Vztlakové klapky pro pokročilé

          O tom, že vztlakové klapky zakřivují profil křídla, nás poučí každá učebnice. O mnohém nás ale knihy nepoučí… V čem tkví „vyšší dívčí“ vztlakových klapek u ultralightů?

         Mnoho z nás pilotů létá od letiště k letišti a o dalším netradičním použití vztlakových klapek nijak neuvažuje, což může být škoda. Je to jeden z mnoha způsobů, jak z nás a našeho letounu vykřesat podstatně lepší výkony nejen pro případná nouzová přistání. Takové znalosti a dovednosti se mohou hodit při přistání do terénu, na jakékoliv další plochy a na různých sportovních soutěžích.

         Výrobci letounů obvykle umožňují nastavení vztlakových klapek na hodnoty kolem 0, 15 a 30 stupňů a dělají to proto, aby průměrný pilot (s průměrnými reakcemi a zkušenostmi) bez zvláštních dovedností mohl s letounem létat dle schválené provozní příručky.

         Pokud se zamyslíme nad předchozím odstavcem, je jasné, že každé letadlo toho umí daleko víc. Otázka je, za jakých podmínek a jestli to umíte také vy. Máte chuť se zdokonalit v ovládání letounu? Uvědomujete si fyzikální a technické souvislosti? Hodilo by se vám přistávat i za horších podmínek na krátké ploše? Pokud ano, pojďme dál...

         Mnohdy lze vyměnit elektrické ovládání vztlakových klapek na mechanické a nastavit je na větší rozsah. Počáteční ukázky se zkušebním pilotem vám pomohou zorientovat se v problematice.

Upravený letoun po celkové rekonstrukci s R 912S, a‘la Pilatus Porter PC 6 s bantamovými koly, kotoučovými brzdami, kvalitním ocelovým pružinovým podvozkem Tecnam, větší směrovkou, lepšími brzdami a většími výchylkami všech ploch

Prostor pro technika letounu

        Nastavení vztlakových klapek nad rozsahy provedené výrobcem nemusí být nepovolenou úpravou. Výrobci obvykle pracují na jistotu a větší výchylky z mnoha důvodů (nejen níže popsaných) neumožňují. Vlastně ani nechtějí umožnit.

Ale jde to jinak a legálně.

         Pro větší rozsah klapek budete potřebovat schváleného technika, který má letoun v rejstříku, aby určil možnosti, zda zavěšení klapek a jejich umístění na křídle a konstrukční roznesení sil umožní takovou úpravu. Technik nahlédne do technické dokumentace, popřípadě spočítá rychlosti, na kterých můžete takové klapky využívat, poradí se třeba i s výrobcem nebo zkušenějšími kolegy.

         Zkušební pilot takové výpočty ověří v praxi na celém rozsahu centráže a s ostatními vlivy, jako je boční vítr – určí jeho maximální kolmou a zadní složku vůči řiditelnosti letounu. Po konzultaci s technikem může zvětšit výchylky ploch, připevnit vířiče (vortex generators) nebo obojí. Zkušební pilot nezapomene zkoušky provést při různých teplotách, letových výškách a v dešti, v případě použití turbulátorů nejlépe i v zimních podmínkách.

         Někdy to není možné, pak provede méně přesné početní korekce. Své dosažené výsledky pak omezí na schopnosti průměrného pilota a vše zanese a potvrdí do letové příručky. Zkušební pilot, pokud je současně instruktorem, vás pak může na vašem letadle naučit takto zvětšené výchylky používat v praxi.

Jiné způsoby nastavení vztlakových klapek

         Běžný, začínající pilot s licencí ultralight či PPL se o nich běžně nedozví a často se setkávám s piloty s náletem přes tisíce hodin, kteří umí obsluhovat letadlo pouze a jenom v rozsahu příručky. Nevědí o jiných možnostech a nemohou tak ani mít snahu se zdokonalit… Možná k jejich škodě.

         Je potřeba zopakovat a zdůraznit, že jiné nastavení klapek již vyžaduje jistou zkušenost, spolupráci technika, jenž má UL letoun v rejstříku, zkušebního pilota na ověření letových vlastností a vaši vůli se vzdělat a dosáhnout lepších dovedností a také zjistit, co v sobě a letadle máte. Jsou dny, kdy se to opravdu dost hodí.

