Historia

Kosztowne cygaro hrabiego

110 lat Zeppelinów

Sterowiec LZ 1 tuż przed swoim dziewiczym lotem. 2 lipca 1900 r. Sterowiec LZ 1 tuż przed swoim dziewiczym lotem. 2 lipca 1900 r. Wikipedia
Tłumy zebrane nad brzegiem Jeziora Bodeńskiego z zapartym tchem obserwowały statek powietrzny wysuwający się z pływającego hangaru. Robił wrażenie: przypominał wielkie cygaro i lekko unosił się nad wodami.
Hrabia Ferdinand von ZeppelinWikipedia Hrabia Ferdinand von Zeppelin
Tłumy podziwiające LZ 6, pierwszy sterowiec DELAG. Widoczne szczegóły konstrukcyjneBundesarchiv/Wikipedia Tłumy podziwiające LZ 6, pierwszy sterowiec DELAG. Widoczne szczegóły konstrukcyjne

Jak zwykle nienagannie ubrany hrabia Ferdinand von Zeppelin, który miał dowodzić sterowcem w jego dziewiczym locie, zachowywał – jak na niemieckiego arystokratę i emerytowanego generała przystało – zimną krew. LZ 1 był owocem długich prac projektowych, doświadczeń i eksperymentów, które doprowadziły do stworzenia tej najdoskonalszej i najbardziej zaawansowanej maszyny latającej swoich czasów.

Fascynacja Zeppelina maszynami latającymi rozpoczęła się w 1863 r., podczas amerykańskiej wojny secesyjnej. Zeppelin znalazł się wśród licznych europejskich wojskowych, obserwujących zmagania Unii i konfederatów – tam właśnie wykonał swój pierwszy lot balonem. Jego przekonanie o użyteczności aerostatów wzmocniły doświadczenia wojny prusko-francuskiej (1870–71 r.), w trakcie której – podczas oblężenia Paryża – strona francuska używała z powodzeniem balonów do obserwacji i komunikacji. (Tam zresztą narodziła się również artyleria przeciwlotnicza – te pierwsze ballonkanone były montowane na ruchomych konnych platformach).

Historia lotnictwa uznaje pierwszeństwo braci Montgolfier: Josepha Michela i Jacques’a Etienne’a. Ci dwaj francuscy uczeni po serii prób i skonstruowaniu wielu latających modeli zbudowali papierowy balon, którego rozmiary pozwoliły wysłać w powietrze kaczkę, koguta i owcę. Eksperyment przeprowadzony 19 września 1783 r. w Wersalu w obecności Ludwika XVI dowiódł nie tylko sprawności aerostatu, ale również potwierdził, że żywa istota może przetrwać lot na wysokości 500 m. Już 21 listopada dwóch śmiałków, Pilatre de Rozier i markiz d’Arlandes, jako pierwsi ludzie w historii wykonali swobodny, trwający 25 minut przelot.

Te najwcześniejsze bardzo prymitywne balony na ogrzane powietrze, zwane montgolfierami, zostały szybko zastąpione przez znacznie doskonalsze aerostaty wypełnione wodorem – pierwszy wzbił się w powietrze już 1 grudnia. W styczniu 1785 r. Jean-Pierre Blanchard pokonał w takim statku powietrznym kanał La Manche. Potem, opromieniony sławą, udał się w tournée po Europie; był również w Warszawie, gdzie 10 maja 1789 r. w obecności króla Stanisława Augusta Poniatowskiego wykonał lot pokazowy.

Balony z wiosłami

Wodorowy balon Blancharda różnił się zdecydowanie od papierowej montgolfiery – miał poszycie z gumowanego jedwabiu, czaszę wyposażoną w klapę do spuszczania gazu otaczała sznurowa siatka, pilot znajdował się w osobnej gondoli obciążonej balastem. Szybko zauważono, że największą wadą aerostatów jest brak możliwości sterowania lotem (jedyną metodą jest zmiana wysokości z nadzieją, że na innym pułapie wieje wiatr w pożądanym przez pilota kierunku). Próbowano zastosować, choć z mizernym skutkiem, prymitywne urządzenia sterujące i napędowe – żagle i wielkie wiosła. XIX-wieczni uczeni rozumieli istotę problemu – zaczęto budować bardziej aerodynamiczne powłoki w kształcie walca, a brytyjski teoretyk George Cayley zaproponował wyposażenie aerostatu w śmigło, jednak żadne urządzenie poruszane siłą ludzkich mięśni nie mogło zapewnić statkowi powietrznemu wystarczającej sterowności i prędkości. Pionierzy lotnictwa musieli czekać na przełom technologiczny.

