Samolot czy Autogiro?

 

 

 Nowy typ statku powietrznego

 

 

Jednym z zagadnień zajmujących obecnie szpalty wszystkich pism lotniczych świata jest roztrząsanie kwestii użyteczności praktycznej autożyro. Zwolennicy autożyro utrzymują, że ten typ statku powietrznego zastąpi z czasem i wyprze zupełnie z powszechnego użytku samolot typu dzisiejszego o skrzydłach stale umocowanych. Przeciwnicy autożyro twierdzą, że jest ono zwykłym potworkiem zrodzonym w obecnym szalonym wyścigu konstrukcyjnym i że jest obecnie niebywałą atrakcją różnych ,,dni lotniczych" i innych imprez; praktycznie nie da się nigdy użyć dla lotów w znaczeniu komunikacyjnym. Prawdopodobnie jak w wielu innych wypadkach prawda leży w złotym środku.

Osobiście byłbym wdzięczny; gdyby mnie kto zdołał przekonać do autożyro. Jestem pełen podziwu dla ludzi, którzy doprowadzili autożyro do obecnego stopnia rozwoju. Podziw dla wspaniałego wysiłku i osobiste uczucia nie są jednak miarą i nie mogą być powodem do stwierdzenia, że wysiłek jest wartościowy i rezultat pewny. Niestety nie mogą uważać się za przekonanego do autożyro, jako praktycznego środka lokomocji. Wynalazca, senor Don Juan de la Cierva, zaprodukował nam niewątpliwie niesłychanie dowcipny a jednak prosty mechanizm w historii konstrukcji lotniczej. Nad stworzeniem jego pracował niezmordowanie dziesięć lat a może i dłużej. Stworzył on rzeczywiście latający statek powietrzny. Jako indywidualność jest on bezsprzecznie najwyższym możliwym przykładem hiszpańskiego notabla i jest na pewno wybitnym talentem konstrukcyjno - mechanicznym. Z zasady Hiszpanie nie posiadają wybitnych skłonności do techniki, nie trzeba jednak zapominać, że przed kilku wiekami stal hiszpańska była najlepszą w świecie a szpada z Toledo była marzeniem każdego ówczesnego rycerza. Do dziś dnia jeszcze Hiszpania dostarcza najlepszego gatunku rudy żelaznej. Z tego punktu widzenia wynalazek hiszpańskiego notabla nie jest niespodzianką. 

 

 Włoski śrubowiec d 'Ascanio, który obecnie trzyma wszystkie reokordy dla śrubowców

Wynalazkiem senora de la Cierva zainteresował się w Anglii znany lotnik wojskowy major J. G. Weir, brat byłego podsekretarza stanu lotnictwa. Zdołał on dla tego wynalazku zjednać szereg bardzo poważnych ludzi. Na gruncie amerykańskim autożyro znalazło protektora w osobie p. H. Pitcairn'a z Filadelfii. Pan ten jest młodym, bardzo bogatym, zdolnym i sławnym inżynierem. Dzięki jego umysłowi i finansowym wysiłkom rozwija się autożyro w Ameryce bardzo szybko i jest w znacznie dalszej fazie rozwoju, jak autożyro europejskie. Zbudowano tam dużą ilość maszyn, otrzymały one silniki o większej mocy i różnorodności. Amerykańskie maszyny posiadają szybkość lotu dochodzącą do 230 km/gdź. Niestety nie posiadam dla nich cyfry odnoszącej się do szybkości lądowania i - co ważniejsze - startu. Wiele firm amerykańskich zakupiło autożyro dla celów reklamy, pokazy bowiem tych niezwykłych statków powietrznych ściągają tłumy, reklama się wiec opłaca. Ponieważ pismo nasze nie jest przeznaczone wyłącznie dla lotników, a tym bardziej dla konstruktorów lotniczych, a zagadnienie autożyro jest ciekawe, i bardzo mało u nas znane, rozpocznę od wyjaśnień działania tej maszyny i jej opisu. Przede wszystkim wielu sądzi, że jest ona rodzajem helikoptera (śrubowca, śmigłowca). Otóż jest to z gruntu błędne zapatrywanie. Helikopter jest maszyną latającą  z śmigłom, lub Śmigłami, osadzonymi na pionowych osiach i wirującymi w płaszczyźnie poziomej. Z ziemi wznosi się przez siłą ciągnącą śmigieł, w podobny sposób w jaki śmigło samolotu pcha lub ciągnie samolot po linii poziomej.

