Историјат

Прича је преузета са сајта Аероклуба Сарајево, са одобрењем Г’дина Нене Хрисафовића!

SAGA O CIRUSIMA HS-62 I HS-64


Ko može bolje ispričati priču o nekoj jedrilici, nego njen konstruktor?

Ja sam ovim putem javno uputio molbu Neni Hrisafoviću

da nam ispriča kako je nastala jedna od najviše upotrebljavanih dvosjedih jedrilica u našem vazduhoplovstvu. I bogami se Neno javio sa odmora 4. jula. sa prvim dijelom, koji je do 9. jula dopunjen sa dvije sekcije, a evo i 10. oktobra 2007 sa završnicom. Sve je izuzetno detaljno, toliko detaljno da pretpostavljam da je mali broj vazduhoplovaca imao priliku da sazna „šta se iza brda valja“ dok se jedrilica porađa! I upravo ti detalji su opravdali naslov priče: SAGA O CIRUSIMA!

Neno ima molbu. Citiram:“ Volio bih, ako je to moguće, da pokupiš nekoliko mišljenja (i kritika) pilota koji su naleteli više sati na CIRUS-u kao i njihovo poređenje sa LIBIS 17 i BLANIK-om. Time bi „saga“ imala i svoj logičan kraj, ma kakav da je. Sve to sada pripada prošlosti i mislim da se niko tu neće osetiti pogođen ako se neki elementi vide i u drugom svetlu. U svakom slučaju, tako je što se mene tiče.

Dakle, ko hoće da Neni pošalje email, neka klikne ovde.

Dragi Dejane,

Ti stvarno imaš smisla za kreiranje sajt-ova i ovo što si poslao mnogo mi se sviđa. Pristajem veoma rado da odgovorim na taj javni apel, mada moja priča o Cirusu reskira da bude u više nastavaka. Naime, juče sam stigao na tromesečni boravak u nasu „drugu rezidenciju“ i tek tada, posle instalacije računara, sam pročitao tvoju poruku! Dokumentacija o Cirusu (ili bolje rečeno, o Cirusima 62 i 64) mi je u Antoniju, u podrumu. Ići po nju bilo bi malo mnogo napora, jer tamo i nazad to čini skoro 1000 km, a ne volim da improviziram i prenosim događaje koji su za objavljivanje na ne sasvim tačan način.

Ipak, imam u sećanju detalje koji su me posebno dotakli (i skoro dotukli):

U „TTZ“ (Tehničko Taktičkim Zahtevima, tako se zvalo u JNA) konkursa koji je raspisao VSJ pocetkom 1961 za standardnu jedrilicu jednosed i školsko-trenažnu jedrilicu dvosed, dvosedu su nametnuta četiri sledeća zahteva koje je trebalo ispuniti ako se htelo ostati u okvirima konkursa:

  1. dvosed je morao dozvoliti varijaciju centraže koja odgovara težini pilota u prednjem sedištu od 55 kg sa padobranom do 110 kg sa padobranom i bez dodatka dopunskg balasta u slučaju „lakog“ pilota.
  2. obavezni centralni točak (ili točkovi) morao je biti postavljen iza težišta jedrilice sa posadom i ispred težišta prazne jedrilice. Ovo je objašnjeno željom da se olakša manipuliranje jedrilicom na zemlji
  3. nosiva stuktura trupa je morala biti izvedena kao rešetka od varenih čeličnih cevi.
  4. uslovi dimenzionisanja jedrilice – dvoseda (domeni leta u buri i u manevru, opterećenja u aero šlepu, na vitlu i dr.) su morali odgovarati normi O.S.T.I.V. (Organisation Scientifique et Tecnique de vol à voile) ustanovljenoj specijalno za standard klasu jedrilica jednoseda!

Da mnogo ne duljim i iznosim sva razmišljanja, pretpostavke i moguća (i eventualna) rešenja, došao sam, konačno do zaključka i do sledece konfiguracije:

ZAHTEV 1°:

