Geniální, ale … Letadla s pásovými podvozky - nejtěžší vážilo 60 tun

Letadla mají různá přistávací zařízení. Nejběžnější jsou pochopitelně kolové podvozky. Na sněhu se uplatňují lyže, často navržené jako přídavné ke kolům. Pro přistání na vodě se používají plováky nebo člunové trupy. Raritou jsou potom pásové podvozky. Experimentovalo se s nimi od první světové války až do 50. let 20. století. Testovaly se od lehkých dvojplošníků s hmotností 250 kg po těžké bombardéry s prázdnou hmotností 75 tun.

První pokusy

Důvody pro vývoj pásových podvozků pro letouny byly prosté. V počátcích aviatiky tvořily letiště většinou jen trochu upravené, dostatečně velké a rovné louky. Za špatného počasí se objevovaly problémy s podmáčením plochy a s tím související obtíže se vzletem a přistáním letounů. Protože úprava letiště vyžadovala obrovské investice a nasazení velkého množství pracovních sil, přišli někteří konstruktéři s myšlenkou, že bude jednodušší zvýšit průchodivost samotných letounů. Jako ideální se jevily nedávno vynalezené pásy, používané na tahačích a dělostřeleckých traktorech.

Za první světové války se situace ještě více zhoršila tím, že letecké jednotky se přesouvaly a na přípravu letištní plochy mnohdy nebyl dostatek času. Nejhorší situace byla tam, kde navíc chyběla moderní technika, tedy v carském Rusku. Pravděpodobně prvním, kdo použil pásový podvozek na letounu, byl konstruktér a pilot Alexandr Alexandrovič Porochovščikov. Tento muž, mimo jiné, postavil na přelomu let 1915 - 1916 první ruský pásový tank Vezděchod.

Ještě předtím, v roce 1915, navrhl a v Petrohradě postavil pásové podvozky pro svůj dvojocasý dvojplošník Bi-Kok s tlačným motorem. Podvozky byly stejně jednoduché jako celý letoun. Tvořilo je sedm dřevěných bubnů, mezi nimiž byl natažen textilní pás. Přední a zadní bubny měly průměr 20 cm, vnitřní bubny byly menší. Byly provedeny základní testy, které potvrdily funkčnost podvozku, ostatně maximální rychlost letounu s motorem o výkonu 36 kW byla 100 km/h. Vývoj pásových podvozků, ani letounu Bi-Kok však dál nepokračoval.

Další dvojicí konstruktérů, kteří se zabývali pásovými podvozky pro letadla, nyní již v Sovětském svazu, byli N. A. Čečubalin a S. A. Mostovoj. V roce 1927 vznikla organizace OSOAVIACHIM, jejímž úkolem bylo připravovat mládež pro civilní obranu a spolupráci s armádou, letectvem a námořnictvem. (Naší poválečnou obdobou byl SVAZARM). OSOAVIACHIM zajišťoval mimo jiné základní výcvik budoucích vojenských letců a výsadkářů. Tažným koněm sovětských aeroklubů byl cvičný dvojmístný dvojplošník Polikarpov U-2 (U - Učebnyj).

Kvalita sovětských aeroklubových letišť byla nevalná a požadavky na počet vycvičených pilotů koncem 30. let prudce narůstaly, vzhledem na měnící se politickou situaci. N. A. Čečubalin navrhl vybavit cvičné U-2 pásovými podvozky, které by umožnily rozšířit počet letových dní hlavně na jaře a na podzim, kdy byla letiště podmáčená. Jakmile začalo mrznout, bylo po problému, protože podklad byl dostatečně pevný. Pokud napadal sníh, stačilo nasadit lyže.

Vozíky Čečubalinova podvozku používaly 30 cm široké pásy, Na trubkové konstrukci byly vpředu a vzadu uchyceny dva velké textolitové bubny a mezi nimi 4 pojezdové válce, pro lepší rozložení hmotnosti. Na bocích byly plné kryty, takže podvozky na první pohled připomínaly řešení použitá na tancích z první světové války. Testy sice potvrdily vysokou průchodivost letounu, ale podvozky měly velký aerodynamický odpor, byly drahé a především příliš těžké, takže zůstalo u prototypu.

