Projekt letadla L-29 a motoru M701

Ing. Jiří Rada
Psáno v roce 1967

1. Období před návrhem motoru M701 (1953 až 1956)

Před návrhem motoru M701 je v historii vývoje proudových motorů v ČSSR období, které by bylo možno nazvat cvičné, počtářsko-kreslířské. Bylo to asi od roku 1953 do roku 1956. V této době bylo spočítáno a nakresleno mnoho motorů, ale u všech bylo po určité době zjištěno, že ne ty, ale jiné jsou důležité, a že ne ty, ale jiné je nutno urychleně počítat a kreslit. Takové období nebylo a jistě ani nebude v historii vývoje letadlových motorů v ČSSR jediné. Příčinou těchto období je neobyčejná obtížnost, ne-li dokonce nemožnost přesného určování budoucího vývoje techniky. Na budoucnost prostě ještě nejsou vzorečky. Musí se odhadovat, a to je kámen úrazu. Na tom nic nemění ani moderní metody PERT a CPM. Tyto metody totiž řeší jenom to, jak nejrychleji a nejúsporněji splnit úkoly dané sítí, která však nebyla vypočítána a musel ji podle svého názoru sestavit člověk. Nový nápad jako například v roce 1954 nápad stavby školního proudového letadla – to nebylo tak samozřejmé, jak se zdá dnes. Rozhodnutí zda a jakou cestou je to realizovatelné, odhad zda to bude žádané, to musí stále dělat člověk. A nejhorší je, že se může ve svých odhadech mýlit.

Slyšel jsem jednou o jednom sovětském hlavním konstruktérovi říci: „on už ně rabotajet, on tolko udajot napravlenije“. Vypadá to na první pohled, že takový člověk nic nedělá. Ale to je veliký omyl. Jestliže udává směr správně, nedochází k zastavování úkolů a šetří se veliké vývojové náklady.

Je možno říci, že se nám v oblasti proudových motorů s výjimkou motoru M701 tato práce nikdy příliš nedařila. Myslím však, že s tím jsou obtíže i v jiných oborech v celém ČSSR a dokonce i v celém světě. Výjimkou nejsou ani státy kapitalistické, viz nezdařené vývoje motorů Bristol Orion, Rolls-Royce Medway, Clyde, Turbomeca Goudron, Gabizo a jiné.

V ČSSR v oblasti proudových motorů byla v roce 1953 situace o to horší, že šlo stále ještě o rodící se novou techniku. Dnes už se to zdá každému samozřejmé, ale tehdy ještě naprosto nebylo jasné, kam až nový způsob pohonu letadel zasáhne. Turbínové motory sice již plně ovládly vojenské letectví, do civilních dopravních letadel však teprve pomalu pronikaly a proniknutí do školních, malých dopravních a sportovních letadel se stále ještě zdálo utopií.

Za této situace se zdálo nejsnadnější a nejnadějnější zlepšit výkony stíhače MIG 15 vyvinutím přídavného spalování za motor M06. Úkol padl v konstrukci proudových motorů Motorletu na úrodnou půdu. V konstrukci bylo v té době několik mladých lidí, kterým se nelíbil pasivní a bojácný přístup k proudovým motorům a chtěli dokázat, že v ČSSR je možno proudové motory nejen vyrábět, ale i vyvíjet.

Ještě v roce 1953 byl v konstrukci spočítán základní termodynamický cyklus přídavného spalování, nadimenzována vzduchová cesta a rozkreslena převážná část detailů. Ale již začátkem roku 1954 byly další práce zastaveny. Přišlo se totiž na to, že v SSSR je již úkol vyřešen a že tedy nemá smysl totéž řešit v ČSSR ještě jednou. Ale nám v konstrukci se zastavení nelíbilo. Budiž nám omluvou, že o vyřešení úkolu v SSSR nám nikdo neřekl. Všemožně jsme proti zastavení bojovali, a to nejen na úředním poli porad a služebních intervencí, ale i obtěžováním funkcionářů po večerech v soukromí. Byla to neukázněnost, ale měla jeden kladný výsledek – vešlo v širší známost, že v Motorletu existuje skupina techniků, kteří mají chuť tvořit vlastní proudové motory.

Přídavné spalování jsme sice při životě neudrželi, dostali jsme však nový úkol: provést studii proudovrtulového motoru o výkonu 1500 k pro malé  dopravní letadlo. Ve studii jsem spočítali a nakreslili dvě alternativy: motor s dvojstupňovým radiálním kompresorem a motor s axiálním kompresorem. Závěrem studie bylo doporučení použít motor s axiálním kompresorem. Po zpracování v konstrukci letadel byl požadavek výkonu motoru zvýšen na 2500 k. Motor s tímto výkonem byl rozpracován. Když se mělo přikročit ke kreslení detailů, byly v polovině roku 1954 další práce zastaveny.

Skupina byla mezitím převedena z Motorletu do VZLÚ Letňany a byl jí dán jiný, tentokrát skromnější úkol. Měla se zabývat pohonnou jednotkou pro řízený resp. vlečný terč. Terč byl vyvíjen pro usnadnění výcviku pilotů a protiletadlového dělostřelectva. Uvažovány byly dvě alternativy. U prvé měl terč podobu malého letadla řízeného rádiem a poháněného pulsačním motorem. V druhé alternativě byl terč vlečen za normálním letounem a podle potřeby buď odvíjen nebo přitahován náporovou turbínou.

U prvé alternativy jsme se poprvé dočkali příjemného okamžiku vidět své myšlenky realizovány. Pro stanovení nejvhodnějšího typu ventilků bylo vyrobeno několik malých pulsačních motorků. Na základě zkušeností s nimi byl pak nejen navržen, ale dokonce i vyroben motor, který měl mít 80 kp tahu. Ve zkušebně byl motor Vojtou Švábem odvážně nastartován a ukázalo se, že dovede nejen silně hřmotit a vibrovat celou zkušebnou, ale dokáže i vyvinout tak asi 50, tehdy ještě kg, nyní kp tahu. Vyvíjel je ovšem jen několik minut, protože pak se spálily ventilky. V dalších zkouškách jsme se přesvědčili, že zvýšení životnosti třeba jen na několik hodin není nijak snadnou úlohou.

Jako všechny předchozí, nebyl ani tento úkol ukončen, tentokrát proto, že pro potíže s motorem a rádiem se ukazovala výhodnější alternativa vlečného terče. Koncem roku 1954 jsme pro ni zkonstruovali náporovou turbínu. Náporová turbína poháněla přes reduktor a dvojici kuželových kol buben s lanem, na kterém byl připoután terč. Turbína byla ovládána regulačními klapkami ve výstupu náporového kanálu. Klapky byly přestavovány servomechanismem, jehož činnost řídil odstředivý regulátor. Při navíjení působila turbína jako motor, při odvíjení jako brzda. Jestliže měl být terč udržován v určité vzdálenosti, byla jeho poloha zajištěna diskovou brzdou se třemi blokovacími válečky.

Práce na tomto úkolu neměla ani zdaleka průběh, na jaký jsme již začínali být zvyklí. Úkol totiž nebyl zastaven a byl dokončen až do sériové výroby. V etapě výroby prototypů v roce 1956 byly odstraněny některé drobné (podle názoru jiných větší) nedostatky, jako prohýbání velkého kuželového kola a trhání gumy ve spojce, dále byla ochlazena trochu teplá brzda a tvrdohlavé detaily vysokotlaké hydrauliky byly přivedeny k rozumu přiděláním různých drážek a zářezů. Potom již turbína chodila jako hodiny a v roce 1958 a 1959 byly v LO Malešice vyrobeny dvě série. V provozu se turbíny osvědčily tak dobře, že se ani nikdo zvlášť nezajímal, kdo je nakreslil. A všichni jistě ze zkušenosti znáte, že to je ocenění, které se dostává jen skutečně velmi dobré práci.

