Walter M601

M601
M601E v částečném řezu, ještě ve „staré“ Waltrovce v Jinonicích (rok 2007)
Typ	letecký turbovrtulový motor
Výrobce	Motorlet, později Walter a.s./Walter Aircraft Engines
Konstruktér	Václav Kačírek[1]
První rozběh	1967[2]
Hlavní použití	Let L-410 Turbolet PAC FU-24 Fletcher PZL-130 Orlik
Vyrobeno kusů	přes 4 450[2] (platí k r. 2005)
Výroba	od 1975[1]
Další vývoj	M602
Varianty	M601A, M601B, M601D, M601Z, M601E, M601F, M601T

Walter M601 je československý turbovrtulový letecký motor zkonstruovaný koncem 60. let 20. století v tehdejším národním podniku Motorlet, později Walter. Jednalo se o první turbovrtulový motor této firmy; nalezl široké uplatnění u lehkých transportních a užitkových, zemědělských a vojenských cvičných letounů.

Vznik a vývoj

M601 instalovaný na Let L-410UVP v Leteckém muzeu Kbely

Turbovrtulový motor M601 začal původně vznikat pro použití na připravovaném lehkém transportním typu, pozdějším Let L-410 Turbolet.

Vývoj probíhal s přestávkami a několika změnami celkové koncepce už od roku 1960; v prosinci 1964 byla vyzkoušena funkce jeho základního agregátu.^[3]:s.172 První kompletní motor se poprvé rozběhl v říjnu 1967,^[2][3]:s.173 ale trvající potíže s jeho vývojem způsobily, že první výrobní provedení letounu L-410A muselo být vybaveno dovezenými kanadskými motory PT6A-27.

První produkční varianta motoru, označená M601A, vstoupila do sériové výroby až roku 1975.^[1]

Kromě vývoje zdokonalených verzí určených pro nové varianty stroje L-410 došlo začátkem 80. let 20. století i k vývoji verzí pro zemědělský letoun Zlín Z-37 Čmelák (M601Z) a později pro polský PZL-106 Kruk a cvičný PZL-130 Orlik (M601T). Kromě těchto aplikací si typ získal popularitu i při modernizaci různých starších typů letounů, u kterých nahradil původní pístové pohonné jednotky, a po listopadu 1989 začal být široce vyvážen a získal provozní certifikaci v řadě zemí, včetně USA podle předpisů FAR 23/FAR33.^[1]

Konstrukce (M601E)

Schéma zástavby motoru M601E

Motor je dvouhřídelového uspořádání s volnou (výkonovou) turbínou, s reverzním průtokem vzduchu a spalin - nasávání vzduchu do motoru probíhá v jeho zadní části, výfuk spalin v přední, dvěma postranními výfukovými koleny.^[3]:s.173. Motor tvoří dva základní montážní celky - generátor plynů a výkonová část.

Generátor plynů se skládá z vstupní části a z kombinovaného kompresoru – dva osové a jeden odstředivý stupeň s celkovým stlačením 6,55, prstencové spalovací komory s odstředivým rozstřikem paliva, jednostupňové generátorové turbíny, skříně pohonů s palivo regulační soupravou, dynamospouštěčem, vysílačem otáček generátoru a z náhonů pro drakové přístroje.^[3]:s.173

Hnací část motoru se skládá z volné (výkonové) jednostupňové turbíny, reduktoru a výstupní částí s výfukovými koleny. Reduktor je dvoustupňový, pseudoplanetový (s pevnými satelity) o převodovém poměru 1:14,91 a je opatřen náhony na vysílač otáček a regulátor vrtule. Reduktor dále zajišťuje přívod tlakového oleje do jednotlivých částí vrtulové jednotky.

Palivový regulační systém motoru je nízkotlaký se zubovým čerpadlem opatřený palivovým filtrem.

Olejový systém motoru je cirkulační, tlakový se zubovými čerpadly a integrovanou olejovou nádrží ve skříni pohonů o objemu 11 litrů. Objem oleje v nádrži je 7 litrů – minimální množství oleje pro spolehlivý provoz motoru je 5,5 litru. Maximální spotřeba oleje je 0,1 litrů za hodinu.

Motor je opatřen vstřikovací rampou na vodu před vstupem do kompresoru a systémem omezovačů kritických parametrů, který zajišťuje snížení sledovaných parametrů motoru při jejich překročení nad přípustnou hodnotu.

Připevnění motoru k drakovému motorovému loži je zajištěno třemi odpruženými čepy umístěnými v jedné závěsné rovině na skříni odstředivého kompresoru.

