Slesariew "Swiatogor", 1916

Wasilij Andrianowicz Slesariew był rosyjskim naukowcem i konstruktorem lotniczym, uczniem Nikołaja Jegorowicza Żukowskiego. Nie satysfakcjonowała go wyłącznie praca naukowa i działalność dydaktyczna. W oparciu o wyniki prowadzonych przez siebie badań laboratoryjnych, wnosił ważki wkład w doskonalenie ówczesnych samolotów i marzył o budowie rosyjskiego samolotu typu narodowego. Idea takiego samolotu bezustannie przewijała się w dyskusjach rosyjskich lotników i niezmiennie prowadziła ku stworzeniu gigantycznego statku powietrznego z kabinami pasażerskimi i załogi, bezpiecznemu i praktycznie przydatnemu dla transportu i komunikacji. W tej dyskusji swój udział miał również Witold Jarkowski.
Wielu ówczesnych konstruktorów lotniczych, tak rosyjskich jak i zagranicznych, oceniając powietrzne giganty Igora Iwanowicza Sikorskiego (RBWZ S-22 "Ilja Muromiec") uważało, że ich układ nie jest optymalnym z uwagi na umieszczenie silników na płacie. Opowiadali się za tzw. centralnym układem zespołu napędowego, za ideą rozmieszczania silników wewnątrz kadłuba i śmigłami na płatach wprawianymi w ruch za pośrednictwem transmisji. Taki układ miał ich zdaniem zabezpieczać idealne położenie środka ciężkości, bezpieczeństwo lotu i praktyczną użyteczność samolotu. Jego zaletą mogła być możliwość prowadzenia napraw silników w locie oraz komfort podróży w zakrytych kabinach pasażerskich. Podnoszono również, że rozmieszczenie silników wewnątrz kadłuba poważnie ograniczy opory szkodliwe takiego samolotu. W przededniu oraz w trakcie pierwszej wojny światowej pojawiło się wiele propozycji budowy samolotów wielosilnikowych z silnikami sprzężonymi umieszczanymi w kadłubie.
Układ samolotu wielośmigłowego z centralnie położonym silnikiem z powodzeniem stosowali w swoich pierwszych samolotach bracia Wright (Wright "Flyer") i był on zgodny z zasadami stosowanymi wówczas w budownictwie okrętowym. Ta analogia była wówczas o tyle bliską konstruktorom, że powietrzne giganty postrzegali w kategoriach statków powietrznych. Zwolennicy centralnie umieszczanego zespołu napędowego nie rozumieli przy tym złożoności zadania prowadzenia transmisji od silnika ku śmigłom. Nie brali pod uwagę, że ze wzrostem mocy zespołu napędowego zdecydowanie rosną trudności wykonania transmisji, zwłaszcza przekładni stożkowych. Problemem pozostawały również wysokie koszty związane z realizacją takiego samolotu.
Projekt samolotu Slesariewa otrzymał nazwę "Swiatogor"- na cześć legendarnego bohatera Rosji. Prace projektowe rozpoczęły się w 1913 r. Możliwości sfinansowania budowy gigantycznego samolotu nie posiadał Wasilij Slesariew, ani jego współpracownicy. Niespodziewanie, na początku 1914 r., znalazł mecenasa w osobie angielskiego pilota, technika i awanturnika Chesborough J. H. Mac Kenzie Kennedy'ego. Zajmował się różnymi drobnymi interesami, prowadził firmę “Kennedy” handlującą materiałami lotniczymi i prezentującą swoją ofertę m. in. na Międzynarodowej Wystawie Lotniczej w Sankt Petersburgu, otwartej 24.04.1911 r. Kennedy składał Ministerstwu Wojny oferty wykorzystania jego genialnych idei wynalazczych. Znajdował wśród nich miejsce dla samolotu wyposażonego w ogromnej średnicy wolnoobrotowe śmigła o dużym skoku. Teoretycznie, takie śmigła obiecywały sporą wydajność energetyczną, czym zainteresowany był również Slesariew.
