„High Altitude“ Spitfire Mark V

Autor : Radislav Svoboda / Algernon 🕔13.06.2004 📕9.222
Krátká poučná i kratochvilná historka o tom, kterak jednoduchou a rychlou improvizací díky hrstce schopných a nápaditých techniků a mechaniků spolu s několika odvážnými piloty vznikl během pouhých tří měsíců roku 1942 na zapomenuté základně kdesi v Egyptě výškový Spitfire Mk.V, s kterým Britové vypekli dlouholetý německý výzkum a vývoj strojů pro létání ve velkých výškách, aneb „Jak snadno a rychle vypráskat Hunům kožich.“

Severoafrické bojiště bylo pro Royal Air Force, ve srovnání se severozápadní Evropou, spíše až na druhém místě. Že to pochopitelně pro zúčastněné (a postižené) letce britského Královského letectva nebylo zrovna vítanou skutečností, je nasnadě, nicméně byl to fakt, který můžeme (mj.) názorně dokumentovat typovým složením. Skutečností zůstává, že kupříkladu výzbroj stíhacích squadron na Středním východě zaostávala (ani ne tak v počtech, jako kvalitou) za výzbrojí jednotek Fighter Command na domácích ostrovech. Hurricany spolu s Tomahawky (Curtiss Hawk 81) byly jen váhavě nahrazovány Kittyhawky (Hawk 87) a Spitfiry Mk.V, a v roce 1942 si o nových Spitfirech Mk.IX, nebo dokonce Typhoonech či Mosquitech mohli stíhači ze squadron v zámoří nechat leda jen zdát… Bohužel, prostě a jednoduše poptávka byla mnohem vyšší, než nabídka.

V květnu 1942 se nad severoafrickým bojištěm poprvé objevily výškové průzkumné letouny Junkers Ju 86P-2 německé Luftwaffe. Jejich nasazení na tomto bojišti bylo pro Brity nepříjemným překvapením. S těmito letouny se již střetlo Fighter Command RAF v létě roku 1940, kdy tyto letouny beztrestně prováděly fotografický průzkum nad Britskými ostrovy. [1] Skutečností je, že počtem nevýznamný kontingent (zprvu pouhých čtyř výškových Junkersů), operující z letiště Kastelli na Krétě, byl Britům trnem v oku. Těchto několik strojů totiž mohlo provádět systematické snímkování přístavů a dalších vojenských zařízení na Brity kontrolovaném území v severní Africe i na Blízkém východě, významnou námořní základnu v Alexandrii (či oblast Suezského průplavu) nevyjímaje.

Historie výškového Ju 86P začíná v září 1939, kdy firma Junkers nabídla RLM vývoj výškové varianty, v továrním označení Ju 86H. Letoun měl být vybaven přetlakovou kabinou, která by umožnila posádce činnost i ve velkých výškách, a to bez nějakých významnějších omezení, zcela nerušeně. Firma měla s vývojem výškových letadel dlouhé zkušenosti, již roku 1931 byl zalétán Ju 49 s přetlakovou kabinou. RLM návrh přijalo, a na základě původní nabídky objednalo stavbu tří prototypů s vojenským označením Ju 86P.

Konstrukce vycházela z Ju 86D. Do trupu byla vsazena přetlaková kabina pro dvoučlennou posádku, pohon zajišťovaly dva výškové motory Jumo 207 A-1. Šlo o přeplňované dvoudobé vznětové motory (vzácná výjimka, vznětové motory Junkers byly nejúspěšnějším pokusem zavést v praxi diesely do letectví — počátky práce firmy na leteckých vznětových motorech můžeme vystopovat až do roku 1915). Výškový Jumo 207 vycházel z typu Jumo 205. Hlavní změnou bylo použití druhého kompresoru (turbodmychadla poháněného výfukovými plyny), předřazeného před odstředivý kompresor poháněný převodem od klikového hřídele. Navíc byl za druhý kompresor přidán chladič stlačeného vzduchu. Motor se zdvihovým objemem 16 625 cm³ dával vzletový výkon 950 k (698 kW); jiné prameny ovšem uvádějí výkon pouze 880 k (647 kW). Od kompresoru levého motoru byl odebírán vzduch pro přetlakování kabiny, v které byl udržován tlak odpovídající výšce 3000 metrů. Konstrukce turbodmychadla pro vznětový motor byla poněkud schůdnější než u motorů zážehových, což je umožněno nižší teplotou výfukových plynů u dieselů. Navíc je možné obejít se bez komplikovaného a výrobně náročného regulátoru turbokompresoru.

První prototyp (Ju 86P V-1) poprvé vzlétl v únoru 1940. V-3 navíc dostal nové vnější díly křídla, zvětšující rozpětí z dosavadních 22,5 na 25,6 metru. Takto upravený letoun byl běžně schopen operovat ve výškách 10-11 tisíc metrů, a dostup zřejmě byl až na úrovni 12 400 metrů. Prototyp V-3 se v létě 1940 dokonce objevil nad Velkou Británií. Již předtím byla objednána přestavba 40 draků starších verzí na Ju 86P (jako bombardovací P-1 a jako průzkumný P-2). Není zcela jisté, zda-li k těmto konverzím byly rovněž použity Ju 86D, či jiné (uvádí se i Ju 86G). Výškové Ju 86P začaly nad Británií pravidelně létat od ledna 1941.