Dalším letounem, na němž se testovaly pásové podvozky obdobné konstrukce, byl průzkumný Polikarpov R-5 (Razvědčik). Cílem bylo umožnit provozem z předsunutých ploch průzkum do větší hloubky nepřátelského území a rychlejší předání nasnímaného fotomateriálu pozemním jednotkám.

Větší a zesílené verze byly pod vedením S. A. Mostového testovány v září 1942 na dopravním letounu Lisunov Li-2 (licenční Douglas DC-3), konkrétně na letounu s výrobním číslem 1841314. Přestože se v případě Li-2 jednalo o letoun s prázdnou hmotností přes 7,5 tuny, byly úspěšně otestované vzlety ze zoraného bramborového pole a podmáčené louky, na které stála voda. Ovladatelnost letounu byla porovnatelná s normálním podvozkem, ale pásový byl zhruba dvakrát těžší. Komise ve zprávě uvedla, že pásové podvozky by bylo možné po jistých úpravách používat i na jiných typech letounů.

V dubnu 1943 byl vylepšenými pásovými podvozky vybaven druhý Li-2 (1846310), který testovala osádka zkušebního pilota majora Chripkova. Při testech se ukázalo, že pásové podvozky sice umožňují používání podmáčených nebo měkkých ploch, ale prodlužují rozjezd. Navíc byly dost nespolehlivé, což souviselo mimo jiné s vyššími rychlostmi odlepení a dosednutí letounu. V jednodušší nezatahovací verzi bylo přistávací zařízení s pásy o 290 kg těžší než kolové. Zkušební komise byla ochotná akceptovat pásové podvozky jen pro jednotlivé speciální lety se speciálně vyškolenými osádkami. Sériovou výrobu nedoporučila. Testy byly definitivně uzavřené 2. července 1943.

Poslední pokusy s pásovými podvozky probíhaly na území Sovětského svazu na proudových bombardérech Iljušin Il-28. V tomto případě byla motivem snaha využít ke vzletu taktických jaderných nosičů jakoukoli vhodnou plochu, protože se předpokládalo, že letiště budou vysoko na seznamu primárních cílů. Pásovými podvozky byl vybaven běžný sériový letoun. Proběhly testy, které ukázaly, že pro tak rychlé letouny jsou pásy zcela nevhodné. Testy byly ukončeny, letoun byl přestavěný do původní konfigurace a vrácen k útvaru.

Podobné záměry protivníků

K epizodnímu výzkumu pásových podvozků pro letouny došlo ve Velké Británii a Německu. Kategorie letounu a celkový záměr byly vzácně podobné. V obou případech se jednalo o letouny kategorie STOL (Short Take-off and Landing), tedy s krátkým vzletem a přistáním. V Británii se jednalo o Westland Lysander, v Německu o Fieseler Fi 156 Storch.

Britové používali Lysandery pro dopravu agentů na území okupované Evropy a jejich zpětné vyzvedávání. Pásové podvozky měly zabránit zapadnutí letounu v případě podmáčení přistávací plochy při zhoršení počasí. V původní vidlici měla být uchycena trubková konstrukce s třemi tandemovými koly o stejném průměru. Přes ně byl veden gumový nafukovací pás, připomínající duši z kola. K sériové výrobě nedošlo.

Němci plánovali podobným způsobem upravit Fi 156. Na hlavní podvozkové nohy upevnili vozík s dvěma tandemovými koly o větším průměru. Přes kola bylo možné navléknout gumový pás. Bylo provedeno několik zkušebních letů, ale do sériové výroby se nedostala ani tandemová kola, ani pásy. Příčiny neúspěchu byly v případě Lysanderu i Storchu stejné. Pásový podvozek byl těžký, drahý a zvyšoval aerodynamický odpor. V obou případech zabraňoval zaboření letounu, ale zhoršoval STOL vlastnosti, takže po celkovém zhodnocení převažovaly nevýhody nad výhodami.

Po válce britský nápad oprášil italský hrabě Giovanni Bonmartini, který dvěma vozíky se čtyřmi tandemovými koly a nafukovacím pásem vybavil letouny Piper L-4 s imatrikulací HB-OHI a Auster T.7 s imatrikulací VF665. Testy prokázaly schopnost překonávat kameny a příkopy, ale vadou byla malá životnost pásů, tím kratší, čím horší byl terén, z kterého letouny operovaly.

