Prvé projekty lietajúcich ponoriek a ponorných lietadiel
Počas celej modernej histórie sa mnoho inžinierov, konštruktérov a vynálezcov pokúšalo v jednom dopravnom prostriedku
skombinovať výhody lietadla a ponorky. Spočiatku bolo hlavnou
motiváciou vojenské využitie a možnosť prekvapivého útoku, no
postupom času sa čoraz viac návrhov priklonilo k civilnému
využitiu, zväčša na prieskum či prepravu pasažierov na podmorské
základne. Kvôli veľkej rozdielnosti vodného a vzdušného
prostredia to však vôbec nebola jednoduchá úloha a tak sa
nemožno diviť, že ponorné lietadlá či lietajúce ponorky sa oveľa
častejšie objavovali u autorov sci-fi literatúry, než na rysovacej
doske v leteckých firmách. v sci-fi románoch, najmä
z dvadsiatych a tridsiatych rokov 20. storočia však boli
kombinované aj s vesmírnymi plavidlami a doplnené o možnosť
dostať sa až do jadra Zeme, čiže inými slovami mali byť schopné
preskúmať všetky kúty neznáma. z televíznych dokumentov je
zrejme najznámejšia lietajúca ponorka zo seriálu Voyage to the
Bottom of the Sea, ktorú dokonca v roku 2004 aj reálne postavili
študenti z University of Florida, ale samozrejme bez schopnosti
lietať. Projekt bol nazvaný SubjuGator. v septembri 1930
priniesol americký časopis Modern Mechanics informáciu o tom, že
námorníctvo dánskeho kráľovstva testuje hybridné lietadlo, schopné operovať z pozemných základní, na vodnej hladine aj pod vodou. Podľa článku malo mať zaťahovateľné krídla a mnoho iných
zaujímavých a podrobne popísaných detailov. Jediný problém bol
v tom, že o jeho existencii neexistoval žiaden relevantný
dôkaz.
Reálny vývoj bol o dosť prozaickejší. Okrem B. P. Ušakova vlastne ani v prvej polovici storočia neexistoval žiaden
seriózny vývojový projekt alebo program, ktorý by sa danou témou
zaoberal. Väčšina snáh preto skončila viacmenej ako registrovaný
patent. z nich najväčšiu šancu na realizáciu mal zrejme
prostriedok amerického majiteľa hudobnej spoločnosti a vynálezcu
Houstona Harringtona. o patent požiadal v júli 1945
a takmer sa mu podarilo presadiť aj stavbu prototypu. Jeho
bizarné lietadlo s dvoma plavákmi a obráteným deltakrídlom
však z aerodynamického aj hydrodynamického hľadiska nevyzeralo
práve ideálne, takže o jeho uvažovaných výkonoch sa dá dosť
pochybovať.
Ushakov LPL
V polovici tridsiatych rokov sa Sovieti rozhodli radikálnym spôsobom prebudovať svoje námorné sily. V rámci budovania
Stalinovej flotily sa stavali nové lode, bojové krížniky či ponorky.
Táto doba zároveň vytvorila priaznivé podmienky pre vznik rôznych
neortodoxných koncepcií, pričom jednoznačne najbizarnejšou sa stala
kombinácia lietadla a ponorky. Za jej tvorcu sa považuje kadet
Ďeržinskej vojenskej akadémie B. P. Ušakov. Prvé schematické návrhy
prezentoval už v roku 1934, ale plnej pozornosti sa projektu
dostalo až po odobrení Vojenskou komisiou pre vedecký výskum (NIVK)
začiatkom roka 1936. Lietajúca ponorka bola určená primárne na
ničenie lodí na otvorenom mori a v nepriateľských
prístavoch, chránených mínovými poľami a zátarasami. Nízka
rýchlosť pod vodou a malý akčný rádius neboli prekážkou, keďže
prostriedok si mohol nájsť svoj cieľ samostatne zo vzduchu. Potom by
dosadol na hladinu za hranicou zistiteľnosti a ponoril sa. Pred
tým, než sa cieľ objavil v dosahu zbraní, ostával stroj potichu
pod vodou bez zbytočných pohybov. V prípade potreby sa
samozrejme k nemu mohol pohybovať vlastným pohonom. Ak by neboli
podmienky útoku primerané, mohol sa vzdialiť, vynoriť na hladinu a po
prezbrojení zaútočiť znova. Táto vlastnosť bola považovaná za jednu
z najväčších výhod LPL oproti štandardným ponorkám. Ak by
lietajúce ponorky operovali v skupinách, tri stroje mohli
teoreticky blokovať oblasť širokú 14,5 kilometra. V noci mali
tajne napádať vojenské prístavy, kým cez deň by vykonávali vzdušné
hliadkovanie a útoky na príležitostné ciele.