Zbudowano już cały szereg takich maszyn, a kilka z nich osiągnęło nawet kilkuminutowy wynik. Jeden z helikopterów, zbudowany we Włoszech, wzniósł się kilka metrów nad ziemią i na tej wysokości poruszał się swobodnie wprzód, w tył i w reszcie zatoczy łuk nad lotniskiem. Jesteśmy jednak dziś jeszcze o wiele lat oddaleni od chwili, kiedy helikopter znajdzie zastosowanie praktyczne. Jestem nawet przekonany, że prędzej doczekamy się praktycznego autożyro. Autożyro jest w ogóle czymś innym. Często zapytują mnie o wyjaśnienie działania autożyro, dzięki temu zdołałem sobie stworzyć prosty sposób odpowiedzi, nie wdający się w techniczne detale, lecz zrozumiały nawet dla nieznających się zupełnie na mechanice. Znamy wszyscy dziecinną zabawkę - młynek, którą prawie wszystkie dzieci zabawiają się w porze letniej . Jest to mały czteroskrzydłowy wiatraczek papierowy, umocowany prostopadle na cienkim drewnianym drążku. Gdy dziecko biegnie, trzy mając wiatraczek poziomo, skrzydłami prostopadle do wiatru wiatraczek obraca się z powodu działania naporu powietrza na płaszczyzny skrzydełek. Wiatraczek ten obraca się aż do chwili, gdy dziecko upadnie i wpakuje koniec drążka w swój mały brzuszek lub twarzyczkę. Jeżeli dziecko podniesie drążek ponad swe ramię, przechyli go lekko do tylu i będzie biec. wiatraczek będzie równie dobrze się obracał, jak w wypadku trzymania drążka poziomo. Wyobraźmy sobie teraz nie wiatraczek, lecz wiatrak, składający się z płaszczyzn, skrzydeł i t. p., zbudowanych przy pomocy zdobyczy wiedzy aerodynamicznej tak, że każde z nich jest płaszczyzną nośną (skrzydłem samolotu) i wyobraźmy sobie, że człowiek, jak dziecko, biegnie z szybkością wystarczającą, lub przeciw wiatrowi o wystarczającej sile. Wtedy te obracające się płaszczyzny wiatraka uniosą człowieka nad ziemię. 

Autogiro amerykańskie z senatorem Hiram Bingham ląduje przed Kapitolem w Waszyngtonie

Jest to właśnie działanie autożyro. Nie jest to wiec helikopter, jest to raczej ciągnięty wiatrak. Im prędzej będziemy ten wiatrak ciągnąć, im prędsze będą jego obroty, tym więcej i wyżej zdoła on nas podnieść. Ogólne to powiedzenie należy skorygować w tym sensie, że im prędzej ciągniemy autożyro po linii poziomej tym więcej się ono wzniesie, czyli podniesie większy ciężar przy tej samej szybkości, lub len sam ciężar z większa szybkością. Jeżeli drążek na którym umocowaliśmy wiatrak, przesuniemy położenie bardziej pionowe wiatrak podniesie się mniej, lecz poruszać eis będzie szybciej w drodze powietrznej. Podobnie działa normalny samolot. Wznosi się wolniej poziomo zaś z podniesionym ogonem do najmniejszego kąta natarcia - leci najszybciej. Dlatego też autożyro posiada zupełnie normalny, na pozór, kadłub samolotu z dwoma dolnymi skrzydełkami, których wychylanie służy do utrzymania równowagi poprzecznej. Jeżeli teraz rozumiemy działanie ciągnionego wiatraka, możemy również zrozumieć, że autożyro nie uniesie się z ziemi, do póki skrzydła nie będą wirowały z szybkością dostateczną do wywołania odpowiedniej siły nośnej. Maszyna musi najpierw toczyć się po ziemi aż do chwili, gdy silnik obracający śmigło uzyska potrzebne obroty i całość potrzebnej szybkości. Gdyby przy starcie wiał bardzo silny wiatr i ktoś w maszynie nadał płaszczyznom wiatraka silny napęd, wiatr obracałby wiatrak coraz szybciej, aż wreszcie maszyna zaczęłaby się z miejsca unosić.

