PZL P.1 – SAMOLOT PRZEŁOMOWY
O samolotach Zygmunta Puławskiego napisano wiele, ale upływ czasu zaciera pamięć o znaczeniu dzieła polskiego konstruktora. Puławski był nowatorem odrzucającym schematyczne rozwiązania na korzyść oryginalnych koncepcji łączących elegancję formy z wysoką wytrzymałością i doskonałą aerodynamiką. Stanął u progów światowej sławy. Gdyby żył dłużej, zyskał by pozycję tej samej miary co: Reginald Mitchel, Sydney Caam, Willy Messerschmitt, Kelly Johnson. W konkursie na najbardziej innowacyjny samolot polskiej konstrukcji ,bezapelacyjnym zwycięzca byłby PZL P.1. Sukces myśliwca Puławskiego polegał na niezwykle efektywnym połączeniu szeregu rozwiązań technicznych, które w rezultacie dało nową jakość.
PZL P.1 na obrazie Don’t step on Grass autorstwa Marka Rysia. Źródło: airart3d
PZL P.1 pod wieloma względami był samolotem
przełomowym. Powstał w czasach kiedy projektanci renomowanych firm lotniczych
wyciskali ostatnie poty z drewnianych dwupłatowców. Był samolotem w całości metalowym, co było
wyjątkiem wśród ówczesnych samolotów myśliwskich. W bardzo eleganckiej formie
prezentował nowoczesne rozwiązania techniczne („mewi płat” i „nożycowe
podwozie”). Dał początek całej rodzinie górnopłatowych myśliwców licznie produkowanych w Polsce, oraz
eksportowanych do kilku krajów. Fotografie z
epoki ukazują w jak skromnych warunkach powstawał pierwszy polski
całkowicie metalowy myśliwiec.
Państwowe
Zakłady Lotnicze powstały 1 marca 1928 roku na majątku byłych
Centralnych Zakładów Lotniczych. Budynki odziedziczone po zaborcach rosyjskich
i niemieckich, były w opłakanym stanie. Wyposażenie stanowiło ok. 140
obrabiarek średniej i małej mocy.
Większość z nich była przystosowana do pracy w drewnie a nie w metalu. Mimo to
prace nad prototypami posuwały się bardzo szybko. Wstępne opracowanie projektu
zostało ukończone w grudniu 1928 roku. W końcu sierpnia 1929. ukończono montaż
pierwszego duraluminiowego prototypu. Drugi prototyp oblatano w początkach 1930
roku. Wprowadzono w nim istotne zmiany. Wzmocniono konstrukcję samolotu,
zmieniono obrys i powierzchnię usterzenia kierunku, a chłodnicę przesunięto w
stronę podwozia. W czerwcu 1930 drugi prototyp
SP–ADO, pilotowany przez wspaniałego
oblatywacza IBTL Jerzego Kossowskiego wziął udział w Międzynarodowym Konkursie Samolotów
Myśliwskich w Bukareszcie. Zwycięski samolot miał być zakupiony przez
Aeronautica Militara Romana.
Model PZL P.1. Autor: Marek Ryś Źródło airart3d
Jerzy Kossowski zwyciężył w ośmiu z
piętnastu rozgrywanych konkurencji pozostawiając w pokonanym polu takie
samoloty jak: francuskie Dewoitine D.27
i Morane 222, niemieckiego Junkersa K-47, holenderskiego Fokkera D–XVI,
czechosłowackiego Letov S–31 i angielskie Bristol Buldog, Vickers i Fairey.
Niestety wskutek zakulisowych machinacji polskiej maszynie przyznano dopiero
czwarte miejsce. PZL złożyły oficjalny protest,
wskutek czego władze rumuńskie przysłały
do Polski specjalną misję z księciem Mikołajem i gen. Lazarescu na
czele. Pozwoliło to na nawiązanie ściślejszych kontaktów, które w
przyszłości przyniosły wymierne efekty
handlowe. PZL P.1 nie doczekał się produkcji seryjnej, jednak następne wersje
tego samolotu PZL P.11 i P.24 odniosły sukces produkcyjny i eksportowy, w sumie
zakładach macierzystych i na licencji wyprodukowano 648 samolotów z rodziny
„P”.
