9 I-22 IRYDA I PROGRAM SAMOLOTÓW LEKKICH 9.1 PROGRAM BUDOWY SAMOLOTU SZKOLNO-BOJOWEGO I-22 IRYDA
Ukoronowaniem rozwoju polskiego lotnictwa w latach siedemdziesiątych było podjęcie programu opracowania konstrukcji i wdrożenia do produkcji dwumiejscowego samolotu szkolno-bojowego. Podjęcie tego zadania wynikało w oczywisty sposób z konieczności wyposażenia sił powietrznych kraju w nowoczesne samoloty, dające możliwości szkolenia pilotów wojskowych zgodnie z ówczesnymi światowymi standardami, a także ze względów ekonomicznych, planowego rozwoju techniczno-technologicznego oraz zachowania autonomiczności gospodarczej kraju. Na szczególne podkreślenie zasługuje fakt strategicznego i kompleksowego charakteru tego programu. Obejmował on bowiem opracowanie i wdrożenie do produkcji samolotu mającego służyć polskim siłom zbrojnym przez wiele lat, opracowanie założeń, projektów technicznych, opracowanie nowych, potrzebnych do jego produkcji materiałów i technologii, przeprowadzenie szeroko zakrojonych badań zespołów i podzespołów, a następnie prototypów, uruchomienie produkcji, badania eksploatacyjne, w locie i w warunkach symulowanych walk powietrznych. Tak szeroko zakrojony program, który z powodzeniem można określić jako narodowy, wymagał pełnej konsolidacji i koordynacji działań: naukowców, inżynierów i zakładów produkcyjnych w Polsce. Kompleksowość i złożoność programu wzmacniał dodatkowo fakt, iż obejmował on opracowanie: płatowca – samolotu o dużej zdolności manewrowej i o dużym udźwigu podwieszeń podskrzydłowych, silnika do niego, wyposażenia go w nowoczesny osprzęt – awionikę, zbudowanie symulatora lotu, a dodatkowo uwzględnienie w jego budowie nowych materiałów konstrukcyjnych. Instytut Lotnictwa został wybrany jako ośrodek wiodący prym w tym programie w sferze projektowania, konstrukcji, szeroko rozumianych badań i koordynacji całości projektu. Produkcją sprzętu lotniczego, jego badaniami eksploatacyjnymi i badaniami w locie zajmowały się polskie lotnicze ośrodki przemysłowe, takie jak PZL-Mielec, PZL-Okęcie, PZL-Rzeszów, PZL-Hydral. Ostatecznie podstawą do realizacji prac wykonywanych przez Instytut Lotnictwa, związanych z programem, były rządowe akty prawne wydawane od 1976 roku, określające zakresy i terminarz zlecanych prac pod kryptonimami: Wyrób-300 (płatowiec) i Wyrób-150 (silnik), oraz program „Plejada” (osprzęt i wyposażenie). PŁATOWIEC I-22 IRYDA – WYRÓB-300 W 1976 roku Głównym Konstruktorem „Wyrobu-300” został mianowany doc. dr Ryszard Orłowski. Po okresie szczegółowych ustaleń ze zleceniodawcami i innymi zainteresowanymi ostateczny projekt wstępny samolotu powstał w połowie 1978 roku, a na przełomie lat 1978/79 komisja makietowa dokonywała sukcesywnie odbioru poszczególnych zespołów i etapów projektu. Opracowanie projektu wstępnego stanowiło niewątpliwe osiągnięcie i było możliwe dzięki wprowadzeniu nowej organizacji i nowego podziału prac oraz dzięki włączeniu do pracy większości załogi Instytutu Lotnictwa. 95
Doc. dr inż. Ryszard Orłowski (1923-1988), konstruktor samolotów. Ukończył studia na wydziałach politechnicznych AGH w Krakowie i uzyskał dyplom magistra inżyniera. W 1949-1952 był zatrudniony w Głównym Instytucie Lotnictwa, a w 1955-1961 w WSK-Okęcie, gdzie pracował przy konstrukcji samolotu PZL-102 Kos i opracował konstrukcję pierwszej wersji samolotu PZL-104 Wilga. Pracę doktorską obronił na Politechnice Warszawskiej w 1968. W 1969 podjął pracę w Instytucie Lotnictwa jako adiunkt w Zakładzie Wytrzymałości, a następnie od 1970 był kierownikiem grupy problemowej opracowującej założenia konstrukcyjne samolotu szkolno-bojowego. Od 1977 do odwołania w 1979 był głównym konstruktorem samolotu I-22 Iryda. Na emeryturę przeszedł w 1988
Dr inż. Alfred Baron (ur. 1932), specjalista budowy samolotów. Ukończył w 1957 Moskiewski Instytut Lotniczy otrzymując dyplom mgr inż. W 1957 przystąpił do pracy w OBR WSK-Mielec, piastując różne stanowiska, w tym kierownika działu konstrukcyjnego. Brał udział w modyfikacji samolotu MiG-17 (Lim-5M, Lim-6), w projektowaniu nie zrealizowanego samolotu M-12, dobierał parametry nie zrealizowanego samolotu M-7. Był organizatorem i kierownikiem Działu Prób Silników Wysokoprężnych i Aparatury Paliwowej. W 1972-1979 był dyrektorem Ośrodka Badawczo-Rozwojowego Pojazdów Szynowych. Prowadził prace nad aerodynamiką pojazdów szynowych. Tego tematu dotyczyła jego praca doktorska obroniona w 1977. W 1979 podjął pracę w Instytucie Lotnictwa, jako zastępca dyrektora ds. konstrukcyjnych i głównego konstruktora samolotu I-22 Iryda. Od 1993 – główny konstruktor kompozytowego samolotu I-23 Manager, który w 2002 uzyskał certyfikat na zgodność z przepisami FAR 23. Od 2003 zajął się problematyką transportu lotniczego małymi samolotami, w tym zgłoszonym do Komisji Europejskiej projektem European Personal Air Transportation System (EPATS) – Europejski System Transportu Samolotami Osobowymi. Za udział w opracowaniu samolotu I-22 Iryda odznaczony m.in. Krzyżem Kawalerskim Orderu Odrodzenia Polski w 1986
