Historia: RWD-9 i Fieseler Fi 156 samoloty klasy STOL - część 1

Fieseler Fi 156 Storch w historii lotnictwa jest uważany za pierwowzór lekkiego samolotu klasy STOL. Osiągnięcia DWL-RWD w tej dziedzinie zostały zapomniane. Odpowiednikiem Storcha w lotnictwie polskim był RWD-14 Czapla. Polscy autorzy sugerują, iż wspomniane maszyny konstrukcyjnie nawiązują do RWD-9, najlepszego samolotu Challenge 1934. Bez wątpienia obydwa samoloty były maszynami krótkiego startu i lądowania najczęściej używanymi, jako maszyny obserwacyjno-łącznikowe, lecz w gruncie rzeczy przedstawiały dwie różne szkoły myślenia o lekkim lotnictwie współpracy z armią.  Po latach okazało się, że rewolucyjna idea wykorzystania Storcha, była dużo istotniejsza niż zapożyczenia konstrukcyjne.

RWD-9 i Fi 156 STORCH

Legendarne wyczyny Storcha dowiodły użyteczności lekkiego, wielozadaniowego samolotu w warunkach wojny błyskawicznej. Projekt wynikał z głębokiej analizy osiągów maszyn biorących udział w Challenge’u. Pomimo tego, że wszystkie trzy typy samolotów niemieckich były dolnopłatami, wybrano układ zastrzałowego górnopłata. Skojarzenia z konstrukcją RWD-9 są dosyć oczywiste. Klasyczny układ zastrzałowego górnopłatowca ze stałym trójpodporowym podwoziem o dużym skoku był wspólny dla obydwu samolotów. Szczegóły konstrukcyjne również cechuje uderzające podobieństwo, są to: kratownicowa struktura kadłuba spawana z rur stalowych i kryta płótnem z solidną przeszkloną kabinę, drewniane skrzydła ze sklejkowym kesonem podparte zastrzałami w kształcie litery V z profilowanych rur stalowych, skrzydła składane do tyłu, skrzela wzdłuż prostych krawędzi natarcia, drewniane klapy szczelinowe, tworzące całą krawędź spływu, których zewnętrzne sekcje służyły, jako klapolotki.

Silne strony projektu Storch wynikały z prostych rozwiązań technicznych doprowadzony do skrajności. Cały samolot, na pierwszy rzut oka, był absurdalnym zlepkiem niepasujących do siebie elementów.    Gabaryty płatowca wydawały się stanowczo zbyt wielkie, wrażenie pogłębiał mały, rzędowy, ośmiocylindrowy silnik, jakby przed chwilą wymontowany z szybkiego dolnopłata, kabina wyglądała jak niewielka oranżeria, a szczudłowate podwozie zamykało całość. Konstrukcja podporządkowana maksymalizacji siły nośnej, robiła wrażenie gwałtu zadanego klasycznej aerodynamice.


RWD-9 w stosunku do Fi 156 był samolotem bardziej wszechstronnym, górował nad konkurentem zasięgiem, prędkością i długością rozbiegu. Wynikało to ze sportowego charakteru RWD- 9. Regulamin Challenge 1934 wymagał połączenia krótkiego startu i lądowania z wysoką prędkością maksymalną. Najwyższe uznanie budziła rozbudowana mechanizacja płata. Pilot sterował tylko lotkami. Wysuwanie skrzeli i wychylanie klap odbywało się automatycznie. Przejście do lotu na dużych kątach natarcia skutkowało wzrostem podciśnienia na skrzydełkach skrzeli i niejako „wyssaniem” ich ze skrzydeł ku przodowi. Ruch slotów powodował, za pośrednictwem prowadnic, dźwigni i zewnętrznych popychaczy, wychylenie klap.

Działanie mechanizmów na obu skrzydłach nie było synchronizowane, co dobrze świadczy o ich precyzji. Stosunkowo prosty, lecz jednocześnie skuteczny i niezawodny układ kinematyczny napędzał lotki i przerywacze. Przerywacze umieszczone na końcach skrzydeł zapewniały większą skuteczność sterowania poprzecznego na dużych kątach natarcia, ich działanie było zsynchronizowane z działaniem lotek, które mogły funkcjonować, jako klapolotki, wspomagające działanie klap bez zakłócania funkcji sterowania poprzecznego (lotkowego). RWD-9 wyposażono w lotki typu Friese. Wyróżniały się one osią obrotu cofniętą do tyłu o 23% cięciwy lotki. Dzięki temu nosek lotki przy wychyleniu jej w górę, wystawał poniżej dolnej powierzchni skrzydła. Powodowało to dodatkowy spadek siły nośnej wskutek oderwania przepływu i wzrost oporu, co dawało moment oporowy, wywołujący zakręt samolotu w stronę opuszczonego skrzydła.


