SBM-01/ SBM-02/ SBM-03 "Kos 2"/ SBM-04, 1998
(SVLA 01 "Kos")
Na początku lat 1980- tych mgr inż. Wojciech Mądry, wówczas pracownik dydaktyczny Politechniki Warszawskiej, mający już doświadczenie jako technolog w Centrum Naukowo-Produkcyjnym Samolotów Lekkich Warszawa- Okęcie, opracował koncepcję rodziny samolotów, z których każdy mógł zostać szybko wdrożony do produkcji seryjnej, zaś ta z kolei szybko mogła być przestawiona na innego członka rodziny.
Kluczem do sukcesu miały być unifikacja, typizacja i standaryzacja. Dużo możliwości miało dać kojarzenie następujących założeń: samolot jednomiejscowy, samolot dwumiejscowy, górnopłat, dolnopłat, podwozie klasyczne, podwozie z kółkiem przednim, miejsca obok siebie, miejsca w układzie tandem, itd. Samoloty miały być metalowe- w owym czasie ruszała w WSK- Okęcie produkcja samolotów PZL-110 "Koliber", więc dostęp do technologii i materiałów stosowanych w budowie samolotów metalowych, był stosunkowo łatwy.
Wydział MEiL Politechniki Warszawskiej wydawał się dobrym polem do uruchomienia przedsięwzięcia, jednak na Politechnice nastawała era szybowców, czyli Program ULS, w którego formule samolot dla amatorów się nie mieścił. Pomysł budowy samolotu spodobał się jednak kilku kolegom i tak powstała nieformalna grupa, która prowadziła działalność konstrukcyjną w garażu domu inż. Mądrego w Płochocinie. W efekcie powstał projekt oraz makieta dwumiejscowego górnopłata. Na resztę zabrakło pieniędzy. Zespół rozpadł się. Były to czasy schyłku PRL, kiedy problemy codzienności przysłaniały młodym inżynierom takie idee jak budowa własnego samolotu.
Inż. Mądry podjął pracę w Instytucie Lotnictwa, który w ograniczonym zakresie zainteresował się przedstawioną koncepcją. W Instytucie dokonano pierwszych analiz wytrzymałościowych i sztywnościowych kadłuba i podwozia samolotu, oznaczonego później SBM-01.
Na początku lat 1990- tych Wojciech Mądry wraz z bratem Markiem założyli w Płochocinie firmę Manor Sp. z o.o., w celu zrealizowania projektu rodziny jednosilnikowych, bardzo lekkich samolotów wykonanych z kompozytów polimerowych.
Rodzina o modelu 1+2, której protoplastą miał być jednomiejscowy dolnopłat wykonany w jednym egzemplarzu jako przedprototyp. Później, w oparciu o jego podzespoły, miały powstać: dolnopłat i górnopłat- obydwa z miejscami obok siebie. Trudy projektowania pierwszego samolotu miały dać owoce później- przy projektowaniu i wdrażaniu kolejnych samolotów rodziny. Samoloty były tak mocno zunifikowane również z powodu chęci zmniejszenia kosztów. Podobną rodzinę samolotów tylko w innej technologii opracowała firma Rans Inc..
Nowy 3- osobowy zespół inż. Mądry skompletował w oparciu o swoich współpracowników z Instytutu Lotnictwa, której to pracowni był kierownikiem: inżynierowie Paweł Sembrat, Marek Macierzanka, później do zespołu dołączył Piotr Abraszek. Swoje konstrukcje zespół postanowił oznaczać skrótem SBM. Z uwagi na bardzo skromne środki finansowe firma nie mogła sobie pozwolić na błędy i np. zniszczenie konstrukcji w próbach. Między innymi dlatego samoloty SBM były przewymiarowane.
W projekcie konstruktorzy zastosowali szereg oryginalnych rozwiązań. Należą do nich m.in. podział technologiczny kadłuba, oryginalne rozwiązanie konstrukcyjne połączenia skrzydeł z kadłubem, w którym główny konstruktor wykorzystał swoje wieloletnie doświadczenie w dziedzinie technologii kompozytowych, pylony podsilnikowe zamiast kratownicowego łoża mocowanego do wręgi ogniowej, zawieszenia powierzchni sterowych integralne z żebrami itd.
Pierwszym samolotem programu SBM był jednomiejscowy SBM-01- demonstrator technologii. Zastosowano w nim skrzydło, które bez większych zmian przeszło do samolotów SBM-01 A, SBM-02, SBM-03 i SBM-04 w wersjach podstawowych. Kadłub nie był podzielony w pionowej płaszczyźnie symetrii, lecz w dwóch poziomych płaszczyznach bazowych. Założenia, potwierdzone próbami, zyskały dużą aprobatę inspektorów Nadzoru Lotniczego.