Stroj LPL bol rozdelený do šiestich autonómnych sekcií. V troch z nich boli umiestnené hviezdicové motory AM-34 s výkonom
1000 konských síl. Kvôli štartu z morskej hladiny boli vybavené
prepĺňaním paliva, ktoré dokázalo krátkodobo zvýšiť ich výkon na 1200
konských síl. Štvrtá sekcia obsahovala obytný blok pre trojčlennú
posádku a kokpit. Väčšinu piatej zaberali interné batérie no
a v šiestej sa nachádzal elektromotor s lodnou
skrutkou. Obytná sekcia bola obohnaná valcom s priemerom 1,4
metra, vyrobeným zo 6 mm hrubého duralu. Posádka odtiaľ riadila stroj
počas ponorenia. Štandardný kokpit sa totiž kompletne zaplnil vodou.
Rozmerné krídlo a netradične riešené chvostové plochy mali byť
vyrobené z ocele, spodné plaváky zase z duralu. Trup nebol
konštruovaný pre zaťaženie tlakom z morskej vody a preto sa
po ponorení tiež napĺňal vodou cez sústavu prieduchov. Palivo
a zásobník oleja sa nachádzali v špeciálnych nádržiach
v strede trupu. Všetky kovové prvky boli natreté nehrdzavejúcou
farbou. Výzbroj LPL tvorili dve 457 mm torpéda na špeciálnych
závesníkoch pod krídlom. Aj v tomto prípade bolo dodržané
vtedajšie pravidlo pre ťažké lietadlá, podľa ktorého užitočné
zaťaženie tvorí 44,5 % celkovej prázdnej hmotnosti. V roku 1937
bol projekt oficiálne zaradený do zoznamu úloh NIVK, avšak po
niekoľkých revíziách, typických pre tú dobu, boli ďalšie práce
zastavené. Ušakov sa snažil počas januára 1938 urobiť ešte jednu
prezentáciu na opätovné vzbudenie záujmu príslušných miest, ale
neuspel.
Za zmienku stoja ešte pokusy zo 60. rokov, kedy bol v Kaspickom mori testovaný ťažký klzák na prepravu záškodníckych miniponoriek. O
desaťročie neskôr, v čase prudkého rozvoja hydroplánov
a ekranoplánov sa uvažovalo o vývoji bojového lietadla,
schopného ponoriť sa po pristátí pár metrov pod hladinu. Výsledky
týchto štúdií nie sú známe, no k výrobe hardvéru sa zjavne
nepristúpilo.
Reid RFS-1 Commander
Zrejme jediné reálne postavené a otestované ponorné lietadlo pochádza z dielne výrobcu rádiom ovládaných modelov ponoriek a bývalého inžiniera spoločnosti North American Donalda V. Reida. Povráva sa, že inšpiráciou na takýto počin mu bola náhoda, keď mu z poličky spadli na rozostavané modely ponoriek dve modelové krídla. Takto prišiel na myšlienku postaviť lietajúcu ponorku a pustil sa do práce. Typ RFS-1 Commander bol postavený prevažne z dielov iných zošrotovaných lietadiel a dokončený
v roku 1961. Pohon obstarával jeden štvorvalcový motor Lycoming
s výkonom 65 konských síl. Pôvodne sa pilot nachádzal v pylóne
pod motorom, avšak kvôli problémom s dosť mizernou viditeľnosťou
bol neskôr presunutý do priestoru pred pylón. v oboch prípadoch
používal potápačskú výstroj na dýchanie. Pred ponorením musel
odmontovať vrtuľu a prekryť celý motor akýmsi potápačským
gumovým zvonom, vyrobeným z veľkej pneumatiky. Pred pokusom o
prvý let postavil Donald Reid viacero zmenšených modelov, na ktorých
si otestoval kritické technológie a letové režimy. Keďže všetko
vyzeralo byť v rámci prípustných limitov, jeho syn Bruce Reid
vykonal s lietadlom prvý let v roku 1962 na Shrewsbury
River v New Jersey. v tom čase už mal stroj leteckú
registráciu N1740 a dokonca dostal aj námornú NJ18S, ktorá bola
nastriekaná na nose pred kokpitom. Prvý let však skončil nehodou,
keďže voda nasiakla do poťahu trupu v chvostovej časti
a neúmerne presunula ťažisko celého stroja. Hoci sa lietadlo
dokázalo úspešne ponoriť do hĺbky približne 3,5 metra, používajúc na
pohyb maličký elektromotor s výkonom jednu konskú silu
v chvostovej časti, jeho letové výkony neboli nijako oslnivé.