          Na druhou stranu, je potřeba zohlednit i jistě správný názor, že k obyčejnému létání v 90 procentech případů nic takového potřebovat nebudete, letadlo vyrobil zkušený výrobce, zalétl zkušený fabrický zkušební pilot a nic není třeba měnit. Konečně, výcvik na všechny varianty použití klapek by se protáhl a zdražil, nehledě k potřebě vyšší teoretické znalosti pilotů nejnižších stupňů pilotních průkazů.

          Protože jsme ale zvídaví tvorové, nenecháme se odradit předešlým výrokem jistě moudrých kmetů, který je sice pravdivý, ale neumožňuje zjistit víc a nahlédnout dál. Neumožňuje pohlédnout za oponu a rozkrýt těch zbývajících deset procent.

Nastavení vztlakových klapek na zápornou hodnotu

           Vztlakové klapky můžeme nastavit na určitou zápornou hodnotu. Nebo s pomocí technika a zkušebního pilota překonstruovat ovládání – pro rychlejší cestovní – vodorovný let. Zápornou hodnotu pak nastavujeme při zrychlených přeletech v cestovních hladinách…

           Při nastavení záporné hodnoty generuje křídlo o něco menší vztlak, ve vysokých rychlostech nemusí být letoun tak moc vyvážen těžký na čumák a výškovka tedy svou vychýlenou plochou tolik nebrzdí letadlo a pocitově tak neustále neletíte z kopce. Křídlo má celkově nižší odpor. Ve výsledku pak letoun letí při správné výchylce i o dost rychleji při stejném nastavení plynu. Nastavení vztlakových klapek na zápornou hodnotu se provádí pouze při přeletech.

           Báječné že? A proč to tak nedělají všichni výrobci?

          Jistou nevýhodou takové úpravy může být spojení s nevylétaným, nebo věci neznalým, nepoučeným pilotem, který poletí s klapkami nastavenými do záporné polohy. Na okruhu neprovede standardní úkony dané letovou příručkou, nebo metodikou létání a nezavře si záporné klapky, respektive neotevře si klapky do odpovídající polohy… Pak by se mohlo stát, že se sám sundá z oblohy, byť v rychlosti, na kterou je zvyklý a která mu obvykle stačila pro provedení zatáčky. Jenom křídlo nebude mít takový vztlak jako obvykle...

           Další příklad nastavení klapek na zápornou hodnotu spočívá v razantním zkrácení přistání. Prudké zavření vztlakových klapek na zápornou hodnotu ve fázi ukončení přechodového oblouku na správné rychlosti ve vhodné výšce spolu s vhodným natažením letounu mi umožní okamžité prosednutí a „uzemnění“ letounu.

           Kvalitní ocelový podvozek a dimenzované tlumiče letoun utlumí a můžu začít intenzivně brzdit. Zde je již třeba mít nějaké zkušenosti a obstojný odhad.

Nastavení vztlakových klapek na vysokou kladnou hodnotu

           Klapky můžeme nastavit i na vyšší hodnotu přes 40 stupňů. Tehdy jde zejména o přeměnu vztlakových klapek na brzdící a je zřejmé, že takovou konfiguraci použijeme pro změnu úhlu sestupu (výrazné klesání pod značným úhlem), protože ne každé letadlo umí dostatečně účinný skluz.

           Použijeme je i pro zkrácení délky přistání, kdy letíme v přízemním efektu co nejníže na dostatečném tahu motoru s příslušně vyšlápnutou směrovkou na eliminaci reakčního momentu.

           Ještě větší výchylka vztlakových klapek eliminuje výdrž a vyplavání letounu a dá se použít pro razantní zkrácení dojezdu (pokud máte horší brzdy nebo zoufalé adhezní podmínky, třeba kroupy po letní bouřce nebo při sněhové břečce na trávě.)

           Používám je takto: dotahuji se na největších klapkách na příslušném tahu motoru zajištujícím let v co nejnižší výšce nad terénem v nejnižší možné vrstvě přízemního efektu, jakmile přeletím myšlený bod dotyku, plně stáhnu plyn a natažený letoun se okamžitě prosedne. Prudké zavření klapek neumožní vyplavání. Podvozek vytlumí odskok. Dojezd bývá cca 50 až 70 metrů.

