SZD-36 Cobra 15 - PiotrP

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...

Ostatnim produkowanym  seryjnie szybowcem o konstrukcji drewnianej powstałym w Zakładach Sprzętu Lotnictwa Sportowego, bo na taką w międzyczasie zmieniła się nazwa bielskich Zakładów Szybowcowych, była Cobra 15 o oznaczeniu fabrycznym SZD-36. Prototyp Cobry 15 SP-2537 (W-474) oblatał Adam Zientek 30 grudnia 1969 r. na bielskim lotnisku Aleksandrowice. Była to daleko posunięta modyfikacja Foki 5, w której w efekcie wprowadzonych zmian otrzymano praktycznie nowy szybowiec. Najważniejszymi z nich były: kadłub o zmienionym kształcie (widoczne już w nim były przyszłe kształty laminatowych "kijankowych" Jantarów) w którym zastosowano chowane podwozie i zupełnie nowe trapezowe skrzydło o dodatnim skosie krawędzi natarcia. W konstrukcji skrzydła zastosowano klasyczne dźwigary i, podobnie jak w Zefirze, formowane podciśnieniowo w betonowych foremnikach sklejkowe pokrycia o stopniowanej wzdłuż rozpiętości grubości od 3.0 mm przy kadłubie do 1,2 mm w części zewnętrznej. Bardzo interesująca rozwiązano sposób chowania podwozia: koło zabudowano w kołysce, której oś obrotu leży wzdłuż osi kadłuba, a jej obrót o 90° powodował schowanie koła w obrys kadłuba i poprzez łączniki połączone z ruchomą osłoną przykrycie nią komory podwozia. Rozwiązanie to chroni patent nr 80806. Napęd stanowiła linka obiegowa połączona z suwakiem na prawej burcie kabiny. Inne zastosowane rozwiązania chronione patentem to usterzenie wysokości zaadaptowane z Foki 5 (patenty nr 60518 i 206401) Zmieniono jedynie jego profil i pokrycie w części spływowej ze sklejkowego na płócienne. Cztery prototypy (dwie Cobry 15 i dwie Cobry 17) powstały w koprodukcji filii wrocławskiej SZD, gdzie powstały kadłuby z usterzeniami, i macierzystego zakładu w Bielsku-Białej, gdzie zbudowano skrzydła, wykonano wszystkie elementy laminatowe, metalowe, montaż ostateczny, wykończenie oraz próby naziemne i w locie. W związku z tym, że niemożliwym okazało się  ukończenie  na Szybowcowe Mistrzostwa Świata w Marfie laminatowych Jantarów (prace nad nimi były zbyt mało zaawansowane), a zbyt ciężkie Zefiry 4 nie sprawdziły się na poprzednich mistrzostwach w Lesznie, zdecydowano się na desperacki krok: w klasie otwartej miały wystartować Cobry 17 (obot prototypu SP-2539 W-476 nastapił 17 marca 1970 r.) które powstały przez przedłużenie o metr każdego skrzydła i przystosowanie ich przykadłubowej części kesonowej do zabierania w gumowych zbiornikach niewielkiego balastu wodnego (2 x 30 litrów). Były one łączone w instalację za pomocą szybkozłącznych końcówek z zaworem spustowym umieszczonym w górnym bagażniku, a napełnianie i spust wody następował przez otwór znajdujący się za komorą podwozia. Podniosło to doskonałość szybowca do 41, ale trudno było myśleć o nawiązaniu na nim walki z najnowszymi "orchideami" klasy otwartej których rozpiętości przekraczały 19 m, a doskonałość wynosiła blisko 50. Toteż wielkim zaskoczeniem dla wszystkich było zdobycie w tych mistrzostwach 5 miejsca przez będącego w znakomitej formie Edwarda Makulę. Cobry 15 w klasie standard wypadły jeszcze lepiej: J.Wróblewski zdobył wicemistrzowski tytuł i srebrny medal, a F.Kępka tytuł II wicemistrza i trzeci w karierze medal brązowy! Po takiej reklamie nowego szybowca produkcja seryjnej wersji oznaczonej SZD-36A nie nadążała z pokryciem popytu. Od prototypów różniły się one m.in. dodaniem kilku wzierników obsługowych, eliminacją dolnego zaczepu umieszczonego tuż przed komorą podwozia (pozostał tylko przedni, który przesunieto pod kolumnę tablicy przyrządów). Liczne egzemplarze trafiły najpierw do Centrum Szybowcowego w Lesznie, a w następnych latach sukcesywnie do większości aeroklubów. Wieloletnia eksploatacja Korby (taka nazwa szybko przylgnęła do szybowca) wykazała jej walory eksploatacyjne, a doskonałe osiągi uczyniły z Cobry na długi czas szybowiec zawodniczy, m.in stały się one monotypem na Szybowcowych Mistrzostwach Polski Kobiet, Mistrzostwach Polski Juniorów i Krajowych Zawodach Szybowcowych im. S.Grzeszczyka. Cobra ma też wady: koło umieszczone przed środkiem ciężkości powoduje, że ogon szybowca jest dość ciężki. Jest to przyczyną tego, że "ryjąc" tylną płozą przy cyrklu podczas lądowania w wysokiej uprawie często szybowiec traci ogon, bowiem masa usterzenia umieszczonego na szczycie statecznika kierunku na skutek dużej bezwładności po prostu ukręca tył kadłuba. Drugą wadą szybowca jest delikatna konstrukcja wsporników i łączników pokrywy komory podwozia. Wystarczy nieco wyższa trawa na lotnisku i szybowiec zostawia po drodze te własnie elementy... Stąd też często w klubach Cobry mają zdemontowane po uszkodzeniu elementy mocujące osłonę i latają z nieosłoniętą komorą podwozia. Mniej więcej w połowie produkcji, skrzydło otrzymało nową lotkę o konstrukcji laminatowej w miejsce dotychczasowej, konstrukcji drewnianej. Produkcję seryjną szybowca wrocławska filia Zakładów Szybowcowych zakończyła w roku 1978, a łączna liczba wyprodukowanych szybowców wyniosła 293 szt. Cobry 15 (z czego weksportowano 218 egzemplarzy) oraz 2 egzemplarze Cobry 17 (SP-2539 i SP-2540).

