Brazílska dvojsedadlovka P1

Jozef Pavlinský - 29.3.2017
 

P 1 / PP-XIC

Za zrodom tohoto málo známeho dvojsedadlového vetroňa stojí skupina nadšencov na čele s pilotom, konštruktérom a leteckým inžinierom Ekkim Schubertom. Vetroň P1 patrí k málo rozšíreným vetroňom. Doposiaľ lietajú len dva kusy, no stále prebieha vývoj a výskum a možno sa raz táto dvojsedadlovka dostane aj na európsky trh

Ekki Schubert patrí k skôr narodeným pilotom. Svoju licenciu pilota vetroňov získal už v roku 1958 a odvtedy nalietal čosi cez 4500 hodín. Zúčastnil sa na mnohých štátnych plachtárskych pretekoch a na 3 majstrovstvách sveta (Leszno, Marfa, Hobbs). Na začiatku 60. rokov začal študovať letecké inžinierstvo na Brazílskej univerzite ITA – Instituto Tecnológico de Aeronáutica. Neskôr začal pracovať v EMBRAERi ako letecký konštruktér, no nikdy neprestal snívať o stavbe vetroňa

Niekedy v 90. rokoch Ekki prezentoval svoju predstavu a náčrt dvojmiestneho vetroňa, ktorý by mal nahradiť starý výcvikový klzák Neiva B Monitor priateľom. Páčilo sa im to no na začatie stavby nemali dostatočný kapitál. Preto založili „nadáciu pilotov“. Vznikla tak asi 70 členná skupina, ktorú nazvali P1. Hlavnou myšlienkou a cieľom skupiny (dnes už len Ekkiho) bolo a je postaviť a certifikovať dvojmiestny vetroň s potrebnou výbavou určený na základný a pokračovací výcvik. Skupina pracovala dobre až do prvého letu prototypu P1-001 03.03.2002. Potom sa skupina rozpadla a predstava vybledla, pravdepodobne neprišli nato, že každý prototyp je potrebné doladiť aby bol podľa predstáv

Názov vetroňa P1 pôsobí tak chabo, no má svoje opodstatnenie. Ekki ako letecký konštruktér mal viacero návrhov a modelov, ktoré však nikdy neboli realizované a nikdy nevzlietli. Všetky tieto modely mali umelecké mená a dokonalú farebnú schému. Práve to vzbudilo v konštruktérovi poverčivosť a tak sa rozhodol, že nebude vymýšľať žiadne meno ani žiadne špecifické sfarbenie, prosto len jednoduchú špecifikáciu. Na začiatku sa označovali ako skupina P-1, môžete si vybrať čo budete považovať za význam skratky „P“ – buď to Planador (vetroň po portugalsky) alebo Projekt. Číslo 1 znamená, že to bol prvý projekt, do ktorého si mohol sadnúť a letieť. Vznikol teda prvý prototyp P1-001. Ten však oproti predpokladom mal isté nedostatky. Jeho hmotnosť bola vypočítaná na 310 kg, reálne však vážil 400 kg a chvost bol neúmerne ťažký – zlá manipulácia na zemi. Kvôli minimálnej údržbe boli použité na tiahlové ovládanie krídelok a výškovky teflónové tyče. Až v prevádzke sa ukázalo, že to vôbec nebolo vhodné pretože vznikli v riadení neúmerne veľké sily a tiahla boli takmer zablokované. Dôsledkom toho boli extrémne sily v riadení, ktoré v niektorých prípadoch vyžadovali zásah do riadenia nielen oboma rukami ale aj kolenami. Všeobecne však výkonovými a pádovými vlastnosťami vetroň splnil očakávania

