Startovní hod rekordního rychlostního pokusu. Přetížení 120 g. Screenshot videa. Kredit: Spencer Lisenby.

Před érou přemnožených dronů si nadšenci do létání a modelařiny pořizovali či stavěli vlastní rádiem řízené modely. I když tento směr RC letadýlek multikoptéry zastínily, tak nevymizel. Jednou z oblíbených kategorií byly a jsou větroně. Buď motorové nebo bezmotorové, které nahoru vytáhne guma, naviják nebo ho modelář jednoduše hodi ze svahu. Proto aby využily zákony aerodynamiky naplno, dosahují velkého rozpětí křídel, což jim umožňuje získat vysoku klouzavost. Tedy poměr mezi výškou a doplachtěnou vzdáleností. Účelem kluzáků nikdy nebylo létat rychle. Jejich majitel se odreagovává pomalým kroužením, při němž hledá vzestupné proudy, v jejichž moci nabere letadlo výšku zadarmo. Když jsou vhodné meteorologické podmínky na takzvanou termiku, může si pilot vychutnávat let do sytosti, aniž by opakovaně startoval. Nejrychlejším úmyslným prvkem pilotáže je s využitím převýšení svištivý průlet nad hlavami přihlížejících, po kterém opět model vystoupe a zklidní tempo, aby svou ladnou majestátností připomínal kondora, se kterým má větroň podobnu siluetu.

Pozoruhodná podoba - albatros galapážský (Phoebastria irrorata).  Středně velký albatros s rozpětím křídel 220–250 cm. Hravě překonává tisícikilometrové vzdálenosti. V době hnízdění létá pro krmení "pouze" 100 km. Kredit: Putney Mark, CC BY-SA 2.0

V kontrastu všeho, co je známo o větroních, připadá světový rychlostní rekord dosažený tímto druhem nepoháněného stroje za těžko uvěřitelný. Na videu s přelomovým pokusem uvidíte pohybovat se model DSKinetic Transonic DP rychleji, než obvykle uvidíte létat stíhačky na leteckém dni. Pro Spencera Lisenbyho konstruktéra a pilota v jedné osobě ze společnosti DSKinetic není problém běžně nabrat rychlost přesahující 800 km/h. Nicméně pokusem ze začátku roku posunul rychlostní hranici na 882 km/h a stal se tak držitelem rekordu. Při podobně extrémních výkonech na model působí trvalé přetížení 60-80 G, jež nárazově olizuje hodnotu 120 G. Posádky tryskových letadel vyzbrojené anti-G oblekem udrží krátkodobě vědomí při 8-9 G. Samotný drak stíhačky vydrží o něco víc, ovšem pak by následovalo strukturální poškození a rozpad. Jediná příležitost jak navodit u proudového letounu takové přetížen, je sním narazit do země. Dokonce ani rakety vzduch-vzduch neumí točit zatáčky k cíli s ostřejším přetížením. Ty nejlepší zvládnou ani né polovinu géček.

Střela VL MICA manevruje s max. přetížením 50 g. Kredit: I, Captainm, Wikipedia, CC BY-SA 3.0

Rekord padl 21. ledna tohoto roku nad horou Parker na severu Los Angeles. U pokusu asistoval předchozí držitel rychlostního rekordu bezmotorové kategorie Bruce Tabo. Plnil důležitou úlohu. Hodil model do vzduchu a dohlížel na radarové stanovení přesné rychlosti. Radar byla jediná možnost, jak měření provést, protože civilní GPS zařízení nešlo díky umělým limitacím použít a vojenskou GPS jim nikdo nepůjčil. Historickou událost zvěčnila kamera. Lynsey GoPro záznamník umístil přímo na své čelo. Takže nám autenticky zprostředkovává dění z pohledu člověka za kniplem nebo spíš páčkami. Z videa si dost dobře můžete udělat představu, jak náročná pilotáž to je. Důležité je obraty správně načasovat. Záleží na tom, jak kvalitně zužitkujete vzdušný proud. Když ruční povely nebudou přesné, let bude pomalejší. Lisenby to dělá s neomylnosti automatu. Držel správnou oválnou dráhu a v průběhu letu korigoval drobné odchylky. Trhané pohyby kamery ukazují, jak bedlivě střežil a sledoval míhající se model větroně. Obrovský příval adrenalinu mu pomáhal koncentrovat svou mysl na to jediné, být nejrychlejší. Jeho výkon je ještě obdivuhodnější, když uvážíme, že mu neasistovala vůbec žádná letová elektronika.