Kompromisy v aerodynamike a slabý výkon motora zapríčinili,
že lietadlo nebolo schopné sa dlhodobejšie udržať vo vzduchu a pri
testoch len s problémami prekročilo výšku 23 metrov a rýchlosť
100 km/h. Jediný let kombinovaný aj s úplným ponorením sa
odohral 9. júna 1964. v tej dobe to vyzeralo tak, že jediným
cieľom Donalda Reida je získať patent na jeho vynález, keďže bol
presvedčený o tom, že v budúcnosti budú všetky lietajúce ponorky
používať rovnakú technológiu. Mýlil sa nielen v tom. Pri
niekoľkých príležitostiach sa pokúšal ponúknuť svoje ponorné lietadlo
armáde, no ani raz neuspel.
Convair studies
Začiatkom šesťdesiatych rokov už začal tento netradičný koncept zaujímať aj americké námorníctvo. Takýto stroj by sa totiž mohol
dostať do nepriedušne strážených oblastí Baltického a Čierneho
mora, rovnako ako do vnútrozemských vôd, ktoré sú pre klasické
hladinové plavidlá a ponorky prakticky nedostupné. Vojenskí
plánovači navyše predpokladali, že Sovieti v týchto miestach
nemajú žiadne protiponorkové prostriedky, čím sa výrazne zvýšili
útočné možnosti prípadného bojového plavidla. Preto boli v roku
1964 spoločnosť Convair a divízia Electric Boat spoločnosti General
Dynamics oficiálne poverení vypracovaním štúdií takéhoto zbraňového
systému. Bureau of Naval Weapons U.S. Navy im pridelilo kontrakt v
hodnote 36 000 USD. Prvý navrhnutý systém pozostával z veľkého
hydroplánu, ktorý by vo svojom nákladovom priestore dopravil malú
ponorku do oblasti pôsobenia a po skončení misie sa pre ňu
vrátil. Zjavné komplikácie by však prevýšili všetky výhody. Takýto
hydroplán by musel vážiť aspoň 150 ton, čím by sa vytvoril ťažký,
drahý a hlavne nemotorný cieľ pre protivzdušnú obranu. Zároveň
predstava, ako by sa dala ponorka vytiahnuť do vnútra trupu hlboko
v nepriateľskom území pod paľbou protivníka bola dosť nereálna.
Podobný systém vymysleli už v tridsiatych rokoch aj Rusi, keď
navrhli pod ťažký hydroplán Tupolev ANT-22 podvesiť miniatúrnu
ponorku APSS.
Ďalšou možnosťou bola malá ponorka s odhadzovateľnými krídlami, ťahaná za nosným lietadlom. Tento koncept nevyžadoval žiaden
dodatočný pohonný systém pre ponorku a ťažné lietadlo by mohlo
po jej odhodení vykonávať svoju vlastnú misiu na jej ochranu. Na
druhej strane vystupuje jedna neprekonateľná nevýhoda, spočívajúca
v jednorázovom použití ponorky. Posádka by tak bola po skončení
misie postavená do demoralizujúcej pozície prebiť sa cez nepriateľskú
líniu k svojim jednotkám. Možným aj keď komplikovaným riešením
je opätovné namontovanie krídel a záchranný let ťažného
lietadla. Pre praktické použitie v bojových podmienkach bol aj
tento koncept vyhodnotený ako nepraktický. Nasledujúca kresba
pochádza z prestížneho leteckého časopisu Air Progress z roku
1962. Vznikla ešte pred oficiálne publikovanými nákresmi a preto
nezodpovedá reálnemu vzhľadu uvažovaného stroja.
