Projekt stíhacího letounu
nerealizovaný projekt
1936
Třicátá léta s sebou přinesla hrozbu Německa, která se ještě více znásobila v roce 1933, kdy se k moci v Berlíně dostal Adolf Hitler, který se ve svých veřejných projevech netajil antipatii k mnohonárodostnímu Československu. Tyto projevy nemohli nikoho nechat na pochybnostech, jakým směrem se bude dále ubírat zahraniční politika a cíle Třetí říše. Jak už v roce 1932 ministr zahraničí a pozdější prezident Edvard Beneš varoval, „krize s Německem vypukne během 4 maximálně 6 let“.
Jaká tedy panovala situace v Československém letectvu této doby?
Meziválečná Československá republika byla ve výrobě vojenských i civilních letadel samostatná prakticky již od svého vzniku a díky bohaté konkurenci (továrny Aero, Letov, Avia, Praga, Tatra atd.) i značně tvořivá. Jediné s tím českoslovenští inženýři neměli velké zkušenost, byla stavba bombardérů, což ČSR v kritické době ohrožení zajistila nákupem a licenční výrobou strojů z Francie a Sovětského svazu. Z Francie tak byl zakoupen stroj Bloch MB-200, který v licenční výrobě začala vyrábět firma Aero. Ze Sovětského svazu to pak byl velice dobrý stroj SB-2, který začala licenčně vyrábět firma Avia pod označením B-71. Tento stroj se pak stal inspirací k nadějným prototypům bombardérů jako Aero A-300 nebo Avia B-158. Nákupem bombardérů v zahraničí a jejich nabíhající licenční výrobou v československých firmách byl výrazně zkrácen čas potřebný k vyzbrojení československého letectva moderními bombardovacími stroji (i když v případě MB-200 se o tom dá dost pochybovat). Nicméně hrálo se o čas.
A jaká situace panovala u konstrukce stíhacích letounů v Československu? Zde po desítkách modelů firem Aero, Avia, Letov a Praga z dvacátých a třicátých let spatřil světlo světa v roce 1931 nadějný prototypový stroj Avia B-34, ze kterého se pak stal vynikající stíhací letoun Avia B-534 konstruktéra Františka Novotného. Ten byl vybaven licenčním motorem Avia 12Ycrs o výkonu 632 kW (860 k), který byl přijat jako jednotná pohonná jednotka pro další modely. V první polovině třicátých let tak Československo disponovalo vynikajícím stíhacím dvouplošníkem vlastní výroby, který byl vyráběn ve velkých sériích a o jehož kvality se mohla opřít stíhací obrana ohrožované republiky. Avia B-534 tak patřila mezi vůbec nejlepší dvouplošníky na světě, vedle Fiatů C.32 a C.42. Nicméně jejich labutí písní byl IV. mezinárodní letecký mítink v Curychu (Švýcarsko) v létě 1937, na kterém Avie sice excelovaly, ale v mnoha směrech již nestačily na moderní německé celokovové jednoplošníky Bf-109.
Prototyp německého Bf109 vzlétl v květnu 1935, ale i když měl ještě daleko do toho „Mezka“ z bojů Druhé světové války, přesto bylo všem odborníkům jasné, že tato koncepce celokovových dolnoplošníků v sobě skrývá velký potencionál. A že se tak stalo v Německu, bylo pro ČSR obvláště nebezpečné. Nicméně letečtí konstruktéři většiny československých firem již dlouho sledovali tyto moderní trendy, které se tu a tam objevovali v zahraničí (například Sovětský Polikarpov I-16 z roku 1933) a sami přicházeli buď na základě kusých informací z MNO nebo o vlastní vůli s řadou moderních projektů. Mezi takové například patřil projekt dolnoplošníku Praga E-48 z roku 1933, nebo prototyp hornoplošníku Aero Ae-102 z roku 1934, či dolnoplošníků Aero Ae-102D a Praga E-451.
