Vrtulníky firmy RotorWay Aircraft

04.11.2019

Kdo z lidí postižených “virem létání” by netoužil po volném pohybu v prostoru ve vlastním letadle sestrojeném levně doma? Stanislav Dudek. Článek z čísla 6/2001 časopisu Pilot Magazine V posledních letech se už i u nás postavilo hodně lehkých letounů ze stavebnic, ale helikoptéry se mezi nimi nenajdou. Proč, vždyť arizonská firma RotorWay International už dlouhá léta úspěšně vyrábí velmi zdařilou a po celém světě široce rozšířenou stavebnici malého lehkého vrtulníku za celkem “přijatelnou” cenu, který je současně i velmi levný a bezpečný v provozu. Přijměte proto následující článek jako malý námět k inspiraci..

Nejprve historická geneze
Svých dnešních úspěchů rozhodně nedosáhla firma RotorWay “přes noc”. Jde o vyvrcholení dlouhých třiceti let technického vývoje, spoustu přesné, neúnavné a tvrdé práce skupiny lidí oddaných svému poslání: poskytovat zákazníkům po celém světě bezpečný a levný prostředek pro uskutečnění jejich snu o vrtulníkovém létání. Na počátku všeho stál zakladatel firmy RotorWay Aircraft, konstruktér, amatérský stavitel a skutečný “vizionář” vrtulníkového létání B. J. Schramm, který se už v roce 1961 rozhodl vytvořit malý vrtulník poháněný motocyklovým motorem o výkonu 40 koní. Tento první pokus se nazýval Javelin a přes mnoho konstrukčních proměn vyspěl až v první skutečně úspěšně létající jednomístný vrtulník Scorpion, uvedený na trh v roce 1967. Scorpion byla první komerčně nabízená stavebnice helikoptéry a v leteckém světě vyvolala hodně rozruchu. Bylo to experimentální letadlo v pravém smyslu toho slova a firma tím průkopnicky razila koncepci osobního vlastnictví i létání s vrtulníky. Celá věc nebyla cílena na silný obchodní úspěch, ale spíše pro nadšence sportovního létání pro radost. Cena 6000 dolarů se sice pohybovala silně nad tehdejšími cenami průměrných automobilů, ale otevírala cestu k vlastnictví vrtulníku pro mnohem širší vrstvy. Nejnáročnější přitom bylo to, aby ho dokázal postavit každý průměrný zákazník a přitom poskytoval základní prvky nutné pro bezpečný vrtulníkový let.

Ze všech tehdy dostupných pohonných systémů si firma RotorWay vybrala nejúčinnější a nejběžnější soustavu s jedním hlavním a jedním vyrovnávacím rotorem. Po analýze všech pro a proti byla pro vrtulník Scorpion vybrána koncepce polotuhého nosného rotoru, při které se patentovaným způsobem zcela odděleně ovládalo kolektivní a cyklické řízení pomocí pružně uložených lanek v bowdenech. Všechny prvky řízení pracovaly s využitím přesných ložisek a tlumicích prvků. Toto převratné řešení ve spojení s mimořádně jednoduchým rotorem a běžným pohonem přispělo k tomu, že byl vrtulník RotorWay skutečně konstrukčně jednoduchý bez toho, že by se tak dělo na úkor strukturální pevnosti draku. Původní prototyp zalétaný v roce 1966 měl ještě velmi nízkou životnost hlavních prvků. To byla jeho největší slabina, na kterou se také zaměřil další vývoj a zkoušky. Díky pomoci vnějších konzultantů a dalších kreativních nápadů amatérských stavitelů vznikla v roce 1971 zlepšená verze vrtulníku Scorpion II. Mezi její zásadní vylepšení patřila montáž hliníkových rotorových listů, použití dvoudobého motoru OMC o výkonu 115 koní (ve skutečnosti šlo o upravený lodní závěsný motor Evinrude Vulcan V-4) a masivnějšího systému náhonu (hřídelí a ložisek). Pro pohon ocasního vyrovnávacího rotoru se stále využíval systém s klínovými řemeny, což mělo příznivý vliv na bezpečnost provozu a nižší nároky na údržbu. Doba stavby tehdy trvala asi 600 hodin a u výrobce se finálně dohotovovalo mnohem větší procento draku, než je tomu u současného modelu. Scorpion II se stal mezi amatérskými staviteli velmi populární a připravil tak půdu pro to, co mělo následovat.