Neophodno je postaviti drugog pilota u težište jedrilice koje odgovara težini dva standard pilota (90 kg sa padobranom); u tom slučaju težište jedrilice će varirati samo sa varijacijom težine prednjeg pilota (55kg i 110 kg sa padobranom). Rezultat je bio da krilo jedrilice mora imati strelu, bilo pozitivnu, kao kod dvoseda „Ždral“, bilo negativnu, kao kod dvoseda „Stahanovac“, „Bergfalke“, Breguet „904″, Breguet „906″,“Košava“ i dr. U navedenim slučajevima, strela krila nije eliminisala, nego samo smanjivala uticaj drugog pilota na uzdužnu stabilnost i manevrabilnost jedrilica. Ona je verovatno bila i dovoljna, jer nikakva norma im nije nametala pilota „55 kg sa padobranom“…. Ja sam se odlučio na negativnu strelu, jer je ona garantovala dobru vidljivost iz zadnjeg sedišta, što nije slučaj sa pozitivnom strelom (davao sam dovoljno „duplih“ na „Ždral“-u da bih mogao da kolege-nastavnike izložim naporima da obavezno lete bez kabine i da, i pored toga, imaju lošu vidljivost pri sletanju koje treba da izvrši učenik, a ne nastavnik). To nije išlo bez posledica: trebalo je rešiti pitanje stabilnosti i manevrabilnosti jedrilice oko vertikalne ose, jer dugački prednji deo trupa i negativna strela krila jako destabiliziraju. Primer je bio „Košava“ gde je Miša Ilić rešio problem, ali tangentno i gde pokušaj da se poveća površina vertikalnog repa povećanjem površine vertikalnog krmila nije imalo gotovo nikakvog uticaja. (Miša je to odmah predvidio, ali tadašnji Jedriličarski Institut pri SVC: Mordej, Saradić, Komac… su mislili drukčije i „probali“). Analizirao sam parametre „Košave“ i odredio za „Cirus“ ukupnu potrebnu površinu vertikalnog repa, odnos površine krmila i stabilizatora i aerodinamičku kompenzaciju krmila pomeranjem ose obrtanja. Mislim da sam postigao da „Cirus“ bude zadovoljavajuće stabilan u predviđenim konfiguracijama i uslovima leta i dobro manevrabilan. Jedan mali detalj: VOC je posvetio čitav niz letova da proveri očigledni fakat da jedrilica, iako veoma stabilna, je toliko manevrabilna da je gradijent ugla skretanja po uglu otklona krmila jednak jedinici, tj da otklonu krmila za, recimo 10°, odgovara skretanje jedrilice za 10° (i čak malo više!). Taj je podatak posebno naglašen u izvestaju VOC-a.

Ja sam to iskustvo posle više godina primenio pri konstruisanju francukog akrobatskog aviona CAP-20 i na ostale koji su sledili i uspeh takođe nije izostao.

Toliko o zahtevu 1°.

ZAHTEV 2°:

Tu nije imalo šta da se uradi, trebalo je zadovoljiti zahtev TTZ-a. To je jedrilicu koštalo finese , naročito iznad 110 km/h, jer da bi jedrilica mogla normalno da poleti (posebno u aero vuči), morao sam da postavim krilo u odnosu na trup sa konstruktivnim uglom od 4°. Umesto da je taj ugao bude određen tako da pri napadnom uglu optimalne finese krila, trup bude u položaju minimalnog trenja, trebalo je obezbediti dovoljan uzgon krila za poletanje pri brzini vuče od 1,2 Vs! Šta da se radi….

NOTA: Vs= stalling speed, „brzina gubitka brzine“

ZAHTEV 3° :

TTZ konkursa su nedvosmisleno nametnuli da nosiva struktura trupa jedrilice dvoseda mora biti izvedena kao rešetka od varenih čeličnih cevi. To se nije moglo diskutovati i svako drugo predloženo rešenje, bazirano na ozbiljnoj analizi i argumentaciji, nije imalo sagovornika i značilo bi izlazak iz raspisanog konkursa.

To me nije omelo da istražim razloge te klauzule i nije bilo komplikovano naći ih: u vreme kada su konkursni zahtevi formulisani, poslednjih godina pete decenije (1950-1960), postojala je neka vrsta mode ili bolje rečeno kopiranja, da se u konstrukciju novih jedrilica uvede kao konstruktivno rešenje metalna resetka. U tome su prednjačili Nemci; šitav niz njihovih jedrilica su imale trup izveden od zavarenih CrMo cevi. Bilo je čak i visokosposobnih jednoseda kao što su ZUGFOGEL III, L-SPATZ 55, MÜ 22 …itd. Što se tiče dvoseda, spisak je daleko duži; dovoljno je samo pomenuti KRANICH III, SPERBER, BERGFALKE II/55 i K 7 Rhönadler. Njima su se takođe pridružili Francuzi sa Wasmer WA 30 „Bijave“, Breguet 902 i Breguet 906 A „Choucas“ (samo centralni deo trupa sa dva pilotska sedišta i vezom krilo-trup)*. Nije čudno da je u takvom konstruktorskom ambijentu Ing. Boris Cijan, glavni redaktor TTZ, nametnuo i budućim jugo-dvosedima metalnu rešetku kao konstruktivno rešenje nosive strukture trupa. Ovo tim pre što je LETOV već sledio ranije taj pravac sa dvosedom LETOV 22 i sa, u tom trenutku već u gradnji, novim školsko-trenažnim dvosedom LIBIS 17.

Ostalo mi je da se priklonim i da konstruišem konkursni primerak dvoseda pod nazivom HS-62 CIRUS („HS“ kao Hrisafović-Stepanović) zadovoljavajući sve zahteve TTZ. Kada je prototip poleteo i pokazao sve svoje letačke i eksploatacione kvalitete, kada je sa uspehom završio sva ispitivanja u VOC-u i zatim i eksperimentalnu obuku pocetnika u BiH (u Livanjskom polju) i u Sloveniji i kada je bilo jasno da će CIRUS biti proglašen pobednikom konkusa u natječaju sa drugim izvedenim prototipom, LIBIS 17, upotrebio sam sve raspoložive argumente (koje ne izlažem ovde, jer to izlazi iz okvira priloženog teksta) da ubedim VSJ da finansira konstrukciju jedrilice HS-64 CIRUS, serisku verziju dvoseda koja bi imala trup od nosive ljuske i koja bi u potpunosti odgovarala svim ostalim usloviuma konkursa. Radovi na konstrukciji su počeli u proleće 1964, Vasa Stepanović je konstruisao novu kinematiku komandi u trupu, poklopce kabina i instrumet-table, takve kakve su posle izvedene u seriji. Prvi primerak jedrilice je predat Komisiji UCV sredinom januara 1965. i poleteo je par nedelja kasnije. Probni pilot je bio Rudi-Hala Berković.