Použitím vstřikování vody při vzletovém režimu je zajištěn dostatečný výkon i při vyšších atmosférických teplotách. V případě poruchy jednoho z motorů při vzletu lze vzlet dokončit použitím mimořádného zvýšeného režimu a pokračovat v letu s použitím středního výjimečného režimu.

Spouštěcí systém je nízkonapěťový se dvěma cívkami a s dvěma svíčkami s cyklicky přerušovaným přívodem paliva do dvou pochodňových zapalovačů. Roztáčení motoru je zajištěno pomocí dynamošpouštěče napájeného buď z pozemního nebo palubního zdroje. Za letu je roztáčení motoru dynamospouštěčem podpořeno autorotací.

Přístrojové vybavení (M601E)

Přístroj	Označení	Výrobce
Sdružený vysílač otáčkoměru (GT +VT)	LUN 1333.12-8	Mikrotechna
Vysílač teploty výfukových plynů	LUN 1377-8	Mesit Uherské Hradiště
Zapalovací zařízení	LUN 2201.03-8	Jiskra Tábor
Dynamospouštěč	LUN 2132.02-8	EM Brno
Čerpadlo paliva	LUN 6290.04-8	Jihostroj Velešín
Regulátor paliva	LUN 6590.51-8	Jihostroj Velešín
Regulátor otáček vrtule	LUN 7816-8	Jihostroj Velešín
Elektrohydraulický ovladač	LUN 7880.01-8	Jihlavan

Koncepce použití motoru

Motor M601 není tzv. modulární koncepce - tzn. nemá v případě poruchy vyměnitelné celky - moduly. Motor je považován za modul jako takový - je dodáván se všemi potřebnými přístroji a pro letoun Let L-410 je dodáván včetně drakových systémů. Tato koncepce umožňuje rychlé výměny motoru za motor přímo v poli u zákazníka a tedy minimalizuje prodlevy v provozu. Oproti konkurenčnímu motoru PT6 tedy nabízí zákazníkovi přímou a rychlou integraci do letounu.