Źródło: Wikimedia

Mechanizację skrzydeł Storcha cechowała wojskowa prostota. Pod tym względem Fi 156 odbiega od wcześniejszych dolnopłatów wytwórni Fieselera, w których stosowano przesuwne klapy szczelinowe typu Rollflugel przypominające klapy Fowlera oraz automatyczne sloty. Fi 156 wyposażono w zwykłe, szczelinowe klapy napędzane przez popychacze w nasadzie skrzydła oraz dźwigienki śrubowe w nasadzie krawędzi natarcia za pośrednictwem kół zębatych i łańcuchów drabinkowych przez duże pokrętło umieszczone z lewej strony kabiny.

Dużym uproszczeniem było zastosowanie stałych aluminiowych slotów, pomimo tego, że prototyp Fi 156B, posiadał ruchome, automatyczne skrzela, które pozwalały uniknąć utraty prędkości. Wydaje się, że szefowie Luftwaffe uznali, iż samolot wojskowy musi byś skuteczny i niezawodny, jeżeli wypełnia swoje zadania, nie ma powodów, aby komplikować jego budowę.

Obydwa samoloty zawdzięczają swe osiągi doskonałym silnikom.  Przygotowany specjalnie do startu w Challenge 1934, gwiazdowy silnik Skoda GR-760 zbudowany w ilości jedynie 6 egzemplarzy okazał się równie niezawodny jak Argus, a mocą maksymalna wynosząca 290 KM, przewyższał wszystkich konkurentów. Kiedy tego wymagała sytuacja, RWD-9 latał „na silniku”. Podczas lotu na dużych kątach natarcia wysoka moc równoważyła opory klap i kadłuba, umożliwiając start nad bramką oraz strome podejście do lądowania bez rozpędzania samolotu. Te same czynniki działały w czasie lotu z prędkością minimalną, większy opór oznaczał konieczność zwiększenia poziomej składowej ciągu, dzięki czemu rosła składowa pionowa równoważąca ciężar.

Niemiecki Argus As-10 chłodzony powietrzem, ośmiocylindrowy w układzie odwróconego V, z rodowodem sięgającym 1928 roku, wyprodukowany w ilości pond 28000, stosowany w wielu samolotach, a więc sprawdzony i niezawodny. Ze względu na mniejsza moc silnika(240 KM) i większa masę własną, starty i lądowania Storcha był mniej dynamiczne, oparte na wykorzystaniu siły nośnej.

Wiesław Schier tymi słowy opisuje RWD-9: To był wspaniały samolot, moim zdaniem najciekawszy ze skonstruowanych w Europie w latach trzydziestych–genialny w szczegółach i ponadczasowy w koncepcji. Wyznaczył kierunek rozwoju samolotów sportowo-turystycznych na dziesiątki lat, aż po dzień dzisiejszy.

Tę opinię podzielają wszyscy polskich historycy lotnictwa, ale eksperymentalna, czysto zawodnicza maszyna wyprodukowana w ilości 8 sztuk nie mogła zaistnieć w światowym lotnictwie na podobnej zasadzie jak Storch.  RWD-9 do dziś dzierży pierwszeństwo w rankingu wczesnych samolotów STOL, jednakże najbardziej rozpoznawalnym samolotem tej klasy jest Fi-156 Storch.

LOTNICTWO TOWARZYSZĄCE A WOJNA BŁYSKAWICZNA         
 
Lotnictwo towarzyszące wykreowano w akcie typowo sarmackiej pogardy dla zachodnich nowinek technicznych, takich jak broń pancerna i wyspecjalizowane lotnictwo. Delikatna materia narodowej metafizyki, głęboko oddziaływała na rozwój tzw. broni technicznych. Złożyło się na to wiele przyczyn, z których niemała część wybiegała daleko poza sferę techniki wojskowej i dotykała skomplikowanej osobowości Marszałka Józefa Piłsudskiego. Lotnictwo towarzyszące odzwierciedlało jego wizję lotnictwa współpracy z armią. Ową wizję konsekwentnie realizowano do ostatnich dni II Rzeczpospolitej, traktując, jako lotniczy testament marszałka. Przypisywanie całej winny za wrześniową klęskę Józefowi Piłsudskiemu jest zbyt wielkim uproszczeniem, ale był on twórcą systemu, który nie potrafił przewidzieć skali zagrożenia, jakie stworzy wrogie lotnictwo, ani tym bardziej, zapobiec nadciągającej katastrofie.

