I-014 „KERMIT” – bezzałogowy samolot własnego projektu

Ostatnie lata przynoszą coraz bardziej dynamiczny rozwój sektora bezzałogowych statków powietrznych, jako, że wachlarz ich zastosowań staje się coraz bogatszy. Potwierdzeniem trendu jest liczba powstających konstrukcji tego typu, z których wiele jest budowanych również przez konstruktorów amatorów. Przykładem takiego projektu jest bezzałogowiec tworzony przez Michała Imiołka, jednego z naszych Czytelników. I-014 „Kermit” to autorska konstrukcja, realizowana wyłącznie w oparciu o środki własne lub też samodzielnie zdobyte.

W obecnym momencie samolot zbudowany jest w około 70% i wymaga jeszcze ok. pół roku prac. Jego konstruktor uznał, że to właściwy czas aby upublicznić jego projekt. Temat przedstawiamy, jako ciekawą opcję wykorzystania własnych sił i środków do zbudowania bezzałogowej konstrukcji.      

I-014 „Kermit” to samolot bezzałgowy, o gabarytach stosunkowo znacznych gdyż zbliżonych do gabarytów najmniejszych załogowych maszyn jednoosobowych, latających obecnie po niebie.

Napęd samolotu jest dwusilnikowy, hybrydowy (spalinowo-elektryczny). Silnik spalinowy znajduje się w dziobie kadłuba, elektryczny zaś na jego końcu, przy czym obydwa napędy ułożone są na jednej osi (linii), co oznacza, ze w przypadku awarii któregoś z silników (względnie wyczerpania źródła zasilania bądź też celowego jego wyłączenia), nie powstanie moment odchylający samolot od pierwotnej trajektorii lotu.


Projektowy udźwig, obwarowany chęcią osiągnięcia założonych osiągów, wynosi 30 kg, zaś masa całkowita płatowca 90 kg, wliczając w to masę akumulatorów silnika tylnego.


Struktura samolotu jest w praktyce niemal wyłącznie kompozytowa, z nielicznymi tylko domieszkami metali i sklejki (odpowiednio: złącza, goleń i mechanizmy podwozia przedniego oraz mniej obciążone żebra, wzmocnienia i wręgi). Samolocik powstaje z myślą o wytwórstwie seryjnym – nie zaś w jednym egzemplarzu – co oznacza, że wykonanie każdej z prototypowych części poprzedza proces sporządzenia odpowiedniego foremnika, powstałego częstokroć na bazie zbudowanej w tym celu makiety. Wykonanie oprzyrządowania produkcyjnego pochłania więc 60 ÷ 65 % pracy, czasu i pieniędzy! Na szczęście oprzyrządowanie produkcyjne sporządzamy zwykle tylko jeden raz, co oznacza, że koszty jego wykonania z czasem się amortyzują...

Wielozadaniowy, trwały, funkcjonalny – taki właśnie będzie ten samolot, a przynajmniej konstruktor do tego dąży, aby takim był.

Wielozadaniowy, bo:

• z uwagi na pojemną gondolę może przenosić wyposażenie stałe oraz zasobniki desantowe nie tylko o pokaźnej masie, lecz i znacznych gabarytach (z możliwością wpasowania tychże do kształtów komory ładunkowej płatowca);
• przedstawiona na rysunkach i zdjęciach gondola jest gondolą o największym „wagomiarze”: modułowość konstrukcji pozwala na instalowanie mniejszych i lżejszych gondoli lub latanie bez niej, zależnie od woli użytkownika i od charakteru prowadzonych działań; 
• samolot posiada spadochronowy system ratunkowy (umiejscowiony na „grzbiecie” zespołu usterzeń) oraz sprężyste, wytrzymałe, szerokie podwozie główne: rozwiązania te sprzyjają twardym lądowaniom w przygodnym terenie.

