Lotnicze Warsztaty Doświadczalne LWD Żak. 1947r.

Kraków 2013-12-29

Historia

033b Rozdział 23.03.1947r. Lotnicze Warsztaty Doświadczalne LWD Żak, samolot szkolno-treningowy i akrobacyjny. Samolot LWD Żak należał do tej samej rodziny co samolot LWD Szpak.

Rozwój konstrukcji.

Po drugiej wojnie światowej odradzanie się aeroklubów było determinowane brakiem prostego w obsłudze i pilotażu samolotu, zdolnego do zadań szkoleniowych, treningowych jak i wykonywania figur wyższego pilotażu. Problem ten dostrzeżono w Departamencie Lotnictwa Cywilnego. Ówczesny jego dyrektor inż. Konrad Jagoszewski (przedwojenny działacz i pilot aeroklubowy), szef wydziału technicznego Departamentu Lotnictwa Cywilnego inż. Ryszard Bartel (przedwojenny konstruktor lotniczy i twórca samolotów szkolnych Bartel) oraz inż. Mieczysław Pęczalski (były wicedyrektor PZL) opracowali wstępne WTT dla takiego samolotu.

Ustalono, że samolot ma być dwumiejscowy z miejscami obok siebie. Tak zwany układ angielsko-amerykańskim. Ma on taką zaletę, że instruktor non stop widzi postępowanie ucznia. Lecz układ ten ma istotne wady; znacznie pogrubiony kadłub. Projekt przewidywał do napędu czeski silnik Walter Mikron III o mocy 65 KM.

Żak-1.

Zlecenie trafiło do Lotniczych Warsztatach Doświadczalnych (LWD) w Łodzi, gdzie grupą konstruktorów kierował inż. Tadeusz Sołtyk. Był to 1946r. i zespół LWD był w trakcie realizacji samolotu Szpak 3. Zespół miał wolne moce projektowe, więc mógł od razu przystąpić do realizacji zadania. Wykorzystano doświadczanie zdobyte przy budowie dwóch poprzednich prototypów (Szpak 2, Szpak 3).

Samolot nazwano Żak, a nieco później dodano oznaczenie cyfrowe Żak-1. Prototyp pierwszy lot wykonał w dniu 23.03.1947 roku, i otrzymał rejestrację SP-AAC, stając się czwartym powojennym samolotem Polskim (Szpak-2, PZL S-1, Szpak-3).

Żak-1 miał kilka usterek, które stopniowo usuwano. Między innymi niewłaściwie były poprowadzone linki steru wysokości, co powodowało ich zapętlanie się. Należały również zmienić wyważenie samolotu. Także silnik wykazywał skłonności do przegrzewania się. Wymieniono zbiornik oleju na taki który miał większą powierzchnię, co rozwiązało problem połowicznie. Także były problemy z podawaniem paliwa do silnika. W pewnych momentach silnik nie dostawał paliwa i dławił się. Problem ustał po zamontowaniu zbiornika pośredniego (rozchodowego). Zgłaszano także uwagi do wiatrochronu i owiewki kabiny. Owiewka kabiny odsuwana była do tyłu po łukowatej prowadnicy. Miało to zabezpieczyć owiewkę przed przypadkowym otwarciem.

Samolot Żak-1 był poprawny w pilotowaniu. W locie z małą prędkością ostrzegał drganiem drążka sterowego. Z trudem wchodził w korkociąg, a wyprowadzenie z niego było łatwe. W okresie 1947 - 1948, samolot wykonał kilkadziesiąt lotów propagandowych.

Próby homologacyjne samolot Żak-1 przeszedł w lutym 1949 roku. Samolot oceniono pozytywnie, jednak do akrobacji nie został dopuszczony. Powodem był zbyt słaby zespół napędowy. Podczas wykonywania figur wyższego pilotażu samolot tracił sterowność kierunkową. Efekt był taki, że przy wyjściu z pętli wychodził bokiem z jednoczesną utratą wysokości. Za ta wadę częściowo obarczano zbyt szeroki kadłub. Próbowano temu zaradzić, zwiększając wysokość usterzenia pionowego.

Pozytywna ocena samolotu Żak-1 skłoniła ministerstwo do zakupu 10 maszyn dla aeroklubów. Zamówienie zmaterializowało się w konstrukcji Żak-3.