W 1930 roku Z. Puławski za zgodą
dyrekcji zakładów zaprojektował dla własnego użytku samolot amfibię nazwany
PZL-H lub PZL.12, który sam oblatał w lutym 1931 roku. W marcu 1931
konstruktor wystartował do lotu w trudnych warunkach, wiał porywisty
wiatr, po starcie samolot będący w
głębokim zakręcie gwałtownie zszedł do ziemi
rozbijając się. Ranny Z. Puławski
zmarł w szpitalu. Śmierć głównego konstruktora przekreśliła pierwotną
koncepcję samolotu, która mogła ewoluować w kierunku szybkiego dolnopłata, wyposażonego w silnik rzędowy chłodzony
cieczą. Brak nowoczesnego myśliwca we wrześniu 1939 był wynikiem tragicznego
splotu okoliczności i nieszczęśliwych wypadków, ale też lekceważenia
lotnictwa. W podobnie bezsensowny sposób stracił życie najzdolniejszy
konstruktor silników lotniczych inż. Stanisław Nowkuński. W okresie burzliwego
rozwoju światowego lotnictwa, zginęło dwóch najwybitniejszych, polskich
inżynierów lotniczych. Przy szczupłości ówczesnej kadry inżynierskiej, był to
wyłom, który bezpośrednio wpłynął na zahamowanie rozwoju lotnictwa wojskowego.
SILNIK HISPANO-SUIZA A POLITYKA SILNIKOWA
Naczelną ideą Puławskiego było stworzenie
górnopłata myśliwskiego o nadzwyczajnych osiągach. Jej realizacja polegała na połączeniu
dwunastocylindrowego silnika dużej mocy, ze skrzydłem o niezwykle oryginalnej
konstrukcji, które było pozbawione wad charakterystycznych dla płata zbudowanego w układzie „parasol”. Wybór
silnika nie był przypadkowy. Silniki marki Hispano–Suiza prezentowały wysoki
poziom techniczny, poza tym ze względu na długą współpracę polsko–francuską,
wydawały się być, łatwiej dostępne i tańsze (co skończyło się wielkim
rozczarowaniem). Silnik dwunastocylindrowy jest maszyną doskonałą. Rzędowy
układ cylindrów zapewnia dobrą widoczność dla pilota, mały opór
aerodynamiczny, dużą moc i
przyspieszenie, a jego praca ze względu na wyrównoważenie momentów i sił
powstających podczas ruchów: obrotowego i posuwisto-zwrotnego jest niezwykle
stabilna, pozbawiona wstrząsów i wibracji. Silnik Hispano-Suiza 12Lb dysponował
mocą maksymalną 640 KM generowaną z pojemności 31,4 l, dla porównania
maksymalna moc silnika Bristol Mercury VS2 napędzającego PZL.11c wynosiła 600
KM.
Prototyp PZL P.1 Źródło. samolotypolskie.pl
Podstawowym silnikiem w lotnictwie myśliwskim był produkt firmy
Lorraine-Dietrich 450 KM Eb stosowany w samolotach Bleriot SPAD 51 C1, Bleriot
SPAD 61 C1, PWS-10. Były to silniki o nietypowym układzie cylindrów w literę „W” wytwarzane
przez Polskie Zakłady Skody, stosunkowo niezawodne, ale niedotrzymujące
kroku produktom firm Rolls-Royce i
Hispano-Suiza. W sierpniu 1929 roku Departament Aeronautyki sfinalizował proces
negocjacji związanych z zakupem licencji na silnik lotniczy dużej mocy, w
którym wybrano angielską firmę Bristol reprezentowana przez francuską
Gnome-Rhone. Od tego momentu podstawowymi silnikami dużej mocy w lotnictwie
polskim stają się gwiazdowe silniki wytwórni Bristol początkowo Jupiter i nieco
później Mercury- stosowane w myśliwcach, oraz Pegazus przeznaczony dla
bombowców. Pertraktacje z firmą
Hispano-Suiza zakończyły się
niepowodzeniem,co dla polskiego lotnictwa przyniosło bardzo doniosłe konsekwencje.
