Aviation

Píšeme Historii

Proběhl první let turbovrtulového motoru Catalyst, sledovaný členy evropského týmu, který vedl letové zkoušky a část návrhu, jež započal svou cestu před 6 lety na nepopsaném listu papíru.

Oct 2021

Ve čtvrtek 30. září časně ráno je obloha nad berlínským letištěm protkána podlouhlými mraky, jejichž siluety se rýsují proti sytě růžovému obzoru, který jemně přechází do průzračně světle modrého odstínu. Počasí má již typicky podzimní teplotu a chladný vítr vane rychlostí přes 37 km/h.

V hangáru Beechcraft Berlin Aviation (BBA), který je domovem pro experimentální letoun King Air 350 (na jehož pravém křídle je od loňského prosince zavěšen nový motor Catalyst), to víří emocemi a atmosféra se zdá být poměrně vřelá. Směs napětí, vzrušení a očekávání je jasně viditelná a připomíná pocity při pokutových kopech, které v létě zažilo tolik evropských fanoušků v závěrečných fázích fotbalového turnaje.

Před polednem jsou piloti a testovací inženýři před hangárem kvůli technickému vyladění, které předchází vzletu. Federico Dellavalle za Avio Aero a Pavel Rensa za ČVUT, jež je partnerem GE Aviation Czech, jsou při chůzi kolem Flying Test Bed (FTB, technický název pro testovací letoun) extrémně soustředění: probíhá finální kontrola motorů, těla letadla a digitálních systémů na palubě.

Federico je ředitelem letových zkoušek Catalystu pro Avio Aero, který v listopadu 2019 jako první dorazil do berlínského hangáru krátce poté, co se v Praze (po uzavření výběrového řízení vypsaného vysokou školou ČVUT) rozhodlo, že pro letové zkoušky prvního motoru, který byl od základu navržen a vyroben v Evropě v rámci celosvětové rodiny GE, bude vybrán letoun  Beechcraft King Air 350.

The first flight of Catalyst engine, on the CVUT test airplane in collaboration with BBA.

Federico Dellavalle se v roce 2012 připojil k týmu Avio Aero Engineering v centrále společnosti Rivalta, kde o tři roky později desítky inženýrů zahájily projektování a vývoj systému motoru Catalyst. Nejprve se specializoval na převodové technologie a pracoval na pokročilých programech výzkumu a vývoje, jako např. na programu SAGE od společnosti Clean Sky, a v roce 2016 využil, jak sám říká, „životní příležitosti".

„Vždycky jsem se podílel na NPI (zavádění nových produktů, pozn.red.), zpočátku na úrovni modulů a komponentů, ale když jsme začali vytvářet týmy, které měly pracovat na celém radikálně novém motoru a to úplně od začátku, navíc s revolučními technologiemi pro segment turbovrtulových letadel, vložil jsem veškerou svou energii do toho, abych byl součástí týmu Catalyst již od prvního dne“. říká Dellavalle a potvrzuje typickou a běžnou předtuchu, která předznamenává mnoho individuálních úspěchů: „Během pohovorů o zařazení do programu jsem se bál, že mě nebudou brát v úvahu, ale místo toho jsem byl mile překvapen.“

Poté co Dellavalle vyhrál sám nad sebou, se okamžitě pustil do práce a propojil týmy z Rivalta a Bari, které vytvořily digitální řízení neboli-li FADEC motoru a vrtule, a se kterými v Praze pracoval na integraci mezi FTB a motorem. „S českými kolegy jsme začali od výkonu (moje specializace) a funkcí, které jsme chtěli, aby měl motor nainstalované na testovacím letadle, až po problémy s mechanickou a digitální integrací, které mi umožnily hodně se naučit a také zvýšit naše propojení s pražskými odborníky a pracovníky hangáru.“

Chief Test Pilot Sigismond Monnet and Lead Flight Test Engineer Alessandro Ramazzotti at the landing, Dellavalle is on the right.

