Jeśli ograniczymy, na potrzeby niniejszego posta, rozważania do kwestii silników, można powiedzieć, że nauka latania określonym rodzajem samolotu to w dużej mierze nauka radzenia sobie w sytuacji, gdy dojdzie do awarii jednego z nich.
Nie jest to wcale taki wyciągnięty z kontekstu problem, bo pilotaż sam w sobie jest dość prosty i nie różni się dużo pomiędzy różnymi rodzajami samolotów czy szybowców. Polega na manipulacji statkiem powietrznym w przestrzeni, w trzech osiach, a dodatkowym atutem jest napęd, który pozwala nam w rozszerzonym zakresie dysponować wysokością i prędkością, tym samym dając większą swobodę lotu. Na szybowcach zdajemy się z tym na siły natury, na samolotach mamy hałaśliwe urządzenie zasilane ograniczoną ilością paliwa.
Różnica pomiędzy samolotem jednosilnikowym a wielosilnikowym jest w zasadzie taka, że zamiast złapać jedną, złapiemy
dwie lub więcej dźwigni – zazwyczaj naraz, więc w sumie co za różnica. Na pewno odczujemy to też na szybkości, bo więcej silników często
oznacza większy nadmiar mocy. Oczywiście zaobserwujemy także wyższe spalanie paliwa. I w zasadzie... tyle.
A
jednak wśród podstawowych uprawnień samolotowych rozróżniamy
uprawnienie na samoloty jednosilnikowe (SE, od Single Engine) oraz
wielosilnikowe (ME, Multi Engine). Do tych literek dopisuje się kolejne,
oznaczające m.in. typ silnika (np. P od Piston, czyli tłokowy), ale w
to tutaj nie będę się zagłębiać.
Szkoląc się i
zdobywając licencję, tak naprawdę to nie ona jest przepustką na latanie – analogicznie do prawa jazdy, jest de facto pustym papierem, który sam w sobie
nic nie daje. Liczą się zawarte w niej szczegółowe uprawnienia. Robiąc i odbierając PPL-kę (podstawową licencję samolotową, tzw. turystyczną), tak naprawdę wyrabiamy uprawnienie
SEP(L) – na samolot jednosilnikowy (Single Engine), tłokowy (Piston), lądowy (Land; bo są też np.
wodnosamoloty). W drodze zdobywania kolejnych uprawnień wielu z nas
wyrabia m.in. uprawnienie MEP(L), czyli na tłokowy lądowy samolot
wielosilnikowy (dwu- i więcej) – ono też może zostać
wpisane do naszej licencji. (Ciekawostka: podobno da się
zrobić PPL-kę od zera na samolocie dwusilnikowym, lecz w praktyce są to chyba skrajne przypadki.)
Lecz po co istnieją odrębne
uprawnienie na SE i ME (pozwolę sobie używać tych skrótów w tekście)? Ponieważ pilotaż obu typów samolotów jest niemal identyczny, dopóki nie dojdzie do awarii silnika. W takiej sytuacji
samolot jednosilnikowy zachowa się inaczej, niż dwusilnikowy, i są to
kompletnie innej natury problemy. Matematycznie sprowadzi się to do takich działań: 1–1=0 lub 2-1=1, przy czym... jeden nie równa się jeden.
 |
| AT-3, typowy jednosilnikowy samolot używany do szkolenia do PPL. |
W SE utrata silnika to... całkowita utrata napędu (1-1=0). Wówczas grawitacja się o nas upomina. Wprawdzie samolot nie spada jak kamień, co raczej staje się szybowcem, niemniej mamy ograniczony czas pozostałego lotu i musimy odpowiednio zagospodarować zarówno nim, jak i energią samolotu, by wylądować gdzieś w pobliżu bez większych szkód. Dobrze, jeśli w zasięgu mamy lotnisko, jeśli nie, musimy kombinować – tu przydaje się szybownicza wiedza, jak z dużej wysokości rozpoznać odpowiedni teren do lądowania. Mogą to być szerokie drogi (najlepsze), pola uprawne (o odpowiedniej strukturze), optymalnie nie las, ewentualnie woda. Problem staje się poważniejszy, gdy lecimy nocą, a nie mamy w zasięgu lotniska. O ile nie znajdziemy dobrze oświetlonej drogi, cóż... jest, delikatnie mówiąc, niewesoło. Poza oświetlonymi obiektami, w ciemności nie da się rozpoznać rodzaju terenu. Z tego powodu loty nocne na samolocie jednosilnikowym są raczej rzadkie i niechętnie praktykowane.
