PROGRAM OPERACYJNY INNOWACYJNA GOSPODARKA 2007-2013 GRANT BADAWCZO-ROZWOJOWY Technologia wdrożenia do praktyki gospodarczej nowego typu wiropłatowego statku powietrznego Oś priorytetowa 1. Badania i rozwój nowoczesnych technologii Działanie 1.3. Wsparcie projektów B+R na rzecz przedsiębiorców realizowanych przez jednostki naukowe. Poddziałanie 1.3.1. Projekty rozwojowe Obszar : Techno
WIATRAKOWIEC -?
HISTORIA I WSPÓŁCZESNOŚĆ WIATRAKOWCÓW Lata pionierskie i czasy świetności 1920-1943 C4 C24 C30
Pitcairn PA-36
Czasy powojenne do ok. 1950 r. Początek dominacji śmigłowców 1943 r. Sikorsky R-4 Kellet X0-60
Lata 50-te do połowy lat 80-tych. Tzw. Epoka Bensena
McCulloch J-2 Air &Space 18A Avian 2/180 Fairey Rotodyne
Czasy współczesne. Początek lat 90-tych do dnia dzisiejszego Przegląd konstrukcji i ich osiągów. Wiatrakowce produkowane są w 12 krajach świata jako 54 różne typy. Na potrzeby projektu wiatrakowce podzielone zostały, w sposób uproszczony, na klasy od D do A tj. od najprostszych do najbardziej zaawansowanych.
Przegląd konstrukcji i ich osiągów. Klasa D - to konstrukcje reprezentowane na całym świecie w dziesiątkach tysięcy egzemplarzy. Można je obrazowo określić amatorskimi. Silnik: 60-80 KM, Prędkość min 20-30 km/h, Prędkość max 140 km/h, Przeznaczenie: do latania typowo rekreacyjnego Klasa C - reprezentują ją konstrukcje których funkcja typowo rekreacyjna została wzbogacona o możliwość wykonywania przelotów turystycznych oraz szkolenia. Typ najliczniej produkowany na świecie. Silnik: 80-115 KM, Prędkość min 30-40 km/h, Prędkość max 160 km/h, Przeznaczenie: latanie rekreacyjne i szkolenie, Podlegają pod przepisy krajowe
Klasa B - produkowane są przez firmy dobrze przygotowane pod względem zaplecza inżyniersko technicznego. Jest to pierwszy poziom technologiczny wiatrakowców, o którym można powiedzieć że odpowiada wymaganiom klienta XXI wieku. Są na najwyższym poziomie panującym w lekkim/ultralekkim lotnictwie światowym. Silnik: 80-160 KM, Prędkość min. 40 km/h, Prędkość max 140-190 km/h, Przeznaczenie: szkolenie, daleka turystyka, loty dyspozycyjne, zastosowania gospodarcze Przepisy: na różne rynki + wszystko żeby zadowolić klienta Xenon Sportcopter Furia Furia
Phenix Carla
Klasa A - to konstrukcje wykraczające poza poziom techniczny lotnictwa lekkiego/ultralekkiego, o rozwiązaniach bazujących na najnowocześniejszych zdobyczach współczesnej techniki lotniczej Silnik: turbinowy 400 KM, Prędkość max 260 km/h, 4-5 osobowy, podzespoły w pełni lotnicze, pionowy start, Hawk 4/5 Silnik: turbo-diesel 200 KM (wersja I), Prędkość max 280 km/h Silnik: turbinowy 1200 KM (wersja II), Prędkość max 510 km/h, 4 osoby, pionowy start CarterCopter
AUTOROTACJA rozdział tylko dla wnikliwych Zalety konstrukcyjne wiatrakowca w porównaniu z: Śmigłowcem 1. Prostsza konstrukcja (lżejsza, tańsza, bardziej dostępna 2. Mniejsza liczba konstrukcyjnych elementów krytycznych 3. Przy porównywalnym zespole napędowym lepsze osiągi (większa prędkość przelotowa i wznoszenia) 4. Niższe zapotrzebowanie energetyczne dla lotu (słabsze silniki, mniejsze zużycie paliwa) 5. Lepsza ekonomika eksploatacji i efektywność transportu w powietrzu) 6. Dużo niższe koszty utrzymania zdatności lotnej (mniej czynności serwisowych i napraw głównych) 7. Krótszy i tańszy proces szkolenia, łatwiejszy pilotaż. 8. W przypadku awarii zespołu napędowego, wirnik pozostający w autorotacji daje możliwość bezpiecznego lądowania, w dowolnym terenie Samolotem 1. Brak niebezpieczeństwa przeciągnięcia i korkociągu, 2. Możliwość bezpiecznego latania na małych wysokościach i z małymi prędkościami, 3. Możliwość startu i lądowania bez konieczności korzystania z lotnisk 4. Prostsza =tańsza konstrukcja, 5. Mniejsza liczba konstrukcyjnych elementów krytycznych 6. Łatwiejszy pilotaż i cechy wybaczania błędów pilotażowych, 7. Niskie przeciążenia eksploatacyjne, 8. Lepsza widoczność (brak skrzydeł), 9. W przypadku awarii zespołu napędowegobrak konieczności stosowania specjalnych procedur i dużej przestrzeni do lądowania.
