Latające platformy

Czasy, krótko po zakończeniu II wojny światowej były szczególnym okresem w historii nauki i techniki, a lotnictwa w szczególności. Ogromny wysiłek czyniony w trakcie wojny przyczynił się do powstania i wprowadzenia do użytku zupełnie nowych latających konstrukcji.

Silnik odrzutowy, śmigłowiec czy pociski sterowane to tylko niektóre przykłady. Jednocześnie wojenne sukcesy zjednały lotnictwu poparcie najwyższych dowódców wojskowych oraz osób odpowiedzialnych za budżet armii. A poparcie zawsze równoznaczne jest z funduszami na badania i eksperymenty. Stąd też, w okresie pierwszych dziesięciu powojennych lat powstało tak wiele, zupełnie zdumiewających obiektów latających, niektórych tanich i zupełnie prostych, lecz również takich o wielomilionowych (w $) budżetach. Zaangażowanie Stanów Zjednoczonych w Korei nie ograniczyło tych poczynań. Działania w tak trudnym terenie i z tak szczególnym przeciwnikiem spowodowały konieczność poszukiwań nowych rozwiązań dotyczących np. poruszania się w niedostępnym terenie czy ewakuacji pilotów zestrzelonych samolotów.
Idea indywidualnego transportu powietrznego z możliwością pionowego startu i lądowania oraz przemieszczania się bez względu na przeszkody terenowe, pomimo skojarzeń z komiksowym Roger'em, zawsze budziła zrozumiałe zainteresowanie. Dywizja latających żołnierzy, działając z zaskoczenia mogła narobić niezłego zamieszania, nie tylko w wyobraźni generałów.
Śmigłowce latały już zupełnie dobrze, najłatwiejszym więc rozwiązaniem wydawał się mały i lekki jednoosobowy śmigłowiec. Okazało się jednak, iż śmigłowiec taki łatwiej jest zbudować, niż nauczyć się go pilotować. Im mniejszy i lżejszy jest statek powietrzny, tym mniej daje czasu pilotowi na reakcję. Piloci doświadczalni dawali sobie jakoś z tym radę, ale trudno przecież poświęcać kilka miesięcy na uczenie pilotażu żołnierza, dla którego taki śmigłowiec ma być tylko środkiem transportu, a nie narzędziem walki.

Nad rozwiązaniem tego problemu pracował już od 1946 r. Charles H. Zimemerman - konstruktor lotniczy o zupełnie niestandardowych pomysłach. Opracował on projekt platformy latającej, napędzanej dwoma śmigłami przeciwbieżnymi i sterowanej zmianą położenia środka ciężkości pilota na niej stojącego. Wydawało się, iż wykorzystanie naturalnego instynktu człowieka do utrzymania pionowej postawy, poprzez przemieszczanie stóp na podstawie, przeniesie się na platformę, a to znacznie przyśpieszy naukę pilotażu. Zimmerman wygrał konkurs ogłoszony przez NACA na opracowanie prostej i taniej platformy jednoosobowej do zastosowań wojskowych.. Projekt projektem, ale przed budową platformy dobrze byłoby wypróbować ideę sterowania w praktyce. W tym celu w ośrodku doświadczalnym Langley w stanie Virginia zbudowano drewnianą platformę wyposażoną w dyszę powietrzną zasilaną dwoma przewodami z ogromnego zbiornika sprężonego powietrza. Zimmerman żartował, że do lotów najprostszego w świecie latającego obiektu potrzebny jest największy na świecie zbiornik sprężonego powietrza! Pilot stał na platformie, a poza możliwością przemieszczania stóp jedynym organem sterowania były zawory sterujące wydatkiem powietrza. Po zwiększeniu ilości przepływającego powietrza platforma unosiła się wraz z pilotem i przewodami zasilającymi. Sterowanie platformą okazało się zdumiewająco łatwe. Teoretycy spodziewali się nagłych przechyłów, obrotów, itp., a tymczasem pilot radził sobie ze sterowaniem, tak jak by po prostu chodził. Okazało się, iż mózg człowieka tak dobrze radzący sobie ze "sterowaniem niestabilnego, dwunożnego obiektu", jest w stanie sterować instynktownie platformą, która nie musi przecież skakać czy szybko obracać się. Podczas lotów próbnych pilot wraz z platformą podwieszony był w uprzęży ograniczającej możliwości przemieszczania. W przypadku utraty kontroli, uprząż ratowała pilota przed uderzeniem o ziemię lub ramę podtrzymującą. Te zabezpieczenie przydało się, gdy pewnego razu pilot zamiast patrzeć na horyzont zaczął rozglądać się i nie zauważył przechylania się platformy. W jednej chwili platforma nabrała takiej prędkości, iż tylko uprząż uratowała pilota od poważniejszych obrażeń. Wyniki prób z "odrzutową" platformą zachęciły do dalszych badań. Zbudowano większą platformę, napędzaną otunelowanym śmigłem. Aby zmniejszyć masę urządzenia, do napędu śmigła użyto sprężonego powietrza tłoczonego do dysz na końcach łopat. Rozwiązanie takie wyeliminowało również moment reakcyjny. Śmigło o średnicy nieco ponad 2.1 m zawieszone było do platformy pilota wyposażonej w reling i otunelowane było walcową osłoną. Przeprowadzono szereg prób, testując różne sposoby sterowania i zawieszenia śmigła. W przypadku przegubowego zawieszenia śmigła, platforma okazała się stabilna (żyroskopowe działanie śmigła) i łatwa w pilotażu. Wyniki prób, uzupełnione o badania modelowe platformy z napędem elektrycznym opublikowane zostały w postaci raportów, dostępnych firmom lotniczym.