Lotnictwo towarzyszące dla aspirujących do samodzielności sił powietrznych stanowiło krok wstecz. Rozdrobnienie lotnictwa obserwacyjnego i podporządkowanie dowódcy dywizji piechoty, było zabiegiem niespotkanym w światowym lotnictwie. W armiach o samodzielnym statusie sił powietrznych, dowódcy dużych związków operacyjnych mogli, co najwyżej liczyć na przydział lekkiego samolotu łącznikowego, tymczasem w Wojsku Polskim decydowali, o „być albo nie być” lotnictwa.

Pomimo tego, w powszechnie krytykowanych wytycznych dotyczących organizacji lotnictwa towarzyszącego, można odkryć przebłysk geniuszu. Lekkie samoloty dzięki mechanizacji skrzydeł były w stanie latać z prędkością dwukrotnie niższą od prędkości minimalnej nowoczesnych myśliwców. Dzięki czemu zwrotny górnopłat dla szybkiego dolnopłata stawał się niedostępnym łupem. Próby mające ustalić szanse Storcha przy spotkaniu z myśliwcami przeciwnika wykazały, że przy prędkości 55 km/h był on dla nich trudnym celem. Na filmie z fotokarabinu Udeta nie znalazł się ani jeden kadr ze Storchem. Doświadczenia zebrane w podczas Wojny Obronnej 1939 wskazują, że największe straty zadały lotnictwu obserwacyjnemu własne oddziały, myśliwce niemieckie zestrzeliły jedynie 3 maszyny obserwacyjne. Lekkie samoloty obserwacyjne korygujące ogień artylerii na froncie zachodnim, takie jak, Auster, Piper, były wrażliwe na ostrzał artylerii p-lot, ale radziły sobie z szybkimi myśliwcami.


Źródło: Flickr Johny Comsted

Wbrew potocznym opiniom, lotnictwo obserwacyjne w Wojnie Obronnej godnie wypełniło swoją misję, ponosząc niestety najwyższe straty. W armiach posiadaliśmy 11 eskadr obserwacyjnych po 2 plutony każda, 16 eskadrę obserwacyjną wyposażoną w Lubliny, przydzielono do Brygady Bombowej. Eskadry armijne były wyposażone w samoloty R-XIII Lublin, 6 eskadr i RWD-14 Czapla-5 eskadr. Władysław Zaczkiewicz podaje, że lotnictwo obserwacyjne dysponowało na początku 77 samolotami, w ramach uzupełnień przybyło 12 samolotów, straty wyniosły 74 samoloty w lotnictwie armijnym oraz wszystkie 7 Lublinów w 16 eskadrze. Według Kurowskiego całkowite straty wyniosły 71 maszyn, natomiast 18 samolotów ewakuowano do Rumunii. Autor podkreśla bezprecedensową ilość samolotów utraconych w wyniku własnego ostrzału artylerii p-lot i ckm-ów piechoty, polskie oddziały zestrzeliły 16 samolotów obserwacyjnych, niemieckie 6. Większość strat wynikała z podstrzeleń i usterek, których nie udało się naprawić w polowych warunkach. Lotnictwo towarzyszące stało się symbolem wrześniowej klęski polskiego lotnictwa. W ogniu krytyki wywołanej wrześniową klęską ginęła pamięć o przelanej krwi i poświeceniu pilotów pracujących na potrzeby rozpoznania i łączności poszczególnych armii.

Bezradność wobec potęgi Luftwaffe wywołała potrzebę rozliczeń, jak zwykle w takich sytuacjach, potrzeba znalezienia „kozłów ofiarnych” dominowała nad uczciwą analizą przyczyn katastrofy. Rozmyte kompetencje centralnych instytucji wojskowych skutecznie chroniły ludzi odpowiedzialnych za obronę powietrzną kraju. W tej atmosferze lekkie samoloty obserwacyjne porównywano do Messerschmittów, co miało stanowić argument w dyskusji na temat słabości całego lotnictwa wojskowego.

DYLEMATY CZAPLI

To oczywiste, że RWD-14 Czapla nie dorównywała prędkością nowoczesnym samolotom rozpoznawczym. Zamówienie dotyczyło samolotu w układzie zastrzałowego górnopłata ze stałym podwoziem i silnikiem o mocy 400 KM. Prędkość 247 km/h wynikała z założeń projektowych. Również Storch nie był samolotem nowoczesnym w potocznym rozumienia tego słowa. Genialne i rewolucyjne było wykorzystanie jego możliwości w spektakularnych akcjach komandosów, ratownictwie oraz wspieraniu wojsk pancernych.