Pochopitelně, britská odezva v podobě vývoje výškového provedení Spitfiru na sebe nedala dlouho čekat. Požadavek na konstrukci nové varianty Spitfiru s přetlakovou kabinou padl 17. února 1941, během jednání v RAE (Royal Aircraft Establishment) ve Farnborough. Výsledkem byla urychlená konstrukce „prozatimního“ Spitfiru HF Mk.VI (dostal tovární označení Supermarine 350), zároveň byl zrušen vývoj celé řady dalších verzí motoru (mj. Merlin 48, což byla varianta Merlinu 47 s mezichladičem) s tím, že pro další výškový typ (Mk.VII) bude použit motor s dvoustupňovým dvourychlostním kompresorem a mezichladičem (Merlin 60, 61 a další varianty). Jako prototypy budoucího Spitfiru HF Mk.VI posloužily dva stroje Mk.V (s/n R7120 a X4942), které dostaly motor Rolls-Royce Merlin 47 a přetlakovou kabinu. Již v červnu 1941 byla dokončena přestavba prvního. Oba byly v průběhu července a srpna zkoušeny v RAE.

Ale vraťme se do Egypta roku 1942. Možnosti Britů v Egyptě byly sice zjevně značně přehledné, ale nikoli nutně nepostačující. Invence techniků mnohdy dokázala nahradit nedostatky ve vybavení, a tento případ nebyl výjimkou. Skupinka agilních pilotů kolem F/O G. W. H. Reynoldse, spolu s techniky a mechaniky z No 103 MU (Maintenance Unit) [2] se rozhodně vrhla do realizace výškové úpravy Spitfiru. Konkrétně tato technická jednotka sídlila na letišti v Aboukiru. Myšlenka byla ve své podstatě prostá: Krátce předtím byla v Británii první jednotka (616. sqdn.) vyzbrojena novými výškovými stíhačkami, Spitfiry HF Mk.VI. Bohužel, naděje na jejich brzké získání byla mizivá, a tak bylo nutné poradit si s tím, co bylo k dispozici. Skutečností je, že Mk.VI byl v podstatě jen upravený Mk.V (ve verzi s výškovým motorem Rolls-Royce Merlin 46), navíc vybavený přetlakovou kabinou (což si vyžádalo montáž Merlinu 47) a s křídlem s novými koncovými oblouky, vcelku nevýznamně zvětšujícími nosnou plochu, ale zato významně zlepšujícími vlastnosti Spitfiru ve velkých výškách…
K snazšímu pochopení problému bude nutné jisté odbočení k motorům Merlin 45, 46 a 47. V podstatě Merlin 46 odpovídal Merlinu 45, ovšem se zdánlivě drobnou, ale nezanedbatelnou změnou: Motor dostal nový kompresor, který udržel plnící tlak do větší výšky než to dokázal v základním provedení coby Mark 45 (maximální plnící tlak byl omezen na +16 psi, který kompresor Merlinu 45 udržel do výšky 9250 ft, kdežto překonstruovaný kompresor u Merlinu 46 a 47 do výšky 14,000 ft). Bohužel samozřejmě výkonnější kompresor spotřeboval jistou další část výkonu motoru sám pro sebe — pro názornost můžeme uvést, že vzletový výkon u Merlinu 46 (při vzletovém režimu, tzn. 3000 ot/min. a plnícím tlaku + 12 psi) poklesl proti „pětačtyřicítce“ z 1185 hp na 1100 hp, tedy z 883 kW na 820 kW. Ale zato ve výšce měl Mk.46 znatelný přírůstek výkonu (u Merlinu 45 je udáván maximální výkon v nominální výšce 1470 hp, kdežto u Merlinu 46 „jen“ 1415 hp, zato ale ve výšce 14,000 ft, tedy 4267 metrů). Merlin 47 (použitý u Spitfiru HF Mk.VI) byl v podstatě totožný s Merlinem 46, jedinou změnou byla montáž kompresoru Marshall IX A, který dodával vzduch do přetlakové kabiny, kde byl udržován tlak na úrovni odpovídající přibližně výšce 28,000 feet (cirka 8534 m). [3] Provedení přetlakové kabiny ve Spitfiru nutně bylo kompromisem. Ač by ideálem zřejmě bylo udržení dostatečného tlaku (tj. na úrovni odpovídající přibližně výšce 3000 metrů), musel být brán ohled i na hmotnost konstrukce. Výsledkem proto bylo rozhodnutí, že v kabině bude ve výšce udržován tlak na úrovni, který umožní bezproblémovou funkci běžné kyslíkové masky bez přetlakové dodávky kyslíku (tedy kolem 8500 metrů). Díky tomu se podařilo udržet vzletovou hmotnost letounu na přijatelné úrovni.

Konstrukce přetlakové kabiny u Spitfiru HF Mk.VI sice neposkytovala pilotům žádný velký komfort (i tak bylo nezbytně nutné použití kyslíkové masky), ale zato byl možný bezpečný pobyt i ve výškách nad 9000 metrů, aniž by přitom bylo ohroženo zdraví nebo dokonce život pilota (při poruše dodávky kyslíku v těchto výškách pilot velmi rychle ztrácí vědomí, čas který pilotovi zbývá na nějakou reakci se s narůstající výškou postupně zkracuje z minut až na pouhé sekundy). Přitom ale konstrukce kabiny vyšla hmotnostně přijatelná, a bez větších technických komplikací konstrukce letounu. Pokud jde o samotný motor, pak jedinou změnou při montáži Mk.47 proti Mk.46 bylo použití klikové skříně v tovární dokumentaci označované jako D.13069 (proti D.9745 u Merlinu 45 a 46). Ta byla (pro Merlin 47) převzata od typu Merlin XII, který byl vybaven pyrotechnickým startérem Coffmann. Ovšem na přírubě u reduktoru po pravé straně klikové skříně nebyl namontován pyrotechnický startér, ale kompresor Marshall.

