Diana 2 - założenia konstrukcyjne

    SZD-56-1 Diana została zaprojektowana w końcu lat 80-tych w Zakładach Szybowcowych SZD-Bielsko-Biała, a pierwszy lot miał miejsce w roku 1990. Głównym konstruktorem szybowca był Bogumił Bereś. Szybowiec miał dość niezwykłą konstrukcję. Spośród wszystkich szybowców klasy 15-metrowej miał najcieńszy profil (13%), największe wydłużenie skrzydeł (27.6), najmniejszą powierzchnię omywaną kadłuba, najniższą masę własną i najlepszy stosunek masy maksymalnej do minimalnej (lub masy balastu do masy własnej). Przykładowo masa własna Diany wynosiła 175 kg, podczas gdy masa innych szybowców w tej klasie wynosiła około 235 kg. Ten niewątpliwy sukces konstrukcyjny możliwy był dzięki nowatorskim rozwiązaniom struktury, szczególnie jeżeli chodzi o skrzydło. W odróżnieniu od innych szybowców skrzydło Diany wykonane było jako bezdźwigarowa konstrukcja skorupowa, w której pokrycie przenosi wszystkie rodzaje obciążeń: zginanie, skręcanie i ścinanie. Rozwiązanie to pozwoliło w pełni wykorzystać możliwości nowoczesnych materiałów, jakimi są kompozyty epoksydowo-węglowe i epoksydowo-aramidowe. Masa skrzydła wyniosła jedynie 46 kg. Ponadto bezdźwigarowa konstrukcja pozostawiała dużą objętość na balast. Iintegralne zbiorniki balastowe mieściły 160 litrów wody. Aerodynamika szybowca bazowała na profilu laminarnym typu Wortmann'a, zaprojektowanym przy założeniu naturalnej turbulizacji warstwy przyściennej. Profil ten (NN27-13) zaprojektowano specjalnie dla tego szybowca na Politechnice Warszawskiej. W końcu lat 80-tych i na początku 90-tych nastąpił bardzo szybki rozwój aerodynamiki szybowcowej, spowodowany zarówno intensywnymi badaniami w tunelach aerodynamicznych jak i rozwojem nowoczesnych metod obliczeniowych aerodynamiki. W okresie projektowania Diany SZD-Bielsko-Biała i Bogumił Bereś nie dysponowali jeszcze takimi możliwościami. Konkurencyjne szybowce, zaprojektowane kilka lat po realizacji Diany w pełni wykorzystały nowe koncepcje aerodynamiczne i nowe narzędzia do projektowania.

    Wykorzystując współczesną aerodynamikę, komputery i oprogramowanie można było pokusić się o stworzenie szybowca w pełni nowoczesnego. Szacunkowa możliwość redukcji oporu profilowego w stosunku do oryginalnej Diany sięga ok. 20%. Biorąc pod uwagę efekt osłabienia niekorzystnych zjawisk interferencyjnych, zmniejszenia oporów szkodliwych poprzez pewne zwiększenie powierzchni nośnej oraz zastosowanie wingletów do redukcji oporu indukowanego można oczekiwać wzrostu doskonałości aerodynamicznej o przynajmniej 10% i jeszcze większej redukcji opadania przy dużych prędkościach. Projekt aerodynamiczny wykonał Krzysztof Kubryński z Politechniki Warszawskiej. Obrys nowego skrzydła jest całkowicie krzywoliniowy. Pozwoliło to zminimalizować zarówno opór indukowany jak i opór profilowy skrzydła, a ponadto pozwala oczekiwać prawidłowego rozwoju oderwania (przeciągnięcia). Profile skrzydła zmieniają się w sposób ciągły wzdłuż rozpiętości skrzydła w celu optymalnego dostosowania ich do warunków przepływu występujących w każdym przekroju. Profile Diany-2 są nawet cieńsze niż poprzednio i zmieniają się od 12.8% przy nasadzie do 12.2% na końcu klapolotki i jeszcze mniej na winglecie. Dodatkowo zostały zmodyfikowane w obszarze przejścia skrzydło-kadłub. Klapolotka o cięciwie 17% może być wychylana w zakresie od -2 do +28 stopni. Koncepcja aerodynamiczna profili skrzydła Diany różni się nieco od stosowanej w innych szybowcach. Można się spodziewać, że zapewni to nieco lepsze charakterystyki aerodynamiczne, szczególnie przy większych kątach natarcia i w krążeniu. Równocześnie nowe profile, pomimo, że są cieńsze niż oryginalny profil Diany, mają większe wskaźniki wytrzymałości, sztywności oraz większy przekrój poprzeczny. Jest to istotne z punktu widzenia wytrzymałości i wagi skrzydła oraz pojemności zbiorników wody balastowej. Na dolnej powierzchni klapy zastosowano turbulizatory pneumatyczne w celu wymuszenia turbulizacji warstwy przyściennej i niedopuszczenia do jej oderwania. Ponad 60% powierzchni górnej i ponad 90% dolnej charakteryzuje się opływem laminarnym.
Aerodynamika skrzydła jest całkowicie nowa, natomiast sprawdzona wewnętrzna struktura skrzydła została zachowana. Cała wewnętrzna objętość skrzydła została wykorzystana jako integralny zbiornik balastowy. W efekcie skrzydło może pomieścić 50% więcej wody niż poprzednio: 240kg.
 Również kabina została nieco zmodyfikowana wewnętrznie, w celu zapewnienia większej wygody wyższym pilotom.

Projekt szybowca i zmodyfikowanego skrzydła, włączając w to definicję geometrii, zostały zrealizowane z wykorzystaniem systemu komputerowego Unigraphics NX. Makiety skrzydeł zostały wykonane na obrabiarce sterowanej numerycznie, co zapewniło bardzo dużą dokładność odwzorowania złożonej geometrii. Diana-2 będzie certyfikowana według przepisów JAR-22.