Silnik PZL FOKA - perpetum mobile lotnictwa II RP. Część I
Silnik PZL Foka, będący w
zależności od poglądów symbolem zwycięstwa ducha nad materią, albo przykładem
działania fatum, które doświadcza Polaków niezależnie od ich win i zasług, stał się swoistym perpetum mobile napędzanym wiarą w konstruktorski geniusz S.
Nowkuńskiego. Decyzja polegająca na modernizacji lotnictwa w oparciu o jeden
typ samolotu, wyposażonego w silniki, będące na etapie prób, była wielce
ryzykowna, tym bardziej, że nie pomyślano o projekcie alternatywnym. I choć
czas brutalnie zweryfikował cały projekt, chcielibyśmy uniknąć owego ,,syndromu
późnych wnuków”, czerpiących chełpliwą wiedzę z racji późnego urodzenia.
Wstęp
Koncepcja Wilka powstała w latach
1932-34, kiedy światowe lotnictwo tkwiło jeszcze korzeniami w realiach I Wojny
Światowej, była więc bardzo nowoczesna jak na połowę lat trzydziestych, ale być
może mniej ambitny projekt przyniósłby lepsze rezultaty. Naszym zamiarem jest
przedstawienie argumentów zarówno przeciwników, jak i zwolenników projektu PZL Foka. Problem polega na tym, że w wypadku Foki występuje klasyczny przerost
formy nad treścią. Zasób informacji jest bardzo ograniczony. W niektórych
przypadkach ich wartość jest dyskusyjna, na nowe odkrycia trudno liczyć
ponieważ nie żyją już ludzie związani z projektem, a zachowane archiwalne dokumenty zazwyczaj prezentują w tej kwestii ,,urzędowy optymizm”. W latach
trzydziestych testowano różne pomysły na nowoczesny samolot wielozadaniowy Nie
było pewności w jakim kierunku pójdzie światowe lotnictwo. Samolot PZL.38 Wilk
z silnikiem Foka można więc potraktować jako jedno z ogniw ewolucji samolotu
myśliwsko - bombowego. wyposażonego w silniki rzędowe chłodzone powietrzem, co
było przejawem pewnej mody wywodzącej się z Francji. Czy można jednoznacznie
stwierdzić, że był „ślepą ścieżką” prowadzącą donikąd? Faktem jest, że dla
polskiego lotnictwa projekt ten zakończył się porażką.
Coupe Deutsch
de la Meuerthe
Wielu autorów
podkreśla ogromny wpływ zawodów o puchar rodziny Deutsch de la Meurthe na
rozwój lekkich samolotów wyścigowych
napędzanych silnikami rzędowymi chłodzonymi powietrzem. Ponieważ regulamin
zawodów ograniczał pojemność silników do ośmiu litrów, oraz masę i rozmiary
samolotów w konkursie zwyciężały niewielkie maszyny wyposażone w wysilone
silniki. Osiągi samolotów wyścigowych były bardzo wysokie dlatego pojawiły się
pomysły, aby proste i skuteczne rozwiązania zastosowane w samolotach
wyścigowych adoptować w samolotach wojskowych. Szczególnie trzecia edycja
Pucharu D d. le M. w latach 1933-34-35 przyczyniła się do rozsławienia silników
Renaut początkowo 4 cylindrowych Renault ,,Bengali o mocy 120 KM, poprzez
Bengali 6 cylindrowych 180-220 KM, do dwunastocylindrowych R-12 w układzie V o
rozstawie cylindrów 60 stopni i mocy 400-450 KM. Silniki te napędzały wyścigowe
samoloty Caudron odnoszące sukcesy również poza granicami Francji. Sensacyjne
zwycięstwo w Thompson Trophy 1936 r. odniósł Caudron C-460 Rafale napędzany 6
cylindrowym Renault Bengali o mocy ok. 400 KM., wyprzedzając amerykańską
czołówkę samolotów wyścigowych. Sukcesy sportowe
zaowocowały powstaniem samolotu myśliwskiego Caudron 714 Cyclone, o którym pisaliśmy w poprzednich
artykułach.
Silnik Renault 12 R napędzający samolot Caudron CR 714.
