Kraków 2008-09-05
276b Rozdział 1989-01-12
PZL-130 Orlik Turbo, Silnik Walter.
Polska
Historia
Samolot z silnikiem turbośmigłowym Walter.
Samoloty śmigłowe z silnikiem tłokowym naśladujące samoloty z napędem turboodrzutowym użytkownikom i potencjalnym użytkownikom bardzo szybko przestał odpowiadać. Zwrócono się w kierunku napędu turbośmigłowego, jako bardziej perspektywicznego. Wiązało się to głównie z mocy uzyskiwaną z jednego kilograma silnika, czyli przy porównywalnej masie silnika otrzymywano dużo więcej mocy. Jednak zwykłe zamontowanie istniejących silników raczej nie wchodziło w grę. Zrozumiemy to, gdy zobaczymy, że ówczesny silnik turboodrzutowy kosztował od 150 000 $ do 250 000 $, a to stanowiło 20 – 30 % wartości całego samolotu. Należało wydłużyć trwałość silników, aby obniżyć koszty eksploatacji. Jednym z zasadniczych sposobów było ograniczenie osiągów przez sztuczne spłaszczenie ich charakterystyk. Krótko mówiąc, dzięki celowemu niewykorzystaniu ich pełnych możliwości. Tego rodzaju ograniczenie mocy, np. o około 30 % pozwala przedłużyć trwałość silnika przynajmniej dwukrotnie. Z kolei ta mniejsza moc i tak jest bardzo duża w stosunku do silnika tłokowego. Samolot z takim silnikiem ma własność lotne zbliżone do samolotów myśliwskich z ostatniego okresu II wojny światowej.
Pierwsze szkolno-treningowe samoloty projektowano od początku z napędem turbośmigłowym wykonały pierwsze loty na przełomie 70/80-tych lat. Pierwszym był szwajcarski Pilatus PC-7 i brazylijski Embraer EMB-312 Tucano. Wkrótce dołączył do nich fiński Valmet L-80 TP / L-90 TP Redigo i szwajcarski Pilatus PC-9.
Pojawiła się także spora grupa samolotów dotychczas napędzanych silnikami tłokowymi; Firecracker-Turbo, Turbo Pillan, Epsilon-Turbo, SIAI-Marchetti SF-260 TP.
W dziedzinie silników turbośmigłowych, do tego typu samolotów, rynek był opanowany głównie przez firmę Pratt-Whitney umiejscowionej w Kanadzie oraz firmę z USA Allison. Pierwsza produkowała silniki typu PT-6 o mocach 410 – 740 kW. Druga 250 B-17 o mocy około 300 kW.
PZL-130 TM Orlik Turbo. 1989 rok.
Silnik Walter.
W samolocie PZL-130 postanowiono zastosować dostępny w Polsce, a produkowany w Czechosłowacji, turbośmigłowy silnik Walter M-601 o mocy 550 kW. Silnik ten jest napędem pasażersko-transportowego samolotu Turbolet-410 UVP-E, w wersji Walter M-601 o mocy 490 kW (665 KM), współpracujący z pięciołopatowym śmigłem Avia VJ8.508E. Silnik ten stanowi także napęd samolotu Ćmielak Z-37 Agro Turbo.
Pierwszy samolot PZL-130 nb 007 z silnikiem Walter został zbudowany od podstaw i wykonał pierwszy lot w dniu 1989-01-12, a pilotem był pilot doświadczalny Instytutu Lotnictwa mgr inż. Jan Gawęcki.
Jan Gawęcki, kilka lat wcześniej, będąc pilotem samolotu PLL LOT Tu-134 podczas startu z lotniska w Stambule, dzięki zimnej krwi i szybkiej decyzji ocalił samolot i pasażerów.
Pierwszy lot Turbo Orlik z silnikiem Walter trwał 21 minut. W 1990 roku, samolot ten przekazano do prób wojskowych.
Również samoloty PZL-130 nr 005 i 006 zostały przebudowane i zamontowano na nich silniki Walter. W 1990 roku, samoloty te przekazano także do prób wojsku.
Silnik Walter M 601 nie bardzo satysfakcjonował odbiorców. Nie biorąc nawet pod uwagę jego większej masy od porównywalnych konstrukcji, to przede wszystkim nie był przystosowany do pracy w większym zakresie przeciążeń. Zakres przeciążeń wynosił tylko + 3,8 g i – 1,3 g. Dlatego silnik należało poddać modyfikacji.
