosti (max. 4.7:1).
Jméno CABRI je údajně zkratka pro slogan:“Comfort in autorotation belongs to rotor inertia“ a chování tohoto vrtulníku to potvrzuje. Otáčky v autorotaci klesají či stoupají při běžném manévrování velice pozvolně a i díky zmiňovanému otáčkoměru je velice snadné udržet je v mezích. Po vstupu do autorotace není potřeba při plně obsazeném vrtulníku hbitě přibržďoval rotor kvůli možnému přetočení tak jako u R22. Pilot Cabri sníží kolektiv na minimum, nastaví cyklikou rychlost najde si místo pro přistání a poté se může pověnovat doladění otáček. Ani v zatáčkách otáčky nestoupají nijak výrazně, což dále snižuje nároky na provedení manévru. Celkově autorotace v Cabri probíhají tak nějak pomaleji. Na všechno je více času a rozsahy otáček a rychlostí jsou širší. Dá se říci, že manévr, který začínajícím pilotům více či méně zvedá hladinu adrenalinu, je na Cabri ve fázi před flérou skoro nudný. Nicméně právě to umožní v případě potřeby provedení reálné autorotace soustředit se na volbu správného místa a směru pro přistání, bez nadměrného zabývání se udržením otáček v limitech.
Klouzavost v autorotaci je u Cabri myslím srovnatelná s S300 (takže téměř žádná), ale tento handicap je bohatě vyvážen schopností přistát s minimální rychlostí vůči zemi (ground speed) a nezvyklým rozsahem doporučených autorotačních rychlostí, které jsou svým rozpětím 30-50kt mnohem níž než u většiny vrtulníků. Nízké či nulové rychlost dosednutí lze snáze dosáhnout i díky velmi krátkému ocasnímu nosníku. Pilotovi to umožňuje provést výraznou fléru níže nad zemí a tudíž uchovat více otáček rotoru pro změkčení závěrečného dosednutí.
Další vlastnost, kterou má Cabri společnou s S300 je robustnost podvozku. Měl jsem mnohokrát příležitost sledovat jak neuvěřitelně odolný je podvozek S300. Žáci instruktorského kurzu Bristow Academy na Floridě věnují značnou část letového výcviku nácviku plné autorotace (tzn. až na zem, bez obnovení výkonu). Samozřejmě ne každý manévr se podaří a je úžasné sledovat, jak velké rány o zem tyto vrtulníky snáší díky poměrně komplexní konstrukci svého podvozku.
Bruno Guimbal zkonstruoval podobně robustní podvozek, ale místo různých výztuh, otočných ramen a olejových tlumičů na kterých stojí S300, použil dvě ohnuté, pružné trubky uložené v měkkých silentblocích. Výsledkem je lehký a odolný podvozek, který překvapivě dobře tlumí jakékoli tvrdší dosednutí. Nácvik vysazení motoru ve visu, či prostého přistávání z visu je tak bezpečnější a příjemnější.
Značná šířka podvozku spolu v nízkým těžištěm zvyšuje bezpečnost při přistání do terénu, tím že účinně snižuje riziko dynamického převrácení. Sám jsem si s úžasem vyzkoušel přistávání do terénu o téměř nesmyslném sklonu (myšleno v porovnání se sklonem svahu, na který si troufnu přistát s přímými konkurenty Guimbalu). Vlastnost, která by se dala podvozku Guimbalu vytknou je tendence zadní části ližin bořit se do měkkého podkladu (např. hlubší sníh, měkká hlína apod.). V běžném provozu to zřejmě vadit moc nebude. Výrobce již brzy bude nabízet tzv. „bear paws“, což je doplněk, který je běžně k vidění na větších vrtulnících a rozšiřuje zadní část ližin, čímž zabraňuje boření se do měkkých podkladů.