W 1979 r. obowiązki Głównego Konstruktora samolotu przejął dr inż. Alfred Baron, a w podstawowym składzie zespołu konstrukcyjno-badawczego znaleźli się: – mgr inż. Włodzimierz Gnarowski – ds. struktury i kompozycji, – mgr inż. Kazimierz Białek – ds. wytrzymałości, – mgr inż Andrzej Rucz – ds. instalacji płatowcowych, – mgr inż. Krzysztof Kunachowicz – ds. awioniki, – mgr inż. Józef Pogoda – ds. uzbrojenia, – inż. Marian Piłat – ds. prób w locie, – inż. Grzegorz Szeląg – ds. podwozia, – mgr inż. Jerzy Winiarski – ds. aerodynamiki, – mgr inż. Ryszard Zieliński – ds. sterowania. Na bazie dokumentacji projektu koncepcyjnego i wstępnego wykonanego przez Instytut Lotnictwa, przy współudziale innych zakładów polskiego przemysłu lotniczego, w PZL-Mielec powstała prototypowa konstrukcja samolotu I-22 Iryda. Mgr inż. Józef Pogoda (ur. 1934), specjalista w dziedzinie techniki rakietowej i uzbrojenia. Dyplom inżyniera uzyskał na Politechnice Warszawskiej, na Wydziale Sprzętu Mechanicznego w 1960. Pracownik Instytutu Lotnictwa od 1959, od 1966 – adiunkt, od 1973 – kierownik pracowni, od 1975 – zastępca kierownika Zakładu Wyposażenia Rolniczego, od 1978 – kierownik pracowni wyposażenia specjalnego, od 1979 – zastępca głównego konstruktora samolotu I-22 Iryda odpowiedzialny za wyposażenie specjalne i uzbrojenie, od 1980 – kierownik Zakładu. Przeszedł na emeryturę w 1994. W latach 1995-2003 pracował nadal w Instytucie, na niepełnym etacie. W 1959-1962 współpracował przy konstruowaniu i próbach bezzałogowych obiektów latających (Mak-11, Mak-30, Hal-30), a następnie przy konstrukcji rakiet meteorologicznych, próbach naziemnych i poligonowych. Opracował naziemne urządzenia startowe rakiety Meteor-1. Prowadził prace przy wyposażeniu rolniczym śmigłowca Mi-2. Jako zastępcy głównego konstruktora podlegało mu opracowanie systemu uzbrojenia samolotu I-22 Iryda oraz jego wyposażenia specjalnego (systemu ratunkowego).
Inż. mech. Marian Piłat (1928-2002), dyplom inżyniera uzyskał na Politechnice Warszawskiej w 1953. Długoletni przedstawiciel wojskowy, kierownik Przedstawicielstwa Wojskowego w WSK-Mielec. Prowadził odbiór samolotów typu Lim, TS-8 Bies, TS-11 Iskra, An-2. Po zakończeniu służby wojskowej zatrudniony w Instytucie Lotnictwa w 1973 jako inżynier prowadzący próby aparatury agrolotniczej samolotu M-15, od września 1977 kierownik Zakładu Badań w Locie. Kierował próbami fabrycznymi aparatury agrolotniczej, a następnie państwowymi, na terenie ZSRR. Od sierpnia 1984 został zastępcą głównego konstruktora samolotu I-22 Iryda ds. badań w locie. Od sierpnia 1986 do stycznia 1989 – dyrektor Instytutu Lotnictwa. Następnie pracował jako główny specjalista aż do przejścia na emeryturę w październiku 1990.
96
Mgr inż. Krzysztof Kunachowicz (ur. 1927), specjalista od wyposażenia elektronicznego samolotów. Dyplom magistra inżyniera uzyskał na Politechnice Śląskiej na Wydziale Elektrycznym w 1951. Do 1955 pracował w WSK-Mielec, jako konstruktor prowadzący wyposażenie elektroniczne do samolotów Lim. W 1955 został przeniesiony do Instytutu Lotnictwa, gdzie pracował do emerytury w 1998 na stanowiskach: adiunkt, kierownik pracowni radiotechniki lotniczej, kierownik Zakładu Awioniki. Zajmował się opracowaniem i badaniami urządzeń radiowo-nawigacyjnych samolotów oraz ich anten. Opracował projekt systemów radiowo-elektronicznych do samolotu I-22 Iryda. W 1979 objął kierownictwo prac nad systemami awionicznymi tego samolotu i ich wdrożeniem, jako zastępca głównego konstruktora. Zainicjował i brał udział w opracowaniu radiostacji wojskowej RS-6106, wprowadzonej do produkcji w Zakładach „Unimor”. Na przełomie lat osiemdziesiątych i dziewięćdziesiątych kierował opracowaniem projektu systemu diagnostycznego i wyposażenia awioniki wersji rozwojowych samolotu Iryda. Opublikował 27 prac naukowo-technicznych, kilka z nich prezentował na konferencjach zagranicznych. W latach 1986-90 prowadził wykłady z dziedziny komputerów pokładowych na Politechnice Warszawskiej.
Mgr inż. Andrzej Rucz (ur. 1927), specjalista w dziedzinie osprzętu lotniczego. Po studiach na Politechnice Warszawskiej rozpoczął pracę w 1952 w Instytucie Lotnictwa w Zakładzie Osprzętu. Początkowo badał osprzęt licencyjny samolotów Lim. Następnie prowadził prace konstrukcyjne w dziedzinie osprzętu przeznaczonego do samolotów polskiej konstrukcji, a szczególnie paliwomierzy i przepływomierzy. Opracował instalację paliwową do doświadczalnego samolotu rolniczego Lala-1, projektował elementy wyposażenia samolotu M-15, prowadził prace w dziedzinie elektrohydraulicznych wzbudników drgań, opracował hydrauliczny regulator obrotów silników okrętowych, prowadził prace w dziedzinie metod oceny i weryfikacji instalacji płatowcowych samolotów i śmigłowców. Przeszedł na emeryturę w 1998.