Výsledným riešením je teda skutočná lietajúca ponorka, respektíve ponorné lietadlo, ktoré ponúka najviac potenciálnych výhod. V prvom rade môže priletieť až do cieľovej oblasti bez podpory iných
prostriedkov v minimálnej výške tak, aby sa vyhlo nepriateľským
radarom. Nízka rýchlosť, vynútená aerodynamickou aj hydrodynamickou
optimalizáciou trupu, v tomto prípade nepredstavuje väčší
problém. Po skončení misie sa môže pod vodou doplaviť do oblasti
vhodnej pre vynorenie, odštartovať na vodnej hladine a vrátiť sa
späť na letisko. Konštruktéri musia mať pri navrhovaní použiteľnej
lietajúcej ponorky na pamäti veľký rozdiel prostredí vo vzduchu a vo
vode, keďže voda je približne 800 krát hustejšia. Veľmi ľahko sa to
dá predstaviť pri porovnaní vrtule lietadla a lodnej skrutky.
Tým sa zredukujú výkony zbraňového systému na absolútne
akceptovateľné minimum. Podľa štúdií sa dalo reálne uvažovať
o prostriedku, ktorý by bol schopný ponoru do hĺbky 7,6 až 23
metrov pri rýchlosti 9 – 18 km/h pod a 277 až 416 km/h nad
vodnou hladinou. Kým výdrž vo vzduchu bola prepočítaná na 3 hodiny,
možnosť operovať pod vodou značne závisela od druhu použitého
pohonného systému a pohybovala sa v rozpätí 4 až 10 hodín.
Vo všeobecnosti sa zvažovalo použitie elektrických motorov z torpéd,
poháňaných elektrickými batériami alebo palivovými článkami. V druhom
prípade by odpadla potreba nabíjacieho systému. Z maximálnej
vzletovej hmotnosti v intervale 3660 až 4570 kg pripadalo 150 až 450
kg na užitočné zaťaženie. Až po tom, čo by sa podarilo postaviť
takéto lietadlo, mohli konštruktéri pristúpiť k navrhovaniu
ambicióznejšieho zbraňového systému. Okrem nevyhnutného utesnenia
všetkých otvorených častí, ako sú motory, kokpit alebo kryty
elektronických systémov, bolo nutné zabudovať do lietadla aj systém
na ovplyvňovanie jeho relatívnej hustoty, aby sa mohlo ponoriť.
Jedným z riešení boli balančné komory v krídle, chvostových
plochách a trupe umiestnené tak, aby nevznikali zbytočné voľné
miesta, zaťažované statickým tlakom pod vodnou hladinou. Motory
vyžadovali iba mierne úpravy s možnosťou opätovného štartu po
skončení misie. Vstupy vzduchu boli umiestnené v koreni krídla
a vo vode sa dali uzavrieť odklápateľným krytom. Nevyhnutné bolo
vytvoriť záchranný systém pre posádku, spoľahlivo pracujúci vo
vzduchu aj pod vodou. Trup mal byť vyrobený prevažne z pevnej
galvanizovanej ocele na odolávanie pred statickým aj dynamickým
tlakom a koróziou. Bohužiaľ, hodnotenie praktickej realizácie
projektu už nevyznievalo tak optimisticky. Vývoj skutočnej lietajúcej
ponorky by si vyžiadal neprimerane veľa času a peňazí, keďže
muselo byť vyvinutých mnoho úplne nových technológií a preto bol
po vypracovaní štúdií celý projekt zastavený. Aktivity spoločnosti
Convair na poli lietajúcich ponoriek sú zhrnuté v správe
HP-62-016, publikovanej v roku 1962. Približne takto mala
skutočná lietajúca ponorka vyzerať:
Lockheed CL-865
19. marca 1964 vydal americký úrad pre námorné vyzbrojovanie výzvu na predkladanie návrhov No. 2752-64, ktorá požadovala ponoriteľné
lietadlo, určené hlavne pre boj s ponorkami. Na výzvu
zareagovala spoločnosť Lockheed, ktorá pod interným označením CL-865
vypracovala krátku sériu štúdií takéhoto stroja. Tento koncept bol
pritom v tom čase braný úplne seriózne. Ak sa podarilo vyvinúť
kombináciu ponoriek a medzikontinentálnych balistických rakiet
a rovnako existovali protiponorkové lietadlá, schopné operovať
z mora aj z kontinentálnych základní, tak ponoriteľné
lietadlo bolo len ďalším logickým krokom. Všetky potenciálne problémy
sa rozdelili do troch skupín: externé (umiestnenie motora a jeho
druh, metóda štartu z vodnej hladiny po vynorení, zváženie
možnosti vertikálneho štartu, stabilita, riadenie), interné
(utesnenie trupu, balančné nádrže, priestor pre posádku) a syntéza
požiadaviek pre prevádzku vo vzduchu aj pod vodnou hladinou.
