První úspěšné rotorové létadlo (2) - PKZ-2

Autor : Ing. Radek ˝ICE˝ Panchartek / ICE 🕔01.03.2010 📕16.106

Po zničení pohonné jednotky PKZ-1 se inženýr Žurovec rozhodl pokračovat konstrukcí pozorovací plošiny podle původního Petrócziho návrhu. Mezitím byly k dispozici vrtule s vělkým průměrem - výsledky práce inženýra Kármána ve zkušebním ústavu vrtulí. Dalšímu vývoji vrtulníkové plošiny už nic nebránilo.

Inženýr Žurovec údajně zahájil konstrukční práce v listopadu 1917, čemuž nepochybně předcházela rozvaha celkové koncepce. Na rozdíl od první verze SFF (respektive PKZ-1) nebyla stavba Žurovcova stroje kryta ze státních prostředků. Finanční prostředky se ale podařilo získat z Uherské banky a velkých Strojíren a sléváren Dr. Lipták & Co. AG v Pestszentlörincz poblíž Budapešti, zaměstnávající kolem 4000 lidí. Firma zřídila zvláštní konstrukční oddělení a jeho vedení svěřila Ing. Vilému Žurovcovi.

Změna pohonu

Vrtule k dispozici byly, ale chyběl lehký elektromotor s potřebným měrným výkonem. Proto musel Ing. Žurovec použít jiné pohonné jednotky. Volba padla na sedmiválcové rotační motory Gnôme Monosoupape s výkonem 100 koní, respektive na jejich licenční verze Oberursel U.I vyráběné ve firmě Steyer. Později byly nahrazeny výkonnější devítiválcovou variantou Oberursel UR.II (La Rhône 9J) s výkonem zvýšeným na 110 koní.


Rotační motor Oberursel UR.II (La Rhône 9J) upravený na vodní chlazení

V té době existovaly i výkonnější motory, ale ty byly přednostně přidělované pro potřeby fronty. Ing. Žurovec předpokládal, že rotační motory se obejdou bez dalšího chlazení, ale jeho předpoklad se nesplnil. Proto byly konány pokusy s vodním chlazením, což je u rotačních motorů řešení naprosto neobvyklé.


Převodovka PKZ-2 vlevo je talířové kolo horního rotoru, jehož hřídel půjde prostrčit dutou hřídelí spodního rotoru (vpravo), do kterého zabírají kuželová kola motorů

Základ konstrukce Žurovcova stroje označovaného PKZ-2 tvořila centrální horizontálně dělená skříň převodovky, ke které byly pomocí přírub uchycené rozpěrné trubky. Na jejich koncích byly třmeny (nahoře) a příruba (dole) pro upevnění tří nosníků „trupu“, svírajících úhel 120o.


Detailní záběr PKZ-2 dobře je vidět tvar centrální převodovky a převlečné matice umožňující odpojení vnější části ramen "trupu"

Tři příhradové nosníky byly svařené z ocelových trubek. V každém byl ukotven jeden motor s nádrží paliva a oleje a příslušenstvím. Vnější části nosníků bylo možné pro přepravu snadno demontovat, těsně za nádržemi. Na trubkách byly k tomu účelu převlečné matice. Ke koncům nosníků byla upevněna poutací lana. Správné vzájemné úhly nosníků byly vymezeny ocelovými lanky s napínáky.


Nákres vrtulníkové plošiny PKZ-2 s poutacím systémem

Motory přes krátké spojovací hřídele poháněly kuželová kola uložená v centrální, převodové skříni. Kuželová kola zabírala do dvojice talířových kol, čímž byly zajištěné shodné otáčky a protiběžnost obou vrtulí. Spodní talířové kolo pohánělo pomocí duté hřídele horní vrtuli. Na hřídeli horního rotoru byla navlečena dutá hnací hřídel spodního rotoru. Vnitřkem procházela osa, ukotvená k rámu, na které byla pevná příruba pro 1,5 m vysokou gondolu pozorovatele s průměrem dna 1,3 m.

Přistávací zařízení tvořil centrální nafukovací vak s průměrem 1 m a tři vyrovnávací, s průměrem 0,4 m, umístěné téměř na konci příhradových nosníků. Centrální vak měl přetlakový ventil, který bránil jeho roztržení při prudším nárazu. Dofukovaný byl pomocí kompresoru poháněného od rotoru.


Kinematické schema rotorové plošiny PKZ2

Vzlet i přistání probíhaly na plný výkon motorů. Výška visení se regulovala pomocí navijáku umístěného přibližně 70 m od místa vzletu plošiny a trojice vodících kladek ukotvených v terénu. Samotný naviják byl vybaven elektromotorem s výkonem 20 koní, který poháněl tři bubny s půměrem 0,5 m. Aby plošina naviják „nepřetáhla“ byly bubny poháněné přes šnekový převod.


Rekonstrukce podoby vrtulníkové plošiny PKZ-2

Vilému Žurovcovi se z titulu jeho fukce podařilo dostat ke spolupráci dva mladší bratry Josefa a Leopolda. Protože byli oba manuálně zruční, byli vítanou pomocí. Josef byl navíc frontovým pilotem létajícím v rámci Flik 26 (Fliegerkompanie) s jedním sestřeleným Farmanem na kontě a v rámci Flik 29, kde si skóre rozšířil ještě o jeden Nieuport.