Podporządkowanie konstrukcji Storcha, wymogom krótkiego startu i lądowania, paradoksalnie zwiększyło jego uniwersalność, czyniąc zeń wielozadaniowy samolot współpracujący z armią. Zatem podstawowym zarzutem, jaki można postawić RWD-14 jest fakt, że nie była wyspecjalizowana w podobny sposób. Innymi słowy, zamiast Czapli powinien powstać samolot posiadający wszystkie zalety RWD-9, dostosowany do warunków polowych. Mógł to być samolot przypominający RWD-15, z mocniejszym silnikiem, rozbudowaną mechanizacją skrzydeł, uzbrojony, co najwyżej w jeden karabin maszynowy. Wojskowym decydentom zabrakło wyobraźni, a poniekąd lotniczej wiedzy. Nie potrafili przełamać schematów narzuconych przez marszałka, ale co gorsza własnych ograniczeń mentalnych. Czapla była „samolotem pola walki” spóźnionym o dwadzieścia lat, przykładem myślenia o lotnictwie w kategoriach wojny 1920 r.

Podczas prób nurkowania wydarzyły się dwie katastrofy, które zdaniem wojska, obciążały konstruktorów samolotu. We wstępnych założeniach technicznych przyjęto prędkość nurkowania o 15% większą od prędkości maksymalnej, czyli około 290 km/h. Zaskakujący wymóg nurkowania z prędkością wyższa od projektowanej postawiono podczas badań drugiego prototypu w ITL. Za przyczynę pierwszej katastrofy uznano niedostateczną wytrzymałość okuć statecznika poziomego. Pilot doświadczalny Aleksander Onoszko: Mimo sprzeciwu DWL, Roland Kalpas pilot doświadczalny ITL, w kwietniu 1937 r, aby osiągnąć większą prędkość nurkowania przestawił statecznik na większe kąty natarcia, co spowodowało urwanie się przedniego zawieszenia. Samolot bez statecznika raptem został jakby ściągnięty w górę i odleciały skrzydła. Na szczęście stało się to na dużej wysokości i Kalpas zdążył wyskoczyć ratując się na spadochronie.

Profesor Tadeusz Sołtyk twierdził, że katastrofę spowodował mało znane wówczas zjawisko drgań statecznika, czyli flatter. Według profesora Dulęby obie katastrofy spowodowało zaczepienie dźwigni popychacza steru wysokości o rozpórkę kratownicy wywołane odkształceniem kadłuba przy prędkości około 350 km/h. Aleksander Onoszko w swych wspomnieniach w następujący sposób komentuje absurdalne wymogi dotyczące prędkości nurkowania:

Według instrukcji biura konstrukcyjnego miałem wykonywać loty nurkowe zmuszając samolot do zwiększenia prędkości o 15 % ponad maksymalną, tylko sterem, bez przestawiania statecznika, co w RWD wykonywałem bez kłopotu. Tymczasem, kiedy po próbach samolot przeszedł do ITL, komuś w wojsku przyszło do głowy, że samolot łącznikowy musi potrafić uciekać przed nieprzyjacielskim myśliwcem. Powinien, więc nurkować przy większych szybkościach. Cóż mogło dać na przykład dodatkowe zwiększenie prędkości o 30% ponad 240 km/h, czyli do 320 km/h, kiedy prędkości niemieckich myśliwców przekraczały 500 km/h nawet w locie poziomym. 


Źródło: Odkrywca

Prof. Edward Malak bardzo krytycznie ocenia kompetencje pracowników i stosunki panujące w DWL, jego zdaniem RWD-14 to: symbol bezsilności producenta, skutków atmosfery pobłażania ludziom z Doświadczalnych Zakładów Lotniczych–RWD oraz złych kontaktów firmy z dowództwem lotnictwa. Banalne, podobne przyczyny dwóch katastrof prototypu tego konwencjonalnego, prostego płatowca stały się smutną ilustracją zbyt niskiego potencjału twórczego DWL-RWD oraz za małej dbałości w procesie wyjaśniania przyczyn katastrofy.

Opinia Edwarda Malaka jest zbyt surowa, nie bierze on pod uwagę zdroworozsądkowych argumentów pilota Aleksandra Onoszki, a krytyka DWL wynika z jednostronnej oceny konfliktów pomiędzy zarządem wytwórni, a Dowódcą Lotnictwa płk. Ludomiłem Rayskim.