Zvažované boli rôzne návrhy s konvenčným, skráteným aj zvislým
štartom či s pomocnými štartovacími raketami. Po ich vyhodnotení
sa výber ustálil na dvoch alternatívach: CL-865-1 s vrtuľovým
pohonom a CL-865-2 s dvomi vrtuľovými dúchadlami po
stranách trupu. Obidve z nich spĺňali zadané kritériá a to
cestovnú výšku 760 metrov, cestovnú rýchlosť 416 km/h, operačný
rádius 927 km, výdrž pod vodnou hladinou 10 hodín, rýchlosť pod vodou
18,5 km/h, ponornú hĺbku 23 metrov a hmotnosť užitočného
zaťaženia 810 kg. Preferovaná bola druhá verzia, hlavne kvôli svojim
menším rozmerom a tým aj menším nákladom na prípadný vývoj
a výrobu. Avšak vo výsledku boli obidve alternatívy ešte stále
na míle vzdialené od operačného stroja a ich vývoj by si
vyžiadal neprimerane veľké zdroje. Preto sa realizácie nedočkali.
SAAB U-plan
Štúdia lietajúcej ponorky sa objavila aj vo Švédsku ako projekt SAAB U-plan. Malo sa dokonca jednať o projekt stíhačky s rýchlosťou Mach 2 a variabilnou geometriou krídel (!), poháňanej
kombináciou prúdového a raketového motora. Popisné číslo 13xx
naznačuje, že sa jedná o sériu 1300 zo začiatku 50. rokov,
pri ktorej šlo o rôzne projekty útočných lietadiel, medziiným aj
nukleárneho taktického bombardéra SAAB A-36. Zatiaľ sa mi nepodarilo
nájsť žiadne bližšie informácie.
Študentské projekty: Dassault Trifibium a Petrel
Na prelome 60. a 70. rokov vytvorila skupina francúzskych študentov priemyselného dizajnu v spolupráci s inžiniermi
CNRS štúdiu zaujímavého hybridného lietadla s príznačným názvom
Trifibium. Mohlo totiž operovať vo vzduchu, z pozemných
základní, vodnej hladiny a dokonca aj pod ňou! Hlavným cieľom
bolo navrhnúť dopravný systém pre v tom čase značne populárne
podmorské základne, či dokonca projektované podvodné mestá. Vo
vzduchu sa malo pohybovať rýchlosťou 600 km/h, potom pristáť na vode
ako hydroplán, obe polovice krídla by sa sklopili smerom vpred o 90
stupňov, vstupy vzduchu k motorom aj trysky by sa utesnili
a lietajúca ponorka mohla pokračovať pod vodnú hladinu. Pod
vodou mali pohyb zabezpečovať vodné trysky, umožňujúce dosiahnuť
rýchlosť až 20 km/h. v trupe sa nachádzal priestor s rozmermi
8 x 2 metre pre dvanásť pasažierov. v prípade núdze sa mali
vyrovnávacie nádrže naplniť vzduchom a lietadlo by jednoducho
vystúpalo na vodnú hladinu. Vďaka klasickému trojbodovému
podvozku nebol problém pristáť ani na bežnom letisku. Nie je mi
však jasné, kde chceli študenti umiestniť prednú podvozkovú nohu,
keďže celú spodnú prednú časť trupu zaberá kombinácia spojených
chvostových aj nosných plôch. Sponzorom štúdie bola spoločnosť
Dassault.