Największym wyzwaniem, poza nocą, jest awaria silnika krótko po starcie. Będąc jeszcze na pasie, najczęściej zdążymy się na nim zatrzymać. Lecz po oderwaniu zaczynają się schody. Tu ogromną rolę odgrywa charakterystyka danego samolotu i lotniska - jeśli mamy dość pasa przed sobą, próbujemy lądować na wprost, a jeśli się nie wyrobimy na pasie, lecz jesteśmy jeszcze nisko, zaleca się lądowanie na wprost lub z niewielką zmianą kierunku (patrz obrazek niżej). Dobrze, jeśli otoczenie lotniska jest równe i płaskie, gorzej, jeśli mamy dookoła las. Pod żadnym pozorem nie wolno próbować zawracać na lotnisko, jeśli nie mamy dostatecznej wysokości - usilny, ciasny zakręt w tej fazie lotu może skończyć się przeciągnięciem, korkociągiem i niechybnym zderzeniem z ziemią.
 |
| Niezwykły, dający do myślenia przykład sprzed kilku miesięcy. Zapobiegawcze lądowanie AT-3 na Okęciu po tym, jak tuż po niskim przelocie w samolocie zaszwankował silnik. Rozległe Okęcie dało pilotom dość miejsca na bezpieczny manewr - wylądowali na wprost z niewielką odchyłką, na sąsiednim pasie. (Źródło: flightradar24/lotnictwo.net) |
Co robimy po awarii silnika: w pierwszej kolejności zabezpieczamy prędkość, czyli pochylamy dziób. Kontynuując lot w poziomie bez napędu, moglibyśmy doprowadzić stopniowego zwalniania, a finalnie do przeciągnięcia. Następnie rozglądamy się za miejscem do awaryjnego lądowania. Gdy już jakieś upatrzymy, to jeśli starczy czasu i jest to zasadne, można spróbować jeszcze odzyskać moc silnika – czy przeprowadzić na nim dostępną kosmetykę (jak włączenie podgrzewu gaźnika w przypadku jego oblodzenia), czy próbować go na nowo uruchomić (jeśli całkowicie zgasł). Rzecz jasna, w zależności od objawów jest to zalecane lub też nie, lecz istnieje jakaś szansa, że odzyskamy silnik. Najczęściej jednak jesteśmy zmuszeni lądować, jeśli nie przez fizykę, to przez zdrowy rozsądek – bo niezależnie od tego, co się stało, ponownie uruchomiony silnik znowu może się zepsuć, lub też nieodwracalnie się uszkodzić.
Przesiadamy się na samolot dwusilnikowy. Utrata jednego silnika... nie pozbawia nas całkowicie mocy (2-1=1). Jesteśmy w stanie jako tako kontynuować lot. Poziomy – przeważnie bez problemu, wznoszenie jest utrudnione do niemożliwego, bo dostępna moc jest niewielka względem masy (samolot ME jest cięższy, niż SE, przy porównywalnej mocy pojedynczego silnika). Ale przecież po awarii w SE nie moglibyśmy nawet utrzymać się w poziomie!
Nie, przy ME zasadniczy problem jest zgoła inny. Asymetria ciągu. Poza nielicznymi wyjątkami (patrz Cessna Skymaster), silniki w ME są zamontowane czy to pod skrzydłami, czy przy ogonie, w każdym razie „po bokach” – a bardziej po inżyniersku, poza osią podłużną samolotu. Jeśli oba (czy ile ich tam mamy) silniki pracują równo, wytwarzany przez nie ciąg działa symetrycznie, momenty (odsyłam do fizyki momentów) się równoważą, zatem samolot zachowuje się podobnie, jak przy jednym silniku. Jeśli jednak jeden z nich zaszwankuje, a drugi wciąż pracuje normalnie, dochodzi do asymetrii. Samolot jest ciągnięty tylko przez jeden silnik, po jednej stronie, więc i ciąg działa niejako bokiem. Momenty nie są równoważone i samolot zaczyna się obracać wokół osi pionowej – czyli skręcać w stronę niepracującego silnika. Samolot staje się nagle trudny w podstawowej kontroli.
