PZL SW - 4 Puszczyk. Polskie Konstrukcje 26.

 

PZL SW-4 Puszczyk.

Polskie Konstrukcje.

autor Piotr Wujec

Lekki śmigłowiec wielozadaniowy SW-4 polskiej konstrukcji jest używany przez Wojsko Polskie od wielu lat pod postacią przeznaczonego dla wojska szkolnego „Puszczyka”.

Wprowadzenie

W serii wpisów na moim blogu staram się od lat opisywać ciekawe polskie konstrukcje, aby czytelnikom pokazać jak wiele ciekawych konstrukcji stworzyli Polacy.

Jedną z takich polskich konstrukcji jest lekki śmigłowiec PZL SW-4.

SW-4 zaprojektowany został przez Polaków. Projekt powstał głównie w WSK PZL Świdnik. Jest to polski śmigłowiec od około 30 lat używany przez Wojsko Polskie.

Rozwój SW-4 doczekał się kontynuacji, po sprzedaniu przez polski rząd obcemu kapitałowi zakładów PZL Świdnik w 2010 roku, w postaci zmodyfikowanej odmiany tego śmigłowca noszącej oznaczenie AW009.

Terminologia użyta w moim wpisie, skróty:

WSK – Wytwórnia Sprzętu Komunikacyjnego,

PRL – Polska Rzeczpospolita Ludowa, opisana w pkt. 1.2,

PZL – Państwowe Zakłady Lotnicze.

SW-4 Puszczyk, fot. Piotr Wujec

SW-4 Puszczyk, fot. Piotr Wujec

1. Projekt

1.1. Projekt lekkiego śmigłowca opracował zespół polskich konstruktorów pod kierownictwem Stanisława Trębacza (wybitnego polskiego inżyniera ur. 1922 r. w Chrzanowie, zm. 2015 r. w Świdniku), był On świetnym polskim konstruktorem, zasługującym na osobny wpis. 

Prace konstrukcyjne były prowadzone głównie w Wytwórni Sprzętu Komunikacyjnego PZL-Świdnik w Świdniku (WSK PZL Świdnik). Przebiegały one na przełomie lat siedemdziesiątych i osiemdziesiątych ubiegłego wieku. Prace konstrukcyjne w WSK PZL Świdnik były prowadzone współpracy z innymi PZL-ami oraz polskimi placówkami naukowo-badawczymi, które wymieniam w pkt. 4 poniżej.

1.2. Prace projektowe trwały w okresie tzw. „komuny”, czyli za PRL (Polskiej Rzeczpospolitej Ludowej), gdy to wszystkie wymienione powyżej podmioty były państwowe. 

Polska (PRL) mogła konsturować tylko taki sprzęt, na jaki zgodziła się Moskwa.

Dlaczego?

1.3. Uwarunkowania polityczne PRL

Uwarunkowania polityczne miały wpływ na polskie konstrukcje, m.in. PZL SW-4. 

W okresie projektowania PZL SW-4 nasza Polska była krajem komunistycznym, socjalistycznym, jak mawiają niektórzy lewicowym, czyli krajem bez wolności, bez niepodległości, bez suwerenności. 

Wówczas kluczowe decyzje dotyczące Polski zapadały w Moskwie.

Polska nazywała się wówczas Polska Rzeczpospolita Ludowa (PRL), była rządzona od 1944 roku przez przyniesionych na rosyjskich bagnetach komunistów z Polskiej Zjednoczonej Partii Robotniczej (PZPR), byliśmy krajem zdominowanym przez ZSRR (Związek Socjalistycznych Republik Radzieckich).

Związek Socjalistycznych Republik Radzieckich (ZSRR), to było federacyjne państwo: socjalistyczne, laickie, komunistyczne, rządów jednej partii, bez wolności słowa, bez wolnych wyborów, ze stolicą w Moskwie. Państwo gdzie brak było pojęcia wolności jednostki, bez wolności gospodarczej, bez wolności światopoglądowej.

Mając na uwadze opisaną powyżej sytuację geopolityczną Polski, prace koncepcyjne polskich inżynierów mogły dotyczyć tylko tego na co zgadzała się Moskwa. 

Odnośnie śmigłowców, tak zdecydowała Moskwa, prace w Polsce mogły dotyczyć tylko skonstruowania lekkiego i uniwersalnego śmigłowca jednosilnikowego. 

Powyższy rys historyczny wyjaśńia powody jednosilnikowej konstrukcji PZL SW-4.

