50 lat śmigłowców Gazelle

Korpus Powietrzny Armii Brytyjskiej jest pierwszym wojskowym użytkownikiem Gazeli. Ponad 200 egzemplarzy służyło jako helikoptery szkoleniowe, komunikacyjne i rozpoznawcze; pozostaną w służbie do połowy trzeciej dekady XXI wieku. Fot. Miłosz Rusecki

W ubiegłym roku obchodzono 60. rocznicę lotu śmigłowcem Gazelle. Na przełomie XIX i XX wieku był to jeden z najnowocześniejszych, wręcz awangardowych projektów w swojej klasie. Innowacyjne rozwiązania techniczne wyznaczają trendy wzornicze na kolejne dekady. Dziś został wyparty przez nowsze typy śmigłowców, ale nadal przyciąga wzrok i ma wielu fanów.

W połowie lat 60. francuski koncern Sud Aviation był już uznanym producentem śmigłowców. W 1965 roku rozpoczęto tam prace nad następcą SA.318 Alouette II. W tym samym czasie wojsko przedstawiło wymagania dotyczące lekkiego śmigłowca obserwacyjnego i komunikacyjnego. Nowy projekt, który otrzymał wstępne oznaczenie X-300, miał być efektem współpracy międzynarodowej, przede wszystkim z Wielką Brytanią, której siły zbrojne były zainteresowane zakupem śmigłowców tej kategorii. Prace nadzorował główny projektant firmy René Muyet. Początkowo miał to być śmigłowiec 4-osobowy o masie startowej nie większej niż 1200 kg. Docelowo zwiększono kabinę do pięciu miejsc, alternatywnie z możliwością transportu rannych na noszach, a także zwiększono masę śmigłowca gotowego do lotu do 1800 kg. Jako napęd wybrano mocniejszy niż pierwotnie planowano model silnika produkcji krajowej Turbomeca Astazou. W czerwcu 1964 roku niemiecka firma Bölkow (MBB) otrzymała zlecenie na opracowanie awangardowego wirnika głównego z litą głowicą i kompozytowymi łopatami. Niemcy przygotowali już taki wirnik do swojego nowego śmigłowca Bö-105. Sztywna głowica była łatwiejsza w produkcji i użytkowaniu, a elastyczne ostrza ze szkła laminowanego były bardzo mocne. W przeciwieństwie do niemieckiego czterołopatowego wirnika głównego, wersja francuska, w skrócie MIR, miała być trójłopatowa. Prototypowy wirnik został przetestowany na fabrycznym prototypie SA.3180-02 Alouette II, który swój pierwszy lot odbył 24 stycznia 1966 roku.

Drugim rewolucyjnym rozwiązaniem było zastąpienie klasycznego śmigła ogonowego wielołopatkowym wentylatorem o nazwie Fenestron (z francuskiego fenêtre – okno). Założono, że wentylator będzie bardziej wydajny i będzie miał mniejszy opór, zmniejszy naprężenia mechaniczne belki ogonowej, a także zmniejszy poziom hałasu. Ponadto musiał być bezpieczniejszy w obsłudze – mniej narażony na uszkodzenia mechaniczne i znacznie mniej zagrażający ludziom znajdującym się w pobliżu śmigłowca. Rozważano nawet, że w locie z prędkością przelotową wentylator nie będzie napędzany, a moment obrotowy wirnika głównego będzie równoważony jedynie statecznikiem pionowym. Okazało się jednak, że rozwój Fenestronu przebiega znacznie wolniej niż prace nad samym płatowcem. Dlatego pierwszy prototyp nowego śmigłowca, oznaczony jako SA.340, otrzymał tymczasowo tradycyjne trójłopatowe śmigło ogonowe zaadaptowane z Alouette III.