Problemy z wprowadzeniem do służby RWD-14 Czapla oddaje gęstniejącą atmosferę tamtych dni. Postęp w technice lotniczej przytłaczał decydentów swoim tempem, wymagania, co do osiągów zmieniały się z roku na rok. Lotnictwo potencjalnych przeciwników jeszcze niedawno lekceważone, rosło w siłę.

W listopadzie 1937 roku prototyp Bf 109 V13 ustanowił rekord prędkości wynoszący 610,55 km/h. Tylko odmiennym stanom świadomości szefów polskie lotnictwa można przypisać założenie, iż samolot osiągający prędkość 247 km/h, zdoła w locie nurkowym umknąć myśliwcowi nurkującemu z podwójna prędkością. Z kolei wykonywanie obronnych manewrów przy prędkości minimalnej, kolidowało z doświadczeniami wyniesionymi z Wojny 1920 roku.


RWD-14 Czapla miał zastąpić Lublina R-XIII, uzbrojony w dwa karabinu maszynowe, nieco cięższy, latający z większą prędkością, w stosunku do Lublina nie stanowił zmiany jakościowej.  Powszechnie krytykowany Lublin R-XIII, pozbawiony mechanizacji skrzydeł, mieścił się w szeroko pojętej kategorii samolotów STOL, pod względem prędkości minimalnej dorównywał Czapli (80 km/h), a długością rozbiegu (70 m) przewyższał nawet Storcha (75 m).

Prędkość minimalna Czapli wynosiła 80 km/h, obciążenie powierzchni 77 kg/m2, a obciążenie mocy 3,95 kg/KM. W przypadku Storcha: Vmin=51 km/h, obciążenie powierzchni 51 kg/m, obciążenie mocy 5,5 kg/KM. Jak wdać moc silnika dawała Czapli przewagę, ale osiągnięcie podobnej prędkości minimalnej oraz skrócenia rozbiegu, wymagało zwiększenia siły nośnej i zmniejszenia masy.  Zastosowanie sprawniejszych klap oraz nowego profilu płata o dużym współczynniku siły nośnej np. NACA 6415 lub Bartel 35IIIc mogłoby podnieść Czmax do około 4. Zmniejszenie masy przez demontaż uzbrojenia i odchudzenie konstrukcji, skróciłoby rozbieg do 80-90 m, a prędkość do około 60 km/h.

Rozważania alternatywne w tym przypadku mają sens, ponieważ DWL-RWD były w stanie skonstruować samolot lepszy od Storcha. Ze strony wojska potrzebne były jedynie jasno wyrażona wola i sprecyzowane Warunki Techniczno- Taktyczne, lecz z tym było już gorzej.  W obronie RWD-14 należy podkreślić, że umiejętnie wykorzystywany, jako samolot bliskiego rozpoznania, spełniał swoją powinność.

Część II

LITERATURA

1.       Das grose FlugzeugTypen Buch. transpress Berlin 1977.
2.       David Donald. Samoloty Luftwaffe w II WŚ. AMBER Warszawa 1998.
3.       Paul Eden. Samoloty IIWŚ. Niemcy, Japonia, Włochy. MAK Bremen 2011.
4.       Władysław Fiszdon. Mechanika Lotu Warszawa 1952.
5.       Andrzej Glass. PKL 1893-1939 WKiŁ Warszawa 1976.
6.       Andrzej Glass.Polska Technika Lotnicza Materiały Historyczne. Nr.29 (2/2007)
7.       Karlheinz Kens. Die deutschen Flugzeuge 1933-1945. J.F. Lehmanns Verlag Munchen 1977
8.       Adam Kurowski. Lotnictwo Polskie w 1939 roku. Wydawnictwo MON. Warszawa 1962.
9.       Wojciech Mazur. Samoloty RWD.14 I LWS.3. Edipresse Warszawa 2014.
10.   Edward Malak. Prototypy samolotów bojowych i zakłady lotnicze Polska 1930-1939. ERICA Warszawa 2011.
11.   Janusz Piekiełkiewicz. Fieseler Fi 156 Storch w II WŚ. Agencja Wydawnicza Jerzy Mostowski. Janki 2005
12.   Wiesław Schier. Najsłynniejsze Polskie Samoloty Wyczynowe. WKiŁ Warszawa 2008.
13.   Witold Szewczyk. Samoloty, z którymi walczyli Polacy. WKiŁ Warszawa 1997.
14.   Władysław Zackiewicz. Lotnictwo Polskie W Kampanii Wrześniowej 1939 r. Wojskowy Instytut Wydawniczy 1947.
15.   Lwowskie Czasopismo Lotnicze. Roczniki 1933-1937, redakcja Zygmunt Fuchs.