SZD-19x Zefir 1 - PiotrP

Polskie szybowce i konstrukcje amatorskie
Przejdź do treści

Menu główne:

SZD-19x Zefir 1

Szybowce od 1945 > 1956 - 1958

Oblatany: 31.12.1958
Rozpiętość skrzydeł: 17,0 m
Długość: 7,3 m
Wysokość: 1,27 m
Powierzchnia skrzydeł: 14,0 m²
Wydłużenie skrzydeł: 26
Profil skrzydła: 632-515
Ciężar własny: 337 kg
Ciężar całkowity: 432 kg
Obciążenie powierzchni: 30,8 kG/m²
Doskonałość: 30 przy 94 km/h
Prędkość opadania: 0,83 m/s przy 86 km/h
Prędkość min.: 72 (61 z klapami) km/h
Prędkość dopuszczalna: 170 km/h
Współczynniki obciążeń dop.: ? g

Foto: "Konstrukcje lotnicze Polski Ludowej" WKiŁ 1965
SZD-19x Zefir 1

Szybowiec SZD-19 "Zefir 1" został opracowany jako szybowiec wysokowyczynowy z myślą o udziale w Mistrzostwach Świata w Lesznie w 1958 roku. Niestety śmiałe i nowatorskie rozwiązania konstrukcyjne spowodowały takie opóźnienia, że do tego nie doszło. Projekt autorstwa mgr inż. Bogumiła Szuby został opracowany konstrukcyjnie przez inżynierów: Jerzego Trzeciaka, Stanisława Pacyka i Romana Zatwarnickiego. Ograniczone możliwości techniczne SZD w zakresie obróbki metalu i konstrukcji hydraulicznych spowodowały konieczność poszukania kompetentnego wykonawcy. Stało się nim WSK w Mielcu, gdzie w ramach kooperacji wykonano kesony i spływy płatów, napęd klap i kompletny układ hydrauliczny z siłownikami klap i podwozia włącznie.

Kadłub wykonano jako konstrukcję mieszaną. W przodzie kadłuba zastosowano odlewane wręgi aluminiowe z drewnianym pokryciem. Środkowa część kadłuba była kratownicą z rur stalowych natomiast tył kadłuba wkonano jako konstrukcję drewnianą. Pokrycie całości kadłuba wykonano ze sklejki. Płaty zostały wyposażone w klapy Fowlera (sterowane hydraulicznie) i dwudzielne lotki szczelinowe. Konstrukcja płata jest mieszana metalowo- drewniana kryta jedwabiem. Profil laminarny. Podwozie chowane hydraulicznie. W kabine umieszczono ręczną pompkę wytwarzającą ok 20 kG/cm² ciśnienia niezbędnego do funkcjonowania systemu.

Szybowiec ten powstał tylko w jednym egzemplarzu - już podczas budowy prototypu zdecydowano na wprowadzenie daleko idących zmian konstrukcyjnych i technologicznych - patrz SZD-19-2 "Zefir 2"

Foto: K. Albin "Szybownictwo na świecie" WK 1960


Poniższy tekst zaczerpnąłem ze strony tragicznie zmarłego przyjaciela, Piotra Puchalskiego (PePe) - zginął on śmiercią lotnika.

Piotr - mój imiennik był prawdziwą kopalnią wiedzy z której i ja często czerpałem. Piotr zdążył opracować na swojej stronie internetowej  kilka polskich szybowców. By te opracowania nie znikły jak zniknie jego strona, postanowiłem je skopiować na swoje strony. Jestem pewien, że to by było i w Jego intencji oraz by jego praca nie poszła na marne...