Tak obaj wynalazcy połączyli swoje wysiłki, ale na początku wojny Szkot wykradł rysunki "Swiatogora" i jakimś sposobem dokumentację samolotu "Ilia Muromiec". W Anglii, prezentował się jako współtwórca samolotu Sikorskiego, a próbując sprzedać dokumentację firmom brytyjskim, wywołał ogromny skandal. Później- w swojej wytwórni patefonów- sam zbudował kopię samolotu "Ilja Muromiec", ale nie była ona zdolna do lotu.
Wraz z opuszczeniem Rosji przez Kennedy'ego, Slesariew ponownie pozostał bez pieniędzy, o ile już wcześniej niebyły one mitem. Tym niemniej zdołał opracować racjonalną z aerodynamicznego punktu widzenia, nowoczesną konstrukcję gigantycznego dla tego czasu dwupłata o rozpiętości płatów 36,0 m, parametry obliczeniowe udźwigu którego sięgać miały 6500 kg. Usytuowane w centrum kadłuba dwa sprzężone z sobą i pracujące na wspólnym wale silniki Mercedes o mocy po 221 kW (300 KM) napędzały dwa śmigła pchające dużej średnicy, montowane poza krawędzią spływu skrzydeł, w połowie rozpiętości każdego z nich.
Slesariew zwrócił się z prośbą o pomoc do Oddziału Floty Powietrznej Komitetu Nadzwyczajnego wzmocnienia floty morskiej ze składek społecznych. Wielki Książę Aleksander Michajłowicz poprosił o ocenę projektu Slesariewa najwybitniejszych specjalistów rosyjskich, również Witolda Jarkowskiego. Niemal wszyscy znali i konsultowali ze Slesariewem jego prace, zgodnie też przedstawili pozytywne opinie. Witold Jarkowski bez trudu nakłonił Władimira A. Lebiediewa, by zakład Towarzystwo Akcyjne Żeglugi Powietrznej W. A. Lebiediew wziął na siebie realizację tego ambitnego projektu. Slesariew zdobył wówczas nowego mecenasa- bogatego podolskiego ziemianina, lotnika- sportsmena, hrabiego Emanuela Małyńskiego, który wsparł realizację projektu budowy "Swiatogora" ogromną sumą 100 000 rubli.
Budowę “Swiatogora” rozpoczęto jesienią 1914 r. i przebiegała ona dosyć sprawnie. Budowa kadłuba samolotu prowadzona była bardzo szybko, a techniczna jakość wszystkich wykonanych części samolotu pozostawała bez zarzutu. Wczesną wiosną (wg [3]- w czerwcu) 1915 r. powietrzny gigant był niemal w pełni gotowy. Pozostawał jedynie montaż silników i transmisji, ale realizacja tych elementów została zahamowana. W warunkach wojny nie było możliwości nabycia niemieckich silników Mercedes. Sojusznicy nie produkowali w 1915 r. silników o mocy 221 kW. Nie znajdowano ich również wśród zdobycznych. Dopiero w sierpniu (wg [3]- w styczniu) 1915 r. Wielki Książę otrzymał z Francji pierwsze dwa silniki Renault o mocy 169 kW (230 KM) i natychmiast przekazał je Towarzystwu Akcyjnemu Żeglugi Powietrznej Lebiediew. Jarkowski zadecydował o przeznaczeniu ich dla samolotu "Swiatogor". Ale problem przekładni wciąż pozostawał nierozwiązanym. Slesariew postanowił samodzielnie zaprojektować elementy konstrukcyjne transmisji, a zadanie realizacji poszczególnych zadań powierzyć różnym, wyspecjalizowanym warsztatom mechanicznym. Gdy zamówione elementy przekładni dotarły do zakładów Lebiediewa, okazało się, że zupełnie do siebie nie pasują.