(*) Hoću da napomenem da je moj prvi konstruktorski zadatak u Francuskoj, u martu 1965, bio da rekonstruišem trup jedrilice Breguet 906 A, da izbacim postojeću rešetku i uvedem homogenu strukturu nosive kore tipa sandwich-klegecell kao i preračunam i eventalno lokalno ojačam sve elemente jedrilice u saglasnosti sa novim francuskim propisima AIR 2054. Iskoristio sam tu priliku da „isfriziram“ oblik prednjeg dela jedrilice u stilu „Cirus“. Ta varijanta jedrilice nosila je naziv Breguet 906 B „Choucas“. Statičke probe za certifikaciju su izvršene sa uspehom 1966. godine.

ZAHTEV 4°:

Da uslovi dimenzionisanja elemenata nosive strukture jedrilice moraju da zadovolje normu O.S.T.I.V.-a su logični kada se radi o jedrilici tzv. „standardne klase“ (jednosed razmaha krila 15.0 m, stajni trap fiksan, bez flapsova ili slotova, sa klasičnim aerodinamičkim kočnicama itd. itd.) jer su ti propisi i posebno napisani za tu kategoriju. Nametnuti tu normu jedrilici većih dimenzija i posebno većeg razmaha krila je neshvatljiv postupak čije posledice se krajnje nepovoljno odražavaju na sve performanse, jer pretvaraju letilicu u više-manje leteću peglu! Sigurnost od loma u letu je znatno povećana, ali na ustrb minimalne vertikalne brzine propadanja, na ustrb minimalne brzine u letu, dakle i brzine sletanja i poletanja. Obzirom da manvarska brzina leta, a time i brzina leta u uzburkanoj atmosferi su utoliko veće ukoliko je povecana brzina sletanja („brzina gubitka brzine“), jedrilica je izložena sve većim opterećenjima, jer se propisani „udar bure“ dešava pri sve većim brzinama. I koliki je taj propisani „udar bure“? Za gore navedene nemačke jedrilice, norma po kojoj su dimenzionisane BVS precizira 10 m/sec, engleska BCAR 20 m/sec i O.S.T.I.V. 30 m/sec za brzinu leta od približno 150 km/h, bilo koja da je norma! Dakle, za CIRUS udar termičkog stuba ima u centru vertikalnu brzinu od 30 sec! To je dovelo do sigurnih opterećenja od + 6,3g i -4,1g….. Želim da podsetim da sigurna opterećenja za dimenzionisanje akrobatske jedrilice „MAČKA“ su +6,5g i -3,25g !! Zahvaljujući nametnutoj O.S.T.I.V. normi, CIRUS je u pogledu čvrstoće punoakrobatska jedrilica. Ali donekle i leteća pegla, jer računam da smo izgubili na težini bar 40 kg, ako ne i više. Kao da stalno imamo ukrcanog i trećeg pilota od „55 kg sa padobranom“ ili ogovarajući balast vode u rezervoaru koji ne možemo da ispraznimo….

Jedrilica nije bila predimenzionisna u odnosu na tako propisana opterećenja. VTI u Žarkovu je izvršio 1967. statičku probu jednog Cirusovog krila: opterećenja (moment savijanja, moment torzije i transeverzalna sila) koja odgovaraju + 6,3g su uvedena u strukturu krila sve do loma, koji nije smeo da se desi kod koeficijenta sigurnosti manjeg od 1,5. Krilo je puklo na 1,55! Zvaničan izveštaj VTI, koji mi je bio dostavljen u Francusku, odaje priznanje proračunu krila jedrilice.

U prolazu, pitam se šta bi bilo da su BLANIK i LIBIS 17 morali takođe da zadovolje normu O.S.T.I.V. Samo, njih je izbegla ta sudbina: nijedan kupac nebi mogao naterati BLANIK da saglasi svoj domen leta sa O.S.T.I.V.-ovom normom; ta jedrilica je takva kakva je, certificirana je i proizvedena u velikoj seriji. Što se tiče LIBIS-a, on je bio već u gradnji kad je konkurs raspisan i u pogledu čvrstoće on je sigurno odgovarao nekoj normi, ali ne onoj O.S.T.I.V.-a. UCV, u nedostatku jugoslovenskih normi, priznavao je sve postojeće u svetu, ali pod uslovom da svi zahtevi, svi paragrafi, jedne iste norme budu zadovoljeni. Što se tiče konkursa, to je bio domen VSJ i njegovih specijalista. Ing Borisa Cijana, između ostalih.