Varianty

Verze pro pohon letadel

L-410MA Vzdušných sil AČR

Verze	Aplikace	Vyrobeno kusů	Cerfitikace a výroba	Výkony	Resurs	Technické odlišnosti
		[ks]	[od - do]	maximální vzletový / trvalý [kW]	[h / cykly]
M601A	Let L-410M	364	1975 - 1979	515 kW / 452 kW	500 -> 750h	Počáteční provedení
M601B	Let L-410MA	1123	1977 - 1982	515 kW / 452 kW	750 -> 1000h	Vstřikování vody do kompresoru až do teploty okolního vzduchu 30 °C k udržení maximálního výkonu Ochranný kryt lopatek volné turbíny Druhý pochodňový zapalovač
M601D	Let L-410UVP	1620	1981 - 1995	540 kW / 490 kW	1500 -> 1800h (2250 cyklů)	Vstřikování vody do kompresoru až do teploty okolního vzduchu 35 °C k udržení maximálního výkonu Nové materiály umožňující vyšší trvalý výkon Počet lopatek generátorové turbíny zvýšen z 37 na 55 Zavedeny korekční členy pro měření teploty mezi turbínami
M601Z	Zlín Z-37T	85	1984 - 1995	382 kW / 245 kW	1500h (7000 cyklů)	Překonstruovaná skříň pohonů - zamýšlená pro M601E Mechanický náhon na rozmetadlo Mechanický náhon pro pomocný pístový kompresor pro drak
M601E	Let L-410UVP-E	1220	1985 - 1995	560 kW / 490 kW	2000 -> 3000h (2250 -> 6600 c.)	Pro pětilistou vrtuli Širší disk volné turbíny (zpětně zavedeno i na M601D) Delší termočlánky – lepší přístupnost při údržbě Převodovka pro alternátor (odmrazování vrtule a skel letadla) Montáž některých finálních celků převedena z Kunovic do Motorletu
M601E-11	Beechcraft 90 King, AirAyres Thrush S2R, Air Tractor AT-300, Air Tractor AT-400, Air Tractor AT-502		1990 - 1995	560 kW / 490 kW	2000-> 3000h (2250 -> 6600 c.)	Označení pro motor M601E certifikovaný v USA dle předpisů FAA
M601T	PZL-130TB/TM Orlik	31	1991 - 1995	560 kW / 490 kW	500 -> 1000h (1500 cyklů)	Plně akrobatická verze vyvinutá pro polský cvičný letoun Nový výstupní kanál Zesílení skříní, závěsů motoru a vrtulového hřídele Úprava olejové soustavy Zavedení ekologické drenážní nádobky
M601F	Let L-420	4	1993 - 1995	580 kW / 500 kW	3000h (3300 cyklů)	Nové materiály s vyšší životností Nová ložiska s vyšší životností Nové technologie (balotinování, povrchové povlaky)
M601D-1	Ayres Thrush, PZL-106 Turbo Kruk		1994 - ???	560 kW / 490 kW	1500h (5300 cyklů)	Instalace na jednomotorových zemědělských letounech s vysokou frekvencí provozních cyklů
M601E-21	Let L-410UVP-E		1994 - ???	560 kW / 490 kW (nouzový výkon až 595 kW)	2000 -> 3000h (2250 -> 6600 c.)	Pro provoz ve vyšších nadmořských výškách a při vyšších atmosférických teplotách, vyvinutá na základě zkušeností s provozem na indickém subkontinentu. Seřízení motoru zachovává výkony shodné s M601E až do maximální teploty okolního vzduchu 42 °C (ve vzletovém režimu se vstřikováním vody).
M601F-22	Mjasiščev M-101T Gžel		1994 - ???	560 kW / 490 kW	2000h (1000 cyklů)	Seřízený pro lety ve vyšších letových hladinách a s možností odběru vzduchu pro přetlakování kabiny
M601F-32	Mjasiščev M-101T Gžel		1996 - ???	560 kW / 490 kW	3000h (1500 cyklů)	Verze F-22 s prodlouženým resursem
M601D-11			1999 - ???	450 kW / 450 kW	1800h (3600 cyklů)	Verze pro americký trh - zemědělské/užitkové letouny Úprava regulačních přístrojů Ochranný kryt lopatek volné turbíny z výkovku (zaveden zpětně pro všechny verze)
M601D-11NZ	PAC FU-24 Fletcher		1999 - ???	410 kW / 320 kW	1500h (5300 cyklů)	Pro novozélandský víceúčelový/zemědělský letoun Vysoká frekvence letových cyklů (4 minuty) za vyšších atmosférických teplot
M601D-2	Do 28 G-92, Technoavia SM92 Finist		1999 - ???	450 kW / 400 kW	1800h (4500 cyklů)	Pro letouny určené pro výsadky parašutistů
M601E-11A	Beechcraft King Air, Lancair, Piper Malibu		2001	526 kW / 485 kW	3000h (4500 cyklů)	Verze M601E-11 pro provoz ve vyšších letových výškách a s možností odběru vzduchu z kompresoru pro zajištění presurizace kabiny
M601E-11AS			2001	526 kW / 485 kW	3000h (4500 cyklů)	Verze M601E-11A pro jednočinnou vrtuli Úprava regulátoru vrtule, beta spínače Nový omezovač otáček
M601E-11S			2001	560 kW / 490 kW	2000 -> 3000h (2250 -> 6600 c.)	Verze M601E-11 pro jednočinnou vrtuli Úprava regulátoru vrtule, beta spínače Nový omezovač otáček
M601FS			2009	580 kW / 500 kW	3000h (3300 cyklů)	Verze M601F s jednočinnou vrtulí
M601H	původní označení pro motor GE Aviation Czech H80.

Walter M601

Verze pro jiné použití

Pozemní využití původně pouze letadlového motoru M601 se stalo významným doplňkem výrobního programu a.s. Walter, zvláště po roce 1989.^[4]

GP601

M601A vyřazené z leteckého provozu a upravené na průmyslový generátor plynů, užívaný například při rozmrazování povrchů nebo odstraňování sněhové pokrývky z VPD.^[1]

M601M

M601 Marine – projekt námořní verze pro použití k pohonu plavidel, například rychlých člunů, vzniklý začátkem 90. let 20. století z verze M601E, upravené pro chod na palivo pro námořní dieselové motory a se speciální převodovkou namísto reduktoru.^[1] Vznikl ve verzích 750 Marine Gas Turbine a ve zdvojené variantě Double 7 Marine Gas Turbine.

G601P

Pozemní energetická jednotka, upravená pro spalování zemního plynu vzniklá v jednom prototypu.^[1]

G601PT

Studie zdvojeného provedení G601P.^[1]

Jetstart

Pozemní startér pro větší turbínové motory dopravních letounů vzniklý po roce 1995 na základě M601E ve spolupráci s britskou společností Phillips GSE a dodávaný firmě Honeywell.^[1]

G601E

Kogenerační jednotka na zemní plyn vyvíjená na základě M601E ve spolupráci s britskou firmou Turbo Genset Ltd a americkou DTE Energy.^[1]

