SZD-55 "Promyk" ("Nexus"), 1988

Szybowiec SZD-55 został opracowany w PDPSz Bielsko pod kierunkiem mgr. inż. Tadeusza Łabucia. Szybowiec ten miał być następcą SZD-48-3M ”Brawo”. Projektowanie rozpoczęło się od sformułowania założeń, co trwało od marca 1983 r. do końca 1984 r. Szybowiec SZD-55 miał być nowoczesnym wyczynowym szybowcem klasy standard, w rozumieniu przepisów FAI, o najwyższych możliwych wówczas do uzyskania osiągach. Był przeznaczony do udziału w zawodach, wysokiego wyczynu i zaawansowanego treningu. Jego własności lotne, eksploatacyjne i pilotażowe miały być porównywalne, a nawet lepsze od szybowców znajdujących się wówczas na rynku, głównie niemieckich, a cena konkurencyjna.
Projekt szybowca opracowano w latach 1984- 1986, nadając mu oznaczenie SZD-55 i nieoficjalną nazwę ”Promyk”. Rozpoczęto budowę trzech egzemplarzy. Tylko dwa z nich były faktycznie prototypami. Trzeci egzemplarz budowany był na zamówienie złożone na pniu przez fińskiego agenta. Pierwszy prototyp SZD-55 oblatano 15.08.1988 r., drugi 3.01.1989 r.
Przy opracowaniu konstrukcji szybowca SZD-55 szczególny nacisk położono na obniżenie masy własnej, zapewnienie stabilności geometrii bryły szybowca, głównie skrzydeł i uzyskanie dużej odporności na zjawiska zmęczeniowe. W skrzydłach zastosowano nowy profil opracowany na Politechnice Warszawskiej, zaś Instytut Lotnictwa podjął się badań aerodynamicznych kadłuba o nowej geometrii, w celu ustalenia właściwego kąta zaklinowania skrzydła. Skrzydła usytuowano w układzie średniopłata, otrzymały kształt trapezowy z prostą krawędzią spływu z eliptyczną końcówką, co zapewniało najniższy opór indukowany.
Mimo ogromnych trudności z uzyskaniem najnowocześniejszych materiałów (tkanin węglowych, kevlaru) i konieczności zastosowania laminatów szklano- epoksydowych udało się uzyskać szybowiec o masie własnej nieznacznie przekraczającej 200 kg, co było wynikiem wzbudzającym zdumienie u konkurentów, którzy byli w stanie podobną masę osiągnąć tylko dzięki użyciu włókien aramidowych (Kevlar) i włókien węglowych. Próby szybowca zakończono uzyskaniem w lutym 1989 r. polskiego certyfikatu.
Szybowiec potwierdził swoją klasę, gdy Tomasz Rubaj wygrał na nim Mistrzostwa Europy Juniorów w we Francji (1989 r.) i Szwecji, Janusz Centka zwyciężył w Mistrzostwach Państw Socjalistycznych, a Janusz Trzeciak wywalczył tytuł Wicemistrza Świata, startując w Szybowcowych Mistrzostwach Świata w Uvalde w USA (1991 r.).
Polscy piloci nie mieli jednak szczęścia do następnych startów na tym szybowcu: przed mistrzostwami w Wiener Neustadt, na skutek zastrzeżeń techniczno- eksploatacyjnych Aeroklubu Polskiego oraz wysokich opłat żądanych za udostępnienie szybowców przez PDPSz Bielsko nasza reprezentacja zrezygnowała z ”Promyków”, startując na szybowcach wypożyczonych w Austrii. Bielskie Zakłady Szybowcowe udostępniły zaś SZD-55 bezpłatnie Bułgarom!
Szybowiec okazał się udany i praktycznie od razu rozpoczęto produkcję seryjną. Wersja seryjna otrzymała oznaczenie SZD-55-1. W trakcie produkcji wprowadzono w konstrukcji wiele zmian i ulepszeń. Ostatnia produkowana przed upadkiem Zakładów Szybowcowych wersja SZD-51-1 XM różniła się od pierwszych ”Promyków” m.in. amortyzowanym podwoziem, uszczelnionymi wszystkimi szczelinami pomiędzy sterami a statecznikami, zmienionym prowadzeniem popychaczy napędu sterów, dzielonymi zbiornikami balastowymi z niezależnym sterowaniem zaworami spustowymi. W 1993 r. SZD-55 otrzymał prestiżową nagrodę TERAZ POLSKA. Istniała koncepcja opracowania jego wersji silnikowej, jednak wobec trudności ekonomicznych PZL-Bielsko projektu nie rozwijano.
W latach 1988- 1999 wyprodukowano 107 (wg [9]- 110, nie licząc prototypów) szybowców z czego 103 wyeksportowano.