Ještě v době vývoje náporové turbíny v roce 1956 byl konstrukci zadán další úkol – vývoj proudového motoru pro školní letoun L-29.

2. Vývoj motoru M701

V dubnu 1955 byl do tehdejší konstrukční skupiny proudových motorů VZLÚ zadán úkol vývoje proudového motoru pro školní letoun L-29. Tah motoru byl určen tehdejším hlavním konstruktérem letounu Ing. Tomášem na 900 kp. Etapu studia úkolu urychlily výsledky předchozích studií proudovrtulových motorů. Podle jejich závěrů byl pro L-29 navržen motor s axiálním kompresorem, šesti trubkovými spalovacími komorami a jednostupňovou turbínou. Hlavním důvodem volby axiálního kompresoru byly jeho lepší vývojové předpoklady. Motory s radiálním kompresorem a motory s axiálním kompresorem vycházely v té době váhově stejně těžké a měly i přibližně stejnou spotřebu paliva, pokud měly stejné stlačení. Axiální kompresor se však stále motor od motoru zlepšoval a jeho možnosti zřejmě ještě zdaleka nebyly vyčerpány (a dodnes ještě nejsou).

U radiálního kompresoru bylo naproti tomu již tehdy zřejmé, že ustrnul na hodnotách motoru Rolls-Royce NENE. Dalším závažným důvodem bylo, že axiální kompresor otevíral možnosti pro rychlý vývoj dalších motorů, při čemž jsme tehdy měli na mysli hlavně motory proudovrtulové. Turbína byla zvolena jednostupňová z důvodů jednoduchosti. Tím bylo určeno i stlačení kompresoru 4,5. Jediným důvodem návrhu trubkových komor byla opatrnost. Již tehdy bylo jasné, že za axiální kompresor patří komora prstencová. Ta je však vývojově velmi obtížná, a proto jsme u prvých typů motoru chtěli vyjít z uspořádání podobného jako u motoru Orenda. Teplota před turbínou byla zvolena stejná jako u motoru M05. Palivový systém byl převzat rovněž z motoru M05. Motor byl nazván podle normy číslování letadlových motorů M710. (viz řez motorem na příloze č.4)

K volbě tohoto typu je zajímavé podotknout, že později, když vývoj M710 probíhal v ČSSR příliš pomalu, SSSR a Polsko se rozhodly vyvíjet vlastní letouny a motory. Oba státy zvolily pro své motory s výjimkou komor a palivového systému prakticky výše popsané uspořádání motoru M710.

V průběhu tří měsíců byl vypracován projekt motoru a přikročeno ke kreslení výkresů. K projektu bylo, jak to už na světě chodí, mnoho připomínek. Znáte ten starý vtip, jak si představuje letadlo aerodynamik, statik, technolog, zbrojíř atd.? Mohli jsme ovšem brát v úvahu jen takové připomínky, které neměnily koncepci motoru nebo dohodnuté parametry. Na podzim 1955 se poprvé objevila připomínka, že motor by měl mít radiální kompresor. To jsme považovali za tak nerozumné, že jsme ji vůbec nebrali vážně. Kreslily se dále výkresy, do konce roku 1955 byly dány do výroby odkovky a odlitky.

Ale připomínka s radiálním kompresorem nezapadla jako jiné, objevovala se znovu a znovu a najednou začátkem roku 1956 nám bylo sděleno, že přichází od budoucího zákazníka. To bylo vážné. Již dříve však bylo rozhodnuto, že projekt letadla L-29 a motor M710 bude konzultován se zástupci předpokládaného hlavního zákazníka. Domnívali jsme se, že při těchto konzultacích volbu axiálního kompresoru obhájíme. Byly proto vypracovány výkresy zkušebního kompresoru a zkušebních spalovacích komor a začalo se pracovat na výkresech celého motoru. Na konzultaci jsme pak odjeli v květnu 1956.

Zástupce zákazníka nám vyložil podrobně celou problematiku výcviku pilotů a stanovil jako předběžný požadavek, že by bylo účelné vyvinout školní proudový letoun, který by měl přistávací rychlost max. 140 až 160 kilometrů za hodinu, měl by kabinu vybavenou stejně jako MIG 15-bis a byl přitom podstatně úspornější. Těch připomínek bylo víc, ale již si je nepamatuji, protože jsem dával pozor hlavně na motor. K tomu jsme se dověděli, že letoun by měl mít motor s radiálním kompresorem. Na mé námitky zástupce zákazníka odpověděl, že podle názoru odborníků, kteří se letadlem podrobně zabývali i podle jeho osobního názoru, by měl mít motor radiální kompresor, že by však nebylo správné, kdyby tuto otázku sám osobně řešil, a že ji prodiskutuje s odborníky při další konzultaci.

To nám již bylo jasné, že vývoj L-29 je něco zcela jiného, než dřívější snahy o dopravní letadla s proudovrtulovými motory, že je zde vážný zájemce o velký počet letadel. Vývoj školního letadla byl přitom v podmínkách ČSSR reálnější než vývoj dopravních letadel.

V červnu 1956 jsme měli další konzultace, tentokrát s leteckými odborníky. Ti nám sice ochotně sdělili používané způsoby výpočtu axiálního kompresoru, dali nám podklady pro volbu různých parametrů, poradili, jak motor vyvíjet, k otázce axiálního nebo radiálního kompresoru nám však mohli naše stanovisko jen technicky schválit, ale nikoli rozhodnout.

3. Rozhodnutí o koncepci motoru M701

Rozhodující porady o letadle L-29 a motoru M701 proběhly v Moskvě v září 1956. V místnosti, kde se porada konala, byla na stole maketa letadla podobná nabízenému L-29. Do té doby jsme nic nevěděli o tom, jestli SSSR vyvíjí podobný letoun, a zde byl důkaz, že o něm přinejmenším uvažuje. Od letounu L-29 se model lišil tím, že byl dolnokřídlý, výškovku měl v polovině směrovky a výstupní trysku proti všem doporučením z červnových odborných konzultací pod směrovkou. Domnívám se, že jsme se tehdy poprvé setkali s letadlem JAK 24, se kterým se později L-29 střetl velmi konkrétně při zkouškách v Moninu.

Při druhé poradě, která byla následující den, se přítomní rozdělili na motorářskou a drakařskou skupinu. V motorářské skupině nám sovětský zástupce po krátkém rozhovoru o M710 řekl, že přemýšlel o tom, proč jsme zvolili axiální kompresor. Že vidí dvě možnosti: buď chceme použít M710 jako základ pro vývoj dalších motorů, nebo neumíme vypočítaných hodnot s radiálním kompresorem dosáhnout. Odpověděl jsem, že axiál byl zvolen hlavně pro jeho perspektivu do budoucnosti a odvolal jsem se na tehdy největší novinku – motor Bristol Orfeus. Uvedl jsem, že podobné váhové parametry může motor s axiálním kompresorem vývojem dosáhnout. S radiálním kompresorem se sice k hodnotám navrhovaného M710 může přiblížit, ale pro budoucnost s ním nikdy parametrů motoru Orfeus nemůže dosáhnout. Uvedl jsem, že to je hlavní důvod, protože možnost vývoje dalších motorů z axiálního kompresoru je příznivou okolností.

A zde došlo k prvému překvapení – sovětský zástupce odpověděl, že s námi zcela souhlasí a že navrhne, abychom axiální kompresor použili, a že doporučí, aby nám byl předán motor AM 5 pro urychlení vývoje. Proti tomu však vystoupilo několik generálů se zlatými výložkami, kteří prohlásili, že použití radiálního kompresoru je rozkaz, o kterém se nediskutuje. Po konzultaci dalo MNO ČSSR požadavek radiálního kompresoru do takticko-technických požadavků na motor.