Podobnie zresztą zachowuje się samolot. Każdy płatowiec ustawiony na ziemi pod wiatr, jest przez ten wiatr częściowo unoszony. Gdyby wiatr ten uzyskał wystarczająca siłę zdołałby on unieść cały samolot. Podobny wypadek podskoków uwiązanych na szczęście na linach wodnopłatowców stojących w zatoce, zdarzył sie w lotnictwie angielskim ku przerażeniu przyglądającej się temu z brzegu załogi. Na szczęście wicher szybko opadł, nie był za silny i skończyło się tylko na strachu. Ostatnio skrócono start autożyro przez zastosowanie następującego ulepszenia. Płaszczyzny ogonowe są w ten sposób skonstruowane, że można je bardzo silnie wychylać. Po zapuszczeniu silnika i daniu mu dużych obrotów, otrzymujemy silny strumień powietrza, który odpowiednio nastawionymi płaszczyznami ogonowymi, niby lustrem, odbijamy w kierunku płaszczyzn wiatraka. Urządzenie to pozwala na rozpędzenie płaszczyzn wirujących przed właściwym starłem. Z chwilą, gdy płaszczyzny wirują z szybkości odpowiednią, ustawia się płaszczyzny ogonowe w położenie normalne, daje się pełne obroty silnikowi, autożyro rozpoczyna toczyć się po ziemi i startuje.

Ostatnie modele maszyn amerykańskich zaopatrzone są w sprzęgło nie wiele różniące się od samochodowego, służące do rozruchu płaszczyzn wirujących. W chwili, gdy osiągnęły one odpowiednią szybkość obrotu, wyłączamy sprzęgło i włączamy śmigło maszyny. Pomimo jednak tych wszystkich urządzeń, start autożyro jest dłuższy, toczy się ono dłużej po ziemi od samolotu o podobnych charakterystykach. Jest to co prawda obliczenie teoretyczne, bo samolotów o tak słabych wyczynach nie mamy obecnie w użyciu. To właśnie zagadnienie jest jednym z najważniejszych, jeżeli chodzi o porównanie autożyro z samolotem. Każdy dobry konstruktor lotniczy, otrzymawszy polecenie zbudowania samolotu o silniku tej mocy co autożyro. unoszący tak mały ciężar użyteczny, jak autożyro i posiadającego tak małą szybkość poziomą, odda do użytku płatowiec na pewno prędzej od autożyro startujący, a lądujący z podobną szybkością. Jedyną bowiem przewagą autożyro jest lądowanie.

W oczach zwolenników nowej maszyny, którzy powierzchownie zastanawiali się nad zagadnieniem autożyro, najważniejsza, jego cechą dodatnią jest właśnie ta możność lądowania na bardzo ograniczonym rozmiarami miejscu. Praktycznie mówiąc, może wylądować na placu tenisowym, otoczonym domami. Jeżeli takie określenie nie jest zupełnie prawdziwe, to w każdym razie autożyro może wylądować na boisku piłki nożnej. Ale wystartować z takiego otoczonego boiska autożyro nie może. Możemy powiedzieć, że autożyro może wylądować na stadionie sportowym, otoczonym ławkami i krzesłami, nie może jednak wystartować ponad takim amfiteatrem. Autożyro może z powodzeniem wylądować na boisku piłki nożnej i o ile na tym polu w kierunku pod wiatr nie ma żadnej przeszkody, może wystartować z powodzeniem. Tego samego dokona jednak samolot o małej szybkości, wyposażony w lotki hamujące i hamulec na kołach. Przyglądając się całości zagadnienia, stwierdzić wypada, że jedyną wartościową cechą współczesnego autożyro jest możność prawie pionowego opuszczania maszyny na nie wielki plac. Przypuszczam jednak, że zastosowanie wielkiego wydłużenia skrzydeł i bardzo nośnego profilu pozwoli na wykonanie podobnej ,,akrobacji" i na normalnym płatowcu.