Výsledkem byl plán urychleně modifikovat Spitfire v dílnách No. 103 MU v Aboukiru. Výškový Merlin 46 byl montován na část Spitfirů Mk.V, ale bohužel postavit stroj s přetlakovou kabinou bylo mimo možnosti místních techniků. Ostatně na nějaké větší experimenty ani nebylo příliš času. Výsledné řešení „z vlastních zdrojů“ tedy směřovalo jen k maximálnímu odlehčení snadno dosažitelného Spitfiru Mk.V. Bylo tedy odstraněno vše postradatelné, počínaje pancéřováním, a konče sejmutím původní výzbroje a její nahrazení jen dvojicí velkorážových kulometů Browning M-2 kalibru půl palce (12,7 mm). Poslední větší změnou první série úprav bylo použití čtyřlisté vrtule, podobně jako u Spitfiru HF Mk.VI (proti Mk.VI s vrtulí Rotol zřejmě dostal vrtuli de Havilland 45/1). K jistým změnám mělo dojít i na motoru, ale i zde jsou dostupné prameny na jakékoli detaily velice skoupé. Údajně došlo ke zvýšení kompresního poměru (vzhledem ke konstrukci hlavy a bloku motoru zřejmě použitím nových pístů), a byly provedeny úpravy ovládání motoru, nejspíše automatické regulace plnícího tlaku (ABC — „Automatic Boost Control“).

Prvním takto upraveným strojem byl Spitfire Mk.VC s/n BR114. S vahou se šetřilo kde se dalo, mimo výše zmíněných úprav také kupříkladu bylo místo původního (seřiditelného) nožního řízení postaveno nové, uzpůsobené postavě konkrétního pilota (s tímto letounem měl létat pouze Reynolds). Rovněž byla upravena i palivová soustava, nyní s nižším objemem. Razantní úpravy zašly dokonce tak daleko, že byla odstraněna i část (těch „zbytných“) přístrojů na palubní desce… Zřejmě rovněž byl odstraněn i veškerý nátěr, zůstaly pouze výsostné znaky (původní kokardy byly nahrazeny dvoubarevnými, modro-červenými) a sériové číslo (je ale známo, že stroj nesl — alespoň po nějaký čas — jméno „Irene“).

První bojový let s ním F/O George Reynolds podnikl 24. srpna 1942. Sice i tak měl problémy vystoupat na úroveň vetřelce, Junkersu Ju 86P-2, ale posléze, po spotřebování části paliva, se mu „dostal na kobylku“… Reynoldsovi se podařilo střelbou zapálit pravý motor Junkersu. Sice se mu jej nepodařilo hned sestřelit, ale i tak se špión domů nevrátil — britští námořníci později potvrdili, že se letoun krátce poté zřítil do moře. Toto ovšem nebyl jediný úspěch, Němci díky partě „Reynolds & Co.“ přišli ještě alespoň o další dva výškové fotoprůzkumné Junkersy 86.

První úspěch jednak znamenal úpravu dalších dvou letounů (s/n BR234 a BP985), jednak i další zlepšování. Byla odstraněna i radiostanice a původní elektrický akumulátor byl nahrazen lehčím, byť s nižší (nicméně postačující) kapacitou. Pilot na něm dokonce létal i bez záchranné vesty a bez padáku. Skutečností je, že se s těmito odlehčenými stroji bylo možné dostat z původních 42,000 ft až do výšky 50,000 ft! (Nárůst z úctyhodných 12 800 metrů na neuvěřitelných 15 240 metrů.) A to byl dostup běžného Spitfiru Mk.V kolem 11 200 metrů. Pro navedení letounu bez radiostanice byla vymyšlena nová taktika — stroje byly nasazovány ve dvojici („Striker“ a „Marker“), přičemž druhý, doprovodný stroj (Marker) rádiem vybaven byl. Ten pak udržoval spojení se zemí a vedl svého kolegu k protivníkovi. V doprovodných strojích se střídali P/O G. E. Genders, DFM, a P/O A. Gold, AFM. Výkony Reynoldse (který byl za tyto úspěchy vyznamenán Záslužným leteckým křížem — DFC) jsou o to obdivuhodnější, že mu tehdy táhlo již na čtyřicítku (přitom s létáním začal teprve ve svých 35 letech).

Jak vidíme, úspěch improvizovaného „výškového Spitfiru Mk.V“ byl značný. Jeho výkony dokonce překonávaly výkony tovární modifikace HF Mk.VI. Nicméně konstrukci verze HF Mk.VI v žádném případě nemůžeme (ve srovnání s přestavbou Mk.V provedenou u 103. MU) považovat za nějaký neúspěch. Ve skutečnosti zcela mimořádné výkony byly zajištěny jen díky neuvěřitelnému odlehčení, kdy byly obětovány i ty nejzákladnější součásti výstroje bojového letounu (mj. i vysílačka), čemuž musel být uzpůsoben i způsob nasazení. Takovéto úpravy ale samozřejmě nebylo možné provést u strojů v sériové výrobě, prostě pro to že by pro ně neexistovalo ve větší míře použití. Pochopitelně pro takový stroj bylo reálné úspěšné použití pouze za velice specifických podmínek. Že nešlo o cestu, kterou by bylo možné normálně jít, zcela jistě svědčí i počet strojů, které byly takto upraveny. Ostatně i létání bez padáku, a vůbec v letounu bez přetlakové kabiny (a jen s běžným typem kyslíkové masky, bez přetlakové dodávky kyslíku) ve výškách kolem 11-12 tisíc metrů a výše, dozajista bylo velmi rizikovým podnikem, který byl již na samé hranici (ne-li za) pro pilota přijatelného rizika. Zcela jistě to hovoří nejen o mimořádné dávce smyslu pro povinnost, ale i osobní odvahy.