OPIS TECHNICZNY (Cobra 15):

Jednomiejscowy szybowiec wyczynowy konstrukcji mieszanej (drewno-laminat) w układzie grzbietopłata z usterzeniem typu T i chowanym podwoziem.

KADŁUB: półskorupowy o konstrukcji drewnianej, w części rozwijalnej kryty sklejką, w części przedniej i na elementach nierozwijalnych z pokryciem z laminatu poliestrowego. Osłona kabiny jednoczęściowa, odsuwana do przodu, odrzucana awaryjnie. Obszerna kabina wyposażona w stałe pedały i oparcie plecowe przestawiane na ziemi, blokowane w 5 położeniach oraz nastawny zagłówek. Jeden zaczep do lotów holowanych i startu za wyciągarką w dolnej części kadłuba, przed tablicą przyrządów, otwierany cięgłem linkowym z uchwytem w podstawie kolumnowej tablicy przyrządów z lewej strony. Możliwość zabudowy aparatury tlenowej. Na grzbiecie za kabiną antena prętowa radiostacji z przewodem antenowym wyprowadzonym do bagażnika dolnego, gdzie umieszczono radiostację RS-6101

USTERZENIE: wysokości płytowe, w układzie T, ze sklejkowym kesonem i częścią spływową krytą płótnem, wyważone masowo ciężarkiem na wysięgniku. Montaż usterzenia wysokości za pomocą jednej poziomej śruby centralnej i czopów ustalających. Płyta wyposażona w klapkę dociążającą (flettner) i trymer typu resorowego oddziałujący przez dźwignię pośrednią na napęd steru. Usterzenie kierunku z charakterystycznym skosem, ster konstrukcji drewniano-laminatowej, kryty płótnem. Napęd steru wysokości i steru kierunku popychaczowo-linkowy.

PODWOZIE: główne - z nieamortyzowanym kołem 300x125 wyposażonym w hamulec szczękowy, chowane poprzez obrót o 90° wokół osi podłużnej szybowca z laminatową osłoną komory podwozia, z suwakiem chowania na prawej burcie kabiny. Płoza tylna metalowa, amortyzowana krążkiem gumowym osłonięta laminatową owiewką.