V roce 1974 totiž zahájila firma RotorWay práce na zásadních úpravách konstrukce vrtulníku, opět s cílem co nejvíce snížit rozsah nutné údržby na jednu letovou hodinu. První věcí, jakou bylo třeba řešit, byl neúčinný dvoudobý motor. Konstruktéři si totiž uvědomovali, že jeho trvalé a přílišné vibrace i vrozený nízký krouticí moment nelze do budoucna nijakým způsobem vyřešit. Vibrace způsobovaly rychlé opotřebovávání různých prvků a díky nim vznikaly drobné praskliny v konstrukci draku i v systému náhonu. Žádného vhodného dodavatele čtyřdobého motoru se ale nepodařilo najít, a tak se firma RotorWay rozhodla pro vývoj a výrobu své vlastní pohonné jednotky. Tím je jedinečná mezi všemi leteckými výrobci dodnes. Za vzor zpočátku posloužil plochý čtyřdobý čtyřválec Volkswagen, ale s tím rozdílem, že nový motor nazvaný RW 133 byl chlazený vodou a umístěný na výšku. Ten poskytoval tolik výkonu i krouticího momentu, že s ním nyní už dvoumístný Scorpion III úspěšně létal cestovní rychlostí 80 mil za hodinu (129 km/h) při doletu 120 mil (193 km) a nosnosti užitečného zatížení 420 liber (191 kg). Pozdější verze motoru RW 145 a RW 152 představovaly výsledky neustálého technického vylepšování a vývoje. Všichni tito předchůdci současného motoru RI 162F pomáhali k dosažení jeho dnešní vysoké spolehlivosti. Stejně jako většinu celé stavebnice si i motory vyráběla továrna zcela sama, od odlitků až po výkovky hřídelí.

Jakmile byl k dispozici dvoumístný typ, mohla firma RotorWay svým zákazníkům nabídnout i letecký výcvik ve vlastní pilotní škole v Tempe, stát Arizona. Tento program se od té doby stal neocenitelným nástrojem pro další rozšíření služeb. Bylo to potřeba, protože v roce 1980 se zrodil další typ nazvaný Exec, předchůdce současného modelu Exec 162. Trup dostal nový moderní aerodynamický tvar, který značně předstihl svou dobu. To ale rozhodně nebylo všechno. Jeho vzniku předcházel rozsáhlý výzkum a vývoj, který se měl do budoucna velmi vyplatit. Konečný výrobek vytvořil zcela nové, vyšší standardy v oboru stavebnicových letadel, ať už s pevnými nebo rotujícími nosnými plochami. Stejně jako každá nová konstrukce však i tento nový vrtulník trpěl řadou “dětských” nemocí a nečekaných potíží, které se musely průběžně řešit. Šlo například o jisté nedostatky v aerodynamice a tendence některých součástí k přehřívání.

Jedním z význačných vylepšení tohoto typu bylo použití tzv. “elastomerického” systému uložení listů nosného rotoru. To výrazně zvýšilo praktickou využitelnost této helikoptéry. Technologie “elastomerického uložení 1 listů byla už dlouho známá a hojně se využívala i u sériově vyráběných vrtulníků, avšak v případě typu Exec šlo o její první použití u stroje amatérské stavby ze stavebnice.  Vrtulník Exec poháněný motorem RW 152 létal cestovní rychlostí 95 mph (153 km/h) s platícím zatížením 380 liber (172 kg). Max. rychlost činila 115 mph (185 km/h).

Koncem 80. let dospěl vývoj u firmy RotorWay ještě dále k typu Elete, což byl velmi atraktivní dvoumístný vrtulník poháněný čtyřdobým čtyřválcovým vodou chlazeným motorem se zdvojeným elektronicky řízeným vstřikováním paliva. Byl to slibný model s max. rychlostí 130 a cestovní 115 mil za hodinu, ale znamenal také nové a drahé vývojové problémy. Současně se dokonce rozběhl vývoj většího čtyřmístného vrtulníku Windstar, avšak to už bylo zcela nad omezené finanční možnosti firmy, nad kterou se začaly stahovat černé mraky finančních ztrát... Po prodeji pouhých tří kusů stavebnic helikoptéry Elete musela společnost RotorWay Aircraft vyhlásit v roce 1990 úpadek a zavřít brány. 