Fot: Aerofossile2012 http://www.flickr.com/photos/aerofossile2012/
Bardzo interesujący jest aspekt polski Puchar D de la M. W 1933 r.
,,Skrzydlata Polska” wydrukowała obszerną relację Jerzego Drzewieckiego z zawodów D.
de la M., w której autor dużo uwagi poświęca Farmonowi z silnikiem 420 KM, oraz
stwierdza: ”Jest to rzeczą pewną, że silniki, które brały udział w zawodach C.
D de la M. po zmniejszeniu kompresji i po dokonaniu pewnych przeróbek,
zwiększających ich niezawodność staną się pierwszorzędowymi silnikami
turystycznymi”.
J. Drzewiecki mylił się w swych przewidywaniach. Z silników typowo
sportowych nigdy nie powstały dobre silniki turystyczne, ale wiele wskazuje, że
osiągnięcia silników wyścigowych miały duży wpływ na decydentów. Ludomił Rayski
podobno był zafascynowany wydajnością silników biorących udział w C. D. de la
M., prawdopodobnie uważał, że stanowią one znakomity materiał wyjściowy do
budowy małego, taniego i wydajnego silnika wojskowego. S. Nowkuński zapewne
interesował się wynikami Pucharu D. de la M. Zwycięzcą wyścigu został Georges Detre pilotujący samolot Potez 53
napędzany silnikiem Potez 9B o mocy 310 KM – jego pojemność skokowa
wynosiła niecałe 8 l. Być może właśnie ten silnik inspirował polskiego
konstruktora przy pracach nad GR-760. Farman, na którym latał M. Salel nie odegrał żadnej roli na skutek awarii chłodnicy. Silnik, którym tak entuzjazmował się
Drzewiecki miał głowice cylindrów chłodzoną wodą – nie był to więc silnik
chłodzony powietrzem i w tym tkwiła tajemnica jego sukcesu.
Dwunastocylindrowy Silnik rzędowy firmy Renault – mimo walorów sportowych, nie nadawały się do tzw. celów wojskowych, o czym świadczą problemy silników Renault R-12 w samolocie Caudron 714, który był jedynym lekkim myśliwcem użytym w boju. Zakończyło się to totalną porażką i wycofaniem samolotów z linii. Była to w istocie porażka całej idei lekkiego myśliwca napędzanego silnikiem rzędowym chłodzonym powietrzem ponieważ firmy Caudron i Renault były twórcami najlepszych samolotów wyścigowych z ,których wyewoluował lekki myśliwiec, o czym niechętnie piszą zwolennicy koncepcji Wilka i lekkich myśliwców niskopułapowych.
Dwunastocylindrowy Silnik rzędowy firmy Renault – mimo walorów sportowych, nie nadawały się do tzw. celów wojskowych, o czym świadczą problemy silników Renault R-12 w samolocie Caudron 714, który był jedynym lekkim myśliwcem użytym w boju. Zakończyło się to totalną porażką i wycofaniem samolotów z linii. Była to w istocie porażka całej idei lekkiego myśliwca napędzanego silnikiem rzędowym chłodzonym powietrzem ponieważ firmy Caudron i Renault były twórcami najlepszych samolotów wyścigowych z ,których wyewoluował lekki myśliwiec, o czym niechętnie piszą zwolennicy koncepcji Wilka i lekkich myśliwców niskopułapowych.
Foka na tle silników z epoki
Najlepsze silniki rzędowe w
układzie V8 chłodzone powietrzem wyprodukowali w latach 30. Niemcy. Silniki
Argus As 10 i Hirth 508 stosowano z powodzeniem w tak znanych samolotach, jak
Fiesler Fi-156, Focke–Wulf FW-56 czy Messerschmitt Bf-108.