          Pro vzlet se klapky 30+ obvykle nepoužívají. Já je používám krátkodobě k přeskočení či přeletění překážky. Někdy vzlétnu z jakékoliv další neupravené plochy, jejíž povrch je přerušen „rigolem“ s potůčkem nebo kamenitou mezí. Zvolím si dostatečnou vzdálenost pro rozjezd, tak abych u meze nebo příkopu již měl s ohledem na velikost kol, kameny, krtince, jezevčí nory, větve a výšku porostu dostatečnou rychlost a nejlépe, abych již byl odpoutaný a v rozletu.

           Pokud se to nepodaří (to se občas stane) a je jasné, že mez nebo příkop nepřejedu, razantně před překážkou otevřu klapky na maximum. Letoun získá na vztlaku a okamžitě se odpoutá. Mohu i dle potřeby letoun více natáhnout, samozřejmě vše na vzletovém výkonu motoru. Klapky pak postupně s citem zavírám, jak dochází, nebo nedochází k zrychlení. Občas se zabrzdím moc a potřebuji potlačit k získání rychlosti a dosažení polštáře přízemního efektu.

            Negativem této akce je prudký nárůst odporu, se kterým musím počítat. Letoun se po překonání překážky obvykle ještě prosedne a dotkne se země – záleží na výšce překážky a jak vysoko jsem ve svém vzduchovém polštáři – přízemním efektu. Záleží i na hmotnosti letounu, jestli je dolnoplošník či hornoplošník, na profilu křídla, teplotě, nadmořské výšce, výkonu letounu a použité vrtuli, dále orografických vlivech, případně úplavu za překážkou.

            Samozřejmě získané dovednosti s natažením a vymezením se bočnímu větru a zvládnutí strhávající složky rotoru za překážkou jsou klíčové. Proto je nutné klapky před překážkou otevřít v ten pravý okamžik. Pokud je otevřu příliš brzy, mohu se „prohrnout“ a narazit do překážky. Pokud je otevřu příliš pozdě, bez uvážení hmotnosti a setrvačnosti letounu, manévr se také nepovede.

            Vždy si dávám dobrý pozor, jak se chová letadlo u takto hodně vysunutých klapek díky úplavu a interferenčním odporu. Zkoumám, jak je řiditelné a jak hodně jsou ovlivněny křidélka, výškovka a směrovka. Je pro mne důležité rozpoznat velikost úplavu za křídlem s takto vysunutými vztlakovými klapkami. U některých typů letadel takové vysunutí klapek výrazně ovlivňuje funkci křidélek, výškovky, ale i směrovky a bez dostatečného ofukování vzduchu pomocí vrtulového proudu je výškovka a směrovka málo účinná, mnohdy to vyžaduje i zvětšení rozsahu jejich výchylek, někdy vylepení turbulátorů na určitá místa, vždy však jistou obratnost od pilota s dávkováním přípusti současně s udržováním letounu na správném úhlu náběhu.

           Pokud se zvětšenými výchylkami kormidel a klapek bude létat nevylétaný pilot, který nezná souvislosti, může dojít k neúměrně velkým silám až destrukci řízení či řízených ploch při použití ve vysokých rychlostech. Citlivému pilotu s jakýmkoliv leteckým vzděláním, který vnímá letadlo jako svou kůži, se to nikdy nestane.

Ovládání klapek

           Osobně preferuji klasické ručně ovládané vztlakové klapky, tak jak je má Eurostar nebo Yetti, ovšem s více polohami. Nemám rád odklápěcí klapky, kde obě klapky na obou křídlech není vidět přes horní potah. Mám rád, když mohu opticky a pohmatem zkontrolovat uzel spojení obou klapek a táhla ovládání.

          Mnozí piloti, pokud je možnost výběru, ke své škodě žádají od výrobce elektricky vytahované vztlakové klapky.

          Ale upřímně – neztrácíte díky elektrickým klapkám skutečný cit při ovládání letadla? Nepřicházíte o kontrolu rychlosti v turbulentních kritických okamžicích, když mají přístroje zpoždění a není na ně spolehnutí?