Twardy czy miękki?

W 1852 r. Francuz Henri Giffard zbudował aerostat, który możemy już z powodzeniem nazwać sterowcem. Pod napełnioną wodorem powłoką w kształcie wrzeciona konstruktor umieścił drewniany kil usztywniający konstrukcję, do którego zamocowano niewielką gondolę. Jako napęd posłużył Giffardowi poruszający śmigło silnik parowy jego konstrukcji o mocy 3 koni mechanicznych; pozwolił osiągnąć prędkość nieco ponad 9,5 km/h. Tak wyposażona maszyna wykonała 27-kilometrowy lot, uznawany dziś za pierwszy napędzany i sterowany lot w historii.

W 1872 r. Niemiec Paul Haenlein zbudował sterowiec z dwusuwowym silnikiem Lenoira na gaz ziemny, w 1883 r. Francuz Gaston Tissandier po raz pierwszy użył silnika elektrycznego. Taki sam napęd miał zaprojektowany przez Charles’a Renarda La France, który jako pierwszy statek powietrzny w historii wykonał w pełni kontrolowany lot, zataczając pętlę długości ok. 8 km. Przyszłość jednak należała do silników spalinowych, posiadających nie tylko znacznie większą moc, ale – co w przypadku lotnictwa szczególnie istotne – również zdecydowanie lepszy stosunek ciężaru do uzyskiwanej mocy.

Wszystkie te konstrukcje miały wspólną cechę – miękką powłokę, której kształt zależał w dużej mierze od utrzymania wewnętrznego ciśnienia. Główną zaletą tzw. sterowców miękkich była ich lekkość i stosunkowa łatwość budowy. Jednak taki rodzaj aerostatu ma też wiele wad – powłoka łatwo ulega odkształceniom pod wpływem warunków atmosferycznych, uniemożliwia też budowę większych jednostek. Projektanci zaczęli stosować rozwiązania kompensujące te wady – przez dodanie kila umieszczonego pod powłoką stworzono sterowiec półsztywny, zaś w celu zachowania stałego kształtu powłoki zaczęto stosować balonety – wewnętrzne zbiorniki z powietrzem, w których zależnie od potrzeby zwiększano lub zmniejszano ciśnienie tak, by bez względu na aktualną objętość gazu (zależną od wysokości i temperatury powietrza) powłoka zachowywała ten sam kształt.

Wciąż jednak pozostawał nierozwiązany problem niewielkich rozmiarów – większość XIX-wiecznych konstrukcji była w zasadzie zabawkami dla bogatych dżentelmenów. Jeśli sterowiec miał stać się prawdziwym, użytecznym dla gospodarki i armii statkiem powietrznym, musiał być zdolny do pokonywania znacznie większych dystansów i unoszenia dużych mas. Rozwiązaniem mógł być tylko sterowiec sztywny. Niezależnie od siebie zrozumiało to dwóch wizjonerów – Dawid Schwarz i hrabia Zeppelin.

Dawid Schwarz (obywatel monarchii austro-węgierskiej) zdecydował się na niezwykle śmiałą koncepcję – jego sterowiec miał całkowicie metalową konstrukcję. Z aluminium (którego produkcję na skalę przemysłową opanowano dopiero w 1886 r.) wykonano nie tylko sztywną wewnętrzną ramę i gondolę, ale również cienką (0,2 mm), przynitowaną do wręg powłokę. Długi na 38 m aerostat miał kształt pocisku, silnik Daimlera o mocy 12 koni napędzał trzy, również aluminiowe, śmigła. Swój pierwszy i jedyny lot (którego Schwarz nie doczekał – kilka miesięcy wcześniej zmarł na atak serca) maszyna wykonała 3 listopada 1897 r. Konstrukcja była poprawna, sterowiec bez trudu uniósł się w powietrze, jednak zawiódł napęd – po kolei przestały działać umieszczone na powłoce śmigła. Niesterowny aerostat rozbił się przy lądowaniu.

Warto w tym momencie wyjaśnić pewne nieporozumienie dotyczące wpływu konstrukcji Schwarza na sterowce Zeppelina. Często można przeczytać, że Zeppelin kupił od wdowy patenty i w swoich maszynach zastosował część rozwiązań Schwarza. Nie jest to prawda. Zeppelin uzyskał patent na sterowiec swojego pomysłu już w 1895 r., trudno też dostrzec podobieństwo pomiędzy aluminiowym pociskiem a LZ 1. Kontakty pomiędzy kompanią Schwarza a przedsiębiorstwem Zeppelina dotyczyły jedynie dostępu do aluminium produkowanego przez hutę Karla Berga, związanego umową na wyłączność z firmą zmarłego konstruktora.

