Ohlédnutí do minulosti letectví

V těchto několika krátkých pojednáních se pokusíme přiblížit čtenářům magazinu některé okolnosti a snad i skutečnosti z činností souvisejících s pokusy ovládnout vzduch na pevných či pohyblivých křídlech, protože mnohé z nich se udály již tak dávno, že dochované zprávy nemusí být zcela pravdivé. Nezbylo zde již tolik ze starých časopisů, knih, technických zpráv, osobních záznamů či ústních sdělení, kolik by bylo k jejich potvrzení třeba. Snad se mi podaří alespoň trochu doplnit dosavadní povědomí o těchto snaženích.

Je to také proto, abychom alespoň zčásti připomněli podíl těch odvážlivců, nadšenců, naivků, ale i technicky zdatných jedinců a skupin, které vložením vlastních finančních prostředků a obrovského úsilí hraničícího s hazardérstvím, ovlivnily v té době velmi perspektivní obor lidské činností, kterým bylo letectví. Pokud se týče naivity, nadšení a neznalostí těch, kteří se neustále k letectví přimykají, není ani dnes situace příliš odlišná od té v 19. století. Neznalostí, naivity a pouhého nadšení je i dnes stále ještě mnohem více než by bylo záhodno.

Jak to asi mohlo být před několika staletími, když Leonardo da Vinci na rozhraní 15. a 16. století pozoroval a skicoval lety ptáků na pahorku Monte Ceceri. Byl bystrý a vnímavý, takže popsal již tenkrát, že problém letu bude dozajista velmi ovlivňován problémem odporu, který vzduch klade každému pohybujícímu se v něm předmětu. Zhruba 200 let před Izakem Newtonem, který sestavil přibližnou rovnici pro výpočet dynamických účinků proudícího vzduchu.

Georgie Cayley v Anglii byl na počátku 19. století již na dobré cestě k létání na pevných křídlech. Věděl, že nosná plocha musí mít profil prohnutý a s určitou nezbytnou tloušťkou. Také vypozoroval mimo jiné z tvaru těla pstruha, jak by asi mělo vypadat těleso s malým odporem. Jeho znalosti a zkušenosti se však mezi tehdejší pionýry letectví téměř nerozšířily, nebo je oni ignorovali. To byla jejich velká chyba, protože ztratili desítky let a spoustu peněz. Nepodařilo se mi zjistit proč to tak bylo. Jestli utajení nebo pýcha stavitelů mít za každou cenu svůj vlastní návrh nebo něco jiného. Určitá paralela s těmito situacemi přežívá mezi mnoha nadšenci i dnes.

O.Lilienthal, v podstatě první úspěšný průkopník létání ze svahu, láteřil když zjistil, že G.Cayley znal zhruba před asi 80 lety mnohé z toho co on musil pracně objevovat a nakonec při smělých pokusech v turbulentním povětří na pahorku, který si nechal nasypat, se roku 1896 smrtelně zranil. V Alžíru na pokraji pouště Francouz L.P.Mouillard v roce 1896, rok před tím než zemřel v Káhiře v bídě, dospěl jako první k nakrucování konců křídel pro zatáčení podle vzoru ptáků. To O.Lilienthal neměl, zatáčel pouze změnou náklonu svého těla ve svých závěsných kluzácích. Bratři Wrightové Francouzovu myšlenku pravděpodobně převzali a o 5 let později na svých strojích uplatnili.

Všichni pionýři letectví a učenci zabývající se letectvím přebírali od O.Lilienthala co se dalo. Ať to byl Angličan P.S.Pilcher, Američané O.Chanute , prof. Langley i vynálezce telefonu Bell (podporovatel Curtise), Rus Žukovskij (spolutvůrce teorie vzniku vztlaku platné dodnes) a další, včetně několika nadšenců v Rakousku Uhersku, například Igo Erich od Trutnova apod.

Protože tohle není historická studie, ani bych si na ni netroufal, vraťme se zpátky na počátek, kdy lety ptáků nemohly nechat přemýšlivé jedince, v touze ovládnout vzduch podobně jako oni,chladnými.