4. Výroba prototypu M701

Hlavní požadavky na motor M701 byly stanoveny s konečnou platností koncem září 1956 s požadavkem radiálního kompresoru. V říjnu a listopadu byly v konstrukci zpracovány sloučené etapy studie a předprojektu. Byly v nich posouzeny tři alternativy: motor s dvoustranným kompresorem a rotorem na třech ložiskách (zmenšený motor M05), motor s dvoustranným kompresorem a rotorem na dvou ložiskách a motor s jednostranným kompresorem a rotorem na dvou ložiskách (dnešní M701).

Dvoustranný kompresor s rotorem na dvou ložiskách se při prokreslování ukázal jako konstrukčně nezvládnutelný. Proto byly v závěru studie porovnány jenom zbývající dvě alternativy. Obě vycházely váhově rovnocenné. Rovněž vývojově byly oba typy považovány za rovnocenné, i když vývojové obtíže byly předpokládány u obou typů zcela rozdílné. U zmenšeného M05 následkem vysokých otáček ve vývoji ložisek, zvládnutí vibrací a dosažení životnosti, kdežto u jednostranného kompresoru vzhledem k nově navržené vzduchové cestě byly předpokládány především obtíže termodynamické. Výrazný rozdíl vycházel v ceně motoru, protože jednostranný kompresor měl asi o 30% méně součástí, které při tom byly výrobně méně náročné (u zmenšené M05 měly díly následkem vysokých otáček a všeobecně menších rozměrů vyšší úroveň přesnosti). Bylo proto pro vývoj M701 rozhodnuto o alternativě jednostranného kompresoru s hřídelem na dvou ložiskách. Jeho první varianta je znázorněna na řezu M701a. (viz příloha č.5). Etapa projektu byla pro zrychlení vývoje vynechána. Motor byl totiž proti letadlu velmi zpožděn. Letadlo procházelo dohadováním radiál – axiál beze změny a v době, kdy se na M701 kreslila osa motoru, bylo již ve stadiu vydávání výkresů.

V prosinci 1956 byl již jako prvý vydán výkres záběrníků, pro který musel být konstruován jednoúčelový stroj. V lednu a únoru 1957 byly vydány výkresy odlitků a odkovků, v dubnu výkresy zkušebního kompresoru a zkušební spalovací komory, v červnu poslední výrobní výkresy motoru. Pak nastal klid pro všechny kromě zásobovačů. Těm nastala veliká práce. Rozjeli se po vlastech českých a po velkém úsilí se jim přece jen podařilo nalézt volnou kapacitu modelářů, byť to bylo v družstvu nábytkářů v Teplicích. Když se pak počkalo na stanovený termín, podařilo se zadat po různých závodech i požadavkové listy na výrobu odkovků v budoucích letech. Pak nastal znovu klid. Čekalo se na přislíbené termíny. A tak byl průběh výroby prvého prototypu M701 typický – brzy byly vyrobeny všechny šrouby s maticemi, ale odlitky a odkovky nikde. Ostatně když konečně přišly, mnoho se nezměnilo. Tehdejší VZLÚ byl ve vývoji motorů proháněn především vývojem motoru M208 C pro letadlo L 8, které nikdo nevyráběl, neřku-li prodával. Motor M701 byl proto vyráběn pouze ve volné kapacitě.

Obrat nastal až po reorganizaci a především převedení vývoje zpět do Motorletu v březnu 1958, kde mohl být najednou motor M701 hlavním vývojovým úkolem. Také se to v intenzitě vývoje projevilo. V červenci 1958 byl smontován zkušební kompresor a v září 1958 první motor. Montáž prvého motoru byla úspěšná. Nemuseli bychom to dnes prozrazovat, ale nebyli jsme si jisti montáží komor, protože jejich šikmost dělala z vypracování výkresů cvičení z prostorové analytické geometrie sice neobyčejně zajímavé, ale nepříjemně konkrétní. Dobře to dopadlo, po převrtání děr na jedné jediné přírubě to všechno za mírné pomoci montérů zapadlo do sebe tak, jako když to k sobě patří.

Také prvý start motoru byl úspěšný. Nebyli jsme si jisti výkonem spouštěče, který prakticky nejde předem vypočítat, nebylo jisté správné sepnutí volnoběžky, zapálení a hoření komor a bůhví co ještě. Ale Josef Marek bez obav nastartoval a motor naskočil a běžel jako by to byl tisící motor ze série. Dlouho to ovšem nevydržel, protože se mu asi na 7000 otáčkách zadřela turbína. Proti tomu, co všechno se mohlo stát, to však byla jenom drobnost a celkově byl první start velký úspěch.

5. Vývoj motoru M701b-50

Jak již bylo dříve popsáno, byl v září 1958 za veliké účasti slavnostně nastartován prvý prototyp motoru M701 – motor č.1. Start byl velmi úspěšný, ale v dalších zkouškách se ukázalo, že motor stejně jako další prototyp č.2 má dvě velké závady: nebyl schopen udržet v sobě olej a jeho vibrace dosahovaly vysokých hodnot až 50 g. Tyto závady byly hlavní příčinou, proč teprve v únoru 1959 bylo dosaženo na motoru č.2 maximálních otáček. A na maximálních otáčkách byly zjištěny další veliké nedostatky: motor měl jen 780 kp tahu při spotřebě 1,17 kg/kp/hod.

Na základě těchto výsledků bylo zaváděno tolik úprav, že motor s těmito změnami byl označen M701b. Zavedeny byly hlavně tyto úpravy: rekonstruovaný zesílený rotor (vibrace), přeladěná oběžná lopatka turbíny (odstranění rezonance z provozních otáček), šest žeber místo čtyř ve vstupní skříni (odstranění rezonance záběrníku z provozních otáček), rekonstruovaný lopatkový difuzor (prohýbání přední stěny kompresoru a zvětšení průtočného množství vzduchu), zvětšený průměr spalovacích komor (snížení tlakové ztráty), přidané další odsávací čerpadlo oleje, olejové ucpávky rekonstruované na pístní kroužky (snížení spotřeby oleje) a řada dalších změn. (Řez motorem je v příloze č.6. )

Rozsah změn byl takový, že na M701a nemělo smysl jezdit dlouhodobé zkoušky. Zato od prvého motoru M701b jsme se začali snažit o dosažení 50ti hodin chodu. Prvý motor byl smontován v září 1959 jako motor č.4 a ještě týž měsíc byla zahájena první zkouška. Motor při ní dosáhl tahu 845 kp při 670? C, vibrace klesly na hodnotu max. 15 g, spotřeba oleje na 0,3 l/hod. To všechno byl proti dřívějšku velký pokrok. Následkem rekonstrukcí však stoupla váha motoru na 370 kg. Zkouška 50 hodin nebyla dojeta, protože se po 14ti hodinách promáčkl usměrňovací plech na přední stěně kompresoru. Motor byl opraven, ale ve 23 hodinách se utrhl usměrňovací plech chladícího vzduchu na výstupním difuzoru. V prosinci byl zahájen další pokus na přestavěném motoru č.3. V páté hodině však praskla turbínová lopatka. 

V prosinci 1959 byly též zahájeny zkoušky na létající laboratoři (Il-28) na opraveném motoru č.4. Jako jedna z prvých letových vlastností byla s dobrým výsledkem vyzkoušena důležitá otáčková záloha stability.

V lednu 1960 byly na motoru č.3 vyměněny oběžné lopatky a zahájena opět 50ti hodinová zkouška. Tentokrát již motor zkoušku dojel. Hlavními zjištěnými závadami byl prasklý sběrač plynů a trhlina na bandáži turbíny. Zdálo se, že je vše na dobré cestě, ale opět se potvrdilo staré dobré heslo: jedna zkouška – žádná zkouška.

Bylo zlepšeno chlazení sběrače plynů, z bandáže turbíny vypuštěna mosazná výstelka a v únoru 1960 začala další zkouška na motoru č.6. Ale v páté hodině musela být přerušena pro zadření turbínového ložiska. Byla zvětšena vůle ložiska a v březnu na témže motoru opakována. Nebyla však dojeta, tentokrát pro lom turbínové lopatky. Pro snížení teploty lopatky byly zavedeny úpravy spalovacích komor a současně do budoucnosti žádán materiál EI 617.