Produkcję silnika Argus AS -10 rozpoczęto już
w 1928 roku, siłą rzeczy był on mniej wysilony od Hirth HM 508, którego
produkcję datuje się od 1930 r. Silnik Hirth 508 prezentował na początku lat
trzydziestych jako szczytowe osiągnięcie w konstrukcji silników chłodzonych
powietrzem. Zasilany 80 oktanowym paliwem z pojemności skokowej 8 l dawał moc
max 280 KM przy stopniu sprężania 6:1 był to zapewne kres możliwości jeśli
chodzi o silniki typowo użytkowe tego okresu. Warto wspomnieć, że Challenge 1934. był również polem rywalizacji firm silnikowych. Hirth HM
8 zastosowany w Messerschmitt Bf-108,
przegrał rywalizację z bardzo zbliżonym pod względem mocy silnikiem Skoda GR-760 konstrukcji
S. Nowkuńskiego.
Obydwa silniki charakteryzowały
się podobną wydajnością- z 1 l ponad 35 KM, traktowaną przez fachowców jako
duże osiągnięcie techniczne. GR-760 był lżejszy, z racji układu gwiazdowego,
ale też dzięki zastosowaniu elektronu w konstrukcji, co powodowało jego szybszą
korozję. Nawiasem mówiąc silnik RWD-9
dostarczony przez K. Chorzewskiego do Instytutu Lotniczego „Centre d'Essai" w
Villacoublay pod Paryżem, po prostu rozpadł się, rzekomo po umyciu kwasem przez
francuskich mechaników.
>>>PZL.38 Wilk - realne możliwości myśliwca
>>>PZL.38 Wilk - realne możliwości myśliwca
Być może niechęć Nowkuńskiego do dalszych prac nad GR-760 wynikała ze świadomości, że jest to silnik typowo sportowy, znakomity, ale
jednak nie nadający się do codziennego użytkowania. Postulowane stworzenie na
bazie GR-760 silnika osiemnastocylindrowego prowadziło pozornie w ślepy zaułek,
gdyż 16 litrowy silnik o mocy około 600 KM nie mógł być jednostką napędowa
nowoczesnych myśliwców jednosilnikowych, a do napędu samolotów towarzyszących z
powodzeniem wystarczał Mors. Jednak jego adaptację w maszynie PZL.38 Wilk można
potraktować za uzasadnioną. Warto też przeanalizować kwestię ciężaru Foki.
Wiele wskazuje na to, że ciężar 220 kg podawany w publikacjach nie obejmuje niezbędnych agregatów,
w postaci rozrusznika, prądnicy itp. Realny ciężar wynosił zapewne około
280-285 kg. W przypadku Foki podstawowym argumentem przesądzającym o braku
silnika zamiennego był jej ciężar. Silnik stworzony na bazie GR-760 o wadze ok.
300 kg i średnicy 1 metra byłby odpowiedni. W innym wypadku za krok całkowicie
racjonalny należałoby uznać porzucenie koncepcji silnika ośmiocylindrowego na
korzyść silnika dwunastocylindrowego.
RWD-9 z silnikiem GR-760. Źródło: www.nac.gov.p
Po prostu dwunastocylindrowa Foka
B o większej powierzchni chłodzenia była jedynym rozwiązaniem problemu nadmiaru
ciepła emitowanego przez wysilony silnik, a jej produkcja zbiegłaby się w
czasie z tak znakomitymi konstrukcjami jak Argus W 410, Walter Sagitta, czy de
Havilland Gipsy Twelve. W naszej ocenie ostateczną alternatywą byłaby licencja
na silnik dwunastocylindrowy, a jej przedmiotem powinien być Walter Sagitta.
Silnik Foka na tle silników
zagranicznych prezentuje się ze swoimi teoretycznymi parametrami nadzwyczaj
imponująco. Tyle tylko, że niemieckie silniki używane były w wielu znanych
samolotach (Arado 66 i 76, Dornier Do 12, Fiesler Fi 156 Storch,
Messerschmitt Bf-108 i inne). Ogółem
wyprodukowano 28 700 silników Argus AS -10 w różnych odmianach. Silnik Hirth-508
przy podanej pojemności uzyskiwał moc 280 KM, co w ówczesnych warunkach
oznaczało kres możliwości technicznych dla silników rzędowych chłodzonych
powietrzem.
