Gdy nad płonącymi lasami Chorwacji pojawia się charakterystyczny żółto-czerwony samolot, trudno pomylić go z jakąkolwiek inną maszyną. Canadair CL-415, często nazywany po prostu Canadairem lub „Super Scooperem”, został skonstruowany właściwie wokół jednego zadania: jak najszybciej zabrać ogromną ilość wody, dostarczyć ją nad pożar, zrzucić i natychmiast wrócić po następną porcję.
To właśnie dlatego maszyna jest tak cenna m.in. w Chorwacji, Włoszech, Grecji, Francji, Hiszpanii czy Kanadzie. Jeżeli pożar znajduje się kilka lub kilkanaście kilometrów od morza albo odpowiednio dużego jeziora, Canadair nie musi po każdym zrzucie wracać na lotnisko. Może wykonywać kolejne cykle praktycznie bez przerwy.
Najbardziej fascynującym elementem całej konstrukcji jest sposób, w jaki CL-415 pobiera wodę.
Ponad 6000 litrów w około 12 sekund
CL-415 może zabrać 6137 litrów wody, czyli ponad sześć metrów sześciennych. Oznacza to, że sama woda znajdująca się w samolocie waży ponad sześć ton.
Najbardziej niezwykłe jest to, że do jej pobrania maszyna nie musi się zatrzymywać.
Pilot schodzi bardzo nisko nad morze lub jezioro i doprowadza samolot do kontaktu z powierzchnią. Kadłub CL-415 jest jednocześnie kadłubem łodzi latającej. Maszyna zaczyna ślizgać się po wodzie podobnie jak bardzo szybka motorówka.
Wtedy do pracy wchodzą dwa hydraulicznie sterowane czerpaki znajdujące się w dolnej części kadłuba. Elementy te są znacznie mniejsze, niż można byłoby przypuszczać, patrząc na ilość pobieranej wody.
Kluczem jest prędkość.
Podczas ślizgu woda wpada do czerpaków z ogromną energią. Wykorzystywane jest ciśnienie dynamiczne powstające wskutek ruchu samolotu. Woda zostaje następnie skierowana do instalacji zbiornikowej wewnątrz kadłuba.
W dużym uproszczeniu można powiedzieć, że rolę potężnej pompy pełni tutaj prędkość samego samolotu.
Pełne napełnienie zbiorników zajmuje około 12 sekund.
Pół tony wody w każdej sekundzie
Skala tego procesu staje się jeszcze bardziej widoczna po prostym przeliczeniu.
Jeżeli 6137 litrów wody zostaje pobranych w ciągu około 12 sekund, daje to średnio ponad 500 litrów na sekundę.
To mniej więcej pół tony wody w każdej sekundzie.
Po dwóch sekundach samolot może być cięższy o około tonę. Po kilku kolejnych sekundach masa rośnie o następne tony, aż do pełnego ładunku.
Dla konstrukcji oraz załogi oznacza to bardzo szybką zmianę parametrów maszyny. Samolot musi jednocześnie utrzymywać odpowiednią prędkość, kierunek i stabilność podczas ślizgu po powierzchni akwenu.
Jak zbudowane są zbiorniki?
Instalacja gaśnicza została umieszczona w centralnej części kadłuba. System tworzą cztery komory wodne o łącznej pojemności 6137 litrów.
Ich podział nie jest przypadkowy.
Umieszczenie ponad sześciu ton cieczy w jednym ogromnym zbiorniku byłoby problematyczne. Podczas wykonywania manewrów woda mogłaby gwałtownie przemieszczać się wewnątrz zbiornika, wpływając na środek ciężkości i zachowanie samolotu.
Dlatego ładunek został podzielony.
Zbiorniki znajdują się możliwie blisko centralnej części maszyny, dzięki czemu różnica pomiędzy lotem z pustą i pełną instalacją gaśniczą ma mniejszy wpływ na wyważenie samolotu.
System posiada również odpowietrzanie i przelewy. Podczas gwałtownego napełniania woda wypiera powietrze znajdujące się w instalacji. Musi ono mieć możliwość szybkiego wydostania się na zewnątrz.
Samolot pędzi po wodzie około 130 km/h
Pobieranie wody odbywa się przy prędkości około 70 węzłów, czyli mniej więcej 130 km/h.