Zaowocowało to kilkoma zrealizowanymi konstrukcjami, z których projekt Hillera był najbardziej zbliżony do idei Zimmermana i był najszerzej testowany. Pierwsza platforma VZ-1 Pawnee do napędu wykorzystywała dwa dwusuwowe, łodziowe silniki Nelson H-59 o mocy 44 KM każdy. Silniki napędzały przeciwbieżne śmigła o średnicy półtora metra, pracujące w wyprofilowanym tunelu. Tunel dawał zwiększenie siły ciągu oraz zabezpieczał od kontaktu z wirującymi śmigłami. Podobnie jak w projekcie Zimmermana, sterowanie odbywało się przez zmianę pozycji pilota stojącego ponad śmigłami. Wysokość lotu oraz obroty wokół osi pilota sterowane były poprzez zmianę obrotów silników. W kolejnej wersji VZ-1E zwiększono średnicę śmigieł do blisko 2.5 m, oraz dodano jeszcze jeden silnik. Większa średnica śmigieł spowodowała zmniejszenie obciążenia tarczy wirników, a tym samym zwiększenie udźwigu i zmniejszenie hałasu (mniejsza prędkość powietrza w tunelu). Aby zwiększyć sterowność większej i cięższej platformy doinstalowano dodatkowe płyty kierunkujące przepływ wewnątrz tunelu. Sterowanie aerodynamiczne zwiększyło możliwości manewrowe platformy, ale spowodowało również utrudnienie w pilotażu. Mała wysokość pierścienia otaczającego śmigła oraz odchylany strumień przyczyniły się do przypadków recyrkulacji powietrza spod platformy. Chwilowe zasysanie powietrza spod platformy powoduje spadek ciągu i zachwianie równowagi. Aby wyeliminować to zjawisko zdecydowanie wydłużono pierścień, samą zaś platformę wyposażono w fotel pilota i normalne "samolotowe" organa sterowania (drążek sterowy i pedały). W efekcie więc z idei prostego i taniego urządzenia do transportu jednego człowieka powstało drogie, duże, ciężkie i skomplikowane urządzenie do...transportu jednego człowieka. Program ten, podobnie jak pozostałe mające ten sam cel, został zamknięty po uzyskaniu zupełnie niezłych wyników, ale bez sukcesu jakim jest produkcja seryjna i zastosowanie w praktyce.
Pozostaje pytanie, czy teraz, dysponując nowoczesnymi silnikami, materiałami oraz wspomagani współczesną elektroniką moglibyśmy takie urządzenie do latania wykorzystać w praktyce. (...)

Aktualnie grupa entuzjastów ze Szwecji przy pomocy zakładów Volvo podejmuje próbę zbudowania użytkowej latającej platformy. Projekt PAM-100B przewiduje zastosowanie dwóch silników o mocach po 105 KM, napędzających przeciwbieżne śmigła przez wspólną przekładnię, tak aby możliwy był lot na jednym silniku. Latająca platforma najszybciej doczekała się realizacji w wersji... bez pilota. Małe wymiary, możliwości manewrowe, pionowy start i lądowanie znakomicie sprawdzają się w przypadku bezpilotowych obiektów latających. Choć więc jako małe urządzenie do osobistego latania nie znalazła zastosowania, to zapewne niedługo zobaczymy latające platformy wyposażone w kamery... lub karabiny.

początek strony