Krytykując w poprzednich artykułach
koncepcję lekkiego samolotu myśliwskiego napędzanego silnikiem rzędowym,
wskazywaliśmy na mało znany samolot łotewski Irbitis – I -16 jako być może
najlepszy przykład realizacji koncepcji lekkiego myśliwca wyposażonego w bardzo
dobry silnik Walter Sagitta o mocy 550 KM. Włoski Sai-407 Dardo- napędzany silnikiem
Issotta Fraschini Delta był niewątpliwie maszyną o najwyższych osiągach, ale
silnik Delta stanowił rozwiązanie jedyne w swoim rodzaju, i dlatego
porównywanie go z Foką nie ma większego sensu, ponieważ włoski motor miał
rozmiary porównywalne do Rolls-Royce Merlin, a jego pojemność skokowa wynosiła
około 25 l. Za to całkowicie sensowne jest snucie analogii pomiędzy Foką B a
silnikiem Renault R-12, który wywodzi się wprost z silników wyścigowych. Foka B
miała posiadać dwanaście cylindrów i generować moc 700 KM, w części przygotowano dokumentację, a nawet
odkuwki i odlewy. O jakości Renault R-12 świadczą opinie naszych pilotów,
którzy jako jedyni z aliantów walczyli na samolotach Caudron 714 z silnikiem
R-12. Rozważania alternatywne z reguły są optymistyczne, na przykładzie
samolotów francuskich można rozpatrywać alternatywę pesymistyczną typu –
niedopracowany Wilk z zawodnymi silnikami walczy we wrześniu z Messerschmittem
Bf-109 E. Łatwo wyobrazić rezultaty potyczki.
Prace nad Foką rozpoczęto w 1934
r. Silnik PZL Foka nigdy nie osiągnął zakładanych parametrów. Otoczone
tajemnicą państwową prace prowadzono przez kilka lat bez widocznego efektu,
ponieważ nie można uznać osiągnięcia mocy trwałej- 320 KM za realizację
założonych celów. Trudno powiedzieć czy osiągnięta moc była maksimum możliwości
zespołu. Edward Malak twierdzi, że osiągnięto moc 420 KM, gdyby tak było odtrąbiono
by wielki sukces. Jest bardzo wątpliwe utrzymanie takiej mocy w warunkach równowagi temperatur i relatywnie długim
okresie. Możliwe, że w ekipie kierowanej przez prof. Oderfelda od początku
panowała niewiara w końcowy sukces i być może zaszczepił ją sam S. Nowkuński
świadomy technicznych ograniczeń, które niósł ze sobą tak ambitny projekt.
Dyrekcji zakładów nie zależało na przerwaniu prac, ze względu na lukratywny
kontrakt. Wojsko wykonało, co prawda instytucjonalny nacisk na ukończenie
projektu, ale ogłoszenie faktu, że tak prestiżowy projekt zakończył się porażką
nie leżało w niczyim interesie.
Prototyp PZL.38 Wilk zdobyty przez Niemców w 1939 r. na Okęciu. Źródło: Odkrywca.pl
W związku z tym doprowadzono do
oblotu Wilka z silnikiem z dziesięciogodzinnym resursem i wadliwym płatowcem po
to, żeby z katastrofy projektu wyjść z twarzą. Wbrew temu, co spotyka się w
literaturze na temat Wilka nawet z silnikami o mocy ok. 450 KM projekt nie
przekroczył by prędkości 500 km/h, z silnikami o mocy 300-330 KM prędkość max
mogła wynosić niecałe 400 km/h. Na opublikowaniu tych informacji nikomu jednak
nie zależało. Nieudany projekt spoczął w
hangarze, a oficjalna wersja brzmiała, że nie ma sensu rozwijać Wilka z
silnikami Foka, kiedy lada moment wzleci w powietrze PZL.48 Lampart wyposażony w
znacznie mocniejsze silniki francuskie GR-14 M zakupione w ramach pożyczki z
Rambouillet. Nowkuński nie konstruował wcześniej silników rządowych chłodzonych
powietrzem. Wydaje się więc, że przystępując do tak trudnego zadania musiał
korzystać z gotowych rozwiązań, wzorując się na wyprodukowanym w Polsce silniku
gwiazdowym. Można by dyskutować czy produkowany w tym czasie seryjny silnik
Bristol Mercury był odpowiednim wzorem dla Foki. Prof. Malak podaje, że:
„Stanisław Nowkuński projektując Fokę w sposób bardzo przemyślny i pomysłowy,
planował użycie kosztownych rzadko stosowanych stopów metali. Prototyp silnika
był gotów w 1936 roku".
