SKODAMOTOR

Jak vznikl první československý letecký motor WALTER NZ-60

V polovině září 2006 se rozlehl motorovou zkušebnou továrny Walter v Jinonicích naposledy zvuk pístového motoru. Na stendu, který pamatoval i prvý start slavného motoru Walter Minor 4–III, zabouřil hvězdicový pětiválec Walter NZ60, prvý letecký motor české konstrukce a výroby po 1.sv.v. Renovovaný NZ60 tehdy procházel zkouškami před zabudováním do repliky slavné sportovní Avie BH-5. 

Motor Walter NZ60 byl na svou dobu první československý lehký hvězdicový vzduchem chlazený motor, a vznikl v době, kdy československé i zahraniční letecké továrny rozbíhaly vývoj a výrobu nových generací lehkých sportovních a cvičných letadel. Motor NZ60 se zcela mimořádně osvědčil a uplatnil jak doma, tak v zahraničí.

Po roce 1918 se v Československu vyráběl jediný letecký motor, a to Hiero H IV u firmy Breitfeld-Daněk a spol. Za této situace se tehdejší MNO snažilo zajistit potřebu leteckých motorů o výkonu přes 147 kW (200 k) licenčními stavbami. Na počátku 20.let ale rostla potřeba i slabšího motoru pro cvičná letadla. MNO to původně chtělo řešit veřejnou soutěží. Proto sepsalo pro čs. výrobce motorů technické požadavky s tím, že motor musel obstát ve stohodinové zkoušce. Tyto požadavky zněly:

• výkonnost při 1400 otáčkách za minutu nejméně 37 kW (50 k)

• hmotnost na 0,74 kW (1 k) výkonu maximálně 1,6 kg

• spotřeba paliva maximálně 250 gramů na 0,74 kW (1 k) výkonu za jednu hodinu provozu

• spotřeba oleje nejvýše 25 gramů na 0,74 kW (1 k) výkonu za jednu hodinu provozu

K soutěži ale nedošlo a zakázka byla přímo dána firmě Walter a spol., společně s licenční výrobou motorů BMW–III a BMW–IV. Pro tisk, který toto kritizoval, bylo argumentováno tím, že (cituji) „firma Walter a.s. bude moci nejlépe ze všech na základě zkušeností získaných při stavbě motocyklových a automobilových motorů kladeným požadavkům zadost učiniti.“

Odpověď na otázku, jak vznikl projekt Walter NZ60 není tak zcela jednoduchá. Ve Waltrovce nezačali konstruovat v r.1922 od nuly. Hlavním konstruktérem továrny Walter byl tehdy technický ředitel Ing.Novák, pozdější vrchní ředitel čakovické Avie. Za přítele měl ing. Zeithammera, šéfkonstruktéra německého Siemense, jinak ale Čecha „jako poleno“. Ten předal ing.Novákovi detailní dílenské výkresy celého klikového mechanismu s ojničním systémem „svého“ prototypu pětiválcového hvězdicového motoru Siemens 44kW, který se ale v Německu nikdy nevyráběl. Šlo o „veřejné tajemství“ a od iniciál obou konstruktérů nakonec vzniklo i označení motoru „NZ“. Konstrukce motoru se zúčastnil i vedoucí konstrukční kanceláře Ing.Matouš (který byl po 2.sv.v. hlavním konstruktérem v automobilce Škoda v Mladé Boleslavi) a konstruktéři Plocek a Votroubek. Technický poradce byl prof.Ing.L.Šimek z ČVUT.

Klikový hřídel a ojniční systém byl tedy převzat od Siemensů. Rozvod byl konstrukčně odvozen od francouzského hvězdicového prvoválečného motoru Salmson 9. Hlavy válců byly odvozeny od motocyklových motorů Walter z roku 1921. Konstrukčně zajímavé bylo řešení válce. Základ tvořil ocelový tubus, na který byla nalita vrstva hliníku. Z této vrstvy pak byla vysoustružena chladicí žebra. Vzniklo tak lepší konstrukční řešení chlazení válců, než řešení tepelně namáhanější hlavy válců. Jednoduchý svislý karburátor ústil do obtokového kanálu v odlitku motorové skříně, kde se palivová směs udržovala v teple a rovnoměrně se rozdělovala do všech pěti válců. Motor měl objem 5,2 litru, rozměr válce 105 x 120 mm, kompresní poměr 1:4,5, hmotnost 80 kg. (V praxi 95 kg, pozdější série 102 kg).

Ať už vznikl projekt „Aeromotor Walter 50 H P“, jak bylo v tisku používané označení, jakkoli, vojenská správa objednala 1.12.1922 u továrny Walter dva pokusné exempláře „pětiválcového motoru 50 HP“. Tuto objednávku potvrdila firma Walter 14.12.1922 složením částky 70.000,-Kč na MNO jako „vádia“ v podobě Záručního listu České průmyslové banky v Praze.