Ještě můžeme pár slov věnovat verzi Spitfire HF Mk.VI. Vznikla jako reakce na nasazení výškových Junkersů Ju 86P nad Velkou Británií. Spitfire HF Mk.VI byl prvně nasazen v dubnu 1942, u 616. squadrony RAF, v červenci téhož roku „šestsetšestnáctku“ následovala 124. squadrona. Zdánlivě dlouhá doba vývoje (alespoň v porovnání s rychlostí vzniku přestavby stroje s/n BR114 v Aboukiru) byla způsobena jednak nutností úpravy Merlinu 46, jednak ne zrovna jednoduchou otázkou konstrukce přetlakové kabiny — což tehdy rozhodně nebyla zrovna běžná vymoženost, a navzdory mnoha experimentům jistě nešlo o rutinně zvládnutou věc. Celá problematika byla dosti náročná, bylo nejprve nutné vypořádat se s celou řadu zdánlivě drobných problémů, a funkčnost jednotlivých dílčích řešení ověřit v praxi. Je možné uvést celou řadu úkolů, počínaje zajištěním řízení kormidel a křidélek, spolu s ovládáním motoru (kdy bylo nutné zajistit těsnost průchodů táhel a lan řízení z kabiny), až po vypořádání se s pocením a namrzáním průhledného překrytu kabiny.

Bohužel výškové Spitfiry HF Mk.VI ve významnějším počtu nikdy neopustily Britské ostrovy (část ze strojů tvořily výzbroj squadron, které se na severu střídaly při ochraně Scapa Flow). Jedinou zaznamenáníhodnou výjimkou bylo přesunutí pěti kusů na Střední východ (jsou známa s/n BS106, BS124, BS134 a BS149, bohužel pátý stroj zůstává neidentifikován). K tomu došlo někdy během října 1942, kdy posílily nám již známou jednotku (No 252 Wing), mimo jiné disponující výše zmíněnými třemi upravenými Spitfiry Mk.V. Jinak podle dostupných podkladů žádný další Spitfire HF Mk.VI nikdy neopustil Velkou Británii.

Co říci na závěr? Konstrukce Spitfiru za celou dobu svého vývoje zjevně prokázala neobyčejnou přizpůsobivost a univerzálnost. Zcela nepochybně patřil až do konce války ke špičce mezi stíhacími letouny, které aktivně zasáhly do bojů za II. světové války. A příklad vzniku v podstatě jen nouzové úpravy, provedené téměř „na koleně“, dává tomuto skutečnému létajícímu skvostu to nejlepší možné vysvědčení.


Technický popis


Vickers Supermarine Spitfire Mk.V (Supermarine 349) je jednomotorový jednomístný stíhací letoun, celokovový samonosný dolnoplošník s jednoduchými ocasními plochami, poloskořepinové samonosné konstrukce (pouze kormidla kryje plátno), se záďovým zatahovacím podvozkem (ostruhové kolečko zatažitelné nebylo).

Křídlo eliptického půdorysu s rozpětím 36 ft 10 in (cca 11,23 metru) má nosnou plochu 242 sq.ft. (cca 22,48 m²). Aerodynamicky zůstává shodné s předchozími verzemi. Vzepětí je 6 stupňů, geometrická štíhlost 5,606. Křídlo je geometricky zkrouceno — úhel nastavení se snižuje z 2 stupňů (u kořene křídla) na -0.5 stupně na koncích. Profily jsou řady NACA 2200. Tloušťka profilu se ke koncům plynule snižuje, z 13,2 procent u kořene na 6 procent. Křidélka jsou typu Frise. Pneumaticky ovládané čtyřdílné odštěpné vztlakové klapky mají maximální výchylku 85 stupňů, jejich konstrukce je celokovová.
Konstrukce křídla je poloskořepinová, dvounosnosníková, křídlo je dělené na tři části. Centroplán tvoří jeden celek s konstrukcí trupu — hlavní nosník tvoří součást trupové přepážky číslo 5, zadní nosník prochází přepážkou 10 —, k němu se čepy připojují vnější části křídla. Konstrukci vnějších dílů křídla tvoří dva nosníky průřezu I, 21 žeber a nosný potah. Náběžná hrana křídla má až k přednímu nosníku zesílený potah. Přední nosník nese závěsy hlavního podvozku, zadní nese závěsy vztlakových klapek a křidélek. Podvozek se zatahuje do prostoru mezi nosníky. Křidélka dostávají kovový potah (místo dřívějšího plátěného), který výrazně zlepšil ovladatelnost i obratnost letounu kolem podélné osy při vysokých rychlostech. Zlepšení bylo markantní zejména ve střemhlavém letu, kde ovladatelnost Spitfiru výrazně překonávala Messerschmitt Bf 109. Zbraně jsou v křídle uloženy vně podvozku. Nábojové pásy jsou uloženy ve schránkových zásobnících, v prostoru mezi nosníky křídla. (Výjimkou jsou pouze první stroje, kdy v křídle s výzbrojí „B“ mají 20mm kanóny munici uloženou v bubnových zásobnících, s kapacitou po 60 nábojích na hlaveň.) U Spitfiru již na první pohled vynikají mohutné aerodynamické přechody mezi křídlem a trupem, které výrazně zdokonalují aerodynamiku stroje.