Po pierwsze rezygnacja z marki Hispano zmusiła do zmiany całej koncepcji
wypracowanej w prototypach PZL P.1.
W prototypie PZL P.6 zastosowano silnik
Jupiter VI FM (480 KM) produkcji
zakładów Gnome-Rhone, podczas gdy Polskie Zakłady Skody przygotowywały produkcję
wersji VIIF o mocy 520 KM. Duża średnica silnika (1.384 m) spowodowała
ograniczenia w widzialności z fotela
pilota, oraz ze względu na powstające
obszary zawirowań wymusił zmianę przekroju kadłuba z prostokątnego na kołowy.
Tył kadłuba wykonano w postaci konstrukcji półskorupowej, przez co zwiększona
została jego sztywność, a zmniejszony ciężar. Półskorupowy kadłub był wówczas
nowością na światową skalę, dobrze
świadczył o umiejętnościach konstruktora. Puławski niezadowolony z efektów jakie
przyniósł silnik gwiazdowy, kontynuował koncepcję wypracowaną w modelu
PZL P.1 w następnej wersji myśliwca z „polskim płatem” PZL P.8.
Model PZL P.1 Autor: Marek Ryś. Źródło: airart3d
W latach 1931-32 powstały dwa wspaniałe prototypy o
dopracowanych aerodynamicznie liniach wyposażone w silniki Hispano-Suiza Mc
(640 KM), oraz Lorraine 12H Petrel (675 KM). PZL.8 z silnikiem Hispano-Suiza
był technicznym arcydziełem. Przed erą smukłych dolnopłatów zapewne tak
wyobrażano sobie ideał myśliwca. Jednak dalszy bieg wydarzeń jest naznaczony
tragedią. Obydwa prototypy ulegają wypadkom, a konstruktor ponosi śmierć w
katastrofie lotniczej. Śmierć Zygmunta Puławskiego zamknęła w Polsce okres
budowy samolotów napędzanych silnikami rzędowymi chłodzonymi cieczą. Decyzja
dotycząca zakupu licencji na silniki Bristol, chodź podjęta w dobrej wierze,
była wielce kontrowersyjna. Generał
Rayski w książce "Słowa prawdy o lotnictwie polskim 1919-1939"
stwierdził, że była to jedna z najtrudniejszych decyzji w jego karierze.
Polskie Zakłady Skody produkowały silniki rzędowe chłodzone wodą, zatem
należało kupić licencję na produkcję silników rzędowych przeznaczonych dla
samolotów myśliwskich, silniki gwiazdowe można było produkować w wytwórni Avia,
bądź kupić za granicą. Takie rozwiązanie było najprostsze z punktu widzenia
możliwości finansowych państwa oraz zdolności produkcyjnych Polskich Zakładów
Skody. Licencja na produkcję silników rzędowych marki Hispano-Suiza była
chętnie sprzedawana, nabył ją nawet Związek Radziecki.
Wadliwa polityka
silnikowa stanowiła rodzaj fatum prześladujące Państwowe Zakłady Lotnicze. Brak
odpowiednich silników wstrzymał rozwój dobrze zapowiadających się
płatowców wojskowych, takich jak: PZL.38
Wilk, PZL.50 Jastrząb. Gdyby w odpowiednim czasie uruchomiono produkcję
silników na licencji Hispano-Suiza, a Zygmunt Puławski nie stracił życia w
bezsensownej katastrofie, los nieudanych prototypów byłby inny.