Autogiro angielskie z Sir Sefton Branckerem na święcie lotniczym w Blackpool

Złą cechą autożyro, występującą przy lądowaniu wydaje się niniejsza możność kierowania i manewrowania w chwili lądowania. Jeżeli nadlecimy na autożyro w dokładnie oznaczonej linii w kierunku lądowania, przez opuszczenie ogona i większe nachylenie osi płaszczyzn wirujących możemy osadzić maszynę na ziemi po prawie pionowej linii na żądanym punkcie. Jeżeli jednak w czasie tej czynności podmuch wiatru zniesie nas od miejsca lądowania, nie możemy przez nachylenie poprzeczne maszyny odzyskać dawnego kierunku tak, jak to robi się na każdym samolocie. Jeżeli, mówiąc językiem lotniczym, ,,wyjdziemy za blisko", nie możemy przedłużyć o kawałek planowania tak, jak na samolocie. Nie słyszałem dotychczas, by którykolwiek z pilotów autożyro wykonał lądowanie przymusowe z zatrzymanym silnikiem. Wszystkie dotychczasowe ładowania odbywały się na lotniskach przy pomocy silnika. Przez współpracę silnika z pełnym gazem i nagle wychylanych sterów, można autożyro nadawać wszelkie kąty nachylenia osi płaszczyzn i zmieniać kierunek. Wykonywanie tych ruchów możliwe jest tylko przy silniku pracującym należycie, z zatrzymanym silnikiem ruchów tych wykonać nie można. Dlatego właśnie praktyczne zastosowanie tych maszyn w ich dzisiejszym stadium rozwoju konstrukcyjnego jest bardzo wątpliwe.

W locie na autożyro odczuwa się niepewność wywołaną przez rolujące nad udowa płaszczyzny i przez uczucie, że właśnie ta stale kręcąca się masa utrzymuje nas w powietrzu. Niezaufanie du wirującej konstrukcji jest nielogiczne, tkwi jednak w każdym człowieku, który jechać samochodem boi się złamania kola. Jeżeli przyjrzymy się statystykom, to z łatwością zrozumiemy, że na tą olbrzymią ilość podróży, mały ułamek wypadków nie ma praktycznego znaczenia. Ryzyko pęknięcia łożysk w autożyro jest prawdopodobnie takie same. A jednak uczucie niepewności istnieje i o ile można by w ten sam sposób latać na samolocie, z sztywnymi płaszczyznami, bez namysłu wybrałbym samolot. Mógłby ktoś zarzucić, że przecież i w samolocie, śmigło - jedna z najważniejszych części - wiruje. Tak. ale to nie jest to samo ryzyko. W razie zupełnego nawet odpadnięcia śmigła, samolot nadal jest tak samo sterowany i przy pomocy swych lotek, steru głębokości i kierunkowego, nadal opanowany zupełnie przez pilota, planuje w dowolnym, obranym przez pilota kierunku i ląduje na najlepszym, wybranym terenie. Jeżeli natomiast pęknie łożysko płaszczyzn w autożyro, maszyna cała wyłamuje się z pod władzy pilota i musi tam iść, dokąd ją wiatrak i siła ciężkości ciągnie. Sądzi; co prawda, że właśnie ze względu na to niebezpieczeństwo, konstruktor zaopatrzył maszynę w podwójne wzmocnienia i taki wypadek pozwali jednak na szczęśliwe dokończenie lotu. Wiemy, że największym wrogiem lotnika jest strata szybkości. Przez konstrukcję autożyro starano się właśnie tę stratę szybkości unicestwić. I rzeczywiście w autożyro nie występuje ona przy zmniejszaniu szybkości poziomej, podobnie jak w samolocie. Granica najmniejszej szybkości dochodzi do granic najmniejszych. Występuje za to nowy wróg lotnika ,,autożyrysty". 

