17 października 2021


Od wydrukowania dwóch pierwszych części o tytule jak wyżej minęły już przeszło trzy lata i jest to jeszcze jedno potwierdzenie tezy, że praca inżyniera to raczej bieg długodystansowca czy wręcz maratończyka, a nie sprintera, jak w niektórych zawodach. Ponieważ grono czytelników „Projektowania i Konstrukcji Inżynierskich” przez te lata się co nie co zmieniło, a że i pamięć o materiałach wtedy publikowanych jest zapewne niezadowalająca, to aby podjąć „z marszu” kontynuację tematu niezbędne jest kilka zdań przypomnienia.

Edward Margański

Historia dotyczy pewnego pomysłu, być może bardzo istotnego w rozwoju techniki lotniczej. Ogólnie rzecz biorąc chodzi o rozwiązanie problemu: jak zapewnić samolotom wymaganą stateczność i sterowność, i jednocześnie wygenerować na skrzydłach i usterzeniu poziomym większą niż dotychczas siłę nośną. W lotnictwie problem ten, w dobie, gdy walczymy nawet o pojedyncze procenty zużycia paliwa na każdy kilometr przeleciany przez pasażera, ma zasadnicze znaczenie.

malgosia historia wynalazku
„Małgosia” jako motoszybowiec

Przez ponad sto lat rozwoju lotnictwa kładziono nacisk na poprawę osiągów samolotów pozostawiając na boku zagadnienie, którego rozwiązanie mogłoby poprawić skokowo parametry ekonomiczne transportu lotniczego nawet o kilkanaście procent. Jaki to problem? Ano taki, że zapewnienie wspomnianej już stateczności i sterowności samolotu powoduje, że umieszczone zwykle z tyłu samolotu usterzenie poziome w czasie startu i lądowania wytwarza siłę skierowaną do dołu. A tak się nieszczęśliwie składa, że właśnie przy starcie i lądowaniu musimy tej siły wytworzyć jak najwięcej. Skrzydło wytwarza siłę, jak sama nazwa wskazuje, unoszącą samolot do góry, zaś „działalność” usterzenia redukuje sumaryczną siłę nawet o kilkanaście procent, czyli dla uzyskania siły nośnej niezbędnej do utrzymania samolotu w powietrzu musimy powierzchnię skrzydeł zwiększyć, o co najmniej owe kilkanaście procent. A te większe skrzydła więcej ważą, mają większy opór, a samo usterzenie poziome (niezbędne przecież) również waży i stwarza opór więc w sumie samolot jest nieco odległy od ideału.
A gdyby tak – przy zapewnieniu niezbędnej stateczności i sterowności – uzyskać sytuację, w której usterzenie nie „ciśnie” w dół, lecz zgodnie współpracuje ze skrzydłami, wytwarzając sterowaną siłę skierowaną w praktycznie wszystkich użytkowych okolicznościach właśnie do góry? To jest istota pomysłu, a w praktyce pomysłów, które na pewnym etapie przerodziły się w wynalazek (wynalazki). Zagadnienie zostało „przewałkowane” na wielu stronach we wcześniejszych częściach artykułu oraz innych publikacjach. Zainteresowani, poza rocznikami „Projektowania i Konstrukcji...” sprzed lat, znajdą stosowną wiedzę choćby w internecie, pod hasłem wymyślonym przez któregoś z internautów – „skrzydełko Margańskiego”.
Startem do historii opisanej w niniejszym artykule jest uzyskanie na przełomie lat 2010-2011 decyzji o dofinansowaniu projektu dla zbudowania latającego prototypu, w którym zastosowana będzie nowa metoda. Moment ten zamykał etap rozważań teoretycznych, prób w locie modeli zdalnie sterowanych oraz prób ilościowych na różnych modelach w tunelach aerodynamicznych WAT’u, Politechniki Warszawskiej i Instytutu Lotnictwa. Jednym słowem ostateczna weryfikacja pomysłu. Dlaczego to sprawdzenie w skali 1:1 jest takie ważne? Przecież zarówno obliczenia jak i badania modelowe są uznawanymi metodami naukowymi. No tak, ale w tym wypadku ranga zagadnienia była zdecydowanie większa. Jak to ujął mój przyjaciel, uznany i poważany profesor: „wiesz, wszystko wskazuje, że to działa, że przynosi duże efekty, że jest banalnie proste, ale... Ale skoro to takie dobre to dlaczego jeszcze nikt dotychczas tego nie zrobił?”. Inni, tak jakby mniej życzliwi, wymyślali różne teorie, głównie opierające się na stwierdzeniu, że niekoniecznie to co poprawnie działa w małej skali będzie działać równie dobrze przy wymiarach wielokrotnie większych. Wg mojej wiedzy nabytej choćby od znakomitych mentorów (są tacy), a także zdobytego przez lata doświadczenia inżynierskiego – w żadnym wypadu nie można takich uwag nie uwzględniać w swoim postępowaniu i to nie tylko zawodowym.

 

cały artykuł dostępny jest w wydaniu 9 (84) wrzesień 2014