Z-77, ok. 1978

Lotnia. Polska.
Lotnia Z-77 w wariancie z belką na krawędzi natarcia spadochronuje przy lądowaniu. (Źródło: Skrzydlata Polska nr 39/1978).
Lotnia Z-77 konstrukcji doc. dr Jerzego Wolfa, pracownika naukowego In­stytutu Lotnictwa, jest rezultatem jego wielu badań nad prototypami lotni doświadczalnych, opartych na oryginalnej koncepcji sprężystego skrzydła. Koncepcja układu lotni Z-77 powstała w toku prób użebrowanej lotni Z-75 oraz Z-75-7 o linkowej krawędzi natarcia. Jest to skrzydło sprężyste, giętnoskrętne, nie mające normalnie rury dźwigarowej, a tyl­ko jedną rurę (ø 45) o kącie rozwarcia krawę­dzi natarcia ok. 180°. Konstrukcja taka odznacza się dużą swobodą sprężystych skręceń powłoki. Jest to układ tzw. latającej deski z centralnym statecznikiem kierunku. Ten niezmiernie rzadko spotykany w szybowcach, a prosty układ, zastosowany został po raz pierwszy dla miękkopłata. Skrzydło otrzymało grzebieniaste żebra (patent Instytutu Lot­nictwa). Profile ich zostały specjalnie opraco­wane przez konstruktora. Charakteryzują się one dużą samostatecznością i mają odpowiednio dobrany przebieg momentu pochy­lającego w funkcji kąta natarcia. W wyniku tego lotnia okazała się stateczna i sterowna również w przeciągnięciu.

W pierwszej wersji Z-77, oblatywanej w 1977 r., lotnia posiadała linkową krawędź natarcia i znajdujący się na zewnątrz powłoki dźwigar. Wersja ta miała dobre właściwości stateczności i sterowności i jedynym jej mankamentem, po­za koniecznością dłuższego niż przy skrzydłach Rogallo rozbiegu wywołaną akumulacją energii w sprężystym wygięciu płata, było szybkie prze­cieranie się powłoki skrzydła opierającej się na postoju na linkach szkieletu. Cecha ta była tak niekorzystna, że po 15-minutowym zmien­nym nacisku powietrza na skrzydło, oparte o ziemię nosem pod wiatr, w powłoce tworzyły się przetarcia wymagające naprawy.

W związku z tą wadą typu eksploatacyjnego zdecydowano się na przeniesienie dźwigara spod powłoki w jej krawędź natarcia i takiego podparcia go trzema linkami odciągowymi, zamocowanymi do sterownicy, rury nosowej i słup­ka, aby w żadnych okolicznościach powłoka i jej ożebrowanie nie opierało się o linkę. Jed­nocześnie z tą zmianą profil łukowy przekształ­cono w zamknięty na połowie cięciwy. Nosek profilu został oparty na dźwigarze- krawędzi natarcia, na którym powłoka nałożona na dźwi­gar i zaczepiona na jego końcu ma swobodę ob­racania się na całej rozpiętości skrzydła z wy­jątkiem profilu centralnego.

W toku prób w locie tak przebudowanej, drugiej wersji skrzydła Z-77 stwierdzono bardzo duży jego zakres prędkości, a szczególnie bardzo miękkie, stateczne przeciągnięcie. Lotnia była ogólnie szybka, jak na powierzchnię 20 m2, co wywo­łane zostało jej bardzo płaskimi profilami pozostałymi po poprzedniej wersji jednopowłokowej. Po wykonaniu na tej wersji wielu lotów, wśród których były wielominutowe i zawodni­cze (w czasie III Zawodów o Puchar Nosala- Zakopane, 7-9.04.1978 r.) oraz po stwierdzeniu jej doskonałych właściwości pilotażowych, nawet w trudnych warunkach atmosferycznych, zdecydowano się na dalsze modyfikacje mające z kolei na celu podniesie­nie doskonałości lotni z ok. 7 do kilkunastu, będących w zakresie możliwości zastosowanego układu oraz wydłużenia.