Oznacza to, że ponad 20-tonowa maszyna porusza się po powierzchni morza z prędkością porównywalną z samochodem jadącym autostradą, a jednocześnie w ciągu kilkunastu sekund zwiększa swoją masę o ponad sześć ton.
Sam odcinek ślizgu potrzebny do pełnego napełnienia zbiorników ma około 410 metrów.
To jednak nie oznacza, że Canadairowi wystarczy jezioro długości pół kilometra.
Cały bezpieczny manewr obejmujący zejście, kontakt z wodą, pobranie ładunku i ponowne wznoszenie wymaga znacznie większej przestrzeni. W danych technicznych pojawia się wartość około 1340 metrów.
Znaczenie ma również głębokość akwenu, przeszkody, fale, wiatr, jednostki pływające oraz możliwość bezpiecznego odejścia po nabraniu wody.
Dlatego piloci nie mogą wybrać przypadkowego fragmentu wybrzeża.
Morze staje się dla niego gigantycznym zbiornikiem
To właśnie możliwość pobierania wody bezpośrednio z morza powoduje, że CL-415 jest szczególnie skuteczny w krajach basenu Morza Śródziemnego.
Chorwackie wybrzeże jest wręcz stworzone dla tego typu operacji. Pożary często wybuchają w górach i na terenach porośniętych gęstą roślinnością, znajdujących się jednocześnie bardzo blisko Adriatyku.
Canadair wykonuje zrzut, schodzi nad morze, nabiera kolejne ponad sześć ton wody i może wrócić nad pożar.
Nie musi lecieć kilkadziesiąt czy kilkaset kilometrów do bazy, lądować, kołować, czekać na napełnienie zbiorników i ponownie startować.
Jego punktem uzupełniania wody jest morze.
To fundamentalna różnica między CL-415 a wieloma dużymi samolotami gaśniczymi przebudowanymi z maszyn transportowych lub pasażerskich.
Cztery drzwi pod kadłubem
Na spodzie CL-415 znajdują się cztery niezależnie sterowane drzwi zrzutowe.
Daje to załodze możliwość dostosowania sposobu uwolnienia wody do konkretnej sytuacji.
Cały ładunek może zostać zrzucony w krótkim czasie, tworząc bardzo intensywną masę wody uderzającą w stosunkowo niewielki obszar. Możliwe jest również sekwencyjne otwieranie poszczególnych sekcji.
Dzięki temu wodę można rozłożyć na dłuższym fragmencie terenu albo podzielić ładunek na osobne zrzuty.
Ma to ogromne znaczenie podczas walki z rozległym frontem pożaru.
Canadair nie zawsze celuje bezpośrednio w płomienie
Na spektakularnych nagraniach można odnieść wrażenie, że zadaniem pilota jest przelecieć bezpośrednio nad największym ogniem i „wylać” na niego kilka ton wody.
W rzeczywistości taktyka jest znacznie bardziej skomplikowana.
Zrzut może zostać wykonany na sam front pożaru, przed nim, na jego bokach albo w miejscu, które należy zabezpieczyć przed dalszym rozprzestrzenianiem ognia.
Samoloty współpracują ze służbami znajdującymi się na ziemi. Celem może być nie tylko gaszenie płomieni, ale również osłabienie pożaru na tyle, aby strażacy mogli bezpieczniej zbliżyć się do zagrożonego obszaru.
Sześć ton nagle znika z samolotu
Sam moment zrzutu również jest interesujący od strony fizyki lotu.
W bardzo krótkim czasie masa maszyny może zmniejszyć się o ponad sześć ton.
Samolot staje się więc gwałtownie lżejszy. Załoga musi uwzględniać zmianę zachowania maszyny i natychmiast przejść do kolejnej fazy lotu.
Zrzuty wykonywane są na niewielkiej wysokości, ponieważ woda wypuszczona zbyt wysoko zostałaby nadmiernie rozproszona przez powietrze i wiatr.
W zależności od warunków operacyjnych wysokość może wynosić zaledwie kilkadziesiąt metrów nad terenem.
To jeden z powodów, dla których nagrania Canadairów pracujących nad pożarami robią tak duże wrażenie. Maszyny operują nisko nad drzewami, zabudowaniami i zboczami, często w dymie oraz silnych turbulencjach.