Kolejnym etapem projektu był dolnopłat w układzie miejsc tandem, oznaczony SBM-02. W ślad za nim uruchomiono projekty SBM-03- dwumiejscowy dolnopłat z miejscami obok siebie oraz SBM-04- dwumiejscowy górnopłat z miejscami obok siebie.
W tych samolotach wspólne miały być:
- tylna część kadłuba z układem sterowania i zespołem koła ogonowego,
- płat nośny, w SBM-04 uzupełniony o niewielką sekcję przykadłubową,
- podwozie główne- SBM-01 i 02 oraz 03 i 04 parami,
- zabudowa zespołu napędowego- parami- jak wyżej,
- wyposażenie- w miarę możliwości.
Drugim założeniem było zastosowanie analitycznego opisu geometrii płatowców umożliwiającego użycie modeli cząstkowych w budowie oprzyrządowania. Założenie to udało się zrealizować tylko w projektach SBM-01/ SBM-02.
W 1992 r. spółka Manor została partnerem firmy Bombardier Rotax, co zaowocowało powstaniem spółki Faston- przedstawiciela Rotaxa w Polsce. Wpływy z serwisowania silników Rotax nie pokrywały jednak wydatków na prace rozwojowe. Dlatego w 1997 r. całość przedsięwzięcia, wraz ze spółką Faston, wykupiła firma E&K Sp. z o.o z Lublina.
SBM-01 przygotowywany był wówczas do oblotu. Gotowe było oprzyrządowanie technologiczne do produkcji SBM-03, do wszystkich samolotów były wykonane też makiety funkcjonalne. W Płochocinie ustanowiony został Zakład Badawczo- Rozwojowy firmy E&K, który działał obok Punktu Serwisowego Faston. Dzięki nowym siłom i środkom równocześnie z przygotowaniami do oblotu SBM-01 przyspieszono prace nad SBM-02.
Dnia 09.06.1998 r. SBM-01 wykonał swój pierwszy lot z lotniska w Modlinie. Samolot oblatywał pilot doświadczalny Maciej Aksler, pozytywnie wypowiadając się o jego własnościach pilotażowych. Kolejne loty SBM-01 wykonał 22.07.1998 r. potwierdzając poprawność poczynionych założeń i na tym rola samolotu w zasadzie się skończyła. Został przemalowany i prezentowany był głównie na wystawach, m.in. we Friedrichshafen. Stwierdzono też wady, które miały zostać usunięte w wersji seryjnej SBM-01 A. SBM-01 miał zbyt ciasny kadłub, wskutek tego zabierał zbyt małą ilość paliwa. Miał też za niską kabinę, więc latał bez limuzyny. Do realizacji projektu SBM-01 A jednak nie doszło.
Wysiłki firmy skierowane zostały na projekt SBM-02, którego realizację musiano jednak nagle zawiesić ze względu na śmierć konstruktora prowadzącego, mgr inż. Andrzeja Bielskiego. Zaginęła w pamięci komputera cała dokumentacja i nie można było odtworzyć tego, co zrobił.
ZBR Płochocin podjął więc budowę prototypu SBM-03 "Kos". Program SBM 01÷ SBM-04 był spójny i przewidywał do napędu samolotów silniki dwusuwowe, przede wszystkim ze względu na cenę oraz prostotę obsługi. Niestety nowy właściciel projektu, w trakcie budowy prototypu zaczął wprowadzać zmiany. Najpierw wprowadził inny (bardziej skomplikowany ) system otwierania kabiny, potem polecił zwiększyć pojemność zbiornika paliwa, a na koniec zmienił silnik na czterosuwowy Rotax 912. Wydłużyło to czas realizacji projektu zwłaszcza, że struktura samolotu była już gotowa. Do końca 2000 r. zrealizowano próby statyczne. Z początkiem 2001 r. właściciel zdecydował o przeniesieniu zakładu do Świdnika, gdzie prace nad SBM-03 dokończono. Został zarejestrowany w kategorii Specjalny i otrzymał znaki rejestracyjne SP-YAB. Pierwszy lot wykonał w Świdniku 9.06.2001. Pilotem był Maciej Aksler. Do oblotu został dopuszczony warunkowo. Wykonał tylko jeden lot mimo pozytywnej opinii oblatywacza, gdyż nigdy nie wykonano zaleceń IKCSP dopuszczających do dalszych prób w locie.
W 2001 r. firma E&K zapowiadała rozpoczęcie produkcji seryjnej samolotu SBM-03 w wersji VLA ale pod nową nazwą- SVLA 01 "Kos". W samolocie miały być wprowadzone znaczne zmiany konstrukcyjne, m.in. zmiana układu podwozia na trójkołowe i bardzo nowatorska konstrukcja skrzydła opracowana w Rosji. Przewidywano, że pierwsze jego egzemplarze trafią do odbiorców wiosną 2003 r. Roczna produkcja miała dojść do 50 egz. Plany te nie zostały jednak zrealizowane i produkcja samolotu nie została podjęta.