Dla uzyskania tego opracowano nowe, bar­dziej nośne profile i zmieniono obrys skrzydła z prostokątnego na nieznacznie trapezowy. Jed­nocześnie oprofilowano spodnią część central­ną skrzydła, tak, że rura kilu oraz górny węzeł sterownicy o kształcie odwróconego Y został oprofilowany. Na tej, trzeciej wersji Z-77 wykonano dalsze loty doświadczalne, dochodzą­ce do 10 min. Po zmianie oprofilowania lotnia wykonała bardzo niską prędkość ok. 20 km/h, przy której współczynnik siły nośnej osiągał wartość ok. 2. Określenie prędkości maksymal­nej było ze względów bezpieczeństwa trud­niejsze, niemniej osiągano bez widocznych ujem­nych efektów ok. 80 km/h. Prowadzono dalsze modyfikacje i próby lotni Z-77. Ich celem było stopniowe podnoszenie osiągów skrzydła, do przewidywanej doskona­łości ok. 15, przy zachowaniu jego dobrej sta­teczności, sterowności oraz wysokiego bezpieczeństwa lotów.

Według opinii konstruktora, lotnia ta nie wcho­dziła w korkociąg, miała możliwość wyjścia z nur­kowania, posiadała duży zakres prędkości i do­brze spadochronowała, do czego przyczynił się zastosowany układ bez usterzenia wysokości i bez skosu skrzydła.

Konstrukcja Z-77 pierwsza wersja.
Szkielet lotni zbudowany z rur duraluminiowych, składał się z kila, masztu, sterownicy i dźwigara. Dźwigar umieszczony na zewnątrz pokrycia lotni. Krawędź natarcia linkowa. Szkielet usztywniony układem dolnych oraz górnych cięgieł. Kąt wierzchołkowy- ok. 180o.

Pokrycie lotni jednostronne, ukształtowane za pomocą żeber. Pokrycie posiada jednopunktowe zamocowanie końca powłoki skrzydła do dźwigara oraz wychylny ścin.

Statecznik pionowy wykonany z rur duralowych, pokryty tkaniną.

Uprząż przystosowana do lotów w pozycji siedzącej.

Konstrukcja Z-77 druga wersja.
Szkielet lotni zbudowany z rur duraluminiowych, składał się z kila, masztu, sterownicy i dźwigara. Dźwigar umieszczony wewnątrz pokrycia lotni. Szkielet usztywniony układem dolnych oraz górnych cięgieł. Kąt wierzchołkowy- ok. 180o.

Pokrycie lotni dwustronne w ½ cięciwy, ukształtowane za pomocą żeber. Profile  specjalne- samostateczne, cięciwa w środku- 1,8 m, cięciwa na końcu- 1.5 m. Obrys skrzydła prostokątny. W trzeciej wersji lotni- obrys skrzydła trapezowy.

Statecznik pionowy wykonany z rur duralowych, pokryty tkaniną.

Uprząż przystosowana do lotów w pozycji siedzącej.

Dane techniczne Z-77 (wg [1]):
Rozpiętość- 12.0 m, długość- 5,5 m, powierzchnia nośna- 19,0 (wg [2]- 20,0) m2.
Masa lotni- 25 kg.
Zakres prędkości- 20-140 km/h, doskonałość- ok. 12.

Galeria

  • Lotnia Z-77 w pierwotnym wariancie z linką na krawędzi natarcia. (Źródło: Skrzydlata Polska nr 39/1978).
  • Lotnia Z-77 w wariancie z linką na krawędzi natarcia ustawiona nosem pad wiatr. Widoczne są przyczyny przetarć powłoki. (Źródło: Skrzydlata Polska nr 39/1978).
  • Jeden z ostatnich wariantów Z-77. (Źródło: Skrzydlata Polska nr 39/1978).
  • Skrzydło Z-77 oblatywane przez S. Besowskiego. (Źródło: Skrzydlata Polska nr 23/1978).
  • Lotnia Z-77, rysunek. (Źródło: Skrzydlata Polska nr 23/1978).
  • Lotnia Z-77 w locie. (Źródło: Skrzydlata Polska nr 2/1979).
  • Lotnia Z-77 w locie. (Źródło: Skrzydlata Polska nr 2/1979).
  • Lotnia Z-77 w locie. V Międzynarodowe Zawody Lotniowe, Zakopane 8- 9.04.1978 r. (Źródło: Skrzydlata Polska nr 19/1978).

Źródło:

[1] Wolf J. "Z-77 lotnia nowego typu". Skrzydlata Polska nr 39/1978.
[2] Moldenhawer A. "Nowe koncepcje lotni". Skrzydlata Polski nr 23/1978.
blog comments powered by Disqus