Ďalšia skupina študentov, tentokrát z Virginia Tech university, sa v rovnakom období pustila do projektu ponorného hydroplánu,
ktorého hlavnou úlohou bolo slúžiť ako odpaľovacia platforma pre dve
rakety Polaris. Tie boli umiestnené v tubách po stranách trupu
a mohli byť vytiahnuté a odpálené pomocou brzdiaceho padáka
vo vzduchu aj pod vodou. na obranu slúžili štyri protilietadlové
rakety AIM-54 Phoenix, každá v samostatnej bombovnici pod
kokpitom a protiponorkové strely UUM-44 SUBROC v nose
lietadla. Konštrukčnou filozofiou sa do značnej miery podobalo stroju
Martin P6M Seamaster. Koncept bol prezentovaný na 12th
AIAA Annual Meeting v roku 1976, avšak aj napriek zaujímavému
nápadu sa nikdy nestal ničím viac, než len študentským projektom.
Fiktívne projekty
V roku 1967 sa objavil vo viacerých odborných časopisoch
detailný nákres ponornej stíhačky. Podľa vnútorného usporiadania mala
mať dva oddelené pohonné systémy a rozmerné balančné nádrže, čo
by zrejme podstatne obmedzovalo dolet a hmotnosť užitočného
zaťaženia. Vstupy vzduchu k motorom sa nachádzali pri apexe
krídla, čo bolo síce dobré pre ponorkový režim, ale maximálne
nevhodné pri štarte z vodnej hladiny pri použití prúdového
motora. Vstup vzduchu/vody ovládala zaujímavo riešená klapka, ktorá
uzatvárala buď jeden alebo druhý otvor. Ten, ktorý bol umiestnený
viac v krídle, privádzal vzduch a ten v trupe vodu.
Veľmi diskutabilná je tiež pozícia periskopu. Namiesto toho, aby sa
vysúval napríklad z chvostovej plochy, je pevne nainštalovaný
v nose lietadla. Dokonca sa nedá ani úplne zasunúť. Niektoré
zdroje pripisujú autorstvo synovi Donalda V. Reida, avšak je dosť
možné, že je to iba výmysel autora sci-fi kresieb. Tak či onak,
lietadlo sa objavilo v románe Jeana Jacquesa Antiera –
Operation avion sous-marin.
V roku 1965 zverejnil časopis Science et Vie túto kresbu
ponornej stíhačky so zdvihovými motormi. Nejednalo sa však
o reálny projekt, ale len o novinársky výmysel, zjavne
inšpirovaný strojom Dassault Mirage III-V.
Pri súčasnom pokrokou v hydrodynamike a technológiách je už niekedy ťažké na prvý pohľad rozoznať, kde je vlastne hranica medzi ponorkou a lietadlom. Nasledujúce dva projekty (Deep Flight a H and K Inspector-S UUV) sú úplne reálne, avšak napriek ich vzhľadu sa jedná iba o ponorky, ktoré nie sú schopné letu.
DARPA submersible aircraft
Myslíte si, že všetky tieto návrhy sú natoľko radikálne, že mohli byť seriózne zvažované len v zlatých časoch letectva? Chyba!
Lietajúca ponorka je späť! v polovici roka 2008 vydala agentúra
DARPA výzvu na predkladanie ponúk na podobný prostriedok.
na rozdiel od predošlých pokusov sa však tentoraz nejedná ani
tak o lietajúcu ponorku, ale skôr o ponorné lietadlo. Tento
malý rozdiel vo formulácii naznačuje, že sa jedná primárne
o lietadlo, ktoré má mať schopnosť ponoriť sa do malej
periskopovej hĺbky. Vďaka tomuto rozhodnutiu sa podarilo dramaticky
zredukovať požiadavky na statické aj dynamické zaťaženie trupu
pod vodnou hladinou a celý koncept je tak oveľa bližšie
k praktickej realizácii. Hlavným poslaním stroja má byť doprava
ôsmich osôb s , zväčša príslušníkov jednotiek
špeciálneho nasadenia, na miesto určenia na pobreží. Ich vybavenie má pritom vážiť 910 kg. Uvažovaný letový profil počíta s klasickým štartom z pozemnej základne a letom na vzdialenosť 1850 km, nasledovaným
prechodovou fázou do nízkeho letu nad vodnou hladinou v dĺžke
185 km. Vo vzdialenosti 22 kilometrov od pobrežia má lietadlo pristáť
a ponoriť sa tak, že z vody by vyčnieval iba periskop
a prípadná trubica na nasávanie vzduchu k pohonnému
systému. Celý transport vrátane akýchkoľvek potrebných úprav
na ponorenie od štartu až po vysadenie jednotiek na pobreží
má trvať menej než 8 hodín. Následne má byť lietadlo schopné prečkať
blízko pobrežia či už na hladine alebo v ponorenom stave
ďalšie tri dni.
