SZD-37x Jantar - PiotrP

SZD-37x "Jantar" został zbudowany w dwóch egzemplarzach jako wysokowyczynowy szybowiec jednomiejscowy. Pierwszy z nich SP-2636 o rozpiętości 17,5 m oblatany został 12 lub 14 lutego 1972. Drugi (SP-2637) różniący się tylko rozpiętością skrzydeł  wynoszącą 19m, oblatano 13 maja 1972. Obydwa miały kadłub o konstrukcji mieszanej - laminat z duralową belką ogonową. Płaty i stateczniki były laminatowe. Po intensywnej eksploatacji tych prototypów, (i udanym występie St. Kluka  na 19-metrowym egzemplarzu w MŚ w Jugosławii, gdzie zajął I miejsce w świeżo ustanowionej  przez FAI klasie szybowców 19-metrowych, i III w klasyfikacji generalnej kl. otwartej) oraz zebraniu doświadczeń do produkcji seryjnej w 1973 r. weszła dopracowana wersja 19-metrowego SZD-37x która otrzymała oznaczenie SZD-38 "Jantar 1".

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...

Z końcem lat sześćdziesiątych możliwości wyczynowych szybowców o konstrukcji drewnianej osiągnęły szczyt. Ponadto kilkunastoletnia eksploatacja drewnianego szybowca wykazywała znaczny spadek osiągów spowodowany starzeniem się konstrukcji i trudnością w utrzymaniu założonej geometrii profilu skrzydła. Sklejka będąca materiałem pokryciowym kadłuba i skrzydeł z wiekiem, pod wpływem zmiennych obciążeń w locie i wszędobylskiej wilgoci, deformowała się powodując, że z założonego profilu pozostawały tylko wspomnienia. Jeden z moich kolegów po powrocie Foką- 5 z trzysetki stwierdził, że z przebiegu lotu wynika, iż po 20 latach eksploatacji szybowiec ma doskonałość ok. 28 zamiast 36. A była to najmłodsza Foka-5 (SP-2633) w Polsce !

Ponieważ problem nie był nowością, wielu producentów na świecie z początkiem lat 60-tych zaczęło poszukiwania nowych materiałów technologiczno-konstrukcyjnych mogących zaradzić sytuacji. W Niemieckiej Republice Federalnej grupy studentów na kilku politechnikach rozpoczęły równolegle prace nad budową doświadczalnych prototypów szybowców wykonanych z laminatów. Mistrzostwa Świata rozegrane w Lesznie w 1968 r. wykazały dobitnie, że era zawodniczych szybowców konstrukcji drewnianej dobiegła końca. Zakłady Szybowcowe w Bielsku-Białej (przemianowane w Zakłady Sprzętu Lotnictwa Sportowego) jako wiodący producent szybowców nie mógł pozostać w tyle bo "szlachectwo zobowiązywało" a polskie konstrukcje zawsze należały do szybowcowej "arystokracji". Wdrożenie całkowicie nowej technologii nie było sprawą prostą. Dotychczasowe doświadczenia z drewnem i laminatem poliestrowym miały bardzo niewiele wspólnego z laminatem szklano-epoksydowym który był zasadniczym tworzywem konstrukcyjnym. Poliestry były wykorzystywane do budowy mało odpowiedzialnych wytrzymałościowo elementów typu owiewki, miski siedzeniowe, fragmenty nierozwijalnych elementów pokryć i inne elementy pomocnicze. Warto w tym miejscu dodać, że pierwsza próba budowy skrzydła laminatowego miała miejsce przy szybowcu Foka 3, gdzie zastosowano wypełniacz ulowy. Po niepowodzeniach w tym temacie związanych z brakiem podstawowych badań fizycznych i mechanicznych nowego tworzywa zrezygnowano z prac rozwojowych, co spowodowało niepotrzebne opóźnienia w powstaniu pierwszych polskich szybowców laminatowych. W związku z tym, że wejście w świat konstrukcji laminatowych wymagało odpowiedniegi zaplecza, trudno było traktowac ten temat jako jednorazowe opracowanie. Dlatego też w maju 1969 powstaje Zakład Doświadczalny Rozwoju i Budowy Szybowców, który w styczniu 1972 przemianowano w Ośrodek Badawczo-Rozwojowy Szybownictwa. Jego dyrektorem został Jerzy Śmielkiewicz. Wkrótce nastąpiło jego połączenie z Szybowcowym Zakładem Doswiadczalnym i zmiana nazwy na Przedsiębiorstwo Doswiadczalno-Produkcyjne Szybownictwa ?PZL Bielsko?, pod którą to nazwą firma funkcjonowała do chwili ogłoszenia upadłości w 2002 roku.

