Batoh pro superhrdinu

PETR TOMEK  |  
Jetpack

Letos 29. července na leteckém dnu v americkém městě Oshkosh představil vynálezce Glenn Martin svůj Martin Jetpack. Mnoho novinářů to označilo za revoluci v letectví. Trochu přitom zapomněli, že idea tryskového batohu slaví tento rok právě osmdesát let.

Málokterý vynález je tolik spojený s historií sci-fia komiksu jako právě tryskový batoh. Přesto si jej většina lidí pamatuje až díky letu agenta 007 ve filmu Th underball. To je opravdu nespravedlivé, protože ve skutečnosti by se dalo říci, že to byla právě sci-fi, která tryskový batoh vytvořila. Ano, tentokrát konstruktéři následovali spisovatele. A není to historie nijak krátká. Pravděpodobně poprvé se objevila idea tryskového batohu roku 1928 v novele Armageddon 2419 A. D. od Philipa Francise Nowlana, je tedy pořádně stará. Hlavní vypravěč tohoto příběhu se jmenuje Anthony Rogers. Od něj se tedy odvíjí celá historie pozdějších rozhlasových a televizních seriálů s Buckem Rogersem. Idea samostatně létajícího vojáka skutečně armádu nadchla, a to i přesto, že v té době ještě neexistoval vlastně žádný pohon, který by se dal pro tryskový batoh použít. Do vynálezu skutečného proudového motoru bylo ještě daleko (motorkompresorový pohon by nestačil) a raketové motory na kapalná paliva byly v té době ve fázi vývoje „pokus/výbuch“.

Trysková pěchota třetí říše

Poprvé se naskytla opravdová příležitost sestrojit tryskový batoh konstruktérům třetí říše. Bojovník wehrmachtu měl být vybaven tryskovým batohem s pulzačním motorem. Byla to jedna z nedokončených tajných zbraní nacistického Německa, jejíž vývoj zarazil konec druhé světové války.

Cílem projektu Himmelstürmer ovšem nebyl skutečný „tryskový batoh“. Motor připevněný na zádech „raketového pěšáka“ neměl žádné ovládání kromě regulace tahu. Měl sloužit ke zvětšení skoků při překonávání minových polí a překážek z ostnatých drátů. Není bez zajímavosti, že se k podobné koncepci v padesátých letech uchýlila i americká armáda se svým projektem Grasshopper (doslova luční koník -saranče), ale neúspěchy nakonec vedly k tomu, že projekt vyzněl do ztracena.

Platformy, židle, stoly a opět batohy

Přelom padesátých a začátek šedesátých let byl zlatou dobou pro „létající nesmysly“. Blížila se doba prvních kosmonautů, a s tím i otázka, jak se pohybovat ve volném vesmíru a jak cestovat například na cizí planetě nebo na Měsíci. Do toho se opět ozvala armáda, které otrnulo po fiasku s projektem Grasshopper. Zakázky na vývoj různých létajících plošin, létajících stolů, křesel a bůhví čeho ještě se jen hrnuly. Mezi nimi znovu ožila i myšlenka tryskového batohu.Mezi výrobci nejrůznějších létajících mašinek nakonec vynikla firma Bell.Začala pracovat na dvou projektech založených na stejném principu.

Bell Pogo byla létající plošina určená pro projekt Apollo k pohybu na Měsíci. Bell Rocket Belt si vyžádala armáda pro individuální dopravu vojáků. Oba stroje měly stejný princip. Poháněl je parní raketový motor využívající katalytického rozkladu peroxidu vodíku (pravidla katalyzátorem na bázi stříbra). Šlo vlastně o stejný druh motoru, který používaly při startu přetížené bombardéry za druhé světové války. První veřejné předvedení raketového batohu přišlo 8. června 1962 na vojenské letecké základně Fort Eustis. Prototyp vážil s plnými nádržemi 56 kilogramů a ve vzduchu se udržel pouhých dvacet sekund.

Maximální výška letu byla přibližně 9 metrů. Později byl tento druh raketového batohu zdokonalen, takže délka letu přesáhla 30 sekund a vzrostla také maximální rychlost. Právě takový Bell Rocket Pack použil James Bond ve filmu Th underball.

Raketové batohy

Všechny dnešní raketové batohy vycházejí v podstatě z konstrukce parního raketového batohu vyvinutého firmou Bell na počátku šedesátých let. Skládají se z téměř stejných součástí, které je poměrně snadné popsat.

Vzhledem k tomu, že se v minulosti ukázalo jako problematické upevňování tryskových batohů na tělo pouze řemeny, je zádová část vybavena zpevněním páteře nebo kompozitovým korzetem, nezřídka tvarovaným přímo podle postavy samotného majitele.