U globalnom poređenju izmedju tri navedene jedrilice, CIRUS je na neki način, ako ne ispao „grbav“, ono bio je penaliziran primenom nametnute i neadekvatne norme.

Napomenuću da je norma O.S.T.I.V. bila sa pravom nametnuta u uslovima konkursa jednosedima „TRENER“-u i „DELFIN“-u, jer se radi o jedrilicama standardne klase.

IZBOR AEROPROFILA ZA KRILO JEDRILICE CIRUS HS-62

Uzgonske površine jedrilice su izložene u toku leta aerodinamičkim i inercijalnim silama i momentima. Da bi se izbegle komplikovane i teške nosive strukture, nekompatibilne sa ulogom jedne školsko-trenažne jedrilice, neophodno je obezbediti visinu lokalnih preseka nosive strukture u kompromisu sa aerodinamičkim otporom jedrilice. Iskustvo je pokazalo da minimalna i još primenjiva visina lokalnog aeroprofila krila (osim na samim krajevima uzgonskih povrsina) ne treba da bude niža od 12% dužine lokalne tetive.

Obzirom da svi slučajevi leta, propisani u normama za čvrstoću, moraju biti pokriveni otpornošću strukture, važno je imati na umu da i pomeranje centra potiska usvojenih aeroprofila treba bude što manje. To dovodi do zahteva da aeroprofili sa malim koeficijentima aerodinamickog momenta Cm0 imaju prednost pri izboru. To je redovno slucaj kada se radi o aeroprofilima horizontalnog i vertikalnog repa, ali to je veoma složen problem kada se tiče aeroprofila krila jedrilice.

Izbor aeroprofila je vršen identifikujući u stručnoj literaturi serije raznih aeroprofila (često puta prikazani kao pravougaono krilo vitkosti 5 ili 6) upoređujući njihove sledeće karakteristike:

- u pogledu performansi jedrilice: , , ,

- u pogledu čvrstoće i krutosti strukture:  i

Aerodinamičke karakteristike aeroprofila, koje su rezultat ispitivanja u raznim aerodinamičkim laboratorijama-tunelima, a čiji rezultati mogu biti korigovani za poređenje primenom tzv. Jacobs-ovog broja, odgovaraju skoro svi efikasnom Reynoldsovom broju MRe 8 . Samo, dijapazon MRe brojeva aeroprofila u korenu krila Cirusa je u letu od 2,7 do 4,4 i na kraju krila od 0,9 do 1,8 ! Ovo je slučaj i sa mnogobrojnim klasičnim aeroprofilima (Gö 533, Gö 549, Gö 682, Naca 4412, NACA 43014, M12, RAF 34 itd) koji su primenjeni na poznatim jedrilicama kao sto su ORAO 2C, KOŠAVA, BOCIJAN, K7 Rhönadler i dr. i svaki put je ostajalo na konstruktoru da proceni koliko su smanjene aerodinamičke karakteristike uočenih aeroprofila obrirom na stvarne Reynoldsove brojeve u letu. Izvesni empirički obrasci postoje za klasične aeroprofile, ali oni u najboljem slučaju mogu samo da daju red veličina i ništa više.

Ja sam relativno brzo, još u toku pripreme predprojekta-odgovora na raspisani konkurs, napustio ideju da upotrebim klasične aeroprofile za krilo CIRUS-a. Prvo, jer za izabranu koncepciju (obzirom na usvojeni razmah krila) performanse nisu bile zadovoljavajuće i drugo, (a to je bilo i presudno), što nametnuta opterecenja O.S.T.I.V. propisima su zahtevala visinu drvene ramenjače krila veću od raspoložive debljine jednog klasičnog i performantnog aeroprofila! Kako nije bilo ni govora da konstruišem metalnu ramenjaču u drvenom krilu jednog školsko-trenažnog dvoseda, trebalo je ići na aeroprofile čija poveća relativna debljina skoro da i ne povećava njihovo trenje i koji imaju veoma interesantne aerodinamičke karakteristike, znatno superiornije od onih klasičnih aeroprofila. Zato sam u predprojektu CIRUS-a izabrao, konstantan uzduž celog polurazmaha krila, aeroprofil NACA 633618 (Serija 63, uzgon optimizacije aeroprofila Cy = O,6, minimalni otpor („grba“) aeroprofila u dijapazonu 0,3 tj od Cy = 0,3 do Cy = 0,9, relativna debljina aeroprofila 18%). Taj aeroprofil je bio već upotrebljen na jedrilicama METEOR (relativna debljina 15,5%), Slingsby SKYLARK 1, itd…. kao i na LIBIS 17! To je značilo takođe napustiti klasičnu tehnologiju gradnje (WEIHE, KRANICH II, KOŠAVA i dr.), jer laminarni aeroprofili zahtevaju striktno poštovanje teoretske konture. Ali, to je posebna tema.

