26 września 2021


Niniejszy cykl artykułów przedstawia historię rozwoju mewiego płata lotniczego, od pierwszych konstrukcji pionierskich, przez początek lat 30-tych XX wieku (kiedy mewi płat był u szczytu swej popularności), aż po czasy współczesne, w których idea mewiego płata w pewnym stopniu znów odżywa, głownie jako element koncepcji skrzydła morficznego (zmiennokształtnego) dla bezzałogowych statków powietrznych. W opisie powołano się na wybrane patenty polskie, amerykańskie, niemieckie, francuskie i rosyjskie.

Jakub Marszałkiewicz

Człowiek od zawsze naśladował przyrodę w rozwoju techniki. Tak też powstał płat lotniczy wzorowany na skrzydłach mewy, które mają zwężenie w środkowej części. Podobny układ występuje także u niektórych innych zwierząt latających, m.in. u nietoperzy. Taka konstrukcja płata umożliwia zarówno lepszą stabilizację lotu oraz zdaniem niektórych zapewnia lepszą widoczność z kabiny. Płat mewi jest rozwiązaniem pośrednim, między układem skrzydeł w formie „parasola”, górnopłata i średniopłata. Tradycyjny płat mewi działa podobnie jak płat z wygiętymi w górę końcówkami i stabilizuje samolot podczas lotu. Natomiast odwrócony płat mewi (D na rysunku 1) umożliwia lepszą stabilizację podczas lotu nurkowego oraz zastosowanie śmigieł o większej średnicy, co wykorzystano w kilku samolotach bojowych (m.in. Ju-87 Stuka oraz Vought F4U Corsair).

mewi plat
Rys. 1 Wybrane układy aerodynamiczne: A – mewi płat, B – górnopłat, C – parasol, D – odwrócony mewi płat, E – płat z wygiętymi w górę końcówkami, F – hipotetyczny układ z „mewą wielokrotną” oraz wygiętymi końcówkami płata (https://en.wikipedia.org/wiki/Wing_configuration).

Konstrukcję mewiego płata można ogólnie podzielić na część zewnętrzną, zasadniczo przeznaczoną do produkcji większości siły nośnej (L2 na rysunku 2) oraz część wewnętrzną (L1) służącą do stabilizacji lotu oraz łączącej część zewnętrzną z kadłubem. W większości samolotów część wewnętrzna była dużo mniejsza od zewnętrznej, choć zdarzały się przypadki modeli latających, gdzie było odwrotnie (Rys. 2). Teoretycznie można zastosować też skrzydło z „mewą wielkokrotną” (Rys. 1F), choć nie stosuje się tego w praktyce. Przejście między częścią wewnętrzną, a zewnętrzną płata może być łamane (jak w myśliwcach PZL) oraz łagodne (jak w niektórych samolotach okresu pionierskiego). Przejście łagodne jest korzystniejsze aerodynamicznie, choć trudniejsze w wykonaniu. W przypadku większości samolotów z mewim płatem miejsce przejścia części wewnętrznej w zewnętrzną było jednocześnie miejscem o największej grubości i cięciwie profilu, oraz wytwarzało najwięcej siły nośnej. Obrys płata mewiego przypomina żagiel od deski windsurfingowej, w którym zachodzą podobne zjawiska aerodynamiczne.

 

cały artykuł dostępny jest w wydaniu 3 (150) Marzec 2020