Aviation

Tworzenie Historii

Pierwszy lot z wykorzystaniem nowego silnika turbośmigłowego Catalyst był możliwy dzięki doświadczeniu europejskiego zespołu zaangażowanego w testy wykonywane w trakcie lotu i po części również w projekt, który wystartował 6 lat temu od zera.

Oct 2021

Wczesnym rankiem w czwartek 30 września niebo nad lotniskiem w Berlinie jest usiane podłużnymi chmurami, które rysują się na tle intensywnego różowego horyzontu przechodzącego w czysty błękit. Panuje prawdziwie jesienna temperatura, a chłodny wiatr wieje z prędkością ponad 20 węzłów.

Emocjonalna atmosfera wewnątrz hangaru Beechcraft Berlin Aviation (BBA) - który mieści samolot doświadczalny, na którego lewym skrzydle zainstalowany jest nowy silnik Catalyst – sprawia, że wydaje się on raczej ciepły. Mieszanka napięcia, ekscytacji i niepokoju jest wyraźnie widoczna i przypomina doznania związane z rzutami karnymi, które tak wielu europejskich kibiców odczuwało w końcowych fazach letnich mistrzostw.  

Przed południem piloci i inżynierowie testowi są już na placu przed hangarem, aby dokonać technicznego tuningu poprzedzającego start: Federico Dellavalle i Pavel Rensa, należący odpowiednio do Avio Aero i partnerstwa CVUT - GE Aviation Czech skupiają się wokół Flying Test Bed, czyli latającego stanowiska testowego (FTB, techniczna nazwa samolotu doświadczalnego). Dokonują ostatecznej kontroli silników, spodniej części kadłuba samolotu oraz systemów cyfrowych na pokładzie.

Federico jest Dyrektorem Catalysta ds. Testów w Locie dla Avio Aero, pierwszego, który przybył do berlińskiego hangaru w listopadzie 2019 r., wkrótce po tym, jak Beechcraft King Air 350 został zatwierdzony w Pradze - po zakończeniu przetargu ogłoszonego przez Uniwersytet CVUT - jako samolot wybrany do przeprowadzenia prób w locie pierwszego silnika zaprojektowanego od podstaw i wyprodukowanego w Europie w globalnej rodzinie GE.

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

Dołączając do zespołu Avio Aero Engineering w 2012 roku w siedzibie głównej Rivalta - gdzie trzy lata później kilkudziesięciu inżynierów rozpoczęło projektowanie i rozwój systemu silnika Catalyst - Federico Dellavalle najpierw wyspecjalizował się w technologiach transmisji, pracując nad zaawansowanymi programami badawczo-rozwojowymi, takimi jak SAGE Czystego nieba, a w 2016 r. skorzystał z tego, co do dziś nazywa „szansą życia”.

„Zawsze byłem zaangażowany w NTI/NPI(wprowadzanie nowych technologii/produktów), początkowo na poziomie modułów i komponentów, ale ponieważ tworzyliśmy zespoły, które miały pracować nad całym zupełnie nowym silnikiem od podstaw, z rewolucyjnymi technologiami dla segmentu turbośmigłowego, od pierwszego dnia włożyłem całą swoją energię w bycie częścią programu Catalyst. Dellavalle opowiada, potwierdzając typowe, powszechne przeczucie, które zwiastuje wiele indywidualnych sukcesów: „podczas rozmów kwalifikacyjnych do programu, bałem się, że nie wezmą mnie pod uwagę, ale zamiast tego spotkała mnie wspaniała niespodzianka!”

Po wygranej z samym sobą, Dellavalle natychmiast zabrał się do pracy, łącząc zespoły z Rivalta i Bari, które opracowały cyfrowe sterowanie, czyli FADEC dla silnika i śmigła, z którymi w Pradze zaczął pracować nad integracją FTB i silnika. „Wraz z czeskimi kolegami zaczęliśmy od wydajności (co jest moją specjalnością) i sposobu, w jaki chcemy, aby silnik działał po zainstalowaniu go w samolocie testowym, a następnie przeszliśmy do kwestii integracji mechanicznej i cyfrowej, co pozwoliło mi się wiele nauczyć, a także zwiększyło nasze zaangażowanie we współpracę z ekspertami w Pradze i personelem obsługującym hangar”.

