Návrat ladných pokořitelů zvuku: Kdy se do oblak vrátí nové Concordy?

Prvním a zatím jediným nadzvukovým dopravním letounem v linkovém provozu byl legendární Concorde, pod taktovkou společností British Airways a Air France. Víc než třicet let létal nad Atlantikem rychlostí přes 2 000 km/h, než přišla ona tragická událost v roce 2000: Při havárii jednoho stroje nad Francií zahynulo 113 lidí.

Obě firmy pak postupně stahovaly i další letadla a v roce 2003 se zdálo, že éra Concordů definitivně skončila. Opak je však pravdou – nadzvukové giganty dnes pro civilní letectví vyvíjejí hned tři americké společnosti. A nasazení do provozu je za dveřmi: První pasažéři by měli do nových strojů usednout už v roce 2025.

Ve staronovém kabátě 

Na první pohled se nadzvuková letadla za dlouhé desítky let nijak nezměnila: Zůstal cylindrický trup, stejně jako 2–4 motory pod křídly nebo na ocase. Uvnitř se ovšem jedná o zcela jiné stroje, než jaké před půl stoletím začaly psát novou kapitolu moderního civilního letectví. 

Standardní součást výbavy představují komunikační a navigační přístroje, jaké si v 60. letech dokázal představit jen málokdo. Neuvěřitelný pokrok zaznamenaly také bezpečnostní systémy na palubě i na zemi. Celkově se výrazně snížila hmotnost strojů, a to díky použití kompozitních materiálů v dracích i v motorech. Souběžně se znásobil výkon pohonných jednotek. 

Samokřídlo podle bombardéru 

Hospodárnost zůstává klíčovým parametrem moderního letounu. S ohledem na ekonomiku provozu optimalizují konstruktéři každý detail. Přitom se však drží v mantinelech kdysi dávno definovaného uspořádání, jež se zdá být stále nejvhodnější. Například podlouhlý trup s kulatým průřezem je nejen aerodynamický, ale také optimální z hlediska udržování přetlaku v kabině i využití prostoru a rozložení váhy.

Konstruktéři ovšem přicházejí rovněž s inovacemi, a na stole tak leží hned několik zajímavých konceptů. Alternativní uspořádání by mohlo představovat samokřídlo, jakým je například americký „neviditelný“ bombardér Northrop B-2. De facto jde o jedno velké křídlo, proto vytváří vůči své hmotnosti relativně větší vztlak. Navíc taková konstrukce vyžaduje méně vzpěr i výztuží než klasický letoun, a je tedy lehčí. 

Úspornější i větší 

Samokřídlo by mohlo být v porovnání s konvenčními stroji výrazně hospodárnější a jeho obří trup by pojal víc cestujících. Zároveň by se však musela od základů přebudovat letiště, která by takový stroj obsluhoval. Dnešní vzdušné přístavy jsou dimenzovány pro letadla do 80 m délky a šířky. Samokřídlo by sice nemělo ani polovinu délky Airbusu s podobnou kapacitou cestujících a nákladu, zato by bylo podstatně širší. Jeho nasazení by rovněž vyžadovalo nové postupy evakuace, hašení případného požáru a mnoho dalších úprav.

Určitý mezistupeň mezi klasickou konstrukcí a samokřídlem tvoří koncept Blended Wing Body, volně přeloženo „trup prolínající se s křídlem“. Stroj s označením X-48B již několik let vyvíjí NASA ve spolupráci s Boeingem. Dálkově řízený model v měřítku 1 : 12 se poprvé vznesl do vzduchu v létě roku 2007, druhý model s jiným uspořádáním motorů pak zamířil k nebi v letech 2012 a 2013. Přestože program skončil, zkoušky probíhaly slibně a oba partneři se dohodli na vývoji letounu ve skutečné velikosti.