W Polsce użytkowano cztery ”Promyki”, które stanowiły do 2000 r. sprzęt zawodniczy szybowcowej Kadry Narodowej bazujący w Centrum Szybowcowym w Lesznie. W połowie 2000 r. zostały one wystawione na sprzedaż, a uzyskane w ten sposób środki zamierzano przeznaczyć na zakup szybowców zawodniczych najnowszej generacji. Jeden z ”Promyków” (D-9055) został odkupiony od niemieckiego szybownika i latał w Aeroklubie Olsztyńskim.
W 2001 r. prawa do Świadectwa Typu SZD-55-1 zakupiła firma Allstar PZL Glider z Bielska- Białej. Produkcję seryjną rozpoczęto w 2004 r. Szybowce produkowane były w Wytwórnia Konstrukcji Kompozytowych w Jasienicy k. Bielska-Białej, pod nową nazwą SZD-55-1 "Nexus". Do 2018 r. wykonano tam jeszcze 11 egz., a w 2019 r. już w zakładach Allstar PZL Glider (znajdujących się w dawnych budynkach SZD) w Bielsku dalsze 3 egz.
W dniu 1.01.2006 r. w polskim rejestrze statków powietrznych znajdowały się 4 szybowce SZD-55-1.
Na szybowcach SZD-55 ”Promyk” ustanowiono również szereg rekordów:
- w 2005 r. w Minden Tahoe (Nevada, USA) Marta Najfeld ustanowiła kobiecy rekord prędkości na trasie trójkąta 100 km wynikiem 154,05 km/h,
- w 2006 r. w Minden Tahoe (Nevada, USA) Marta Najfeld ustanowiła kobiecy rekord prędkości na trasie trójkąta 100 km wynikiem 159,17 km/h.
W 2019 r. z inicjatywny Michała Ombacha, biuro konstrukcyjne Allstar PZL Glider przeprojektowało w szerokim zakresie szybowiec SZD-55-1, podnosząc jego walory użytkowe i estetyczne, dostosowując tym samym konstrukcję do wymagań rynku. Konstruktorem prowadzącym jest współautor dawnego SZD-55 Stanisław Oskwarek, obliczenia aerodynamiczne i wytrzymałościowe wykonał Mieczysław Goryl, a analizę aeroelastyczną Wojciech Chajec z Instytutu Lotnictwa w Warszawie. Główne zmiany objęły: zastąpienie kompozytu szklanego w skrzydłach węglowym, dodanie szablastych, eliptycznych wingletów skrzydłowych, zabudowanych na stałe, poprawiających właściwości w krążeniu i podnoszących stateczność poprzeczną, zastosowano nową kinematykę lotek, eliminującej stuki oraz spotykane duże siły w napędzie, powiększenie powierzchni lotek, w celu poprawy ich skuteczności przy starcie z boczno- tylnym wiatrem w warunkach halniakowych.
Oblotu szybowca SZD-51-1 "Nexus Neo" (inne oznaczenie SZD-51-1 New Generation) o znakach SP-4076 dokonano 20.12.2019 r. Dalsze próby- certyfikacyjne- zaplanowano na lato 2020 r.
Kolejną modyfikacją jest zamontowanie z przodu kadłuba systemu pomocniczego napędu elektrycznego Allstar-e-motion. Jest to autorski system opracowany przez dr Eliasa Breuninga z Niemiec. Silnik ma moc 18 kW, akumulatory 2 x 60 V. Wersja z napędem otrzymała oznaczenie SZD-55-2 "Nexus-e-motion". Prototyp miał zostać oblatany w 2020 r.
Napęd Allstar-e-motion może być montowany w już wyprodukowanych szybowcach SZD-55-1.
Konstrukcja SZD-55-1:
Jednomiejscowy średniopłat wykonany z laminatu szklano-epoksydowego.
Skrzydło dwudzielne, o obrysie trapezowym, z charakterystyczną wydłużoną końcówką o eliptycznym rozkładzie cięciw i prostej krawędzi spływu. Profil skrzydła NN-27. Konstrukcja kompozytowa, jednodźwigarowa z przekładkowym pokryciem. Dźwigar dwuteowy ze ścianką z litego laminatu. Lotki o szerokości ok. 20% cięciwy skrzydła, wykonane z kompozytów węglowych. Hamulce aerodynamiczne dwupłytowe tylko na górnej powierzchni skrzydła. W kesonach płata zbiorniki na balast wodny o pojemności 190 dm3.