Jeszcze przed pierwszym lotem posiadany silnik Walter Mikron III sprawdzono na hamowni. Zamiast mocy 65 KM egzemplarz ten dysponował zaledwie 56 KM, co zmusiło konstruktorów do poszukiwania alternatywnego napędu.

Żak-2.

Jeszcze nie zakończono prób z samolotem Żak-1, a już kończono budowę samolotu Żak-2. Był to samolot przystosowany do zabudowy Polskiego silnika WN-1 (od nazwiska konstruktora W. Narkiewicza), czasami oznaczanego PZL A-65. Ponieważ silnik WN-1 był w fazie prób, dlatego zastosowano zastępczy silnik Continental A-65, który pod względem mocy i rozmiarów był bardzo podobny. Silnik wyjęto z samolotu Piper L-4. Samolot Żak-2 niewiele różnił się od pierwszego prototypu. Początkowo miał hamulce mechaniczne, które później zastąpiono bardziej skutecznymi hydraulicznymi. Miał oczywiście inną osłonę silnika. Otrzymał także odkrytą kabinę, wyposażoną tylko we wiatrochron.

Samolot Żak-2 został oblatany w dniu 27.11.1947 roku, i otrzymał rejestracje SP-AAE. Samolot ten przeszedł próby homologacyjne dopiero jesienią 1951 roku.

Żak-3.

Konstrukcja samolotu Żak została zagrożona, po tym jak zawieszono prace nad Polskim silnikiem WN-1. Bez silnika nie było możliwe wprowadzenie samolotu do produkcji seryjnej. Nad programem zawisła groźba likwidacji. Jednak Departament Lotnictwa Cywilnego nadal trwał przy użyciu silnika Walter Mikron III. Dodatkowo firma Walter nie podpisała kontraktu na produkcje tych silników w Polsce, a dokładnie strona Polska zerwała rozmowy. Postanowiono więc zakupić pewną ilość silników bezpośrednio w Czechosłowacji.

Zdecydowano, że 10 egzemplarzy seryjnych LWD Żak-3 zostanie zbudowanych w Łodzi. Budowę samolotów prowadzono w hali na piętrze głównego budynku produkcyjnego. Gotowe, kompletne  kadłuby z podwoziem, silnikami i pomalowane, wyciągano przez okno na prowizoryczną drewnianą pochylnię (rampę) i po niej zsuwano samoloty na ziemię. Skrzydła także wynoszono tą drogą i wystarczyło je tylko doczepić do samolotu. Nie jest prawdą, jakoby samoloty budowano pod gołym niebem. Technika budowy skrzydeł była identyczna jak obecnie, czyli montaż odbywał się w pozycji pionowej, krawędzią natarcia skierowaną do góry. Do tego celu wykorzystywano specjalny stojak. Dzięki temu technicy mieli dostęp do skrzydła od jego góry i dołu.

Sprawa silników spowodowała opóźnienie produkcji samolotu który oznaczono Żak-3.

Warto w tym miejscu przytoczyć historię dostarczania tych silników do Łodzi. Firma która je dostarczała, rzekomo pomyliła adres. W rzeczywistości nie mogła znaleźć wymienionej w adresie ulicy, bo w tym czasie komuniści wielu ulicom nadawali nowe, zgodne z duchem czasu nazwy. Dostawa silników się wydłużyła, co przedłużyło o kolejne dni produkcję samolotów. A miały być one partyjnym zobowiązaniem na zjednoczeniowy zjazd komunistycznych partii PPR i PPS (grudzień 1948 rok). Nieprzychylne LWD władze Łodzi i ich reżimowa prasa momentalnie oskarżyły LWD o sabotaż. Kiedy sprawa się wyjaśniła, to i tak nie popuścili i oskarżyli LWD o niegospodarność i złą organizację pracy.

Prototyp Żak-3 otrzymał rejestrację SP-AAS i pierwszy lot wykonał w dniu 8.11.1948 roku.

Samoloty (10 maszyn) udało się zbudować na dwa tygodnie przed terminem, choć w rzeczywistości tylko trzy z nich odbyły pierwsze loty. W dodatku zespół zdawał sobie sprawę, że maszyny mogą mieć niedoróbki wynikłe z pośpiechu i bardzo nerwowej atmosfery. Na szczęście defekty te zostały w porę wykryte i usunięte, jeszcze przed pierwszymi lotami, już po zjeździe zjednoczeniowym komunistów. Mimo, iż tuż przed zjazdem samoloty uroczyście przekazano. Były one eksploatowane w aeroklubach kujawskim, poznańskim, krakowskim, gdańskim, bielsko-bialskim i warszawskim.