Po 400 letových hodinách v prevádzke P1-001 sa Ekki rozhodol pre stavbu druhého prototypu vetroňa s úpravami, ktoré boli odhalené pri prvom prototype. K dispozícii boli negatívne formy použité pri P1-001 a ostatné prístroje a vybavenie pre stavbu takže postaviť P1-002 bolo o čosi jednoduchšie. Ekki sa však tento vetroň už rozhodol stavať na vlastnú päsť. Druhý prototyp mal už  nové riadiace prvky na krídelká a výškovku. Taktiež mal rozšírený prekryt kabíny vďaka čomu bola dosiahnutá lepšia viditeľnosť z kabíny počas letu. Bola dosiahnutá aj nižšia minimálna rýchlosť vďaka vírovým generátorom, ktoré boli umiestené na oboch stranách kabíny (pripomínajú krídla Concorda a boli testované na P1-001). Na ľavej strane slúžil tiež na otvorenie prekrytu a na pravej strane ako ochranný doraz, v prípade že sa prekryt uvoľní nedôjde tak k poškodeniu ani kabíny, ani krídla. Hlavnou úpravou však malo byť zníženie a prepočet hmotnosti druhého prototypu. Trvalo 6 rokov než sa postavil prvý prototyp, na ktorom pracovala početná skupina ľudí. Druhý prototyp bol postavený za 7 rokov aj so všetkými úpravami a inováciami ale už iba samotným Ekkim. Pre potvrdenie správnosti výpočtu konštrukcie bola vyrobená vodorovná chvostová plocha na lámacie skúšky. Celkový výsledok vetroňa P1-002 bol uspokojivý. Hmotnosť sa podarilo zredukovať, vznikol ľahší vetroň s hmotnosťou 312kg s malými silami v riadení, vynikajúcim výhľadom a vyšším výkonom. Na zvýšení výkonu sa podieľalo viacero faktorov. Lepšia a kvalitnejšia úprava povrchu krídla, trupu a chvostových plôch a lepšie utesnenie montážnych otvorov. Najväčšiu zásluhu má však podľa predpokladu jedno inovatívne riešenie, ktoré však zatiaľ nie je úplne potvrdené. Je to vývod ventilácie kabíny do víru na konci krídla (vír indukovaného odporu). Na túto tému existuje mnoho štúdií, ktoré tvrdia, že by to mohlo pomôcť – stlačený vzduch vyfukovať do víru na konci krídla. Nábehová hrana krídla je zakrivená a v nej sa nachádza postupne sa zužujúce potrubie, ktoré začína v kabíne a vyúsťuje na konci krídla v jeho odtokovej hrane. Vzduch, ktorý sa do kabíny cez vetranie dostane sa následne týmto vetraním odsáva a prúd vzduchu sa vyfukuje do víru, ktorý spôsobuje indukovaný odpor čím ho eliminuje. Tak pre porovnanie kĺzavosť P1-001 je 35 a pri druhom prototype P1-002 je už kĺzavosť 38. To bude viac než len kvalitnejšou úpravou povrchu. Ani jeden z prototypov nemá bočné vetracie okienka na prekryte kabíny a tak je vetroň veľmi tichý. Oba prototypy lietajú stále, P1-001 si vzali na starosť traja členovia zo starej skupiny P1. P1-001 má nalietaných asi 410 hodín, P1-002 asi 135 hodín

Ekki Schubert

Vetroň P1 nie je určený na akrobaciu, je to hlavne výcvikový a tréningový vetroň. Aktuálne ešte sú vykonávané vývrtkové testy. Prvé testy v klasickom usporiadaní ťažiska sú vykonané s hodnotením, že ide o bezpečný vetroň. Nasledovať však budú ešte vývrtky s rôznou polohou ťažiska. Dizajn krídla a chvostových plôch je jasný – eliptický pôdorys má najlepšie vztlakové a odporové charakteristiky. No dizajn trupu nie je až tak celkom tradičný. Bol však inšpirovaný Galvaovou teóriou o nízkom odpore trupu („ A Note on Low Drag Bodies“), ktorá bola prezentovaná na medzinárodnom kongrese XI OSTIV v júni 1968 v Leszne v Poľsku. Neskôr v januári 1969 bola publikovaná v Zürichu v Aero Revue a OSTIV Publication X. Celková ergonómia kabíny bola inšpirovaná predovšetkým vetroňom Pik-20, na ktorom Ekki lietal veľa rokov. Poloha pilotov v kabíne je polo – ležmo, piloti majú v kabíne dostatok priestoru a pritom prierez trupu je minimalizovaný a teda čelný odpor je malý. Letové vlastnosti Ekki prirovnáva k vetroňom v ich klube. Sily, riaditeľnosť, rýchlosť reakcií a stabilita sú podobné ako pri ASK-21 a SZD-51 Junior. Piloti vlečných lietadiel vlek P1 viac prirovnávajú k jednomiestnemu SZD-51. Brzdiace klapky sú takisto dostatočne účinné a brzda kolesa účinná podobne ako pri ASK-21. Sily v riadení sú pri rýchlosti do 150km/h malé, pri vyšších rýchlostiach sa sily zväčšujú. Nakoľko v októbri 2016 bol dokončený transportný vozík pre P1 neboli na ňom uletené zatiaľ žiadne prelety a nezúčastnil sa ani na žiadnej súťaži. No teraz však už bude možné ísť na prelet  či súťaž. V krídlach nie sú komory ani vaky na vodnú záťaž, no plánom je vytvoriť odnímateľnú nádrž umiestnenú na zadnom sedadle s objemom až 130 litrov vody, pre súťažné lietanie v jednomiestnom obsadení

Technický popis

P1-002 je dvojmiestny výcvikový vetroň určený pre základný a pokračovací výcvik. Je vybavený základnou výbavou s možnosťou rozšírenia podľa potreby. Prístrojová doska obsahuje základné prístroje: výškomer, rýchlomer, variometer a kompas. Vetroň môže štartovať jak aerovlekom tak aj navijákom. Konštrukcia je výlučne laminátová (bežný kompozit zo skleneného vlákna a epoxidu). Ovládacie mechanizmy sú bežne zaužívané a osvedčené. Stavba bola vykonaná v súlade s predpisom JAR 22 v kategórii Utility. Jednoduchá a robustná konštrukcia charakterizuje konvenčné a jednoduché lietanie. Dostatočný priestor v kabíne umožňuje pohodlie pre dvojčlennú posádku, pričom sa kabína vyznačuje nízkou hlučnosťou vďaka ventilácii, ktorá je riešená v nose trupu a kabína nedisponuje vetracími okienkami na prekryte. Vďaka nízkej bočnej priečke kabíny sa do nej pohodlne a ľahko nastupuje a rovnako aj vystupuje. Manipulácia s vetroňom na zemi je jednoduchá a rovnako jednoduchá je montáž a demontáž.

