Šeptající dopravák – 1. část

16.11.2013

Právě před 43 lety se z letištní plochy v kalifornském Palmdale poprvé odlepil jeden ze symbolů dopravního letectví konce dvacátého století, přezdívaný Whisperliner – Lockheed L-1011 Tristar.

Šeptající dopravák – 1. část
Šeptající dopravák – 1. část (Zdroj: Aeroweb.cz)

16. listopadu 1970, necelých 21 měsíců od započetí stavby a dva a půl roku od prvních objednávek, stál Lockheed L-1011 Tristar na vzletové dráze. Posádku tvořili zkušební pilot Henry Baird „Hank“ Dees, kopilot Ralph C. Cokely, palubní inženýr Glenn E. Fisher a vedoucí týmu letových zkoušek Rod C. Bray.

Vzletová hmotnost Tristaru byla 151 tun včetně 38,6 tun paliva a 18 tun testovacího vybavení. Letoun se odlepil od země po 1 600 metrech rozjezdu v rychlosti 152 uzlů a při dvou a půl hodiny trvajícím letu dosáhl rychlosti 250 uzlů a výšky 6 100 metrů. Další zajímavost pak přišla ze země. Podle diváků přihlížejících startu na letišti byly motory Rolls-Royce až nezvykle tiché, jakoby jen šeptaly…

Po přistání pilot Hank Dees prohlásil: „Byl to velice příjemný let, stroj se velmi dobře ovládá, mnohem lépe než ukazovaly naše původní testy na pozemním simulátoru. Motory běžely dobře. Piloti budou mít tohle letadlo rádi.“

Tristar nakonec nebyl nikdy komerčně příliš úspěšný a své tvůrce, firmu Lockheed a zejména výrobce motorů Rolls-Royce, dokonce málem pohřbil. Byl ale neoddiskutovatelným nositelem technologického pokroku a jak se Hank Dees po prvním letu správně domníval, většina pilotů i posádek si stroj zamilovala. Pozdější loučení s ním bylo proto pro mnohé velmi nostalgické…


První zkušební let prototypu L-1011, 16. listopadu 1970. Podepsání jsou výše uvedení členové první posádky. Signovaný snímek pochází z archivu zkušebního inženýra Lockheeedu Dona Pierce a byl laskavě poskytnut Curdem Zechmeisterem (l1011project.blogspot.cz/)

Opožděný nástup na proudový trh

Firma Lockheed vyvinula před druhou světovou válkou několik pozoruhodných typů letadel za účasti známých jmen letecké historie – Jack Northrop, Jerry Vultee, Lloyd Stearman a samozřejmě (a možná především) Clarence „Kelly“ Johnson, který byl odpovědný za spoustu převratných konstrukcí. Předválečné Vegy, Oriony a rodina typů Electra byly důstojným soupeřem Douglasů DC-2/DC-3 a na konci druhé světové války vyráběl Lockheed přibližně sedm procent z celkové letecké produkce Spojených států. Především se jednalo o P-38 Lightning, A-28/29 Hudson, C-56 Lodestar, P-80 Shooting Star, PV-1 Ventura, PV-2 Harpoon, licenční B-17 a famózní C-49 Constellation. „Connie“ byla na svou dobu vyjímečným návrhem, který spojoval vysokou rychlost, spolehlivost a ekonomiku provozu.

Úspěšné vojenské kotrakty pokračovaly i v padesátých a šedesátých letech, kdy Lockheed dodával letectvu a námořnictvu proudový P-80 Shooting Star, P-2 Neptune, cvičný T-33, „dvoumachový“ F-104 Starfighter, nesmrtelný C-130 Hercules, P-3 Orion, C-141 Starlifter a majestátní C-5 Galaxy. Špičkou ledovce, v tomto případě však velmi dobře skrytou, byly špionážní U-2 a SR-71 vyvinuté ve Skunk Works v Burbanku vedených Kelly Johnsonem. S tímto technologickým zázemím by se dalo předpokládat, že Lockheed bude velmi úspěšný také na trhu dopravních letadel.