Trwały, bo:

• projektowe współczynniki obciążeń dopuszczalnych wynoszą +6 i -2,7 g, samolot zdolny jest więc do znoszenia pokaźnych obciążeń, zarówno od manewrów jak i od podmuchów czy tych zachodzących podczas przyziemienia;
• wiele elementów wzmocniono celowo, co czyni je odpornymi nie tylko pod kątem brutalnej obsługi, lecz i na wypadek mniej groźnych sytuacji awaryjnych, takich jak np. potencjalne kolizje z niewielkimi ptakami lub też lądowania w miejscach do tego nieprzystosowanych;
• kompozytowa, odpowiednio zabezpieczona konstrukcja sprawia, że samolot odporny jest na wpływ czynników atmosferycznych. Celowe zastosowanie tkanin szklanych w przeważającym ogóle struktury (dyktowane również chęcią obniżenia ceny), odznaczających się znaczną wytrzymałością zmęczeniową, w oczywisty sposób wpływa też korzystnie na wytrzymałość zmęczeniową całego płatowca.

Funkcjonalny,  bo:

• samolocik jest niewielki, lekki, po złożeniu daje się on bez problemu załadować na stosunkowo niedużą naczepę, o wymiarach nie przekraczających norm przepisów ruchu drogowego;
• samolot może zostać przygotowany do lotu nawet przez jedną osobę;
• opisane już wcześniej przymioty konstrukcji (spadochron ratunkowy, duża wytrzymałość, właściwości podwozia głównego) sprawiają, iż I-014 „Kermit” może być eksploatowany w ciężkich warunkach, a zatem w sytuacjach trudnych bądź też często niemożliwych do spełnienia przez inne konstrukcje.

Podstawowe dane:

• rozpiętość: 5 [m];
• powierzchnia nośna: 2,5 [m²];
• masa całkowita: 90 [kg];
• masa płatna (udźwig): 30 [kg].

Szacowane osiągi (wg projektu wstępnego):

• prędkość maksymalna: 156 [km/h];
• prędkość minimalna (bez mechanizacji): 67 [km/h];
• prędkość wznoszenia: 6,3 [m/s];
• czas lotu: 5 h.

Michał Imiołek - konstruktor-samouk, zajmujący się zagadnieniami projektowania i budowy samolotów kompozytowych, ze szczególnym uwzględnieniem dronów klasy I-szej (o masie całkowitej poniżej 150 kg). Z lotnictwem związany od 12-go roku życia (modelarnia Aeroklubu Krakowskiego), konstruktor oraz wykonawca kilkudziesięciu modeli latających, głównie zdalnie sterowanych szybowców termicznych. Jest autorem projektów dwóch dużych samolotów bezzałogowych (o udźwigach odpowiednio 40 i 30 [kg]), takich jak opracowany na potrzeby geodezji i jak dotąd niezrealizowany I-012 „SIROCCO” (z roku 2012) oraz wielozadaniowy I-014 „KERMIT”, który to obecnie jest w trakcie budowy.

Oprócz tego interesuje się problemami aerodynamiki małych prędkości oraz wdrażaniem prostych i tanich metod wykonywania elementów kompozytowych, przydatnych nie tylko w działalności lotniczej, lecz i poza nią. W latach 2013-2014 opracował, liczący około 500 stron, podręcznik pt. „PROJEKTOWANIE SAMOLOTÓW KOMPOZYTOWYCH – WYBRANE ZAGADNIENIA W UJĘCIU SZCZEGÓŁOWYM”, będącym pierwszym tego rodzaju tekstem opublikowanym w Polsce, którego drugie, rozszerzone wydanie, jest opracowywane obecnie.

Budowa samolotu bezzałogowego I-014 „KERMIT”, oprócz celów nadrzędnych, służy również zebraniu odpowiednich doświadczeń, które autor ma nadzieję zawrzeć w nowej publikacji, poświęconej szerzej sprawom konstrukcji oraz technologii.