Stonawski sterowiec, 1892-1898

Projekt sterowca pionierskiego. Polska / Austro-Węgry.
Sterowiec projektu Jerzego Stonawskiego. (Źródło: Januszewski S. ”Wynalazki lotnicze Polaków 1836- 1918”).

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

  • Plan gondoli sterowca. (Źródło: Skrzydlata Polska nr 48/1979).
  • Układ sterowca Jerzego Stonawskiego: szkielet, gondola, powłoka gazowa, zespół napędowy, stery. (Źródło: Januszewski S. ”Wynalazki lotnicze Polaków 1836- 1918”).
  • Gondola. (Źródło: Januszewski S. ”Wynalazki lotnicze Polaków 1836- 1918”).
  • Układ sterowca Jerzego Stonawskiego: widok z przodu na sterowiec oraz układ napędu i sterowania urządzeniami ciągu, usterzenie ogonowe. (Źródło: Januszewski S. ”Wynalazki lotnicze Polaków 1836- 1918”).

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.

blog comments powered by Disqus