VÝVOJ a KONSTRUKCE
Pod tlakem mezinárodní situace a moderních trendů ve světovém letectví se MNO rozhodlo v roce 1936 radikálně změnit své dosavadní konzervativní požadavky na stíhací letouny. Do té doby převládající dvojplošníky tak měly vystřídat dolnoplošné stroje, jak tomu od poloviny třicátých let bylo v mnoha zemích světa. V lednu 1936 vypracoval letecký odbor MNO program na stavbu nových prototypů. Jeho požadavkem byl návrh na stavbu čtyř typů letounů. Typ I. – jednomístný stíhací letoun, Typ II. – dvoumístný stíhací a bitevní letoun, Typ III. – třímístný pozorovací denní i noční letoun, Typ IV. – vícemístný lehký bombardovací denní i noční letoun.
Jelikož se hrálo o čas a možná i o peníze do něčí kapsy, rozhodlo se MNO pověřit stavbou prototypu letounu Typ I. – jednomístný stíhací letoun, firmu Avia i bez výběrového řízení. Od poloviny roku 1936 tak tým kolem konstruktéra Ing. Novotného začal pracovat na stíhačce Avia B-35 /B-135 (více viz. ZDE: http://www.palba.cz/viewtopic.php?t=3644&start=0). Podnětem jim byla objednávka MNO z 22.května 1936 na letoun srovnatelný s jednoplošnými stíhačkami, které se vyvíjely a stavěly v zahraničí.
Jelikož Avia dostala tento vývoj bez výběrového řízení, nebylo toto ze strany ostatních leteckých výrobců kvitováno z povděkem a začali se více či méně proti tomuto monopolnímu postavení Avie ozývat. Jednim z těchto výrobců byla i firma Aero z pražských Vysočan. Ta na vlastní náklady začala pracovat na projektu stíhacího stroje, který by odpovídal zadání MNO a světové konkurenci, a se kterým by prorazila v monopolním postavení Avii ve stavbě stíhacích letounů pro ČSR. Již 5.února 1937 se zástupci Aerovky dostavily na MNO s nabídkou stíhacího letounu A-7 (také značen jako A-107). Cena za prototypový stroj byla Aerovkou vyčíslena na 2.298.000,- Kč, bez ceny podvozku, kol s brzdami, vrtule, výzbroje a výstroje. Všechny tyto části, které nebyli součástí cenové nabídky mělo dodat MNO.
Jelikož si Avie chránila svůj licenční motor Hispano-Suiza 12Ydrc (12Ydrs – kanónová verze) a odmítala jej dát již dříve k dispozici pro konkurenční projekty, rozhodla se Aerovka po předchozích zkušenostech projektovat stroj s motorem Walter Sagitta. Tento motor byl o třetinu méně výkonný v porovnání s Avii 12Ydrc (632 kW/860 k), ale projektanti vsadili na menší spotřebu paliva méně žíznivého motoru a tudíž bylo možnost projektovat letoun o menších rozměrech, hmotnosti a přitom při zachování dostatečného doletu. V případě válečného konfliktu se dal předpokládat problém s dodávkou pohonných hmot. Méně náročný stroj by tak mohl na samostatném polním letišti vydržet v činné službě déle, než „hladová“ Avie B-35/135. Motor Walter Sagitta měl při maximálním výkonu 440 kW spotřebu za 1 hod 152,68 kg paliva. V případě motoru HS 12Ydrs to bylo 245,22 kg. V době Mnichova (září 1938) bylo na polních letištích počítáno s palebným průměrem na 36 dní pro stroje Avia B-534 vybavených motorem 12Ydrc a12Ydrs.
Stíhací letoun Aero A-107 (též A-7) měl tak být vybaven novým dvouřadým dvanáctiválcovým do "V" vzduchem chlazeným invertním motorem s kompresorem Walter Sagitta I-MR o výkonu 440 kW (600 k). Konstrukce stroje měla být celokovová včetně křídla a trupu v dolnoplošném uspořádání. Pouze směrové kormidlo mělo být potaženo impregnovaným plátnem. Podvozek měl být hydraulicky zatahovací s pneumatickými brzdami. Kola se měla zatahovat do křídla směrem k trupu. Zadní ostruha zůstala pevná, nezatahovatelná. Vztlakové klapky měly být stejně jako podvozek ovládány hydraulicky. Palivová nádrž byla umístěna v trupu v prostoru mezi pilotním prostorem a motorem. Vrtule měla být celokovová na zemi stavitelná. Letoun měl nést radiostanici a potřebné vybavení pro létání jak ve dne, tak i v noci.