Dlaczego skrzydła znajdują się tak wysoko?
Charakterystyczna sylwetka CL-415 wynika przede wszystkim z jego przeznaczenia.
Jest to górnopłat, a więc samolot ze skrzydłami umieszczonymi wysoko nad kadłubem. Dzięki temu silniki i ogromne śmigła znajdują się możliwie daleko od powierzchni wody.
Ma to szczególne znaczenie podczas wodowania i pobierania ładunku.
Pod skrzydłami znajdują się dodatkowo niewielkie pływaki stabilizujące samolot na wodzie.
Sam kadłub jest natomiast konstrukcją łodziową. Jego dolna część została ukształtowana tak, aby umożliwić ślizg po wodzie.
Canadair nie jest więc zwykłym samolotem, któremu dodano możliwość wodowania. Całą konstrukcję podporządkowano pracy zarówno w powietrzu, jak i na wodzie.
Prawie 4800 KM
Napęd CL-415 zapewniają dwa turbośmigłowe silniki Pratt & Whitney Canada PW123AF.
Każdy rozwija około 2380 KM, co oznacza łącznie moc wynoszącą około 4760 KM.
Silniki napędzają duże, czterołopatowe śmigła.
Tak duża moc jest potrzebna szczególnie podczas pobierania wody. Maszyna w krótkim czasie otrzymuje dodatkowe sześć ton obciążenia, a następnie musi ponownie oderwać się od powierzchni akwenu i rozpocząć wznoszenie.
Canadair jest większy, niż wygląda
Zdjęcia wykonywane z ziemi mogą być mylące.
CL-415 ma około 19,8 metra długości, ale rozpiętość skrzydeł wynosi aż około 28,6 metra.
Wysokość samolotu to około 9 metrów.
Nie jest to więc niewielka maszyna. Rozpiętością skrzydeł Canadair może konkurować z mniejszymi samolotami pasażerskimi.
Po pobraniu wody masa maszyny może przekraczać 20 ton, z czego ponad sześć ton stanowi sam ładunek gaśniczy.
Może zabrać także środek pianotwórczy
Canadair nie jest ograniczony wyłącznie do czystej wody.
Instalacja umożliwia wykorzystanie środka pianotwórczego. Pojemność przeznaczonych na niego zbiorników wynosi około 680 litrów.
Odpowiednia substancja może zostać wymieszana z wodą, poprawiając właściwości środka gaśniczego. Mieszanina lepiej przylega do roślinności i może utrzymywać się na powierzchni dłużej niż sama woda.
Wybór sposobu działania zależy jednak od rodzaju akcji, przepisów oraz decyzji służb kierujących gaszeniem.
Słona woda to poważne wyzwanie
Canadairy pracujące w Chorwacji regularnie pobierają wodę z Adriatyku. Dla konstrukcji lotniczej nie jest to środowisko idealne.
Sól przyspiesza korozję i może osadzać się w trudno dostępnych miejscach.
CL-415 został jednak od początku zaprojektowany jako amfibia zdolna do pracy również na wodzie morskiej. W konstrukcji zastosowano materiały oraz zabezpieczenia dostosowane do takich warunków.
Nie oznacza to jednak, że problem korozji znika.
Maszyny pracujące na morzu wymagają odpowiedniej obsługi, kontroli oraz regularnego usuwania pozostałości soli. Utrzymanie samolotu gaśniczego w pełnej sprawności to ogromna praca wykonywana poza sezonem pożarowym.
Nie musi pobierać pełnych 6137 litrów
Kolejną zaletą systemu jest możliwość zabrania częściowego ładunku.
Jeżeli dostępny akwen jest zbyt mały, aby przeprowadzić pełne pobieranie, albo warunki wymagają ograniczenia masy samolotu, załoga może zakończyć proces wcześniej.
Dzięki temu CL-415 może wykorzystywać większą liczbę akwenów niż wynikałoby to z parametrów wymaganych do pełnego napełnienia zbiorników.
Pilot podczas pobierania ma bardzo mały margines błędu
Z perspektywy osoby stojącej na plaży manewr może wyglądać stosunkowo spokojnie. Samolot schodzi nad wodę, dotyka jej powierzchni, przez chwilę sunie po morzu i ponownie się wznosi.