Část Spitfirů v modifikaci LF má křídlo s rozpětím zkráceným na 9,93 metru (má pouze jiné, rovně „useknuté“ koncové oblouky), s nosnou plochou 21,46 m² (obdobně později u výškových verzí dostává nové konce zvětšující rozpětí křídla na 12,24 m a nosnou plochu na 23,09 m²). U verzí Mk.VA a Mk.VB vychází z předchozích verzí, tedy z podoby sériového Spitfiru Mk.II. U verze „C“ bylo upraveno na základě zkušeností s konstrukcí tzv. univerzálního křídla na prototypech Spitfiru Mk.III. Hlavní změnou je úprava výzbroje, kdy je možné montovat různé kombinace kanónů a kulometů. Další změnou je úprava podvozku, který je jednak zesílen, jednak je poněkud posunut kupředu, čímž se zlepšilo chování stroje zejména při přistání (díky posunutí dále před těžiště se zmenšilo nebezpečí, že pilot stroj „postaví na nos“). Navíc se později můžeme setkat i s montáží dvojice závěsníků pod křídlem, pro zavěšení pum do hmotnosti 250 lb (cca 113,4 kg).

Trup: Konstrukce trupu je celokovová, poloskořepinová, z hliníkových slitin. Technologicky se trup dělí na tři samostatné celky, přední (motorovou), střední — s palivovými nádržemi, pilotním prostorem a výstrojí —, a zadní díl trupu (ten nese ocasní plochy).

Motor je nesen na trubkovém motorovém loži. To je ve čtyřech bodech ukotveno k trupové přepážce číslo 5, kterou začíná střední díl trupu (z protější strany na tuto přepážku navazují trupové podélníky). K přepážce číslo 5 je také připevněna protipožární stěna.

Trup má čtyři hlavní podélníky a 19 přepážek. Od přepážky číslo 11 prochází hřbetem trupu dozadu další podélník. Potah z Alcladu (dural plátovaný hliníkem) je ke kostře nýtován, potah je navíc vyztužen nanýtovanými podélnými výztuhami (stringery) z profilů o průřezu ve tvaru písmene Z. Spodní část přepážky číslo 5 tvoří integrální celek s předním nosníkem centroplánu křídla, k němuž se napojují vnější části křídla. Mezi přepážkami číslo 5 a 8 jsou umístěny nad sebou dvě trupové palivové nádrže s celkovou kapacitou 85 galonů (cca 386,41 dm³). Horní nádrž má objem 48 galonů, spodní pak 37 galonů (bohužel v některých pramenech jsou uvedeny opačně, ale nahlédnutí do A.P.1565 dává zcela jednoznačnou odpověď). Obě nádrže jsou propojeny, palivo je (přes palivový filtr a čerpadlo) k motoru vedeno jen ze spodní. Palivové nádrže jsou od pilotního prostoru odděleny plnou stěnou. Zásobu paliva ve vnitřních nádržích je možné zvětšit díky možnosti zavěsit pod trupem odhoditelnou přídavnou nádrž. Používaly se polokapkovité nádrže s kapacitou 30, 45 nebo 90 galonů (přibližně 136, 204 nebo 409 litrů).

Pilotní prostor je mezi přepážkami číslo 8 až 11. K zdvojené trupové přepážce číslo 11 je připevněna pilotní sedačka se čtyřbodovými upínacími pásy, upravená pro použití sedacího padáku. Sedačka je výškově přestavitelná. Záda a hlavu pilota chrání pancéřování. Překryt kabiny se skládá ze tří dílů, čelního štítku s 1.5" silným neprůstřelným vrstveným sklem (bývá na něm upevněno zpětné zrcátko), vzad odsouvatelným vyklenutým středním dílem, a pevného prosklení hřbetu trupu za pilotní kabinou (díl mezi přepážkami 11 a 12). Střední odsuvný díl překrytu bylo možno v nouzi odhodit. Vstup do kabiny pilotovi usnadňují malá dvířka na levém boku pilotního prostoru. Trup zakončuje zdvojená přepážka číslo 19, ke které se připojuje odnímatelná zadní část trupu s ocasními plochami.

Ocasní plochy jsou jednoduché, konstrukce je kovová, z lehkých slitin (s výjimkou potahu kormidel). Zadní část trupu s ocasními plochami tvoří samostatnou, oddělitelnou část konstrukce trupu. Přední část navazuje druhým dílem zdvojené trupové přepážky číslo 19. Přepážka 20 tvoří zároveň jeden ze dvou nosníků kýlovky. Stabilizátor je dvoudílný, dělený v ose trupu. Má dvounosníkovou konstrukci se šesti žebry v každé polovině. Směrovka i výškovka mají rohové odlehčení, a jsou opatřeny vyvažovacími ploškami. Kormidla mají kovovou kostru z duralových profilů, krytou plátěným potahem.

Podvozek: Hlavní podvozek má hydraulické zatahování. Podvozkové nohy se sklápějí směrem ke konců křídla. Odpružení podvozku je hydropneumatické (Vickers). Letmo zavěšená kola podvozku jsou opatřena pneumaticky ovládanými bubnovými brzdami, s diferencovaným ovládáním pomocí pedálů nožního řízení. Nouzově je možné podvozek vysunout pneumaticky, oxidem uhličitým z tlakové lahve. Ostruha je nezatažitelná, opatřená plně otočným kolečkem, s možností zaaretování v přímém směru.

Motor: Rolls-Royce Merlin verzí Mk. 45, 46, 50, 50A, 55, 55A, 56 (Spitfire Mk.V, F Mk.V), popř. 45M, 50M, 55M a 55MA u verzí LF. Je to vidlicový kapalinou chlazený zážehový čtyřdobý 12-ti válec s přeplňováním odstředivým kompresorem. Rozvod je OHC, čtyřventilový (v hlavě je jeden vačkový hřídel, který přes vahadla ovládá sací i výfukové ventily). Zapalování je magnety, zdvojené. Startér je elektrický (některé verze motoru Merlin sice také měly pyrotechnický startér Coffmann, ale tyto motory se nikdy nepoužívaly u Spitfirů Mk.V či Mk.VI). Vrtání válce je 5.40", zdvih pístu 6.00" a zdvihový objem motoru je 1648.959 cu.in. (27 021,457 cm³). Chladící kapalinou je směs 70 % destilované vody a 30 procent etylenglykolu s inhibitorem koroze (specifikace DTD344A), v zimním provozu se zvyšuje podíl etylenglykolu na 45 procent. Chladící kapalina je v přetlakovém okruhu, maximální přípustná teplota chladící kapaliny je 135 °C.