Planując budowę pierwszego laminatowego prototypu trzeba było wziąć pod uwagę wiele niewiadomych: moduł sprężystości nowego tworzywa, stopień tłumienia drgań własnych, charakter i przebieg zmian wytrzymałości laminatu w funkcji temperatury i czasu, spadku wytrzymałości w miarę starzenia się konstrukcji. Zbudowanie samego latającego prototypu nie załatwiało sprawy: należało zapewnić jeszcze nowoczesne metody rejestracji i pomiarów w locie w całym zakresie prędkości użytkowych (przede wszystkim przy większych prędkościach i dużych przeciążeniach) dla zaobserwowania zachowania się nieznanego tworzywa poddanego zmiennym obciążeniom. Zespołem konstruktorskim opracowującym nowy szybowiec kierował Adam Kurbiel. Wiodącym technologiem (i przy okazji twórcą technologii lotniczych laminatówj) został inż. Wiesław Gębala, a w opracowaniu dokumentacji konstrukcyjnej brali ponadto udział: Marian Międzybrodzki, Tadeusz Łabuć, Wiesław Stafiej, Jan Knapik, Władysław Korzonkiewicz, Lesław Bartoszek, Stanisław Oskwarek, Józef Manda i Jan Trojak. Próbami wytrzymałościowymi zajmował się Alojzy Zemczak, a ze strony IKCSP nadzór sprawował mgr inż. Jerzy Trzeciak. Przyjmując słuszną skądinąd zasadę. że lepiej uczyć się na cudzych błędach, w nowej konstrukcji zastosowano metalową belkę kadłuba. Powodem tej decyzji były sygnały napływające z Niemiec, gdzie w nowych całkowicie laminatowych kadłubach wystąpiły problemy z zachowaniem odpowiedniej sztywności tylnej części kadłuba. Problem polegał na tym, że właściwie nikt nie potrafił obliczać konstrukcji laminatowych, i nowe szybowce powstawały na zasadzie prób i błędów. Ogromne znaczenie dla masy szybowca miała ilość tkanin w skorupie, co było ściśle powiązane z wytrzymałością. Bardzo ważny był sposób ułożenia tkanin w stosunku do osi elementu konstrukcyjnego, stąd dziesiątki kosztownych prób i duże zużycie deficytowych materiałów. Naleźało wybrać rodzaj żywicy epoksydowej do zastosowania w laminacie, na początku zdecydowano się na sprawdzoną w zachodnich konstrukcjach shellowską żywicę Epicote. W Polsce bardzo ograniczony był asortyment będących do dyspozycji tkanin szklanych, nie lada problemem było pozyskanie dewiz na zakup niemieckich tkanin szklanych firmy Interglas mających atest do stosowania w lotnictwie. O tym jak poważne było podejście Zakładu do technologicznie nowej konstrukcji może świadczyć to, ze do badań struktur laminatowych zbudowano specjalną komorę termostatyczną do prób w podwyższonych temperaturach.