Krídlo je eliptického pôdorysu sendvičovej konštrukcie vyplnené PVC penou. Má jeden hlavný nosník a jeden pomocný nosník, ktorý slúži na uchytenie závesov krídelok. Polovice krídel sa v trupe spájajú klasickým vidličkovým spôsobom pomocou dvoch horizontálnych čapov. Brzdiace klapky typu Schempp – Hirth sa vysúvajú z hornej polovice krídel. Krídlo nemá vztlakové klapky. Na krídle boli použité profily z firmy EMBRAER, ktoré však modifikovali. Pri koreni je to profil P1001116 a na konci krídla P1000916. Skrútenie krídla je 0°, šípovitosť +3° a vzopätie +3°.

Trup je dvojmiestny, tandemovo usporiadaný so zadným sedadlom vyvýšeným oproti prednému, vďaka čomu má pilot na zadnom sedadle lepší výhľad. Do kabíny sa bez problémov usadia aj 2m vysokí piloti. Trup je škrupinovej konštrukcie a jeho dizajn je inšpirovaný Galvaovou teóriou odporu trupu, vďaka čomu má nízky čelný odpor a celkovo nižší aerodynamický odpor. Na trupe sú dva vypínače vlečného lana – aerovlekový pri prednom kolese a navijakový pri kolese hlavného podvozku v ťažisku. Podvozok je tandemový, hlavné podvozkové koleso umiestnené v ťažisku je doplnené o predné a ostruhové kolesu. Podvozok je pevný, koleso hlavného podvozku je vybavené kotúčovou hydraulickou brzdou. Páka ovládania brzdy kolesa je súčasťou páky ovládania brzdiacich klapiek. Pri plnej výchylke brzdiacich klapiek sa aktivuje brzda kolesa.

polára P 1

Chvostové plochy sú usporiadané klasicky do tvaru písmená T. Smerovka je 1,74m vysoká a je na nej použitý profil NACA 663 – 018. Stabilizátor má eliptický pôdorys, dĺžku 3,06m a na stabilizátor bol použitý profil NACA 662 – 015. Stabilizátor sa k trupu prichytí na 2 závesy náhonu ovládania a zaistí sa čapom. Na výškovke sa nachádza mechanicky ovládaná vyvažovacia plôška.

Technické údaje P1-002 :

Rozpätie:

16,5 m

Dĺžka:

8,26 m

Výška:

1,74 m (s chvostom na zemi)

Plocha krídla:

16,01 m2

Prázdna hmotnosť:

312 kg

Max. vzletová hmotnosť:

512 kg

Min. plošné zaťaženie:

23,9 kg/m2

Max. plošné zaťaženie:

32,0 kg/m2

Pádová rýchlosť:

59 km/h (sólo), 68 km/h (dual)

Max. rýchlosť vo vleku:

140 km/h

Max. manévrovacia rýchlosť:

143 km/h

Max. rýchlosť v turbulencii:

163 km/h

Neprekročiteľná rýchlosť:

210 km/h

Min. opadanie:

0,56 m/s (sólo), 0,64 m/s (dual)

Max. kĺzavosť:

1:38 pri 84 km/h (solo), 97 km/h (dual)

Prevádzkové násobky:

+5,3 / -3,1 G

 

Pozn.:  za poskytnuté informácie a detaily ďakujem konštruktérovi Ekkimu Schubertovi

 

Jozef Pavlinský

 

Foto: Ramon M Freitas, Ekki Schubert

Obrázky a výkres : autor

Článok vyšiel v AeroHobby 2/2017

Poznámka autora: V texte je uvedené, že zatiaľ na tomto vetroni neboli uletené žiadne prelety kvôli nedokončenému transportnému vozíku. Vozík sa však dokončil a už vo februári na tomto vetroni uletel jeho majiteľ a konštruktér zároveň vcelku pekné prelety. Viac na OnlineContest:

http://www.onlinecontest.org/olc-2.0/gliding/flightbook.html?sp=2017&st=olcp&rt=olc&pi=36665

photo - Ramon F / aeroramon.com
photo - Ramon F / aeroramon.com
P 1 / PP-XIC P 1 / PP-XIC P 1 / PP-XIC P 1 / PP-XIC
P 1 / PP-XIC P 1 / PP-XIC P 1 / PP-XIC Ekki Schubert
dvojsedadlovka P 1 polára P 1 Ekki Schubert s rodinou P 1 / PP-XIC


comments powered by Disqus