Ostalo je još jedno bitno pitanje: ponašanje jedrilice pri kritičnim napadnim uglovima, u pravoliniskom letu i u kruženju. Za jedan školsko-trenažni dvosed je bilo imperativno da jedrilica toleriše greške pilota bez svaljivanja na krilo i bez nekomandovanog ulaza u kovit. Neophodno je da pri kritičnom napadnom uglu, kada lokalni koeficijent uzgona dostigne najveću moguću vrednost tj. maksimalni uzgon lokalnog aeroprofila, da se prvo odvajanje strujnica desi u blizini trupa i da u domenu krilaca lokalni koeficijent uzgona bude znatno manji od maksimalnog ugona lokalnog aeroprofila tako da postoji izvesna rezerva nosivosti od (red veličine) u slučaju da pilot dâ nagli otklon elerona „nadole“spoljnog krila (u zaokretu), da se jedrilica ne „svali“ u kovit. Da bi se obezbedile takve i slične situacije, neophodno je smanjiti napadni ugao tog dela krila bilo geometriskim vitoperenjem , bilo primenom nekog drugog, tolerantnijeg aeroprofila, bilo i jedno i drugo. Na primer KOŠAVA, koja ima dva „ustrakovana“ aeroprofila u svom polukrilu Gö 549-M (modificiran Miša Ilić) u korenu, a na kraju krila CAGI 731-M (takođe modificiran Miša Ilić) ima rezultantno vitoperenje od – 4°. METEOR, koji ima konstantan aeroprofil duž celog polurazmaha krila NACA 633615.5 , ima vitoperenje 0° – 1,5°- 0° (tzv „povratno vitoperenje“). Ali treba imati na umu da ni vitoperenje ne rešava sve, jer treba voditi računa o sopstvenoj karakteristici aeroprofila kada se pređe kritični napadni ugao. Ima ih kod kojih je pad uzgona izvanredno brutalan, ima ih kod kojih ta pojava se dešava na manje drastičan način. NACA je identifikovala četiri načina pada uzgona i svakom od mnogobrojnih aeroprofila koji izišli iz njenih laboratorija je dodeljena clasa: bilo A, bilo B, bilo C ili D.

Bio sam spreman da u toku razvoja CIRUS-a odredim opimalno vitoperenje kako u aerodinamickom, tako i u fabrikacionom pogledu. Mislio sam da je vitoperenje neizbežno obzirom na izraženo suženje krila (ls/l0=0.4), dakle i na pad maksimalnog uzgona aeroprofila u zoni elerona usled malog lokalnog Reynolds-ovog broja, kada sam, gotovo slučajno, naleteo na jedan članak prof.Wortmann-a iz Visoke Tehničke Škole u Stutgartu koji je računski, a zatim i eksperimentalno uspeo da „izfrizira“ gornjaku nosa aeroprofila koji sam izabrao za CIRUS, tako da taj aeroprofil, čak pri napadnom uglu od 25° i više, održava svoj maksimalni Cy konstantnim! Posle provere, odlučio sam da usvojim tako modificiran aeroprofil i da ne vitoperim krilo, iako su sve računske aerodinamičke analize pokazivale da je kritična tačka (čak i zona) odvajanja strujnica na krilu negde oko 75% polurazmaha, u punom domenu elerona. Sa nekim uobičajenim aeroprofilom CIRUS bi, u prevučenom letu, išao iz svaljivanja na krilo u svaljivanje na krilo i sa malo otklona krmila pravca, u kovit, ali Wormann-ova modifikacija je učinila da je uočena raspodela uzgona po razmahu krila postala sasvim prihvatljiva.

Odluka je sprovedena u delo i moj saradnik i prijatelj Vasa Stepanović je, kako je samo on to znao, precizno „izštrakovao“ konture svih predviđenih rebara krila na specijalnoj nedefomabilnoj foliji. Alati za izradu rebara laminarnog krila CIRUS-a su ušli u fabrikaciju.

Moj izbor sam prikazao kolegama koji su radili na jednosedu „TRENER“ i jednosedu „DELFIN“ i oni su takođe odlučili da usvoje za njihove jedrilice isti aeroprofil.

Potvrda o pravilnosti izbora nije izostala kada je, za vreme prvog leta prototipa CIRUS 62, 18.07.1963, probni pilot Rudi Berković, odmah posle otkačinjanja od aviona, doveo jedrilicu na kritični napadni ugao. Ona je, umesto da se svali (makar lagano i kontrolisano) na krilo, „parasutirala“ sa punom palicom na stomaku, dok je ostala potpuno upravljiva po nagibu i po pravcu. Takvo ponašnje su potvrdili svi sledeći letovi, kako u SVC, tako i u VOC-u. Time je izbor aeroprofila krila za školsko-trenažni dvosed CIRUS 62 bio definitivno potvrđen.

Autori „DELFIN“-a i „TRENER“-a, čije su jedrilice još bile u gradnji, su bili razuvereni.

Što se tiče horizontalnog i vertikalnog repa, simetrični aeroprofili iz serije NACA 00 su potpuno odgovarali namenjenoj svrsi.