Samoloty Orlik nr 005, 006, 007, po zakończeniu testów, przekazano wojsku. Samolot nr 007 przekazano Wyższej Oficerskiej Szkole Wojsk Lotniczych w Dęblinie, jako nielotna pomoc naukowa. Natomiast samoloty nr 005, 006 były wykorzystywane do lotów łącznikowych w 23 EL (eskadrze lotniczej) w Dęblinie i 45 ELD (eskadra lotnicza doświadczalna) w Modlinie.
Zmodyfikowany silnik Walter oznaczono M-601 E i ma moc 490 kW z 5-łopatowym śmigłem Avia V-510. Zespół napędowy jest częściowo zunifikowany z wersją PZL-130 TP, czyli samolotem wyposażonym w silnik turbośmigłowy kanadyjski. Pozostawiono łoże silnika i osłony silnika. Ciąg pięcio-łopatowego śmigła na postoju dochodzi do 15 kN.
Podstawowa zmiana w zespole napędowym polegała na tym, że samolot może wykonywać częściową akrobację.
Przeprojektowano tablicę rozdzielczą i pulpity boczne zmieniając ich kształt i konstrukcję. Przeprojektowano instalację klimatyzacji i wentylacji kabiny załogi. Instalacja chowania i wypuszczania podwozia jest teraz hydrauliczna, a nie pneumatyczna, jak w wersji z napędem tłokowym. Zmianie musiała ulec instalacja elektryczna. Pod skrzydłami zamontowano aż 6 zaczepów podwieszenia uzbrojenia. Poprzednio były 4 zaczepy, a w wersji samolotu z silnikiem tłokowym tylko dwa zaczepy.
Nowe WTT (Warunki Taktyczno-Techniczne) dla samolotu z silnikiem Walter. 1991 rok.
Badania w locie istniejących egzemplarzy PZL-130 TM potwierdziły założone osiągi samolotu (przy ograniczeniach wynikających z zastosowanego napędu) i były podstawą do wydania w dniu 1991-10-16, skorygowanych założeń taktyczno-technicznych (WTT), w których od PZL-130 Orlik wymagano: możliwości nauki pilotowania w warunkach normalnych oraz w sytuacjach awaryjnych, dopuszczenia do wykonywania figur wyższego pilotażu, możliwość szkolenia pilotów w lotach bez widoczności ziemi, z wykorzystaniem systemów nawigacji, naukę walki powietrznej i zwalczania celów naziemnych.
PZL-130 TB. 1991 rok.
Po raz kolejny zmodyfikowano silnik Walter, który otrzymał oznaczenie M-601 T. Według informacji producenta, silnik przystosowany jest do Polskich wymagań, czyli do wykonywania pełnej akrobacji.
Pierwszy samolot PZL-130 nr 009 rejestracja SP-PRF, wykonany według tych założeń ukończono w 1992 roku.
W stosunku do prototypów zwiększono rozpiętość skrzydeł o 1 m, wydłużając końce płata. Zmieniono konstrukcję klap skrzydłowych i kąt zaklinowania skrzydeł. W celu polepszenia widoczności z kokpitu powiększono osłonę kabiny pilotów oraz zlikwidowano wiatrochron. Zastosowano nowe hamulce kół i nowe niskociśnieniowe opony. Zmieniono końcówki statecznika i sterów wysokości. Podwyższono mocowanie fotela w drugiej kabinie. W miejscu dotychczasowego bagażnika, umieszczono butle tlenowe. Wzbogacono wyposażenie pilotażowe i nawigacyjne. Zmiany te pociągnęły za sobą wzrost masy samolotu, którą zrekompensowano powiększoną do 551 kW (750 KM) mocą silnika Walter M-601 T. Awionikę i aranżację kabiny upodobniono do wyposażenia samolotu szkolno-treningowego TS-11 Iskra.
Mimo to, samolot ten nie był w docelowej wersji, bo w stadium prób w locie znajdował się następca Iskry – samolot szkolno-treningowy (szkolno-bojowy) PZL I-22 Iryda, który wraz z samolotem Orlik miał stanowić podstawowe wyposażenie lotniczych jednostek szkolnych Polskich Wojsk Lotniczych i Obrony Powietrznej. Warto wspomnieć, że samolot nr 009 nazywany był początkowo PZL-130 TB Orlik-bis.