Od bank ji ale odkoupil Angličan John Netherwood, bývalý zákazník, a založil ji znovu pod nynějším názvem RotorWay International. Včas byly rozpoznány nepřekonatelné překážky projektu Elete, a tak byl jeho vývoj zastaven. Místo toho přikročili k radikální modernizaci vrtulníku Exec i jeho výroby, aby se lépe prodával. Využilo se k tomu i mnoho užitečných kritických připomínek od zákazníků i samotných zkušených zaměstnanců. Celá konstrukce byla podrobena důkladné analýze, jejímž výsledkem bylo 21 změn či vylepšení, včetně aerodynamických vlastností, systému pohonu, stability za letu a výkonů.

Největší pozornosti se opět těšila pohonná jednotka, což bylo snazší v tom smyslu, že si ji firma RotorWay vyráběla sama. Nový karburátorový motor RI 162 byl speciálně navržen pro provoz ve vrtulníku a vyznačoval se mimořádně příznivým poměrem vlastní hmotnosti k výkonu. Zvýšení životnosti se dočkaly také řetězové převody, řemeny, rotorovy systém a listy rotoru s asymetrickým profilem. Vylepšení se týkala všech prvků stroje, včetně metod balení a adjustace stavebnice pro expedici, manuálů i programu služby zákazníkům poskytujícím technické informace. Mnoho kriticky důležitých součástí se montovalo v továrně, včetně všech svárů, a na amatérského stavitele zbývala jen finální montáž. Jenom rotorové listy ještě vyžadovaly trochu dokončovací práce. Skořepina ocasního nosníku se vyráběla nýtováním z hliníkového plechu v továrně a zbývalo na ní jen namontovat krytky inspekčních otvorů a montáž na trup. Také celá kabeláž se kompletovala a zkoušela ve výrobě a dodávala se připravená k montáži.

Typ Exec 90 byl v té době jediným vrtulníkem s pístovým motorem, který využíval asymetrického profilu rotorových listů pro lepší charakteristiky při autorotaci a bezpečnost. Používal také ojedinělý systém náhonu, jenž nevyžadoval náročné transmise, detektory kovových částic v oleji a nebyl náchylný k selhání za letu. Po dokončení všech těchto úprav činila předpokládaná doba stavby vrtulníku přibližně 500 pracovních hodin. Firma proto později přišla s tzv. “rychlostavebnicí” (Quick Kit), u které se pracovní náročnost snížila téměř na polovinu. Ta byla u zákazníků natolik populární, Že se brzy stala jedinou možností, jak vrtulník získat. Stroj dokázal létat cestovní rychlostí 95 mph (153 km/h), ale už s platícím zatížením 400 liber (181 kg). Max. rychlost činila stále 115 mph (185 km/h).

Modelu Exec 90 se prodalo přes 300 kusů, když bylo v roce 1994 rozhodnuto přikročit k další modernizaci atmosféricky plněného motoru. Vyvíjel se nový systém vstřikování paliva s počítačovou řídicí jednotkou FADEC2, na níž získala firma patent. Díky několika dalším vylepšením tak vznikl současný typ Exec 162F, jenž reprezentuje přes 30 let výzkumu, vývoje, zkoušek, pokroku a osvědčených výkonů. Dnes je doslovně “jedničkou” na trhu helikoptér ze stavebnice, neboť i poslední přímá konkurence v USA, firma Revolution Helicopters, loni zanikla. Firma RotorWay toho dosáhla poskytováním bezpečného a spolehlivého prostředku pro vrtulníkové “polétání”.

, , .

V roce 1996 se John Netherwood rozhodl definitivně odejít na odpočinek zpět do Anglie (zemřel bohužel už o dva roky později) a jeho zaměstnanci se rozhodli převzít akciovou společnost do svého vlastnictví v rámci federálního programu ESOP (Employee Stock Ownership Plan). Výnosy z podnikání jsou jim tak připisovány na důchodový účet pro stáří v poměru podle délky zaměstnání ve firmě.

Technická revoluce?
Vrtulník Exec 162F v sobě spojuje technologický průlom v oblasti konstrukce motoru a další vylepšení draku tak, že posunul tradiční výkony do oblasti revolučních v oboru všeobecného letectví, se kterým výrobce vstupuje do 21. století. Při jeho představení začneme poněkud netradičně údajem ceny a stručným technickým popisem. Stavebnici Exec 162F si můžete pořídit buďto složením celé celkové částky 64 350 US $ a kompletní vrtulník vám bude dodán rozložený v osmi speciálních dřevěných bednách, nebo můžete využít programu pořízení na splátky (po 13, 15, 18 a 35 tisících dolarech), kdy za každou splátku dostanete všechny součásti vždy na jednu postupnou etapu stavby. V ceně není zahrnuta jen barva pro finální vnější nátěr, dopravné na místo určení a výcvik v pilotáži a údržbě vrtulníku. Pro zájemce z českých zemí je ale potřeba připomenout, že u nás se ještě musí počítat s nutností uhradit do státní kasy clo a DPH, což dělá hodně desítek procent z ceny, a navíc nemáte jistotu, jestli vám bude létání povoleno...