 

Każde autożyro ma ściśle określoną szybkość największa której bezwarunkowo przekraczać nie wolno. O ile szybkość tą przekroczymy następują wibracje płaszczyzn i strata siły nośnej, która w skutkach swych, równa jest stracie szybkości w samolocie normalnym. Fenomen ten, którego dokładnych przyczyn nie znamy, jest obecnie przedmiotem badań instytutów amerykańskiego i angielskiego. Jestem również przekonany że bardzo wielkim niebezpieczeństwem grozi zderzenie, nawet z ptakiem. Niewielkie uszkodzenie płaszczyzny rolujących lub ich wiązań wytrącą bowiem całą maszynę z równowagi i wtedy załoga ma bardzo małe szanse ratunku. Przed paru laty jeden z znanych angielskich pilotów, latających na autożyro, miał następujący wypadek. W czasie lotu jedna z linek łączących płaszczyzny wirujące, pękła. Z chwilą powstania uszkodzenia płaszczyzna zwolniona, krążąc, starała się dopędzić wirująca przed nią płaszczyznę i szarpiąc cała maszynę, wytrącała ją z równowagi. Cały kadłub autożyro rzucał się gwałtownie z lewej na prawa stronę i odwrotnie za każdym obrotem rotoru, a pilot twierdzi, że gdyby nie zaparł się z całej siły łokciami o boki kabiny i nie ujął swej głowy w dłonie, wahania maszyny złamałyby mu kark. Szczęśliwie wydarzyło się to na wysokości kilkunastu metrów, maszyna rozbiła się lecz pilot nie odniósł poważniejszych obrażeń.  Na przyszłość w obecnie budowanych maszynach, przewidziano ten wypadek i nawet w razie pęknięcia linki, płaszczyzna ma zabezpieczenie, nie pozwalające na podobny wypadek. Innymi słowami o ile jedna linka pęknie nie oznacza to katastrofy. I to jednak jeszcze mnie do wirujących płaszczyzn nie przekonuje.

Jeden z pierwszych dość prymitywnych typów Autogiro prezentowanych w Anglii przez konstruktora, Hiszpana De la Cierva

Reasumując zarzucam konstrukcji autożyra, w jej obecnym stadium rozwoju że zagraża niebezpieczeństwem stracenia równowagi przy jakiejkolwiek uszkodzenia jednej z części wirujących Po drugie uważam, że ładowanie przymusowe na autożyro jest niesłychanie trudne i niebezpieczne, a zupełnie niepodobne do łatwego lądowania na samolocie. Uważam poza tym że bardzo trudno będzie zbudować autożyro o podobnych do samolotu wyczynach zużycia siły na unoszony ciężar. Tak długo bowiem, jak długo trzeba będzie stosować ciężkie, bo mocno zbudowane łoże dla osi obracających się płaszczyzny, konstrukcja ta będzie zawsze cięższa znacznie, od lekkiej konstrukcji współczesnych sztywnych skrzydeł płatowca.

Należy również nadmienić, że loty na autożyro wykonywali dotychczas tylko wybrani z najlepszych piloci i zwykle tylko nad lotniskiem. Ciekawym byłoby przekonać się jak latają piloci wyszkoleni na autożyro, którzy na żadnych innych samolotach nigdy nie latali. Wtedy dopiero można by określić wartość użytkową autożyro dla turystyki. Dzięki wielkiemu angielskiemu budżetowi lotniczemu odpowiedź na powyższe nadejdzie wkrótce, w najbliższych bowiem dniach 6 ochotników rozpoczyna szkolenie na autożyro. Oczywiste jest, że pisząc ten artykuł miałem na myśli autożyro w jego obecnym stadium rozwoju. Ponieważ, jak to już wspominałem, konstrukcja ta wielu i bardzo zasobnych przyjaciół, jej zalet doskonałego lądowania jest bardzo ważna, a technika współczesna umie tworzyć niespodzianki, może za lat parę o autożyro wypadnie pisać jako największym wynalazku lotniczym 20 wieku. Dziś jest próba, która otworzyła nowe tory, ale nie była udaną.

B.O.

Sport Motorowy (Lotnik) dwutygodnik ilustrowany, 1931.08.01 R.8 Nr2(137)