 |
| Lot przy normalnie pracujących silnikach. Siły ciągu działąją na samolot symetrycznie, samolot leci prosto. (Opracowanie własne na podstawie grafik Boldmethod) |
 |
| Lot z jednym niedziałającym silnikiem. Teraz siła ciągu działa tylko z lewej strony, co powoduje samoistne zakręcanie samolotu w prawo. Temu pilot musi przeciwdziałać manualnie. (Opracowanie własne na podstawie grafik Boldmethod) |
Tu należy przeprowadzić sekwencję czynności, mającą na celu zabezpieczenie mocy i minimalizację oporu spowodowanego awarią – zarówno oporu niedziałającego śmigła (samoloty ME przeważnie mają śmigło przestawne), jak i oporu lotu „bokiem”. Popychamy wszystkie dźwignie odpowiedzialne za moc silnika, by zwiększyć ją do maksymalnej dostępnej (żeby nie zacząć opadać), po czym rozeznajemy się, który silnik się zepsuł – to można rozpoznać na kilka sposobów (głównie po "miękkim" pedale steru kierunku lub wskazaniach pracy silnika. Z pozoru oczywista wzrokowa inspekcja śmigieł może być bezcelowa, bo nawet zepsuty silnik wciąż może się obracać pod wpływem pędu powietrza). Jednocześnie, żeby utrzymać prosty kurs, wciskamy odpowiedni pedał steru kierunku, w co zazwyczaj trzeba włożyć trochę siły, ewentualnie używamy trymera, jeśli samolot go ma (jest to kompensacja steru, coś jakbyśmy mechanicznie zablokowali kierownicę w aucie na lekkim skręcie). Wracamy do silnika: gdy mamy pewność, który zawiódł, wyłączamy go, po czym "sprzątamy" po sobie, ustawiając trymery i moc działającego silnika. Dopiero wtedy można spojrzeć za okno lub na ekran nawigacyjny i zastanowić się, co dalej. A czasu mamy dużo. O ile nie płoniemy, okoliczności raczej nie zmuszają nas do natychmiastowego lądowania – możemy kontynuować lot. Teoretycznie możemy stracić też drugi silnik, lecz w tej sytuacji zasadniczo cofamy się do nawyków z SE (zachodzi działanie 2-1-1=0) i ratujemy się przymusowym lądowaniem. Statystycznie jednak awaria obu silników z powodu usterki jest niemal niemożliwa, co jest zresztą jednym z powodów konstruowania i eksploatowania samolotów wielosilnikowych.
 |
| Znany jako "Szybowiec z Gimli", Boeing 767 w locie Air Canada 143 utracił oba silniki z prozaicznego powodu... wyczerpania się paliwa. |
Po awarii przeważnie pozostajemy z co najmniej jednym sprawnym silnikiem i możemy w miarę normalnie latać, niemniej czyhają na nas dodatkowe zagrożenia. Do najważniejszych należą utrudnione wznoszenie i ryzyko utraty kontroli nad samolotem. Utrudnione wznoszenie trzeba mieć na uwadze, jeśli do awarii dojdzie krótko po starcie lub też musimy odejść na drugi krąg przy lądowaniu. Zwłaszcza w lotach na lotniskach otoczonych znaczącym terenem (górami, miastem) zależy nam na jak najszybszym wznoszeniu, dlatego ciągniemy samolot niejako na granicy możliwości. Trzeba wtedy szczególnie uważać, żeby nie wytracić nadmiernie prędkości, o co nietrudno. Wznosząc się, lecimy pod dużym kątem, na dość niskiej prędkości, którą poświęcamy na rzecz wysokości, a co więcej, do pewnego momentu mamy jeszcze konfigurację, która nas spowalnia (klapy i podwozie). Jeśli w tym momencie stracimy silnik (lub straciliśmy go wcześniej, np. przed odejściem na drugi krąg), tracimy dużą część mocy, zwiększa się opór (tylko potęgując problem), i nietrudno o spadek prędkości. W takiej sytuacji naszym wrogiem jest nie tylko prędkość przeciągnięcia, lecz także unikatowa dla samolotów ME prędkość Vmc, czyli minimalna prędkość umożliwiająca utrzymanie kontroli nad samolotem w przypadku asymetrii ciągu. Jeśli bowiem tylko jeden silnik ciągnie nas z jednej strony, może się okazać, że generowany przez niego moment „obracający” jest zbyt silny, byśmy byli w stanie go skontrować sterami (które są tym skuteczniejsze, im szybciej lecimy). Innymi słowy, samolot staje się niesterowny i możemy już nie odzyskać nad nim kontroli.
