Fyziologická poradna

3. Zátěžové zóny - Forsáž

Čtvrtek, 29 Říjen 2009 08:34

Forsáž

Kdesi nad Německem ve výši deset tisíc metrů, křídlo na křídle, letí útvar amerických „Létajících pevností“. Svůj smrtící náklad hodlají složit na některou z posledních továren na výrobu leteckého benzínu. Píše se rok 1944 a letecká válka nad Evropou vrcholí.

Obraz vypadá skoro idylicky. Na obloze jen pár nadýchaných beránků, mezi které malují bombardéry kondenzační pásy z výfuků. Ještě o půl kilometru výše se občas ve slunci blýskne překryt kabiny některé ze stíhaček doprovodu.

Náhle se, zdánlivě lenivě, ze slunce vyloupnou dva tmavé body. Proletí mezi Mustangy výškového krytí, jakoby to byly jen obláčky stojící na obloze. Promění se ve štíhlé žraločí siluety, sklesají zezadu pod nic netušící bombardéry a přejdou do stoupání. I ve stoupavém letu jsou tak rychlé, že zadní a spodní střelci za nimi nestačí otáčet své věže. Pár škrábanců stopovek protrhne modré plátno oblohy. Jedna z pevností zmizí v oslnivém záblesku, druhá se nakloní, jakoby chtěla ještě rychle hrábnout po utrženém křídle, pak se roztočí a v šílené spirále zamíří k zemi. Zděšení američtí piloti a střelci sledují pouhé dva osamělé padáky mizící za nimi a směřující do zajetí. Ani si nevšimli, jak se letouny nájezdníků elegantně převrátily na záda a ztratily se v hloubce proti pozadí lesů. Šťastlivci, kteří potom ještě unikli peklu protiletadlového dělostřelectva nad cílem, si jen vzpomněli, že nové německé stíhačky byly opravdu hodně hodně rychlé a že neměly žádné vrtule.

Tak nějak začala proudová éra ve vojenském letectví. Spojenci byli zpočátku zděšeni. Nové proudové stíhačky svou rychlostí a stoupavostí spojenecké nejlepší vrtulové typy naprosto deklasovaly. Prototypy britských a amerických proudových protějšků přitom ještě nevyrostly z dětských nemocí a zdálo se, že i jejich předpokládané bojové parametry výrazně pokulhávají. Letecká ofenzíva nad Evropou se zdála být ohrožena.

Brzy ale našli spojenečtí piloti slabinu německých zázraků. Zjistili, že když proudová stíhačka nemá dostatek rychlosti, nebo jí třeba v důsledku prudkého manévrování ztratí, změní se ze sokola v sedící kachnu.

Na vině byl samotný princip proudového motoru. Zatímco pístový motor dává v zásadě stejný výkon za jakékoliv rychlosti, proudový je závislý na rychlosti, se kterou se do jeho vstupního ústrojí hrne vzduch. Čím větší rychlost, tím větší objem vzduchu, tím více ho lze stlačit a tím větší tah při hoření paliva vznikne. Právě proto se první proudové stroje jen pomalu rozbíhaly a velmi špatně ve vzduchu akcelerovaly.

Stejné problémy pronásledovaly proudové stíhačky i po válce a tak mohly první generaci „tryskáčů“ zdárně odolávat i nejmodernější pístové typy. Pak ale nějakou chytrou hlavu napadlo, že po tom, co masa vzduchu projde celým motorem, obsahuje ještě docela slušné množství kyslíku. Přidělali tedy za vlastní motor ještě nástavec, ve kterém se do horkého proudu plynů vstřikovalo palivo. A ejhle – protože proud byl už urychlený a vlastně díky své vysoké teplotě i stlačený, došlo k významnému nárůstu tahu, a to i při nízké rychlosti letu. Objevilo se přídavné spalování, v anglických zemích afterburner, v češtině velmi často ne zcela správně forsáž.

Zde běží motor v základním režimu. Vzduch (modře) vstupuje zprava do motoru, v hlavní komoře se do něj vstřikuje palivo (žlutá) a směs se zapaluje (červenohnědá). Spaliny se teplem rozpínají a tlačí se tryskou vzadu ven.

Tady je přídavné spalování zapnuté. Do horkého proudu spalin se v trysce vstřikuje znovu palivo. Protože se tak děje při výstupu z motoru, hořící směs vypadá jako plamen šlehající vzadu z výstupní trysky (červená).

Tady začíná naše paralela. Je vlastně dvojitá. První podobenství je o spotřebě. Při naplno pracující forsáži vzroste tah motoru o třicet až padesát procent. Ovšem spotřeba paliva vzroste v desetinásobcích! Je to velmi podobné situaci v lidském těle, kdy, jak si za chvíli ukážeme, je zvýšení o jednu či dvě desítky wattů výkonu vykoupeno po překročení anaerobního prahu desetinásobnou spotřebou sacharidů.

Druhé podobenství je o opotřebení. Proudový motor stíhačky má životnost na úrovni „cestovního“ tahu životnost dejme tomu 300 hodin provozu. Ovšem po zhruba 30 minutách plné forsáže je na odpis, i kdyby měl jinak natočeno jen 20 hodin. Podobně je to i s cyklistou. Pro průměrně trénovaného hobíka není 120 km dlouhý trénink ve vytrvalosti (naší cestovní rychlosti) žádná zvláštní morda. Ale pochytejte pár pětiminutových nástupů na maximálce (t.j. na forsáži) v kopcích a nemusíte dojet ani osmdesátikilometrový závod.

No a takhle je to ve svalu. Vlevo od prahu, znázorněného červenou čárou, je oblast aerobní, s malou kumulací laktátu, bez forsáže. Vpravo potom oblast anaerobní, s postupně narůstající hladinou laktátu. Naše přídavné spalování je zapálené...