Kluzák DSKinetic Transonic DP, který světové prvenství trhl, pochopitelně nekoupíte v obchodě ani nevyrobíte z tradičních modelářských materiálů. Bez masivního vyztužení uhlíkovými vlákny by si ani neškrtl. Návrh křídel o rozpětí 3,3 m pro vysokorychlostní let byl léta pilován. V současné podobě mají dokonce na víc než předvedla. Lisenby o letadle říká, že jeho teoretickým stropem je 933 km/h.

Za úžasným výsledkem stojí mocné vzdušné proudy, které se v okolí hory prohánějí. Ovšem to co je usměrňuje, aby pracovaly pro pilota a jeho stroj, je technika dynamického plachtění. Její základní princip na rozdíl od provedení je jednoduchý. Při klesání z vrcholu hory do údolí tryskový vítr v zádech urychluje letadlo tak dlouho, dokud nepronikne do spodní vrstvy s rozdílným prouděním. V tomto okamžiku nastane čas k prudké otáčce o 180 °. Těsně nad zemí svahu vane vzestupný proud, který vynese letadlo bez ztráty energie nahoru k hřebenu do silného protivětru. Jakmile model vstoupí do této vrstvy, pilot provede další prudký obrat o 180 °a ocitne se ve výchozí poloze. Takto pořád dokola opakuje smyčku hypoteticky až do nekonečna. Při každém dokončení smyčky stroj získá víc energie a postupně zrychluje do šíleného rytmu. Zrychlování pak zastaví selhání lidského faktoru, aerodynamické síly s přetížením trhající konstrukci na kusy, nedostatečně rychlý vzdušný proud nebo se projeví třepotání.

Fanatici do kluzáků techniku dynamického plachtění využívají od šedesátých let. Avšak za posledních dvacet let výrazně zdokonalili ždímání rychlosti z gradientu proudění. Přesto jen kopírují to, co albatrosi umí od narození. Jsou známy tím, že žijí nad mořem, překonávají nad ním obrovské vzdálenosti, aniž by při tom mávali křídly. Zvládají to skvěle. Překonávají i Lisenbyho. Obratový manévr provádí s konci křídel vzdálených od hladiny vody několik centimetrů. To Lisenby se k zemi přibližuje na několik metrů. Asi nikdo by nechtěl šplhat po svahu, když zrovna trénuje s létající gilotinou.

Dynamické plachtění slouží v tuto chvíli pro pobavení pár bláznů. Určitě jim poskytuje spoustu adrenalinu nevykoupeného riskováním vlastního zdraví. Naopak to oni sami se stávají nebezpečím pro své okolí. Nicméně jejich poznatky z optimalizace využívání vzdušných proudů mohou jednu uplatnit drony, jež budou pro plnění úkolu vyžadovat velmi dlouhou vytrvalost ve vzduchu. Většinu času by dynamicky stoupaly a klesaly. V ojedinělých momentech by zaply elektropohon napájený z akumulátoru dobíjeného ze solárních článků. Neúnavně by pak zvládly například hlídkovat nad zájmovou oblastí. Dron k tomu bude vyžadovat spolehlivý algoritmus pro výpočet dráhy letadla v reálném čase. Teoretické základy pro jeho vyvinutí už jsou dostatečné.

Literatura:

https://newatlas.com/aircraft/dynamic-soaring-speed-record-spencer-lisenby/

https://en.wikipedia.org/wiki/Dynamic_soaring

https://en.wikipedia.org/wiki/MICA_(missile)