TTD Walter Sagitta I-MR
---------------------------------------------
v roce 1937 byl ve Waltrovce dokončen prototyp motoru I-MR. Pohon vrtule byl buď přímý nebo reduktorem. Jednalo se o kompaktní velmi kvalitně dílensky zpracován motor, který při nízké hmotnosti dával slušný výkon.
* vzletový výkon: 440 kW (600 k) při 2.600 ot/min
* jmenovitý výkon: 404 kw (550 k) při 2.500 ot/min
* spotřeba na kW / hod: 347 g na kW (255 g na k)
* počet válců: 12x "V"
* zdvihový objem v litrech: 18,40 l
* vrtání a zdvih: 118x140 mm
* kompresní poměr: 6,2:1
* redukční poměr: 43:29
* hmotnost suchého motoru: 390 kg
Hlavní výzbroj měl představovat hruborážný (též velkorážný) kulomet. Ten měl střílet dutou hřídelí rotující vrtule a tudíž nepotřeboval synchronizaci. Pravděpodobně se mělo jednat o leteckou úpravu vyvíjeného kulometu ZB-60 ráže 15 mm z brněnské Zbrojovky. Hmotnost ve verzi, která měla být použita u pevnostních objektů byla 46 kg a délka hlavně byla 1.460 mm. Na vzdálenost 350 metrů měl být tento velkorážný kulomet schopen prorazit 16 mm silný pancéř. Nedokážu odhadnout jestli by byla používaná stejná munice jako v případě pevnostní verze, ale pokud ano, tak by kulka bez problémů pronikla jakýmkoliv i pozdějším letadlem vybaveným pancéřovou ochranou. Ještě na vzdálenost 1.500 metrů byla kulka schopna prorazit 6 mm silný pancéř. Jen na okraj podotýkám, že většina tehdejších letounů měla zbraně seřízené na střelbu na cíl vzdálený cca 300 metrů. Hruborážný kulomet ZB-60 se však ve výzbroji čs.armády nakonec neobjevil ani ve verzi určené do pohraničních opevnění a licence byla prodána do Anglie. Sekundární výzbroj představovali dva synchronizované letecké kulomety vz. 30 ráže 7,92 mm. Byla to osvědčená zbraň, které byla mimo jiné zastavěna do stíhacích Avii B-534 i stavěného prototypu Avie B-35/135. Kulomety měly být montovány standardně v páru nad motorem. Kromě kulometné výzbroje se počítalo s pumovým nákladem. Za tím účelem bylo pod křídlem počítáno se šesti závěsníky plus jedním podrupovým pro pumy a dýmovnice o hmotnosti do 120 kg (6x20 kg, 2x50 kg nebo 1x100 kg). Podtrupový závěsník měl nést 100 kg pumu.
TTD leteckého kulometu vz.30
---------------------------------------------
Kulomet vz.30 byla letecká, vzduchem chlazená zbraň. Podávání nábojů bylo řešeno pásem z oboustranně nasaditelné schránky s municí. Synchronizační zařízení bylo systému Samek.
* Výrobce: Česká zbrojovka a.s. Praha, závod Strakonice
* Konstruktér: František Myška
* Ráže: 7,92 mm Mauser
* Délka hlavně: 0,721 m
* Hmotnost zbraně: 11,4 kg
* Úsťová rychlost: 860 m/s
* Kadence: až 1.000 ran/min
* Dostřel: 2.000 m
* Zásobník: na 450 nábojů
SROVNÁNÍ Aero A-107 vs. Avia B-135
Oba projekty, tedy A-107 i B-35 (B-135) vznikali ve stejné době. Konstruktéři Avie měli několik měsíců náskok, protože na svém projektu začali pracovat již na jaře roku 1936, zatímco Aero bylo schopno předložit projektový návrh v počátkem února 1937. Důvody proč měla továrna Aero z Vysočan zpoždění jsou rozebírány výše a nebylo tak toto „zpoždění“ jejich vinou.