Záběr z letových zkoušek. Kouř nejde z motoru, ale z komína továrny na pozadí

Bratři Žurovcové dokončili svůj stroj koncem března 1918. První letová zkouška proběhla na dřevěné plošině vybudované na pláni před Slévarnami a strojírnami Lipták. Postupně bylo provedeno několik vzletů v trvání až jedné hodiny. Při zkouškách se ukázalo, že původní motory U.I jsou slabé. Jakmile se vrtulník dostal z vlivu přízemního efektu, klesal přebytek tahu a vrtulník byl nestabilní.

Konec nadějí

Zkoušky byly 5. dubna přerušeny, kvůli montáži výkonnějších devitiválcových motorů UR.II. Letové zkoušky byly obnoveny 17. května 1918. V malých výškách byl naměřen přebytek tahu 1,9 kN, který s klesajícím vlivem přízemního efektu a rostoucí délkou (a hmotností) poutacích lan postupně klesal na 1,3 kN. V 50 m již přebytek tahu dosahoval jen 0,4 – 0,6 kN, což nestačilo k tomu, aby nesl pozorovatele.


PKZ-2 s nasazeným a obsazeným košem pozorovatele - při letových zkouškách byl koš vždy prázdný

Navíc s klesajícím přebytkem tahu, klesalo napětí poutacích lan. Plošina ztrácela vlivem ofukování rotorů větrem a tím i posunu působiště tahu od svislé osy, stabilitu a kmitala s rostoucí amplitudou. Pokud byla pomalu (asi 1,5 m/s) stažena do nižší výšky, napětí poutacích lan vzrostlo, s tím i stabilizační účinek a výkyvy během 15 – 20 sekund ustaly.


Snímek dokumentující dostup PKZ-2. V této výšce už se plošina dostávala mimo vliv přízemního efektu a kvůli malému přebytku tahu ztrácela stabilitu

Na problémech se podepsaly i přehřívající se motory, které postupně ztrácely výkon. Proto na nich od 21. května probíhaly revize a úpravy. Práce přerušila výzva, aby Žurovec připravil PKZ-2 k předvedení vojenské komisi na 10. června. Žurovec argumentoval, že motory nejsou po úpravách vyzkoušené, ale jeho argumentace proti skupině vysokých důstojníků, zvědavých na nový „létací aparát“, nic nezmohla.


Plošina PKZ-2 v nízkém visení. Dobře jsou vidět rotující motory i přistávací vaky

Předvádění bylo zahájeno v 5:40 ráno, aby se využila doba, kdy je ještě klidný vzduch. PKZ-2 byl vybaven gondolou pro pozorovatele a dvakrát vystoupal do výšky asi 8 m. Potom byla gondola odstraněna. V 6:07 byl proveden další vzlet, ale to již foukal vítr 6 – 7 m/s. Plošina vystoupala do výšky asi 12 (podle jiných zdrojů až 20 m), ale přehřívající se motory začínaly ztrácet výkon a PKZ-2 stabilitu. To bylo způsobeno kombinací poklesu napětí poutacích lan a nerovnoměrným ofukováním vrtulí větrem, což vedlo k posunům působiště tahu rotorového disku.


Ukroucené hřídele rotorů

PKZ-2 se začala „kývat“ do stran s rostoucí amplitudou a přestože se ho obsluha snažila „stáhnout“ dolů, ve výšce asi 2 m došlo nekontrolovanému výkyvu a zachycení rotoru o zem. Výsledkem byla havárie a velmi těžké poškození konstrukce plošiny i motorů. Velitel Rakousko-Uherského letectva věc posoudil tak, že takto koncipované létadlo představuje řadu komplikovaných technických problémů, které nejsou v dohledné době řešitelné a celý program SFF 21. června 1918 zrušil.


Zničené vrtule plošiny PKZ-2 po osudné havárii 10. června 1918

Ing. Žurovec se ještě snažil práce na PKZ-2 obnovit, ostatně stavba nebyla financována armádou, ale ze soukromých prostředků. Nepodařilo se mu však sehnat nové motory. Plánoval, že letové zkoušky obnoví v listopadu 1918, ale tentýž měsíc Rakousko-Uhersko kapitulovalo. Torzo PKZ-2 odvezla italská okupační komise a podle Theodora von Kármána údajně existovalo v muzeu ještě v roce 1935. Další údaje chybí, zřejmě došlo k sešrotování.


Nerealizovaný projekt dokonalejší vrtulníkové plošiny s košem pro dva pozorovatele

Inženýr Žurovec pracoval na návrhu dokonalejší verze pozorovací vrtulníkové plošiny. Pro úsporu hmotnosti měla být kostra trupu jednodušší, tvořená menším počtem prvků. Jako základní konstrukční materiál byl místo oceli použitý hliník.

Plošina měla unést v pozorovací gondole dva pozorovatele a kulomet na obranu proti letounům. Pro případ sestřelení Žurovec počítal s použítím záchranného padáku, který by snesl gondolu s pozorovateli na zem. Po návratu domů se Vilém Žurovec s bratry věnoval konstrukci letadla se zkráceným vzletem.

Zdroje:
Grosz Peter: PKZ-2 WWI Austro-Hungarian Helicopter, Windsock minidatafile 02, ISBN 0948414731
Periodika:
L+K
Air Enthusiast
Web:
http://www.aviastar.org/helicopters_eng
http://www.grancpetrovce.sk
http://www.petrvaldobec.cz/encyklopedie/objekty1.phtml?id=16999
http://1.air_war.sweb.cz/pkz/pkz.htm
http://www.freepatentsonline.com/3801050.html
Autor : Ing. Radek ˝ICE˝ Panchartek / ICE 🕔01.03.2010 📕16.106

Komentáře Disqus

Komentáře Facebook

Sociální sítě

Reklama

Poslední komentáře