Pierwszy lot samolotu PZL-130 TB odbył się w dniu 1991-09-17, a następnie przechodził próby wojskowe w 32 PLRT (Pułk Lotnictwa Rozpoznania Taktycznego). Pilotem doświadczalnym był Jerzy Wojnar. W tej postaci samolot został zatwierdzony przez Polskie Wojsko i przyjęty na uzbrojenie Wojsk Lotniczych i Obrony Powietrznej Kraju, jako samolot szkolenia podstawowego.
Orlik dla Polskiego Lotnictwa Wojskowego. 1992 rok.
Jak wspomniano wyżej, Wojsko Polskie zamówiło serię 25 sztuk maszyn Orlik z silnikami tłokowymi. Lecz po próbach MON wycofało się z zamówienia. Odpowiednie rekomendacje uzyskała dopiero wersja PZL-130 TB z silnikiem Walter M-601 E/T. Na tej decyzji zaważyły następujące czynniki;
Poprawne własności pilotażowe odpowiadające własnościom samolotu odrzutowego. Dobra widoczność z kabiny, także z drugiego fotela. Niska cena zakupu. Gwarancja dostaw i obsługi serwisowej. Niskie koszty eksploatacji. Równoległe opracowywanie symulatora naziemnego. Perspektywa rozwoju konstrukcji.
W dniu 1991-04-05, MON zawarło z producentem umowę na dostawę 48 samolotów PZL-130 TB, czyli zmodyfikowane PZL-130 TM. W dniu 1992-08-21, został oblatany pierwszy z zamówionych przez wojsko samolot PZL-130 TB.
Z początkiem 1994 roku, w wytwórni WSK PZL-Okęcie w Warszawie ukończono produkcję pierwszej serii produkcyjnej Turbo Orlik PZL-130 TB złożoną z 9 maszyn. Numery od 012 do 020. Samoloty otrzymały szary kamuflaż, żółte końcówki skrzydeł i kołpak śmigła, trzycyfrowe czerwone numery burtowe i szachownice (wzór stary). Z tej partii jedną maszynę nr 013 pozostawiono do dalszych prób, a pozostałe przekazano do Radomia do 60 LPSzk.
W okresie od października 1992 roku, do października 1993 roku, samolot nr 009 przechodził wojskowe próby. W ich efekcie zapadła decyzja dopuszczenia samolotu do wejścia na wyposażenie Polskiego Lotnictwa. Jednak zażądano wprowadzenia foteli wyrzucanych klasy 0-0 i doposażenia samolotu w lepszą awionikę. Zmianie uległo także oznaczenie samolotu na PZL-130 TC-I.
Co do oznaczeń to należą się wyjaśnienia; oznaczenie TC oznaczało poprzednio samolot z silnikiem P&W, ale sprawę tego napędu należało w tym czasie odłożyć na później, dlatego TC jest rozwojową konstrukcją TB. Z kolei znak „I” oznacza fotel wyrzucany klasy 0-0. Dlatego w literaturze możemy znaleźć oznaczenie PZL-130 TB-I, czyli wersja TB z fotelami klasy 0-0.
Samoloty nr 021, 022 posłużyły jako wzory wersji PZL-130 TC-I. Druga seria Orlik z oznaczeniem PZL-130 TC-1 i są nieznacznie zmodernizowane w stosunku do PZL-130 TB. Zmiany objęły; przeniesienie gniazda zasilania lotniskowego za skrzydło (poprzednio było przed skrzydłem), dodano schowek-stopień na burcie dla ułatwienia wsiadania do drugiej kabiny. Zamontowano układ GPS i transponder. Musiano zmodyfikować instalacje elektryczną.
Najważniejszą zmianą był wyposażenie samolotów w nowoczesne fotele wyrzucane klasy 0-0 firmy Martin Baker Mk.PL 11 B.
Zmieniono także malowanie. Końcówki skrzydeł, usterzenia poziomego, kołpak śmigła pomalowano pomarańczową fluorescencyjną farbą. Szachownice pomalowano w nowym wzorze, który obowiązuje od 1994 roku.