Inż. Grzegorz Szeląg (1921-2001). W 1947 ukończył Wydział Mechaniczny Szkoły Inżynierskiej im. Wawelberga i Rotwanda w Warszawie z tytułem inżyniera mechanika. Przed zatrudnieniem w Instytucie pracował w WSK-Okęcie, WSK-Wrocław, WSK-Rzeszów i WSK-Warszawa II. W WSK-Warszawa II opracował układ automatycznego sterowania statkami morskimi (1965-67). Pracę w Instytucie rozpoczął w 1972, jako główny konstruktor, kierownik Pracowni Podwozi (1978), adiunkt (1979), kierownik Zakładu Podwozi (1987). Pod jego kierunkiem opracowano podwozia samolotów MD-12, TS–11 Iskra, PZL-104 Wilga, PZL-106 Kruk oraz śmigłowca W-3 Sokół. W 1979 został zastępcą głównego konstruktora samolotu I-22 Iryda ds. podwozia. W 1955 został laureatem Zespołowej Nagrody Państwowej II stopnia w dziedzinie techniki. Jest twórcą i współtwórcą 12 wynalazków i 2 wzorów użytkowych. Przeszedł na emeryturę w 1989. Pracował na pół etatu do 1994.
Mgr inż. Kazimierz Białek (ur. 1945), Politechnikę Warszawską ukończył w 1971 i pracował w latach 1972-82 w Ośrodku Badawczo-Rozwojowym w WSK-Mielec. Prowadził obliczenia wytrzymałości i obciążeń kadłuba samolotu M–18 Dromader, był konstruktorem prowadzącym wdrażanie do produkcji usterzenia poziomego i pionowego oraz mechanizacji skrzydeł radzieckiego aerobusu Ił-86 oraz zastępcą głównego konstruktora samolotu I-22 Iryda ds. konstrukcji, w WSK-Mielec (od 1979). Od 1982 zatrudniony w Instytucie Lotnictwa na stanowisku zastępcy głównego konstruktora samolotu I-22 Iryda ds. wytrzymałości. W połowie lat osiemdziesiątych zaprojektował: kabinę wirówki dla Wojskowego Instytutu Medycyny Lotniczej, kabinę i ramię wirówki dla kanadyjskiego Instytutu DCIEM z programem symulacji. Przez redakcję „Skrzydlata Polska” w 2000 został wyróżniony odznaką i dyplomem „Błękitne Skrzydła” – za swoje osiągnięcia konstrukcyjne. Aktualnie pełni obowiązki głównego konstruktora śmigłowca IS-2.
PZL-Okęcie wykonało przednią nosową część samolotu do wręgi kabinowej wraz z lukiem awioniki i komorą podwozia przedniego, Instytut Lotnictwa opracował kabinową i środkową część kadłuba, sięgającą do krawędzi spływu skrzydła, a w PZL-Mielec opracowano belkę ogonową, skrzydła oraz usterzenie, a także bardzo złożone modele samolotu do tunelowych badań aerodynamicznych i flatterowych. Należy podkreślić, że powstanie prototypu poprzedzone było wnikliwymi badaniami poszczególnych zespołów, tak aby spełniały one wszelkie wymogi zgodne z przepisami lotniczymi. Badania te obejmowały próby statyczne i dynamiczne, wytrzymałościowe, w tym rezonansowe i flatterowe, wypadkowe, zmęczeniowe, materiałowe, aerodynamiczne, urządzeń ratunkowych i wiele innych, np. zasysanie ciał obcych z płyty lotniska, od których zależało zastosowanie konkretnych rozwiązań konstrukcyjnych. 97
9.1.1. Pierwszy prototyp samolotu Iryda SP–PWA (1985 r.)
Wiele z tych badań wykonanno opireając się na bazie laboratoryjnej i wiedzy pracowników zakładów Instytutu Lotnictwa. I tak np.: • badania aerodynamiczne i analizy profili przeprowadził zespół Zakładu Aerodynamiki, • badania zmęczeniowe i rezonansowe prowadził Zakład Wytrzymałości, • instalacje samolotu: paliwową, hydrauliczną, elektryczną opracowała na pełnowymiarowych makietach Pracownia Instalacji Płatowcowych, • podwozie samolotu opracowano i przebadano w Pracowni Podwozi, • system uzbrojenia samolotu został opracowany i optymalizowany w Pracowni Uzbrojenia, • systemy pilotażowo-nawigacyjne i elektryczne zostały opracowane i przebadane w Pracowni Awioniki i Systemów Elektrycznych, • Pracownia Zespołu Napędowego prowadziła prace związane z zabudową silników na samolocie, Po wykonaniu wszystkich określonych przepisami lotniczymi koniecznych prób, 5 marca 1985 roku na zakładowym lotnisku w Mielcu odbył się oblot prototypu I-22 Iryda w wersji podstawowej. Pierwszego lotu dokonał pilot doświadczalny Instytutu Lotnictwa – inż. Ludwik Natkaniec, uruchamiając w ten sposób program sprawdzania właściwości lotnych samolotu – okres prób i badań samolotu w locie. Po „wylataniu” w standardowych lotach próbnych 170 godzin przystąpiono do lotów z dużą prędkością, najbardziej obciążających samolot, ale koniecznych w celu sprawdzenia dopuszczalnych, granicznych parametrów obiektu. W trakcie tych prób, 30 stycznia 1987 roku doszło do wypadku, podczas którego zginął wojskowy pilot doświadczalny – Jerzy Bachta. W dochodzeniu jednoznacznej przyczyny wypadku nie ustalono. Niemniej wnioski wyciągnięte z tego doświadczenia wykorzystano do dokonania, pod kierownictwem nowego Głównego Konstruktora – mgr inż. Włodzimierza Gnarowskiego, wielu zmian konstrukcyjnych na następnych prototypach. Kolejny prototyp samolotu o numerze seryjnym 1ANP01-03, i rejestracji SP-PWB został oblatany 26 czerwca 1988 roku. Wykonano na nim bardzo szeroki zakres prób w locie dotyczący stateczności i sterowności samolotu, badania przeciągnięcia i korkociągu. Samych korkociągów wykonano około 600.