Sytuacja nie była tak różowa jak
ją opisuje E. Malak, silnik dręczyły liczne usterki: pękanie karterów, wałów
korbowych itp., ale największym problemem było ciągłe przegrzewanie się
silnika. Na początku prac osiągnięto moc tylko 180 KM. Posługiwano się
częściami samochodowymi adaptując
kolektor z silnika Ford.... Nie wiemy na pewno ile zaworów miała Foka, ale
biorąc pod uwagę reżimy cieplne, zastosowanie czterech zaworów w cylindrze było
dosyć oczywiste, tak jak niewiadomy pozostaje stopień doładowania, obroty
sprężarki i wiele innych. Nie do końca pewne są rozmiary cylindra jego średnica
i skok, a nawet pojemność skokowa. Tym bardziej temperatura pracy silnika. Aby
wykonać podstawowe obliczenie musimy opierać się wyłącznie na danych dostępnych
w literaturze, w tym wypadku na podanych przez
A. Glassa
Wiele kontrowersji wywołuje tragiczna śmierć głównego
konstruktora. Nie ma żadnych dowodów, że inż. S. Nowkuński posiadał jakąś
cudowną receptę na Fokę, którą nosił w
głowie nie przelewając na papier. Nagła śmierć w Tatrach zabrała zdolnego
inżyniera razem z jego koncepcją, a następcy nie potrafili sobie poradzić z
tak świetnie zapowiadającym się dziełem. Mamy tu do czynienia z pomysłem rodem
z powieści Juliusza Verne, w których genialny konstruktor konstruuje sam z siebie wspaniały wynalazek,
inż. Nowkuński pełnił więc w opinii niektórych autorów rolę kapitana Nemo, a
Foka jest cudownym Nautiliusem.. Naszym zdaniem Nowkuński był świadomy
tego, że wkracza na grząski teren, wystarczyło kilka podstawowych obliczeń
termodynamicznych, żeby mieć świadomość jakie problemy pojawią się w trakcie
budowy. Wiedział także, jakimi technologiami dysponowały nasze fabryki silników
i zakłady hutnicze.
Silnik Bristol Merkury był wizytówką zakładów PZL WS-1. Chociaż opracowany w latach dwudziestych ubiegłego wieku odznaczał się wieloma nowoczesnymi rozwiązaniami. Jest za tym wielce prawdopodobne, że metody stosowane w produkcji zostały wykorzystane przy produkcji Foki. Szczególnie ważne w wypadku silnika chłodzonego powietrzem jest wykonanie żebrowania cylindra i głowicy. Technologia produkcji głowic z duralowej odkuwki zakłady PZL WS-1 opanowały do perfekcji. Żebrowania wykonywano za pomocą frezarki. Maksymalna wysokość żeber głowicy wynosiła 36 mm, odstęp między żebrami 6,5 mm, niestety- efektywne chłodzenie Foki wymagało znacznie gęstszego żebrowania.
PZL.38 Wilk uszkodzony w czasie bombardowań Okęcia w 1939 r. Źródło: Odkrywca.pl
Na koniec. Kilka zdań na temat
lekkich silników rzędowych PZInż
budowanych w Polsce. Silniki PZInż na licencji firmy Walter były udane i
niezawodne. Ze względu na małą moc jednostkową (20 KM/l) ich chłodzenie było
proste. Głowica odlana ze stopu aluminiowego miała żeberka o maksymalnej długości
28 mm rozstawione co 6 mm.
Silnik był zbyt prostej
konstrukcji, aby stanowić wzór dla Foki. Historia Foki znajduje smutny epilog
we Francji, piloci dywizjonu GC1/145 tzw. „finlandzkiego” walcząc na
niesprawnych Caudronach 714 napędzanymi silnikami Renault R-12 będącego
wzorem dla Foki B ginęli pod francuskim niebem. Znakomite maszyny wyścigowe rozwijane
zgodnie z zasadami postępu technicznego na ostatnim etapie nie dokonały
jakościowego przeskoku który doprowadził je do standardu wartościowego
myśliwca.
