Extrémní výkyvy počasí, nečekané přešlapy pilotů i zatížení stovkami kilogramů zbraní. Takové výzvy musí zvládat motor, který má v příštích letech pohánět stovky vůbec prvních vojenských dronů Evropské unie. Jelikož v tendru Airbusu zvítězilo italské Avio Aero spolu s GE Aviation, motor Eurodronu se bude vyrábět v české divizi GE Aviation. Do závodu v pražských Letňanech jsme proto vyrazili zmapovat práce na stroji, jenž bude pohánět první flotilu špičkově vyzbrojených dronů pod vlajkou EU.
Evropské závody původem americké GE Aviation vyvíjí motor s označením Catalyst od roku 2015. Dosud do něj výrobce investoval v přepočtu jedenáct miliard korun. Spolu s italskou Avio Aero jej ale kompletně produkuje v Evropě proto, aby nepodléhal exportním licencím Spojených států. Sedmnáct prototypů, každý v hodnotě jednotek milionů dolarů, už proto mohl zhotovit letňanský závod. Týmy inženýrů, vývojářů a konstruktérů Airbusu a GE Aviation právě v těchto dnech dolaďují poslední úpravy, a tím i konečnou verzi motoru.
Vcházíme do zkušebny. Prototyp catalystu je v plné parádě osázen tisícovkou čidel, která odesílají naměřená data analytikům. Ti testují odolnost vůči tlakům i teplotám, pozorují vlastnosti motoru při nízkých i vysokých otáčkách nebo při různém proudění vzduchu. Některé zkoušky zaberou desítky hodin, jiné trvají i přes rok.
Vizualizace eurodronu
Technici simulují extrémní situace, aby odhalili, zda si motor poradí s nepředvídatelnými chybami pilotů, kteří budou dron ovládat z pozemní stanice, nebo s nečekanými výkyvy počasí. Už nyní však výrobce garantuje, že motor zvládne přenášet 363 kilogramů užitečné zátěže – například zbraní či optické pozorovací techniky – po dobu 24 hodin. Bez nákladu vydrží ve vzduchu o tři hodiny déle.
Dál procházíme závodem a zastavujeme se u kompresoru, srdce motoru. „Motor si při běhu sám nastavuje lopatky kompresoru tak, aby optimalizoval výkon a snižoval spotřebu paliva. O to delší mise může dron zvládat. Žádný jiný motor této kategorie to neumí,“ tvrdí ředitel české divize GE Aviation Milan Šlapák.
Zmíněný řídicí systém označovaný FADEC nepředstavujte umělou inteligenci, ale předprogramovaný systém, který nastavuje lopatky do ideální polohy například podle letové výšky nebo teploty okolí či samotného motoru. Kompresor nasává vzduch a stlačí jej. Aby byl odpor vzduchu co nejnižší, musí vzduch doslova klouzat po lopatkách kompresoru; proto jsou ultrahladké.
Technici zkoumají útroby motoru podobně jako chirurgové lidské tělo
Více než tři tisíce hodin testů včetně těch za letu nad Berlínem se neobešly bez občasných incidentů. Jeden se odehrál ve specializované dynamometrické zkušebně v kanadské Ottawě během rok trvajících zkoušek. Technici letňanského závodu tam přiletěli zjišťovat, jak motor zvládne překonávat odpor vzduchu simulovaný vodou.
„Při jednom testu motor roztočil vodní brzdu, najednou ale došlo k neplánovanému uvolnění zátěže a následně k přetočení motoru o desítky procent. Hrozila nenávratné destrukce jediného motoru, který jsme měli. Normálně bychom tohle netestovali, zjistili jsme ale, že motor nebyl nijak poškozen a mohli jsme pokračovat v testu,“ vzpomíná vedoucí montáže motorů a zkušeben Patrik Vraspír. V Kanadě prováděl jeho tým také výškové testy.
Právě v několikakilometrových výškách se naplno projevuje výhoda catalystu proti konkurenci. Čím větší nadmořská výška, tím je nižší tlak, obsah kyslíku, a tedy i výkon motorů obecně. Testy však ukázaly, že i kilometry nad zemí si catalyst drží výkon a relativně nízkou spotřebu. I „vynikajícím výkonem“ zdůvodnil výhru motoru v tendru Jean-Brice Dumont, vedoucí vojenského letectva Airbus Defence and Space. Výkonem má catalyst předčit konkurenci o desetinu, spotřebou dokonce o pětinu.
V tendru Airbusu zvítězil motor Catalyst díky nízké spotřebě a vysokému výkonu i v několikakilometrových výškách, ve kterých budou drony plnit vojenské mise
Vyšší technologická vyspělost motoru si vyžádala i značné investice do dvou letňanských „pozorovatelen“, místností s množstvím monitorů, ve kterých se scházejí klíčová data o chodu testovaných motorů od tlaku oleje po teplotu stroje. Zmodernizování obou místností vyšlo na zhruba čtvrt miliardy korun. Analytici díky němu nově změří pětinásobek dat současně. Dokážou tak například odhalit budoucí poruchu s předstihem až sta hodin. Zajímavé je i skladování „tun“ dat.
„Za den dokážeme vyprodukovat dva terabyty dat, jedna zkouška však může zabrat i stovky terabytů,“ upozorňuje Vraspír. Některá data zůstávají v Letňanech, další míří do centrálních úložišť po Evropě. „Bude-li motor létat dalších třicet až padesát let, data musejí být po celou dobu dostupná, například pro případné vyšetřování nehody,“ dodává Vraspír.
Jeho závod přikupuje kapacity úložiště zhruba jednou za rok a půl, což si vyžádá řádově vyšší stovky tisíc korun. To jsou drobné nejen ve srovnání s investicemi do vývoje, ale třeba i do obrábění. Například nově pořízená bruska švýcarské značky Mägerle nahradila dvanáct konvenčních strojů, ale stála desítky milionů korun.
Jedna ze dvou „pozoroven“, odkud komunikují analytici s techniky u motoru.
Čím dál více prostoru dostává také 3D tisk. S jeho pomocí si v Letňanech vyrobili například skříň volné turbíny nebo převodovku. Výhoda technologie oproti tradičním odlitkům či výkovkům spočívá například v tom, že výrobce zhotoví stejně pevný a pružný díl, který je ovšem výrazně lehčí.
„Každý kilogram se počítá. Čím méně kilogramů, tím delší doba letu,“ připomíná Šlapák s tím, že sériová výroba motorů může začít v příštím roce. K již nasmlouvaným 120 dronům podle něj přibudou další stovky objednávek v příštích letech.
Že je potenciál dronů vysoký, potvrdil v dřívějším vyjádření pro deník E15 odborník na letectví z poradenské společnosti EY Petr Kováč: „Válka na Ukrajině jasně ukázala, že se drony stávají velice důležitou součástí zbraňových systémů a mají zjevně budoucnost. Zapojení Česka ve vývoji a výrobě představuje velkou příležitost pro vytvoření našeho domácího know-how v leteckém průmyslu.“
Nedílnou součástí letňanského závodu je úložiště dat, která musí být skladována po desítky let. Poslouží například při vyšetřování nehod
