Stonawski sterowiec, 1892-1898

W dniu 30.05.1892 r. Jerzy Stonawski opatentował w Austrii sterowiec. Patent nr 10.283 wydano mu 6.11.1893 r.
Memoriał patentowy prezentował sterowiec systemu szkieletowego znamienny rozwiązaniem:
- powłoki gazu nośnego, aluminiowej (w przekroju poprzecznym półkolistej, ściętej od dołu i z boków, w podłużnym- wrzecionowatej, ściętej z przodu i z tyłu), usztywnionej wykrzyżowanymi taśmami stalowymi, wspartej na kratownicowej konstrukcji stanowiącej też oparcie dwu gondol usytuowanych symetrycznie z obu stron osi podłużnej statku powietrznego, w jego części centralnej,
- balonetu stosowanego wewnątrz powłoki gazowej (ciepłe powietrze),
- usterzenia kierunku i wysokości, płytowego mocowanego w części ogonowej sterowca,
- mechanizmu przemieszczania środka ciężkości układu drogą przesuwania balastu wzdłuż osi podłużnej sterowca,
- urządzeń ciągu o napędzie z silników; gazowego i elektrycznego: śmigła ciągnącego (o zmiennym kierunku ciągu, z przodu- w osi podłużnej sterowca, działającego jako dodatkowy ster kierunku), pchającego - w osi podłużnej sterowca, poniżej i za gondolami, wirnika nośnego pomiędzy gondolami pełniącego równocześnie funkcje usterzenia wysokości (o zmiennym kierunku ciągu), płatów ruchomych, nośno- napędowych instalowanych na zewnętrznych burtach gondol, żagli (napęd i sterowanie).
W celu nadania statkowi prędkości postępowej zastosowano zespoły śmigieł ciągnących i pchających o napędzie z silników gazowych i elektrycznych umieszczonych w gondoli. Aerostat wyposażono także w wirnik pracujący pod gondolą na wale pionowym, którego zadaniem jest realizacja lotu wznoszącego. Prędkość postępową nadaje głównie śmigło ciągnące umieszczone z przodu- w osi zbiornika gazu statku powietrznego. W tyle usytuowano stery kierunku i wysokości. Stateczność podłużną realizowano drogą zmiany położenia środka ciężkości układu przez przesuwanie ciężaru wzdłuż belki kilowej sterowca.
Wynalazca zakładał możliwość budowy sterowca w 6 wersjach- zależnie od potrzeb i stawianych zadań. Tak np.:
- wersja I- długość- 50 m, objętość- 3500 m3, moc silnika- 11,03 kW (15 KM), prędkość lotu- 36 km/h, zasięg- 246 km,
- wersja III- długość- 130 m, objętość- 40 000 m3, moc silnika- 120 kW (163 KM), prędkość lotu- 90 km/h, zasięg- 2160 km,
- wersja VI- długość- 600 m, objętość- 2 000 000 m3, moc silnika- 5000 kW (6800 KM), prędkość lotu- 180 km/h, zasięg- 54 000 km.
Projekt opublikował także w broszurze: Nähere Beschreibung der Erfindung eines lenkbaren Luftschiffes für Beniitzung von Personen- und Frachtenverkehr mit 6 Illustrationen” (Bliższy opis wynalazku sterownego statku powietrznego do zastosowania w komunikacji pasażerskiej i towarowej z 6 ilustracjami) wydanej w Bielsku w 1893 r., którą na łamach Fachzeitschrift für Luftfahrt krytycznie oceniał Hermann Hoernes. Tym niemniej Stonawski podejmował wysiłki na rzecz realizacji swego projektu. Rozwijany, stał się też przedmiotem kolejnego patentu, nr 13.404, zgłoszonego w Austrii 26.10.1897 r., wydanego 18.10.1898 r. na sterowiec (Luftschiff).