PŁAT NIE DO KOŃCA POLSKI I
PODWOZIE NOŻYCOWE
Zygmunt Puławski jak każdy rasowy
inżynier miał wizję przyszłego samolotu i doceniał znaczenie detalu w projektowanej maszynie. Skądinąd wiadomo, że
czerpał inspirację z różnych samolotów,
ale żaden z nich nie przedstawiał
wartość porównywalnej do PZL P.1. Stosowano w nich pojedyncze pomysły na
rozwiązanie jakiegoś technicznego problemu, Puławski w jakimś stopniu je
powielał, ale dopiero ich skumulowanie w jednej konstrukcji dało nową
wartość. Na początku należy stwierdzić,
że technologicznym wzorcem dla
polskiego konstruktora był niczym nie wyróżniający się, wręcz toporny francuski
samolot Wibault 7. Charakteryzowała go metalowa
konstrukcja oparta na wykorzystaniu drobnożłobkowanej blachy, oraz specjalny system nitowania pokrycia
skrzydeł i usterzenia do brzegów żeber wystających poza obrys profilu. W
późniejszych konstrukcjach Puławski zmodyfikował system Wibault stosując blachę
drobnofalistą (z falami co 5 mm) oraz odmienny system nitowania, likwidując na
górnej powierzchni płata grzebienie utworzone ze znitowanych brzegów żeber i
pokrycia, a w zamian stosując gładkie pokrycie płata. Prawdopodobnie pierwszym samolotem z mewim
płatem był niemiecki Aviatik C.V. jego fotografie publikował Jane's All the World
Aircraft 1919, trudno dziś stwierdzić czy Puławski studiował to wydawnictwo,
ale jest to wielce prawdopodobne. Podobną formę skrzydeł prezentował
amerykański samolot Kinner „The Spirit of Ether”.
Wilbaut 7
Nowy układ mewiego skrzydła załamanego i
zwężającego się w pobliżu kadłuba, bez wątpienia był autorskim pomysłem
Puławskiego.. Rozwiązanie to było korzystne ze względu na aerodynamikę gdyż
dawało niższy opór powietrza niż tradycyjny „parasol”, większą wytrzymałość i
znacznie lepsza widoczność. Jak wykazały próby statyczne wytrzymałość płata
była 1,5 krotnie wyższa od wymaganej, współczynnik obciążenia niszczącego wynosił 19-wobec wymaganego na
poziomie 12,8. Wysoką wytrzymałość
uzyskano dzięki zmiennej grubości
skrzydeł. W miejscu mocowania zastrzałów grubość płata wynosiła 16%, natomiast
w miejscu mocowania do kadłuba tylko 6,5%, a przy końcówce 8%. Zbliżonym układem
płata charakteryzował się samolot Stanisława Praussa PS-1 z 1928 roku. Andrzej
Glass podaje wręcz niewiarygodną ilość samolotów, w których zastosowano "polski płat”. Zdaniem znanego
historyka lotnictwa zastosowano go w 800 jednopłatowcach, 4000 dwupłatowców i
1500 wodnosamolotach.
Nie sposób też wymienić wszystkie
typy samolotów, w których zastosowano rozwiązania techniczne skopiowane z maszyn Puławskiego.
Na początku prym wiodły firmy francuskie do najbardziej znanych konstrukcji
można zaliczyć: Loire 43 (1932), Loire 45 (1933), Loire 46 (1934) oraz
Mureaux 170 (1933), Mureaux 180 (1934) następnie Dewoitine D 560 (1934),
Arsenal - Delanne 10 (1940). Kilka znanych samolotów powstało w Niemczech:
Focke-Wulf FW 56 Stosser, Henschel Hs-121 (1934), Dornier Do-C1 (1933). Jednak największą ilością mogą pochwalić się
Rosjanie: Polikarpow I-15 (1933), I–153 Czajka (1938). Polski płat powszechnie wykorzystywano w wodnosamolotach i łodziach
latających takich firm jak: Short, Dornier, Martin Mariner, Berijew.
Aviatik C.V.
Kolejnym oryginalnym pomysłem
Puławskiego było podwozie o układzie dźwigniowym, w którym na jednym końcu
dźwigni umieszczone było koło, zaś drugi koniec ściskał amortyzator schowany w
kadłubie. Ponieważ układ dźwigniowy sprzyjał rozwiązaniu z amortyzatorem
rozciąganym, ściskanie amortyzatora uzyskano za pomocą cięgien, które
wywoływały zmianę kierunku działania sił. Zaletą tego rozwiązania było
schowanie amortyzatorów w kadłubie co zmniejszyło opór aerodynamiczny samolotu.
