Koncepcja śmigłowca SW-4 „Puszczyk” ewoluowała w przeciągu niemal czterdziestu lat, w miarę jak zmieniały się uwarunkowania techniczne, możliwości realizacji, zapotrzebowanie ze strony zainteresowanych, a także struktura własnościowa producenta.

Maciej Świerzy

Projekt maszyny opracował zespół pod kierownictwem Stanisława Trębacza w WSK PZL Świdnik, we współpracy z innymi PZL-ami, a także technicznymi placówkami naukowo-badawczymi, zarówno wojskowymi, jak i cywilnymi. Wytyczne do projektu koncepcyjnego maszyny opracowano w 1986 roku, w odpowiedzi na zapotrzebowanie na nieduży, lekki, 4-5-osobowy śmigłowiec do uniwersalnych zastosowań, o nieskomplikowanej konstrukcji.

W tym czasie w krajach tzw. bloku wschodniego nie produkowano seryjnie podobnego helikoptera, ale w państwach należących do NATO tego rodzaju śmigłowce stanowiły najliczniejszą grupę – około 70 %. Przewidywano jednocześnie wycofanie (z przyczyn zużycia eksploatacyjnego) śmigłowców typu SM-1 i SM-2, a powierzenie większym śmigłowcom zadań dotychczas realizowanych przez te dwa śmigłowce uznano za nieekonomiczne.

Prace projektowe ukierunkowano na spełnienia następujących kryteriów: stosunkowo niewielkie wymiary, prosta konstrukcja, minimalizacja ilości punktów obsługowych, łatwy i ergonomiczny serwis, wysoka niezawodność i żywotność techniczna, niski poziom hałasu i wibracji, brak tlenków ołowiu w spalinach (wpływ na środowisko naturalne), zadowalające osiągi przy niskich kosztach eksploatacji. Bardzo ważnym wymogiem ze względów bezpieczeństwa użytkowników były odpowiednie własności autorotacyjne. Autorotacja to manewr, który pozwala bezpiecznie wylądować w sytuacji awarii silnika, pod warunkiem rozpoczęcia jej we właściwym momencie. Polega na samoczynnym obrocie wirnika nośnego, wywołanym ruchem śmigłowca względem powietrza.

W czasie autorotacji wirnik nośny nie ma mechanicznego połączenia z zespołem napędowym. W śmigłowcu jednokierunkowe sprzęgło pozwala głównemu wirnikowi obracać się swobodnie przy zatrzymanym silniku. Mechaniczne połączenie wirnika głównego ze śmigłem ogonowym jest zachowane, co umożliwia pilotowi sterowanie kierunkowe. Obracający się podczas autorotacji wirnik nośny pobiera energię od strug napływającego powietrza (pośrednio od ciężaru opadającej maszyny) bez wykorzystania silników, zapewniając lot.

Pilot w locie bezsilnikowym, dysponując sterowaniem kierunkowym, sterowaniem okresowym i sterowaniem ogólnym może wylądować autorotacyjnie. Przy autorotacji obrót wirnika głównego nie wywiera momentu obrotowego na helikopter, jednakże moment reakcyjny występuje, spowodowany tarciem w układzie przenoszenia napędu.
W konstrukcji śmigłowca SW-4 oprócz stopów lekkich zastosowano kompozyty.

Tab. 1 Dane techniczne śmigłowca SW-4 „Puszczyk”

Jednostkę napędową miał stanowić jeden z powszechnie eksploatowanych wówczas w krajach RWPG silnik turbowałowy (turbinowy) GTD-350 M1, znany ze śmigłowca Mi-2.
Układ napędowy miał składać się z dwustopniowej przekładni głównej, wałów, przekładni końcowej. Wirnik nośny miał mieć budowę trójpłatową (opracowano też opcję czteropłatową) z piastą przegubową i kompozytowymi łopatami. Podwozie śmigłowca wyposażone miało być w płozy ze sprężystymi goleniami.
Do zadań stawianych opracowywanej koncepcji należeć miały: przewozy pasażerów i ładunku, prace agrolotnicze, jak np. oprysk środkami chemicznymi (stąd też udział Akademii Rolniczo-Technicznej w pracach nad maszyną), ratownictwo, zadania specjalne oraz patrolowanie. Planowano także możliwość adaptacji do innych jeszcze zastosowań.
Zgodnie z ówczesnymi procedurami w pierwszej połowie 1987 roku zbudowano makietę w skali 1:1. Specjalna komisja oceniła projekt pozytywnie i w ramach dalszego rozwoju projektu zaleciła ulepszenia:

• opracowane nowych uproszczonych wersji wirnika nośnego oraz śmigła ogonowego w obudowie ochronnej,
• zwiększenie udziału nowych materiałów i technik wytwarzania, w tym kompozytów,
• prace w zakresie podniesienia niezawodności silnika oraz bardziej ekonomicznej turbiny o większej mocy, przez to zwiększenie osiągów,
• poprawę widoczności z wnętrza kabiny,
• poprawę ergonomii i dodanie elementów funkcjonalnych wnętrza jak podnóżki, miejsce na mapy czy inne potrzebne przedmioty (gaśnica, zestaw narzędzi itp. ), zmiana ustawienia tablicy przyrządów,
• zastosowanie zewnętrznej chłodnicy oleju.