Kadłub integralny ze statecznikiem kierunku wykonany z litych skorup kompozytowych, usztywniony w tylnej części półwręgami i wręgami, w obszarze kabiny pilota ma specjalnie ukształtowane podwójne pokrycie. W środkowej części kadłuba skorupy pokryć są wzmocnione dodatkowymi pasami z tkaniny rowingowej, połączonymi z komorą podwozia, co daje efekt amortyzacji podczas lądowania. Zaczep holowniczy zabudowany na goleni podwozia, chowany wraz z nim. Kabina zakryta.
Usterzenie typu T, konstrukcja kompozytowa. Statecznik kierunku usztywniony ściankami; w krawędzi natarcia zabudowano antenę radiową. Pod statecznikiem kierunku (w rurze kadłuba) znajduje się ogonowy zbiornik balastowy o pojemności ok. 10 dm3. Ster kierunku wykonany z dwóch przekładkowych skorup. Usterzenie wysokości o obrysie trapezowym, z zaokrąglonymi końcówkami o konstrukcji skorupowej, z pokryciem przekładkowym. Ster wysokości wykonano z kompozytu szklano- epoksydowego (prototyp z węglowego) i wypełniono całkowicie pianką.
Podwozie jednotorowe, główne chowane w locie, kółko ogonowe stałe, z możliwością wymiany na gumową płozę.
Wyposażenie- podstawowy zestaw przyrządów, radiostacja UHF.
Napęd "Nexus-e-motion"- silnik elektryczny EMRAX 188 o mocy szczytowej 18 kW (13 KM). Bateria- 2 niezależne akumulatory litowo- jonowe o napięciu 60 V i wadze 15 kg każdy. Śmigło dwułopatowe, składane. Łopaty po złożeniu idealnie przylegają do kadłuba, dzięki czemu opór szybowca jest minimalny. Łopaty śmigła rozwijają się dzięki sile odśrodkowej natychmiast po włączeniu silnika.
Dane techniczne SZD-55-1 (wg [2]):
Rozpiętość- 15,0 m, długość- 6,85 (wg [6]- 6,65) m, wysokość- 1,47 m, powierzchnia nośna- 9,6 m2.
Masa własna- 205-230 (wg [6]- 203) kg, masa użyteczna- (wg [6]- 117) kg, masa startowa max bez balastu- (wg [6]- 320) kg, masa startowa max z balastem- 500 kg.
Prędkość dopuszczalna- 255 km/h, prędkość holowania- 155 km/h, prędkość ekonomiczna- (wg [6]- 79,4- 110,4 km/h przy opadaniu 0,545- 0,686 m/s), prędkość minimalna- 66 km/h, doskonałość max- 44,1 przy prędkości 119 km/h, opadanie minimalne- 0,54 m/s przy prędkości 80 km/h.
Dane techniczne SZD-55-1 "Nexus" (wg [10]):
Rozpiętość- 15,0 m, długość- 6,84 m, wysokość- 1,47 m, powierzchnia nośna- 9,6 m2.
Masa własna- 215 kg, masa startowa max bez balastu wodnego- 350 kg, masa startowa max z balastem max- 500 kg.
Prędkość dopuszczalna- 255 km/h, prędkość minimalna- 68 km/h, doskonałość max- 44,1 przy prędkości 119 km/h, opadanie minimalne- 0,68 m/s przy prędkości 100 km/h.
Dane techniczne SZD-55-2 "Nexus-e-motion", projektowane (wg [10]):
Rozpiętość- 15,0 m, długość- 6,84 m, wysokość- 1,47 m, powierzchnia nośna- 9,6 m2.
Masa własna- 265 kg, masa startowa max bez balastu wodnego- 375 kg, masa startowa max z balastem max- 500 kg.
Doskonałość max- 40 przy prędkości 119 km/h, pułap możliwy do uzyskania w locie silnikowym- do 1000 m, zasięg lotu z włączonym silnikiem- do 100 km.
Galeria
Źródło:
[1] Liwiński J. ”Rejestr polskich statków powietrznych 2006”. Przegląd Lotniczy Aviation Revue nr 2/2006.
[2] Makowski T. ”Współczesne konstrukcje lotnicze Polski”. Agencja Lotnicza Altair. Warszawa 1996.
[3] Informacja. Przegląd Lotniczy Aviation Revue nr 12/2006.
[4] Dobrzyński J. ”Szybowce SZD”. Lotnictwo nr 11/2005.
[5] Polskie szybowce.
[6] Szybowcowy zakątek Pepego (Piotra Puchalskiego).
[7] Fotograficzny Rejestr Szybowców.
[8] Wardziak A. "Szybowiec SZD-55". Skrzydlata Polska nr 26/1990.
[9] Murawski T. "Polskie szybowce SZD". Warszawa 2016.
[10] SZD | Allstar PZL Glider | Szybowiec.
[11] Murawski T. "Sylwetki szybowców SZD". Warszawa 2020.