Niespełna 120 lat temu, w ciągu zaledwie sześciu tygodni zimy lat 1902 - 1903, w niewyobrażalnie dzisiaj prymitywnych warunkach Charles Edward Taylor skonstruował pierwszy praktyczny silnik lotniczy, rzędowy, b. lekki (152 funty czyli niecałe 70 kg) o aluminiowym bloku, chłodzony płynem.
Konstrukcja powstała na zamówienie jego pracodawców, braci Orville-a i Wilbur-a Wright-ów. Silnik ten miał i posłużył do skutecznego napędu pierwszego praktycznego samolotu, płatowca budowanego w Kitty Hawk, Płn. Karolina. Bracia zażyczyli sobie mniej niż 200 funtów wagi (wraz z osprzętem) i min. 8 koni mocy. Silnik Charlesa dawał 8 koni przy 660 obrotach/min. a przy 1000 rpm dostarczał aż 12 KM!
Zbudował im także pierwszy nowoczesny mały tunel aerodynamiczny i wiele innych nowatorskich elementów procesu rozwoju ich konsekwentnie przemyślanych, natychmiast patentowanych i eksperymentalnie sprawdzanych projektów, które doprowadziły do niezwykłych wzlotów - kilkusetmetrowych skoków na wietrznych wzgórzach Zabij Diabła, (Kill Devil Hills nad Atlantykiem w Płn. Karolinie).
Charles pracował dla Wrightów za $18 na tydzień.
Żaden z nich jednak wtedy w najśmielszych marzeniach nie mógł przypuszczać, że ich eksperymenty rychło doprowadzą do prawdziwego wyścigu zbrojeń w sensie technicznym i dosłownym, kiedy skromne kilkanaście lat później niebo nad Europą zabrzmiało natrętnym brzękiem silników maszyn bojowych i klekotem ich karabinów maszynowych a dotychczasowi kawalerzyści zostali lotnikami, dosiadającymi całą tą powietrzną kawalerię. Dumnymi dżentelmenami przestworzy, dla których posiadanie spadochronu było dyshonorem nie do przyjęcia. Ale przypadkowe odstrzelenie sobie własnego śmigła nie należało bynajmniej do rzadkości zanim mechanizm synchronizacji karabinu maszynowego i obrotów śmigła nie został dopracowany.
Wielu pilotów do lotnictwa trafiało z (elitarnej wtedy) kawalerii a więc tradycyjny (letni) mundur bojowy lotnika to: od pasa w dół (z rewolwerem, czasami używanym w powietrzu!) strój kawalerzysty czyli bryczesy i wysokie buty ale ciekawsze były elementy ubioru wystające wraz z aeronautą na zewnątrz aeroplanu, czyli skórzana kurtka, skórzana czapka pilotka z goglami i biały jedwabny szalik, czasem romantycznie powiewający aż po ogon myśliwca.
Ale po co? Dlaczego biały jedwabny szalik?
Powód okazuje się być techniczny - silnikowy!
Już wtedy jasne stało się, że dobry samolot to konstrukcja przewyższająca wymagania, tak jak pierwszy silnik Charlesa: lżejsza niż można i mocniejsza niż trzeba a tak naprawdę dobry płatowiec jest zwykle zbudowany wokół idealnego silnika, czyli takiego, który wcześniej wyszedł lepiej lub znacznie lepiej niż oczekiwano.
Od samego początku wymagania i problemy dot. silników były te same:
- (nie)zawodność,
- (nad)waga,
- (nie)moc i...
- chłodzenie, (bo gonitwy po niebie wymagały wysiłku, wysiłek w technice przegrzewa a przegrzanie z kolei nawet smarowaną technikę niszczy).
Silnik rzędowy był już wtedy konstrukcją opanowaną, ale niezbyt do lotnictwa małych i natenczas szokująco szybkich samolotów dobrą, bo ustawiony w poprzek stawiał opór a wzdłóż chłodzenie powietrzem cylindrów było nierówne. A wożenie po niebie chłodnicy i wody w niej było co najmniej niepraktyczne. Każdy zbędny kilogram działał na szkodę przedsięwzięcia napędzanego skromną mocą dostępnej wtedy lichej ilości koni mechanicznych.
Konstrukcja silnika lotniczego nieomal idealna?
Silnik z cylindrami w układzie gwiazdy, chłodzony powietrzem, którego przecież wokół samolotu było wbród! (Bokser jest tylko uproszczoną gwiazdą).
O ile jednak w stanie spoczynku tamten silnik wyglądał bardzo podobnie do współczesnych lotniczych silników gwiaździstych, wtedy była to konstrukcja zupełnie odmienna i niezwykła w dzisiejszym sensie. Cylindry wirowały wraz ze śmigłem! W spalaniu i smarowaniu podobny do silnika dwusuwowego choć olej był podawany z osobnego zbiornika a nie jako gotowa mieszanka (Popularny wtedy rodzaj smarowania, n.p. w silnikach Harley- Davidson aż do lat 40-tych!).
W dzisiejszych silnikach gwiaździstych, sam korpus silnika wraz ze wszystkimi cylindrami jest przymocowany do przodu kadłuba samolotu a śmigło jest na ogół bezpośrednio lub przez przekładnię przymocowane do wału korbowego i kręci się wraz z nim.
W tamtych antycznych, było to wszytko urządzone kompletnie na odwrót: do kadłuba przymocowany był wał korbowy a para: korpus silnika wraz z przyśrubowanym na stałe do silnika śmigłem kręciła się jak młockarnia!