98
9.1.2. Ruchome stanowisko (samolot SB Lim-1) do badania układu pirokruszenia oszklenia kabiny samolotu I-22 i katapultowania manekina na wysokości h=0 m przy prędkości 150 km/h
9.1.3. I-22 Iryda (trzeci prototyp SP–PWC) podchodzi do lądowania (u góry) i skraca dobieg przy użyciu spadochronu (na dole)
Wkrótce do badań („oblot” 13 maja 1989 roku) włączono następny prototyp Irydy o numerze seryjnym 1ANP01-04, z rejestracją SP-PWC, również przeznaczony do badań obciążeń, flatteru, do wykonania lotów z dużą prędkością i wyznaczenia 99
Mgr inż. Włodzimierz Gnarowski (ur. 1950), specjalista budowy samolotów. Pochodzi z Poznania. W 1969-1975 studiował na Wydziale Mechanicznym Energetyki i Lotnictwa Politechniki Warszawskiej, gdzie uzyskał dyplom specjalności Samoloty i Śmigłowce. Podczas studiów wykonywał prace dla biura konstrukcyjnego mgr inż. A. Frydrychewicza w PZL-Okęcie w Warszawie. We wrześniu 1975 rozpoczął pracę w dziale obliczeń biura konstrukcyjnego PZL-Okęcie u mgr inż. A. Kardymowicza, a od listopada 1975 rozpoczął pracę w Instytucie Lotnictwa w Warszawie w zespole dr inż. Orłowskiego przy projekcie samolotu Iskra 2, nazwanym później I-22 Iryda. W latach 1979-1987 był zastępcą głównego konstruktora ds. struktury i kompozycji samolotu I-22 Iryda. W 1987 został głównym konstruktorem samolotu I-22 Iryda. Kierował pracami nad wersją podstawową I-22 i uzyskaniem certyfikatu w 1992 Następnie kierował programami modernizacyjnymi Irydy: wersji I-22 M93 z silnikami K–15 o udźwigu podwieszeń 1800 kg, zakończonego w 1995 certyfikacją Państwowej Komisji Badań Kwalifikacyjnych. W 1995-1997 kierował modernizacją Irydy w wersji I-22 M96 STOL. W 2000-2002 opracował projekt koncepcyjny wysoko manewrowego samolotu szturmowego Kobra 2000. Od 1997 jest głównym konstruktorem w Zespole ds. Samolotów Specjalnych w Instytucie Lotnictwa. Kierował opracowaniem wersji I-22 M92 z silnikami K-16, projektu modernizacji samolotu TS-11 Iskra do zabudowy silnika K-15, weryfikacją obciążeń TS-11 do prób trwałościowych, współpracował przy opracowaniu wersji pływakowej samolotu Wilga 2000H, opracował projekt koncepcyjny wysokomanewrowego samolotu szkolnego SWM, pracował nad redukcją oporów aerodynamicznych części nadwodnych statków do przewozu kontenerów oraz prace związane z redukcją oporów hydrodynamicznych jednostek pływających. Był realizatorem grantu europejskiego HELIX dotyczącego Systemów Dużej Nośności w ramach V Programu Unii Europejskiej, zdobywając dla Instytutu Lotnictwa pozycję lidera spośród 13. europejskich ośrodków badawczych uczestniczących w programie, takich jak: Airbus-UK, QuinetiQ-UK, Alenia, IOA, INTA, KTH i innych. Projekt mechanizacji skrzydła okazał się najlepszy spośród 21 koncepcji zgłoszonych w konkursie. Rozwiązanie zyskało potwierdzenie wynikami badań w tunelach aerodynamicznych w Bristolu i QuinetiQ – UK. Jest ono przedmiotem międzynarodowego patentu. W 1990-2003 był członkiem Rady Naukowej Instytutu Lotnictwa. Od 1991 jest członkiem Krajowej Rady Lotnictwa. Odznaczony Krzyżem Kawalerskim Polonia Restituta (1992).
