cz

90. let od patentu prvního proudového motoru

23. 01. 2020
Na leden připadá významné letecké výročí. Dne 16. ledna 1930 si totiž nechal Angličan Frank Whittle patentovat první proudový motor. Letoun poháněný tímto motorem se však poprvé vznesl až v roce 1941. Whittleho tak předběhl Němec Hans von Ohain, jehož proudový motor se vydal na první oficiální zkušební let 27. srpna 1939. První brněnská strojírna Velká Bíteš (PBS) zahájila vývoj vlastních proudových motorů již téměř před 20 lety.
 
90. let od patentu prvního proudového motoru
Proudový motor TJ100

Frank Whittle nebyl na stření škole zrovna vzorem snaživého studenta. Vzhledem ke svému zájmu o letectví se rozhodl vstoupit do královského letectva (RAF), kam byl ale přijat až na druhý pokus. Ukázalo se, že Frank Whittle je nadaný letecký mechanik, a proto mu byl nabídnut kurz pro piloty. Ten úspěšně absolvoval a ve své závěrečné práci představil možnost využití tlaku plynů k pohonu letadel. Známý princip akce a reakce podle něj mohl letadlům zajistit mnohem větší rychlost i dostup ve srovnání s nejvýkonnějšími pístovými motory.
I když Whittleova práce pro nezájem zapadla, ten přesto víru v budoucnost proudového motoru neztratil a 16. ledna 1930 si jej nechal patentovat. V jeho nákresu přitom nechyběl kompresor, spalovací komora, turbína ani výstupní tryska, tedy žádná ze základních částí proudových motorů, které se v modifikované podobě využívají dodnes.

Británii předběhlo Německo

Whittle založil v roce 1936 firmu, aby mohl pracovat na vývoji proudového motoru na vlastní pěst. O projekt se začala zajímat i oficiální místa, ale trvalo několik let, než bylo možné zajistit financování projektu. Kvůli tomu uniklo Británii prvenství mezi zeměmi, kterým se podařilo vzlétnout s letounem poháněným proudovým motorem.
Britský experimentální stroj Gloster E28/39 vzlétl až roku 1941 a byl druhý po německém letounu Heinkel He 178. Na vývoji proudového motoru totiž paralelně pracoval také konstruktér Hans Joachim Pabst von Ohain.
Německý letoun Heinkel He 178 s motorem von Ohaina se vydal na první oficiální zkušební let již 27. srpna 1939.

Přesto byl Whittle nakonec oslavován jako hrdina a roku 1948 jej král Jiří VI. povýšil do rytířského stavu. Zemřel v USA v roce 1996 ve věku 89 let. V roce 2002 byl agenturou BBC zvolen 42. největším Britem všech dob.

Frank Whittle: The Jet Engine 


Proudové motory PBS

Počátky vývoje proudových motorů PBS spadají do roku 2001, kdy bylo třeba zajistit nový výrobní program jako náhradu za skončenou produkci přístrojů pro projekt L-159 od Aero Vodochody.  Tehdejší ředitel Divize letecké techniky Zdeněk Katolický využil svých dlouholetých konstruktérských zkušeností z vývoje pomocných energetických jednotek (APU) a navrhnul a rozdetailoval první verzi proudového motoru PBS TJ100.
Koncepce motoru byla zvolena univerzální, aby umožňovala jeho využití jak pro civilní potřeby, tak pro vojenské aplikace v bezpilotních prostředcích. Zkoušky prvního funkčního vzorku byly zahájeny v roce 2002 a kontrakt první dodávky byl podepsán v následující roce. První sériový motor PBS TJ100 byl dodán v roce 2004 do Španělska firmě INTA, která vyrábí cvičné terče.
 

Modifikace a široká paleta proudových motorů

Za dobu své existence se PBS TJ100 dočkal řady vylepšení a více než 20 různých zákaznických modifikací. Proběhlo zvýšení tahu z 1 000 na 1 300 N, prodloužení životnosti z 50 h na 300 h, snížení měrné spotřeby paliva a rozšíření letové obálky z 8 na 10 km. K zajímavým modifikacím PBS TJ100 patří verze bez olejového systému, která je mazaná příměsí oleje v palivu, nebo „námořní“ varianta motoru se speciální úpravou umožňující opakované přistání ve slané vodě.
V roce 2018 PBS uvedla na trh hned 2 nové proudové motory, vč. svého nejsilnějšího PBS TJ150. Paralelní vývoj dvou zcela nových proudových motorů je vzhledem k náročnosti procesu vývoje, výroby, montáže a testování velký úspěch. PBS tímto rozšířila svoji nabídku proudových motorů na 5 typů ve výkonnostní kategorii od 230 do 1500 Newtonů tahu.

Kluzák s proudovým motorem a světový rekord

Modifikace motoru PBS TJ100 a jeho příslušenství si vyžádaly testování nejen pozemními zkouškami, ale i ve výškách. Za tímto účelem PBS pořídila kluzák L-13 Blaník, který experimentálně vybavila motorem PBS TJ100. Blaník je slavný československý cvičný větroň, který předloni oslavil 60 let a za dobu své existence se dočkal nejen širokého rozšíření do celého světa, ale také řady různých modifikací. K těm nejzajímavějším patří L-13TJ, tedy verze s proudovým motorem PBS.
V roce 2008 dosáhl větroň Blaník při testování startovatelnosti a funkčnosti proudového motoru PBS TJ100 ve vyšších výškách nadmořské výšky skoro 10 km a postaral se tak o světový rekord v nastoupané výšce z nosiče. V tomto případě Blaník vlastní silou vystoupal po odpoutání z vlečného letadla ve výšce 6300 m do 9700 m.