W styczniu 1957 r. ustalone zostały warunki techniczne na podstawie których miał powstać nowy szybowiec wyczynowy który otrzymał oznaczenie SZD-19 X Zefir. Na Zefirach i Muchach Standard mieli wystartować nasi piloci w Szybowcowych Mistrzostwach Świata mających się odbyć w Lesznie w 1958 r. O ile Mucha Standard została ukończona na czas, a jej start zakończył się wielkim sukcesem (Adam Witek zdobył na prototypie SP-1748 tytuł szybowcowego Mistrza Świata w klasie Standard) o tyle Zefir  okazał się przedsięwzięciem na tyle skomplikowanym że przekraczającym możliwości wykonawcze Zakładów Szybowcowych, stąd opóźnienia przez które oblot prototypu o znakach SP-1841 mógł się odbyć dopiero 31 grudnia 1958 r. Szybowiec powstał w zespole kierowanym przez inż.Bogumiła Szubę. Bardzo ambitne plany skonstruowania superorchidei były przyczyną "naszpikowania" projektu awangardowymi rozwiązaniami, które wymagały długiego dopracowywania pochłaniającego wiele cennego czasu, którego bardzo brakowało biorąc pod uwagę termin mistrzostw na które przygotowywano szybowiec. Dokumentacja wykonawcza trafiła na warsztat w III kwartale 1957 r. lecz prace posuwały się powoli ze względu na stopień skomplikowania elementów szybowca. Poza tym w związku z pojawieniem się możliwości wykonania wielu elementów metalowych w WSK Mielec tam właśnie powstawały elementy szybowca, co ze względu na odległość między Mielcem i Bielskiem także wpływało ujemnie na tempo prac przy szybowcu. W Mielcu powstały najważniejsze zespoły konstrukcyjne Zefira: kesony i spływy skrzydeł, hydrauliczny napęd klap i podwozia wraz z siłownikami. Ze względu na niekonwencjonalne rozwiązania zespołów pojawiła się konieczność wykonania szeregu prób statycznych, zanim szybowiec ukończono i przekazano do prób w locie. Okazało się przy tym, że gotowy szybowiec ma sporo przekroczoną masę własną, i wynosi ona w locie aż 432 kg. Po pierwszych kilkunastosekundowych skokach zapoznawczych wykonanych w Sylwestra właściwy oblot wykonany przez Stanisława Skrzydlewskiego miał miejsce 4 stycznia 1959 r. W locie tym stwierdził on wadliwe działanie zamków limuzyny, uszkodzeniu uległ napęd klap, co wraz z innymi ujawnionymi usterkami przerwało próby do kwietnia. Później cały czas utrzymanie w sprawniści szybowca sprawiało duże problemy, dlatego próby gromadzące doświadczenia niezbędne w budowie drugiego prototypu ograniczono do niezbędnego minimum. Złym rozwiązaniem okazało się umieszczenie zaczepu holowniczego na goleni podwozia (start i lot na holu wymagał znacznego skupienia uwagi od pilota przez brak momentu ustateczniającego), oderwanie szybowca na dużych klapach następowało przy prędkości ok 65 km/h, skuteczność lotek zapewniał hol z prędkością nie mniejszą niż 100 km/h, a szybowiec najlepiej zachowywał się na holu z klapami wychylonymi jak do krążenia. Dość trudne było lądowanie, bowiem dla zachowania czystości aerodynamicznej płata zrezygnowano z hamulców aerodynamicznych, a oszklenie limuzyny formowane przez obciąganie podgrzanej plexi na kopycie powodowało zniekształcenia przy patrzeniu pod dużym kątem bardzo ograniczające widoczność. Pod względem pilotażowym szybowiec zachowywał się poprawnie, dobra była sterowność poprzeczna w locie swobodnym, także przy małych prędkościach, przeciągnięty przepadał w locie prostym, korkociąg miał stromy przebieg, a wyprowadzenie następowało bez opóźnienia. Akrobacja nie sprawiała żadnych trudności, niewielkim problemem był spory luz w napędzie lotek. Ponadto nie sprawdziła się hydrauliczna instalacja uruchamiania klap (potrzebne były duże siły do jej obsługi, a ich wychylenie następowało z opóźnieniem. Loty porównawcze wykonane z Jaskółką L wykazały znacznie lepsze właściwości Zefira tak w krążeniu jak i w locie z dużą prędkością, a półleżąca pozycja pilota okazała się być bardzo wygodna zwłaszcza w dłuższych lotach. Pierwszy prototyp przez kilkanaście lat był przechowywany w SZD, po czym został przekazany do krakowskiego Muzeum. Doświadczenia zebrane podczas prób z pierwszym Zefirem oraz możliwość zapoznania się z