Memoriał rozwijał ideę kreśloną wcześniejszym patentem. Tutaj przedmiotem ochrony praw własności intelektualnej był sterowiec systemu sztywnego ściśle związany z gondolą mieszczącą m.in. silnik napędowy. Układ tego sterowca znamienny był rozwiązaniem:
- kratownicowego szkieletu kadłuba i metalowej (aluminiowej) powłoki gazowej usztywnionej z gondolą (umieszczoną pod powłoką, na- i pomiędzy kratownicą szkieletu),
- głównego wału napędowego biegnącego wzdłuż osi podłużnej sterowca, przecinającego gondolę a niosącego szereg śmigieł pchających, o napędzie z silnika spalinowego w gondoli (z wału tego napęd przekazywany jest też za pośrednictwem przekładni zębatych i pasowych oraz sprzęgieł na inne urządzenia ciągu zainstalowane na sterowcu),
- śmigła ciągnącego, z przodu, w osi zbiornika gazu,
- śmigieł (ciągnącego i pchającego) umieszczonych na przeciwległych krańcach osi kratownicy kilowej statku powietrznego, o zmiennym kierunku ciągu,
- balonetu wewnątrz powłoki gazowej sterowca (wypełnianej ciepłym powietrzem) wypełnianego gazami spalinowymi silnika,
- mechanizmu przemieszczania środka ciężkości układu drogą przesuwania balastu wzdłuż osi podłużnej sterowca.
Na wale połączonym transmisją z silnikiem, przechodzącym przez gondolę wzdłuż osi podłużnej sterowca, umieszczono szereg śmigieł napędowych: pchających i ciągnących. Inne śmigło ciągnące usytuowano z przodu w osi zbiornika gazu. Także ono dysponuje napędem zespolonym z silnikiem napędowym w gondoli za pośrednictwem transmisji pasowej. Sterowanie kierunkiem lotu rozwiązano drogą zabudowy śmigieł czołowych- ciągnących oraz ogonowego - pchającego na osiach umożliwiających przez obrót zmianę kierunku ciągu w płaszczyźnie poziomej. Natomiast sterowanie w płaszczyźnie pionowej realizowane jest drogą zmiany położenia środka ciężkości statku powietrznego, drogą przesuwania balastu na linii biegnącej wzdłuż jego osi podłużnej. Podobny efekt uzyskać można dzięki działaniu balonetu drogą wprowadzania doń ciepłego powietrza ogrzanego spalinami silnika napędowego (wzrost siły wyporu).
Stonawski wykonał model swego sterowca i demonstrował go m.in. w Wiedniu i we Lwowie. Jego odczyt o możliwości budowy i eksploatacji tego sterowca wygłoszony 28.12.1898 r. we Lwowskim Towarzystwie Politechnicznym (O nowym rodzaju balonu dla jazdy nadpowietrznej) spotkał się z krytyką, która wyszła m.in. ze strony prof. Romana Gostkowskiego. Na gruncie austro-węgierskim ostrej krytyce poddał go z kolei Hermann Hoernes. Podkreślano, że autor projektu nie uwzględnia oporów powietrza wzrastających z wielkością aerostatu. Stąd zakładane osiągi pozostałyby w razie realizacji nieosiągalne. Wskazywano na nieefektywność żagli jako środka napędu i sterowania, zwracano uwagę, że niewłaściwym jest rachunek ciężarów konstrukcji i siły wyporu aerostatu, co w ogóle uniemożliwia wzlot.
Galeria
Źródło:
[1] Januszewski S. "Sterowce polskie przełomu XIX i XX wieku". Skrzydlata Polska nr 48/1979.
[2] Januszewski S. "Pionierzy. Polscy pionierzy lotnictwa 1647- 1918. Tom 1". Fundacja Otwartego Muzeum Techniki. Wrocław 2017.
[3] Januszewski S. "Wynalazki lotnicze Polaków 1836- 1918". Fundacja Otwartego Muzeum Techniki. Wrocław 2013.