Podle všech inženýrů, kteří se na této testovací kampani podíleli, byla největší výzvou experimentální integrace letounu zkonstruovaného v 60. letech s motorem Catalyst, prvním novým motorem uvedeným na trh s turbovrtulovými motory v posledních 50 letech. Mezi inženýry na místě patří i Pavel Rensa, integrační inženýr zodpovědný za integrační operace, který na ČVUT v Praze působí od roku 2016 a předchozích osm let pracoval v oddělení vývoje v GE Aviation Czech v Praze. Rensa vystudoval na pražské univerzitě obor leteckého inženýrství a věnoval se své vášni pro letectví, kterou stvrdil i získáním licence soukromého pilota.

„Při své práci se dívám na motor jako na celek a nejzajímavější činností pro náš tým byla takzvaná Engine Truss,“ vysvětluje Rensa. „Jde o to, aby se FTB dostal z výkresu na papíře (nebo spíše na obrazovce) do reálného experimentálního letadla. Jedná se o kompletní přepracování letounu, jehož cílem je instalovat Catalyst na jedno ze dvou křídel a zcela jej integrovat spolu s druhým motorem s ovládáním z pilotní kabiny. Nadějí nás všech odborníků ve fázi výběrového řízení a výběru byl letoun Beechcraft King Air s velkou přizpůsobivostí, prostorem a konstrukční flexibilitou.“

Rensa a další odborníci z ČVUT v posledních letech spolupracovali s více než 40 lidmi z Avio Aero, GE Aviation Turboprop, ale také EDC Varšava, Aviation Advanced Technology v Mnichově a nakonec přímo na zkušebním letadle s pracovníky hangáru BBA. „Je to skutečně jedinečná zkušenost pro toho, kdo se věnuje výzkumu a vývoji na vysoké škole, a zejména pro mladé talenty,“ komentuje Rensa. „Mít možnost dotknout se a pocítit odpovědnost a uspokojení ze skutečného řešení problémů je příležitostí k růstu jak pro samotnou vysokou školu, tak pro průmysl a v jistém smyslu i pro zemi.“

Tým plánuje provádění testů na Flying Test Bed ve výzkumném centru vytvořeném ČVUT, s podporou GE Aviation Czech, na letišti v Hradci Králové (kousek od Prahy), které je vybaveno vyspělými zkušebními prostorami pro testy motorů.  „Tam budeme moci zpracovávat všechna dosud shromážděná data a generovat další, přičemž se zaměříme na klíčová výzkumná témata: digitalizovanou prediktivní údržbu motorů a aditivní technologie,“ uzavírá Rensa.

Pavel Rensa, after the test plane check closing the door before departure.

Často se říká, že Catalyst je koncentrací inovace a evropské vynalézavosti, na které se podílelo více než 400 inženýrů různými technologických specializacemi, jako jsou digitální technologie nebo technologie vysokotlakých kompresorů, které vlastní centrum GE v Mnichově. Podílelo se také Engineering Design Centre (EDC) ve Varšavě, které se zabývalo z větší části termodynamikou, 3D tištěnými díly a vývojem turbín, a to vše za podpory Turkey Technology Center (TTC).

Z Varšavy pochází Krzysztof Bak, který pracoval po boku Rensy, zejména jako vedoucí oddělení Mechanical Integration Engine & Aircraft.  „Výzva spojit systém motoru s velmi vysokým podílem digitálních technologií s analogovou leteckou konstrukcí vyžadovala širokou škálu dovedností,“ vysvětluje Bak, který pracuje v GE od roku 2012 a pracoval na motorech největších komerčních letadel, jako jsou GE90 nebo GP7200. S týmem Avio Aero se podílel na fázích projektování spalovací části motoru Catalyst, konkrétně na montážním systému.