V rámci snahy o redukciu rizík bolo identifikovaných päť
kľúčových oblastí. Prvou sú diametrálne odlišné požiadavky
na lietadlo, ktoré by malo byť ľahké, aby mohlo lietať a na
ponorku, ktorá musí byť ťažká, aby sa dokázala ponoriť.
Predstavitelia agentúry DARPA veria, že tento problém by mohol byť
vyriešený riadením vztlaku, objemu a hustoty stroja, napríklad
zabudovaním balančných nádrží alebo zabudovaním takých prvkov do
krídla, ktoré by umožnili vytvoriť negatívny vztlak smerom nadol.
Druhou výzvou je vytvoriť taký tvar lietadla, ktorý by mohol byť
optimalizovaný pre aerodynamické aj hydrodynamické požiadavky. Hoci
sa to na prvý pohľad nezdá, obtekanie vzduchu aj vody okolo
prostriedku môže byť prekvapivo rovnaké, avšak v oboch prípadoch
musí byť dosiahnuté rovnaké Reynoldsovo číslo. Trik je v tom, že
sa bude dosahovať pri diametrálne odlišných rýchlostiach: 185 až 740
km/h vo vzduchu a 9,25 až 33,3 km/h vo vode. Tretia oblasť
súvisí so štrukturálnou integritou. Kým vzduch má nízky tlak
a sily pôsobia zvnútra von, vo vode sú opačné a prostriedok
musí odolávať vonkajším silám, ktoré pôsobia na nižší tlak vo
vnútri. Ako už bolo spomenuté v úvode, rozdielnosť požiadaviek
sa podarilo znížiť tým, že stroj sa bude ponárať len tesne pod
hladinu, čím sa podstatne zníži okolitý pôsobiaci tlak a trup
tak bude môcť byť dostatočne tenký a ľahký, aby mohol vzlietnuť.
Štvrtá výzva sa dá najjednoduchšie popísať ako pozícia a tvar
krídla. Kým klasické hydroplány sú v drvivej väčšine prípadov
hornoplošníky, aby minimalizovali styk krídla s vodou a zároveň
odtienili vstupy vzduchu k motorom aj samotné motory, pre
ponorenie je nevyhnutné, aby bolo krídlo dolnoplošné, vošlo do vody
a svojím negatívnym vztlakom prispievalo k ponáraniu.
v tomto prípade sa zvažujú viaceré prístupy od dvoch
samostatných krídel, optimalizovaných pre jednotlivé činnosti až po
jedno plne premenné krídlo, ktoré by dokázalo meniť svoju výšku,
profil aj plochu. Posledný, piaty problémový okruh je pohonný systém.
Aj tu sa ponúkajú viaceré alternatívy od jedného motora s vzdušným
a vodným režimom, cez dva samostatné a oddelené pohonné
systémy až po exotické riešenia, ako sú palivové články či
v súčasnosti vyvíjaný kvázi raketový motor spaľujúci hliník (!)
a nezávislý od kyslíka. Súťažné podmienky boli nezvyklo prísne.
Uchádzači museli predložiť nielen detailný popis svojho návrhu, ale
aj popis všetkých experimentov a demonštrácií technológií, spolu
s realistickým a odôvodneným rozpočtom. Konečným termínom
pre predloženie návrhov bol 1. december 2008. Sám som zvedavý, kedy
sa mi podarí získať nové informácie o prebiehajúcom vývoji. Nasledujúca kresba nie je oficiálna a jej autorom sú redaktori časopisu Flight international.