 |
| Tak usytuowane dwa silniki wyglądają niewinnie, lecz w szkoleniu okazują się nie lada wyzwaniem. |
Reasumując, przy wzroście liczby silników z 1 do 2 problemy rosną nawet bardziej niż ekspotencjalnie (chociaż dalsze pomnażanie silników już niewiele komplikuje). Po awarii silnika w samolocie jednosilnikowym sytuacja jest bardziej dramatyczna, choć zero-jedynkowa: spadamy, i musimy zrobić to umiejętnie. Z kolei po awarii jednego silnika w samolocie wielosilnikowym raczej możemy kontynuować lot, choć musimy uważać na co najmniej trzy utajone zagrożenia: asymetrię, trudne do przewidzenia osiągi wznoszenia oraz utratę sterowności.
Jak widać, przytoczone proste działania matematyczne kryją za sobą znacznie szerszy kontekst, a 2-1 niezupełnie jest równe 1. Latanie SE i ME jest podobne, lecz przy awarii silnika to dwie zupełnie różne bajki. Jestem ciekawa, jak lata się wspomnianą wcześniej Cessną Skymaster, bo wygląda na interesujące połączenie obu zagadnień, niwelując większość problemów typowych dla ME, lecz nie będąc SE.
 |
| Cessna Skymaster, czyli samolot dwusilnikowy o ciekawym układzie silników: jednym ciągnącym i jednym pchającym. Oba znajdują się w płaszczyźnie podłużnej samolotu, w związku z czym nie występują problemy typowe dla ME. (Źródło: Wikimedia Commons) |
Szkolenie na ME swoje trwa, a odruchów i czynności pamięciowych do zapamiętania jest dużo. Jest to wymagający etap nauki, też dlatego, że wielosilnikowy samolot jest szybszy, a więc daje mniej czasu na typowe czynności, których w ME bywa wręcz więcej (checklisty, programowanie procedur w nawigacji). Jest trudny w kontroli, więcej pali, jest droższy w eksploatacji. Niemniej ma swoje zalety, z których najważniejszą jest to, że otwiera przed pilotem niedostępne wcześniej możliwości. Pozwala latać szybciej, wyżej i dalej, a także tam, gdzie samolot jednosilnikowy nie powinien się zapuszczać - choćby na wspomniane nocne trasy, czy też nad góry lub morze. Można tam latać bez większego strachu, bo nawet w przypadku awarii możemy lecieć dalej, podczas gdy bezpieczne lądowanie awaryjne na SE może być po prostu niemożliwe.
Właśnie na ME przeżyłam jedną z piękniejszych dotychczas przygód - przelot nad Bałtykiem w locie z Polski na Bornholm. Moment, w którym polski brzeg zniknął z pola widzenia, a Bornholm ledwie majaczył na horyzoncie, był magiczny. Wszędzie woda, zaskakująco jednolita z tej odległości, a jednocześnie mieniąca się różnymi odcieniami w świetle słońca. Zdarzało mi się już oglądać morze znad własnych sterów, jednak na samolotach jednosilnikowych należało zawsze trzymać się blisko brzegu. Tymczasem na Tecnamie 2006, otoczona błękitem, byłam spokojna o to, że nawet gdyby coś się popsuło, mamy jednak ten drugi silnik.
 |
| Lot na Bornholm, sierpień 2024. Tylko my, nasz samolot, nieliczne chmurki i morze. Wcale nie takie duże, lecz i tak zaskakujące swoją rozciągłością. |
Komentarze
Prześlij komentarz