DYLEMATY GÓRNOPŁATA
Pierwszy samolot Puławskiego nie był
rzecz jasna dziełem idealnym. Nieco
toporna sylwetka i niestaranne wykonanie (powyginane blachy pokrycia
kadłuba, niedokładne nitowania) widoczne w pierwszym prototypie, nie robią
dobrego wrażenia, ale design drugiego prototypu w drugiej wersji jest znacznie
lepszej próby. Samolot prezentował
bardzo dobre osiągi (V max-302 km/h, wznoszenie–12 m/s). Warto zwrócić
uwagę, że przy dużej wytrzymałości udało się utrzymać reżimy wagowe. Ciężar
własny P.1 wynosił 1118 kg z tego 600 kg przypadało na zespół napędowy.
Przekroczenie ciężaru własnego przyczyniło się do porażki znacznie bardziej
zaawansowanych konstrukcji jak: PZL.38 Wilk (440 kg projektowany ciężar wł.
1715 kg), czy PZL.44 Wicher (890 kg, projektowany ciężar wł. 5100 kg). W
procesie projektowania zdarzały się również błędy. Brak doświadczenia głównego konstruktora był
przyczyną poważnej awarii jakiej uległ pierwszy prototyp w czasie pierwszego
lotu. Na długości jednego metra
nastąpiło odkształcenie nosków płata nie podpartych żebrami, keson skrzydła
został uszkodzony w stopniu uniemożliwiającym normalny lot,
tylko dzięki odwadze Bolesława Orlińskiego samolot został uratowany.
Model PZL P.1. Autor: Marek Ryś. Źródło: airart3d
Prototypy wersji PZL P.8 były już doskonale
zaprojektowane i wykonane, ale dziś wiemy, że osiągi zastrzałowego górnopłata
były ograniczone. Maksymalna moc ówczesnych silników pozwalała
na rozwinięcie prędkości maksymalnej rzędu 430-440 km/h, znacznie lepiej było
ze wznoszeniem i zwrotnością. Tak czy inaczej już w połowie lat trzydziestych
było wiadomo, że przyszłość należy do szybkich dolnopłatów, a myśliwskie samoloty górnopłatowe są ślepą ścieżką w
ewolucji samolotu myśliwskiego nowej generacji. Mimo to, nie chcielibyśmy kończyć tego
artykułu smutną konstatacją. W
samolotach Puławskiego wypróbowano całą gamę nowoczesnych silników rzędowych i
gwiazdowych, półskorupową konstrukcję kadłuba, uzbrojenie dużego kalibru w
postaci działek Oerlikon FF kalibru 20 mm, oraz nowoczesne wyposażenie. Zdobyte
doświadczenie pozwalało na znacznie wcześniejsze rozpoczęcie prac nad
myśliwskim dolnopłatem niż miało to miejsce w przypadku PZL.50 Jastrząb.
Paradoksalnie opóźnienie projektu szybkiego dolnopłata wynikało między innymi,
ze zgodnej opinii pilotów, wyższego
dowództwa i polityków, że samoloty PZL
P.11c prezentują wysoki międzynarodowy poziom. Warto pamiętać, że Rumuni na bazie
licencyjnego PZL P.24 powstał całkiem udany dolnopłat IAR-80, jest wielce
prawdopodobne, że gdyby konsekwentnie realizowano koncepcję Puławskiego z wersji PZL P.8 bądź pochodnej, powstałby prototyp dolnopłata napędzanego
silnikiem Hispano–Suiza 12Y o mocy 1000 KM, który z powodzeniem broniłby
polskiego nieba.
IAR-80
BIBLIOGRAFIA:
1. Jerzy B.Cynk. Siły Lotnicze
Polski i Niemiec. Wyd. Komunikacji i Łączności Warszawa 1989.
2. Andrzej Glass. Polskie
Konstrukcje Lotnicze 1893-1939 Wyd. Komunikacji i Łączności Warszawa 1976
3. JANE'S. Fighting
Aircraft of World War I. Studio Editions London 1990
4. Mariusz Wojciech Majewski.
Samoloty i Zakłady Lotnicze II Rzeczpospolitej. Wyd. ZP Grupa Warszawa 2008.
5. Edward Malak. Prototypy Samolotów
Bojowych i zakłady Lotnicze. Polska 1930-1939. Instytut Wydawniczy Erica.