W marcu 2001 r. rozeszły się drogi konstruktora Wojciecha Mądrego z firmą E&K, nie wykluczano jednak dalszej kooperacji w przyszłości. W dotychczasowej siedzibie ZBR w Płochocinie inż. W. Mądry zamierzał produkować kadłuby i prowadzić montaż samolotów SBM-02. Pozostałe zespoły- wspólne z SBM-03- miały być wytwarzane w Świdniku. Przewidywano wówczas wprowadzenie kategorii samolotów ultralekkich w polskim prawie i spodziewano się wzrostu popytu na rynku na tego rodzaju samoloty. Ostatecznie jednak do budowy prototypu i uruchomienia produkcji samolotu SBM-02 nie doszło.
W 2005 r. inż. W. Mądry przejął prawa do projektu SBM. W lutym 2005 r. samolot SBM-03 został przetransportowany ze Świdnika, gdzie był hangarowany przez cztery lata (bez silnika) do Warszawy. Prace nad prototypem samolotu wznowione zostały w lipcu 2005 r. Firma CDSaero we współpracy z firmą Theor przystosowała samolot SBM-03 do silnika Simonini ”Victor 2 plus” oraz doprowadziła samolotu do stanu lotnego. Podstawową modernizacją jest zastosowanie silnika Simonini ”Victor 2 plus” o mocy 75 kW (102 KM), jak również wprowadzenie niezbędnych zmian konstrukcyjnych umożliwiających w dalszej kolejności rozpoczęcie produkcji samolotu SBM-03 w kategorii ultralekkiej. Oblot samolotu miał miejsce na lotnisku Bemowo 16.12.2011 r. Produkcja seryjna nie została jednak uruchomiona. W 2014 r. prototyp SBM-03 był dość mocno zniszczony ze względu na upływ czasu i nieprawidłowe przechowywanie.
Na bazie konstrukcji samolotu SBM-03 inż. Wojciech Mądry oraz Janusz Pańczyk projektowali wersję napędzaną silnikiem elektrycznym. Początkowo prace miały być prowadzone w Instytucie Lotnictwa, gdzie miał powstać demonstrator samolotu elektrycznego. Jednak tuż przed rozpoczęciem prac, przychylna atmosfera się zmieniła i do realizacji projektu nie doszło. Prace były jednak nadal prowadzone i w 2014 r. gotowy był projekt wersji elektrycznej. Kadłub samolotu został przeprojektowany i poprawiony po kątem zastosowania napędu elektrycznego. By uzyskać możliwość wykonywania dłuższych przelotów, w kadłubie trzeba było przewidzieć przestrzeń na umieszczenie baterii, które zajmą ok. 0,3 m2 objętość i trzeba je umieścić tak, żeby nie przesunęły środka ciężkości.
Projekt dwumiejscowego górnopłata SBM-04 nie został zrealizowany.
Konstrukcja rodziny samolotów SBM:
SBM-1- jednomiejscowy dolnopłat o konstrukcji kompozytowej.
SBM-2 i SBM-3- dwumiejscowy dolnopłat o konstrukcji kompozytowej.
SBM-4- dwumiejscowy górnopłat o konstrukcji kompozytowej.
Płat wolnonośny prostokątny o profilu NACA 4415 i cięciwie 1200 mm. Jednodźwigarowy ze ścianką pomocniczą, o konstrukcji z kompozytów szklano- epoksydowych, powłoki przekładkowe. Połączenie skrzydło- kadłub stanowią dwa sworznie na bagnecie dźwigara i jeden na dźwigarze pomocniczym. W SBM-04 płat zastrzałowy, mocowany do kadłuba na dwóch sworzniach. Lotki i klapy szczelinowe zamienne lewa- prawa o identycznym rozstawie podpór i wykonywane w tych samych foremnikach. Sterowanie lotkami i klapami popychaczowe. Lotki wyważone masowo.
Kadłub klasyczny bez przejścia w belkę ogonową o konstrukcji skorupowej z kompozytów szklano- epoksydowych usztywniony wręgami o konstrukcji przekładkowej. Dla zapobieżenia utracie stateczności powłok o małej krzywiźnie zastosowano konstrukcje przekładkowe lub integralne usztywnienia (przetłoczenia). Podział kadłuba jest nietypowy. Zastosowano koncepcję rodem z techniki samochodowej- odpowiednik płyty podłogowej w samochodach- płytę dolną. Cały kadłub montowany jest w foremniku odwzorowującym spód kadłuba. Daje to możliwość szybkiej modyfikacji geometrii, a także pozwala uniknąć nakładania na siebie ciężkich foremników połówkowych. Kabina zakryta. W SBM-02 miejsca w układzie tandem, natomiast samoloty SBM-03 i SBM-04 posiadały kabiny z miejscami obok siebie.