Trudne porody

Instancja o numerze seryjnym 001 i numerze rejestracyjnym F-WOFH wykonała swój pierwszy lot na lotnisku Marignane 7 kwietnia 1967 roku. Załoga składała się ze znanego pilota testowego Jeana Bouleta i inżyniera André Ganiveta. Prototyp był napędzany silnikiem Astazou IIN2 o mocy 441 kW (600 KM). W czerwcu tego samego roku zadebiutował na Międzynarodowych Pokazach Lotniczych w Le Bourget. Dopiero drugi prototyp (002, F-ZWRA) otrzymał duży fenestronowy statecznik pionowy oraz statecznik poziomy w kształcie litery T i został przetestowany 12 kwietnia 1968 roku. Niestety śmigłowiec okazał się niesterowny, a także niestabilny kierunkowo podczas szybkiego lotu poziomego . Eliminacja tych usterek zajęła prawie cały następny rok. Okazało się, że Fenestron powinien jednak działać we wszystkich fazach lotu, rozprowadzając strumienie powietrza wokół ogona. Wkrótce do programu testów dołączył odbudowany prototyp nr 001, już z Fenestronem, z ponownie zmienioną rejestracją F-ZWRF. Biorąc pod uwagę wyniki testów obu śmigłowców, przeprojektowano statecznik pionowy i przeniesiono usterzenie poziome na belkę ogonową, co pozwoliło na znaczną poprawę stateczności kierunkowej. Jednak sztywna głowica wirnika, idealna dla konfiguracji czterołopatowej, była podatna na nadmierne wibracje w wersji trzyłopatowej. Po przekroczeniu 210 km/h podczas testu na maksymalną prędkość wirnik zgasł. Tylko dzięki swojemu doświadczeniu pilot uniknął katastrofy. Próbowano temu zaradzić poprzez zwiększenie sztywności łopatek, co jednak nie poprawiło sytuacji. Na początku 1969 roku podjęto decyzję o rozsądnym kroku wstecz, zastępując przegubową głowicę wirnika półsztywną konstrukcją z zawiasami poziomymi i osiowymi, bez zawiasów pionowych. Ulepszony wirnik główny montowano na zmodernizowanym pierwszym prototypie 001 oraz na pierwszej wersji produkcyjnej SA.341 nr 01 (F-ZWRH). Okazało się, że nowa, mniej awangardowa głowica w połączeniu z elastycznymi łopatami kompozytowymi nie tylko znacząco poprawiła właściwości pilotażowe i manewrowe śmigłowca, ale także obniżyła poziom drgań śmigłowca. Po pierwsze, zmniejsza się ryzyko zakleszczenia wirnika.

Tymczasem ostatecznie rozwiązano kwestię francusko-brytyjskiej współpracy w dziedzinie przemysłu lotniczego. 2 kwietnia 1968 roku Sud Aviation podpisało umowę z brytyjską firmą Westland na wspólny rozwój i produkcję trzech nowych typów śmigłowców. Do produkcji seryjnej miał wejść średni śmigłowiec transportowy SA.330 Puma, śmigłowiec powietrznodesantowy dla sił morskich i śmigłowiec przeciwpancerny dla wojska – British Lynx, a lekki śmigłowiec wielozadaniowy – wersja seryjna francuskiego projektu SA.340, dla którego nazwa została wybrana na języki obu krajów Gazelle. Koszty produkcji miały być ponoszone przez obie strony po połowie.

W tym samym czasie wyprodukowano próbki modeli do pojazdów produkcyjnych w wariancie SA.341. Śmigłowce nr 02 (F-ZWRL) i nr 04 (F-ZWRK) pozostały we Francji. Z kolei numer 03, pierwotnie zarejestrowany jako F-ZWRI, został przetransportowany w sierpniu 1969 roku do Wielkiej Brytanii, gdzie służył jako model produkcyjny wersji Gazelle AH Mk.1 dla armii brytyjskiej w fabryce Westland w Yeovil. Otrzymał numer seryjny XW 276 i odbył swój pierwszy lot w Anglii 28 kwietnia 1970 roku.