obwiedni dopuszczalnych obciążeń w zakresie dużych prędkości. Badania te wykazały, że wyniki prób flatterowych są pozytywne do prędkości rzeczywistej 930 km/h bez podwieszeń i 850 km/h z podwieszeniami. Następnie, w okresie od października 1988 do lipca 1991 roku oblatano i przeprowadzono intensywne próby w locie jeszcze trzech prototypów Irydy, w tym prototypu do Prób Państwowych. W sumie wykonano na nich 1600 lotów badawczych. 14 kwietnia 1992 roku po zakończeniu prac przez Państwową Komisję Badań Kwalifikacyjnych samolot I-22 Iryda w wersji podstawowej uzyskał certyfikat, potwierdzający zgodność zrealizowanego programu budowy samolotu z obowiązującymi przepisami oraz wymaganiami zamawiającego. W ten sposób Instytut Lotnictwa, OBR PZL-Mielec, PZL-Rzeszów i inni kooperanci wywiązali się w pełni z zadania i państwowego zamówienia, polegającego na przygotowaniu do produkcji samolotu do szkolenia podstawowego i treningu pilotów wojskowych. SILNIK K-15 – WYRÓB-150 Równolegle z pracami nad samolotem I-22 Iryda – Wyrobem-300, trwały w Instytucie Lotnictwa prace nad silnikiem K-15 do jego napędu – Wyrobem 150. Głównym Konstruktorem silnika był w tym czasie dr. inż. Andrzej Wierzba. Pierwsze prototypy I-22 Iryda wyposażano wstępnie w opracowane w Instytucie Lotnictwa silniki SO-3W22, będące adaptacją wykorzystywanych do napędu samolotu TS-11 Iskra, silników SO-3W, a następnie w ich kolejne, udoskonalane wersje. Mgr inż. Julian Falęcki (ur. 1932). Politechnikę Warszawską ukończył w 1956, uzyskując dyplom magistra inżyniera w specjalności budowa silników lotniczych. 1 kwietnia 1956 rozpoczął pracę w Instytucie Lotnictwa w Zakładzie Silników Lotniczych. W 1961 został adiunktem a w 1978 uzyskał specjalizację zawodową I stopnia w zakresie konstrukcji silników lotniczych. Od lipca 1964 kierował zespołami konstrukcyjnymi dopracowania i rozwoju silnika SO-1. Pod jego kierunkiem opracowano w Instytucie Lotnictwa silnik K-15, a w grudniu 1979 został mianowany głównym konstruktorem tego silnika. Od 1989 był głównym konstruktorem silników turbinowych w Instytucie Lotnictwa aż do przejścia na emeryturę. W tym okresie pod jego kierunkiem zakończono opracowanie silnika K-15, opracowano jego rozwojową wersję K-16 oraz dwuprzepływowy silnik D-18 oraz prowadzono projekt badawczy KBN dotyczący wektorowania ciągu. Był członkiem Rady Naukowej Instytutu w kilku kadencjach, autorem kilkudziesięciu artykułów, opinii, sprawozdań, programów dotyczących silników turbinowych, silników tłokowych i maszyn o krążących tłokach. Jest autorem 9 patentów.
100
Od 1979 roku funkcję Głównego Konstruktora silnika pełnił mgr inż. Julian Falęcki, który kierował zespołem w składzie: – mgr inż. Ryszard Jadłowski, zastępca głównego konstruktora (odpowiedzialny za badania i rozwój), – doc. dr inż. Jan Traczyk (zagadnienia gazodynamiczne i sprężarka), – mgr inż. Kazimierz Wojtyra (zagadnienia wytrzymałościowe), – mgr inż. Ryszard Łapucha (komora spalania), – dr inż. Zdzisław Lisewski (turbina), – doc. dr inż.. Jan Kowalski (układ paliwowy) – doc. dr inż. Janusz Seroka (układ kontroli pracy i elementy układu diagnostyki), – mgr inż. Henryk Kaczorek (układ rozruchowy i zapłonowy), – mgr inż. Zbigniew Kazimierczak (badania na hamowni), – mgr inż. Janusz Lipiński (przygotowanie latającej hamowni).
9.1.4. Seryjny silnik K-15 o ciągu 1470 daN, zaprojektowany do napędu samolotu I-22 Iryda
Zespół kontynuował i rozwijał prace nad nowym silnikiem K-15. Postawione przez zamawiającego wysokie wymagania dotyczące walorów eksploatacyjnych i dużej trwałości produktu spowodowały konieczność zmiany założeń silnika w stosunku do wcześniejszego projektu. Zgodnie z współczesnymi tendencjami silnik miał mieć minimalną liczbę stopni sprężarki i turbiny oraz krótką komorę spalania. Silnik K-15 był silnikiem jednowałowym, dwupodporowym, z bębnowym wałem i z pierwszym stopniem sprężarki z łopatkami tytanowymi. Silnik miał sześciostopniową sprężarkę osiową z naddźwiękowym stopniem wlotowym, pierścieniową komorę spalania z odparowaniem paliwa i jednostopniową turbinę osiową. Sprężarka miała wirnik spawany wiązką elektronów, wykonany ze niklowo-kobaltowej, stali martenzytycznej typu maraging, dzięki czemu był on lekki, sztywny i stabilny wymiarowo. Przednie łożysko wirnika było podparte elastycznie, z tłumieniem olejowym, w celu zmniejszenia drgań, tylne łożysko wirnika umieszczone za turbiną było chłodzone filtrowanym powietrzem i smarowane mgłą olejową. Hydromechaniczny układ zasilania i sterowania silnika składał się z pompy paliwowej, sterownika wydatku paliwa, układu sterowania zaworami upustu powietrza ze sprężarki, filtra paliwa i nadajników oraz bloku ograniczników elektronicznych: prędkości obrotowej silnika i temperatury gazów wylotowych. Rozruch silnika był wykonywany na ziemi za pomocą prądnico-rozrusznika, a w locie dzięki autorotacji pędni. Układ olejowy mieszany, obiegowy, zamknięty dla łożysk i kół zębatych znajdujących się w kadłubie wlotowym i skrzynce napędów, z utratą oleju dla tylnego łożyska turbiny, umożliwiał pracę silnika w locie odwróconym w czasie 101