Motory Merlin pohánějící Spitfire Mk.V jsou přeplňovány jednostupňovým jednorychlostním odstředivým kompresorem. Průměr rotoru kompresoru je 10.25" (cca 260,35 mm). Výjimkou byly verze 46, 47, 50A a 56 — tzn. motory se zvýšenou nominální výškou — s průměrem kompresoru zvětšeným na 10,85" (cca 275,59 mm), a motory optimalizované naopak pro operace v malých výškách ze Spitfirů LF Mk.V (verze 45M, 50M, 55M, 55MA), které mají průměr oběžného kola kompresoru 9.5" (cca 241,3 mm). Tyto motory prošly řadou úprav, souhrnně označovaných jako Mod. 615, které umožnily zvýšit plnící tlak z +16 psi až na +18 psi (abs. tlak 225 kPa) a výkon na 1580 hp (1178,2 kW) při 3000 ot/min. Pohon kompresoru všech těchto verzí je zajištěn jednostupňovým převodem do rychla od klikového hřídele (1÷9,089). Vrtule je poháněna přes jednostupňový převod do pomala (reduktor) ozubenými koly s čelním ozubením, u všech výše zmíněných motorů ze Spitfirů Mk.V a Mk.VI je použit převodový poměr 1÷0,477.

Předepsaným palivem je 100 oktanový benzín (100/130 Grade), specifikace DED 2475. Chlazení kapaliny a oleje zajišťuje dvojice chladičů pod křídlem, malý zavěšený pod levou polovinou křídla chladí motorový olej, druhý chladící kapalinu. Zásoba oleje je v nádrži umístěné na motorovém loži vpředu pod motorem. Nádrž chladící kapaliny ve tvaru podkovy obepíná shora reduktor. V případě nasazení v prašném prostředí (v tropických oblastech) byl motor vybaven filtrem vzduchu. Původní (nepříliš vydařené) provedení filtru Vokes s velkým aerodynamickým odporem později nahrazují filtry které vznikly u No.103 MU v Aboukiru.

Výzbroj Spitfiru Mk.V standardně tvoří dvojice 20mm kanónů British Hispano Mk.II a čtveřice kulometů Browning Mk.II* kalibru 7,7 mm (náboj 303 British). Existují dvě základní provedení střelecké výzbroje, označovaná jako „B“ a „C“. V prvním případě zprvu byla munice pro kanón uložena v bubnovém zásobníku s kapacitou po 60 nábojích na zbraň. Střelivo pro kulomety je v pásech, po 350 nábojích na hlaveň. S provedením „C“ dostává výzbroj Spitfiru až do první poloviny roku 1944 standardní podobu. Původním záměrem byla stavba tzv. univerzálního křídla, umožňující montáž různých zbrojních modifikací, buď v provedení A (8 × 7,7 mm), B (2 × 20 mm a 4 × 7,7 mm), nebo čtveřice 20mm kanónů (tato možnost se v praxi téměř nevyužívala, výjimku nám kupř. dokumentují fotografie Spitfirů Mk.VC na Maltě).

Nejmarkantnější změnou u provedení „C“ je použití kanónů s pásovým zásobováním municí, tím došlo k zvýšení zásoby střeliva z 60 na 120 nábojů na hlaveň. Krom jiných změn si to vynutilo překonstruování podávacího mechanismu, který je u nových zbraní s tzv. podávací cívkou. Se změnou zásobování munice pro kanón na pásové zmizely z křídla velké „boule“, které ukrývaly bubnové zásobníky (či přesněji kryty se výrazně zmenšily — nadále ukrývají jen podávací mechanismus a závěr kanónu). Nad přístrojovou deskou je kolimátorový (reflexní) zaměřovač typu GM-2.

Systémy: Hydraulický okruh zajišťuje ovládání hlavních podvozkových noh. Čerpadlo hydrauliky pohání motor. Hydraulická kapalina je nádržce zavěšené za požární přepážkou. Elektroinstalace má napětí 12 voltů (zajišťuje funkci startéru, radiostanice a IFF, některých přístrojů, signalizace apod. — kupř. ukazatel polohy podvozku, ukazatele stavu paliva, polohových a navigačních světel aj.). Elektrický generátor pohání motor, nouzově jej zálohuje el. akumulátor. Pohon některých přístrojů (gyroskopických) zajišťuje vývěva na motoru. Pneumatický okruh má tlakové lahve za pilotním prostorem, jejich tlakování zajišťuje kompresor Heywood, který (jak jinak) pohání motor. Tlakový vzduch zajišťuje ovládání vztlakových klapek, regulačních klapek chladiče, natahování závěrů a spouštění zbraní (elektropneumaticky), a ovládání brzd na kolech hlavního podvozku.