Tím je zajištěna poměrně dobrá stabilita upevnění. Hmotnost letce ale nese popruhový sedák odvozený z podobného zařízení, které používají parašutisté a horolezci. S výztuhou zad je pevně spojena trubková konstrukce nesoucí tři tlakové láhve.

V prostřední z nich je silně stlačený dusík, který z obou postranních láhví vypuzuje koncentrovaný peroxid vodíku do vysokotlaké hadice vedoucí ke generátoru páry.

Nad láhvemi je výkyvným závěsem připevněna pohyblivá část složená z nosné konstrukce, generátoru páry, vysokotlakých trubek tvořících ramena, která jsou zakončena tryskami, a dvou ovládacích pák ve tvaru písmene L.

Další konkrétní provedení se už mírně liší, ale v každém případě jsou na madlech ovládacích pák umístěny základní přístroje, jako například měřič tlaku v láhvích, ovládání ventilu přívodu paliva (peroxidu vodíku) a naklápění trysek.

S turbínou na zádech

Problém s krátkou dobou letu se pokusila firma Bell řešit už v následujících letech. Roku 1965 získala od americké armádní agentury DARPA zadání na vývoj turbodmychadlového jetpacku a už 7. dubna roku 1969 skutečně mohla předvést létající prototyp poháněný miniaturním proudovým motorem WR-19. Motor byl v jetpacku upevněn násavným otvorem dolů mezi dvěma průhlednými nádržemi s palivem.Proud vzduchu a spalin postupoval od motoru vzhůru do dutých ramen zakončených výstupními tryskami.

Let se řídil pouze pohyby trysek, horní část nebyla řešena jako výkyvná. I když se čas letu mnohonásobně prodloužil, zůstávalo stále mnoho věcí nedořešených. Těžký létající aparát ohrožoval pilota při přistávání a uvolnění lopatky z turbíny by mohlo být pro pilota smrtelné. Přes slibné experimentální lety ztratila DARPA o tento projekt zájem. V květnu stejného roku zemřel na následky infarktu také hlavní konstruktér jetpacků Wendell Moore a práce na dalším vývoji byly ukončeny.

PŘÍŠTÍ RAKETÝŘI

Hranice využitelnosti současných jetpacků určuje jejich celková koncepce. Motor je jejich jedinou hybnou i nosnou součástí. A protože ani turbíny ani raketové motory nejsou právě nenáročné na spotřebu paliva, nedá se od nich očekávat právě dlouhý dolet. Řešením by bylo vybavení tryskového ruksaku křídly, jenže tím vznikají další komplikace. Především je lidské tělo poměrně málo pevné na to, aby ho bylo možné použít jako trup letadla. Jetpacky to řeší použitím zádových výztuh nebo korzetů.

Okřídlený jetpack ale musí zajít mnohem dále, až k úplnému vyztužení těla vnější kostrou. Nohy by potom bylo možné při letu fixovat v natažené poloze, aby nedocházelo ke změnám těžiště. Také umístění jetpacku s křídly je jiné než u klasické verze.

Těžiště lidského těla se totiž nachází poblíže pasu. Na lidské tělo nelze rozumně umístit řídicí plochy. Proto se uvažuje o nosných plochách ve tvaru písmene X. Ale to už se necháváme unést představami snad až příliš.

Zklamání

I když jetpacky na všemožných principech opravdu fungují, pro armády, které po nich toužily nejvíce, jsou zcela nepoužitelné. Voják nesoucí na zádech těžký jetpack by nedokázal nést jakoukoli jinou zátěž – zbraň, náboje, osobní věci. Zkrátka by byl jako nahý v poli a ještě k tomu s pohyblivostí omezenou neskladným létacím strojem. Při letu jsou zase k řízení potřeba obě ruce a je tedy nemyslitelné, že by se mohl bránit třeba jen pistolí. Rychlost nejsilnějších jetpacků dosahovala 135 km/h, což je sice dost pro jízdu po dálnici, ale rozhodně to nepředstavuje žádnou závratnou rychlost pro nízko letící letadlo. Létající voják by byl snadným terčem i pro sezonního lovce asfaltových holubů. A konečně doba letu, a tím i jeho délka závisí u jetpacků z velké části na hmotnosti pilota. Pro turbínové varianty to představuje při optimálních podmínkách asi 25 minut letu. Raketové batohy jsou na tom ještě hůře. Raketový motor je v poměru ke své hmotnosti velmi výkonný, ale pro let v přízemních podmínkách také extrémně nehospodárný. Létající batohy s parním raketovým motorem jsou tedy z jetpacků nejmenší a nejlehčí, ale platí za to časem, po který jsou schopny udržet pilota ve vzduchu. Teoreticky umožňuje jejich konstrukce maximálně 3 minuty letu.