Praca ponownie stanęła, a sytuację zaczął komplikować konflikt narastający pomiędzy Slesariewem a Lebiediewem. Ten ostatni proponował konstruktorowi zatrudnienie i wykańczanie giganta traktowanego już jako samolotu eksperymentalnego zakładów (pod oznaczeniem Lebied). Na takie warunki Slesariew nie mógł przystać, ponad wszystko cenił sobie niezależność. W ślad za opuszczeniem Lebiediewa przez Jarkowskiego, również Slesariew porzucił hangary Towarzystwa Akcyjnego Żeglugi Powietrznej Lebiediewa.
Wojskowi użyczyli "Swiatogorowi" miejsca na skraju Lotniska Komendanckiego i tam, w lutym 1916 r., Slesariew podjął dalszy montaż giganta, w którym uczestniczył również Jarkowski, wnosząc wkład w rozwiązania węzłów i detali połączeń elementów konstrukcyjnych samolotu. Montaż silników zakończono w marcu 1916 r.
Z punktu widzenia aerodynamiki, "Swiatogor" był arcydziełem techniki lotniczej, poważnie wyprzedzającym swój czas. Był jednym z najlepszych, o ile nie najdoskonalszym modelem samolotu epoki, przynajmniej w swej klasie. W odróżnieniu od wielu współczesnych mu konstruktorów, Slesariew realizował klasyczny układ samolotu ze środkiem ciężkości przesuniętym do przodu, z nienośnym usterzeniem ogonowym. Dosłownie wszystkie elementy giganta miały znakomicie opracowane opływowe aerodynamicznie formy. Konstrukcja węzłów i agregatów samolotu była niezwykle przemyślana.
Ale nie wszystkie założenia projektowe udało się zrealizować. Masa własna samolotu zamiast 3500 kg osiągnęła 4900 kg. Brak silników o wymaganej mocy poważnie ważył na szansach sukcesu maszyny. Przy zwiększonej masie samolotu moc dwóch silników Renault mogła być niewystarczająca do wykonania lotu. W pięknej i dobrze zrealizowanej konstrukcji achillesową piętą pozostawała transmisja napędu od silników do śmigieł. W toku prób prowadzonych na ziemi i w trakcie kołowania na pasie startowym bezustannie dochodziło do awarii. Slesariew wypróbował różne przekładnie: mechaniczne typu sztywnych i giętkich wałów, łańcuchowe, z lin stalowych, konopnych i rzemieni. Nadaremnie. Na początku listopada 1916 r., podczas próby kołowania na lotnisku, koło samolotu wpadło do rowu odwadniającego, w wyniku czego podwozie zostało uszkodzone, a prawe śmigło zostało zerwane. Podczas remontu samolotu, wprowadzono dodatkowe modyfikacje konstrukcji.
Rad, udzielanych mu również przez Witolda Jarkowskiego, by przestawić silniki na skrzydło, konstruktor nawet nie chciał słuchać uważając, że w ten sposób samolot zatraci oryginalność. Tak więc aparat na zawsze pozostał na ziemi.
W 1917 r. w Rosji pojawiły się już dobre silniki francuskie i angielskie o mocy 184- 221 kW (250- 300 KM). Gdyby Slesariew posłuchał rad i wprowadził standardowy układ dwu lub czterech zespołów napędowych montowanych na płacie, pierwszy na świecie aerobus wzniósłby się w powietrze. Niestety, wierność idei i upór konstruktora uniemożliwiły realizację samolotu, który odsłaniał nowe perspektywy rozwoju lotnictwa.
Na początku 1921 r. W. A. Slesariew zginął w Piotrogrodzie. Prace nad samolotem prowadzili inni konstruktorzy. W 1921 r. inż. E. N. Siwalnjew, kierownik Awiazawoda Nr 3, zaproponował zainstalowanie dwóch silników Rolls- Royce o mocy 264 kW (360 KM) lub Liberty o mocy 294 kW (400 KM) na dolnym skrzydle samolotu. W tym celu zamierzał wzmocnić lub zbudować zupełnie nowe skrzydło dolne. Negocjacje dotyczące zmian były prowadzone do 1923 r., ale nie doprowadziły one do pozytywnego zakończenia. W tym samym roku samolot rozebrano, by pozyskać drewno na opał.