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

Eksperymentalna integracja pomiędzy samolotem zaprojektowanym w latach 60. a Catalystem, pierwszym nowym silnikiem wprowadzonym na rynek turbośmigłowy od 50 lat, była największym wyzwaniem, według każdego inżyniera, który pracował nad kampanią testową. Dotyczy to również Pavla Rensy, inżyniera odpowiedzialnego za operacje integracyjne, który jest w CVUT Praga od 2016 roku, podczas gdy przez poprzednie osiem lat pracował w dziale inżynieryjnym w GE Aviation Turboprop Headquarters, również w stolicy Czech. Rensa ukończył Inżynierię Projektowania Lotniczego i Kosmicznego, realizując swoją pasję do aeronautyki, która została również potwierdzona licencją prywatnego pilota.

„W mojej pracy patrzę na silnik jako całość, a najbardziej ekscytującym zajęciem było dla nas tak zwane Engine Truss” - wyjaśnia Rensa - „Chodzi o przeniesienie FTB z rysunku na papierze (a raczej na ekranie) do prawdziwego eksperymentalnego samolotu. Jest to całkowite przeprojektowanie samolotu, mające na celu zainstalowanie Catalysta na jednym z dwóch skrzydeł i całkowite zintegrowanie go, wraz z drugim silnikiem, pod kontrolą kokpitu. Posiadanie Beechcrafta King Air, z dużymi możliwościami adaptacyjnymi, przestrzenią i elastycznością konstrukcji, było nadzieją wszystkich naszych ekspertów podczas fazy przetargu i wyboru.”

Rensa i inni eksperci CVUT współpracowali w ostatnich latach z ponad czterdziestoma osobami z Avio Aero, GE Aviation Turboprop, ale także z zespołem Enginnering Design Center z Warszawy, Aviation Advanced Technology w Monachium i w końcu, bezpośrednio na samolocie testowym, z personelem hangaru BBA. „To naprawdę wyjątkowe doświadczenie dla tych, którzy prowadzą prace badawczo-rozwojowe na uniwersytecie, a w szczególności dla młodych talentów” - komentuje Rensa - „możliwość dotknięcia i poczucia odpowiedzialności i satysfakcji z prawdziwego rozwiązywania problemów jest szansą na rozwój dla uniwersytetu, jak również dla przemysłu i w pewnym sensie dla kraju”.

W rzeczywistości zespół planuje również przeprowadzenie testów z wykorzystaniem latającego stanowiska testowego w centrum badawczym stworzonym przez CVUT przy wsparciu firmy GE Aviation Turboprop zlokalizowanym na lotnisku w Hradec Králové (tuż pod Pragą) i wyposażonym w zaawansowane pomieszczenia do testowania silników. „Tam będziemy mogli przetwarzać wszystkie zebrane do tej pory dane i generować kolejne, koncentrując się na kluczowych obszarach badawczych: cyfrowej konserwacji predykcyjnej silników oraz technologii dodatków” - podsumowuje Rensa.

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

Catalyst łączy europejską innowacyjność i pomysłowość. Do jego powstania przyczyniło się ponad 400 inżynierów operujących na różnych polach  m.in. technologii cyfrowej czy technologii sprężarek wysokociśnieniowych, w których specjalizuje się ośrodek GE w Monachium. Z kolei Engineering Design Center w Warszawie zajęło się w dużej mierze termodynamiką, częściami drukowanymi w technologii 3D oraz rozwojem turbiny, wspieranym także przez Centrum Technologii z Turcji.

Z Warszawy pochodzi Krzysztof Bąk, który współpracował z Rensą, m.in. jako szef działu Mechanical Integration Engine & Aircraft. „Wyzwanie, jakim było połączenie systemu silnikowego o bardzo dużej zawartości danych cyfrowych z analogowym płatowcem, wymagało szerokiego zakresu umiejętności” - wyjaśnia Bąk, który jest związany z GE od 2012 r. i pracował nad silnikami największych samolotów komercyjnych, takich jak GE90 lub GP7200, a także był zaangażowany w fazy projektowe komory spalania Catalysta, a konkretnie systemu montażowego, wraz z zespołem Avio Aero.