 Důležitým krokem, který se rozhodně při pořizování takovéhoto levného vrtulníku rozhodně vyplatí, je návštěva u výrobce po předchozí dohodě (viz jeho internetové stránky). Pokud si objednáte za 3200 dolarů školení v pilotáži a údržbě v továrně, stejně se cestě do Arizony nevyhnete. Naše redakce mne však (zatím) přes Atlantik nevyslala, a tak dále následuje popis, jak to viděl reportér sesterského časopisu Private Pilot, Steve Whitson:

Továrna RotorWay International se nachází na pozemcích Stellar Air Park u města Chandler v Arizoně. V pěkných nových a naprosto čistých budovách o celkové rozloze 3441 m2 se nachází vše, co tato organizace potřebuje k provozu: administrativa, výzkum a vývoj, výroba a letecká škola. Prohlídka závodu i vyráběných součástí už naznačuje, že jde o firmu dodávající špičkový výrobek. Dost toho napoví i to, v jakém prostředí zde lidé pracují. Všude je vidět hrdost a vysoká zodpovědnost práce. Strojní vybavení je skutečně to nejmodernější a s pýchou vám ukáží víceoperační obráběcí stroj s CNC řízením se šesti paletami na obrobky a s až 72 obráběcími nástroji. Díky tomu, že je vše na jednom místě,  nemají zde žádné problémy s komunikací mezi jednotlivými odděleními. Všude je naprosto čisto a pracoviště pro kontrolu kvality výrobků jsou dostatečná. Na montáži je vidět řada stavebnic v různých fázích přípravy k expedici. Asi polovina produkce směřuje do zámoří, a tak tu mají skutečné experty na balení. Po dokončení exkurze pokračujeme v prohlídce vrtulníku Exec 162F. V hangárovém přístavku v severozápadním cípu budovy stojí dvě hotové předváděcí helikoptéry a jeden názorný skelet, na kterém jsou dobře vidět jednotlivé vnitřní prvky. Trubková příhradovina z chrom-molybdenových ocelových trubek a odborně provedené sváry naznačují vysokou pevnost a dlouhou životnost draku. Takový dojem je pro provozní podmínky nezbytný. Po zakrytí této solidní konstrukce panely trupu je vidět, že jde o solidní “kus” vrtulníku. Laminátový trup tvoří spolu s kompletním ocasním nosníkem nádherný aerodynamický tvar připomínající vážku. Přímo z něj dýchá rychlost a určitě se líbí všude, kde se objeví. Ve srovnání s některými továrně vyráběnými typy s hranatými trupy a zakulacenými příděmi je helikoptéra 162F skutečná kráska.

John O’Neill, tovární zkušební pilot, šéfinstruktor a inspektor FAA, bere jeden z předváděcích strojů za ocasní nosník a snadno ho vytlačuje z hangáru na asfaltovou plochu před ním. Jde o velmi důležitou vlastnost, kdy může jediný člověk manipulovat s vrtulníkem na zemi. Je to totiž potřeba téměř při každém letu. Zde to jde velmi snadno, ale na sešikmené ploše a v nerovnějším terénu to rozhodně bude obtížnější. Vstupní dveře kabiny jsou velké a snadno se jimi nasedá dovnitř. V kokpitu se i postava vysoká téměř dva metry cítí pohodlně. Rychlé rozhlédnutí po kabině ukazuje zdvojené řízení, nízko položenou přístrojovou desku, takže nebrání ve výhledu, a stropní panel se spínači.