nieograniczonym. Silnik miał instalacje: przeciwoblodzeniową i gaszenia pożaru. W silniku K-15 całkowicie od nowa zaprojektowano układ zasilania i sterowania, przewidując dwie odmiany: hydromechaniczną z ogranicznikami elektronicznymi oraz wersję elektroniczną wykonaną w technice analogowej. Układ kontroli pracy dostarczał także sygnały dla diagnostyki. Ponadto zainstalowano sygnalizator opiłków w oleju oraz przewidziano prowadzenie analiz oleju. Silnik wyposażono w otwory umożliwiające oględziny łopatek i części gorących za pomocą boroskopu. Ciąg statyczny silnika wynosił 1470 daN, jednostkowe zużycie paliwa 1,02 kg/daN/h. Badania prototypów silnika poprzedzono modernizacją i budową nowych stanowisk oraz badaniami stoiskowymi komory spalania, dwóch stopni sprężarki i modelowej turbiny. Do prac rozwojowych silnika użyto trzynastu prototypów, z których dwa poddano próbom w locie, a jeden naziemnej próbie kwalifikacyjnej. Badania na hamowni rozpoczęto w styczniu 1985 roku. Ujawniły one kolejne problemy, z których najpoważniejszy to początkowo niedostateczna wytrzymałość niskocyklowa wirnika sprężarki wynikająca z wysokiego poziomu naprężeń, spowodowanego zastosowaniem początkowo ciężkich, stalowych łopatek stopnia wlotowego. Próby silnika w locie na latającej hamowni, na samolocie Jak-40 rozpoczęto w listopadzie 1990 roku. Badany silnik umieszczono w prawej gondoli płatowca, aparatura pomiarowa wraz z systemem telemetrycznym znajdowała się w kabinie pasażerskiej. Próby obejmowały loty do prędkości 500 km/h i wysokości 4000 m. Kolejne próby silnika w locie, tym razem na samolocie Iryda I-22 (numer seryjny 1ANP01-05) odbyły się 22 grudnia 1992 roku w Dęblinie. Na tym samolocie, w czasie długotrwałych prób silników K-15, sprawdzono cały obszar użytkowy silnika do prędkości 800 km/h, wykonano próby na wysokości do 10 000 m, pomiary zużycia paliwa, awaryjne rozruchy w powietrzu itd. W grudniu 1993 po przepracowaniu przez silnik około 4000 godzin na ziemi i 150 godzin w locie wykonano naziemną próbę kwalifikacyjną. Kwalifikacyjne próby w locie prowadzone na dwu samolotach zakończono w grudniu 1994 roku. W sumie, na potrzeby programu I-22 Iryda wyprodukowano seryjnie czterdzieści silników K-15.
9.1.5. Pierwszy polski silnik dwuprzepływowy D-18 o ciągu 1766 daN
Biorąc pod uwagę przewidywany dalszy rozwój samolotu I-22 Iryda, w 1988 roku przystąpiono do prac nad silnikiem dwuprzepływowym o ciągu 1770 daN, 102
Mgr inż.Grzegorz Parfianowicz (ur. 1927). Wstąpił do Wojska Polskiego w styczniu 1945 i pełnił służbę do marca 1954, m.in. w WOSL Dęblin, WAT, WSK-Warszawa II. W latach 1953-1960 prowadził wykłady w Wojskowej Akademii Technicznej z dziedziny osprzętu lotniczego. W WSK-Warszawa II, w latach 1960-1962 zorganizował i prowadził Ośrodek Konstrukcji Osprzętu. Pracę w Instytucie Lotnictwa rozpoczął w 1962 W 1963 przebywał na stypendium ICAO w brytyjskiej firmie Smith AD, która zajmowała się osprzętem lotniczym. W Instytucie pełnił obowiązki: kierownika pracowni (1964 r.), kierownika Zakładu Przyrządów Pokładowych (1968), zastępcy kierownika Ośrodka Miernictwa i Awioniki (1974-75), kierownika Ośrodka Osprzętu i Urządzeń Satelitarnych (1976-1987). Od 1982 był głównym konstruktorem tematu „Plejada 1”, w ramach którego opracowano w Instytucie i wdrożono do produkcji takie wyroby, jak: momentomierz, radiowysokościomierz, radiostacja pokładowa, radiokompas i inne. Członek Rady Naukowej Instytutu (1974-1978). W latach 1988-1999 pełnił funkcję sekretarza w Wydawnictwach Naukowych Instytutu. Jest autorem dwóch patentów i 25 publikacji. Odznaczony Krzyżem Kawalerskim Orderu Odrodzenia Polski. Przeszedł na emeryturę w 1987 a do grudnia 1997 pracował w niepełnym wymiarze godzin.
oznaczonym symbolem D18A. Silnik D18A o stosunku przepływów 0,7 i sprężu 8 miał dwustopniowy wentylator, pięciostopniową sprężarkę osiową, pierścieniową komorę spalania z odparowaniem paliwa i dwie jednostopniowe turbiny napędu wentylatora i sprężarki. Silnik miał budowę modułową. W ramach tych prac wykonano w ZPD Instytutu Lotnictwa i PZL-Rzeszów prototyp wstępny, który w kwietniu 1992 roku poddano próbom na hamowni. OSPRZĘT I WYPOSAŻENIE AWIONIKI SAMOLOTU – PROJEKT „PLEJADA” Nad opracowaniem i integracją systemu awioniki samolotu I-22 Iryda, w Instytucie Lotnictwa pracował zespół, początkowo pod kierownictwem mgr. inż. Krzysztofa Kunachowicza, a następnie głównego konstruktora programu „Plejada” – mgr inż. Grzegorza Parfianowicza. W ramach tego projektu, w latach 1976-1982 zostały opracowane: - radiostacja RS-6106, - radiowysokościomierz RWL-750, - odbiornik radiosygnałów ORS-2M, - żyrobusola MBG-1, - pokładowy układ sygnalizacji PUS-1, - paliwomierz pojemnościowy PPS-4M, - prądnica-rozrusznik PR-1, - akumulator 20KS, - lampa antykolizyjna, - blok regulacji oświetlenia BRO-1, - elektryczne przewody lotnicze - system sterowania uzbrojeniem UWS. W maju 1982 roku Zjednoczenie PZL uruchomiło proces modernizacji osprzętu lotniczego, zdefiniowanego w programie „Plejada”. Temat ten przewidywał opracowanie i wdrożenie do produkcji kilkudziesięciu nowych wyrobów. Zgodnie z umową koordynacyjną, program obejmował realizację w pełnym cyklu rozwojowym 56 podsystemów, urządzeń, agregatów lub przyrządów w zakresie siedmiu głównych grup osprzętu pokładowego: - osprzęt pilotażowo-nawigacyjny – 14 pozycji, - osprzęt radionawigacyjny i radiokomunikacyjny – 11 pozycji, - elektroenergetyczny i oświetleniowy – 14 pozycji, - hydrauliczny – 4 pozycje, - klimatyzacyjny – 2 pozycje, - radioelektroniczny specjalny – 9 pozycji, - układ automatycznego sterowania – 2 pozycje. 103
9.1.6. Radiowysokościomierz RW-750 i paliwomierz PPS-4MN do samolotu Iryda (wybrane elementy)
UZBROJENIE SAMOLOTU I 22 IRYDA System uzbrojenia samolotu I-22 Iryda w wersji podstawowej składał się z żyroskopowego celownika kolimatorowego typu ASP-PFD, adoptowanego z samolotu MIG-21, dwulufowego działka lotniczego GSz-23Ł o kalibrze 23 mm i szybkostrzelności 3000 strzałów/minutę z zapasem 200 sztuk amunicji, zamocowanego pod kadłubem, oraz uzbrojenia podwieszanego na czterech węzłach podskrzydłowych, na których można było zamocować różne zestawy bomb lotniczych o wadze od 50 do 500 kg, zasobników UB-16 i UB-32 z niekierowanymi pociskami powietrze-ziemia S-5 i samonaprowadzającymi pociskami powietrze-powietrze R-60 oraz systemu sterowania uzbrojeniem opartym na elektronicznych blokach sterowania, zawierających w sobie elementy kontroli i diagnostyki.