Na idućoj slici je HS 62 CIRUS. Obratite pažnju na trup, oštra uzdužna ivica kao posljedica rešetkastog trupa.

a evo njegove instrument table

Na gornjoj slici se vidi jasno rešetkasta metalna struktura trupa, vide se i fiksne padale u drugom sedištu, što je karakteristično za CIRUS 62. Za CIRUS 64 Vasa i ja smo odlučili da još malo produžimo trup i da smestimo u zadnje, nastavničko sedište, pomerljive (na zemlji i u letu) nožne komande. Ništa nismo novo izmišljali, to su one sa „Vaje“, ali mislim da je to bio jedinstven luksuz za jednu školsko-trenažnu jedrilicu-dvosed: omogućiti nastavniku, koji je provodio sate i sate u zadnjem sedištu, da može s vremena na vreme da promeni položaj tela i „razmrda“ noge. Takođe, da svaki nastavnik može prema svom rastu da „našteluje“ početni položaj pedala koji mu najbolje ogovara.Takva nova dispozicija je dovela do toga da CIRUS HS 64 ima „poklopac“ kabine iz tri dela (od kojih je srednji fiksan) i koji se jasno vide na fotki „CIRUS HS 64 pred prvi let“, dok je CIRUS 62 bio samo od dva „otvarajuća“ dela (za prvog i drugog pilota).

Na donjoj slici je CIRUS HS 62 na ispitivanju u VOC-u. Naprijed je probni pilot VOC-a kapetan Zekavica, a u zadnjem sjedištu je inžinjer kapetan Kučera

Evo Cirusa HS 64 pred prvi let. Trup je od nosive ljuske:

HORIZONTALNI REP JEDRILICE CIRUS HS-62

- napomena: odavde na dalje u tekstu, sličice su ustvari linkovi na fotose u punoj rezoluciji.

Uloga horizontalnog repa jedne letilice je da joj omogući neophodnu stabilnost i zadovaljavajuću upravljivost oko poprečne ose letilice za sve režime leta kao i sve predviđene položaje centra težišta. Glavni parametri za određivanje neophodne površine horizontalnog repa su površina krila, srednja tetiva krila, rastojanje težišta letilice od predviđenog položaja aerodinamičkog centra horizontalnog repa, visinski položaj horizontalnog repa u odnosu na krilo i drugo. Važan je takođe oblik horizontalnog repa, i naročito njegova vitkost, jer što je vitkost veća, indukovani otpor (horizontalni rep je nosiva površina kao i krilo) je manji.

Što se tiče manevrabilnosti oko poprečne ose letilice, važnu ulogu igra odnos površine krmila prema ukupnoj površini horizonralnog repa. Što je taj odnos veći, efikasnost krmila je veća, tj. otkloni uravnoteženja za željeni režim leta su manji, ali su i sile na palici povećane i upotreba trimera postaje neophodna. U pogledu optimalnog napadnog ugla horizontalnog repa u odnosu na napadni ugao krila, postoji samo jedan, za unapred izabran režim leta (napadni ugao koji odgovara maksimalnoj finesi, na primer) i usvojeni položaj centra težišta, tzv. konstruktivni ugao horizontalnog repa za koji je jedrilica potpuno uravnotrežena, a otklon krmila jednak nuli. Taj je u većini slučajeva fiksiran jednom za uvek i ne može biti doteran reglažom na zemlji. Za sve ostale režime leta kao i za sve ostale centraže, jedrilica je uravnotežena izvesnim otklonom horizontalnog krmila, što dovodi do dopunskog otpora horizontalnog repa. Taj je utoliko veći što je otklon veći, jer takav otklon zaheva upotrebu trimera koji neutrališe silu na palici i koji svojim otklonom prouzrokuje trenje. Maksimalna efikasnost krmila i minimalni otpor horizontalnog repa je kada je ceo horizontalni rep istovremeno i stabilizator i krmilo, tj kada se ceo rep obrće oko jedne dobro određene ose. U tom slučaju pilot menjajuci režim leta, menja komandom visine konstruktivni ugao horizontalnog repa u odnosu na neki unapred uočeni reper (osa nultog uzgona krila ili uzdužna osa trupa ili čak lokalna gornjaka trupa). Na taj način profilni i indukovani otpor horizontalnog repa date površine i vitkosti, su svedeni na minimum.