Foka jako maszyna termodynamiczna
Silnik PZL Foka produkował
ogromną ilość ciepła jak na swoje rozmiary. A. Glass podaje, że zużycie paliwa
wynosiło 110 l/h przy prędkości przelotowej, daje to 958,9 KW/s. Jeśli
przyjąć, że w silniku rzędowym chłodzonym powietrzem straty ciepła z powodu
chłodzenia silnika wynoszą 12%, to w ciągu sekundy silnik musiał wyemitować
115 KJ. Doprowadzało to do przegrzewania głowicy silnika, ponieważ powierzchnia
chłodzenia była zbyt mała. Wg. E. Malaka Foka przegrzewała się, dlatego dodano
specjalne owiewki, lecz radykalną zmianę, jak podawał prof. J. Oderfeld mogło
przynieść jedynie wydłużenie żeberek, co jednak wymagałoby zmiany konstrukcji
silnika, to też było możliwe, ale znów wymagało czasu.
W silnikach chłodzonych
powietrzem zasadnicza trudność stanowiły ograniczone wymiary powierzchni odprowadzającej
ciepło. Żebrowano tylko głowicę i tuleję cylindra, a powierzchnia, na której
rozmieszczano żeberka, określana była litrażem i ilością cylindrów. Gęstość
rozstawienia żeberek oraz ich wysokość ograniczona była względami ich
sprawności i możliwości wykonania. Podczas chłodzenia następuje
przejmowanie ciepła przez ścianki głowicy. Przenikanie strumienia
ciepła do powietrza chłodzącego przedstawia następujące równanie.
Qch = α 1 F (Tq –Tch)
Gdzie:
α 1 - [W /m k] –
współczynnik przenikania ciepła przez ścianki komory spalania – 160.
Tq -[k] – temperatura gazu – 2773 - 3073
Tch- [k] – temperatura ścianek komory
spalania - 473-493
F- [ m2]- powierzchnia
wymiany ciepła.
Ge – zużycie paliwa [kg/S]
Wd – wartość opałowa benzyny 43
[MJ/kg]
Q cał = Ge х Wd [KW]
Q ch – straty ciepła na
chłodzenie [kW]
Och = 0,12 Q cał.
Po przekształceniu równania
otrzymujemy wzór na obliczenie powierzchni chłodzenia głowicy silnika.
F= Qch/L1 (Tg
– Tch)
Wzór jest uproszczony, ale w przybliżeniu
pozwoli z jednakowym błędem oszacować powierzchnię chłodzenia głowic trzech silników.
Czy zdolny konstruktor, jakim
niewątpliwie był S. Nowkuński. poradziłby sobie z tym problemem? Uważamy, że
niestety nie. Z prostych obliczeń wynika, że silnik Foka o mocy max 450 KM i
nominalnej 420 KM, musiałby mieć
powierzchnię chłodzenia wynoszącą ponad 3 m. Biorąc pod uwagę powierzchnię
chłodzenia silnika Argus AS 10 C-3 za 1, powierzchnia silnika Hirth 508 powinna
wynosić odpowiednio 1,30, a Foki prawie 2. Wynika to z ilości ciepła, które
produkował tak wysilony silnik. Prof.
Oderfeld twierdził, że zakłady miały problemy z opanowaniem technologii
żebrowania głowicy i cylindra. Nie wiemy nic o żebrowaniu cylindrów Foki. Jest
wielce prawdopodobne, że wykorzystywano dopracowaną technologię firmy Bristol.
Silniki Bristol Mercury produkowane przez WS miały żebrowanie stosunkowo
rzadkie i o niewielkiej powierzchni. Żebra cylindra miały 18 mm wysokości, był
rozstawione co 6,5 mm i było ich 10. Żebra głowicy miały podobny rozstaw i
wysokość do 36 mm. Dla przykładu w silniku Argus 410 żebra głowicy były
rozstawione co 26,25 mm, ich wysokość sięgała 38,5 mm, żebra cylindra około 16
mm rozstawione co 1,75 mm, pojemność cylindra Merkurego była 2,75 raza większa
od Argusa.
Silnik Argus As 410 A-1. Źródło: http://www.aero-auktion.com
Prawdopodobnie tu tkwi tajemnica niepowodzenia Foki. PZL WS nie były
technologicznie przygotowane do produkcji tak skomplikowanych silników.
