Etap VIII
To już przyszłość. Planowo za rok, a uwzględniając zaangażowanie i doświadczenie realizatorów nawet w lecie przyszłego roku, powinien wznieść się w powietrze pierwszy w świecie samolot z usterzeniem usytuowaniem z przodu (czyli chyba „kaczka”) lecz pozbawiony omówionych już wad tego układu. Pierwszy lot, ewentualne korekty i wstępne próby w locie powinny obwieścić światu, że można zbudować samolot, który:
- będzie miał sprawdzone w wielu „kaczkach” zdecydowanie lepsze własności w zakresie prędkości przelotowych i zasięgu;
- będzie miał inne korzystne dla typowej dla „kaczki” własności użytkowe, wynikające z bardziej optymalnej konstrukcji;
- naprawdę i do końca realizował będzie korzyści wynikające z faktu, że siła na powierzchni wyważająco-sterującej będzie współpracowała z siłą nośną na skrzydłach;
- może być zbudowany w jednym z bardzo obiecujących osiągowo i masowo układzie, niemożliwym do zrealizowania dotychczas ze względu na własności pilotażowe niemożliwe do przyjęcia;
- w przypadku samolotów pasażerskich i niektórych bojowych może powstać jako relatywnie niewielka modyfikacja istniejącej konstrukcji.
Czy to wystarczy do przekonania tych, którzy to rozwiązanie mogą i będą chcieli zastosować? Czy swego rodzaju zachowawczość istniejąca w technice lotniczej, a wynikająca głównie z chęci i z konieczności zachowania niezwykle wysokich standardów bezpieczeństwa, nie pogrzebie tej idei (a jest przecież także tradycja i przyzwyczajenie)? Czy możliwe jest przeforsowanie koncepcji, że samoloty powinniśmy projektować wyraźnie inaczej? Przy okazji wymieniania owych „czy” cofnijmy się w czasie do braci Wright i pierwszego w świecie samolotu. Był to samolot w układzie „kaczka”, a co najciekawsze z najautentyczniejszym „skrzydełkiem”, bo przecież przednie usterzenie było bez podziału na ster i statecznik (usterzenie płytowe jakbyśmy to dziś powiedzieli) i siła przez nie wytwarzana znajdowała się za osią jego obrotu. Bracia Wright i inni użytkownicy ich samolotów ów stały moment, o którym mówiliśmy, realizowali po prostu własnymi rękami. Wyuczyli się sterować samolotem przez przełożenie odpowiedniej siły, a nie przez wychylenie urządzenia sterowniczego. Przez aktywne sterowanie samolot, który przy sztywnym zamocowaniu przedniego usterzenia byłby zdecydowanie niestateczny, uczynili więc w ostatecznym rozrachunku statecznym. Następcy braci (Farman, Bleriot i inni) przenieśli usterzenie do tyłu i samolot sam z siebie stał się stateczny. W skrajnym przypadku, w odróżnieniu od samolotu czy samolotów braci Wright (zbudowano ich ponad setkę), gdzie pilot był „częścią systemu” i musiał nieustannie trzymać ręce na sterach, piloci maszyn „następnej generacji” mogli przez pewien czas lecieć z puszczonymi sterami. Problem właściwego połączenia stateczności i sterowności został na wiele dziesiątków lat rozwiązany, lecz czy dziś, gdy cyzelujemy osiągi i własności to wystarczy? Tam, gdzie owe osiągi i własności są absolutnie na pierwszym miejscu, czyli u producentów samolotów bojowych, stosujemy „sztuczną stateczność” (wspomniane już F-16, F-18, Grippen, Eurofighter). Czy w innych dziedzinach lotnictwa to rozwiązanie jest do szerokiego zastosowania – to już kwestia do dyskusji. Na razie nic nie wskazuje na to, aby w bliskiej perspektywie budowane były samoloty np. pasażerskie, w których stateczność (a więc w ogóle możliwość wykonywania stabilnego lotu) znajdowałaby się w gestii kilku nawet najdoskonalszych komputerów. Wydaje się, ze proponowane rozwiązanie problemy te, w sposób mniej perfekcyjny jak w samolotach ze „sztuczną statecznością”, rozwiązuje, lecz rozwiązuje je w sposób nieporównywalnie prostszy, tańszy i bliższy naszej naturze. Pisząc niniejszy tekst chciałem przedstawić meandry procesu twórczego, tak związanego z naszym zawodem, lecz również zaangażować czytelników inżynierskiego, a ściślej, konstruktorskiego pisma – życzliwych obserwatorów procesu, który odbywa się tu i teraz, jako entuzjastów wypromowania nowego polskiego wynalazku. Czy się to uda, czy historia zatoczy koło i wrócimy do rozwiązań zastosowanych w pierwszym samolocie? Zobaczymy.
Etap IX
Czyli daleka przyszłość, a więc możliwe zastosowania.
Wymyślając jakieś nowe rozwiązanie inżynier oczami wyobraźni widzi je już w praktyce. W moim przypadku jest to wizja znacznie doskonalszego „Bielika”. Samolotu niby podobnego, a jednak:
- znacznie prostszego, gdyż tam, gdzie silnik i jego dysza wylotowa nie ma usterzenia, jest możliwość zasadniczego uproszczenia tyłu kadłuba (praktycznie jest to w tym miejscu jedynie osłona silnika, gdyż usterzenie poziome powędrowało do przodu, zaś pionowe „robi” za winglety na końcach skrzydeł);
- o wyraźnie zmniejszonej prędkości minimalnej (efekt „skrzydełka” oraz zwiększenie powierzchni skrzydeł przy tej samej ich rozpiętości);
- o większej manewrowości i zasadniczym skróceniu długości startu i nieco mniejszym długości lądowania.
 |
 |
 |
 |
 |
 |
Lata pracy przy „Orce” zmieniły nieco moje zainteresowania na bardziej cywilne. A więc na początek – przyszłościowy samolot dyspozycyjny, taki na 5-7 osób. Oczywiście turbinowy i dwusilnikowy. Wolny tył kadłuba aż się prosi aby zainstalować w nim dwie turbinki napędzające dwa przeciwbieżne śmigła, lub wirniki wentylatorów napędowych. Oczywiście (co było z powodzeniem wypraktykowane przez anglików w latach pięćdziesiątych), każdy silnik poprzez sprzęgło (takie jakie mamy w rowerze) napędza swoje śmigło, czy wirnik. W efekcie mamy „kaczkę bez wad”: dwusilnikową, ale o aerodynamice samolotu jednosilnikowego, czyli bez oporów dwóch gondol silnikowych i, jak to w „kaczkach” bywa, samolot zdecydowanie krótszy i o mniejszej rozpiętości skrzydeł.
Gdyby się to udało to dlaczego nie powiększyć samolotu 2-2,5 raza i zbudować ekonomiczny i ekologiczny (mniej CO2) samolot do regularnej komunikacji regionalnej, taki na 30-50 pasażerów? Sukces na tym polu to już prosta droga do budowy następcy nieśmiertelnego (oblot prototypu w latach 60-tych) Boeinga 737, czy niewiele młodszego Airbusa A-320. A samoloty transportowe? Może zacząć od następcy Pilatusa PC-12, a potem może jakiś większy kaliber?
Wspaniałe wizje? Może. Zobaczymy czy i na ile realne. I czy będą miały szanse na zmaterializowanie się.
Edward Margański
