Najważniejsza jest koncepcja samolotu...

Na temat wyzwań związanych z rozwojem projektu i budową samolotu OSA, który powstaje w Wojskowej Akademii Technicznej w Warszawie, a także zastosowań i rynku zbytu dla tego typu konstrukcji, z profesorem Stanisławem Danileckim oraz inicjatorem budowy statku powietrznego, profesorem Aleksandrem Olejnikiem rozmawia Marcin Ziółek.

Prof. dr hab. inż. Aleksander Olejnik - (ur. 1948 w Łodzi) jest absolwentem Wydziału Mechanicznego WAT, na którym studiował w latach 1968-1973, uzyskując tytuł zawodowy magistra inżyniera. Na tym wydziale uzyskał także stopnie naukowe: doktora (1979) oraz doktora habilitowanego nauk technicznych (1988). Tytułem naukowym profesora został uhonorowany w 1996 r. W latach 1993-2002 był zastępcą komendanta Wydziału Uzbrojenia i Lotnictwa ds. dydaktyczno-naukowych, a w latach 2002-2003 - zastępcą Komendanta WAT ds. dydaktycznych oraz prorektorem WAT ds. kształcenia. W latach 2003-2008 pełnił funkcję dziekana Wydziału Mechatroniki.

Jest autorem monografii „Aerosprężystość układów powierzchniowych” oraz współautorem monografii „Selected Problems of Nonlinear Dynamics in Aviation Engineering”. Ponadto opublikował około 100 artykułów w periodykach naukowych oraz dwa skrypty akademickie dotyczące budowy statków powietrznych. Za działalność naukowo-dydaktyczną i organizacyjną został uhonorowany m.in.: Krzyżem Oficerskim i Kawalerskim Orderu Odrodzenia Polski, Medalem Komisji Edukacji Narodowej, tytułem Zasłużony Nauczyciel Akademicki WAT oraz 11 Nagrodami Rektora WAT.

Dr hab. inż. Stanisław Danilecki, prof. WAT  – (ur. 1936 r.) jest absolwentem Wydziału Lotniczego Politechniki Warszawskiej z 1960 roku. Posiada bardzo obszernie udokumentowany dorobek naukowy, projektowy i badawczy. Zawiera on nowe rozwiązania konstrukcyjne oraz modyfikacje istniejących. Większość z tych rozwiązań została wprowadzona do produkcji i zweryfikowana w oblatanych i eksploatowanych w Polsce i za granicą samolotach. Za działalność naukowo-dydaktyczną otrzymał m.in.: Złoty Krzyż Zasługi, Nagrodę Rektora Politechniki Warszawskiej oraz Nagrodę Dziekana Wydziału Mechaniczno Energetycznego Politechniki Wrocławskiej (podwójnie).

Od 2007 roku pracownik naukowo-dydaktyczny Wojskowej Akademii Technicznej zatrudniony na stanowisku profesora nadzwyczajnego w Wydziale Mechatroniki i Lotnictwa.

Samolot OSA (charakterystyka): Górnopłat o konstrukcji metalowo-kompozytowej klasy VLA (Very Light Aircraft). Usterzenie krzyżowe. Skrzydła podparte zastrzałem, klapy i lotki szczelinowe. Końcówki skrzydeł wyposażone w winglety. Część przednia mieści dwuosobową kabinę załogi, część środkowa przeznaczona jest na integralny zbiornik paliwa o pojemności 120 litrów, schowek podręczny i przestrzeń dla spadochronu ratunkowego. Pod podłogą kabiny znajdują się przedziały wyposażenia pilotażowo-nawigacyjnego i specjalnego. Wejście do kabiny umożliwiają drzwi umieszczone symetrycznie po obu stronach kadłuba, otwierane do góry i przodu. Ster kierunku wyważony masowo i odciążony aerodynamicznie, metalowy wyposażony w płytkę wyważającą. Stery i lotki wychylane za pomocą układów popychaczowych, natomiast klapka odciążająca steru wysokości elektrycznie. Klapy sterowane elektrycznie. Podwozie trójkołowe z kółkiem przednim, stałe. Na kołach głównych znajdują się hydrauliczne hamulce tarczowe, brak różnicowości hamowania. Silnik tłokowy Lycoming IO-320-B1A o mocy 160 KM w układzie pchającym. Usytuowanie silnika za skrzydłem i zastrzałem w dużym stopniu ma podnieść bezpieczeństwo eksploatacji, zredukować możliwość wejścia w obszar pracy śmigła, a także obniżyć poziom hałasu w kabinie. Ogrzewana rurka pitota. Samolot będzie wyposażony w awionikę G3X firmy Garmin, radiostację SL30, transponder Garmin GTX23, GPS VOR/ILS Garmin GTN 650, Garmin GMA347, układ ELT oraz autopilota TrutrakGX Pilot.