Po otočení klíčkem zapalování se ihned rozebíhá motor a roztáčí listy rotoru. Motor, jehož doba mezi opravami činí 1000 hodin, je řízen a sledován digitálním elektronickým systémem FADEC. U dnešních automobilů je to už naprosto běžná věc, ale u lehkých letadel je to stále ještě skutečná novinka. V tomto případě počítač prostě kontroluje časování zapalování motoru a přísun vhodně namíchané směsi paliva a vzduchu. Co však firma RotorWay velmi úspěšně vyřešila, je zálohování celého tohoto systému pro zvýšení bezpečnosti. Jsou zde dva počítače ECU (Electronic Control Unit) a i veškerá čidla jsou zdvojená. Ty monitorují mj. vnější teplotu vzduchu, teplotu motoru a barometrický tlak. S těmito informacemi pak ECU automaticky přizpůsobuje provozní parametry motoru proměnlivým hodnotám a zatížením za letu. Systém FADEC se nejen stará o řízení, ale sděluje také informace o stavu motoru na panelu v přístrojové desce. Po stisku příslušného tlačítka se objeví informace o případných potížích či chybách, které vyžadují rozhodnutí pilota. Navíc jsou tu pro upozornění barevné kontrolky. Jakmile se některé z čidel dostane mimo rozsah přípustných hodnot, rozsvítí se žlutá kontrolka a numerický kód závady na displeji FADEC. Pokud selže hlavní ECU, nebo několik senzorů ukazuje nesprávné podmínky současně, svítí kontrolka červená. To je nutné proto, že se mezitím automaticky zapojí sekundární ECU za stejných předchozích podmínek a pilot by se o závadě vůbec nedozvěděl. Displeje FADEC se také využívá při předletové kontrole stavu napětí akumulátoru a primárních i sekundárních senzorů. Mimochodem, jako palivo motoru stačí 92oktanový automobilový bezolovnatý benzin, takže s doplňováním nádrží nejsou žádné problémy.

Průběžný vývoj typu 162F pokračuje stále. Důkazem toho jsou taková vylepšení, jako třeba za příplatek dodávaný nákladní kontejner Helipac. Ten připomíná automobilový střešní box na zavazadla až na to, že zde je “zahrádka” mezi lyžinami podvozku pod trupem. Pohodlně se do něho vejdou třeba demontované dveře vrtulníku, nebo úlovek z rybaření, nechcete-li, aby se vám za letu domů mrskali pstruzi pod nohama v kabině. Navíc jeho montáž nijak negativně neovlivňuje letové charakteristiky. Další novinkou je systém ACIS (Altitude Compensation Induction System, tedy výškový kompenzační systém sání), který si jistě rádi za příplatek 4250 dolarů přiobjednají ti, kteří často létají ve vyšších tlakových výškách. Jde de facto o jednoduchý kompresor poháněný klínovým řemenem a řízený elektronicky ve vazbě na systém FADEC, který motoru dodává elektromechanický regulovaný přísun stlačeného vzduchu do sání a zajišťuje tak udržení plného výkonu motoru jako u mořské hladiny do vyšších tlakových výšek.


A co v Česku?

V roce 2003 se objevil u nás i vrtulník RotorWay Aircraft Scorpion III. Obec Lštění u Prachatic 7.9.2003 vrtulník Scorpion III. NY 658 45 ../helo1847.jpg (62791 bytes). Vrtulník ale nelétal.


Do Vyškova koncem roku 2005 přišla stavebnice vrtulníku RotorWay Exec 162F za 2 miliony Kč. Inženýr Jaroslav Sečkař (603 235 687) vrtulník na jaře 2006 smontoval helo2821.jpg (236906 bytes), helo2973.jpg (50174 bytes), helo2974.jpg (55055 bytes), helo2975.jpg (56302 bytes). Zálet vrtulníku RotorWay Exec 162F v listopadu 2006 na letišti Vyškov helo3739.jpg (589676 bytes). Stěhování do Boršic u Buchlovic v květnu 2007 helo3694.jpg (55794 bytes), helo3693.jpg (74952 bytes).


RotorWay Aircraft Scorpion II. v Rychnově nad Kněžnou, v březnu 2009. helo4268.jpg (77753 bytes), helo4269.jpg (94833 bytes), helo4270.jpg (97531 bytes), helo4271.jpg (85222 bytes). Foto Antonín Dostál. Takto se to přivezlo z USA je zámysl to dát do letuschopného stavu.


V létě 2013 byl zakoupen a do Roudnice nad Labem dopraven vrtulník RotorWay A600 Talon N111ZP. Majitel si ho vyšperkoval ale téměř s ním nelétal.

Video.

12.2.2015 10.00 hod

RotorWay A600 Talon, N111ZP † ? Marek Rom Bohušovice nad Ohří Vrtulník se rozpadl ve vzduchu, zřítil se a shořel. helo8754.jpg (84385 bytes) Závěrečná zpráva.

 

 

Odkazy: L+K 19/98