Trzeba było rozwiązać problem sprowadzenie deficytowych materiałów: tkanin szklanych, pianek PCV, żywic, emali epoksydowych. Wykonano setki próbek konstrukcyjno-technologicznych, ich badania w trakcie których okazało się, że laminat wykonany na bazie żywicy Epicote wykazuje znaczący spadek wytrzymałości wraz ze wzrostem temperatury. Stąd w Ośrodku Badawczo-Rozwojowym przy SZD powstało kilka odmian skrzydeł róźniących  się sposobem wykonania dźwigara (zróżnicowana ilość wiązek rowingu w pasie) dla sprawdzenia wytrzymałości skrzydła przed wyborem wersji do produkcji seryjnej. Myśląc o rozpoczęciu produkcji seryjnej należało przeprowadzić szkolenie załogi, bez którego trudno było zapewnić odpowiednią jakość wykonania elementów przy całkowicie nowej technologii. Także nową jakość należało zapewnić w lakierni, gdzie w miejsce dotychczas stosowanych lakierów nitro miał być stosowany podkład w postaci warstwy farby w foremniku, oraz natrysk epoksydowych lakierów nawierzchniowych. Zdecydowano, że pierwszy polski szybowiec laminatowy powstanie w dwóch egzemplarzach, różniących się między sobą rozpiętością skrzydeł (17,5 i 19 m). Przy ich budowie osiągnięto   dokładność   odwzorowania skorup rzędu 0,05 mm., a badania zmęczeniowe poprzedzające powstanie skrzydeł obejmowały cykl 6.000.000 zmian obciążenia. Oblot pierwszego z nich SP-2637 (17,5 m) 14 lutego 1972 r. wykonał inż. Jerzy Śmielkiewicz, a SP-2636 (19 m, nr.fabr X-105) 13 maja 1972 r. oblatał inż. Jerzy Popiel. Dalsze próby w locie prowadzili także piloci doświadczalni SZD Zdzisław Bylok i January Roman. Szybowce po przeprowadzeniu niezbędnych prób przekazano do Centrum Szybowcowego w Lesznie, gdzie mogli się z nimi zapoznać Stanisław Kluk i Henryk Muszczyński - piloci kadry narodowej mający na prototypowych egzemplarzach Jantarów (bo taką nazwę otrzymały nowe szybowce) startować w zbliżających się Szybowcowych Mistrzostwach Świata w jugosłowiańskim Vrsacu. Były to jedne z najbardziej udanych dla Polaków Mistrzostw. Wystawione w klasie standard Oriony przyniosły nam medale złoty J.Wróblewskiego i brązowy F.Kępki, a w klasie otwartej St.Kluk na Jantarze zajął trzecie miejsce w klasyfikacji generalnej, pierwsze w klasie 19-metrowej, zdobywając jednocześnie nagrodę OSTIV dla najlepszego szybowca o 19-metrowej rozpiętości skrzydeł. Występ w tych mistrzostwach pokazał przy tym, że oba Jantary górują bardzo nad zachodnimi konkurentami, tak jakością wykonania jak i własnosciami pilotażowymi (np. znany i ceniony na świecie niemiecki Cirrus miał niewielki zapas stateczności). Także podawane przez SZD dane dotyczace osiagów sa bardzo rzetelnie opracowane i nie zawyżają ich tak jak miało to miejsce w przypadku wspomnianego Cirrusa. W roku 1973 na Jantarach ustanowiono 7 rekordów Polski (m.in na tr.100 km: A.Dankowska - prędkość 112,43 km/h, St.Kluk 152,73 km/h; na tr 300 km: St.Kluk -prędkość 110,82 km/h. Przez kilka lat oba prototypy były użytkowane przez Centrum Szybowcowe w Lesznie, później SP-2637 (17,5 m) został przekazany do Aeroklubu Pomorskiego w Toruniu, gdzie został pod koniec lat 80-tych uszkodzony w wypadku (zwichrowanie belki kadłuba), i w 1999 r. odsprzedano go w ręce prywatne.