Před ptáky to snad byli ptakoještěři nebo jiní tvorové s blanitými křídly, kteří stejně jako vážky využívali zemské atmosféry k přemísťování na Zemi. Byl tu asi již také nějaký létavý hmyz. Nebyl tu ale žádný dvounohý inteligentní tvor, myslím tím naše předchůdce, který by se nad tím pozastavoval. K tomu došlo až asi před 2 miliony let.

Pro mnoho lidí, a možná i jiných tvorů, muselo být velmi vzrušující, ale i frustrující vidět ptáky létat povětřím. Nemohli s tím ale nic dělat, pouze vytvořit občas zvukomalebná, písemná či grafická díla inspirovaná ptačím letem. A jen se závistivě dívat. A aby ne. Podívejte se na nádherné tvary albatrosa, byť je to jen jednoduchá skica, na obr.č.1.

Člověk se snažil napodobit pohyb ptáků ovzduším, ale dodnes se mu to nepodařilo. Nepodaří se mu to zřejmě nikdy, pokud se bude chtít vznášet pomocí mávavých křídel. Na takový pohyb, v závislosti na silách jež jsme schopni vyvinout, krátkodobě je to u trénovaného člověka cca 0,18kW, nestačíme. Naše těla tomu nejsou uzpůsobena. Třeba nějací mutanti ve vzdálenější budoucnosti to zvládnou.

Pokud opustíme nápad dostat se do vzduchu máváním křídel, začne sen o létání dostávat reálnější obrysy.

V Číně například, před několika tisíci lety, jak je načrtnuto v obr. č.2 a 3, začali stavět lidé upoutané draky roztodivných tvarů. Dosahovaly často takových rozměrů, že byly asi schopny povznést člověka do několika metrů nad Zem. Jestli tomu tak bylo či nikoliv se nedá zatím doložit. Faktem ale zůstává, že ještě počátkem 20. století, kdy létání bylo stále ještě v plenkách i když mělo za sebou již první úspěšnější kroky, používali mnozí nadšenci k proniknutí do tajemství aerodynamických jevů upoutané draky. Nevyhnuli se tomu ani Wrightové, první pokořitelé vzduchu na stroji těžším vzduchu, když začínali.

Koncem 15. století L. da Vinci mimo své nesmírné schopnosti technické, umělecké a zřejmě i politické, jako první pochopil a také se s tím smířil, že je asi nejschůdnější létat aniž by bylo třeba při tom mávat křídly. Tento jeho poznatek však minul hodně stoupenců letectví, kteří se v průběhu dalších století, coby lidská ornitoptéra chtěli dostat do vzduchu. L.da Vinci to popsal v několika svých denících, které však katolická církev po jeho smrti na několik století veřejnosti znepřístupnila. Letectví se uložilo tehdy na nejméně 250 let k dalšímu spánku.

V 17. století v období renesance a baroka více lidí přispělo svými poznatky k rozvoji technické discipliny související s prouděním tekutin. Vedle Newtona to byl Pascal, Euler, Bernoulli, Navier, Stokes a další, kteří posunuli hranici nutného poznání okolností souvisejících s letectví kupředu. Nikdo z nich se však o let nepokusil.

Jak jsem již naznačil, že lidská snaha zjednodušovat průběh na našem vědomí nezávislých, ale v přírodě i ve vesmíru platných jevů, a při nedostatečném vzdělání jimi dokonce opovrhovat, což se děje naneštěstí dodnes, přiměla několik blouznivců k pokusům, jimž sice nechyběla odvaha, ale za to na konci stála smrt.

Koncem 18. století se však člověk přece jenom dostal do vzduchu. I když nelétal jako pták, bylo to pouhé vznášení, které velmi ovlivňovaly pohyby ovzduší(svisle i vodorovně). Přesto to byl velký úspěch. Došlo k tomu ve Francii roku 1783, kde se bratři Montgolfierové vznesli v balonu plněném horkým vzduchem do povětří. Dodnes se těmto létajícím strojům lehčím vzduchu říká montgolfiéry a nejsou na ústupu. Jedna skica je na obr.č.4.