najlepszymi na świecie konstrukcjami szybowców zawodniczych startujących w leszczyńskich mistrzostwach w 1958 r. pozwoliły na ewolucję konstrukcji, której druga wersja otrzymała oznaczenie SZD-19-2 Zefir 2. Zmiany objęły opracowanie zupełnie nowego kadłuba, całkowite przekonstruowanie okuć nośnych, lotek, klap, podwozia. limuzyny. Dodano także taśmowy odrzucany w locie spadochronik hamujący ułatwiający lądowanie. Dużą uwagę poświęcono przy tym likwidacji oporów szkodliwych oraz zmniejszeniu ciężaru własnego konstrukcji. Zrezygnowano także ze sprawiających ciągłe problemy hydraulicznych napędów podwozia i klap, zastępując je układami mechanicznymi. Oblot tak zmodyfikowanego szybowca (SP-2067) wykonał 11 marca 1960 r. także Stanisław Skrzydlewski na aleksandrowickim lotnisku. W kilka dni później Zefir 2 został przez Adama Zientka na holu przetransportowany do Leszna, gdzie zrealizowano skrócony program prób obejmujący sprawdzenie stateczności, sterowności, próby korkociągowe, prędkości dopuszczalnej i pomiar osiągów. Szybowiec okazał się dużo lepszy niż jego poprzednik, choć miał także wady: przede wszystkim spadochronik okazał się bardzo zawodnym urządzeniem - albo nie chciał się otwierać, otwarty sam się wyczepiał, stąd obliczenie do lądowania musiało być bardzo precyzyjne. Wkrótce na Zefira zostali wylaszowani Edward Makula i Jerzy Popiel mający reprezentować Polskę na zbliżających się Mistrzostwach świata w Kolonii planowanych na czerwiec 1960 r. Opinie pilotów pozwoliły wyłapać mankamenty prototypów: bardzo zła była widzialność do przodu, co próbowano poprawić przez wykonanie płaskiego "okna" na przedniej czści limuzyny (niestety w niewielkim stopniu to pomogło), dość skomplikowany sposób chowania podwozia był przyczyną kilkukrotnego lądowania na "brzuchu", w dalszym ciągu dużej uwagi wymagał lot na cholu przy zabudowanym na goleni podwozia zaczepie. Dopiero poważne uszkodzeniejednego z szybowców spowodowało przeniesienie zaczepu pod kabinę pilota. Oczekiwany z niecierpliwościa występ naszych pilotów przyniósł wielki sukces: Makula został srebrnym, a Popiel brązowym medalistą w klasie otwartej, i tylko przez specyficzny regulamin nie zdobyli oni medali złotego i srebrnego, bowiem na rozegranych sześć konkurencji w czterech nasz świetnie latający duet zajął pierwsze dwa miejsca. Do produkcji seryjnej weszła poprawiona przez zespół kierowany przez inż Romana Zatwarnickiego wersja SZD-19-2A Zefir 2 A, w której zwiększono powierzchnię usterzenia wysokości, wprowadzono system umożliwiający wielokrotne użycie w locie sadochronika hamującego, oraz dopracowano sposób chowania i wypuszczania podwozia. Pierwszy seryjny Zefir 2A (SP-2370) oblatany został 24.01.1962 r. W kolejnych Mistrzostwach Świata rozegranych w dalekim Junin nasz świetny duet Makula - Popiel tym razem nie dał szans rywalom: przywieźli oni z Argentyny medale złoy i srebrny potwierdzając tak wielkość polskiego szybownictwa jak i dominację polskich konstrukcji na świecie, a słynny przelot 717,5 km wykonany wówczas przez E.Makulę został nagrodzony Medalem Lilienthala. W 1964 r. sukcesywnie większość Zefirów 2A została zmodyfikowana do standardu wersji Zefir 2B w której zmieniony został na pewniejszy (choć nadal zawodzący od czasu do czasu) system spadochronika hamującego. Na Zefirach ustanowiono wiele rekordów Polski (np. prędkość 102,1 km/h na trasie tr.100 km, czy 93,9 km/h na trasie tr. 200 km autorstwa E.Makuli). Z wyprodukowanych 23 Zefirów 2 większość sprzedano za granicę m.in. do ZSRR (3 egz.), Rumunii, Argentyny. Ostatnie egzemplarze w Polsce skasowano pod koniec lat 80-tych, jeden z nich trafił do krakowskiego Muzeum (SP-2371), a drugi nieoczekiwanie w marcu 2003 r. udało mi się kupić (SP-2485) i planuję przywrócenie tego pięknego szybowca do stanu pełnej sprawności technicznej. Zefir 2 jest bardzo przyjemny pilotażowo, wymaga niewielkich sił na sterach, mi dość strony przebieg korkociągu i wychodzi z niego z niewielkim opóźnieniem (ok. 1/4 zwitki). Pełne wychylenie klap zmniejsza prędkość przeciągnięcia o ok. 10 km/h.