Nicméně skutečnost byla jiná. Firma zvolila konzervativní cestu vývoje trubovrtulové C-188, která sice měla velmi ekonomický provoz, nicméně v té době už byl správnou cestou vývoj proudových letadel. Nová Electra tak nedokázala dobýt výraznějších obchodních úspěchů (toto tvrzení je pravdivé pouze pro civilní trh, z ní vyvinutý P-3 Orion naopak dosáhl obrovského úspěchu). I díky tomu Lockheed, minimálně v první generaci proudových dopravních letadel, zaspal dobu.

Na začátku šedesátých let se u Lockheedu věnovali dvěma dopravním projektům. Prvním byl projekt amerického nadzvukového dopraváku SST. Lockheed navrhoval letoun s pevným tenkým delta křídlem podobné velikosti jako Concorde, avšak byl to Boeing se svým projektem letadla s měnitelnou geometrií, kdo v této fázi zvítězil. Záhy však bylo jasné, že koncepce proměnné geometrie nesplní požadované hodnoty neseného nákladu a doletu a proto se vývoj vrátil „zpět“ ke koncepci pevného křídla. I přes tento úkrok stranou byl nakonec celý program kvůli své neekonomičnosti zrušen.

Mezitím u Lockheedu vyvíjeli obří transportní C-5 Galaxy pro americké letectvo a zároveň s tím se pracovalo na studiích využití tohoto projektu pro civilní dopravu. Tyto studie nakonec nebyly využity a možná překvapivě to byl program Electra (lépe řečeno jeho pokračování, které vedlo k pozdějšímu P-3C Orion), který nakonec vyústil v TriStar. Jedna z variant P-3C, byť byla námořnictvem zamítnuta, byla týmem P-3C ve volném čase dále propracována do návrhu dopravního letadla se širokým trupem oválného průřezu a dvěma uličkami. Jednalo se o hornoplošník se dvěma proudovými motory umístěnými na křídlech. I když byly výkony tohoto návrhu krátce testovány ve větrném tunelu, vzhledem k množství práce na Orionu byl nakonec odložen „do šuplíku“ a využit teprve později, právě při návrhu L-1011.

Letadlo šité na míru letiště

Práce na Tristaru začaly v roce 1966 na základě požadavku American Airlines, které chtěly velký dopravní letoun na krátké a střední tratě. I přesto, že se na nabídku chystal odpovědět v osobní dopravě silně etablovaný McDonnell Douglas se svým DC-10, rozhodla se firma Lockheed využít poptávku pro opětovný vstup do tohoto segmentu leteckého trhu. Boeing, v té době plně soustředěný na svou 747, na poptávku neodpověděl.

Požadavek dokonce blíže specifikoval, že se má jednat o dvoumotorový proudový stroj pro 300 pasažérů, který má být schopen operovat z menších letišť včetně konkrétně uvedeného letiště La Guardia v New Yorku, kde American Airlines investovaly nemalé prostředky do svého terminálu.

Mělo se jednat o letadlo s podobnýmy výkony jako druhá generace proudových strojů ale s lepší ekonomikou a tiššími motory. To znamenalo stroj schopný operovat za horkého dne z letiště s délkou vzletové dráhy 2 700 metrů s cestovní rychlostí 0,8 Machu. American Airlines byly schopny akceptovat transkontinentální trasy s jednou zastávkou. Parametry letiště La Guardia byly navíc velmi restriktivní nejen, co se týká využitelného rozměru a tvaru pojezdových drah, ale i omezení z důvodů maximalní vzletové hmotnosti na 122,5 tuny.

V roce 1967 většina dopravců preferovala třímotorovou konfiguraci, která umožňovala transkontinentální lety a také poskytovala větší flexibilitu ve výběru trasy. Po rozhovorech s dalšími dopravci nakonec Lockheed změnil návrh na třímotorový se zvýšením počtu sedaček na 330 a vzletové hmotnosti na 181,4 tun. Program L-1011 s motory Rolls-Royce RB.211 byl spuštěn v březnu roku 1968 na základě objednávek na 144 strojů – 50 z Eastern Airlines, 44 z TWA a dalších 50 z Air Holdings. O měsíc později přibyly další od Delty, Northeast Airlines a Pacific Southwest Airlines (PSA). Konkurenční DC-10 objednaly o měsíc dříve American Airlines v počtu 50 kusů a United Airlines (UAL) 60 kusů.