Opis do zdjęcia: Seria 10 samolotów LWD Żak-3 podczas uroczystości ich przekazania w dniu 1.12.1948 roku. Samoloty te są pomalowane na czerwono (kadłuby i usterzenie pionowe) i srebrno (skrzydła). Znaki rejestracyjne na kadłubie srebrne, a na skrzydłach czerwone.

Zespół inż. Tadeusza Sołtyka zdawał sobie sprawę, że samoloty mają za słaby zespół napędowy, który dodatkowo miał tendencję do przegrzewania się.

Samolot Żak-3 SP-AAX przeszedł badania w Głównym Instytucie lotnictwa w Warszawie i uzyskał identyczna ocenę jak Żak-1, co nie zaskoczyło nikogo. Konstruktorzy wciąż pracowali na zlikwidowaniem przegrzewania się silnika. Skupiono się na różnych typach dna zbiornika olejowego; dodatkowe żeberka, tłoczone żeberka, dodatkowa przegroda hamująca mieszanie oleju już schłodzonego z gorącym. To ostatnie rozwiązanie było najskuteczniejsze.

Samoloty Żak-3 SP-AAS, SP-AAT, SP-BAB, przez pewien czas służyły w LWD do różnych testów. Na przykład próbowano stosować różne profile skrzydeł, jednak bez wyraźnych efektów. Testowano także nowe hamulce podwozia hydrauliczne.

Samolot Żak-3 SP-AAX na wystawę lotniczą we Wrocławiu wyposażono w silnik Cirrus III z samolotu RWD-21. Jednak w takim układzie samolot nigdy nie latał. Samolot został pomalowany na kolor morski (góra) i błękitno-srebrno (dół).

Żak-4.

Samolot Żak-4 powstał jako odmiana do holowania szybowców. Ponieważ silnik Walter Mikron III do takiego zadania się już absolutnie nie nadawał, dlatego w samolocie użyto silnika pogermański silnik Walter Minor 4 III o mocy 105 KM. Tan samolot pierwszy lot wykonał 20.10.1948r.. Jednak się okazało, że maszyna nie nadaje się do tego zadania. Powodem był znowu silnik. Był to silnik wysokoobrotowy. Z powodu braku reduktora, stosowane śmigła musiały mieć mniejsza średnicę. W efekcie ciąg śmigła był niewystarczający. Maksymalnie osiągnięto 175 kG. W dodatku silniki te były używane i dochodziło w nich dorywania się tłoków. Z tego powodu jeden raz samolot musiał awaryjnie lądować.

Mimo to przeprowadzono próby holowania szybowców; Żak-4 z szybowcem Jeżyk potrzebował 215-340 m rozbiegu. Żak-4 z szybowcem Sęp potrzebował 400-500 m, gdy Po-2 z szybowcem Sęp potrzebował 250 m.

Jedyny egzemplarz Żak-4 przebudowano na Żak-3 i tak go homologowano. Z uwagi na znacznie mocniejszy silnik, górował nad maszynami seryjnymi.

Zdecydowanie, konstrukcji brakowało właściwego silnika. Nie takiego pozyskiwanego z demobilu, którego poszczególne egzemplarze miały różną historię i różny stopień zużycia. Silnik Walter Mikron III, choć nowy, nie miał dostatecznej mocy i niemal zawsze pracował na maksymalnych obrotach, co powodowało ich przedwczesne zużycie.

Z uwagi na skąpe zaplecze, brak odpowiednich maszyn i surowców, konstrukcje Żak należy ocenić wysoko. Tylko dzięki dobrej organizacji pracy, stworzeniu własnego laboratorium badającemu próbki surowców, stworzeniu własnej hamowani silników, konstrukcja okazała się bezpieczna. Zespół wypracował własny system wielokrotnej kontroli. Defekty w locie występowały niezwykle rzadko. Do tego musimy doliczyć nieprzychylną atmosferę w jakiej przyszło pracować zespołowi LWD w Łodzi. A trzeba przyznać, iż był to doborowy kolektyw, który komunistycznej rzeczywistości potrafił skutecznie funkcjonować.