Pohonná jednotka
Avie projektovala svůj prototyp B-35 s osvědčeným a ze strany MNO schváleným motorem o výkonu 632 kW. Aero vsadilo na motor Walter Sagitta s výkonem o třetinu slabším - 440 kW. Avie tak mohla využít potencionálu motoru a ve své sériové verzi B-135 létala rychlostí až 535 km/h. A-107 však s výrazně slabším motorem měla být schopna létat jen o něco pomaleji. Výhodou motoru Walter Sagitta pak byla jeho nižší hmotnost 390 kg (HS 12Ydrs měl hmotnost 460 kg), rozměry, menší spotřeba paliva a zřejmě i pořizovací náklady. Ta spotřeba byla v případě Aerovky 347 g za hodinu na 1 Kw. V případě motoru u Avie to bylo 388 g. Motor Walter Sagitta měl při maximálním výkonu 440 kW spotřebu za 1 hod 152,68 kg paliva. V případě motoru HS 12Ydrs použitého u Avie B-534, B-35 a B-135 to bylo 245,22 kg / hod.
Rychlost
Přestože bylo Aero vybaveno téměř o polovinu slabším motorem, mělo být podle výpočtu schopno létat rychlostí 490-500 km/h. Avie B-135 pak dokázala uhánět rychlostí 535 km/h, což zase vzhledem k použití pohonné jednotky nebyl takový rozdíl.
Stoupavost
Když se pak podíváme na tento parametr, tak v ní měla jasně navrch Aerovka, která i díky své menší hmotnosti a přes slabší motor měla být podle výpočtu schopna vyšplhat do 4.000 metrů za 4 min 40 sec, zatímco Avia B-135 stejnou výšku dosáhla za 5 min 35 sec. Pro Avii to tedy představovala stoupat do 4.000 metrů průměrnou rychlostí 11,9 m/s, zatímco Aerovka stejnou výšku stoupala průměrnou hodnotou 14,3 m/s! Největší stoupavost Avie B-135 pak je uváděna 13,5 m/s. Jaké hodnoty mohla docílit Aerovka nevím, ale podle všeho by stoupala ještě rychleji než dvouplošné B-534. Jako záchytný stíhač by tedy bylo A-107 jednoznačně lepší.
Výzbroj
Určitým handicapem u Aerovky vidím výběr hlavní výzbroje v podobě zatím vyvíjeného velkorážního kulometu. Jak pozdější roky ukázali, nebyl v potřebném čase roků 1938/1939 jeho vývoj stále dokončen ani v pozemní verzi a stroj by tak musel létat s jinou výzbrojí. Pravděpodobně by tak musel být do duté hřídele vrtule dodatečně zamontován další kulomet vz.30 ráže 7,92 mm jako tomu bylo u prvních Avii Bk-534, kde byl problém s kanónovou výzbrojí, která byla nahrazena právě třetím kulometem. Ve výzbroji bych tedy favorizoval Avii především díky jejímu 20mm kanónu s bubnovým zásobníkem na 60 granátů, který se hodil i pro ničení nepřátelských bombardérů.
Rozměry
Nezanedbatelným faktorem jsou i rozměry stroje. Je jistě rozdíl, jestli nepřátelský letoun do zaměřovače dostane malou stíhačku nebo velký dvoumotorový stroj atd. Výhodou Aerovky tak byly její malé rozměry oproti standardním rozměrům Avie B-35. Rozpětí bylo o 1,6 m menší a délka o necelý metr kratší. Jako cíl v zaměřovači nepřátelského stíhače tak byl A-107 hůře zachytitelný než Avie B-35/135
Hmotnost, obratnost
Velkou devizou A-107 byla její nízká hmotnost. Prázdný stroj nevážil ani 950 kg a plně naložený stroj měl mít hmotnost 1.434 kg, tedy stále méně, než hmotnost prázdné Avie B-135! Dá se tedy předpokládat, že díky své nízké hmotnosti a menším rozměrům měla být Aerovka schopna lepšího manévrovacího boje.
Cena
Slabší pohonná jednotka, menší hmotnost, menší rozměry atd. to jsou všechno parametry, které by se jistě výrazně promítly i do sériové ceny stroje. Již jen logickou úvahou pokud máme stroj, který je o více jak 750 kg lehčí než druhý, spotřebovalo se na jeho výrobu méně materiálu a tedy by jeho výroba měla být i levnější. Samozřejmě do tohoto nedokážu zahrnout náročnost výroby jednoho či druhé modelu, protože to prostě nevím, což jsou opět důležité hodnoty pro stanovení ceny. Nicméně věřím tomu, že Aerovka by byla o poznání levnější. A vzhledem k tomu, že čs.armáda vydávala své finance především na hráz pohraničního opevnění, bylo by jistě podstatným rozdílem, pokud by se za stejný peníz postavilo 100 nebo 120 letounů.