„Začali jsme mechanickou integrací, tedy olejovými a palivovými systémy, a také bezpečnostními systémy, a pak jsme přešli k rozhraní s pilotní kabinou, která musela komunikovat s řídicím systémem, jako je FADEC (který vídáme v moderních dopravních letadlech). K tomu všemu byla zapotřebí významná spolupráce s desítkami osob, zvláště při propojování digitálního mozku Catalystu s testovacím letadlem. Úzce jsem spolupracoval s týmem v Bari, který nepřetržitě přijímá data přímo z letadla a zpracovává je v laboratoři během každého pozemního a letového testu.

V souvislosti s takovým technologickým a provozním počinem, jako je první let motoru, který vytváří bezprecedentní kapitolu v dějinách moderního letectví, je zřejmé, že spolupráce zde hraje klíčovou roli a s ní i koordinace aktérů a zdrojů, tím spíše, když se uprostřed takového podniku celý svět dostane do krize, kterou nikdo nečekal. „Od prvního dne bylo pro zajištění úspěchu a efektivity zásadní nejen přidělování zdrojů, správa priorit a materiálů, ale také dynamika člověka s různými pocity nebo náladami (zejména během měsíců pandemie),“ říká Adam Drozd, programový manažer.

Michaela Roleckova FTB Evaluation Engineer.

Zásadní bylo zvládnout napětí, zmírnit potíže, které přirozeně vznikají v novém firemním procesu, navíc komplikovaném realitou, s níž jsme se všichni museli v určitém okamžiku roku 2020 smířit

Adam pracuje v GE Aviation Czech od roku 2017 a má zkušenosti jako programový manažer. Po příjezdu do Berlína v srpnu 2020, se Adam spojil téměř se všemi odděleními společností GE a Avio Aero, která si chtěla vyměňovat informace nebo provádět činnosti s týmem umístěným v hangáru. Učinil tak společně s Michaelou Rolečkovou, strojní inženýrkou, která nastoupila do pražské centrály v roce 2018 a zabývala se přístrojovým vybavením, montáží a testováním pro Catalyst a po dvou letech se připojila k týmu v Berlíně jako inženýrka pro vyhodnocování letové testovací kampaně.

„Zásadní bylo zvládnout napětí, zmírnit potíže, které přirozeně vznikají v novém firemním procesu, navíc komplikovaném realitou, s níž jsme se všichni museli v určitém okamžiku roku 2020 smířit,“ říká Rolečková, která projevuje obdivuhodnou schopnost přemýšlivosti: „Sledovat a starat se o celé soukolí, které se točí kolem provozních, technických a experimentálních činností, je zásadní právě proto, že bez plánovacího řízení za zády by se každá činnost v samotné realizaci ztratila.“

Dellavalle from behind, right after the landing with Mario Mattioli, Jiri Pecinka, Krzysztof Bak, Simone Recchia.

Příštích několik týdnů bude vzrušujících, protože se do tohoto obrovského procesu zapojí piloti, inženýři a technici v různých funkcích

Když sledujeme tyto lidi oddané své práci, plné energie plynoucí ze schopností a sebeuvědomění, jak procházejí po schodišti, kancelářemi a plně vybavenými dílnami a mezi letadly obklopenými techniky a operátory v letištním hangáru, cítíme neobyčejnou sílu ducha. Jde o stejnou energii, která jim umožňuje houževnatě a obětavě překonat měsíce organizačních složitostí, mimořádných zdravotních událostí a celostátního lockdownu a která je nyní odměněna radostí z naprosto jasného úspěchu, který je rozhodně více než jen uspokojivý.

Tým se již nyní dívá vpřed, neboť debrief po letu s piloty přinesl zajímavou zpětnou vazbu a rozhodný impuls do další fáze letových zkoušek. „Jsme v neustálém kontaktu s původním zákazníkem, společností Textron, která sledovala náš vývoj a pracovala na prvním letu prototypu Beechcraft Denali,“ říká Dellavalle. „Příštích několik týdnů bude vzrušujících, protože se do tohoto obrovského procesu zapojí piloti, inženýři a technici v různých funkcích. Z profesního hlediska je to požehnání a my inženýři (ač jsme mozkovny) milujeme akci!“