SKRZYDŁO: dwudzielne, o obrysie trapezowym i laminarnym profilu FX 61-168 u nasady przechodzącym w części lotkowej w FX 60 -1261. Konstrukcja półskorupowa, dwudźwigarowa z dwiema komorami hamulców aerodynamicznych. Pokrycie sklejkowe ze stopniowanej grubości warstw sklejki formowanej próżniowo w negatywowym foremniku, wzmocnione zewnętrznie warstwą laminatu epoksydowego, wewnętrznie usztywnione laminatowymi korytkami. Lotki o konstrukcji poczatkowo drewnianej, w późniejszych egzemplarzach o konstrukcji laminatowej, zawieszone w czterech punktach napędzane w jednym, wyważone masowo. Hamulce aerodynamiczne dwupłytowe, na górnej i dolnej powierzchni skrzydła. Napędy popychaczowe dla lotek i hamulców.

WYPOSAŻENIE: standardowo: wysokościomierz W-12S, prędkościomierz PR-400s, busola magnetyczna KI-13A, zakrętomierz EZS-3 z chyłomierzem poprzecznym, wariometry WRs-5 z kompensatorem energii całkowitej oraz WRs-30C z naczyniami wyrównawczymi umieszczonymi w nosie kabiny. Przystosowanie do zabudowy aparatury tlenowej TA 03A i sztucznego horyzontu SHA1.

MALOWANIE: cały szybowiec lakierowany na biało. Stylizowany napis Cobra 15 obustronnie pod kabiną i znaki rejestracyjne czarne (prawe skrzydło na górnej, lewe na dolnej powierzchni). W trakcie eksploatacji pojawiło się wiele odmiennie malowanych egzemplarzy po wykonanych remontach lub naprawach powypadkowych. Często pojawiało się uzupełnienie malowania w postaci czerwonego "nosa", końcówek skrzydeł oraz usterzenia poziomego.

Rozpiętość : 15,0 m

Długość: 6,985 m

Wysokość: 1,59 m

Szerokość kabiny: 0,58 m

Wydłużenie: 19,4

Powierzchnia nośna: 11,6 m2

Wznios skrzydła: 2°

Max. obciążenie powierzchni: 33,1 kg/m²

Masa własna: 257 kg

Max masa w locie: 385 kg

Ciężar użyteczny: 128 kg

Doskonałość: 38 przy prędkości: 97 km/h

Minimalne opadanie: 0,68 m/s przy prędkości: 73 km/h

Prędkość min. : ~ 65 km/h

Prędkość dopuszczalna: 250 km/h

Prędkość dopuszczalna w powietrzu burzliwym: 170 km/h

Współczynnik obciążeń dopuszczalnych: + 6,0 / - 3,0

Współczynnik obciążeń niszczących: + 10,5 / - 5,2

W artykule opisano konstrukcję szybowca SZD-36A Cobra - 15. Jest to jednomiejscowy wysokowyczynowy szybowiec klasy standard w układzie grzbietopłata, zaprojektowanego pod kierunkiem inż.. Okarmusa. W szybowcach Cobra – 15 wprowadzono wiele nowych rozwiązań konstrukcyjnych w porównaniu z szybowcem Foka – 5, między innymi zastosowano skrzydło o większym wydłużeniu, cieńszym profilu i lekkim skosie, kadłub w tylnej części podcięto od dołu. Na szybowcowych Mistrzostwach Świata w Marfie w 1970 r. na szybowcu Cobra – 15 J. Wróblewski został pierwszym a F. Kępka drugim wicemistrzem świata w klasie standard.

Cobra – 15 ma już swoja historię. Jej start na Szybowcowych Mistrzostwach Świata w Marfie [ USA] w 1970 r. potwierdził wysoka klasę polskich szybowców. Cobra – 15 weszła do produkcji seryjnej. Na pierwszy rzut oka przypomina Fokę – 5, ale po bliższym przyjrzeniu się można stwierdzić zasadnicze różnice w osiągach i konstrukcji.Skrzydła o większym wydłużeniu, cieńszym profilu i lekkim skosie, kadłub w tylnej części podcięty od dołu [ ze względów eksploatacyjnych ] to tylko niektóre geometryczne różnice. W konstrukcji znajdujemy wiele nowości technicznych.

Kadłub drewniany konstrukcji półskorupowej stanowi z osłoną kabiny i sterem kierunku jedną całość montażową. Rozwijalne części powierzchni kadłuba są pokryte sklejką, części nierozwijalne i wewnętrzne kabiny pokryte są skorupami z laminatu 2 St 21. Statecznik kierunku jest pokryty sklejką i połączony na stale z kadłubem. Na górze statecznika znajduje się ruchoma podstawa, do której mocuje się usterzenie wysokości. Płoza tylna metalowa amortyzowana jest jednym krążkiem gumowym.