Kako su performanse predprojekta HS-62 bile penalizirane nametnutim konstruktivnim uglom krila od 4° ( ZAHTEV 2° TTZ Konkursa VSJ) i kako nisam hteo sa smanjujem čeoni presek trupa i time da ugrozim komfor pilota jedne školsko-trenažne jedrilice, ostalo mi je da što je moguće efikasnije „izfriziram“ oblik trupa i, naročito, da smanjim koliko god je to moguće, otpore horizontalnog repa. Zato sam se odlučio na „all flying tail“ – potpuno rotirajući horizontalni rep, izabrao sam da njegovu osu rotacije postavim u aerodinamicke centre lokalnih aeroprofila i da, uvođenjem dva „anti-trimera“ ukupne površine od 10% površine samog repa, dobijem pozitivnu silu u palici proporcionalnu otklonu repa kao i takođe da povećam i manevarsku efikasnost repa. Naime, ako pilot, na primer, povuče palicu prema sebi, ceo rep rotira oko obrtne ose, napadna ivica repa se obori na dole, a dva „anti trimera“, kinematski vezani za rep, se otklone prema gore kao i izlazna ivica repa, ali sa jos većim otklonom u odnosu na izlaznu ivicu, u zavisnosti od usvojenog kinematskog prenosa rep-trimeri. Oni reagiraju kao flapsovi na krilu: povećavaju uzgon nosive povrsine (u navedenom slučaju prema dole) i prouzrokuju moment koji, u slučaju navedenog repa, prouzrokuje reakciju-silu na palici koja je suprotnog smera od smera pokreta palice. Što su otloni veći (za istu brzinu leta), otpor na palici je veći. Ovo je veoma važan elemenat za vršenje akrobacija kao i za izlaz iz nekog strmog obrušavanja (ako se jedrilica „usvira“ u nekom oblaku): pilot može da kontroliše manevar ne samo po horizontu i brzinomeru, nego i po sili otpora na palici. Ta sila zavisi od oklona horizontalnog repa, ali i od otklona „anti-trimera“ u odnosu na horizontalni rep tj. od prenosnog odnosa rep-trimeri. Ja sam tu vrednost odredio računskim putem, ali obzirom na mnogobrojne uticajne faktore čije tačne vrednosti nisam mogao odrediti, projektovao sam kinematiku koja mi je omogućavala da između dva leta mogu lako menjati kinematski odnos otklona rep-trimeri : 0,75; 1,0; 1,5 i 2,0. Obzirom da veliki prenosni odnosi oklona rep-trimer zahtevaju manje otklone samog repa, konstuisao sam takođe moguću reglažu maksimalnog otklona horizontalnog repa u trupu jedrilica za uvek isto ugaono pomeranje palice u pilotskom sedištu.

Takva „elastičnost“ reglaže komandi horizontalnog repa na prototipu između dva leta se pokazala veoma korisnom već u prvim letovima izvršenim u okviru fabričkih ispitivanja. Probni pilot Rudi Berković, Vasa i ja smo se brzo složili u kakvoj konfiguraciji horizontalni rep-anti-trimeri treba prepustiti jedrilicu VOC-u na dalje ispitivanje, to je :

- maksimalni otklon horizontalnog repa : i

- optimalni prenosni odnos rep/trimeri : K = 1,0

Koliko se secam, VOC, koji je imao pravo da menja reglažu, nije uveo nikakve promene.

Iste vrednosti su zadržane, ali ovog puta bez mogućnosti reglaže na zemlji, za CIRUS HS – 64.

GENEZA OBLIKA PREDNJEG DELA TRUPA CIRUS HS-62

Kada je Konkursna komisija VSJ objavila rezultate po kojima je predprojekat pod šifrom 0703 izabran za i finansiran za realizaciju, Vasa i ja smo se, naravno, mnogo obradovali tom trenutnom uspehu, ali smo i sa zebnjom sagledali kolike nas sve teskoće, lutanja i odricanja očekuju da taj veliki posao dovedemo uspešno do kraja. Bili smo načisto da postoji velika razlika između predprojekta i projekta. Ne samo u obimu radova koje treba obaviti, već u izvesnosti da će pri samoj razradi projekta trebati mnoge elemente ponovo ponovo ispitati, doterati ili čak promeniti.

Obojica smo bili iskusni jedriličari i dugogodišnji nastavnici-amateri. Poznavali smo iz iskustva sijaset detalja koje trebalo uvesti u nas projekat školsko-trenažnog dvoseda. Stotine sati letenja na duploj komandi na Rodi, Ždralu i Letovu 22 su nam donele dovoljno iskustva šta sve treba obezbediti učeniku da se lako prilagodi tom novom načinu kretanja u prostoru koje se zove letenje; znali smo šta je neophodno obezbediti nastavniku da može u letu, na njegovom „radnom mestu“ na kome treba da provede sate i sate svakog letačkog dana, da obavi svoju dužnost pod najboljim mogućim uslovima. Trebalo sve te detalje u projektu uklopiti u formu koju su pretstavljale tri projekcije jedrilice koju je izbrala Konkursna komisija.

I ne samo crtež, nego i maketa koja je bila, prema uslovima konkursa, sastavni deo predprojekta.

Izvesni naši prijatelji i iskusni jedriličari su pratili naš rad na predprojektu, uprkos izvesne anonimnosti koju su nam nametali uslovi konkursa. Kako nismo imali direktnog konkurenta u našoj sredini, a što nije bio slučaj sa dve grupe koje su radile pretprojekat jednoseda, mogli smo u izvesnim slučajevima da diskutujemo i sa njima, odvojeno naravno, jer je trebalo biti krajnje diskretan i čuvati za sebe sve prikupljene podatke.

