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.

Prace nad projektem jednak przerwano. Wrócono do niego po czterech latach, w roku 1991, kiedy powołano nowy zespół konstrukcyjny, pod kierownictwem Krzysztofa Bzówki.
Po pięciu latach prac zbudowano prototyp, który został oblatany 29 października 1996 roku. Jednak już dwa lata wcześniej rozpoczęto starania o cywilną certyfikacją śmigłowca, które zostały zakończone po – bagatela – trzynastu latach, 28 września 2007 roku. W procesie certyfikacji dokonano kolejnych modyfikacji projektu, takich jak: uwypuklenie szyb w tylnych drzwiach, zmianę elementów mocowania głównej przekładni, zabudowę lokalnych tłumików drgań, zmianę konstrukcyjną łopat śmigła ogonowego. Istotną zmianą było użycie nowej jednostki napędowej, mniejszego gabarytowo i lżejszego o ponad 60 kg turbowałowego silnika Allison 250-C20R, co pozwoliło osiągnąć wzrost mocy o 13%, przy jednoczesnym ograniczeniu zużycia paliwa aż o 30%.
Wybrane dane techniczne konstrukcji zamieszczono w tabeli 1.
W 2010 roku włosko-brytyjska grupa Agusta Westland należąca do Finnmeccanica kupiła PZL Świdnik, a pod koniec 2015 grupa ta została przekształcona w śmigłowcowy oddział spółki Finmeccanica. Od tamtej pory nowy właściciel zainwestował w zakład ponad 300 mln PLN.

We wrześniu 2012 roku pojawiłaa się wersja śmigłowca SW-4 RUAS SOLO. Jest to model bezzałogowy, z możliwością przeprowadzania lotów załogowych. Pozwala na wykonywanie lotów w warunkach dużego zagrożenia zdrowia i życia człowieka, jak np. nad terenem skażonym. Charakterystycznym i nieodzownym elementem wyposażenia wersji SOLO jest zespół kamer, w tym termowizyjnej, radar oraz inne opcjonalne układy rejestrowania patrolowanego obszaru i przesyłu danych do centrum kontroli lotu. Loty mogą być wykonywane według zaprogramowanego profilu, bądź sterowane w sposób zdalny. W razie przerwania łączności śmigłowiec jest w stanie sam powrócić do bazy. Na targach przemysłu zbrojeniowego MSPO w Kielcach prezentowany SW-4 SOLO miał po bokach podwieszone obustronnie wyrzutnie rakiet niekierowanych. Warto wspomnieć, że wersja załogowa wyposażona jest w siedzenia typu „crashworthy”. Ich konstrukcja umożliwia pochłanianie części energii kinetycznej występującej w sytuacji katastrofy lotniczej, a także szybką zmianę pozycji fotela na bezpieczniejszą dla siedzącego. Zmiana pozycji fotela może być aktywowana pirotechnicznie.

Do dzisiaj wyprodukowano ponad pięćdziesiąt egzemplarzy SW-4, a jego orientacyjna cena wynosi około 1.300.000 $. Użytkowany jest przez Wojsko Polskie w 41 Bazie Lotnictwa Szkolnego w Dęblinie. Do roku 2016 polska armia kupiła dwadzieścia cztery maszyny. Poza wojskiem śmigłowce służą producentowi dla celów marketingowych oraz prowadzenia prac badawczo-rozwojowych.

Sprzedawano też je za granicę, z wyposażeniem cywilnym, do takich krajów jak Ukraina i Brazylia (wersje pasażerskie), Korea Płd  (loty gaśnicze), oraz Chiny.
Ostatnią modyfikacją projektu „Puszczyka” jest wersja cywilna AW009 z ulepszonym systemem hydraulicznym, nowoczesną i niezasłaniającą pola widzenia awioniką (firmy Genesys) oraz antywibratorem masowym, który redukuje wibracje i zapewnia lepszy komfort.

Element ten widoczny jest nad wirnikiem głównym. Zaprezentowano ją po raz pierwszy na targach śmigłowcowych Heli Expo w USA, w 2016 roku. Spotkała się z zainteresowaniem ze strony policji w Riverside w Kalifornii, podpisano nawet wstępny list intencyjny. Jednostkę napędową w standardzie stanowi silnik Rolls-Royce M250-C20R/2 (SP) o mocy 336 kW, a opcjonalnie – M250-C30P o mocy 480 kW. Z zewnątrz nie różni się od wojskowego pierwowzoru. Cena kształtuje się w okolicach 2 mln $.

Według najnowszych informacji, z początku 2018 roku, producent zdecydował się „chwilowo odłożyć” rozwój projektu AW009 na rynek amerykański.

Opracował:
mgr inż. Maciej Świerzy

zdjęcia: PZL Świdnik

Bibliografia:
P. Buchman: Lekki śmigłowiec PZL SW-4, Wydawnictwo ZP, Warszawa 2013
T. Makowski: Współczesne konstrukcje lotnicze Polski, Agencja Lotnicza Altair, Warszawa 1996
Puszczyki w Dęblinie, Przegląd Lotniczy Aviation Revue 12/2006
T. Szulc: ILA 2006 Importerzy pilnie poszukiwani, Nowa Technika Wojskowa 6/2006
T. Abraszek: Puszczyki dla Sił Powietrznych, Nowa Technika Wojskowa 12/2006
M. Rusiecki: Pierwszy lot SW-4, Nowa Technika Wojskowa 12/1996
Pierwszy SW-4 dla Polskich Sił Powietrznych, Lotnictwo 12/2004
Bezpilotowy SW-4, Agencja Lotnicza Altair, 7/03/2011
G. Hołdanowicz: SW-4 już lata!, Skrzydlata Polska 11/1996

artykuł pochodzi z wydania 4 (127) kwiecień 2018