Použití

Comp Air 7SLX

Maďarský Do 28 G-92 s motory Walter M601

Z-37T Agro Turbo

• Aerocomp Comp Air 7SLX
• Aerocomp Comp Air 10XL
• Air Tractor AT-300^[5] (konverze)
• Air Tractor AT-400^[5] (konverze)
• Air Tractor AT-502^[5] (konverze)
• Ayres Thrush S2R^[5] (konverze)
• Beechcraft 90/A100 King Air^[1][5] (konverze)
• Cessna 207^[5] (konverze)
• Cessna 208 Caravan^[5] (konverze)
• de Havilland Canada DHC-3 Otter^[5] (konverze)
• Dornier Do 28 G-92^[1][5] (konverze)
• Lancair IV Turbine^[5] (konverze)
• Lancair Propjet
• Let L-410 Turbolet^[1][5]
• Let L-420^[5]
• Mjasiščev/Sokol M-101T^[1][5]
• PAC FU-24 Fletcher^[1][5] (konverze)
• Piper PA-31 Navajo^[5] (konverze)
• Piper PA-46 Malibu^[1] (konverze)
• Privateer Industries Privateer
• PZL-106BT-601 Turbo Kruk^[1][5]
• PZL-130TB/TM Orlik^[1][5]
• Schweizer G-164 Ag-Cat^[1][5] (konverze)
• Technoavia Rysačok^[5]
• Technoavia SM-92T/SMG-92 Turbo Finist^[5]
• Vulcanair VF600W^[5] (prototyp)
• Zlín Z-37T AgroTurbo/Turbočmelák^[1][5]

Vystavené exempláře

Motor Walter M601 je vystaven na letounu Let L-410UVP v Leteckém muzeu Kbely. Samostatný exemplář motoru Walter M601B v řezu je vystaven v Národním Technickém muzeu Praha. Další exemplář motoru Walter M601B byl roku 2020 dodán i do Leteckého muzea v Kunovicích.

Specifikace (M601D-1)

Údaje podle^[5][1]

Hlavní technické údaje

• Typ: dvouhřídelový turbovrtulový motor s volnou turbínou a obráceným průtokem plynů^[3]:s.172
• Délka: 1 675 mm
• Průměr: 590 mm
• Suchá hmotnost: 197 kg
• Otáčky generátoru: 36 600 ot/min
• Otáčky volné/výkonové turbíny: 31 000 ot/min
• Otáčky vrtule: 2 080 ot/min

Součásti

• Kompresor: dvoustupňový axiální, jednostupňový radiální
• Spalovací komora: prstencová s rotačním rozprašováním paliva^[3]:s.172
• Turbína: jednostupňová vysokotlaká a jednostupňová volná
• Reduktor: dvoustupňový, pseudoplanetový (s pevnými satelity) o převodovém poměru 1:14,91
• Skříň pohonů: zajišťuje náhony pro jednotlivé agregáty (palivové čerpadlo, alternátor, …); zároveň slouží jako olejová nádrž

Výkony

• Výkon: 544 kW (740 hp) maximální, 490 kW/675 hp trvalý
• Teplota na vstupu turbíny: 690 °C
• Stupeň stlačení: 6,55
• Měrná spotřeba paliva: 377 g/kWh
• Poměr výkon/hmotnost: 2,76 kW/kg

Odkazy

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Walter M601 na anglické Wikipedii.

1. Kubeš 2002
2. Gunston 2005, s. 239
3. Němeček 1984
4. DOBŘICHOVSKÝ, Jan ing.; HORKÝ, Vojtěch ing.; NERUDA, Josef ing. CSc. Pozemní aplikace motoru M601 [online]. Praha: Walter Jinonice, 2002 [cit. 2022-12-13]. Dostupné v archivu pořízeném z originálu dne 2019-07-27. 
5. Gas Turbine Engines. Aviation Week & Space Technology. January 28 2008, s. 143. (anglicky) 

Literatura

• GUNSTON, Bill. World Encyclopedia of Aero Engines. 5. vyd. Stroud: Sutton Publishing, 2006. Dostupné online. ISBN 0-7509-4479-X. Kapitola Walter (Czechoslovakia), s. 239-240. (anglicky) 
• KUBEŠ, Josef. Historie motoru Walter M601 [online]. walterjinonice.cz, 1967 [cit. 2019-03-27]. Dostupné v archivu pořízeném z originálu dne 2019-08-11. 
• NĚMEČEK, Václav. Československá letadla II (1945–1984). III. vyd. Praha: Naše vojsko, 1984. 246 s. Kapitola Poválečné konstrukce motorů a vrtulí, s. 160–178. 

Související články

Srovnatelné motory

• Allison Model 250
• Lycoming LTP101
• Pratt & Whitney Canada PT6

Externí odkazy

• Obrázky, zvuky či videa k tématu Walter M601 na Wikimedia Commons

• (česky) Historie motoru Walter M601 a pozemní aplikace motoru M601 na www.walterjinonice.cz
• (česky) M-601: Přehled verzí na www.valka.cz
• (anglicky) Walter M601 Turboprop

Portály: Letectví