Vzhledem k tomu, že oba vznikly na základě stejných požadavků, měl jak DC-10, tak i Tristar teméř shodné rozměry. Rozpětí, limitované manévrovacím prostorem na letišti La Guardia, bylo u obou identické (47,35 resp. 47,34 metrů) a délka velmi podobná (54,17 resp. 51,97 metrů).

Nejmarkantnějším rozdílem tak byl přístup k umístění středního motoru. V McDonnell Douglas se rozhodli pro umístění motoru do konstrukce SOP pro optimální výkon motoru. Naproti tomu Lockheed provedl mnoho testů dokazujících, že vliv vstupu vzduchu ve tvaru písmene S měl na výkonnost minimální vliv a toto řešení poskytovalo mnohem větší směrovou stabilitu a také výrazně lepší přístup pro údržbu motoru.

Požadavek na zvýšené výkony a bezpečnost letu vedly k použití tří pokročilých technologií. Jednalo se o hydraulické posilování řízení se sofistikovaným hydraulickým systémem se čtyřmi nezávislými okruhy, plovoucí stabilizátor pro omezení špatného vyvážení při vzletu a přímé řízení vztlaku (Direct Lift Control – DLC) pro optimální udržování sestupové dráhy.

Zároveň bylo také použito nových výrobních postupů pro zvýšení životnosti draku. Především to bylo lepení kovů, což odstranilo zeslabení konstrukce v místech nýtů a tím de facto i únavu materiálu. Současně tento postup výrazně zvýšil antikorozní ochranu.

Také avionika byla velmi vyspělá a Tristar byl prvním letadlem, které mělo už v prvotním návrhu a plánu certifikace požadavek na možnost přistání za každého počasí pro kategorii IIIA. Nicméně automatické přistání bylo pouze jednou ze schopností řídicího systému, který umožňoval plně automatizovaný let od vzletu až do přistání. Toto vybavení bylo výhodou, která se později často projevovala zejména při transatlantických letech v zimních měsících, kdy Tristar téměř vždy doletěl na cílová letiště na rozdíl od konkurenčncíh strojů, které musely často použít záložní letiště s následnými komplikacemi pro cestující.

Tristar neboli „L-deset-jedenáct“

V průběhu úvodní fáze vývoje zvažoval tým konstruktérů celkem 66 různých návrhů, jež vyústily ve finální podobu na začátku roku 1967. Jednalo se o návrh se širokým trupem kruhového průřezu a párem dvouproudových motorů umístěných pod dolnoplošným nebo středoplošným křídlem. Tento návrh byl označován jako CL-1011-28. Předpokládal stroj pro 250 pasažérů s doletem 2 500 kilometrů a vzletovou hmotností 136 tun, rozpětím 47 metrů a délkou 50 metrů. I když dvoumotorová konfigurace slibovala lepší ekonomiku provozu, bylo přesto zvažováno i třímotorové uspořádání – tyto návrhy nesly označení CL1011-30, -31, -32 a -33.

U Lockheedu byli dostatečně předvídaví a tušili, že požadavek American Airlines je značně limitující, a proto jednali s více dopravci ohledně požadavků na nový letoun. Eastern Airlines například preferovaly třímotorový stroj vzhledem k tomu, že jejich nejdelší non-stop trasa tehdy měřila 2 900 km a vedla především nad oceánem – trasa, kterou v časech „před ETOPSem“ nebylo možné provozovat dvoumotorovým strojem. Také TWA, které čerstvě uváděly nové 747, projevily zájem o menší širokotrupé stroje pro své vnitrostátní linky, kde bylo Jumbo neekonomické. Vzhledem k tomu, že na jejich trasách západ-východ byly Skalisté hory, i TWA se přikláněly ke třímotorovému uspořádání.