Výstroj: Radiové vybavení představuje buď krátkovlnná radiostanice typu T.R.9D, nebo VHF radiostanice T.R.1133 či T.R.1133A. Dále ji doplňuje identifikační přístroj (IFF — Identification Friend or Foe) typu R.3002. Zařízení je vybaveno autodestrukční náloží, která přístroj IFF může zničit, aby nepadl do rukou protivníka. Radiová výstroj je instalována za pilotním prostorem, mezi přepážkami 13 a 14. V zadní části trupu, mezi přepážkami 17 a 18, byl umístěn elektrický akumulátor. Tlakové lahve s kyslíkem pro dýchač byly (stejně jako další vybavení) v trupu, za pilotní kabinou. Pro zaznamenání výsledků střelby sloužil fotokulomet uložený u kořene levé poloviny křídla, buď typu G.42B či G.45. Kamery pracovaly s 16mm filmovým materiálem.

Hlavní technické údaje
Vickers Supermarine Spitfire
  F Mk.V HF Mk.VI
Pohonná jednotka: Rolls-Royce Merlin 45, 46 Rolls-Royce Merlin 47
Rozpětí křídla 11,23 m 12,24 m
Délka trupu 9,12 m 9,12 m
Výška 3,48 m 3,48 m
Nosná plocha 22,48 m² 23,09 m²
Hmotnost prázd. letounu 2310 kg 2371 kg
Vzletová hmotnost 3070 kg 3085 kg
Max. rychlost v 3962 m 600 km/h  
Max. rychlost v 8534 m   587 km/h
Praktický dostup 11 200 m 12 200 m
Výstup na 6096 m 7' 30" 7' 24"
Dolet 750 km 760 km
Max. dolet 1800 km  
Poznámka: U Spitfiru Mk.V jsou uvedena TTD standardního sériového provedení.
 

Poznámky:

Všechny přepočty údajů z britských měrových jednotek jsou zaokrouhlené.

[1] Fighter Command patří mezi tzv. „Domácí velitelství“ (Home Commands) RAF. V roce 1936 došlo k rozčlenění sil na Britských ostrovech (tzv. ADGB — Air Defence of Great Britain) na jednotlivá velitelství. Do války v Evropě RAF (v Británii) vstupovalo rozčleněno na čtyři složky, stíhací (Fighter Command), bombardovací (Bomber Command), pobřežní (Coastal Command) a výcvikové (Training Command). Každá složka pochopitelně má svoje vlastní velitelství, tzv. Headquarters (termín „Command“ bohužel u nás bývá poměrně často — naprosto mylně — zaměňován za velitelství té které složky). Kupříkladu velitelství (HQ) Fighter Command bylo umístěno v Bentley Priory. Pod tyto jednotlivé složky, tzv. „Velitelství“, organizačně spadaly pouze jednotky umístěné na základnách na Britských ostrovech (s výjimkou detašovaných jednotek, kupř. po jistý čas z Islandu operující vyčleněná část 120. squadrony i nadále spadala pod Coastal Command). Ovšem všechny letecké jednotky v zámoří spadaly pod příslušná místní velitelství, tzn. stíhací či bombardovací (či jakékoli jiné) jednotky, operující kupříkladu v severní Africe (či na Dálném východě) samozřejmě nespadala žádným způsobem pod žádné z Home Commands.

Jistou výjimku představovala na Britských ostrovech v roce 1943 založená (a po jistý čas i ze základen na Ostrovech operující) 2. taktická letecká armáda (2nd TAF), jejímž úkolem byla podpora pozemních jednotek spadajících pod britské velení (tzn. 21. skupina armád), které se vylodily 6. června 1944 v severní Francii. Tyto jednotky se ale pochopitelně postupně přesunuly na letiště na kontinentě. Ještě musíme zmínit vznik (opět v souvislosti s přípravou invaze na kontinent) dalšího „domácího velitelství“, Transport Command.

Poslední větší „anomálií“ bylo v době vzniku 2nd TAF dočasné přejmenování Fighter Command na ADGB. Ovšem ještě před koncem války došlo k návratu zpět k původnímu názvu Fighter Command. Tato změna dozajista souvisela s tím, jakou reputaci si Fighter Command získalo za Bitvy o Británii, a nahrazení této „prestižní značky“ označením ADGB bylo do určité míry přijímáno s nevolí. (V souvislosti se zmínkou o Fighter Command můžeme uvést skutečnost, že veliteli Fighter Command z Bitvy o Británii, kterým byl letecký maršál Hugh Caswell Tremenheere Dowding, CB, CMG, byl posléze udělen titul Lord Dowding of Bentley Priory, GCB, GCVO, CMG.)

[2] Maintenance Unit — jednotka mající různá určení. Vedle (již z označení zřejmě převažující) funkce technické (od běžné údržby většího rozsahu, revize po náletu předepsaného počtu hodin, přes rozsáhlejší opravy letounů které byly nad možnosti mechaniků u jednotlivých squadron, až po modifikace a dodatečnou montáž různého „speciálního vybavení“) také mohlo jít i o jednotky, kde byly letouny pouze uskladněny, kupříkladu mohlo jít o nové či opravené letouny před přidělením k jednotkám. Ale primární byla funkce plně soběstačné technické jednotky, vybavené k provádění i těch technicky nejnáročnějších prací.

[3] Bohužel ne zrovna zanedbatelným problémem výškového létání je jak letcům zajistit přijatelné podmínky, počínaje přijatelnou teplotou a konče dodávkou kyslíku. Celá problematika je poměrně složitá, takže se problém pokusím přiblížit jen zběžně.