Warszawa 2011.
6. Andrzej Morgała. Samoloty
Wojskowe w Polsce 1924-1939. Wyd. BELLONA. Warszawa 2003.
7. Polska Technika Lotnicza.
Materiały Historyczne 1/2004 Muzeum Techniki w Warszawie.
Autor grafik: Marek Ryś www.airart3d.com
Tekst w skróconej wersji ukazał się wcześniej w magazynie modelarskim Super Model
Mam dwie uwagi:
OdpowiedzUsuń1. Wymieniony w tekście konstruktor Hurricane'a nazywał się Sydney Camm, nie Caam.
2. Samolot SPAD 51 napędzany był silnikiem gwiazdowym Jupiter, nie rzędowym Lorraine Dietrich.
IAR-80 nie powstał na bazie PZL-24! To zupełnie nowa konstrukcja, w której wykorzystano tył kadłuba "puławszczaka", a to zasadnicza różnica.
OdpowiedzUsuń...i kontynuując: na takiej samej zasadzie w Polsce powstał PZL-50 Jastrząb, nowy samolot, w którym wykorzystano prawie niezmieniony tył kadłuba PZL-11c (wyraźnie widać to na niedokończonych egzemplarzach). W tym przypadku nikt nie pisze, że Jastrząb powstał na bazie "jedenastki". Takie stwierdzenia, jak to na bazie PZL-24 Rumuni coś potrafili zrobić, a my nie, powielane są potem i funkcjonują w sieci.
UsuńOdniesienie przez PZL zwycięstwa w ośmiu z piętnastu konkurencji to ładna story sprzedana przez dyr. Rumbowicza Radzie Administracyjnej PZL. "Rzeczywista rzeczywistość" wcale tak ładna nie była - a sam udział w konkursie został przygotowany typowo "po polsku", czyli bez głowy.
OdpowiedzUsuńMisja księcia Mikołaja nie była żadną reakcją na protest PZL - nie była też żadnym "początkiem" lotniczej współpracy Polaków i Rumunów.
Brytyjskie silniki nosiły nazwę Pegasus - a nie Pegazus.
A dalej to już standard. Kto chce, niech czyta.
Ten Anonimowy to straszny czepialski. A ja czytam i cieszę się, że Autor (-rzy) mają ochotę i czas napisanie artykułów na wysokim merytorycznie poziomie. Proszę o więcej! :-) Pozdrawiam Piotr G.
OdpowiedzUsuńNie zgodzę się co do PZL 50 Jastrząb.Jedyny latający prototyp Jastrzębia był wyposażony w silnik wystarczającej mocy.Problem tkwił w złej aerodynamice samolotu,przez co osiągał tak słabe wyniki.
OdpowiedzUsuńA co jesli chodzi o wersje P-2 ,bez zastrzalow skrzydlowych?
OdpowiedzUsuńBardzo dobrze czytało mi się ten tekst, zafascynowałam się lotnictwem :)
OdpowiedzUsuńNie było dramatycznego przekroczenia masy w przypadku PZL.38, nieporozumienie to wynik zmiany definicji masy własnej przed i po wojnie.
OdpowiedzUsuńMewi płat z zastrzałami nie był tak niekorzystny aerodyniamicznei jak się o tym mówi, winę ponosiło poszycie a nie zastrzały które w rzeczywistości zabierały znacznie mniej niż brak wciąganego podwozia! Hispano-Suiza 12Lb to mocniejszy silnik niż Mercury, ale 4 kilometry niżej.
Dziękuję za ten post, szukałem informacji o PZL P.1 i dopiero tutaj znalazłem najwięcej. Naprawdę ciekawy projekt, interesujące rozwiązania np. w poszyciu z blachy. Szkoda tych wczesnych błędów konstruktorskich
OdpowiedzUsuńFocke-Wulf 56 nie miał polskiego płata - to był typowy górnopłatowiec w układzie "parasol".
OdpowiedzUsuńCiekawa konstrukcja, samolot wygląda dosłownie jak ptak, jeszcze tylko skrzydła musiałyby ruszać się góra-dół ;)
OdpowiedzUsuń