9.1.7. Samolot I-22 Iryda uzbrojony w 23-milimetrowe dwulufowe działko (pod kadłubem), w bomby na wewnętrznych węzłach podwieszenia oraz w zasobniki-wyrzutnie niekierowanych pocisków rakietowych kalibru 57 mm
Wnioski końcowe Państwowej Komisji Badań Kwalifikacyjnych, zawarte w „Orzeczeniu z Badań Kwalifikacyjnych Prototypu Samolotu Iryda I-22” oraz dwa seryjne samoloty o numerach seryjnych AN001-03 i AN001-05, przekazane do Wyższej Oficerskiej Szkoły Wojsk Lotniczych w Dęblinie 24 października 1992 roku do eksploatacji próbnej, zamknęły podstawowy etap prac nad programem budowy polskiego samolotu szkolno-bojowego, a rozpoczął się etap jego rozwoju i modernizacji.
104
ROZWÓJ I MODERNIZACJA SAMOLOTU I-22 IRYDA W 1993 roku Ministerstwo Przemysłu i Handlu ogłosiło konkurs ofertowy na zamontowanie na samolocie Iryda I-22 nowoczesnego silnika o ciągu porównywalnym z ciągiem silnika K-15. Konkurs wygrała angielska firma Rolls-Royce. Tak powstał samolot Iryda I-22 M93 o numerze seryjnym 1ANP01-05, rejestracji SP-PWE, wyposażony w angielskie silniki RR Viper 545P, oblatany na lotnisku w Mielcu 22 września 1994 roku. W 1994 roku Ministerstwo Obrony Narodowej ponownie zdefiniowało efektywny udźwig zrzucanych podwieszeń – bomb lotniczych, do wartości 1800 kg. Wymagało to wprowadzenia kolejnych zmian konstrukcyjnych, m.in.: zwiększenia wytrzymałości dźwigarów podkadłubowych mocujących zastrzały podwozia, wzmocnienia pojemności energetycznej hamulców oraz wykonania wszystkich prób dokumentujących zmiany. 10 grudnia 1994 roku został oblatany wzmocniony samolot I-22 Iryda M93 (numer seryjny 1ANP01-05), którego taktyczny promień działania wyniósł ponad 250 km z podwieszonymi środkami bojowymi o masie 1800 kg. Wyposażenie awioniki samolotu I-22 wynikało z uwarunkowań, istniejących w czasie opracowywania samolotu. Mając na uwadze czas trwania projektu, zadbano także o bieżącą modernizację samolotu, także w zakresie osprzętu lotniczego i systemów awioniki. Wobec nowych wymagań i sugestii dotyczących unowocześnienia osprzętu i awioniki samolotu przeprowadzono w 1993 roku konkurs ofertowy na dostawę nowych systemów dla samolotu Iryda I-22. Zgodnie z założeniami konkursu, nowe wyposażenie powinno zapewnić prowadzenie autonomicznej nawigacji bezwładnościowej ze współpracą z systemem nawigacji satelitarnej GPS oraz umożliwić atakowanie celów na ziemi z dokładnością odpowiadającą zachodnim normom wojskowym MIL STD. Nowe wyposażenie miało również zapewnić łatwe szkolenie pilotów wojskowych oraz charakteryzować się elastycznością w konfiguracji i możliwościami rozwoju.