V dubnu 1960 byla zahájena na opraveném motoru č.4 další zkouška, kterou motor dojel, třebaže měl od 35 hodiny tlak oleje 1,1 až 1,2 atm. Pokles tlaku oleje byl způsoben vydřením olejového čerpadla. Bylo proto rekonstruováno a tato rekonstrukce ověřena další zkouškou 25 hodin na motoru č.7. Tyto dvě zkoušky bylo možné pokládat za úspěšnou interní zkoušku. Na jejím základě jsme přikročili k podnikové zkoušce na motoru č.4A. Při pokusech o vyjetí se dvakrát zlomila torzní tyčka startéru. Závada byla odstraněna změnou odporu ve spouštěcím panelu. Zkouška byla potom odjeta s těmito závadami: tečení paliva průšlehovými trubkami, zadření ložiska ve volnoběžce a propálení teleskopu. Na motoru č.7 bylo v téže době zkušebně odjeto poprvé 100 hodin.

V červnu 1960 byla na motoru č.9 začata státní zkouška. Ve 23.hodině se však opět propálil teleskop spalovací komory. Po zamontování teleskopů s dalšími úpravami byla na témže motoru zkouška opakována. Ve 13.hodině se utrhla usměrňovací lopatka v koleně kompresoru. Zkouška byla anulována a rozhodnuto zavést na motor větší změny a zkoušku opakovat v září.

12.července došlo za velké účasti k historické události – zkušební pilot Rudolf Duchoň z VZLÚ provedl s motorem č.8 prvý let na L-29. Prototypy L-29 byly do té doby zalétávány s dovezeným motorem. Při zkouškách na letadle bylo později kromě hledání nejvýhodnějšího seřízení palivových přístrojů nejobtížnější řešení letových volnoběhů, pro jejichž dodržení musela být zprvu na řídící páce přestavitelná zarážka a dále akrobatická úprava olejového systému. Jedna z úprav olejového systému se nám velmi zdařila. Normálně byl olej v naprostém pořádku, jenom při každém obratu na záda vypustil letoun bílý obláček. Všem se to líbilo, jenom představitelům zákazníka ne, tak to k naší lítosti na motoru nezůstalo.

V září 1960 byla na motoru č.10 odjeta státní zkouška. Jedinou závadou při zkoušce bylo nespolehlivé startování, které bylo po opravě zapalovacího sytému prověřeno nástavbou zkoušky. V únoru 1961 byla zahájena zkouška na letadle s motorem č.11, nebyla však dokončena pro havárii ložisek náhonu olejového čerpadla. Zkouška byla odjeta v březnu 1961 s motorem č.10. Tím byl vývoj motoru M701b-50 ukončen. Jelikož příprava sériové výroby byla zahájena již po podnikové zkoušce, byl typ M701b-50 vyroben již v červnu 1961 poprvé sériově. A hned na prvém motoru č.12001 byla odjeta VKZ prakticky bez závad. Na základě výsledku této VKZ byla dokonce zvýšena doba do generální opravy na 150 hodin s výměnou plamenců po 75 hodinách.

6. Vývoj motoru M701b-150

Již v průběhu vývoje typu M701b-50 byl připravován zlepšený typ M701b-150. Pro zlepšení vlastností kompresoru byla zvětšena průtoková plocha záběrníku. Na kolenech kompresoru byly pro vyrovnání rychlostního pole na výstupu z kolen nahrazeny tři kolmé usměrňovací lopatky dvěma šikmými. Ve spalovacích komorách byly kromě úprav plamenců zavedeny palivové trysky s oddělenou komůrkou malého plynu, které zlepšily startování, letové volnoběhy a odstranily tečení paliva z průšlehových trubek. Pro zamezení lomů oběžných lopatek turbíny byla maximální teplota přesunuta ke špičce lopatky, pro zvětšení průtočného množství byl počet lopatek snížen na 61 a lopatky prodlouženy o 1 mm. Na výstupním difuzoru byla zavedena izolace z nerezových fólií. V náhonech bylo rekonstruováno okolí torzní tyčky a volnoběžky. Na palivovém systému byl rekonstruován ventil minimálního tlaku, na zapalovacím systému pro zlepšení startování za letu byla zavedena předřadná vakuová jiskřiště.

Váha motoru byla snížena z 360 na 345 kg, tah zvýšen z 870-40  kp na 890-40 kp, spotřeba zlepšena z 1,17 +0,03 na 1,15+0,03  kg/kp/hod.

V únoru 1961 byl proveden na motoru č.13 prvý pokus o interní zkoušku, byl však přerušen pro krátký doběh a vibrace. Zkouška byla odjeta na témže motoru v květnu 1961. V průběhu zkoušky však praskla lopatka turbíny a celá sada lopatek musela být vyměněna. V průběhu zkoušky musel být dále vyměněn odmrazovač a prasklý šroub kompresoru. Při rozebírce byly nalezeny trhliny v lopatkách kolena kompresoru. Motor měl též během zkoušky značnou ztrátu tahu. Po zavedení řady opatření byla v červenci 1961 na motoru č.14 odjeta I. podniková zkouška. Zkouška byla odjeta celkem hladce, vystrčil jenom růžky nový čertík, jehož úpornost jsme tehdy ještě netušili – následkem přesunutí teplot ke špičce se poprvé objevila trhlina v horní části oběžné lopatky turbíny. Tehdy jsme jenom zesílili odtokovou hranu a zpřísnili kontrolu odtokového radiusu a makrostruktury lopatek.

V září 1961 byla vyjeta druhá podniková zkouška na motoru č.15. Ve 37. hodině však znovu praskla oběžná lopatka turbíny, a to ve spodní třetině, tj. základním tvarem ohybových kmitů. Tam už lopatky následkem lepšího teplotního profilu a nižší teploty v kritickém místě praskat neměly. Střetly se znovu dva výklady vzniku lomů – teorie kmitání a teorie teplotních rázů. Byly odjety dvě zkoušky: 200 extrémně horkých startů na motorech č.14 a 8, a na motoru č.13 dojetí zbývajících lopatek z motoru č.15 do 150 hodin. Ani při startech ani při zkoušce žádná lopatka nepraskla. To ukazovalo spíše na to, že šlo o ojedinělou chybně naladěnou lopatku. Při kontrole bylo potom nalezeno, že přípravky pro měření frekvencí, které byly nově vyrobeny v Motorletu, měří jinou hodnotu než přípravky ve VÚTT, kde byly dosud lopatky kontrolovány. Byla proto přesně stanovena kontrola frekvencí 1.tvaru ohybových kmitů a stanoveny etalony. Musím říci, že jsme zde konečně trefili hřebík na hlavičku, protože od těch dob, díky dobrým podkladům i přesnosti a pečlivosti pracujících a kontrolorů třetího provozu, lopatka základním tvarem ohybových kmitů nepraskla. Jen jednou došlo v provozu k lomu tímto tvarem. Byli jsme z toho dost vyděšeni, ale našlo se, že lopatka má v knize zapsánu nevyhovující frekvenci a omylem nebyla vyzmetkována.

V listopadu 1962 byla vyjeta opakovaná druhá podniková zkouška opět na motoru č.15. Zkouška dojela s jedinou závadou prasknutí dvou šroubů kompresoru, na které bylo zavedeno další opatření. Na motoru č.13 byla ještě v říjnu a prosinci 1961 odjeta životnostní zkouška 3 x 150 hodin bez podstatných závad. Podklady pro motor M701b-150 byly předány do série a byly dokončovány zkoušky na letadle. Ale technickoobjevných prací na tomto typu motoru neměl být ještě konec.