Sterowanie odważnikiem

Zafascynowany maszynami latającymi, Ferdinand von Zeppelin od lat 80. XIX w. pracował nad rozwiązaniem podstawowych problemów konstrukcyjnych, usiłował też zainteresować swoimi pomysłami władze wojskowe. W 1892 r. nawiązał współpracę z inżynierem Theodorem Koberem; zarówno patent z 1895 r. opisujący projekt sterowcowego pociągu złożonego z powietrznej lokomotywy i dwóch ciągniętych przez nią wagonów, jak i konstrukcyjne rozwiązania zastosowane w LZ 1, to w dużej części dzieło Kobera.

Zeppelina nie interesowała kolejna latająca zabawka – chciał zbudować maszynę, która mogłaby znaleźć rzeczywiste zastosowanie w komunikacji, transporcie i na wojnie. Prace nad LZ 1 rozpoczęły się w maju 1898 r. – na Jeziorze Bodeńskim zbudowano pływający hangar, a do zespołu dołączył inżynier Ludwig Dürr, który zajął się kluczowymi dla projektu obliczeniami wytrzymałości konstrukcji.

Największą różnicą pomiędzy LZ 1 a wcześniejszymi maszynami latającymi był rozmiar sterowca. Ogromny, nawet na dzisiejsze standardy, aerostat mierzył 128 m długości, średnica kadłuba w jego głównej części miała ponad 11 m. Te gigantyczne wymiary miały zapewnić LZ 1 duży udźwig, zależny przecież od ilości gazu znajdującego się w zbiornikach. Przy tych gabarytach kadłub sterowca musiał być sztywny – tworzyła go aluminiowa rama złożona z ażurowych wręg i podłużnic. Wewnątrz mieściło się 17 zbiorników z gazem o łącznej objętości 11 300 m sześc. W dwóch zawieszonych sztywno aluminiowych gondolach o długości 6,2 m zamontowano po jednym 14-konnym, czterocylindrowym silniku Daimlera (niekorzystny dla tych słabych jednostek napędowych stosunek mocy do masy wynosił aż 25 kg na 1 KM), napędzającym po dwa aluminiowe śmigła zamocowane do wręg kadłuba. Dzięki temu rozwiązaniu, niemożliwemu do zastosowania w sterowcach miękkich, siła napędu działa nie pośrednio przez zawieszoną na linach gondolę, lecz bezpośrednio na kadłub sterowca.

Jak wkrótce miało się okazać, największą wadą LZ 1 było niedoskonałe sterowanie wysokością. Do zmiany kąta nachylenia sterowca (a więc w konsekwencji wznoszenia lub opadania) miał posłużyć ruchomy, 300-kilogramowy odważnik, zawieszony pod kadłubem na stalowej linie, który przeciągany pomiędzy pierwszą a drugą gondolą miał zmieniać wyważenie aerostatu. Koszt budowy prototypu wyniósł 200 tys. marek, z czego 10 tys. przypadło na samo napełnienie zbiorników gazem.

Nadszedł długo oczekiwany dzień. 2 lipca 1900 r. Zeppelin poprosił zebrane tłumy o zachowanie ciszy (nie był to tani efekt cyrkowej proweniencji – znajdujący się w przedniej gondoli hrabia nie mógł komunikować się z trzymającymi cumy żołnierzami inaczej niż krzykiem). Dokładnie o godz. 20.03 Ferdinand von Zeppelin wydał komendę: rzucić liny, i wielki sterowiec zaczął szybko wznosić się w powietrze. W ciągu zaledwie kilku sekund załoga LZ 1 znalazła się w śmiertelnym niebezpieczeństwie – dziobowa cuma została rzucona natychmiast, jednak żołnierze stojący od rufy nie usłyszeli rozkazu i sterowiec zaczął szybko stawać na ogonie. Sytuację uratował Zeppelin, wydając przytomnie komendę: cała naprzód. Pracujące z pełną mocą silniki ustawiły sterowiec we właściwej pozycji i maszyna zaczęła majestatycznie wznosić się nad wodami Jeziora Bodeńskiego. Tłum wiwatował.

