Kiedy spełni się marzenie konstruktora śmigłowca z systemem NOTAR?

Ponad trzy dekady temu Andrzej Matuła wpadł na pomysł zbudowania własnego śmigłowca. Konstruktor, emerytowany inżynier górnictwa, w  Strzemieszycach tworzy dzieło swojego życia. Pasją jego jest budowa śmigłowca z systemem NOTAR (NO TAil Rotor – bez śmigła ogonowego).

Marzeniem Andrzeja Matuły jest oderwanie się śmigłowcem na wysokość 1÷2 m od ziemi, zawisnąć przez ok. 15 min. i wykonać podstawowe manewry sterowania. Poniżej zamieszczamy tekst, w którym konstruktor opowiada o swojej pasji, o tym jakie trudności napotykał podczas budowy śmigłowca.

"Śmigłowce bardzo mnie interesowały. Sikorski skonstruował maszynę najbardziej uniwersalną i użyteczną ze wszystkich aparatów latających. Jestem z zawodu inż. mechanikiem górnikiem, instruktorem modelarstwa lotniczego. Po wojnie latałem trochę na „kukuruźnikach”.

Skończyło się moje latanie po lekarskiej komisji lotniczej. Zacząłem prowadzić modelarnię lotniczą przy Aeroklubie Krakowskim. Potem szkoła, Liceum Przemysłu Węgla, studia na AGH i praca w górnictwie przez 27 lat. Budowanie śmigłowca zakręciło mnie już w 1951 roku. Pierwsze próby budowy śmigłowca rozpocząłem w roku 1957. Zastosować chciałem tam silniki pulsacyjne umieszczone na końcach łopat. Na budowę tego śmigłowca miałem oficjalne zezwolenie, a wykonywałem to w byłych Dąbrowskich Zakładach Naprawczych w Dąbrowie Górniczej, a ślad o tym odnotował ówczesny dziennik „Wieczór” z dnia 14.03.1957 r. Z przykrością musiałem pożegnać się z kontynuacją dalszej budowy. Stałem się osobą wielkiego zagrożenia, jako że byłem w stanie uciec na zachód. Marzenia moje zostały po prostu upolitycznione.

Potem praca na byłej kopalni „Paryż”, ówczesna „Gen. Zawadzki”. Z marzeniami jednak nigdy się nie pożegnałem. Przyszedł rok 1984, w którym znalazłem się na wymarzonej emeryturze. Wtedy to rozpocząłem projektowanie i budowę śmigłowca, co stało się spełnianiem moich marzeń. Brak doświadczenia, wiedzy i materiałów mścił się na mnie często. Założyłem, że śmigłowiec będzie napędzany 2-ma silnikami Fiata 126p. To był błąd. Okazało się, że są za ciężkie i trudne do zsynchronizowania. Dopiero w roku 1996 udaje mi się uzyskać silnik VW transportera 2.0 co spowodowało konieczność przebudowy całego układu napędowego.

W głowicy Hiller’a, którą sam od podstaw zaprojektowałem i wykonałem, wszystkie elementy zostały sprawdzone ultradźwiękami i promieniami rentgena. Pod względem wytrzymałościowym zapewniono stopień bezpieczeństwa =2. Łopaty wykonałem sam. Płaskownik stalowy przenosi siły odśrodkowe. Nosek do ¼ cięciwy laminatowy. ¾ to dźwigar drewniany z żebrami krytymi sklejką i oblamowanie płótnem szklanym. Zastosowałem profil NACA 0012. Stabilizowanie śmigłowca w płaszczyźnie poziomej systemem NOTAR.

Poza publikacją w JNTERVII nie dysponowałem żadnymi danymi na ten temat. By zdobyć więcej wiedzy w roku 2002 udaję się na wystawę ILA do Berlina. Wcześniej jednak zadzwoniłem do PZL Świdnik prosząc o udostępnienie mi wiadomości o systemie NOTAR. Po wyjaśnieniu celu po co mi potrzebna ta wiedza usłyszałem od osoby „ważnej” w zakładzie, że nic mi nie doradzą, jako że staję się dla nich konkurencją.