„Zaczęliśmy od integracji mechanicznej, a więc od systemów olejowych i paliwowych, a nawet systemów bezpieczeństwa, a następnie przeszliśmy do interfejsu z kokpitem, który musiał prowadzić dialog z systemem sterowania, takim jak FADEC (który widzimy w nowoczesnych samolotach). Wymagało to poważnej współpracy z dziesiątkami osób. Aby połączyć cyfrowy mózg Catalysta z samolotem testowym, ściśle współpracowałem z zespołem w Bari, który otrzymuje dane bezpośrednio z samolotu i przetwarza je w laboratorium podczas każdego testu naziemnego i lotniczego.”

W kontekście wyczynu technologicznego i operacyjnego, jakim jest pierwszy lot silnika, który otwiera nową kartę w historii współczesnego lotnictwa, oczywistym jest, że kluczową rolę odgrywa współpraca, a wraz z nią koordynacja podmiotów i zasobów, tym bardziej, że w samym środku takiego przedsięwzięcia cały świat pogrążył się w bezprecedensowym kryzysie. „Od pierwszego dnia dla zapewnienia sukcesu i efektywności kluczowa była nie tylko alokacja zasobów, zarządzanie priorytetami i materiałami, ale także kontakty międzyludzkie z różnymi uczuciami i nastrojami (szczególnie w miesiącach pandemicznych)” - mówi Adam Drozd, Kierownik Programu.

Michaela Roleckova FTB Evaluation Engineer.

Kluczowe było zarządzanie napięciami, łagodzenie trudności, które w naturalny sposób pojawiają się w bezprecedensowym procesie biznesowym, skomplikowanym przez rzeczywistość, z którą wszyscy musieliśmy żyć w pewnym momencie w 2020 roku

Drozd jest związany z GE Aviation Turboprop w Pradze od 2017 roku, a jego wykształcenie to inżynier zarządzania. Przybywając do Berlina w sierpniu 2020 roku, Drozd nawiązał kontakt z niemal każdym działem GE i Avio Aero, który chciał wymienić informacje lub przeprowadzić działania z zespołem stacjonującym w hangarze. Robił to w parze z Michaelą Roleckovą, inżynierem mechanikiem, która dołączyła do praskiej centrali w 2018 roku zajmując się oprzyrządowaniem, montażem i testowaniem Catalysta, a po dwóch latach dołączyła do zespołu w Berlinie jako Evalutation Engineer przy kampanii testów lotniczych.

„Kluczowe było zarządzanie napięciami, łagodzenie trudności, które w naturalny sposób pojawiają się w bezprecedensowym procesie biznesowym, skomplikowanym przez rzeczywistość, z którą wszyscy musieliśmy żyć w pewnym momencie w 2020 roku” - mówi Roleckova, która wykazuje niezwykłą troskę. „Obserwowanie i dbanie o całą maszynę, która obraca się wokół działań operacyjnych, technicznych i eksperymentalnych, jest kluczowe właśnie dlatego, że bez stojącego za nią zarządzania planowaniem, każda czynność zgubiłaby się w samej realizacji.”

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

Najbliższe tygodnie zapowiadają się ekscytująco, będziemy angażować pilotów, inżynierów i techników w różnym charakterze w ten ogromny wysiłek

Patrząc na tych ludzi zakochanych w swojej pracy, podtrzymywanych energią na którą skłądają się kompetencje i samoświadomość, gdy przemierzają klatki schodowe, biura, w pełni wyposażone warsztaty, a także samoloty w otoczeniu techników i operatorów w hangarze lotniska, wyczuwa się niezwykłą siłę ducha. Tę samą, która pozwoliła przezwyciężyć miesiące zawiłości organizacyjnych, stan zagrożenia zdrowia i zamknięcia kraju z ogromną wytrzymałością i poświęceniem, a która teraz jest nagradzana radością z sukcesu, który nie może nie cieszyć.

W rzeczywistości zespół już patrzy w przyszłość, a odprawa po locie z pilotami dostarczyła ekscytujących informacji zwrotnych i nadała zdecydowany impet kolejnym fazom testów w locie. „Jesteśmy w stałym kontakcie z naszym klientem testowym, firmą Textron, która śledzi nasze postępy i pracuje nad pierwszym lotem prototypu Beechcraft Denali” - mówi Dellavalle. „Najbliższe tygodnie zapowiadają się ekscytująco, będziemy angażować pilotów, inżynierów i techników w różnym charakterze w ten ogromny wysiłek - to błogosławieństwo z profesjonalnego punktu widzenia, my inżynierowie (pomimo, że jesteśmy intelektualistami) uwielbiamy akcję!”.