Čekao nas je divovski posao, jer je trebalo pored redovnog radnog vremena pripremiti i isporučiti u predviđenim rokovima svu prototipsku dokumentaciju fabrikantu VTC Vrsac i paralelno sve proračune UCV čija Kontrolna komisija je pratila razvoj projekta. Proračuni su morali, ako ne da prethode, ono bar da opravdaju crteže u trenutku kada su ulazili u fabrikaciju. A čitav konstruktivni i proračunski biro smo bili Vasa Stepanović i ja i radili smo svakog radnog dana od 15h do 23-24 h, a nedeljom od 9h ujutro do ponoći. I tako skoro dve godine…

I u tim uslovima nije smelo biti grešaka, ni u proračunima, a još manje u crtežima elemenata koji su ušli u fabrikaciju. Trebalo je da svi posebno izvedeni elementi u montaži „pasuju“ bez doterivanja i sa označenim tolerancijama. Trebalo je da glavne veze krilo-trup i trup-repovi budu besprekorne, da se posebno izvedeni eleroni i aerodinamičke kočnice nađu u krilu svoje mesto i svoje zglobne veze normalno u montaži, bez ikakve dopunske intervencije na njima samima, a još manje na samom krilu. Montaža drvenih elemenata na metalnu rešetku je morala biti besprekorna kako zbog smanjenja zazora, tako i zbog eventualne zamene ako dođe do oštećenja u eksploataciji. VTC je imao veoma sposobne i vredne radnike i dobre kontrolore; naša poseta (najviše 2-3 puta mesečno) je imala prvenstveno cilj da donesemo nove planove i posetimo gradnju. Čuvali smo se da intervenišemo in citu (na mjestu), ali za to nije bilo ni potrebe.

Tako je išlo kako treba sve do 18 jula 1963, dana prvog probnog leta jedrilice HS-62. Elementi jedrilice u preneseni na aerodrom SVC u Vršcu i montaža je izvršena u prisustvu Komisije UCV. Sve je išlo brzo i glatko, kako je bilo i predviđeno. Naravno, montaža krila i horizontalnog repa na trup je izvršena više puta u toku gradnje i nije bilo ni razloga da bude iznenađenja sa te strane.

Iznenađenje je došlo posle završene montaže: pokazalo se da je prazna jedrilica, umesto da po zahtevima TZ bude oslonjena na centralni točak i repnu drljaču, legla na skiju, na tu lepo aerodinamički doteranu skiju, (i na centralni točak, naravno) i zabila nos u travu! Kao da je prednji pilot zauzeo svoje mesto u kabini! Neki šaljivčina bi rekao da je to normalna situacija: umesto da se prednji pilot „penje“ u kabinu i prebacije jedrilicu kao kakvu klackalicu sa repa na skiju, njemu je bilo dovoljno, obzirom na malu visinu trupa na tom mestu, da „siđe“ u jedrilicu. Samo, meni nije bilo do šale, jer sam odmah shvatio gde je greška u konstruisanju, moja greška. Ja sam, ucrtavajući centralni točak sa svojom rešetkom-nosačem i amortizerom u trup, to brižljivo uradio, ali u odnosu na centar težišta trupa, a ne na centar težista jedrilice! Time sam povukao točak toliko nazad, da je čak i prazna jedrilica uglavnom ležala na skiji, a ne na točku i repnoj drljači…

Takva situacija nije kompromitovala prvi let; znao sam da će jedrilica rulati nešto duže, jer će trenje između skije i terena biti veće, ali da će se normalno odlepiti (zahvaljujući konstruktivnom uglu krilo-trup od 4°, koji je ovde dobro došao), normalno leteti i da će pri sletanju najpre dodirnuti tlo repnom drljačom i tek posle se „svaliti“ na točak i skiju. Komisija se složila sa mnom i odobrila let koji je izvršen potpuno normalno. Imao sam čak priliku da malo uživam konstatujući da eleroni efikasno deluju i pri veoma maloj brzini, odmah posle puštanja krila iz ruke (a krila su teška, preteška!).

Izveštaj probnog pilota Rudija-Hale Berkovića je bio veoma pozitivan i kao rezultat na sve odgovore koje mu je Komisija UCV postavila, ista je dozvolila ispitivanja u letu u okviru konstruktorsko-fabričkih delatnosti pripreme jedrilice za VOC.

Prvo što smo uradili je bilo da demontiramo centralni točak sa njegovom reštkom-nosačem i amortizerom (repni amortizer AERO-2) i da montiramo na skiju Ždralova „kolica“ u takvom položaju da je jedrilica propeta i sa pilotom u prednjem sedištu. Sve letove za reglažu horizontalnog repa (ali i jedrenje i paralelni letovi sa Vajom i dr) smo izvršili u toj konfiguraciji.

Bilo je jasno da treba radikalno promeniti konfiguraciju stajnog trapa jedrilice. Obzirom da je trup izveden iz varenih CrMo cevi, nije bilo moguće premestiti zavarene čvorove ili izvesti nove da bi se centralni točak povećih dimenzija (350×160) mogao postaviti na pravo mesto. Osim toga, pokazalo se da i ta lepo aerodinamicki uobličena skija nije dobro igrala namensku ulogu i da je bilo logičnije zameniti je jednom prednjom drljačom koja bi, sa novim glavnim stajnim trapom sastavljenim od dva mala točka dimenzija 260×85, odgovarala i uslovima konkursa i svakodnevnoj eksploataciji. Trebalo je iskonstruisati način pričvršćenja tako predviđenog stajnog trapa, a prema crtežima rešetke trupa, to je bilo izvodljivo.