Opis techniczny: (Zefir 2A/B)
Jednomiejscowy szybowiec zawodniczy konstrukcji drewnianej w układzie grzbietopłata z klasycznym usterzeniem i chowanym podwoziem.
Kadłub: konstrukcji półskorupowej o niewielkim przekroju eliptyczno-jajowym. Część przednia, przejście skrzydło-kadłub i kadłub-statecznik pionowy wykonane z laminatu poliestrowego,pozostała część o pokryciu sklejkowym. Kabina z laminatową wanną uformowaną do pozycji półleżącej wklejona na stałe, pedały nastawne na ziemi (3 położenia), i przestawiane oparcie z ruchomym zagłówkiem. Limuzyna jednoczęściowa, na szkielecie z profili duralowych otwierana do góry na przednim zawiasie i blokowana w położeniu otwartym boczną podpórką z prawej strony, odrzucana awaryjnie sprężynowym mechanizmem, Tablica przyrządów kolumnowa mieszcząca siedem przyrządów, baterie zasilające instalację sygnalizacyjną, włącznik zakrętomierza, uchwyt hamulca koła i wyzwalacz spadochronika. Zasilanie przyrządów ciśnieniem całkowitym z dajnika w przednim kołpaku i statycznym z bocznych dajników w przedniej części kadłuba. Na lewej burcie dźwignia klap, suwak trymera, uchwyty awaryjnego odcinania i wciągania spadochronika. Na prawej burcie uchwyty obsługujące chowanie i wypuszczanie podwozia.Na drążku przyciski kontrolne położenia podwozia. Podwozie jednogoleniowe, amortyzowane zespołem krążków gumowych, chowane w locie, z sygnalizacją położenia i blokady za pomocą mikrowyłączników i lampek sygnalizacyjnych. Płoza tylna metalowa. Napęd steru kierunku linkowy, wysokości linkowo-popychaczowy, lotek i klap popychaczowy, chowania podwozia linkowy. Na końcu kadłuba znajduje się zasobnik na taśmowy spadochronik hamujący wielokrotnego użytku wciągany mechanicznie za pomocą uchwytu linkowego przez wielokrotne "pompowanie" z jałowym ruchem powrotnym, istnieje możliwość awaryjnego odcięcia spadochronika.
Skrzydło: dwudzielne, o obrysie prostokątno-trapezowym, zbudowane z trzech zespołów: przedniego złożonego z piankowych żeber i przekładkowego pokrycia ze sklejki i pianki PCV, środkowego bardzo szerokiego sklekowo-drewnianego kesonu i tylnego na który składają się lekkie spływy ze sklejkowym pokryciem. Profil płata - NACA 632-515. Całe skrzydło wykonane z dużą dokładnością, szpachlowane, lakierowana i polerowana. Ponad połowę rozpiętości stanowią 35% szczelinowe klapy wyporowe typu VZLU, trójdzielne, o pokryciu przekładkowym piankowo-sklejkowym grubości 3 mm. Pozostałą część spływu zajmuje bezszczelinowa drewniana lotka o pokryciu płóciennym, wyważona masowo. Końcówki skrzydeł mają kroplowe owiewki ochronne wyposażone w rozpraszacze ładunków. Okucia nośne w postaci duralowych płyt klejonych i nitowanych do dźwigara, zakończonych stalowymi pryzmami za pomocą dwóch śrób dokręcanych specjalnym kluczem dynamometrycznym zaciskających się na czterech stalowych stożkowych czopach związanych na stałe z kadłubem. Napędy lotek i klap popychaczowe.