Marcin Ziółek: Pomysł na zbudowanie samolotu Osa pojawił się jeszcze przed wygraniem konkursu projektów na rzecz obronności państwa ogłoszonego przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego. Jaka była geneza tej konstrukcji? Czy jej rozwój jest związany z zapotrzebowaniem na tego typu maszyny w Polsce?

Aleksander Olejnik: Prace w ramach projektu trwają od sierpnia 2009 r., kiedy pojawił się pomysł zbudowania tego statku powietrznego, aczkolwiek było to jeszcze poza konkursem. Tak więc rozwój tej konstrukcji trwa już trzy lata, z czego opracowanie projektu zajęło prawie dwie trzecie tego czasu, a reszta przygotowanie, realizacja, przebieg konkursu, jego ocena oraz podpisanie umów. Zgodnie z zasadami, które dotyczyły systemów sieciocentrycznych, sformułowaliśmy projekt na platformę do przenoszenia systemu sieciocentrycznego, na której ma być umiejscowiony system komunikacji ze stacjonarnym centrum sterowania akcjami lub mobilnymi jednostkami, jakimi może być inny samolot lub ktoś pozostający na ziemi. W tamtym okresie stwierdziliśmy, że nasza konstrukcja będzie takim demonstratorem technologii platformy systemu sieciocentrycznego, a dopiero w czasie realizacji jej programu pojawiły się inne zastosowania.

MZ: Zatem założeniem tego konkursu nie było opracowanie samolotu tylko demonstratora technologii systemu sieciocentrycznego?

AO: Konkurs zakładał opracowanie właśnie demonstratora technologii. Stopień zaawansowania projektu mierzy się w skali od 1 do 9 i my mimo to, że założenia konkursu zakładają zakończenie go na poziomie 6–7, to zamierzamy uzyskać 9 i maksymalnie przygotować ten samolot do certyfikacji. Od samego początku nadzór nad tym samolotem sprawuje ULC.

Obecnie projekt jest też pod nadzorem Narodowego Centrum Badań i Rozwoju, a wcześniej  Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego, bowiem ten pion jest odpowiedzialny za projekty badawcze, rozwojowe i celowe. Z formalnego punktu widzenia jest to też trochę inna struktura, a my musimy spełnić wszystkie zapisy umowy, które zakładają stworzenie demonstratora technologii i wykazanie jego funkcjonalności czyli możliwość odbycia lotu. Naszym zamysłem jest, aby w ramach tych zadań przygotować coś co można potem maksymalnie wykorzystać. Jednak cała procedura wymaga określonej liczby lotów, które generują olbrzymie koszty w tym m.in. ubezpieczenia samolotu. 

MZ: Czy prowadzone były konsultacje z potencjalnymi użytkownikami samolotu Osa celem lepszego dopracowania i określenia przyszłych funkcji tej konstrukcji?

AO: Odbyliśmy dwa spotkania, ale chcemy jednak, wyczuwając intencje służb mundurowych i ich potrzeby, sami zrealizować ten etap. Jesteśmy przekonani, że wchodzimy w nurt takiego praktycznego zastosowania. W ogóle u podstaw budowy takiej platformy była wizja samolotu z kabiną śmigłowcową. Jeśli popatrzeć na model Osy, to jego pilot ma praktycznie nieograniczoną widoczność z kabiny, taką jak właśnie w śmigłowcu, ale jest to statek powietrzny o wiele prostszy do pilotowania i tańszy w eksploatacji. 

Bierzemy także udział w konferencjach i wystawach. Zaczynaliśmy od bardzo maleńkiego modelu samolotu, który w ubiegłym roku zaprezentowaliśmy na Międzynarodowym Salonie Przemysłu Obronnego w Kielcach. W tym roku na tej samej imprezie planujemy zaprezentować funkcjonalną makietę kabiny, do której będzie się można już wsiąść.

MZ: Czyli obserwuje Pan zainteresowanie rozwojem tej konstrukcji ze strony polskich służb mundurowych?

AO: Oczywiście. Do rozwoju tej konstrukcji zainspirował nas m.in. fakt, iż Komenda Główna Policji w tym okresie, kiedy my rozpoczynaliśmy budowę platformy, wystąpiła o zakup samolotu o podobnych właściwościach. Do tego przetargu przystąpiło wtedy cztery czy pięć firm. Konstrukcje przez nie oferowane miały bardzo słabą widoczność z kabiny i zostały jedynie dostosowane do przewożenia urządzeń specjalnych, a nie specjalnie zbudowane w tym celu. 