Elektromotory znovu na scéně

Budoucnost nadzvukových civilních letadel dnes nejvíc souvisí s jejich pohonem. I do letectví totiž pronikají elektromotory, přestože zatím jen „po špičkách“. Nejde přitom o žádnou novinku: Premiéra stroje poháněného elektřinou se konala už v roce 1884. Jednalo se o vzducholoď La France, jež se díky elektromotoru a obří vrtuli považuje za první plně řiditelný létající aparát. První let elektrostroje těžšího než vzduch se však uskutečnil až v roce 1973, kdy k nebi vystoupal Rakušan Heino Brditschka v letadle vlastní konstrukce. 

Plnohodnotný elektroletoun nedávno přechodně vyráběl i jeden z nejvýznamnějších hráčů, Airbus. Stroj E-Fan poháněly dvě elektrické jednotky o úhrnném výkonu 60 kW, které jej udržely ve vzduchu 40 minut. Letadlo pojalo pilota a jednoho pasažéra, firma však vyvíjela i čtyřmístnou verzi. Nakonec však produkci E-Fanu zastavila: Rozhodla se zaměřit na hybridní pohon a na vývoj takto vybaveného dopravního letounu pro kratší vzdálenosti, který má pasažéry vozit od roku 2030. Na podobném projektu pracuje také NASA – její třímotorový stroj má turbínu poháněnou elektřinou na ocase a nese název STARC-ABL. 

Podstatně tišší provoz 

Brzy také možná budeme létat podstatně rychleji. Concord zvládal mezikontinentální trasu zhruba v polovičním čase než běžné letouny, zvukovou bariéru mohl ovšem prolomit jen nad oceánem. Při překonávání rychlosti zvuku totiž dochází k tzv. sonickému třesku, jenž se nesměl odehrát nad obydlenými oblastmi.

TIP: Na svůj snímek čekal 5 let: Vyfotil překročení rychlosti zvuku

NASA proto zkouší hned několik technologických demonstrátorů s optimalizovanou aerodynamikou, která výrazně snižuje hlasitost přechodu do nadzvukové rychlosti. Ve spolupráci s firmou Lockheed Martin vyvíjí stroj X-59 QueSST, s jehož premiérou počítá v létě roku 2021. Mohlo by se mu přitom otevřít mnohem víc letišť a supersonická vzdušná doprava by zažila renesanci.

Dvacetkrát rychleji než zvuk 

Konstruktéři mezitím dotvářejí rovněž koncepty suborbitálního létání. Ve výšce 100 km nad zemským povrchem se stroj již nepotýká prakticky s žádným odporem vzduchu, a může tedy vyvinout i 20násobek rychlosti zvuku. Z Prahy do New Yorku by tak doletěl za 45 minut, včetně startu a přistání. 

Mezi necelou desítku studií suborbitálních letounů patří například SpaceLiner Německého střediska pro letectví a kosmonautiku (DLR), který však nemá zajištěno financování. Dopravní využití pro svůj nosič Big Falcon Rocket plánuje také firma SpaceX vizionáře Elona Muska, jde ovšem o hudbu vzdálenější budoucnosti. 

Všechno postavit nové

Problém suborbitálních letů spočívá v tom, že nestačí vyvinout jen stroj – musí se vymyslet a postavit celá infrastruktura pro jeho provoz. Do určité míry to brzdí inovace, přičemž každá zásadnější změna vyžaduje navíc úpravu nejrůznějších bezpečnostních pravidel a mechanismů. Jednoduše řečeno, pokud by se podoba civilního letectví měla v příštích dekádách významněji měnit uvedeným směrem, musela by přijít nějaká převratná novinka umožňující podstatné snížení provozních nákladů.

TIP: Pozvánka do budoucnosti: Boeing připravuje hypersonické dopravní letadlo

Příznivce nadzvukových letů každopádně potěší, že podle výrobců bude letenka oproti Concordům výrazně levnější: Cena má odpovídat zhruba business třídě v tradičním spoji. V porovnání s někdejší legendou nebe, kde zájemci platili až čtyřikrát víc než za běžnou první třídu, jde tedy o značný pokles.