Samoloty LWD Żak-3 były eksploatowane w aeroklubach do 1955r. Egzemplarz samolotu LWD Żak-3 o rejestracji SP-AAX w grudniu 1963r. został przekazany do Muzeum Lotnictwa i Astronautyki w Krakowie.   Walter Mikron III, czterocylindrowy silnik rzędowy chłodzony powietrzem, o mocy 48 kW (65 KM).

Konstrukcja

Podstawowy samolot dla aeroklubów. Dwumiejscowy (miejsca obok siebie), jednosilnikowy wolnonośny dolnopłat o konstrukcji mieszanej. W konstrukcji wykorzystano doświadczenia z budowy LWD Szpak.

Skrzydła.

Skrzydła o obrysie dwutrapezowym, zwane motylkowymi. W pobliżu kadłuba krawędź natarcia jest cofnięta w celu poprawy widoczności w dół. Skrzydło konstrukcyjnie jest dwudzielone, dwudźwigarowe (dźwigar główny i dźwigar pomocniczy). Od krawędzi natarcia do dźwigaru skrzydło jest kryte sklejką. Reszta została pokryta płótnem. Skrzydła wyposażono w lotki, o konstrukcji drewnianej, kryte płótnem. Skrzydła nie mają klap zaskrzydłowych.

Kadłub.

Kadłub konstrukcji kratownicowej, spawany z rur stalowych chromomolibdenowych. Pokrycie płócienne na drewnianym szkielecie profilującym. Kabina w wersji Żak-1, Żak-3 całkowicie zakryta. W wersji Żak-2 wyposażona tylko we wiatrochron.

Usterzenie.

Usterzenie wolnonośne, trapezowe, konstrukcji drewnianej. Stateczniki dwudźwigarowe. Statecznik pionowy kryty sklejką. Statecznik poziomy niedzielony kryty płótnem, z kesonem pokrytym sklejką.

Podwozie.

Podwozie klasyczne stałe trójpodporowe, całkowicie podparte pod kadłubem.

Napęd Żak-1 i Żak-3.

Silnik rzędowy Walter Mikron III o mocy startowej 48 kW (65 kW) i trwałej mocy 35 kW (48 KM).

Napęd Żak-2.

Silnik Continental A-65 o mocy 48 kW (65 KM).

Napęd Żak-4.

Silnik Walter Minor 4-III o mocy 77 kW (105 KM).

Dane samolotów Żak:

Dane T-T		Żak-1	Żak-2
Wymiary				Miano
R		11,80	11,80	M.
D		7,60	7,55	M.
H		2,05	2,05	M.
Pow. nośna		16,83	16,83	M2
Masa	Własna	400	413	Kg
	Całkowita	620	620	Kg
	Max	640	653	Kg
	Ładunku	220	197	Kg
	Paliwo			Kg
Prędkość	Max	141	142	Km/h
	Max			Km/h
	Wznoszenia	2,7	1,8
	Przelotowa	110	125	Km/h
	Lądowania	80	90	Km/h
Zasięg	Max	380	394	Km
	Z ładunkiem	360	370	Km
Pułap		3 500	2 200	M.
Rozbieg	Dobieg			M.
Silnik	Typ	Walter Mikro III	Continental A-65
	Ciąg	56 KM	65 KM
Załoga		2	2
Liczba	sztuk	1	1

Dane T-T		Żak-3	Żak-4
Wymiary				Miano
R		11,80	11,80	M.
D		7,60	7,80	M.
H		1,95	2,00	M.
Pow. nośna		16,83	16,83	M2
Masa	Własna	400-405	448	Kg
	Całkowita	620	650	Kg
	Max	654	703	Kg
	Ładunku	150-200	200	Kg
	Paliwo			Kg
Prędkość	Max	155-160	157	Km/h
	Max	157	160	Km/h
	Wznoszenia	2,7	3,0
	Przelotowa	128	130	Km/h
	Lądowania	90	96	Km/h
Zasięg	Max	350	510-540	Km
	Z ładunkiem	310-350	480	Km
Pułap		3 500	4 500	M.
Rozbieg	Dobieg			M.
Silnik	Typ	Walter Mikro III	Walter Minor 4-III
	Ciąg	65 KM	105
Załoga		2	2
Liczba	sztuk	10	1

Zestawienie

Żak-1 – 1 egzemplarz.

Żak-2 – 1 egzemplarz.

Żak-3 – seria 10 sztuk.

Żak-4 – 1 egzemplarz.

Opracował Karol Placha Hetman