9.1.8. I-22 Iryda (Model - 93) z awioniką francuskiej firmy SAGEM
Spośród firm biorących udział w konkursie, do dalszej współpracy została wybrana francuska firma SAGEM, która zaoferowała zintegrowany system nawigacji i ataku. Po zintegrowaniu zachodnich elementów systemu z elementami krajowymi możliwości szkoleniowe, ergonomia, skuteczność i niezawodność samolotu zostały wysoko ocenione, jako odpowiadające wymaganiom i standardom obowiązującym w państwach NATO. We wrześniu 1994 r. rozpoczęły się państwowe badania kwalifikacyjne samolotu prowadzone przez przedstawicieli użytkownika, dla stwierdzenia spełnienia przez samolot wymagań taktyczno - technicznych oraz określenia przydatności do wykorzystania w Polskich Siłach Zbrojnych. Do badań przeznaczono trzy samoloty: samolot 105 z silnikami K-15 i awioniką SAGEM, samolot 106 z silnikami Rolls–Royce Viper oraz samolot 204 z awioniką w wersji krajowej podstawowej i silnikami K-15. 105
W styczniu 1996 roku w Dęblinie, w czasie jednego z lotów szkoleniowych, samolot I-22 Iryda w wersji podstawowej, o numerze seryjnym 203, podczas wykonywania figur akrobacji wyższego pilotażu uległ katastrofie. Zginęli dwaj piloci – instruktor ze Szkoły Sił Powietrznych w Dęblinie oraz pilot Marynarki Wojennej. Próba wyjaśnienia przyczyn katastrofy zakończyła się protokołem rozbieżności pomiędzy użytkownikiem a producentem samolotu. W 1996 roku Ministerstwo Obrony Narodowej opracowało ponownie wymagania taktyczno-techniczne na zmodernizowany samolot I-22 Iryda, tym razem dla wersji M96, definiując udźwig podwieszeń na 1800 kg i prędkość przeciągnięcia samolotu na 185 km/h. W ramach nowego zamówienia z PZL-Mielec, Instytut Lotnictwa wykonał z pozytywnym rezultatem następujący zestaw prac modernizacyjnych: • projekt techniczny nowych, zmodernizowanych elementów wprowadzonych na samolot, • obliczenia obciążeń i wytrzymałości skrzydła z pasmami (streakes) i nowym systemem mechanizacji skrzydła, • ocenę wpływu zmian struktury konstrukcji skrzydła na jego wytrzymałość zmęczeniową, • wykonano także badania aerodynamiczne nowej konfiguracji płatowca. • przeprowadzono badania:
- statyczne skrzydła po modernizacji, - klap Fowlera i slotów, - funkcjonalne i typu zespołu napędowego, - funkcjonalne i typu instalacji hydraulicznej, - rezonansowe samolotu, - próby naziemne. Samolot I-22 Iryda M96 wykonał program badań w locie, w którym potwierdzono jego cechy jako samolotu o wysokiej manewrowości i spełnienie pozostałych wymagań zamawiającego. Do maja 1998 roku samoloty Iryda I-22 wykonały w sumie 3460 lotów, o łącznym czasie 2320 godzin.
9.1.9. Prezydent Lech Wałęsa i Główny Konstruktor samolotu I-22 Iryda, Włodzimierz Gnarowski na lotnisku w Mielcu, 1 października 1994 roku
106
9.1.10. Ostatnia modyfikacja Irydy I-22 M-96 ze skrzydłami pasmowymi wyposażonymi w sloty i klapę Fowlera oraz wydłużonym statecznikiem pionowym
9.1.11. Szczelinowe klapy skrzydłowe typu Fowlera samolotu I-22 Iryda w wersji M-96
9.1.12. Dodatkowe pasma skrzydłowe samolotu I-22 Iryda w wersji M-96
107
9.1.13. Wysunięte sloty skrzydłowe samolotu I–22 Iryda w wersji M-96
9.1.14. Kompensator aerodynamiczny steru wysokości samolotu I-22 Iryda w wersji M-96, zmniejszający siły na sterownicy przy locie na dużym kącie natarcia
9.1.15. Szczelinowa klapa Fowlera samolotu I-22 Iryda w wersji M-96 – widok z tyłu
108
9.1.16. Wysunięte sloty samolotu I-22 Iryda w wersji M-96 widok z tyłu
9.1.17. Rząd turbulizatorów na górnej powierzchni płata, przed lotkami samolotu I-22 Iryda w wersji M-96
Do 1998 roku w PZL-Mielec wyprodukowano łącznie 25 samolotów Iryda I-22, w tym 5 prototypów i 2 egzemplarze do prób statycznych i zmęczeniowych. 17 samolotów różnych serii produkcyjnych, napędzanych silnikami K-15 z przeznaczeniem dla Oficerskiej Szkoły Lotniczej w Dęblinie jako samolot szkolno-bojowy modernizowano do opracowanego w Instytucie Lotnictwa standardu aerodynamicznego M-96. Prace wykonawcze nad tymi samolotami przerwano w PZL-Mielec w 1999 roku. W styczniu 2002 roku, w Sejmie, minister obrony narodowej oświadczył, że ministerstwo nie zakupi samolotów I-22 Iryda. Po tak zasadniczych decyzjach rządowych, kontynuacja programu została wstrzymana. W zakładach w Mielcu, według opracowanej w Instytucie Lotnictwa i innych twórców dokumentacji, wyprodukowano 25 samolotów I-22 „Iryda”. Jeden z egzemplarzy został umieszczony na terenie Instytutu na postumencie, na pamiątkę udziału Instytutu Lotnictwa w najpoważniejszym polskim programie lotniczym. Realizację projektu kompleksowego opracowania samolotu szkolno-bojowego i uzyskane efekty w postaci zdobycia wiedzy i wielostronnego doświadczenia przez jego twórców należy uznać za wielki sukces Instytutu Lotnictwa.
109
Tabela 1. Wykonane egzemplarze samolotu I-22 Iryda i ich oznaczenia
110
Tabela 2. Podstawowe dane techniczne silników turbinowych polskiej konstrukcji
9.1.18. Dyrektor Witold Wiśniowski wraz z grupą twórców samolotu, pracowników Instytutu Lotnictwa, prezentuje model I-22 Iryda w Sali Kolumnowej Sejmu RP, 1993 rok
111
Tabela 3. Podstawowe dane lotno-techniczne samolotów opracowanych w Instytucie Lotnictwa
9.1.19. Od lewej: główny konstruktor samolotu, Włodzimierz Gnarowski, oraz: prof. Zdzisław Kłeczek - członek zespołu T-12 KBN, Barbara Bolkowska Dyrektor Departamentu Badań KBN, prof. dr hab. inż Józef Jarosiński i Marek Ślęzak - Naczelnik Wydziału Projektów Badawczych, sekretarz zespołu T-12 KBN, w czasie prezentacji modernizowanego samolotu Iryda I–22 M–93 na lotnisku w Mielcu w czerwcu 1994 roku
112