V únoru 1962 při interní zkoušce 250 hod. motoru č.17 se objevila na oběžné lopatce turbíny trhlina přes roh a v dubnu 1962 při 100 hod. prohlídce motoru č.16 na letadle další. Zástupci přímého zákazníka projevili tehdejšímu typu lopatky 03-600 nedůvěru a žádali opatření. Pod tlakem rozpracované série a termínů jsme zavedli do série neověřenou lopatku 03-650, která měla příslušný nebezpečný tvar deskových kmitů odladěn za maximální otáčky seříznutím odtokové hrany.

Ale to jsme si dali! V květnu 1962 praskla tato nová lopatka při záběhu sériového motoru č.22005 po 14 hodinách a v červnu 1962 při VKZ na motoru 22006 byla při 50ti hod. prohlídce nalezena opět trhlina v horní části lopatky. Nebezpečný tvar deskových kmitů jsme sice z vysokých otáček odladili, ale za cenu toho, že se do nich dostal jiný. Výsledný efekt – trhliny a lomy lopatek – se změnil jenom tím, že se nyní trhal větší kus lopatky a zřejmě i procento výskytu lomů bylo vyšší. Nebylo nic platné, že motor 22006 odjel celkem bez závad nových 150 hodin a že těchto 150 hodin odjel hladce s lopatkami 03-600 i další motor 22004. Přímý zákazník nechtěl ani slyšet o lopatkách 03-650 ani o lopatkách 03-600, nechtěl slyšet ani o dlouhodobých zkouškách a žádal věc do té doby v závodě nikdy nežádanou a nikdy neprováděnou – tenzometrování 6 oběžných lopatek na dvou motorech. V rekordně krátké době si osvojila naše měřící technika za vedení O. Tůmy metodu tohoto neobyčejného měření a již na podzim 1962 byly tenzometrovány prvé motory.

Vyhovující řešení bylo nalezeno v tom, že na motory b-150 byla zavedena vzduchová cesta tehdy již dokončovaného typu 250, u kterého bylo zjištěno dynamické namáhání lopatek v předepsaných mezích. Pro udržení tohoto namáhání byly ovšem předepsány další, do té doby neobvyklé kontroly – kontrola oběžných lopatek turbíny nejen na základní, ale i na jeden z vysokých tvarů kmitů a na hotových motorech kontrola teplotního pole za oběžnými lopatkami otočným difuzorem. Předepsané tenzometrování bylo splněno na motorech č.18 a 23010. V únoru 1963 byla úspěšně odjeta technologická dlouhodobá zkouška tohoto typu na motoru 31012 a v květnu 1963 prakticky bez závad VKZ na motoru 32009. Motor M701-150 byl pak úspěšně vyráběn do konce roku 1963 a byl prvým typem M701, který byl dodáván i mimo ČSSR.

7. Motor  M701-250

Již v době vývoje M701-150 byl připravován typ M701-250. Tento způsob připravování dalšího typu již v průběhu vývoje předchozího je sice technicky velmi náročný, je však velmi výhodný. Vývoj neobyčejně urychluje a kromě toho vytváří jakousi technickou zálohu, která je při vzniku obtíží k dispozici. U typu M701-250 se to ukázalo zvláště zřetelně, protože tento typ, jak již bylo dříve uvedeno, nakonec svůj předchozí typ b-150 udržel při životě.

M701-250 se lišil od M701b-150 hlavně těmito úpravami: statorovým kruhem turbíny se dvěma přírubami, vypínáním odmrazování elektromagnetickým ventilem a prodloužením rozváděcí lopatky turbíny o 1 mm, který zbyl při prodlužování oběžné lopatky u M701b-150. Tyto úpravy měly za účel zvýšit tah a snížit teploty motorů. Dále zeslabeným hlavním hřídelem, slabšími plášti a plamenci spalovacích komor (to byla vzhledem k dřívějším kalváriím s plamenci a plášti troufalost, která vyšla), sběračem plynů bez výztužných žeber. Tyto úpravy snižovaly váhu motoru. Dalším rozdílem byla tzv. měkká příruba disku, která odstranila praskání šroubů disku turbíny a obtížnou demontáž motoru. Pro snížení teplot a usnadnění akcelerací byly dále zvýšeny volnoběhy motoru a zaveden spouštěcí automat. Pro další usnadnění výškových akcelerací byl zaveden na ART pneumatický zpožďovač. Z plamenců a teleskopů byly vypuštěny všechny nadbytečné šrouby i těsnění zavedené při tečení průšlehových trubek a pancéře zavedené při propalování. Váha motoru byla úpravami snížena na 335 kg a spotřeba snížena  na 1,14 kg/kp/hod.

Interní zkouška typu byla odjeta na motoru č.17 v únoru 1962. V 79 hodině  praskl plášť komory, proto bylo rozhodnuto zavést lisované nesvařované pláště. Dále v průběhu zkoušky praskly šrouby kompresoru – byl zaveden odlehčený závit na matici. Ve sté hodině byla nalezena trhlina přes roh na oběžné lopatce turbíny. Tato závada byla řešena způsobem popsaným z vývoje M701b-150. Ve 200. hodině bylo zjištěno tak velké stažení statorového kruhu turbíny, že musel být přetočen. Pro další motory byl kruh zesílen. S těmito úpravami vyjel motor č.18 první podnikovou zkoušku. Při zkoušce byla vyšší spotřeba oleje způsobená nižším podtlakem ve skříni pohonů. Ve 210.hodině prasklo kuželové kolo náhonů (tzv. ementál) a pro další motory bylo zesíleno. Pro celkově dobrý stav motoru a pro úsporu nákladů bylo rozhodnuto zavést tyto úpravy přímo na motor č.18 a odjet 2.podnikovou zkoušku na témž motoru současně jako životnostní zkoušku. Odjeta byla v červnu 1962. Závadami byly trhliny na plamencích (bylo zavedeno měkčí spojení jednotlivých sekcí plamence) a větší opotřebení pístních kroužků – bylo zavedeno rozdělení tlaku rovnoměrně na oba kroužky a pórézní chromování. V listopadu 1962 bylo na motoru č.18 odjeto třetích a posledních 250 hodin jako dokončení životnosti.

Při zkouškách na letadle jsme se na motoru č.19 potýkali s již tradičními potížemi – seřízením výškových akcelerací a kolísáním maximálních otáček po akceleraci. Zkoušky byly skončeny v prosinci 1962.

Ani zahájení sériové výroby M701-250 nebylo lehké, třebaže úrovně obtíží motoru M701b-150 nebylo zdaleka dosaženo. Největší obtíže byly s elektromagnetickým vypínáním odmrazování. Ač byl elektromagnetický ventil konstrukčně neobyčejně elegantně vyřešen, na naši úroveň byl přece jen trochu jemný a musel být z motoru vypuštěn. Jak je příroda zlomyslná dokazuje to, že je dodnes tento ventil používán na zkušebnách k ovládání dnešního pneumatického ventilu odmrazování a okolnost, že není na motoru, jej zřejmě podněcuje k neobyčejné spolehlivosti.

Další obtíže vznikly u typu M701-250 s vibracemi. S nimi jsme vlastně nechtěli nic dělat, museli jsme jenom odstranit obtížnou demontáž disku turbíny u typu b-150. Zavedli jsme proto tzv. měkkou přírubu turbíny. Demontáž se skutečně velmi usnadnila, ale jak už to bývá, čert když někdy růžky zastrčí, tak je zase jinde vystrčí. A vybral si jev, se kterým jsme vedli válku tehdy již pětiletou – vibrace. Válka s vibracemi přetrvala ještě mnohé typy, ale i ta byla po devíti letech pokusů a úprav  nakonec vyhrána dovažováním rotoru na zkušebně podle technologie, kterou vypracoval Ing. Jan Souček. Prvá VKZ typu M701-250 byla odjeta v listopadu až prosinci 1963 na motoru 34003 bez větších závad a typ byl ještě sériově vyráběn až do konce roku 1964.