Několik týdnů potom vzlétá další balon, tentokrát to byl J.Charles, naplněný vodíkem do výšky kolem 3 000m. Jeho skica je načrtnuta na obr.č.5. Nadšení bylo veliké, vojáci se ihned přihlásili o svoje „nároky“ a montgolfiéry i charliéry se po celé 19. století vznášely v atmosféře země. Některé lety byly vykonány na vzdálenosti delší než 500 km.

Mnozí lidé, a patřili mezi ně i renomovaní vzdělanci, měli za to, že problém létání je tímto způsobem vyřešen. Stačí prý připevnit plachty, vesla a kormidla a může se cestovat podle libovůle. Tato, z našeho dnešního hlediska, velmi naivní představa měla tuhý kořínek a i u nás ji ještě koncem 19. století prosazovali uznávaní intelektuálové jako jedině správnou.

Po balonech a jejich úspěších v dosažených vzdálenostech i výškách nastoupily zákonitě vzducholodě. Jedna z možných je na obr.č.6. Bylo to zpočátku nesměle, ale pak stále razantněji. Úspěchy se poměrně brzy, i přes některé katastrofy, dostavily. Na příklad stroje hraběte Zeppelina netřeba snad představovat.

Dnes je balonů provozováno po celém světě bezpočet, počítaje v to i ČR. Převažují montgolfiéry. V případě speciálních cílů, jakým byl například nedávný oblet Země, se jedná o složitější konstrukce balonu.

Vzducholodě se dnes začínají, navzdory několika nehodám, například požár Zeppelina v Lakehurstu před 2. světovou válkou, znovu uplatňovat. Jsou využívány pro dopravu osob i těžkých nákladů. Náplní již není explosivní vodík, ale helium, což sice celou záležitost prodražuje, ale je to mnohem bezpečnější.

Vraťme se teď do počátku 19. století do Anglie. Tam se přiměřeně bohatý G.Cayley (toto adjektivum je velmi důležité, protože kdo nemá dostatek peněz na zbyt neměl by asi v letectví podnikat, natož financovat jeho vývoj a výzkum), jak jsem již zmínil dříve, vykonal mnohé pokusy s letadly těžšími než vzduch. Začínal s jejich modely. Jeden z nich je na obr.č.7. Zřejmě byl obeznámen s některými pracemi I.Newtona a proto se ani nepokoušel zkoumat princip mávavých křídel. Zůstal u pevných ploch a po nějakém čase navrhoval dalším anglickým průkopníkům letectví, aby použil vedle tlustšího a prohnutého profilu nosných ploch i jejich dvojplošné uspořádání. Ti ho ale neposlechli a tím si zajistili velké potíže, které do konce století nepřekonali, ač byli někteří již řešení letu dost blízko. Některé příklady přibližných tvarů profilů nosných ploch pokusných létajících strojů jsou na obr.č.8.

Cayley sestrojil několik skutečných kluzáků a přiměl nejprve svého kočího(ten pak podal výpověď) a později malého chlapce, aby v nich s kopce letěl. Zřejmě se mu to podařilo. Nikdo v Anglii, kde se jeho výsledky mohly dostat na veřejnost, ho však nenásledoval. Že k jejich využití nedošlo i jinde, například v Rusku, kde důstojník Možajskij údajně sestrojil a letěl s prvním letadlem na světě, jak jsme se učili, je celkem pochopitelné.

Cayley experimentoval s vrtulníky i vzducholoděmi, stejně jako se zabýval motorem na střelný prach, který hodlal v případě úspěšného řešení použít pro pohonnou jednotku. Vytvořil, stejně pak jako mnoho výzkumníků po něm, jakýsi kolotoč-„koloběh“, na němž zkoumal účinky proudu vzduchu na křídla a tělesa zde upevněná. Zkoušeli to tak i bratři Lilienthalové, kteří se po asi 80 letech dostali mnohem dál než Cayley.

Doporučená literatura:
Pavel Beneš – Svět křídel; 1949
Kamil Lhoták – Balon, křídla, vrtule;1948
Peter Almond – Aviation, the early years; 1997
Jan Novák – Smrt vzdušných obrů; 1994
Jiří Nožička,Jiří Nožička – Bratři Wrightové;2001
Jaroslav Lněnička – O dřívějších větroních a modelech; 1999
Jaroslav Lněnička – Lidé a letadla; 2002.