Nie był to jednak koniec kłopotów załogi LZ 1. Lina, na której zawieszono odważnik, zacięła się i przeważony na dziób sterowiec zaczął opadać. Wyrzucenie przedniego balastu nie zrównoważyło aerostatu – kiedy dowódca wydał komendę: cała wstecz, jeden z silników odmówił posłuszeństwa. Sterowiec musiał awaryjnie wodować, jednak dwudziestominutowy lot, choć wykazał wady systemu sterowania, dowiódł, że koncepcja wielkiego sterowca o sztywnym kadłubie ma sens.

Zwycięstwo hrabiego

Jednak wyniki nie przekonały ani ewentualnych inwestorów, ani obecnych na miejscu oficerów niemieckiej armii, którzy mieli zdać raport o ewentualnej przydatności maszyny do celów militarnych. W rezultacie kompania została rozwiązana w listopadzie 1900 r., a LZ 1 rozmontowany. Ale Zeppelin nie zamierzał się poddawać – ryzykując kompletne bankructwo, zbudował wraz z Ludwigiem Dürrem (który zastąpił Kobera) trzy kolejne sterowce, po kolei rozwiązując problemy z napędem i sterowaniem. Zbudowany w 1908 r. LZ 4 był już w pełni sprawną maszyną latającą, zapewniającą załodze kontrolę nad sterownością, dzięki czemu nowy zeppelin (jak zaczęto nazywać te sterowce) mógł wykonać trwający 12 godzin, liczący 380 km przelot do Szwajcarii i z powrotem, pokonując po drodze Alpy. Jednak niecałe dwa miesiące po swoim pierwszym locie LZ 4 został zniszczony przez burzę.

I kiedy zdawało się, że nic nie zdoła uratować hrabiego Zeppelina przed ostateczną klęską, wydarzył się cud – publiczna i dobrowolna zbiórka funduszy w zaledwie kilka tygodni przyniosła zawrotną sumę 6,5 mln marek. To niespodziewane wsparcie pozwoliło nie tylko wznowić produkcję sterowców, ale też powołać do życia Deutsche Luftschiffahrts-Aktiengesellschaft (DELAG) – pierwszą na świecie komercyjną linię lotniczą, utrzymującą komunikację pomiędzy największymi niemieckimi miastami. W latach 1910–14 cztery nowe statki latające – Schwaben, Victoria Luise, Hansa i Sachsen – przewiozły bezpiecznie ponad 34 tys. pasażerów, wykonując w sumie 1588 lotów komercyjnych. DELAG stał się też kuźnią kadr dla sterowców armii i marynarki, które od 1915 r., bombardując brytyjskie miasta, rozpoczęły pierwszą bitwę o Anglię.

Polityka 26.2010 (2762) z dnia 26.06.2010; Historia; s. 62
Oryginalny tytuł tekstu: "Kosztowne cygaro hrabiego"
Więcej na ten temat
Reklama

Codzienny newsletter „Polityki”. Tylko ważne tematy

Na podany adres wysłaliśmy wiadomość potwierdzającą.
By dokończyć proces sprawdź swoją skrzynkę pocztową i kliknij zawarty w niej link.

Informacja o RODO

Polityka RODO

  • Informujemy, że administratorem danych osobowych jest Polityka Sp. z o.o. SKA z siedzibą w Warszawie 02-309, przy ul. Słupeckiej 6. Przetwarzamy Twoje dane w celu wysyłki newslettera (podstawa przetwarzania danych to konieczność przetwarzania danych w celu realizacji umowy).
  • Twoje dane będą przetwarzane do chwili ew. rezygnacji z otrzymywania newslettera, a po tym czasie mogą być przetwarzane przez okres przedawnienia ewentualnych roszczeń.
  • Podanie przez Ciebie danych jest dobrowolne, ale konieczne do tego, żeby zamówić nasz newsletter.
  • Masz prawo do żądania dostępu do swoich danych osobowych, ich sprostowania, usunięcia lub ograniczenia przetwarzania, a także prawo wniesienia sprzeciwu wobec przetwarzania, a także prawo do przenoszenia swoich danych oraz wniesienia skargi do organu nadzorczego.

Czytaj także

Rynek

Jak PGNiG dosala Zatokę Pucką

Dlaczego mieszkańcom nadmorskiego Kosakowa przeszkadza, że morze jest słone?

Ryszarda Socha
12.11.2019
Reklama

Ta strona do poprawnego działania wymaga włączenia mechanizmu "ciasteczek" w przeglądarce.

Powrót na stronę główną