SW-4 Puszczyk, fot. Piotr Wujec

2. Założenia

2.1. Przyjęte przez polskich konstruktorów założenia konstrukcyjne śmigłowca:

a) lekki mogący zabrać na pokład łącznie z pilotem max 5 osób,

b) załoga jednoosobowa,

c) jednosilnikowy, napędzany silnikiem turbinowym,

d) z podwoziem płozowym,

e) mało skomplikowanej budowy, a tym samym prosty w obsłudze,

f) o niższej cenie niż dwusilnikowy śmigłowiec Mi-2,

g) uniwersalny,

e) spełniający wymogi zarówno wojskowe, jak i cywilne, opisane w: RWPG NLGGW-1. Uzyty w lit. e) skrót oznacza: "Wymagania Techniczno - Ekonomiczne RWPG dla wielozadaniowego śmigłowca o udźwigu 400-600 kg.", wspólnota socjalistyczna z siedizbą w Moskwie, tj. RWPG (Rada Wzajemniej Pomocy Gospodarczej) wydawała akty wiążące państwa członkowskie, kosztem suwerenności państw europejskich...

Tak tytułem wytłumaczenia dla młodszych czytelników

Czym było RWPG?

Dziś mamy centrum decyzyjne UE w Brukseli odnośnie gospodarki krajów należących do UE, w tym gospodarki Polski.

W okresie komuny centrum decyzyjne donośnie gospodarki krajów bloku komunistycznego było w Moskwie.

W Moskwie była siedziba Rady Wzajemnej Pomocy Gospodarczej (RWPG), która decydowała, co mogą w zakresie gospodarki i na zasadzie jakich wytycznych RWPG poszczególne kraje komunistyczne. 

Za komuny było pojęcie w RWPG „wspólnoty socjalistycznej”, której miały się podporządkować kraje komunistyczne, rezygnując z suwerenności i niepodległości. Jak widać można to pojęcie postrzegać jako podobne do dziś obecnego pojęcia „wspólnoty europejskiej”, dla której kraje UE mają zrezygnować z części swojej suwerenności i niepodległości. Przy czym za komuny na zachodzie brak było projektu UE, był za to w tym czasie w Europie Zachodniej dobry gospodarczy projekt Europejskiej Wspólnoty Gospodarczej (EWG), szanujący suwerenność państw.

Rozwinięcie

2.2. Polska w czasie konstruowania "Puszczyka" produkowała radzieckiej konstrukcji dwusilnikowe wiropłaty Mi-2. W tej sytuacji zasadnie założenie dotyczyło stworzenia tańszej w zakupie i eksploatacji polskiej alternatywy dla tego rosyjskiej konstrukcji śmigłowca, to raz.

2.3. Kolejnym powodem decyzji o podjęciu prac nad nowym śmigłoscem była w kręgach komunistów rządzących PRL oraz oficerów Ludowego Wojska Polskiego (LWP) świadomość odnośnie SM-1 oraz SM-2 (lekkie śmigłowce tłokowe), że:

- zestarzały się konstrukcyjnie, 

- bliżał się kres ich resursów (należało wycofać je z użycia).

Na temat lekkich śmigłowców SW kilka lat temu napisałem na moim blogu:

https://wujec.blogspot.com/2018/03/sm-1-s-polskie-smigowce-2-polskie.html

SW-4 Puszczyk, fot. Piotr Wujec

3. Prace projektowe

3.1. Początek prac.

Prace nad zaprojektowaniem nowego wiropłatu, przyszłego SW-4 rozpoczęto w PZL, w Świdniku, w roku 1980. Tak jak już napisałem pierwszym konstruktorem nowego śmigłowca został inż. Stanisław Trębacz.

Od początku zaplanowano masę użyteczną nowego śmigłowca większą od masy śmigłowca SM-1, przy znacznie mniejszej masie własnej. Faktyczny udźwig projektowanej maszyny miał być większy od SM-1, z korzyścią dla planowanych zadań dla nowego śmigłowca. 

Osiągi projektowanego śmigłowca miały odpowiadać ówczesnemu poziomowi światowemu dla jednosilnikowych śmigłowców tej klasy.

3.2. Na co kładli nacisk polscy projektanci?

Jest to ciekawy temat patrząc na niego z perspektywy lat 80 tych XX w. oraz tamtejszych komunistycznych realiów PRL. 

W czasie konstruowania wiropłatu polscy inżynierowie położyli nacisk na:

- UWAGA zapewnienie własności autorotacyjnych, umożliwiających bezpieczne przyziemienie przy wyłączonym silniku,

- niski poziom wibracji oraz hałasu,

- zmniejszenie negatywnego wpływu na środowisko naturalne, tj. zapewnienie możliwie niskiej emisji tlenków ołowiu w spalinach silnika,

- jak najwyższą niezawodność, tzw. żywotność techniczną,

- poszukanie kompromisu między osiągami i kosztami eksploatacji,

- uniwersalność, tj. możliwość dowolnej konfiguracji wyposażenia.