O ile jednak kręcenie całym silnikiem niewątpliwie pomagało w jego chłodzeniu, o tyle przysparzało całe mnóstwo innych problemów, n.p.:
- Spore siły żyroskopowe: samolot chciał nurkować przy próbie wejścia w zakręt w jedną stronę, a wznosić się przy zakręcie w drugą, co przy relatywnie małych mocach i prędkościach łatwo mogło i niestety często powodowało korkociąg.
- Trudne podawanie paliwa do wirujących cylindrów. Bez regulacji przepustnicy sterowanie obrotami odbywało się iskrownikami metodą zerojedynkową czyli pełne obroty lub prawie żadne! ON lub OFF! Wyobraźmy sobie jazdę samochodem, taką, że żeby zwolnić - trzeba wyłączyć zapłon a żeby przyspieszyć włączyć, bo gaz jest wciśnięty fabrycznie do deski i tak cały czas! Samolot z silnikiem rotacyjnym albo brzęczy na niebie pelnymi obrotami albo jest cichy jak szybowiec i tak naprzemian - cały czas.
- Siła odśrodkowa wyciskała niespalony olej wraz ze spalinami przez zawór w głowicy wirujących cylindrów.
Zasilanie silnika to osobne zbiorniki paliwa i oleju i obu płynów ubywało w trakcie lotu.
Ale...
- ...prawdziwe nieszczęście polegało na tym, że ówczesny olej silnikowy to był olej rycynowy, czyli lekarstwo z apteki o znanych i silnych właściwościach przeczyszczających!
Ciekawostki olejowe:
- Olej rycynowy wytłacza się z Rącznika Pospolitego (Ricinus communis) tropikalnej rośliny pochodzącej z Indii. Indie jako kolonia Anglii, były poza zasięgiem Rzeszy i Austrowęgier. Tak więc smarowanie silników rotacyjnych olejem rycynowym dotyczyło Aliantów a nie Niemców. Rzesza i Austrowęgry musiały używać zastępczego, gorszego oleju.
- W czasach faszystowskich rządów Mussoliniego, pojenia olejem rycynowym używano do torturowania więźniów politycznych. Manganello and olio di ricino jest nadal w jęz. włoskim kojarzone z intymidacją polityczną.
- nazwa oleju rycynowego to castor oil, i właśnie stąd nazwa firmy Castrol
I tym niedopalonym olejem, obryzgany i trzaskany był i kadłub i osłona silnika i owiewka otwartej kabiny i oczywiście sam pilot, stąd konieczna nienasiąkająca olejem skórzana czapka pilotka, skórzana kurtka i gogle.
A szalik?
Szalik miał znaczenie najpoważniejsze i wielofunkcyjne: n.p. służył jako filtr wdychanego powietrza, przesuwając go na twarzy, dzielny lotnik mógł łatwo ocenić, która część jest jeszcze czysta. Taka długa apaszka - szalik służył także jako podręczna chusteczka do wycierania zabryzganych olejem rycynowym gogli a także pośrednio jako ochrona przed otarciami szyi o sztywny zimny kołnierz skórzanej kurtki, bo pilot ciągle się rozglądał, wypatrując ataku lub celu ataku.
(Myśliwski koncept tzw. oczu dookoła głowy, później uzupełniony drugim lotnikiem o statusie obserwatora albo strzelca pokładowego a kiedy zasięg samolotów zaczął rosnąć - nawigatora).
Zestrzelenia ilościowo - to była tylko część ówczesnych porażek bojowych czy rozpoznawczych: najczęściej powodem były awarie sprzętu ale i tak jak i współcześnie: błędy w pilotażu, utrata powietrza spod skrzydeł, czyli własności lotnych aeroplanu (przeciągnięcie i korkociąg), boczny podmuch wiatru przy lądowaniu czy wreszcie nieudana próba lądowania na miękkim podłożu czy to z przyczyn technicznych czy to za nagłą potrzebą nr.2 - z emocji i/lub n.p. z powodu przypadkowej konsumpcji zbyt dużej ilości oleju rycynowego w locie!
A co przy stałym natenczas zwykle wysokim podwoziu i przypadkowo miękkim podłożu terenu przygodnego kończyło się fatalnym kapotażem.
A biały szalik?
Na zawsze wraz z goglami, czapką pilotką i skórzaną kurtką ze srebrną odznaką z jakimiś skrzydełkami pozostanie w kanonie romantyzmu początków lotnictwa smarowanego olejem rycynowym na niestrawność.
Pojawił się niedługo potem jako element mody w kabrioletach i jako ochrona przed połknięciem owada przez motocyklistów. Zbyt fantazyjnie długi w podliżu kręcących się kół okazał się niebezpiecznym akcesorium mody motoryzacyjnej, ale to już zupełnie inna historia.
Autor publikacji i zdjęć: Mirosław Waluś z Westfield, N.J. USA dla Aviation24.pl
Autor korzystał z ekspozycji, informacji i zasobów muzeów: Smithsonian National Air and Space Museum w Waszyngtonie DC, Cole Palens Old Rhinebeck Aerodrome, Red Hook - stan Nowy Jork, Living History - Old Rhinebeck Aerodrome , Air & Space Museum at Balboa Park w San Diego, Kalifornia
Uwaga od Autora: Niestety w żadnej z tych szacownych instytucji, poza niewielkimi drobiazgami i nielicznymi nazwiskami, polskie lotnictwo i lotnicy są MIA (missing in action).
Więcej informacji: San Diego Air & Space Museum - Historical Balboa Park, San Diego (sandiegoairandspace.org)