Jednomiejscowy, wysokowyczynowy szybowiec klasy otwartej w układzie średniopłata z usterzeniem T, wykonany z laminatu szklano-epoksydowego z wykorzystaniem duralu

KADŁUB: laminatowy, z duralowa belka ogonową, w partii statecznika kierunku konstrukcji przekładkowej laminat-pianka-laminat. Ster kierunku konstrukcji przekładkowej zawieszony w dwóch punktach, wyważony masowo. Napęd linkowy z prowadzeniem w rurkach poliamidowych. W części centralnej wlaminowana jest stalowa kratownica stanowiąca węzeł mocujący podwozie główne i łączący skrzydła z kadłubem na czterech trzpieniach ustalających. Kabina wyposażona w kolumnową tablicę przyrządów z metalową osłoną (adaptacja z Cobry). Tablica umożliwia zabudowę czterech przyrządów średnicy 80 mm oraz dwóch o średnicy 60 mm. Dajnik ciśnienia całkowitego w górnej części natarcia statecznika kierunku, dajniki ciśnienia statycznego w połowie belki ogonowej na jej obwodzie w postaci otworków rozmieszczonych co 120°. Miska siedzeniowa wyjmowana dla ułatwienia obsługi elementów układów sterowych, regulacja pozycji pilota za pomocą zmiany położenia oparcia (5 pozycji, adaptacja z Cobry) i nastawnych w locie pedałów . Osłona kabiny dwuczęściowa, ze stałym wiatrochronem i odejmowaną limuzyną. Zaczep samopowrotny do lotów holowanych i startu za wyciągarką , otwierany cięgnem linkowym z uchwytem w podstawie tablicy przyrządów. Możliwość zabudowy aparatury tlenowej. Radiostacja poczatkowo RS-3 pózniej zastapiona przez RS-6101 zabudowana w bagażniku tylnym, z anteną wlaminowaną w statecznik pionowy.

SKRZYDŁO: dwudzielne, skorupowe, jednodźwigarowe o obrysie dwutrapezowym z dwuobwodowym kesonem przenoszącym siły skręcające. Profil Fx-67 K170 przechodzący w części lotkowej w Fx-67 K150. Konstrukcja przekładkowa (pianka PCV grubości 9 mm) z integralnymi zbiornikami balastowymi w przykadłubowej części przedniego kesonu o pojemności łącznej 75 (85) litrów. Dźwigar skrzynkowy, z pasami z rowingu szklanego. W obrębie wykroju lotki szczątkowy dźwigarek z wlaminowanymi okuciami zawieszenia lotki.

Lotka konstrukcji przekładkowej , 20% głębokości, niedzielona, bez wyważenia masowego, zawieszona w siedmiu punktach napędzana w dwóch wychylana także jako klapa. Hamulce aerodynamiczne duralowe jednopłytowe na górnej i dolnej powierzchni skrzydła. Napęd lotek i hamulców popychaczowy.

USTERZENIE WYSOKOŚCI: w układzie T, o obrysie trapezowym konstrukcji przekładkowej. Ster wysokści 30% dwuczęściowy, bez wyważenia masowego, z trymerem sprężynowym (sprężyna oddziaływuje na drążek sterowy). Napęd steru popychaczowy z prowadzeniem w kadłubie w łożyskowanych przelotkach.

PODWOZIE: główne mieamortyzowane, chowane w locie, z kołem rozmiaru 350x135, wyposażone w hamulec tarczowy którego napęd sprzężony jest z dźwignią hamulców aerodynamicznych. Tylne stałe osłonięte laminatową owiewką z kółkiem 200x50.

MALOWANIE: cały szybowiec biały, znaki rejestracyjne ciemnoszare, na dolnej powierzchni lewego skrzydła i wyjatkowo także na górze prawego skrzydła. Na boku kabiny pilota, na wysokosci końca wiatrochronu szary stylizoway napis "Jantar". Egzemplarza SP-2636 nosił na ogonie znaki konkursowe KS, a SP-2637 MH. Na pokrywie luku podwozia od strony wentyla w kole napis "1,5 atn".