Stanisław Danilecki: Na temat jego przydatności operacyjnej muszą wypowiedzieć się fachowcy. Jeżeli ktoś będzie chciał wykonać samolotem Osa zadania o przeznaczeniu cywilnym, to wtedy priorytetem jest bezpieczeństwo, ale gdybyśmy wiedzieli, że maszynę zakupi wojsko i będzie uczestniczyła w jakimś konflikcie, no to tam na pierwszym miejscu będzie niezawodność.


                       Oblot model samolotu Osa na lotnisku w Ułężu

MZ: Jakie zatem będą największe zalety samolotu Osa?

SD: Zalety samolotu wynikają po części z jego koncepcji, która została przyjęta, a ta koncepcja z kolei wyłoniła się z potrzeb. Skoro założyliśmy, że w całym przedsięwzięciu priorytetem jest zapewnienie dobrej widzialność z kabiny, to w związku z powyższym wyłonił się układ ze śmigłem pchającym. Tego typu rozwiązanie umożliwiło koncentrację w przedniej części kadłuba aparatury do różnego rodzaju przeznaczenia, łącznie z kamerami. Widzialność pilota jest we wszystkich kierunkach prawie nieograniczona. Maszyna ta może służyć do zadań patrolowych i dzięki temu interesuje się nią policja, która może ją wykorzystywać do kontrolowania ruchu na drogach, zgromadzeń, a także przesyłania z powietrza informacji i w razie potrzeby do lądowania w terenie przygodnym.

MZ: Proszę przybliżyć niektóre zakładane dane techniczne.

SD: Ten samolot musi mieć dwie bardzo istotne cechy, które wysuwają się na pierwszy plan, tj. znaczną rozpiętość prędkości, co oznacza, że jego minimalna prędkość 85 km/h musi pozwalać na bezpieczny lot ponad autostradą, ale musi także przyspieszać do ponad dwustu. Po drugie musi mieć nadmiar mocy, który zapewni dostateczną prędkość wznoszenia - co najmniej 8 m/s. Następną istotną cechą jest możliwość lądowania w terenie przygodnym, co powoduje, że Osa musi mieć krótki dobieg i cechy samolotu STOL. Samolot ten będzie wyposażony w silnik o mocy 150 KM - większej, niż  w innych podobnych konstrukcjach. Własności Osy potwierdzane są obecnie w próbach na jego modelu.

Osiągnięcie zakładanej prędkości minimalnej zmusza nas do dosyć dużego wysiłku konstruktorskiego, który wynika z wymagań zawartych w przepisach dla tej klasy samolotów. Ten warunek musimy spełnić i generalnie już go spełniliśmy, z tym, że na modelu latającym. Natomiast z obliczeń wynika, że prędkość maksymalna będzie wynosiła ok. 240 km/h, a najlepsza prędkość wznoszenia 8 m/s będzie możliwa do uzyskania w zakresie prędkości 140-150 km/h, kiedy siła oporu jest najniższa. Prognozowana długość startu ma wynieść 30-40 metrów, co klasyfikuję tę maszynę, jako konstrukcję STOL. Skrzydła samolotu będą wyposażone w stałe sloty, które uniemożliwią wprowadzenie go w zamierzony korkociąg, a tym bardziej w niezamierzony. Natomiast jeżeli chodzi o właściwości pilotażowe, to one oczywiście są kształtowane na etapie projektu, ale tylko poprzez proporcje sił na sterownicach. Sterowanie podłużne najlżejsze jest lotkami i jeśli to zostanie utrzymane, to każdy z pilotów wysiądzie z tego samolotu zadowolony.

Osa będzie posiadać maksymalną masę startową tylko 750 kg, natomiast w kwestii udźwigu użytecznego będziemy mogli wypowiedzieć się dopiero, jak samolot zważymy. Konstrukcja ta będzie mogła wykonywać loty o długotrwałości ponad 4 godzin. Niektórych może dziwić, że tak krótkie, ale dane te wynikają z ilości paliwa, jakie maszyna spali przy optymalnej prędkości. Zużycie paliwa będzie wynosiło ok. 17 litrów na godzinę lotu, co jak na razie wiemy tylko z obliczeń. Napęd zapewni jednostka Lycoming.

(...)

Koniec pierwszej części wywiadu.

Druga część wywiadu dostępna jest tutaj.