Wstępne Założenia Techniczne Demonstrator technologii projektowany będzie w kategorii SPECIAL dla statków powietrznych budowanych w pojedynczych egzemplarzach, ale z uwzględnieniem na potrzeby przyszłego wdrożenia przepisów budowy wiatrakowców brytyjskich: BCAR CAP T-634, amerykańskich: ASTM F-2352 i ultralekkich śmigłowców EASA CS-VLR.
Konstrukcja wiatrakowca Kadłub wykonany z kompozytów polimerowych szklano-węglowo-epoksydowych. Kabina z dwoma miejscami obok siebie. Część kabinowa i rura ogonowa nośna półskorupowa. Część centralną stanowi kratownica, stalowa, spawana, do zabudowy: zespołu napędowego, głównej wręgi nośnej i masztu wirnika. Podwozie - kołowe, czteropodporowe, przednie (główne) chowane elektrycznie, tylne (ogonowe) zintegrowane z usterzeniem motylkowym jako kompozytowa goleń sprężysta
Układ napędowy Napęd wiatrakowca stanowić ma silnik o mocy 140-160 KM lotniczy wysokoprężny typu Wilkisch 160, alternatywnie rozważany jest napęd silnikiem wysokoprężnym samochodowym o mocy ok.150 KM. Napęd przekazywany będzie na przekładnię z rozdziałem mocy ma prerotację wirnika na ziemi albo na śmigło ciągnące o zmiennym skoku MT-Propeller o średnicy 175 cm. Głowica wirnika nośnego będzie umożliwiała zmianę skoku ogólnego łopat dla umożliwienia startu pionowego. W demonstratorze technologii przewiduje się zastosowanie łopat handlowych duralowych o profilu NACA 8H12. Wyposażenie wiatrakowca W skład wyposażenia wiatrakowca w wersji demonstratora technologii wchodzić będzie zestaw podstawowych przyrządów pilotażowo-nawigacyjnych oraz kontroli zespołu napędowego. Ponadto przewiduje się zainstalowanie i przebadanie w powietrzu opracowanego w projekcie zestawu pzyrządów podnoszących bezpieczeństwo konstrukcji w krytycznych stanach lotu. Zakres wyposażenia awionicznego możliwego do zastosowania w indywidualnych kompletacjach ograniczony będzie jedynie masą startową wg poszczególnych przepisów zdatności lotnej.
Wstępne parametry konstrukcji: Dane masowe: Masa własna Maksymalna masa startowa Masa użyteczna Masa paliwa 320 kg 560 kg 240 kg 60 kg Parametry geometryczne: Średnica wirnika nośnego Długość bez wirnika Wysokość Szerokość kadłuba 8,75 m 5,25 m 3,00 m 1,20 m Osiągi: Prędkość maksymalna Prędkość przelotowa Prędkość minimalna Zasięg Długotrwałość lotu godz. 220 km/h 180 km/h 40 km/h 720 km 4 godz
ZESPÓŁ ZADANIOWY WIATRAKOWIEC I-28 OPRACOWAŁ Tomasz Szczepanik