Motor byl spuštěn na brzdě poprvé 26.6.1923, ani ne sedm měsíců po zadání objednávky. Ale objednávka zněla na 1.6.1923! Za zdržení odpovídalo zřejmě MNO svými dodatečnými požadavky. Lze to nepřímo odvodit i z protokolu o převzetí, kde se sice píše, že termín nebyl splněn, ale toto zpoždění není penalizováno, což bylo jinak na MNO běžnou praxí. V červenci hlásila firma Walter vzduchoplaveckému odd. MNO, že je připravena k homologačním a předávacím zkouškám motorů. V té době neměla hotový ani jeden z licenčních motorů BMW W-III a W – IV, tj. historicky prvním leteckým motorem ve Waltrovce byl motor NZ60!

Stohodinová homologační zatěžkávací zkouška motoru NZ60 v.č.1 proběhla ve dnech 6. až 17. srpna 1923 na motorové brzdě fmy Walter a.s. v Jinonicích za účasti zvláštní komise MNO. V prvé části o délce 30ti hodin byla zjišťována stálost výkonu motoru. Druhá, 70tihodinová část měla za úkol zjistit míru opotřebení součástí motoru, spotřebu benzínu, oleje, atd. Celá dlouhodobá zkouška probíhala přibližně po desetihodinových často nepřetržitých chodech motoru, přičemž první a poslední hodinu pracoval motor v maximálních otáčkách. Část zkoušky probíhala v tropických vedrech. kdy denní teplota byla 30 stupňů C.

Prototyp motoru prokázal stálou výkonnost okolo 44,4 kW (60 k), proto dostal zpočátku název Walter 60 HP. Při zkoušce měl jedno magneto Siemens a Halske F 5 a pět svíček Bosch 23 CV. Měl také karburátor Zenith 48K TD. Chod motoru byl prověřován i při náklonu +- 15 stupňů v podélné ose. Průměrná spotřeba benzínu dosáhla 234,3 gramů na 0,74 kW (1 k) a hodinu. Spotřeba oleje byla 11,3 gramů na 0,74kW(1 k) a hodinu. Použitý benzín byl dle zápisu polský, hustoty 727, olej byl minerální automobilový. Spotřeba paliva se měřila pomocí dvou sudů. Jeden byl nevážený, druhý přesně zvážený. Motor na zkušebně byl nastartován na benzín z neváženého sudu. Poté byl přívod paliva na přesně měřený čas přepnut na zvážený sud, po uplynutí měřené doby byl přepnut zpět na nevážený sud a motor byl zastaven. Spotřeba oleje se měřila jednoduše z celého cyklu „start, chod a zastavení motoru“ zvážením nádrže oleje před a po zkoušce.

Po stohodinové zkoušce byly oba prototypy motoru převzaty vojenskou správou dne 27. a 28.srpna 1923 (NZ60 v.č.2) a 29.srpna 1923 (NZ60 v.č.1). Při převzetí prošly motory další 35timinutovou zkouškou na maximální výkon. U výr.č.1 se zkoušel i běh naprázdno, spolehlivě běžel i při 255 ot./min s výkonem 3,77kW (5,1 k). Motor výr.č.2 byl převzat jako první z řady motorů NZ a je v protokolu vojenské správy o převzetí uváděn jako skutečný první prototyp!

Nové motory chtělo MNO vyzkoušet za letu. Jako na zavolanou přišla firma AVIA, která nabídla armádě nový letoun BH-5 s motorem Anzani 70 HP. Armáda se rozhodla BH-5 vyzkoušet na manévrech v září 1923, ale s podmínkou, že Avia do ní zabuduje motor NZ60. Zástavba motoru proběhla rychle, již 3.září 1923 hlásila Letecká přejímací správa v Libni, že jí firma Avia dodala školní letadlo BH-5 s motorem Walter 60HP v.č.2. Avia si naúčtovala za výměnu motorů a úpravy BH-5 16.517,29,-Kč.  BH-5 pak s NZ60 létala nejméně do 7.9.1923, kdy skončily armádní manévry, poté byly na ní motory opět vyměněny. 

Posudky vojenských pilotů o BH-5 byly vesměs příznivé. To vedlo vojenskou správu k objednávce sériových BH-5 s motory NZ60 pro cvičné a kurýrní účely. Pro nácvik akrobacie pak MNO objednalo sérii menších jednomístných letounů stejné koncepce též s NZ60. Avia upravila konstrukci BH-5 pro sériovou výrobu, vznikla tak BH-9 (cvičná) a jen o málo později i BH-11(kurýrní). Jednomístná varianta pro nácvik akrobacie byla označena BH-10. Pro prototypy BH-9 a BH-10 byly továrně Avia přiděleny oba prototypy NZ60. V prototypu BH-9  s NZ60 v.č.1 známý soukromý pilot JUDr.Zdeněk Lhota již 26.12.1923 zkoušel vytvořit první čs. letecký rekord na vzdálenost na trojúhelníkové trati Praha – Pardubice – Hradec Králové – Praha. Mizerné počasí vše zhatilo, ale šlo o první pokus o letecký rekord s motorem NZ60.