Skutečně zásadním problémem jsou různé projevy tzv. výškové nemoci, způsobené nedostatkem kyslíku. S prvními prokazatelnými problémy se můžeme setkat už ve výškách kolem 2000 metrů, kdy již dochází ke zhoršení zraku, s vážnějšími projevy je nutno počítat ve výškách nad 4000 metrů. S narůstající výškou (tedy s poklesem tlaku kyslíku) se problémy zhoršují. Typické projevy výškové nemoci jsou snížená schopnost logického úsudku, prodloužení doby reakce na vnější podněty, zhoršená koordinace pohybů apod. Zákeřnost výškové nemoci je v tom, že obvykle bývá spojena s pocity dobré pohody a bezstarostnosti, podobně jako v mírném alkoholovém opojení. Člověk si tak není schopen uvědomit hrozící nebezpečí. Projevy se prohlubují s nárůstem výšky a dobou pobytu v dané výšce (za kritickou bývá označována výška už kolem 6 až 7 tisíc metrů). Zde již hrozí ztráta vědomí a doba, po kterou je zachováno vědomí rapidně klesá s rostoucí výškou. Ve výšce tedy v případě přerušení dodávky kyslíku rychle hrozí ztráta vědomí. V literatuře jsou udávány následující průměrné hodnoty:

 8 km............4-6 minut
 9 km............1-2 minuty
11,5 km..........30 sekund
15 km a výše.....10-15 sekund

Samozřejmě existují výjimky, nicméně na ně nelze spoléhat, a kupříkladu skutečnost, že existují jedinci kteří jsou schopni bez kyslíkového přístroje výstupu na horské štíty vyšší než 8000 metrů jsou pouze důkazem mimořádných fyzických dispozic některých jednotlivců. Navíc při řízení letounu je pochopitelně požadováno aby letci měli podstatně rychlejší reakce a byli schopni bez většího prodlení rozumně zareagovat na jakékoli situace, včetně těch které se budou vymykat z rámce běžné rutinní činnosti.

Další nepříjemnou komplikací je, že při výrazném poklesu tlaku vzduchu z hodnot kterým jsme přizpůsobeni, dochází (ve výškách nad 8000 metrů) díky nízkému parciálnímu tlaku dusíku k uvolňování dusíku, který je rozpuštěn v krvi (tzv. aeroembolismus). Při poklesu tlaku dojde k uvolňování dusíku rozpuštěného v krvi ve formě bublinek. Jev je podobný tzv. kesonové nemoci, kterou jsou při rychlé dekompresi ohroženi potápěči, ovšem v tomto případě jsou projevy výrazně mírnější, neohrožující život (projevují se „pouze“ bolestmi kloubů).

Za normálních podmínek, kterým je náš organismus přizpůsoben (tzn. většina z nás se běžně pohybuje do nadmořských výšek kolem 500 metrů) dýcháme vzduch s tlakem kolem 760 až 716 Torr. Obecně platí, že použití kyslíkové masky bývá pravidlem ve výškách nad 3000 metrů, kdy již je nutné aby vzduch který dýcháme byl obohacován kyslíkem. Rozhodující přitom je tzv. parciální tlak kyslíku, na úrovni hladiny moře je tento tlak 159 Torr. Běžně používané kyslíkové masky pochopitelně dodávají vzduch pod stejným tlakem, jaký panuje v okolí. Tedy s nárůstem výšky je nutné zvyšovat podíl kyslíku (v menších výškách se nedodává čistý kyslík, nýbrž se pouze zvyšuje jeho podíl). Až ve výškách kolem 8-9 tisíc metrů (podle typu dýchače), tedy při okolním tlaku 267-230 Torr, dodává automat kyslíkového dýchače čistý kyslík. Je to tedy při vyšším absolutním tlaku, než jaká je hodnota parciálního tlaku kyslíku na úrovni mořské hladiny — absolutní tlak kolem 159 Torr je ve výšce kolem 11 500 m —, ale je to běžné, pokud má být zaručeno že letci nebudou pod vlivem výškové nemoci, způsobené nedostatkem kyslíku (kupř. v kosmických lodích programů Gemini a Apollo se tlak kyslíkové atmosféry v kabině udržoval na úrovni 250 až 300 Torr).

S dalším nárůstem výšky již počínají problémy, protože nízký parciální tlak kyslíku v plicních alveolách (plicních sklípcích) způsobuje nedostatečně intenzivní okysličování krve, která je přiváděna do plic (tlak kyslíku v krvi přiváděné žilami do plic je blízko tlaku vdechovaného kyslíku). Při vdechování nepřetlakového čistého kyslíku ve výšce 12 tisíc metrů je parciální tlak v plicních sklípcích kolem 72 Torr, což odpovídá výšce 3 tisíc metrů bez použití dýchače. Proto je použití obvyklého nepřetlakového dýchače v praxi omezeno na výšky do 11-12 tisíc metrů (krátkodobě), přitom pobyt v těchto výškách již je spojen s jistým rizikem (navíc v případě poruchy dýchače pilot nemá šanci včas sestoupit níže, nemluvě o skutečnosti že již ani nemívá možnost si nebezpečí uvědomit). Ani použití přetlakové masky není vyhovujícím řešením, protože bez použití přetlakového skafandru či kompenzačního výškového obleku může být dosaženo přetlaku jen do hodnoty kolem 25 Torr.

Jediným spolehlivým řešením tedy je přetlaková dodávka kyslíku do plic, ale tu pochopitelně samotná kyslíková maska nemůže zajistit. Řešením je buďto kompenzační oděv (či výškový skafandr), nebo konstrukce přetlakové kabiny. Pokud ovšem chceme mít konstrukci letounu co nejlehčí, musí být požadovaný přetlak v kabině pokud možno malý, čemuž je možné vyhovět tak, že přetlak bude zajištěn pouze takový, aby byla možná správná funkce dýchače.

Prameny:

Letectví & Kosmonautika
Aircraft Profile
21st Profile
Václav Němeček: Vojenská letadla 2 & 3
Autor : Radislav Svoboda / Algernon 🕔13.06.2004 📕9.222

Komentáře Disqus

Komentáře Facebook

Sociální sítě

Reklama

Poslední komentáře