Usterzenie: pionowe - statecznik integralny z kadłubem o pokryciu przekładkowym, ster kierunku kryty płótnem. Usterzenie wysokości niedzielone, statecznik o pokryciu przekładkowym, stery kryte płótnem.
Wyposażenie: Tablica przyrządów wyposażona w wysokościomierz, prędkościomierz, wariometr o zakresie 5 m/s, wariometr o zakresie 30 m/s, zakrętomierz i wskaźnik przepływu tlenu. Busola mocowana do oszklenia limuzyny.
Malowanie: Pierwszy prototyp malowany na kolor jasnoseledynowy, linie dekoracyjne, stylizowany napis Zefir obustronnie pod kabiną,znaki rejestracyjne i kroplowe owiewki na końcówkach skrzydeł w kolorze ciemnoseledynowym. Na sterze kierunku pomarańczowa litera P.Prototypy Zefira 2 i seryjne Zefiry 2A malowano wg. schematu opracowanego przez inż.Zygadlewicza:szybowiec jasnopopielaty (niemal biały) z ciemnopopielatym pasem wzdłuż kadłuba i czarnymi znakami rejestracyjnymi oraz napisem "Zefir 2" pod kabiną. Zamiennie stosowano zestaw kolorów jasnoseledynowy z pomarańczowym. płetwa grzbietowa i usterzenie kierunku w kolorze pasa na kadłubie, na podstawie statecznika znak firmowy SZD.

Dane techniczne i osiągi:

SZD-19 X Zefir                   SZD-19-2 Zefir 2A
Rozpiętość:                      17,0 m      17,0 m
Długość:                          7,30 m      7,20 m
Wysokość:                        1,27 m      1.64 m
Wydłużenie:                      20,6          20,6
Powierzchnia nośna:           14,0 m²     14,0 m²
Obciążenie powierzchni:      30,8 m²      30,0 m²
Masa własna:                    337 kg       330 kg
Max masa w locie:              432 kg       415 kg
Ciężar użyteczny:               95 kg         85 kg
Doskonałość:                    30             34,5
przy prędkości:                  94 km/h     95 km/h
Minimalne opadanie:           0,83m/s     0,72m/s
przy prędkości:                  86 km/h     87 km/h
opadanie przy V=100 km/h  0,95 m/s    0,81 m/s
opadanie przy V=140 km/h  1,67 m/s    1,7 m/s
Prędkość min.:                   72 km/h (61 km/h na klapach)
                                     71 km/h (62 km/h na klapach)
Prędkość dopuszczalna:       170 km/h  220 km/h

© Piotr Piechowski
since 2002

Wróć do spisu treści | Wróć do menu głównego