Zasadniczym pytaniem, które pojawia się wypadku Foki jest: dlaczego konstruktor
przyjął układ V8 zamiast podwójnej gwiazdy? Bazując na rozwiązaniach
zastosowanych w silniku GR-760, można było
zbudować silnik, który mógł być alternatywą dla Foki. Jedynym
wytłumaczeniem jest chęć zminimalizowania oporu aerodynamicznego. Przyjmując
układ V8 przy zakładanej mocy 450 KM i
4200 obrotach na minutę Nowkuński
wchodził na nieznane terytorium. Podwójna gwiazda
zrealizowana na bazie GR-760 o pojemności ok. 16 l. i mocy 600 KM, była jedynym rozwiązaniem, któremu mógł podołać zespół
konstruktorski PZL. Silnik V8 stawiał wymagania, których nikt wówczas nie był w
stanie spełnić.
Podstawowe pytania, które musi
sobie zadać młody konstruktor powinny
dotyczyć problemu z ilością ciepła produkowanego przez tak wysilony silnik,
oraz kwestii wytrzymałościowej przy niewielkiej masie silnika. Zgodnie z prawem sześcianu, negatywne efekty,
związane ze wzrostem wielkości cylindra rosną proporcjonalnie do
objętości, podczas gdy wytrzymałość i
powierzchnia chłodzenia rosną tylko do kwadratu. Sprawność silników niemieckich
była stosunkowo wysoka, na ich tle Foka wypada blado, jeżeli przyjmiemy zużycie paliwa na poziomie 110 l/h przy mocy nominalnej 320 KM sprawności silnika spada do 15,3%. Jeżeli parametry
podane przez A. Glassa uznamy za wiarygodne to wynika z nich, że Foka była
silnikiem paliwożernym, zawodnym i niedopracowanym.
* - moc teoretyczna
1 - moc osiągnięta
2- sprawność osiągalna
Wartość opałowa benzyny = 43 MJ /kg
Silnik Argus 10C3 n= 102,9/0,914х43 = 102,9/393,02=
26,18%
Silnik Hirth 508 n= 123,5/0,0119 х 43 = 123,5
kW/511,7 Kw = 24,13%
Silnik
PZL Foka :
teoretyczna - n= 216,2k/0,0223 х 43 = 216,2/958,9 = 20,13%
rzeczywista - 164,7/0,0223 х 43 = 15,33%
teoretyczna - n= 216,2k/0,0223 х 43 = 216,2/958,9 = 20,13%
rzeczywista - 164,7/0,0223 х 43 = 15,33%
Koniec Części I. Ciąg dalszy w poniedziałek 30.09.2013.
Tekst b. ciekawy. Pojawia się jednak drobna wątpliwość: Autor pisząc o następcy Wilka z silnikami GR Mars używa nazwy PZL Żbik. Ponieważ w literaturze tematu dotychczas spotykaliśmy nazwę PZL P.48 Lampart warto, aby w II części artykułu pojawiło się jedno zdanie komentarza, skąd zmiana.
OdpowiedzUsuńPaweł Z.
Zgadza się, oczywiście chodziło o Lamparta nie Żbika. Dziękujemy za zwrócenie uwagi, pomyłka już naprawiona. Pozdrawiamy!
UsuńNa godz. 8:oo w dn. 27.09.2013 r. Żbik nadal pozostaje...
UsuńPozdrawiam
Paweł Z.
B. ciekawe wiadomosci.Interesujaca analiza zagadnienia z technicznego punktu widzenia. Uwazam ,ze w tekscie zapomniano o mozliwosci uzycia w Wilku silnikow PZL Mors II o mocy 470KM i masie 290kg,tych samych ktore miala Czapla. Szczegolnie .ze silniki te mialy mniejsza srednice niz Merkury. Natomiast nieprzekonuja mnie analizy historyczne autora.Niebyt subtelna proba krytyki jak to autor pisze " fatum, które doświadcza Polaków niezależnie od ich win i zasług,"
OdpowiedzUsuńWszystkich Polakow???!!!! Foka nie byla tez jedyny silnikiem w lotnictwie polskim przewidzianym w przyszlych planach.Z reszta historia foki byla raczej krotka, mniej niz 4 lata.
Gdyby nie niepotrzebny patos i niezbyt trafne uogolnienia calkiem interesujaca i fachowa analiza, moim zdaniem. Pozdrawiam