W kabinie sytuacja wygląda zupełnie inaczej.
Maszyna porusza się z prędkością około 130 km/h. Kadłub pozostaje w kontakcie z wodą, czerpaki generują dodatkowy opór, masa gwałtownie rośnie, a pilot musi utrzymywać właściwy kierunek i położenie samolotu.
Do tego dochodzą fale, wiatr i ewentualne przeszkody.
Łódź, skuter wodny czy inny obiekt znajdujący się na trasie może stanowić śmiertelne zagrożenie.
Dlatego podczas akcji gaśniczych należy bezwzględnie zachowywać dystans od miejsc, w których samoloty pobierają wodę.
Góry, dym i turbulencje
Jeszcze trudniejsza jest sama praca nad pożarem.
Rozgrzane powietrze nad płonącym terenem zachowuje się zupełnie inaczej niż spokojne masy powietrza. Powstają silne prądy wznoszące i turbulencje.
Do tego dochodzi dym ograniczający widoczność.
W Chorwacji dodatkowym wyzwaniem jest ukształtowanie terenu. Góry w wielu miejscach wyrastają praktycznie bezpośrednio z Adriatyku.
Pilot musi więc zaplanować nie tylko sam zrzut, ale również to, co zrobi kilka sekund później.
Po otwarciu zbiorników samolot z ogromną prędkością zbliża się do zbocza lub innej przeszkody. Załoga musi wcześniej wiedzieć, w którą stronę wykona odejście.
Konstrukcja ma ponad pół wieku historii
Korzenie CL-415 sięgają lat 60. XX wieku.
Jego poprzednikiem był Canadair CL-215, zaprojektowany od początku jako specjalistyczna maszyna do walki z pożarami. Była to wyjątkowa koncepcja, ponieważ wcześniej bardzo często wykorzystywano do gaszenia przebudowane samoloty wojskowe lub transportowe.
CL-415 stał się rozwinięciem tej konstrukcji.
Prototyp nowej wersji wzbił się w powietrze w 1993 roku, a w kolejnych latach maszyny zaczęły trafiać do użytkowników.
Najbardziej widoczną różnicą względem starszego CL-215 było zastosowanie nowoczesnych silników turbośmigłowych zamiast dużych silników tłokowych. Zmodernizowano również aerodynamikę, instalację gaśniczą i wyposażenie kabiny.
Łącznie wyprodukowano 95 egzemplarzy CL-415.
Następca Canadaira już powstaje
Koncepcja okazała się na tyle skuteczna, że nie została porzucona wraz z zakończeniem produkcji CL-415.
Jej współczesnym rozwinięciem jest De Havilland Canadair 515.
Nowa generacja zachowuje podstawową zasadę działania swojego poprzednika: samolot ma błyskawicznie pobierać wodę z powierzchni akwenu, wracać nad pożar i wykonywać kolejne zrzuty.
To pokazuje, jak skuteczny okazał się pomysł opracowany kilkadziesiąt lat temu.
Dlaczego Canadair jest tak skuteczny?
Największą przewagą CL-415 wcale nie jest pojemność zbiorników.
Istnieją znacznie większe samoloty gaśnicze, które podczas jednego lotu mogą zabierać wielokrotnie większy ładunek.
Problem polega na tym, że po wykonaniu zrzutu muszą najczęściej wrócić do odpowiedniej bazy i ponownie napełnić zbiorniki.
Canadair działa zupełnie inaczej.
Zrzut. Zejście nad morze. Około 12 sekund pobierania. Ponad sześć ton wody. Wznoszenie. Powrót nad pożar. Kolejny zrzut.
I cały proces rozpoczyna się ponownie.
Właśnie dlatego charakterystyczne żółte samoloty są jednym z najważniejszych elementów walki z wielkimi pożarami w basenie Morza Śródziemnego.
Ich największą bronią nie jest pojedynczy spektakularny zrzut, ale możliwość powtarzania całej operacji w bardzo krótkich odstępach.
W miejscach takich jak chorwackie wybrzeże, gdzie góry, lasy i zabudowania znajdują się tuż obok ogromnego naturalnego zbiornika wody, jakim jest Adriatyk, Canadair CL-415 jest maszyną stworzoną niemal dokładnie do warunków, z którymi każdego lata mierzą się strażacy.