Nápad zaujal poválečnou německou Luftwaffe, která podobným, ale jen dvojkolovým podvozkem vybavila kurýrní letoun Dornier Do 27. Ani v tomto případě nedošlo k sériové výrobě, přestože hrabě vyvíjel značnou aktivitu, aby zaujal některého z výrobců, především v USA.

Na druhé straně oceánu

Rozsáhlé testy pásových podvozků letadel probíhaly i ve Spojených státech. Otcem myšlenky byl J. W. Christie, známý konstruktér rychlých tankových podvozků, které za druhé světové války ve velkém používali Britové a Sověti. V listopadu 1939, se společně se zástupci společnosti Dowty Equipment Corporation, setkali s generálem Henry „Hap“ Arnoldem a představili mu návrh na využití pásových podvozků na letounech Leteckého sboru US Army, což by usnadnilo jejich provoz z neupravených ploch především v nedohledných prostorách v Tichomoří.

V roce 1941 dostala firma Dowty kontrakt v hodnotě 20 000 dolarů na konstrukci pásových podvozků pro letoun Douglas A-20 Havoc. Vypracovala návrh s plochým gumovým pásem, dvěma hlavními brzděnými koly a třemi menšími pojezdovými koly. V únoru 1942 letectvo objednalo výrobu prototypu. Zúčastněné firmy se rozhodly minimalizovat rizika. První verze byla testovaná na dvojplošníku Stearman PT-17 Kaydet s cestovní rychlostí 150 km/h. Poté následoval jednoplošník Fairchild PT-19. Když testy prokázaly, že systém funguje, přišla řada na Douglas A-20 Havoc.

V červnu 1942 byl pro testy přestavěn letoun A-20C Bu.No. 41-19158. Pásové podvozky na hlavních nohách A-20 nebyly zatahovací. Na přední podvozkové noze zůstalo kolo. Pozemní testy, zahájené na jaře 1943 byly poměrně úspěšné. Problémem bylo, že pásové podvozky vážily téměř dvakrát tolik než konvenční a kvůli větším jízdním odporům vyžadovaly o 15 % delší rozjezdovou dráhu.

Vzhledem k situaci v Tichomoří začalo USAAF v roce 1943 zkoumat možnost používání stíhacích letounů přímo z pláží obsazených ostrovů. Prototyp Curtiss XP-40 Bu.No. 38-10 dostal v září 1943 na hlavní podvozkové nohy dvojité pásové podvozky. Na ostruze zůstalo kolečko. Testy v roce 1944 ukázaly, že se v podvozcích hromadí tráva, bláto a písek, což vedlo k jejich zadírání a praskání pásů. Testy byly ukončené a XP-40 byl přestavěný pro testy šestikolových podvozků podobných dopravním letounům (Tu-154, Boeing 777, Airbus 350-1000).

V roce 1945 se jeden z pásů zkušebního A-20C přetrhl a letoun byl neopravitelně poškozen. V únoru byl nahrazen A-20H Bu.No. 44-466 s upravenými podvozky, který měl ověřit jejich použitelnost na letounu Fairchild C-82 Packet. Testy byly ukončené v srpnu 1947. Mezitím byla zahájena přestavba C-82 Bu.No. 44-23014, vybaveného plně zatahovací verzí pásových podvozků na všech třech nohách. Po testech na AFB Wright-Patterson dostala firma Fairchild zakázku na výrobu 18 letounů C-82 s pásovými podvozky a pěti náhradních souprav. Vzhledem k defektům pásů při zkušebním provozu však byla výroba zastavena po dokončení 10 kusů. Nicméně byla to jediná, byť limitovaná, výroba letounu s pásovým podvozkem v historii.

Po válce projevila o pásové podvozky zájem i společnost Boeing, která v nich viděla způsob, jak zajistit vzlety strategických jaderných bombardérů B-29 a B-50 Superfortress z předsunutých nebo poškozených letišť. Pro praktické zkoušky byl přestavěn B-50B Bu.No. 47-118. Na hlavních nohách měl pásy dvojité, na příďové byl pás jednoduchý. Nejprve proběhly pojížděcí testy a na začátku roku 1949 se uskutečnil zkušební vzlet. Bombardér s prázdnou hmotností 38 tun již byl na pásové podvozky příliš. Omezením byla také rychlost. Pokud byla vyšší než 120 km/h, nedalo se zaručit, že pásy vydrží. V lednu 1950 byly testy ukončeny.

