Kompol "Stratus R 6", 1979
W latach 1970-tych prowadzony był ciągły rozwój konstrukcji lotni. Zwiększenie rozpiętości oraz większe kąty wierzchołkowe spowodowały, że dźwigar stał się stosunkowo długi (ok. 6 m) i miał duży udział w oporze całkowitymi lotni- rzędu 10%. Ze względu na długi dźwigar wzrastała również masa lotni. Duże rozpiętości lotni powodowały znaczne momenty bezwładności i momenty aerodynamiczne, zmniejszając w sposób istotny sterowność poprzeczną i zwrotność lotni.
Dlatego w końcu lat 1970-tych pojawił się nowy układ konstrukcyjny lotni, tzw. bezdźwigarowy. W lotni tej funkcje dźwigara przejęły odciągi przechodzące od przedniej, przedłużonej części kila do krawędzi natarcia. Lotnie bezdźwigarowe posiadały szereg zalet:
- zmniejszenie oporów aerodynamicznych lotni (poprzez zlikwidowanie oporów własnych dźwigara i interferencyjnych związanych z bliskością powłoki skrzydła. Opór dodatkowy odciągów i przedniej części kila był wielokrotnie mniejszy),
- możliwe było różnicowe odkształcanie się powłoki na obu połówkach płata (przy prawidłowej konstrukcji i regulacji), co dawało możliwości aerodynamicznego wspomagania balansowego sterowania lotnią,
- mniejszy ciężar lotni,
- uproszczone składanie i rozkładanie lotni.
W 1978 r. w Akademickim Klubie Lotniarskim Politechniki Warszawskiej rozpoczęto prace teoretyczne nad lotniami bezdźwigarowymi. Ich efektem było skonstruowanie i zbudowanie na początku 1979 r. dwóch eksperymentalnych lotni tego typu- "Stratus R 6" przez Grzegorza Rycaja i "Error" przez Bernarda Masztalskiego.
Najistotniejszym elementem obu konstrukcji, który pochłonął większość czasu przy projektowaniu, był dobór obrysu pokrycia i profilu płata. Duże wydłużenie, mały skos, konieczność uzyskania odpowiednich własności w zakresie stateczności i sterowności wymagały dokładnych studiów i analiz. Bardzo pomocne okazały się badania tunelowe modeli lotni. Podstawowym założeniem, jakie przyjęto, była rezygnacja z efektu samobudowania się profili płata wykorzystywanego w klasycznych lotniach. Profil płata (pokrycia) został uzyskany przez zastosowanie wkładek profilowych (żeber). Profile zastosowane w lotniach zostały opracowane przez ich konstruktorów. Uzyskanie założonej geometrii płata wymagało odpowiedniego wykonania pokrycia. W tym celu została przeprowadzona analiza wielkości i sposobu wprowadzania poprawek umożliwiających jak najdokładniejsze odwzorowanie płata. Jej efektem było uzyskanie algorytmu obliczeń, pozwalającego na rozwijanie pokrycia dla zadanej geometrii i przy istnieniu ograniczeń warunkujących dobrą pracę powłoki. Z uwagi na dużą pracochłonność wykorzystano do obliczeń elektroniczną maszynę cyfrową.
Próby w locie lotni "Stratus R 6" i "Error" przeprowadzone zostały w 1979 r. w Bezmiechowej. Pomyślne rezultaty pierwszych lotów udowodniły słuszność przyjętych założeń. Małe siły na sterownicy, duża stateczność w burzliwej atmosferze, dobra sterowność poprzeczna (efekt odkształcania powłoki skrzydeł) powodowały, że lotnie miały bardzo dobre własności pilotażowe. Pogorszeniu uległy natomiast właściwości przy lądowaniu. Wymagały one od pilota bardziej dokładnego, niż w klasycznych lotniach, określenia prędkości lotu i wyboru chwili oddania sterownicy podczas wytrzymania.
Dalszym rozwojem lotni "Stratus R 6" była lotnia "Stratus R 8 E". W 1982 lub 1983 r. na lotnisku Bemowo w Warszawie została oblatana Kompol-motolotnia (1982-1983) ze skrzydłem ”Stratus R6”.
W trakcie użytkowania lotni bezdźwigarowych okazało się, że nie posiadają one wybitnych właściwości lotnych. Ich masa nie była dużo mniejsza od masy lotni dźwigarowych. Natomiast bogate olinowanie lotni sprawiało kłopoty przy montażu. Ostatecznie konstrukcje te nie sprawdziły się i w połowie lat 1980-tych zaczęły wychodzić z użycia.
Konstrukcja "Stratus R6":
Szkielet zasadniczy (krawędzie natarcia, kil) wykonany z rur duraluminiowych o wymiarach 45 x 1,5 mm PA7 Nta. Sterownica wykonany z rur duraluminiowych. Odciągi wykonane z linek ø 3 i ø 2 mm. Jedynie wewnętrzne odciągi poziome krawędzi natarcia wykonane zostały z linek o średnicy 3,5 mm. Układ regulacji zapewniał dobór odpowiedniego naciągu odciągów górnych oraz odciągów prowadzonych do krawędzi natarcia. Na górnych linkach znajdowały się szybkie naprężacze, ułatwiające montaż i demontaż lotni.
Pokrycie jednostronne, ukształtowane za pomocą żeber, zamocowane do kila za pomocą wysokiej kieszeni kilowej. Wkładki profilowane (żebra) wykonane z rur duraluminiowych PA7 Nta 14 x 1 mm. Żebra przechodziły przez naszyte na dolnej powierzchni pokrycia kieszonki i opierały się o krawędź natarcia na specjalnych, wykonanych z kompozytu szklano- epoksydowego uchwytach.
Uprząż przystosowana do lotów w pozycji leżącej.
Dane techniczne "Stratus R6" (wg [2]):
Rozpiętość- 11,0 m, powierzchnia nośna- 17,34 m2, wydłużenie- 6,98, długość po złożeniu- 3,1 m.
Masa własna- 22 kg, optymalna masa pilota- 70-80 kg.
Prędkość max- ponad 65 km/h.
Galeria
Źródło:
[1] ”Kompol s.c.”.
[2] Masztalski B., Rycaj G. "Lotnie bezdźwigarowe". Skrzydlata Polska nr 20/1980.