Płat dwudzielny trapezowy. Profile laminarne Wortmana. Profil główny FX 61-168 przechodzi w części lotkowej w FX 60-1261. Skrzydło konstrukcji dźwigarowej pokryte sklejką z zewnętrznym pokryciem laminatowym. Pokrycie od krawędzi natarcia do tylnego dźwigarka lotki składa się z dwóch warstw sklejki brzozowej oraz dwuwarstwowego laminatu epoksydowego [ 2 St 6 + epidian 52 ]. Natomiast w części spływowej pokrycie składa się z jednej warstwy sklejki i dwuwarstwowego laminatu epoksydowego. Pokrycia usztywnione są korytkami laminatowymi formowanymi metodą podciśnieniową, na rdzeniu piankowym, a biegnącym równolegle względnie prostopadle do żeber. Uwagę zwraca laminatowa końcówka skrzydła z kółkiem ułatwiającym transport po lotnisku.

Lotki [ 26% cięciwy skrzydła ] nie dzielone bezszczelinowe, zawieszone w 4 punktach, częściowo wyważone masowo, są kryte sklejką i wypełnione styropianem. Oś obrotu leży pod górnym obrysem profilu. Szczelina między lotką a skrzydłem yta jest od spodu elastyczną osłoną z blachy duralowej. Lotka napędzana jest jednym długim popychaczem.

Hamulce na skrzydłach, wysuwane o podwójnych płytach w oddzielnych skrzynkach dla górnych i dolnych płyt [ w celu zahamowania przepływu ]. Płyty zewnętrzne zaopatrzone są w elastycznie zawieszone wkładki laminatowe samoczynnie dopasowujące się do powierzchni przy odkształceniach skrzydeł w locie. Napęd popychaczowy z samoczynnym blokowaniem. Do ewentualnej zabudowy przyrządów specjalnych przewidziano kanał wzdłuż całej rozpiętości skrzydeł oraz jeden kanał z lewej strony miejsca pilota, umożliwiający przeprowadzenie przewodów pneumatycznych lub elektrycznych.

Usterzenie wysokości o profilach NACA 631 – 012 i NACA 63-009 projektowane jako ruchoma płyta jest nie dzielone i stanowi jedną całość montażową. Oś obrotu znajduje się przed ogniskiem aerodynamicznym profilu. Wyważone jest masowo za pomocą ciężarka wyważającego umieszczonego na wysięgniku, który służy jednocześnie jako pokrętło montażowe.

Do zamocowania płyty na ruchomej  podstawie, znajdującej się na stateczniku kierunku, służą dwa gniazda usytuowane na dźwigarku głównym i jedno gniazdo stożkowe na dźwigarku przednim. Usterzenie ma klapkę dociążającą. Ciekawie został rozwiązany układ wyważania szybowca w locie. Przestawiając za pomocą suwaka specjalny sprężysty pręt sprzężony z napędem usterzenia wysokości utrzymuje się odpowiednie wychylenie steru wysokości dla żądanego wyważenia. Przedstawione rozwiązanie jest korzystniejsze, aerodynamicznie i mniej skomplikowane od typowego układu  wyważania klapką.

Podwozie wciągane z chowaną samoczynnie klapką zamykającą luk stanowi w Cobrze nowość techniczną zgłoszoną do Urzędu Patentowego PRL. Podwozie w pozycji otwartej wykonuje w trakcie wciągania obrót o 900 wokół lewej osi konsoli podwozia równoległej do płaszczyzny symetrii szybowca, wskutek czego koło w pozycji wciągniętej przyjmuje położenie leżące na dnie kadłuba, pozostawiając nad sobą dużo miejsca wykorzystanego na obszerny  bagażnik. Klapka osłaniająca luk w trakcie wypuszczania koła samoczynnie chowa się do luku i nie jest narażona na uszkodzenie przy stracie i lądowaniu, zwłaszcza w terenie przygodnym. Przyspieszenie ruchu chowania klapy uzyskano przez dźwignię prowadzącą. Wypuszczanie czy chowanie kółka dokonuje pilot za pomocą popychacza suwakowego umocowanego na burcie kabiny. W położeniach suwaka „otwarte” i „zamknięte” napęd blokuje się samoczynnie.