Supertěžká váha

Zdaleka nejtěžším letounem s pásovými podvozky byl prototyp strategického bombardéru XB-36 Peacemaker. Bombardér B-36 byl vyvíjený za druhé světové války pro případ, že by padla Velká Británie a nálety na Německo by bylo nutné provádět z území USA. S prázdnou hmotností 60 tun (sériové letouny 75 tun) to byl své době nejtěžší letoun na světě.

Letoun byl navržen s jednoduchými obřími koly na hlavních podvozkových nohách. Pneumatiky měly průměr 2,8 m, šířku 91 cm a vážily 600 kg. Přestože v té době již existovala letiště s betonovými zpevněnými plochami, jejich nosnost nebyla dimenzovaná na tak těžké letouny. Při delším stání B-36 na místě se na stojánkách objevovaly praskliny. Při dosednutí se k namáhání podkladu přičítala dynamická složka. Proto byl provoz B-36 zpočátku omezen jen na tři letiště s dostatečně pevnými dráhami.

Na základě předchozích zkušeností s pásovými podvozky se letectvo pokusilo tento problém vyřešit podobnou cestou. Montáž pásů na XB-36 Bu.No. 42-13570 byla dokončena v únoru 1950. Od samého začátku program provázely problémy s hmotností a složitostí podvozků. XB-36 měl na všech nohách dvojité gumové pásy, vyztužené ocelovým kordem, uprostřed silné 5 a po stranách 2,5 centimetru. Pásové podvozky vážily celkem o 2,5 tuny více než konvenční podvozek.

Convair B-36 s pásovými podvozky vzlétl poprvé a naposledy 26. března 1950. Osádka později uvedla, že vzlet byl „velmi drsný a hlučný“. Po jednom okruhu letoun nasadil na přistání. Při výběhu po dosednutí se pásové podvozky více či méně rozpadly. Na dráze zůstal za letounem pás úlomků a vypadaných součástek. Následně byly sériové B-36 vybavené čtyřkolovými hlavními podvozky, které problém vyřešily mnohem jednodušeji.

Pásové podvozky se ve 40. letech jevily jako zajímavé řešení. Kromě zmíněných prototypů se v USA uvažovalo o tom, že budou pásovými podvozky vybaveny letouny Boeing B-17 Flying Fortress, Douglas C-47 a všechny jeho verze, Fairchild C-119 Boxcar a kluzáky Waco CG-4A. Všechny tyto projekty skončily pouze na papíře. Potřebu pásů definitivně eliminovala výstavba dostatečně husté sítě letišť, schopných obsluhovat mnohem těžší letouny.

Pokud se vám článek líbil, využijte možnost sledovat autora, aby vám neunikly žádné novinky.

Abyste nemuseli hledat další díly, připravili jsme pro Vás:

Kompletní, průběžně aktualizovaný, seznam všech dílů seriálu: Geniální, ale …

Zdroje:

Shavrov, V. B. (1985). Istoriya konstruktskii samoletov v SSSR do 1938, Mashinostroenie

Ardath M. Morrow, Case History of Aircraft Track Landing Gear, Wright-Patterson AFB: Air Materiel Command History Office, September 1950.

Gordon, Yefim; Komissarov, Sergey (2013). Unflown wings : Soviet and Russian unrealized aircraft projects

Lloyd, Alwyn T. B-29 Superfortress. Part 2. Derivatives (Detail & Scale 25). Blue Ridge Summit, Pennsylvania/London

Jenkins, Dennis R. Convair B-36 Peacemaker. St. Paul, Minnesota: Specialty Press Publishers and Wholesalers, 1999

Green, William. War Planes of the Second World War, Volume Four: Fighters. London: MacDonald & Co.

Murphy, Justin D. and Matthew A. McNiece. Military aircraft, 1919–1945: An Illustrated History of their Impact. Santa Barbara, California