Usterzenie poziome prostokątne o cięciwie 750 mm. Rozpiętość ograniczona do 2400 mm by umożliwić transport drogowy bez demontażu. Konstrukcja przekładkowa z kompozytów szklano- epoksydowych. Stery wysokości dwupodporowe, wyważone masowo. Usterzenie pionowe o obrysie trapezowym z płetwą podkadłubową. Konstrukcja jak usterzenia poziomego. Ster kierunku trójpodporowy wyważony masowo. Napęd steru linkowy. Profil obu usterzeń NACA 0012-64.
Podwozie klasyczne stałe. Podwozie główne sprężyste, wykonane z kompozytu szklano- epoksydowego. W SBM- 01 i SBM -02 jednoczęściowe. W SBM -03 i SBM-04 dwuczęściowe. Koła 400 x 160, (w SBM-01- 350 x 150). Podwozie ogonowe wahaczowe, niesterowane, z amortyzatorem sprężysto- ciernym. Koło 200 x 50.
Wyposażenie:
- SBM-01- zestaw przyrządów do lotów VFR,
- SBM-02- zestaw przyrządów do lotów VFR. Ewentualne dodatkowe wyposażenie agrolotnicze o masie 70 kg lub zbiornik dodatkowy o masie 80 kg,
- SBM-03- zestaw przyrządów do lotów VFR.
Silnik:
- SBM-01- Rotax 503 UL DCDI o mocy 37 kW (50 KM). Śmigło nastawne na ziemi Papiorek,
- SBM-02- przewidywano zastosowanie silników Rotax 912ULS, Rotax 912S, Rotax 912A, Rotax 912UL, Rotax 582, Rotax 618 bądź inne w zakresie mocy od 40 kW (55 KM) do 88 kW (120 KM). Śmigło nastawne na ziemi Papiorek lub Kremen,
- SBM-03- przewidywano zastosowanie silników Rotax 912ULS, Rotax 912S, Rotax 912A, Rotax 912UL w zakresie mocy od 59 kW (80 KM) do 74 kW (100 KM). Śmigło Kremen nastawne na ziemi lub w locie,
- prototyp SBM-03- zastosowano silnik Rotax 912S o mocy 74 kW (100 KM), wymieniony później na Simonini ”Victor 2 plus” o mocy 75 kW (102 KM).
Dane techniczne SBM-01 (wg [3]):
Rozpiętość- 7,6 m, długość- 4,97 m, wysokość na postoju- 1,8 m, powierzchnia nośna- 9,0 m2.
Masa własna- 260 kg, masa startowa- 370 kg.
Prędkość max- 150 km/h, prędkość przelotowa- 135 km/h, prędkość przeciągnięcia- 72 km/h, wznoszenie- 3 m/s, pułap (obliczeniowy)- 2500 m, zasięg: 200 km.
Dane techniczne SBM-02, obliczeniowe (wg [3]):
Rozpiętość- 8,4 m, długość- 5,87 m, wysokość na postoju- 1,9 m, powierzchnia nośna- 9,6 m2.
Masa własna- 240 kg, masa startowa- 450 kg.
Prędkość max- 150- 250 km/h, prędkość przelotowa- 135- 220 km/h, prędkość przeciągnięcia- 70- 80 km/h, wznoszenie- 3- 8 m/s, pułap- 2500- 5000 m, zasięg: 400- 800 km.
Dane techniczne SBM-03, silnik Rotax 912S o mocy 74 kW (wg [3]):
Rozpiętość- 8,8 m, długość- 5,95 m, wysokość na postoju- 1,8 m, powierzchnia nośna- 10,2 m2.
Masa własna- 300 kg, masa startowa- 520 kg.
Prędkość max- 210 km/h, prędkość przelotowa- 175 km/h, prędkość przeciągnięcia- 72 km/h, wznoszenie- 9 m/s, pułap- 6500 m, zasięg: 680 km.
Galeria
Źródło:
[1] ”Problemy rozwoju samolotów rodziny EOL”. Polska Technika Lotnicza. Materiały Historyczne nr 19 (2/2006).[2] CDSaero.
[3] Krawcewicz K., Mądry W. "Skąd przybywa i dokąd leci Kos?". Przegląd Lotniczy Aviation Revue nr 8/2001.
[4] Powszechna jest chęć budowy samolotu z napędem elektrycznym... - dlapilota.pl.
[5] Pieniądze z lotniczej pasji - Dziennik Wschodni.
[6] (kk) "SBM-3 już lata". Przegląd Lotniczy Aviation Revue nr 7/2001.