8. Motory M701-400 a M701-500

Během vývoje motoru M701-250 byl jako rekonstrukce připravován další typ motoru M701d. Považovali jsme 250 hodin v porovnání s dobami do 1. GR motorů M05, M06 a RD 9 v podstatě za vyhovující a další typ jsme zaměřili na zvýšení tahu, které si žádal hlavní konstruktér letounu Ing. Jan Vlček. Kromě toho měla být na motoru snížena váha, která ovlivňuje výkony letadla stejně jako tah, a radikálně zlepšeny vibrace motoru, které byly na dosavadních typech motorů zvládnutelné jen při velké pečlivosti a přesnosti výrobních a montážních operací.

M701d měl rotor uložen na třech ložiskách, zvýšené maximální otáčky a průtočné množství. Výpočtově měl dát 950 kp tahu. Byl uvažován vývoj na 250 až 300 hodin do 1. GR. Několik prototypů motoru bylo vyrobeno, vážily okolo 280 kg. To nebyly špatné parametry, ale zástupci přímého zákazníka při jednáních v červnu 1963 dali vývoji motoru jinou generální linii. Prohlásili, že tah motoru je dostatečný, a že je nutno zvýšit dobu do 1.GR na 400 a potom 500 hodin. A mezivládní dohodou byly na tyto motory stanoveny termíny skutečně mobilizující: 400 hodinové motory sériově dodávat od října 1964 a 500 hodinové od července 1965.

Bylo rozhodnuto pokusit se tento termín splnit dvěma liniemi: zkouškami M701d (který byl svým tahem perspektivnější) a zkouškami M701-250 na 400 hodin. A motor M701d v této soutěži beznadějně prohrál. Byl to zcela nový motor, nezralý, měl opět velkou spotřebu a vysokou teplotu oleje. Hřebíkem do jeho rakve byl lom turbínové lopatky základním tvarem kmitů. A zkoušky M701-250 šly na druhé straně rychle kupředu. Na motoru bylo zavedeno jenom několik úprav: segmentový plášť turbíny, který měl odstranit stahování jako u typu 250, pneumatický vypínací ventil odmrazování, který nahradil ve zkoušce sériové výroby propadnuvší elektromagnetický, ocelový palivový kolektor (dosavadní mosazný měl mnoho závad v provozu), vypuštění pneumatického zpožďovače na akceleračním automatu, zkrácená doba zapalování a další úpravy.

V srpnu a září 1963 byla odjeta na motoru 32005 interní zkouška 400 hodin bez větších závad. V listopadu a prosinci 1963 byla na motoru č.34 odjeta první podniková zkouška. Zde se objevil nový čertík, kterého jsme později těžko dostávali do láhve zpět – ve 300 hodinách musel být vyměněn výstupní difuzor pro trhliny. Výsledek podnikové zkoušky nebyl tak nadějný jako u interní zkoušky – bylo nutné zavádět řadu změn a opatření. Úpravy byly namontovány na motor č.36, který odjel druhou podnikovou zkoušku v březnu a dubnu 1964. Na žebru výstupního difuzoru se opět objevila trhlina, jako opatření byl zaveden materiál ChN78T místo AKVS. Jelikož motor byl po 400 hodinách celkově v dobrém stavu, bylo bez rozebírky odjeto dalších 100 hodin, takže motor č.36 současně odjel interní zkoušku na 500 hodin chodu. Ve stejné době byly odlétány zkoušky na letadle s motorem č.35. Vývoj motoru 400 byl ukončen životnostní zkouškou do 800 hodin na motoru č.36 v září 1964.

První sériová VKZ byla odjeta na motoru 44003 v říjnu 1964 bez podstatnějších závad. Obtíže s motorem 400 začaly až při dalších zkouškách. První  na interní zkoušce na motoru 44100 v lednu 1965, kde došlo k rozrušení vnitřního kužele výstupního difuzoru. A závada se opakovala v únoru 1962  při VKZ na motoru 44163. A navíc na tomto motoru vypadla usměrňovací lopatka v koleně kompresoru, propálila se spalovací komora a dokonce i nosný kužel. Jako opatření byla zavedena kokilově litá kolena kompresoru a do všech vyrobených výstupních difuzorů bylo dodatečně vevařováno výztužné žebro. V květnu 1965 odjely VKZ jako náhrada dva motory, 51159 a 51187. Výstupní difuzory měly sice opět defekty, takže jsme se s nimi museli dále zabývat, závady však nebyly havarijní a sériová výroba mohla být obnovena.

Po motoru M701-400 byl vyvíjen motor s 500 hodinami do 1. GR. Od 400 se lišil jenom malými změnami. Byly to matice šroubů disku turbíny bez kuželové dosedací plochy pro zlepšení vibrací, papírový filtr pro zlepšení práce palivového systému, tzv. unifikovaný otáčkoměr, další zkrácení doby zapalování a startování a další malé změny. Vývojové zkoušky byly zahájeny prodloužením druhé podnikové zkoušky motoru č.36 na 500 hodin. První podniková zkouška byla odjeta na motoru č.38 v srpnu a září 1964. Druhá podniková zkouška byla odjeta v listopadu a prosinci 1964 na motoru č.39. Neobstál jenom difuzor, na který musel být zaveden silnější plech na vnitřní i vnější kužel. Letové vlastnosti byly ověřeny v listopadu a prosinci na motoru č.37, životnost do 1000 hodin na motoru č.39 v dubnu a květnu 1965. První sériová VKZ byla odjeta na motoru 53003 v srpnu a září 1965 prakticky bez závad.

Hladký průběh vývoje i zavedení sériové výroby M701-500 ukazuje, že vývojový úkol zvýšení doby do 1.GR ze 400 na 500 hodin není ekonomicky vhodný. Při malém zvýšení nákladů mohlo být ve stejné době dosaženo výraznějšího zlepšení motoru. Prostě stupnice 50-150-250-400-500 se nezdá být logická. Má-li být zachován přibližně stejný objem prací a obtížnost v jednotlivých etapách, jsou logičtější stupnice 50-150-250-500 nebo 50-150-300-600. To ovšem nic neubírá na kvalitě motoru M701-500, protože 500 hodin při spektru režimů školního letounu odpovídá 2000 hodinám motorů civilních dopravních letadel a to je hodnota, za kterou se nemusíme nikde ve světě stydět.

9. Závěr

Během vývoje M701-500 se začal znovu objevovat požadavek zvýšení tahu motoru, třebaže v červnu 1963 bylo o něm zodpovědně prohlášeno, že je dostačující. Konstrukci letadel i motorů dával tento požadavek jisté zadostiučinění, které však bohužel ke splnění úkolu nepomáhalo. Vypracovali jsme obsáhlou zprávu, ve které bylo podrobně posouzeno 10 různých alternativ zvýšení tahu od 910 do 1300 kp s odhadovanou dobou vývoje od jednoho a půl do sedmi a půl roku. Ze zprávy byla vybrána časově nejrychlejší a na změny nejméně náročná alternativa dalšího termodynamického vývoje jednotlivých skupin motoru. Kromě zvýšení tahu se měla zvýšit spolehlivost a zlepšit technologičnost motoru. Nový typ byl nazván M701f („d“ byl zamítnutý motor na třech ložiskách, „e“ bylo původní označení ve studii, které se však často v hovoru pletlo se závodem E). Ve druhém pololetí 1965 byla ve vývoji provedena řada zkoušek, ale ukázalo se, že dosáhnout termodynamického zlepšení skupin je mnohem obtížnější, než by se na první pohled zdálo. Proto byl v lednu 1966 další vývoj jako neperspektivní zastaven. Tím skončilo dlouhé devítileté období vývoje motoru M701 – období plné vzruchu, nečekaných obratů a překvapení, období plné tvrdé a usilovné práce, ve kterém bylo i několik málo okamžiků radosti a uspokojení z vykonané práce. Období, které je dokladem toho, že za dobrodružstvím v dobrém slova smyslu není nutné chodit do prérií nebo do kosmického prostoru, ale že je možné je prožít i v našich zdánlivě střízlivých a šedivých podmínkách.