Jak widać były to ostre wymagania, w tym dotyczące poziomu gotowości bojowej, tak istotnej przy maszynach dla każdej armii. Identycznie ma się sprawa z łatwością obsługi czy też bezpieczeństwem (autorotacja), czyli możliwością bezpiecznego lądowania śmigłowca nawet przy zupełnej awarii silnika.

Wszystkie powyższe założenia zostały osiągnięte!

3.3. Podmioty uczestniczące w projekcie.

Rozwijając temat uczestników prac projektowych warto wymienić wszystkie polskie podmioty uczestniczące przy projektowaniu nowej maszyny,  tj:

- WSK PZL - Świdnik,

- WSK PZL-Rzeszów,

- WSK PZL-Wrocław,

- WSK PZL-Kraków,

- WSK PZL-Warszawa II,

- Instytut Lotnictwa,

- Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych,

- Akademia Rolniczo-Techniczna.

3.4. Ostatecznie wytyczne do projektu koncepcyjnego maszyny opracowano w 1986 roku.

SW-4 Puszczyk, fot. Piotr Wujec

4. Dokumentacja techniczna i parametry.

Tak jak już napisałem według wytycznych z 1986 roku zakładano zbudowanie jednosilnikowego śmigłowca o układzie klasycznym ze śmigłem ogonowym.

4.1. Konstrukcja

Miał mieć SW-4 konstrukcję metalową ze stopów lekkich i kompozytów.

4.2. Kadłub

Zakładano pokrycie pracujące w nowym śmigłowcu.

Kadłub SW-4 miał być o konstrukcji podłużnico-wręgowej. 

Centralną część kadłuba SW-4 zaplanowano o konstrukcji kompozytowej, a ścianki o konstrukcji przekładkowej. Zaprojektowano wypełniacz komórkowy, a wewnątrz tego elementu miał znajdować się elastyczny główny zbiornik paliwa o pojemności 400 litrów.

4.3. Silnik i układ napędowy

a) Miejsce 

W SW-4 górną część wnęki zaprojektowali polscy konstruktorzy, jako węzeł do zamocowania elementów mocowania przekładni głównej silnika. Natomiast silnik wraz z przekładnią główna miały znajdować się tuż za osią pionową wirnika nośnego.

b) Układ napędowy miał składać się z:

- silnika turbowałowego GTD-350 M1,

- dwustopniowej przekładni głównej,

- dwóch wałów i przekładni końcowej.

Co ciekawe już na etapie prac projektowych założono napęd w przyszłości nowoczesny, inny niż na etapie prac projektowych. Z tego co wyczytałem w opracowaniach prawdopodobnie wówczas lanowano aby był on w przyszłości oparty na zachodnim silniku. 

c) Silnik

Na etapie prac projektowych do napędu SW-4 przewidziano radziecki silnik turbinowy GTD-350 M1 o mocy 298 kW (400 KM). Był to silnik używany i znany z Mi-2. Walorem był fakt produkowania wówczas tego silnika w Polsce, producentem by WSK PZL Rzeszów.

4.4. Bagażnik

Pod silnikiem SW-4 zaplanowano umieszczenie bagażnika głównego o pojemności 150 litrów.

4.5. Wirnik

W SW-4 jest trójłopatowy wirnik nośny z piastą przegubową. Natomiast łopaty wirnika głównego są kompozytowe identycznie jak łopaty wirnika ogonowego. Do tego dochodzi śmigło o konstrukcji klasycznej.

4.6. Podwozie

Podwozie SW-4 - płozowe ze sprężystymi goleniami ze stopów lekkich.

5. Zapaść polskiej gospodarki a SW-4

Na skutek upadku PRL oraz wprowadzenia tzw. Planu Balcerowicza fatem była zapaść polskiej gospodarki, którą świetnie jako rocznik 1971 pamiętam. Miała ta zapaść miejsce w latach 90 tych XX w.

W odniesieniu do SW-4 nawet w tym najtrudniejszym dla polskiego przemysłu okresie PZL-Świdnik prowadził nadal prace nad własnymi konstrukcjami, w tym SW-4. Mianowicie w roku 1991 wznowiono, kierując się całkowicie przedefiniowanymi założeniami, wstrzymane wcześniej prace projektowe budowy lekkiego śmigłowca.

SW-4 Puszczyk, fot. Piotr Wujec

6. Oblot i prezentacja

W 1996 roku oblatano pierwszą maszynę SW-4.

W 1997 roku na paryskim salonie lotniczym zaprezentowany został SW-4 „Puszczyk”.

7. Zamówienia

W roku 2003, udoskonalone konstrukcyjnie (w latch 90 tych XX w.) SW-4 „Puszczyki” zostały zamówione przez naszą polską armię. 