Závěrem bych své pocity a dojmy z vrtulníku Guimbal Cabri shrnul do konstatování, že je to moderní vrtulník, který se svou konstrukcí a filozofií designu ostatním vrtulníkům stejné kategorie opravdu výrazně vzdálil. Mnoho systémů (hlavně hlavní a vyrovnávací rotor a řešení ergonomie přístrojů a kokpitu obecně) se spíše podobá vrtulníkům těžších kategorií. Stabilita spolu s rychlostí letu rovněž odlišuje Cabri od jeho přímých konkurentů (S300 je velmi stabilní, ale pomalý a R22 zase mnohem živější) a podporuje pocit letu ve větším vrtulníku. Instruktory na tomto typu potěší robustnost konstrukce a skvělé charakteristiky v autorotaci. Tyto dvě vlastnosti dávají více prostoru pro případné chyby, a tudíž si může instruktor dovolit pustit žáka při výcviku blíže k limitům. Malé rozměry a široký, odolný podvozek usnadňují provoz z omezených prostorů a neupravených povrchů.
Co se týká vhodnosti tohoto vrtulníku pro výcvik pilotů, je vidět, že to byl jeden z hlavních záměrů konstruktéra. Jistá tuhost cykliky, nutnost používání trimu a zvláštnosti fenestronu mohou zřejmě mírně komplikovat přechod pilota se zkušenostmi s R22/R44 na Cabri. Nicméně pro úplně nové piloty, především ty, kteří nespojují svou budoucí kariéru převážně s typy R22/44, popřípadě mají namířeno na vyšší kategorie vrtulníků (HEMS, VIP, logistická podpora ropných plošin apod.) je to podle mého skromného názoru výborná volba. Stejně jako pro piloty, kteří chtějí nějaký vrtulník vlastnit a provozovat, a jinak výborný, čtyřmístný R44 by nevyužili natolik, aby se jim vyplatily jeho vyšší pořizovací a provozní náklady.
* Při “Attitude flying“ se vychází ze skutečnosti, že určité nastavení podélného sklonu vrtulníku (pitch) dá vrtulníku určitou rychlost. V praxi to vypadá tak, že pilot cyklikou nastaví požadovaný sklon a tím i rychlost vrtulníku a kolektivem nastaví výkon (plnící tlak, torque apod.) tak, aby odpovídal tomu, jestli chce pilot letět v horizontu, klesat nebo stoupat. Při různém podélném sklonu (tj. rychlosti letu) se při pohledu dopředu z kokpitu různá část rámu překrývá s horizontem (např.: 70kt= horní šroub kompasu je v úrovni horizontu, 60kt= tentokrát je v úrovni horizontu spodní šroub kompasu- nos vrtulníku je výš apod.). Pilot tak používá samotný rychloměr mnohem méně, protože ví, že když cyklikou nastaví sklon tak aby se mu překrýval řekněme horní šroub uchycení kompasu s horizontem, poletí při plnícím tlaku řekněme 21“ v horizontu, rychlostí cca 70kt. Může tady více času věnovat vyhledávání okolního provozu, překážek či navigaci. Pozn.: U S300 se kromě části rámu jako reference používá zdánlivá vertikální vzdálenost rotorového disku od horizontu. Jako pomůcka pro pilota-studenta se používá to, že natáhne ruku před sebe, pokrčí prsty a rotorový disk cyklikou umístí nad horizont tak, aby odpovídal šířce prstů (např.: 4 prsty=50kt, 2 prsty=70kt apod.)
** Force trim- při použití force trimu pilot stiskne spínač na cyklice a ta přestane být centrována pružinami. Pilot pak přesune cykliku do požadované polohy a tlačítko pustí. Pružiny opět začnou cykliku centrovat, ale se středem v této nové poloze.
***Derated engine- výkon motoru je uměle snížen (zpravidla limitem který pilotovi určuje kolik výkonu může pro dané podmínky použít) v zájmu zvýšení spolehlivosti motoru. Motor tak nepracuje na svůj maximální výkon a tím se zvyšuje nejen spolehlivost, ale také doba mezi generálními opravami.
Zpět na zkušenosti