Był to największy ze zbudowanych rosyjskich samolotów przed wybuchem rewolucji październikowej.
W Polsce.
Witold Jarkowski, dyrektor Towarzystwa Akcyjnego Żeglugi Powietrznej W. A. Lebiediew, brał aktywny udział i miał duży wpływ na realizację budowy powietrznego giganta "Swiatogor". Witold Jarkowski spełniał wszystkie życzenia Slesariewa i sam angażował się w konstrukcję licznych części i detali płatowca. Uczynił bardzo wiele, by pomóc konstruktorowi w realizacji jego idei.
Konstrukcja.
Dwupłat o konstrukcji drewnianej. Załoga- 2- 3 osoby.
Komora płatów trójprzęsłowa. Dźwigary płatów, przednie- skrzynkowe, biegły na 20 % cięciwy, w przekroju były znacznie wyższe i mocniejsze od tylnych, położonych na 75 % cięciwy płata. Żebra były kratowe, wykonane z sosnowych listew łączonych sklejką. Stójki komory płatów były wykonane z 5- milimetrowej sklejki z drewna sosnowego i nadano im dwuteowe przekroje. Cięgna usztywniające wykonano ze zdwojonych linek stalowych z drewnianą listwą między nimi. Lotki montowane tylko na górnym skrzydle.
Kadłub o przekroju prostokątnym z zaokrągloną częścią dolną i niemal płaską powierzchnią górną. Największą jego wysokość i szerokość ustalono na 2,5 m. Miał konstrukcję wręgowo- szkieletową i kryty był płótnem. Wzdłużnice kadłuba w swojej środkowej części były skrzynkowe. Wręgi jego przedniej i centralnej części wykonano jako ramowe. Wszędzie, gdzie tylko było można, wprowadzono w pokryciu wzierniki obserwacyjne. Nosowa część kadłuba była daleko wysunięta do przodu. Masy silników, śmigieł, podwozia, wyposażenia kabin etc. zabezpieczały wędrówkę środka parcia w granicach 30- 35 % długości samolotu.
Poziome usterzenie ogonowe o powierzchni 20 m2 posiadało profil symetryczny, neutralny, nienośny. Usterzenie usztywnione za pomocą zastrzałów i stalowych linek.
Podwozie o oryginalnej konstrukcji z dwoma parami wysokich goleni i gumową amortyzacją. Ogromne koła wykonano z drewna i sklejki, drewniane obręcze z dwunastoma drewnianymi szprychami łączyły się z drewnianą piastą. Specjalnie dla tego podwozia wykonano dętki i opony, a konstruktor uzyskał lekkie koła mimo ich ogromnych rozmiarów.
Napęd- 2 silniki rzędowe Renault o mocy 169 kW (230 KM) każdy. Silniki zostały zamontowane w kadłubie przed komorą płatów z przejściem między nimi, które zapewniało dostęp do nich w locie. Silniki napędzały dwa śmigła pchające o średnicy 6 m, montowane poza krawędzią spływu skrzydeł, w połowie rozpiętości każdego z nich. Śmigła miały wykonywać od 300 do 400 obrotów na minutę. Zastosowanie śmigieł o dużej średnicy przy niskich prędkościach miało poprawić właściwości startowe samolotu.
Dane techniczne "Swiatogor" (wg [3]):Rozpiętość- 36,0 m, długość- 21,0 m, wysokość- 9,5 m, powierzchnia nośna- 180,0 m2.
Masa własna- 3200 kg, masa startowa normalna- 6500 kg.
Osiągi obliczeniowe: prędkość max- 105 km/h, pułap- 2500 m, czas lotu- 30 h.
Galeria
Źródło:
[1] Januszewski S. "Witold Jarkowski. Inżynier aeronauta- pionier lotnictwa". Politechnika Wrocławska. Fundacja Otwartego Muzeum Techniki. Wrocław 2006.
[2] Уголок неба - Большая авиационная энциклопедия.
[3] Авиару.рф.
[4] Маслов Михаил "Русские самолеты 1914-1917". Издательство Цейхгауз. 2006.