W belce ogonowej o średnicy 200mm zstosowałem jedną szczelinę wzdłuż by wywołać zjawisko Coanty. Brak wiedzy sprawia, że i w tym elemencie popełniam kolejne błędy konstrukcyjne.

Wystawa JLA w Berlinie, którą udało mi się odwiedzić w roku 2002 daje mi w pełni, przynajmniej wizualną wiedzę o tym systemie. Miałem możliwość dokładnie zobrazować sobie amerykański śmigłowiec MD Explorer. Dzięki uprzejmości pana Miłosza Rusieckiego i jego niemieckich kolegów zdobyłem dużo cennych dla mnie wiadomości o systemie NOTAR.

Zdobyta tam wiedza powoduje serie wielu zmian w dotychczasowym projekcie i wykonanej już konstrukcji. Z przykrością, ale i z bagażem nowych przemyśleń rozbieram dotychczasowe rozwiązania i buduję od nowa według nowego projektu i obliczeń.

Do prób i sprawdzania śmigłowca i działania systemu NOTAR buduję specjalną platformę obrotową. Silnik (WV 2.0) chłodzony specjalnie zbudowanym wentylatorem wytwarza nadmuch do belki ogonowej. Poprzez wydobywanie się dwoma szczelinami wzdłużnymi powoduje na powierzchni tej belki zjawisko COANTY. Ważną kwestią w tym celu było wytworzenie przez ten wentylator w belce ogonowej odpowiedniego ciśnienia. W oryginale obroty wentylatora przenoszone są z silników turbin (5420 obr/min). Wydajność powietrza regulowana jest zmianą kąta natarcia łopatek wentylatora. W moim przypadku regulację obrotów i wydajność powietrza uzyskałem przez zastosowanie dodatkowego silnika do napędu dmuchawy z możliwością regulacji od 2000÷4000 obr/min. Brak możliwości zbudowania stanowiska badawczego przyczyniło się do niepowodzenia tego rozwiązania. Uzyskałem zaledwie 1/3 obr. wentylatora. Przyczyna była w zbyt małej mocy tego silnika. Miał rację mgr inż. Ryszard Witkowski, autor książki „Budowa i pilotaż śmigłowców” gdzie w listach do mnie z lat 1987 i 1995 pisze i ostrzega, że nie podołam trudnościom w uruchomieniu śmigłowca i związanymi z tym kosztami.

Wiele przeróbek i modernizacji spowodowało, że masa śmigłowca wzrosła ponad zaplanowane założenia konstrukcyjne. Cały czas sen z oczu spędza mi moc silnika jaki miałem do dyspozycji, czyli silnik z samochodowy WV Transporter 2.0, Byłem niemal pewny, że moc jego jest na pograniczu możliwości i przydatności w tym zastosowaniu.

I tu sprawdzili się moi wspaniali przyjaciele i koledzy, którzy wspierają mnie od wielu lat, bacznie obserwują i przyglądają się moim wysiłkom i zamiarom, gorąco kibicują i podtrzymują na duchu. Wszyscy oni wspierają mnie nie tylko na duchu, ale i zdecydowanie działają jako sponsorzy.

Właśnie oni to przyczynili się, że wspomogli mnie finansowo, co pozwoliło mi kupić odpowiedni silnik. Nabyłem silnik SUBARU LEGACY 2.2 5600obr/min o mocy 136KM. z całym potrzebnym osprzętem, by przystosować i zainstalować go w moim śmigłowcu. Nabycie upragnionego silnika rozwiązało mi już wiele problemów i niepewności targających mną czy uda mi się doprowadzić do końca zamierzony cel.

W chwili obecnej pozostało mi wiele czynności i zadań do wykonania, z którymi niewątpliwie sobie poradzę. Wiem, że osoby mi przyjazne kibicują i wspomagają mnie jak tylko mogą. Tylko nie wiem czy zdążę mając już sporo lat...

Dlatego to zapraszam wszystkie osoby chętne i zainteresowane doprowadzeniem mojego projektu do finału, by w miarę swoich chęci udzielili wsparcia."

Trzymamy kciuki, aby praca nad śmigłowcem zakończyła się sukcesem.

Kontakt z konstruktorem możliwy jest poprzez profil Andrzeja Matuły: www.facebook.com/Andrzej-Matuła