ZÁVĚR
Byl to velice elegantní, čistě aerodynamicky řešený stíhací letoun, ale nadějný projekt nakonec nepřesáhl rámec testování dřevěné makety v aerodynamickém tunelu. Myšlenka postavit lehký stíhací letoun s nízkou spotřebou paliva a přitom dostatečné rychlosti, stoupavosti a obratnosti byla jistě zajímavá, ale jak pozdější válečná léta ukázala, nebyla odolnost těchto strojů vysoká a tudíž se pro bojové podmínky nehodili. Potřeba pancéřové ochrany pilotního prostoru a palivových nádrží se ukázala již během zkušeností z španělské občanské války. Ale na obhajobu Aerovky, ani stroje německé Luftwaffe na tom před Druhou světovou válkou nebyli lépe co se pasivní ochrany týče.
Pokud bychom tedy tento letoun hodnotili měřítkem let třicátých, mohlo československé stíhací letectvo mít k dispozici lehce nadprůměrně rychlý letoun, s vynikající obratností a stoupavostí, za relativně levný peníz. Navíc stroj, který se díky své nízké spotřeba pohonných hmot daleko více hodil do bojových podmínek, kdy se dal předpokládat problém s přísunem paliva. Ovšem jeho velkým handicapem do budoucna by zůstala rychlost. Jak pozdější válečná léta ukázala, letoun s převahou rychlosti si mohl vybírat podmínky vzdušného boje.
Otázkou také zůstává, jak by se vysočanské Aero dokázalo poprat se sériovou výrobou, jaké byly jejich výrobní kapacity a nakolik by byly schopny vyrábět stíhací letoun vedle licenčně stavěných bombardérů. Další otázkou pak je jak rychle by si konstruktéři poradili s úplně odlišnou koncepcí letadla, než na jakou byly do té doby zvyklí. Tento problém řešili i konstruktéři Ing. Novotného pracující na Avii B-35/135. Další neznámou pak zůstává vyřešení zatahovacího podvozku, se kterým Aero stejně jako Avia neměli zkušenosti a jehož vývoj vedl k velké prodlevě při stavbě prototypu B-35/135. Tady se ale dá předpokládat, že by vedení Aerovky vstoupilo do jednání s francouzskou firmou Messier se kterou měli dobré kontakty (viz. A-304), a která se specializovala právě na výrobu zatahovacích podvozků.
Letov Š-44B
Na úplný závěr ještě jedna poznámka. Kromě firmy Aero se s výběrem Avie pro stavbu nového stíhacího letadla pro potřeby MNO bez výběrového řízení nemohla smířit ani firma Letov, která v stejném roce co Aerovka začala pracovat na svém projektu lehkého stíhacího letounu Š-44B. ten měl být podle všeho vybaven stejným motorem jako A-107, tedy Walter Sagitta o výkonu 440 kW. S tímto motorem měl pak stroj podle výpočtu dosahovat rychlost až 518 km/h. Vzhledově si byly oba projekty dosti podobné.
TTD – Aero A-107 (A-7)
----------------------------------------------------------------------------------------------------------
* Počet členů osádky: 1
* Rozpětí: 8,40 m
* Délka: 7,60 m
* Výška:
* Nosná plocha: 11,30 m2
* Plošné zatížení:
* Hmotnost prázdného letounu: 941 kg
* Vzletová hmotnost: 1.434 kg
* Maximální rychlost: 490-500 km/h
* Cestovní rychlost (3.700 m): 420-430 km/h (na 70% výkonu motoru)
* Výzbroj: 1x kulomet ráže 15 mm, 2x kulomet vz.30 ráže 7,92 mm, 100 kg pumového nákladu
* Dostup: 8.800 m
* Stoupavost: 4.000 m / 4 min 40 sec
* Dolet:
* Motor / Výkon: Walter Sagitta I-MR / 440 kW (600 k)
* Vyrobeno kusů: nerealizováno
* Uživatelé: (Československo)
Zdroje:
Československá letadla (1) 1918-1945 – Václav Němeček – 1983
Avia B-35 / B-135 – Bílý, Bernád, Kučera – MBI 2003
http://www.wikipedia.org
http://www.palba.cz