W międzyczasie podpisano zamówienie na 48 sztuk PZL-130 TB, których dostawy rozpoczęto w 1994 roku. Pierwszą jednostką lotniczą wyposażoną w samoloty Orlik był 60 Lotniczy Pułk Szkolny, stacjonujący w Radomiu.
W dniu 1994-07-07, zakład WSK PZL-Okęcie przekazał wojsku WLiOP kolejnych 6 samolotów PZL-130 TC-I (drugiej serii), o numerach burtowych od 022 do 027, które dołączyły w Radomiu do 8 samolotów już przekazanych PZL-130 TB. W ten sposób w Radomiu było już 14 samolotów.
W trakcie przeglądów (remontów) samoloty PZL-130 TB zostały dostosowane do standardu PZL-130 TC-I. Łącznie powstało od podstaw lub poprzez modyfikację 40 maszyn wersji PZL-130 TC-I. Według innych źródeł 36 samolotów. Do 2000 roku, do Radomia dostarczono 26 samolotów, a kolejne dwa do 23 Eskadry Lotniczej w Dęblinie, także podległej WSOSP (Wyższa Szkoła Oficerska Sił Powietrznych).
W takcie eksploatacji katastrofom uległy cztery samoloty PZL-130 TC-I: nb 021 (brak danych), nb 034 (2001-10-11), nb 036 (2001-05-09) i nb 039 (2002-01-05). W tych wypadkach zginęło 7 pilotów.
Dalsze prace nad samolotem.
Samolot PZL-130 TC-I nr 009, jako jeden z prototypów PZL-130 TC-I, w dalszym ciągu przechodził próby. Podczas trudnych i niebezpiecznych prób w dniu 1996-01-25 maszyna uległa zniszczeniu grzebiąc dwóch pilotów (?). Dalsze próby wykonywał egzemplarz nr 037.
W 1995 roku, prowadzono testy nad uzbrojeniem podwieszanym pod skrzydłami. Samolot nr 018 wyposażono w belki PZL-UBP umożliwiające podwieszenie zasobników z karabinami maszynowymi, zasobników z niekierowanymi pociskami rakietowymi, bomb lub dodatkowych zbiorników z paliwem. Przyjęty standard był jednak odmienny od standardu NATO.
PZL-130 TC-I. 2000 rok.
Wersja PZL-130 TC-I stała się podstawowym samolotem szkolnym w Lotnictwie Polskim. Samolot Orlik został zgłoszony do nagrody „Teraz Polska”. Do końca 1998 roku, przebudowano wszystkie seryjne PZL-130 TB na PZL-130 TC-1.
Opinia o samolocie Orlik wygłoszona przez dowódcę 60 PLSzk ppłk dypl. pilota Marka Bylinki w 2000 roku; – „Samolot PZL-130 Orlik eksploatowany jest w JW 5051 Radom od stycznia 1994 roku, a piloci nalatali na tym typie do chwili obecnej 16 337 godzin, co średnio przypada około 600 godzin na samolot. W ocenie służby inżynieryjno-lotniczej samolot jest łatwy w obsłudze. Nie nastręcza większych problemów technicznych. Wszystkie problemy konstrukcyjne, a było ich niewiele w porównaniu z innymi konstrukcjami szkolno-treningowymi zostały usunięte wspólnie przez producenta i użytkownika. Aktualnie jest to podstawowy samolot szkolny w WSOSP. Na nim szkolą się podchorążowie w zakresie pilotażu podstawowego i średniego w dzień i w nocy. Wykonujemy na nim indywidualny i zespołowy pilotaż kontynuując wieloletnie tradycje zespołu pilotażowego Iskry. Samolot spełnia wymogi szkolenia w WSOSP i nie bez znaczenia jest jego rodzima produkcja, co ułatwia jego udoskonalanie i zaopatrzenie w części zamienne.”
Opracował Karol Placha Hetman
Kraków 2008-09-05
276b Rozdział 1989-01-12
PZL-130 Orlik Turbo, Silnik Walter.
Polska
Konstrukcja
Samolot z silnikiem turbośmigłowym Walter.
Samolot PZL-130 TC-I Orlik to samolot szkolno-treningowy konstrukcji całkowicie metalowej.