          Nejsou to právě ručně vytahované mechanické klapky, které vám nejlépe prozradí podle odporu, jakým je musíte vytahovat, a podle okamžitého klopivého momentu, jak rychle letíte a co se kolem vás děje právě v tom daném okamžiku a jestli je vlastně vhodný okamžik je otevřít? Můžete s elektrickými klapkami využít plný potenciál letounu? Potřebujete vlastně rychloměr na přistání, když máte mechanické ručně vytahované vztlakové klapky?

          Elektricky ovládané vztlakové klapky mají výhody oproti mechanickým: možnost nastavení do předem určených poloh s nulovou vynaloženou silou od pilota. Jak pohodlné!

          Výhodou a zároveň největší nevýhodou elektricky ovládaných klapek je rychlost posuvu ovládacího mechanizmu vysouvání klapek. Obvykle 5 a více sekund do plného vytažení.

          Za  několik sekund přeletím svou dost dlouhou plochu a z toho je zřejmé, že pro zkrácení přistání je lze použít pouze omezeně!

         Takto vztlakové klapky používám třeba u letounu Tecnam P2002 Sierra de Luxe, když potřebuji těžší vzlétnout z krátké dráhy.

Plně vysunuté vztlakové klapky Tecnam P 2002 Sierra.

          Klapky otevírám průběžně postupně při rozjezdu, tak aby v místě odpoutání měly cca 15 stupňů. Lze tak  trochu zkrátit vzlet díky nižšímu odporu klapek.

         Někdy vysouvání elektrických klapek podržím déle třeba i na 38 stupňů, zejména je-li horko přes 30 stupňů Celsia a letadlo je na maximální vzletové hmotnosti. Pak vzlétnu i z velmi krátké plochy, avšak  poněkud déle mi trvá zrychlení a i za plochou musím mít dostatek místa bez překážek, abych  mohl využít přízemní efekt nad předpolím, než získám potřebnou rychlost k stoupání a přivření brzdících klapek na menší hodnotu. Letadlo mi samo napoví.

         Výhodu elektrických klapek lze spatřovat v tom, že výrobce letounu použije takový mechanismus, který bude klapky vysouvat dostatečně pomalu. Dělá to proto, aby nebyly nadměrně namáhány klapky, jejich uchycení, ovládání a křídlo samotné. Přičemž přidanou hodnotou tohoto řešení je jistá „blbuvzdornost“ spočívající v tom, že jak se vztlakové klapky pomalu otvírají, dochází ke zpomalování letounu současně s jeho klopením na čumák a vše v dostatečné časové rezervě k vyvážení letounu a k tomu, aby klapky zabrzdily letadlo a nedošlo k překročení mezních rychlostí k jednotlivým výchylkám vztlakových klapek.

        Mechanicky ručně ovládané klapky jsou úžasné, ale skutečně vyžadují uvědomění si mnoha souvislostí. Viděl jsem několik ultralehkých letadel se vztlakovými klapkami „do vrtule“ – u trupu jsou na větším úhlu než na konci. Ne, nebylo to tak z výroby. Někdo je používal špatně. Nemyslel…

        Nebo naopak, myslel a  pomohl si s nimi jako poslední možností přeskoku přes překážku do které by jinak díky setrvačnosti zahučel... Díky vysoké rychlosti a razantnímu vysunutí je přetáhl na vyšší rychlosti než měl a přežil. Klapky ovšem ne a jsou zralé na  generální opravu.

        Pokud mechanické vztlakové klapky nemají pevně dané polohy, můžete volit libovolné mezipolohy, obvykle podle počtu jemných zoubků tak jak je vysouváte v závislosti na směru a síle větru, na povrchu a délce dráhy, podle teploty, zatížení, nadmořské výšky, podle vrtule a podle uvážení… Podobně to funguje u elektrických klapek bez mezipoloh (Tecnam Sierra) ale pouze v rozsahu 0-38 stupňů.

          Mechanické vztlakové klapky ovládané ručně také můžete okamžitě razantně otevřít či zavřít samozřejmě s ohledem k rychlosti, hmotnosti a setrvačnost i a s přesnou znalostí možných následků. Proto osobně miluji ručně ovládané vztlakové klapky a vím proč – zachránily mi život. Více se dozvíte v další kapitole.

Yetti J-03 s flaperony. Méně vztlakují v porovnání s Yettim s klasickými vztlakovými klapkami, ale letadlo je mnohem ovladatelnější.

Filip Zejda