Pierwsze seryjne dostawy SW-4 zaczęły się od 2006 roku.

8. Walory SW-4 „Puszczyk”

8.1. Bezpieczeństwo.

Pilot w przypadku awarii silnika SW-4, czyli będąc wówczas w locie bezsilnikowym na samej rotacji wirnika ( autorotacyja), dysponując jedynie:

- sterowaniem kierunkowym,

- sterowaniem okresowym,

- sterowaniem ogólnym

UWAGA!!! 

może wylądować bezpiecznie - autorotacyjnie.

Co ciekawe sukcesem polskich konstruktorów jest fakt, że przy autorotacji obrót wirnika głównego SW-4 nie wywiera momentu obrotowego na ten śmigłowiec! 

Mimo to owszem moment reakcyjny występuje, jest on spowodowany tarciem w układzie przenoszenia napędu.

8.2. Przybliżając temat polskiego rozwiązania na wypadek autorotacji.

Po kolei.

W czasie autorotacji wirnika głównego (wirnik nośny) dzięki rozwiązaniom w SW-4 jest brak mechanicznego połączenia z zespołem napędowym. 

W opadającym śmigłowcu jednokierunkowe sprzęgło SW-4 pozwala głównemu wirnikowi obracać się swobodnie przy zatrzymanym silniku!!!

Zgodnie z pomysłem polskich konstruktorów podczas autorotacji jest zachowane mechaniczne połączenie wirnika głównego ze śmigłem ogonowym. Takie rozwiązanie umożliwia pilotowi sterowanie kierunkowe.

W tym miejcu dodam, że opisany powyżej obracający się podczas autorotacji wirnik nośny (trójpłatowy w SW-4) POBIERA ENERGIĘ OD STRUG NAPŁYWAJĄCEGO POWIETRZA, TJ. POŚREDNIO OD CIĘŻARU OPADAJĄCEGO ŚMIGŁOWCA, A TYM SAMYM BEZ WYKORZYSTANIA SILNIKÓW W AUTOROTACJI JEST ZAPEWNIONY LOT (OPADANIE) ŚMIGŁOWCA MIMO AWARII SILNIKA!!!  

Jak widać mamy my Polacy powody do dumy z naszych inżynierów!

8.3. Ciężar (własny a użytkowy i maksymalny) ma optymalny rozkład. 

W konstrukcji SW-4 oprócz stopów lekkich zastosowano kompozyty.

8.4. Wysoki poziom gotowości bojowej SW-4.

Przez pojęcie "wysokiego poziomu gotowości bojowej" rozumie się małą awaryjność, krótki czas obsługi floty danych maszyn.

W SW-4 polscy konstruktorzy zapewnili:

- małą awaryjność, 

- prostę i krótki czas prac obsługowych,

- optymalne dla mechaników i techników rozwiązania dostępu do maszyny.

8.5. Innny walor to był brak uzależniania od obcych, tj. 

- polska konstrukcja,

- polski producent, w tym podzespołów, 

- możliwość dowolnej modyfikacji SW-4 bez ponoszenia kosztów opłat za zgody,

na dziś powyższe warto napisać w czasie przeszłym gdyż po prywatyzacji w 2010 roku już jest i firma i licencja w rękach obcych...

Podsumowując

Opisane przeze mnie w pkt. 8.1. oraz 8.2. powyżej walory polskich pomysłów w zakresie bezpieczeństwa czynią z SW-4 Puszczyk idealną maszynę do szkolenia.

Osobiście cieszy mnie każda polska konstrukcja wzmacniająca potencjał naszego kraju. 

W zakresie odczuć to dla mnie kształt i widok Puszczyka jest miły dla oka.

PZL SW-4 Puszczyk, fot. Piotr Wujec

Miałem przyjemność być w maju 2023 roku na pokazach lotniczych odbywanych w Dęblinie z okazji 96 rocznicy utworzenia Szkoły Orląt. Podczas tych pokazów SW-4 Puszczyk prezentował się pięknie, sami zobaczcie.

Trzymajmy my Polacy kciuki za rozwój i dozbrajanie naszego Wojska Polskiego.

Tylko nasza polska armia może nam dać bezpieczeństwo, czego nas nauczyła klęska w 1939 roku, gdy zwiedli nas sojusznicy: Francja, Wlk. Brytania i Rumunia.

Dziś gdy mamy za sobą bełkot polityczny kampanii wyborczej, to warto aby każdy Polak był murem za polskim mundurem, bez względu na swoje poglądy!

Dziękuję za uwagę

Piotr Wujec

https://wms.edu.pl/piotr-wujec-o-mnie/

https://piotrwujec.pl/