Skrzydło wolnonośne o obrysie trapezowym i wzniosie dodatnim 5 stopni, konstrukcji jednoczęściowej i jednodźwigarowej mocowane dwoma okuciami, dwoma wahaczami i czterema łącznikami. Konstrukcja części spływowej zgrzewana. Pokrycie stanowi blacha duraluminiowa, o grubości od 1,2 do 2 mm, nitowana nitami wpuszczanymi. Wewnątrz skrzydeł integralne zbiorniki paliwa o pojemności 640 litrów i komory na koła podwozia głównego. Ponadto na dolnej powierzchni skrzydeł znajduje się 4 (TC-I) lub 6 (TC-II) zaczepów do mocowania uzbrojenia. Lotki szczelinowe, wychylane za pomocą układu popychaczowego oraz napędzane elektrycznie dwuszczelinowe klapy Fowlera.
Kadłub konstrukcji półskorupowej, o przekroju prostokątnym owalnie sklepiony. Nitowana i zgrzewna, podzielona na dwie części, przednią i tylną. Osłona kabiny otwierana na prawą stronę, z szkła organicznego i ramy szklano-epoksydowej. Za kabiną komora wyposażenia elektrycznego.
Usterzenie klasyczne ze sterem kierunku, jednodźwigarowe ze wzmocnionym pokryciem. Statecznik pionowy trapezowy metalowy półskorupowy, ze sterem kierunku z wyważeniem masowym i skompensowaniem aerodynamicznym, z klapką odciążającą i wyważającą. Ster kierunku kompozytowy. Statecznik poziomy metalowy półskorupowy. Ster wysokości prostokątny, dwusegmentowy, metalowy półskorupowy. W tyle kadłuba kierownica aerodynamiczna, rekompensująca moment obrotowy śmigła.
Koło przednie na widelcu koła główne wahaczowe z golenią teleskopową. Podwozie wyposażono w amortyzatory olejowo-gazowe i hamulce hydrauliczne, wciągane we wnękę z pokrywami. Hamulce wielotarczowe, sterowane hydraulicznie, z trzema układami – zasadniczym, postojowym i awaryjnym. Podwozie przednie z reflektorem lądowania.
Zespołem napędowy jest czeski silnik turbośmigłowy, Walter M-601 E, o mocy 490 kW, z pięciołopatowym śmigłem Avia V510/7, o średnicy 2,30 m.
Dane T-T PZL-130 TM Orlik.
Rozpiętość 8,00 m
Długość 8,73 m
Wysokość 3,53 m
Powierzchnia nośna 12,28 m2
Wydłużenie płata 5,21
Masa własna 1 350 – 1 400 kg
Masa całkowita 1 700 kg
Masa maksymalna 1 977 kg
Masa ładunku 600 kg
Masa paliwa 420 litrów
Obciążenie powierzchni 160
Obciążenie mocy 4,03
Prędkość maksymalna 507 km/h
Prędkość wznoszenia 16,2 m/s
Prędkość przelotowa 438 km/h
Prędkość lądowania 149 km/h
Zasięg 1 000 km
Pułap 10 000 m
Silnik M 601 E, o mocy 490 kW
Dane T-T PZL-130 TC-I Orlik.
Rozpiętość 9,00 m
Długość 9,00 m
Wysokość 3,53 m
Powierzchnia nośna 13,00 m2
Wydłużenie płata 5,21
Masa własna 1 700 – 1 750 kg
Masa całkowita 2 153 kg
Masa maksymalna 2 700 kg
Masa ładunku 600 kg
Masa paliwa 560 litrów
Obciążenie powierzchni 166
Obciążenie mocy 3,84
Prędkość maksymalna 501 km/h
Prędkość wznoszenia 13,3 m/s
Prędkość przelotowa 480 km/h
Prędkość lądowania 145 km/h
Zasięg 1 062 – 1 905 km
Pułap 10 000 m
Silnik M 601 T, o mocy 551 kW
Opracował Karol Placha Hetman
Kraków 2008-09-05
276b Rozdział 1989-01-12
PZL-130 Orlik Turbo, Silnik Walter.
Polska
Zestawienie
Samolot z silnikiem turbośmigłowym Walter.
Zestawienie wszystkich samolotów PZL-130 jest w rozdziale PZL-130 z silnikiem tłokowym.
Opracował Karol Placha Hetman