Celkově nelze říci, že by motor M701 udělal díru do světa svými parametry, vlastnostmi nebo rychlostí vývoje. Jeden světový rekord však naše sedmsetjednička přece jen udělala. Je to proudový motor, který byl vyvinut nejmenším počtem lidí na světě. A pak motor M701 udělal další velký kus práce – dokázal, že v ČSSR jsme schopni zvládnout velmi složitou techniku proudových motorů nejen licenčně, ale i vývojově. V konstrukci proto všichni věříme, že vývoj motoru M701 nebude posledním letadlovým motorem vyvinutým v ČSSR. I když některé další letadlové motory vyráběné v podniku Motorlet Jinonice budou licenční, je nutné tvůrčí kapacity vývoje využívat tak, aby jeho schopnost dosahovat dobré výsledky stále rostla. Protože i když to řekl jenom Čech, má přece jen hlubokou platnost heslo „ Kde stanutí, tam smrt“.

Motor M701 v rozstykovaném letadle L-29 Delfín

Doplnění ve vztahu k volbě kompresoru mezi typy axiál a radiál (Psáno v roce 2008)

V roce 1854 byl založen Výzkumný a zkušební letecký ústav VZLÚ. Byly v něm sloučeny letecký výzkumný ústav VLÚ, konstrukce letadel Aero a konstrukce motorů Motorletu. Ředitelem VZLÚ byl jmenován Ing. Horák, vedoucím vývojové konstrukce Ing. Zajíc, vedoucím vývojové konstrukce motorů Ing. Oldřich Šín. Do plánu VZLÚ byl převeden úkol vývoje školního letadla L8 (též TOM8) s motorem M208. Hlavním konstruktérem letadla byl Ing. Karel Tomáš, hlavním konstruktérem motoru Ing. Kruliš. Vývoj byl převzat v etapě zalétávání prototypu letadla. Dalšími úkoly VZLÚ byly projekt letadla s krátkým startem a přistáním L18 s předválečnými motory V12 (Sagitta) Ing. Bohuslava Šimůnka, vývoj vrtulníku HC2 a silnějšího HC4 hlavního konstruktéra Ing. Šlechty.

V továrně Avia bylo v té době plánováno převzetí licenční výroby dopravního letadla IL-14. Hlavní konstruktér Ing. Matějíček zpracovával studii jeho modernizace nahrazením hvězdicových pístových motorů proudovrtulovými motory. Studii těchto motorů zpracovalo oddělení proudových motorů VZLÚ vedené Ing. Jiřím Radou.

Plánované vývojové úkoly VZLÚ byly konzultovány s předpokládaným hlavním zákazníkem SSSR. Ten však o žádné z vyvíjených letadel neprojevil zájem. Zástupci MNO se z konzultace vrátili s vyjádřením, že „jestli chce ČSR něco vyvíjet, bylo by vhodné vyvinout malé a hospodárné školní proudové letadlo“. Vývoj L18 byl po této konzultaci zastaven a do plánu VZLÚ byl zařazen úkol školního proudového letadla L-29. Hlavním konstruktérem byl jmenován Ing. Karel Tomáš. V konstrukci proudových motorů jsme projektu velmi pomohli tím, že jsme řekli, že motor pro takové letadlo je již částečně zpracován studií proudovrtulového motoru pro IL-14. Při odstranění vrtule, reduktoru a jednoho stupně turbíny dal totiž zbytek tohoto motoru přibližně požadovaný tah 900 kp. Takto vzniklý proudový motor byl nazván M710 a jeho hlavním konstruktérem se stal vedoucí vývoje proudových motorů Ing. Jiří Rada.

Při zpracování projektu L-29 se poprvé objevilo jméno Ing. Jan Vlček. Byl uváděn jako projektant letadla.

Asi po půl roce prací na projektu se objevila neuvěřitelná kritika: hlavní předpokládaný zákazník Sovětský svaz si prý přeje mít na letadle motor s radiálním kompresorem. To bylo skoro neuvěřitelné, motory s radiálním kompresorem v té době už jenom dožívaly, nově už celý svět vyvíjel pouze motory s axiálním kompresorem. V konstrukci motorů jsme proto šířící se pověst nebrali příliš vážně. V květnu roku 1956 však přišlo nečekané pozvání na schůzku s významným představitelem Sovětského svazu do Karlových Varů. Na schůzku odjela skupina: pplk. Kadlec, kpt. Vlastimil Kopečný, hlavní konstruktér letadla Ing. Karel Tomáš, hlavní aerodynamik Dr. Hošek a hlavní konstruktér motoru Ing. Jiří Rada. V Karlových Varech nás v hotelu Imperiál přijal velitel letectva SSSR maršál Veršinin. Informoval nás o tom, že Sovětský svaz má v úmyslu zavést pro výcvik pilotů lehké, jednoduché a úsporné školní proudové letadlo. Letadlo by mělo mít přistávací rychlost 140 až 160 km/hod, kabinu stejnou jako MiG15, a mělo by být podstatně úspornější. Jako příklad takového letadla uvedl maršál Veršinin tehdy nově vyvinuté francouzské školní letadlo Fouga Magister se dvěma motory s radiálním kompresorem Turbomeca Marboré. Uvedl, že nejrychlejší cestou k letadlu by bylo, kdyby ČSR koupila licenci letadla Fouga Magister nebo alespoň licenci motoru Turbomeca Marboré. Odporovali jsme, že motory s radiálním kompresorem jsou již zastaralé, že nemají perspektivu dalšího vývoje, že považujeme za rozumnější použít k pohonu letadla motor s axiálním kompresorem. Zúčastnil jsem osobně této schůzky a popíši svůj subjektivní dojem. Zdálo se mi, že maršál Veršinin není příliš zvyklý na to, aby mu někdo odporoval. O otázce, jaký motor pro letadlo  použít se proto příliš nediskutovalo. Maršál schůzku ukončil s tím, že budeme pozváni na velitelství letectva do SSSR, kde se technické záležitosti dojednají.

Po schůzce v Karlových Varech byla urychleně dojednána konzultace v SSSR, která proběhla v červnu 1956. Konzultovala skupina vedená ředitelem VZLÚ Ing. Horákem. Ve skupině byli Ing. Karel Tomáš, Dr. Hošek, Ing. Oldřich Šín, Ing. Jiří Rada a zástupce MNO kpt. Vlastimil Kopečný. Konzultace proběhla v leteckém a motorovém výzkumném ústavu. K letadlu byly jen minimální připomínky, u motoru byla volba axiálního kompresoru jako perspektivní schválena. Bylo však řečeno, že zákazník je zákazník a jeho přání je nutné respektovat. Delegace se snažila přímo na místě vyjednat konzultaci s vedením letectva. Ta však nebyla naplánována a asi po měsíci marného čekání delegace odjela z Moskvy s nepořízenou.

V září 1956 přišla pozvánka na konzultaci ne velitelství letectva. Zúčastnila se jí skupina složená z Ing. Karla Tomáše, Dr. Hoška, Ing. Jiřího Rady a kpt. Vlastimila Kopečného. První den se konzultovalo s technickými odborníky, což jsme poznali podle stříbrných výložek zúčastněných. Hovořilo se hlavně o problému radiál – axiál.  Techničtí odborníci nakonec volbu motoru s axiálním kompresorem jako perspektivním schválili. Bylo však dohodnuto, že konzultace bude ještě příští den pokračovat. Příští den přišlo na schůzku několik generálů vojskového zaměření, což jsme poznali podle zlatých výložek. Dozvěděli jsme se, že projekt školního letadla v SSSR již probíhá, že však je pro letadlo navržen motor s diagonálním kompresorem, jehož vývoj naráží na velké obtíže. Že použití radiálního kompresoru pro L-29 je rozkaz, o kterém se nediskutuje. Bylo zřejmé, že diskutovat skutečně nemá smysl. Zápis z jednání nebyl podle tehdejších zvyklostí SSSR proveden. MNO ČSR však na základě konzultace dalo požadavek radiálního kompresoru do takticko-technických požadavků na letadlo L-29.