Reálně ale většina letů s tímto přístrojem trvá kolem 20 sekund. Je to přesně tak dlouho (jak říkají kritici raketových batohů), aby to stačilo na jedno cirkusové číslo. Výrobci raketových batohů, jako Ky Michaelson nebo Tecnologia Aeroespacial Mexicana, ale ani nijak nezastírají, že jde o přepychové estrádní kousky. Jejich výrobky se blyští chromem a zlacením. Po pravdě řečeno jim to vlastně docela sluší. Jen kdyby se s nimi dalo trochu více létat.

Je to vůbec jetpack?

Postavit funkční jetpack na nějakém hospodárnějším principu je stále pro konstruktéry výzva. Není tedy divu, že i novozélandský vynálezce Glenn Martin sklidil se svým výtvorem zaslouženou pozornost. Zvláště když tak rezolutně tvrdil, že postavil první skutečně použitelný jetpack.

Martin Jetpack při předváděcím letu.

Jenže co to vlastně postavil? Pohled na jeho stroj vyvolává spolu s obdivem i značné rozpaky. Martin Jetpack totiž nepohání ani turbína, ani raketový motor. Uvnitř poměrně velkého centrálního tělesa, které má dokonce vlastní podvozek, se skrývá dvouválcový pístový motor V4 o obsahu válců dva litry, za výkon 149 kW (200 hp) ale platí svou hmotností 60 kg. Motor pohání dvě dmychadla chráněná laminátovými prstencovými aerodynamickými kryty. Řízení obstarávají řídicí plochy ve spodní části. Celá ta hračka není vůbec lehká a málokterý její pilot by s ní dokázal udělat třeba jen jeden krok. Celkem oprávněně se můžeme spolu s kritiky ptát, jestli lze za jetpack považovat stroj s prázdnou hmotností 113 kg. Stejně tak je trochu sporné, proč vlastně vybavil Martin svůj stroj horolezeckým sedákem a ne raději stupátky nebo sedačkou. Ani předvedeným letovým výkonem zatím příliš neoslnil – po celou dobu letu přidržovali letící stroj dva pomocníci za madla. Martin Jetpack má ale skutečně zajímavou konstrukci a pokud po zalétání splní to, co slibuje jeho konstruktér – kolem 45 minut letu, rychlost 100 km/h a dolet kolem padesáti kilometrů – může se najít nemálo nadšenců, kteří si jej pořídí.

Zvláště když k jeho pilotáži stačí průkaz pilota ultralightu a k hangárování zahradní kůlna. Přesto si na skutečnou revoluci ve vývoji tryskových batohů budeme muset ještě počkat. Doufejme, že přijde dříve než ve 25. století.

VESMÍRNÉ JETPACKY

Jediné místo, kde se jetpacky skutečně prakticky využívají, je nad našimi hlavami. Vývoj prostředků pro volný pohyb ve vesmíru začal hned na počátku kosmonautiky. Původní návrhy počítaly s opaskem opatřeným manévrovacími tryskami poháněnými stlačeným dusíkem, ale brzy se ukázala nevhodnost takového řešení. Při prvním americkém výstupu do volného vesmíru proto Edward Higgins White použil pistoli „Zip“ Gun se stlačeným plynem. Pro pohyb ve volném prostoru byl později vyvinut raketový ruksak Manned Maneuvering Unit (MMU). Je konstruován tak, aby obklopoval systém podpory základních životních podmínek (to je „batoh“ na zádech kosmického skafandru). Poprvé jej použil k letu ve volném prostoru Bruce McCandless roku 1984 při misi STS-41-B raketoplánu Challenger.

Parní jetpack vyrobený Ky Michaelasonem.

LÉTAJÍCÍ KAZATELNA

Alternativu k raketovým batohům vyvinula v šedesátých letech firma Williams International. Její Williams X-Jet byla létající platforma poháněná turbodmychadlovým motorem Williams F107 o tahu 2,9 kN. S jedním natankováním vydržela ve vzduchu až 45 minut a letět mohla rychlostí téměř 100 km/h. V 70. letech vznikla ještě vylepšená verze WASP, ale armáda USA začala raději namísto létajících platforem prosazovat malé vrtulníky.Pravděpodobně poprvé se objevila idea tryskového batohu roku 1928 v novele Armageddon 2419 A. D. od Philipa Francise Nowlana.

Nejčtenější