Jak diskuze s jednotlivými dopravci pokračovala, bylo stále více jasné, že transkontinentální trasy budou jedny z nejdůležitějších a Lockheed tak aerolinkám nabídnul třímotorový L1011-365 s kapacitou 227 cestujících a vzletovou hmotností 145 tun. Předpokládaný tah každého ze tří motorů byl 156 kN. Nabídka už předpokládala vysoký stupeň automatizace umožňující lety za snížené viditelnosti. Navíc, třímotorová konfigurace nabízela větší bezpečnost, kdy nebylo nutné přerušit let při závadě na jednom motoru. Dokonce byly možné technické přelety pouze se dvěma motory na hlavní servisní báze, a tak nebylo nutné stavět další nákladné servisní základny.

Jak Lockheed, tak i Douglas na začátku roku 1968 zpřesnily své nabídky pro domácí dopravce. Lockheed nabídnul L-1011-385, který měl prodloužený trup (53 metrů) umožňující přepravit 250 pasažérů s možností ekonomicky provozovat linku z letiště La Guardia (z její 2 100 metrů dlouhé dráhy) do Chicaga. V tom čase byl předpokládaný tah motorů 165 kN. Přesto, že to byla specifikace splňující požadavek American Airlines, dolet nevyhovoval ani Eastern Airlines ani TWA. Volba American Airlines však padla na DC-10 a Lockheed tak najednou neměl svázané ruce a zaměřil se na prodloužený dolet. V této době byl také stroj, v duchu firemní tradice, pojmenován Tristar.

Aby vyhověl požadavkům aerolinek, zvýšil Lockheed maximální vzletovou hmotnost Tristaru na 186 tun, což umožnilo nést placený náklad 25,5 tuny – ekvivalent 345 cestujících. Zároveň byl také předpokládaný tah zvýšen na 178kN poskytující při cestovní rychlosti 0,8 Machu ve výšce 10 700 metrů dolet 5 300 kilometrů. To rázem zvýšilo konkurenceschopnost L-1011 ve správný čas. I když totiž DC-10 získal první objednávku od American Airlines, stále to ještě nebylo dostatečné pro spuštění výroby. Souboj Lockheedu a McDonnell Douglasu začal nabírat na otáčkách. Ve snaze zatraktivnit nabídku a ovlivnit tak rozhodnutí Eastern a TWA, Lockheed nabídl velice zajímavé finanční podmínky – krok, který, jak se později ukázalo, měl dalekosáhlý a téměř zničující efekt.

Dopravci si byli vědomi, jaký vliv má jejich rozhodnutí na výrobce a této situace náležitě využívali při vyjednávání. TWA i Eastern při výběru spolupracovali a 26. března 1968 se shodli na výběru Tristaru. Rozhodnutí však mělo zůstat tajné, dokud neskončí příští den pohovory s oběma výrobci v hotelu Waldorf Astoria v New Yorku. Na tiskové konferenci, naplánované na dopoledne 29. března 1968, tak oba dopravci oznámili svá rozhodnutí. To také znamenalo spuštění výroby L-1011. Objednávky obou aerolinek ve výši 2,16 miliardy dolarů byly v branži do té doby nejvyššími.

Výroba prvního prototypu začala 1. března 1969 a stroj byl stavěn zároveň s halou okolo něj (první stroj byl kompletní ve stejný den, kdy byla dostavěna hala). První trup byl zkompletován v dubnu 1970. V červnu 1970 byly dodány a instalovány motory. Strukturálně byl stroj kompletní 20. července a roll-out proběhl 1. září.

Po oficiálním roll-outu v Palmdale byl první Tristar přesunut do přilehlého hangáru pro funkční testy, instalaci speciálních testovacích a měřících přístrojů, motorové zkoušky a pojížděcí zkoušky předcházející prvnímu letu. S historií samotného 16. listopadu 1970 jsme se již seznámili v úvodu.

Tak započal program letových zkoušek, do kterého se zapojilo šest letadel při 1 500 letech trvajících 1 700 hodin. Současně byl vyvíjen trup stroje pro únavové zkoušky. Tento kus byl dokončen v prosinci 1970 a byla na něm zahájena dvouletá série testů simulující 36 000 vzletů a přistání.