Je zajímavé, že později při zkouškách letadel v Moninu naši zástupci na otázky argumentovali tím, že radiální kompresor byl požadavek SSSR a sovětští zástupci nemohli najít „kto iz našich eto sdělal?“ Když jsme však později viděli, v jakých podmínkách bylo letadlo L-29 Delfín provozováno, došli všichni k názoru, že volba radiálního kompresoru odpovídala tehdejší době. Letiště v SSSR byla prakticky všechna travnatá, navíc nepříliš udržovaná. Do takových podmínek bylo skutečně důležité zavést letadlo, jehož vstupní kanály maximálně zamezovaly nasátí cizích předmětů a jehož jednoduchý motor měl důležitý konstrukční prvek: předpětím odlehčenou náběžnou hranu záběrníku kompresoru.

Pro úplnost informací je nutné uvést, že po roce 1958 vedl v Motorletu vývojové útvary Ing. Vladimír Pospíšil.

Vývoje motoru M701 se  významně zúčastnili:

Jiří Nyklíček (konstrukce varianty projektu, hřídelového systému a náhonů, řešení problémů),

Ing. Oldřich Buňata (výpočty termodynamických parametrů), Ing. Karel Rada (termodynamický výpočet kompresoru, palivových trysek a axiální síly), Ing. Zdeněk Mašek (termodynamický výpočet turbíny), Ing. Jan Kloud (výpočty pevnosti dílů),

Ing. Vladimír Žák (konstrukce turbíny), Ing. Lubor Vítek (konstrukce kompresoru), Ing. Jaroslav Malík (konstrukce spalovacích komor), Ing. Jaroslav Dubský (frekvenční kontrola oběžných lopatek), Ing. Josef Donát a řada dalších včetně kooperujících podniků a ústavů.

Zalétání prototypu L-29 Delfín (psáno v roce 2009)

Informace o vývoji československých letadel po roce 1950 se někomu mohou zdát nudná. Nezdá se, že by při zalétávání prototypů letadel až do vývoje letadla Delfín vznikl nějaký problém. Alespoň jsem o žádném neslyšel. Historie zalétání prototypu letadla L-29 Delfín by mohla možná dát dost materiálu na nějaký dobrodružný film.

Přechodem z pístových motorů na proudové vznikly komplikace. Náročností své techniky i provozními vlastnostmi se proudový motor stal vývojově minimálně stejně obtížným jako letadlo. Ne-li obtížnějším. Prakticky se to projevilo tím, že k vývoji letadla bylo zapotřebí v průměru tří až pěti prototypů, k vývoji motoru jich muselo být pět až deset. Na rozdíl od pístových motorů nestačil u proudových motorů jen vývoj na pozemní zkušebně. Nutné zkoušky na výškové a rychlostní zkušebně byly možné jen u dobře vybavených výrobců, u těch méně bohatých se musely alespoň provést zkoušky na létající laboratoři. A pak samozřejmě zkoušky na letadle. Jako ilustraci tehdejších představ a názorů bych některé uvedl. Například při sestavování plánu jsme museli bojovat s názorem: „Dá se první motor na zkušebnu a když odjede pět hodin, může druhý motor na prototypu letadla létat také pět hodin“. Často se argumentovalo tvrzením: „Zkoušky letadla nesmí být ničím zdržovány, ani motorem“.

U letadla Delfín se situace vyhrotila tím, že asi po roce vývojových prací musela být na přání zákazníka zcela změněna koncepce motoru. V době, kdy se u změněné koncepce motoru rozhodovalo mezi dvěma nově studovanými typy, tj. mezi motorem s jednostranným radiálním kompresorem (typem motoru Rolls-Royce Ghost) a motorem s dvoustranným radiálním kompresorem (prakticky zmenšeným motorem M05), bylo letadlo L-29 již ve stadiu zahájení výroby prototypu. Což znamenalo pro vývoj motoru zpoždění, které nebylo možné žádným způsobem dohnat. Jedinou možností jak zahájit letové zkoušky prototypů letadla byly zkoušky s jiným motorem. Vyhovující motory existovaly, ale jen v západních státech. Jako vhodný byl vybrán motor Bristol-Siddeley Viper. Jeho přímé zakoupení ale nebylo možné, protože se v té době (roky 1957 a 1958) jednalo o zboží pro náš stát podléhající zákazu dovozu. Situace byla proto řešena nestandardním způsobem, rozhodnutím o koupi potřebných motorů přes vhodného prostředníka. Jednání jsem se přímo nezúčastnil, takže mohu napsat jen to, co nějak uniklo a co se v mém okolí říkalo.

Jako potřebný technik k tajnému jednání byl určen skupinový konstruktér turbíny z konstrukce motoru M701 Ing. Vladimír Žák. Nějakou dobu se nedělo nic, jen Ing. Vladimír Žák začal k závisti mnohých jezdit za naše západní hranice. Později byl ale z účasti na dalších jednáních odvolán a ta pokračovala s účastí zástupce vedoucího sériové konstrukce motorů Ing. Jiřího Pergla. Bylo tak dohodnuto dodání tří motorů. Podle toho, co se ke mně doneslo, musel při jejich převzetí v nějaké garáži motory rozebrat do skupin. K tomu musel ruční pilkou odříznout stahovací šroub turbíny. Rozebrané motory byly prý potom dodány do Československa v několika bednách. Slyšel jsem, že přišly ze Švýcarska.

Aby byla historie zajímavější, jeden motor Viper se při kontrolní zkoušce na zkušebně VZLÚ zadřel tak, že jeho další použití nebylo možné. Tradovalo se, že zadření bylo způsobeno nedostatkem použitého vhodného oleje. Viper měl zcela neobvyklý otevřený olejový systém. Neměl olejové ucpávky a ložiska byla mazána přikapáváním malého množství oleje, který ale nebyl odsáván zpět do olejového čerpadla k novému použití. Říkalo se, že havárii zavinili odborníci VZLÚ, kteří z nějakého důvodu chod motoru na vhodný olej nezajistili. Po zadření tohoto Viperu ale zůstaly pro letové zkoušky L-29 další dva motory. První vzlet letadla L-29 s motorem Viper byl proveden dne 9.dubna 1959. Provozem při dalších letových zkouškách bez podstatných závad v potřebném rozsahu letových hodin byla překlenuta doba potřebná k dokončení vývoje motoru M701 do stavu, který dovoloval jeho provoz v letadle. K prvnímu vzletu letadla L-29 s motorem M701 došlo dne 12. července 1960.

Vyřazený proudový motor M701 se může uplatnit i mimo letadlo

Dle časopisu Automobile Magazine (USA) z července 2009 pan Chris Lentz (55) z Jacksonu (Michigan) realizoval svůj sen o svém proudovém letadle následovně:

Koupil za 10 tis. USD proudový motor M701 a instaloval ho na automobil Ford F 150 STX, který koupil za 12 tis. USD. Vytvořil tak automobil s výjimečným hybridním pohonem. Nádrž na palivo, stojan a ovládání jej přišly na dalších 3 tis. USD, výdaje celkem byly tedy 25 tis.USD. Údaje o výrobci motoru M701 (Motorletu) a cvičném letadle L-29 Delfín byly uvedeny správně.

Jezdit po silnicích se s tím zvláštním automobilem samozřejmě nedá, snad jen na nějakých automobilových show. Asi hlavní touhou mohlo být zvýšení zrychlení, které na dosažení rychlosti 100 km/hod bylo ze 14,5 sec. zlepšeno na 8,5 sec. Výjimečná neužitečnost tohoto technického spojení je nezpochybnitelná. Naplnění snu pana Lentze by mohlo padat v úvahu, ale spíš by se mohlo jednat o jeho spornou touhu po zviditelnění na veřejnosti. Zviditelňuje a propaguje i výrobek podniku Walter, a proto jsme tuto kuriozitu uvedli.