Objednávku prvé série 30 ti kusů (výr.č.3. až 32.) motorů NZ60 v podobě prototypů, tj. s jednou svíčkou na jeden válec, obdržela firma Walter po skončení homologační a přejímací zkoušky prototypů motoru 3.9.1923 s termínem do konce dubna 1924. Cena jednoho motoru byla 33 000,-Kč, tj. objednávka činila celkem 990 000,-Kč. Ještě v září projevilo vzduchoplavecké odd. MNO přání, aby sériové motory NZ60 měly moderní letecké zdvojené zapalování, tj. dvě svíčky na jeden válec. Šlo o požadavek ústní v rámci neoficiálních jednání! Firma Walter dopisem ze dne 20.9.1923 potvrdila přijetí tohoto požadavku s tím, že se cena jednoho motoru zvýší o 6500,-Kč. Částka za první sérii NZ60 vzrostla na 1 254 000,-Kč. Vzduchoplavecké odd. MNO s tímto zdražením vyslovilo souhlas, aniž by o tom informovalo finanční odbor MNO, čímž si ale zadělalo na velký problém.

V lednu 1924 prodělal motor druhou dlouhodobou zkoušku již v sériové podobě se zdvojeným zapalováním magnetkami Scintilla A5P a karburátorem Solex. Zkouška proběhla dobře, kupní smlouva na sérii 30ti motorů zůstala proto v „pozměněné“ formě i se zdražením.

Tuto změnu v již uzavřené smlouvě zjistila hospodářská správní kontrola MNO v dubnu 1924. Kontrola ve své zprávě ze dne 26.4.1924 definuje zvýšení ceny jako neoprávněné a vyžaduje příkladné potrestání leteckého odboru MNO (vzduchoplavecké oddělení bylo v mezidobí přejmenováno na letecký odbor). Firma Walter reagovala na celou aféru ještě v dubnu snížením ceny jednoho motoru na 38 750,-Kč. V leteckém odboru MNO pak došlo k potrestání odpovědných důstojníků důtkami a přeřazením na jiné funkce. Celý případ byl prezentován na MNO jako exemplární příklad překročení pravomocí. Nic to však již nezměnilo na skutečnosti, že motory NZ60 měly od výrobního čísla 3 již moderní zdvojené zapalování.

První série motorů byla předávána MNO ve třech etapách. Výrobní č. 3 až 12 převzala vojenská správa 23.5.1924, výrobní č.13 až 22 postupně od 24.5 do 11.6.1924 a motory výrobní čísla 23 až  32 dokonce až 30.8.1924. Motory byly dodány dosti dlouho po objednávce. Jednak se „enzetky“ překonstruovávaly na dvojité zapalování, jednak se zpožďovaly dodávky materiálu z Poldiny hutě z Kladna, objevovaly se problémy s mazáním (spotřeba oleje), přejímací zkoušky jednotlivých dílů se zpožďovaly, v březnu se objevily problémy s kvalitou hřídelí, které měly při sériové výrobě v Poldině huti na povrchu řadu rysek a zákovků, atd.

Na délce dodacích lhůt se podílela i skutečnost, že v továrně Walter (i ve většině evropských továren té doby) neznali pojmy „výrobní tolerance“ a „podnikové normy“. Proto každý motor musel projít po dohotovení záběhovou zkouškou o délce 2 – 6 minut, při níž byl zhruba seřízen a dále tříhodinovou zkouškou pro definitivní seřízení a regulaci. Poté prošel remontáží, a teprve pak Waltrovka připravila motor k oficiální předávací zkoušce. Remontáž však probíhala několikrát, neboť každý motor měl minimálně ve dvou bednách svoji vlastní sadu náhradních a další sadu záložních dílů, které musely být vzájemně zkombinovatelné bez možnosti zadírání, netěsností a jakéhokoli „nepasování“. 

Přesto podle okamžitého zájmu o motor mezi domácími i zahraničními výrobci letadel Walter rychle poznal, že NZ60 je zárukou dobrého obchodu a výrobu začal rozbíhat i bez konkrétních objednávek. NZ60 se pak začal prosazovat doma i ve světě svou spolehlivostí a trvanlivostí, což prokázal dálkovými přelety a úspěchy různých sportovních letadel s tímto motorem v mnoha soutěžích. NZ60 se vyráběl až do roku 1927 a lze o něm říci, že to byl mimořádně úspěšný letecký motor v historii letectví.

Text: Ivo Pujman