Problémy, bankrot a mezinárodní jednání

Už během vývoje L-1011 však došlo k několika událostem, které téměř zničily jak Lockheed, tak i Rolls-Royce.

Vzhledem k náročnosti program L-1011 u Lockheedu věděli, že program bude značně odčerpávat finanční prostředky, a proto byla sjednána již v květnu 1969 půjčka ve výši 400 miliónů dolarů. V březnu 1970 pak oznámila firma, že má vážné finanční těžkosti kvůli neshodám s USAF o ceně C-5 Galaxy.

Projekt pohonných jednotek RB.211 byl do té doby zdaleka největším britským motorářským projektem. Díky tomu se koncem roku 1970 objevily závažné potíže s tokem finančních prostředků. Necelé tři měsíce po prvním letu, 4. února 1971, oznámila firma Rolls-Royce Limited bankrot. To byl vážný problém, protože Tristar byl velmi úzce svázán právě s motorem RB.211 a naopak, motor RB.211 byl vyvíjen de facto pro Tristar.

V té době první dva L-1011 prováděly letové testy. Výroba Tristaru byla ze dne na den nejistá a 6 000 zaměstnanců Lockheedu v podstatě nemělo co na práci. Britská vláda založila novu společnost Rolls-Royce (1971) Limited a odkoupila od původní firmy divizi proudových motorů. V tu dobu již byly jak vývoj, tak i výroba motorů v plném proudu – probíhalo typové a zátěžové testování a předvýrobní jednotky pro testování prototypů už byly dodány. Vláda ustavila tříčlenou komisi, která měla detailně prozkoumat všechny aspekty programu RB.211. Vzhledem k tomu, že všechny technické problémy již v tu dobu byly téměř překonány a nebyly u takového programu neobvyklé, bylo na základě vyjádření komise rozhodnuto pokračovat ve vývoji a výrobě s tím, že případné další investice budou garantovány britskou vládou.

Zároveň však také začalo vyjednávání o novém kontraktu s firmou Lockheed. V březnu se setkal ministr financí Spojených států John Conally s představiteli britské vlády. Británie souhlasila s podporou projektu RB.211 pouze v případě, že americké banky zaručí, že project L-1011 bude dokončen. V dubnu jednali zástupci 24 bank s Lockheedem a ministr financí Connaly oznámil, že banky neprovedou další kroky bez vládní záruky. V reakci na toto sdělení však britský premiér Edward Heat pouze zopakoval britský postoj – bez záruky bank dojde k zastavení program RB.211.

Conally oznámil v květnu 1971, že Bílý dům požádá Kongres o záruku půjček firmě Lockheed ve výši 250 miliónů dolaru s přihlédnutím k faktu, že ve hře je 24 000 pracovních míst a investice ve výši 1,4 miliardy dolarů. V srpnu pak president Nixon podepsal Zákon o garanci mimořádné půjčky. Zástupci bank, aerolinií, firmy Rolls-Royce, Výboru pro garanci mimořádné půjčky a Lockheedu se setkali 14. září 1971, kdy podepsali dokumenty zajišťující finanční balíček be výši 650 miliónů dolarů (obsahujících také už sjednanou půjčku ve výši 400 miliónu dolarů z května 1969). Zajímavé je, že zejména v amerických zdrojích se velmi často poukazuje na skutečnost, že vláda Spojených států firmě Lockheed nepůjčila 250 miliónů dolarů, ale že šlo o pouhou záruku na komerční půjčky, na které ve finále vláda vydělala 31 miliónů dolarů – zdá se, že ve své době to muselo být docela žhavé téma.

Finanční krize byla překonána a jak Rolls-Royce, tak i Lockheed naplno rozjeli výrobu a na začátku roku 1972 mohly být dodány první sériové Tristary.

https://www.youtube.com/watch?v=1j8-0BYtFTA
Záběry z otevření nové haly tehdejším guvernérem Kalifornie Ronaldem Reaganem a z prvního letu L-1011 dne 16.listopadu 1970.

Mohlo by vás zajímat


Zkušenosti a doplnění našich čtenářů

Přidat komentář